ナトリウム冷却高速炉と混相流,4; シビアアクシデントにおける溶融燃料-ナトリウム相互作用の評価

Sodium-cooled fast reactor and related multiphase flow phenomena, 4; Assessment of molten fuel-sodium interactions in severe accidents

松場 賢一  

Matsuba, Kenichi

ナトリウム冷却高速炉は優れた自然循環能力と低圧設計により冷却材喪失事故に至りにくい一方、大規模な炉心溶融を伴うシビアアクシデントを想定した場合、溶融燃料の集まり方によっては機械的エネルギーの放出を伴う再臨界が発生する可能性がある。このような再臨界を防止するため、溶融燃料を炉心外へ流出させるための流路を設置するとともに、流出燃料を保持するための受皿構造(コアキャッチャー)を原子炉容器内の底部に設置する安全設計が検討されている。本論文では、炉心外へ流出した溶融燃料がナトリウムとの相互作用(Fuel-Coolant Interaction: FCI)によって微粒化してコアキャッチャー上に堆積する挙動の評価に関する現状を解説する。

SFRs have the characteristic that reactivity is introduced when coolant boiling or movement of core constituents occurs within the core. Therefore, in the event of a severe accident involving core meltdown, there is a possibility of recriticality leading to mechanical energy release. To avoid this possibility, a safety design involves installing flow paths within the core to rapidly discharge molten fuel from the core, as well as a core catcher at the bottom of the reactor vessel to retain it. It is believed that molten fuel discharged outside the core interacts with sodium, and as a result of this molten fuel-sodium interaction, the molten fuel solidifies into fine particles and accumulates on the core catcher. This paper presents the current status of assessment of molten fuel-sodium interactions in severe accidents.