CFD-MC計算結果に基づく反応度変化傾向を考慮したWindscale Works臨界事故を対象とする動特性解析

Kinetics analysis based on reactivity change mechanism obtained by Monte Carlo and CFD calculation for Windscale Works criticality accident

福田 航大 

Fukuda, Kodai

1970年英国で起きたウィンズケール・ワークス臨界事故は、プルトニウム濃度や密度が異なる水溶液と有機溶媒が混合したことで発生した。この事故の正確な臨界シナリオはまだ特定されていない。本発表では、この事故の臨界シナリオを明らかにすることを目的として行った一連の解析について紹介する。解析はOpenFOAMによる混相流CFD計算、Serpent2によるモンテカルロ中性子輸送計算、AGNES2による一点炉動特性計算によって実施された。その結果、流体の周期的な配置変化が波状の反応度変化をもたらした可能性があることが明らかとなった。また、波状の反応度変化を取り入れた動特性解析より、過去に報告されている核分裂数と一致する条件が存在することが示された。

To clarify the possible criticality scenario of the Windscale Works criticality accident, a multi-physics analysis has been performed using the CFD toolbox OpenFOAM, the Monte Carlo neutron transport code Serpent2, and the point kinetics code AGNES2. The results show that the periodic wavy reactivity changes might have dominated the criticality, and there is a possible scenario with the number of calculated fissions consistent with the reported value.