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小西 賢介; 佐藤 浩司; 古谷 章; 磯崎 三喜男; 今堀 真司
Evaluation of Material Coolant Interaction and Material Movement and Relocation in Liquid Metal Reac, 0 Pages, 1994/00
本論文では、FBRにおけるCDA時の溶融炉心物質-構造材相互作用に関する模擬実験の結果を要約した。実験ではMELT-II施設を用いて高周波誘導加熱で溶融させた融体ジェット状に構造材状に落下させ、その溶融浸食挙動を観測した。種々の模擬物質を用いた一連の実験の結果、構造材表面に形成される固化クラスト及び溶融層の影響が重要であることが明らかとなり、これらを含む実験相関式を形成した。FBR事故時の高融点の溶融酸化物ジェットにおいては、固化クラストが構造材の浸食速度を大きく低減することが示唆される。本論文は過去数年間の研究成果を総合的に取りまとめたものである。
小西 賢介; 磯崎 三喜男; 今堀 真司; 古谷 章; 近藤 悟
Evaluation of Material Coolant Interaction and Material Movement and Relocation in Liquid Metal Reac, P. 231, 1994/00
液体金属冷却高速炉の安全性に係わる、ジェット状の接触モード下における溶融冷却材相互作用について研究した。一連の溶融低融点合金(溶融:79
、密度:8400Kg/m)ジェット水相互作用試験の結果、両液の初期温度の組合せの違いに応じた4種の特徴的相互作用モードが存在することが明らかとなった。さらに最小膜沸騰温度形成条件を記述する半経験的なモデルを作成し、これを用いて相互作用モードの違いが現れる原因を検討したその結果、エナジェティックなジェットモード相互作用は比較的狭い熱的初期条件の場合に限られると結論した。これらを酸化物燃料-ナトリウム系に予備外挿した結果、高速炉事故条件下では、短いブレークアップ長さを有する穏やかな相互作用により、冷却されやすい固化デブリの形成が起きることが示唆された。
佐藤 一憲; 浅賀 健男; 山本 一也
Evaluation of Material Coolant Interaction and Material Movement and Relocation in Liquid Metal Reac, ,
高速炉における制御棒誤引抜事象を想定すると原子炉出力は定格出力Poに対し、数Po%/秒程度で上昇する。このような過出力条件下での燃料挙動及び破損限界について、TREAT、SLSF、CABRI、EBR-IIでの炉内試験の結果を比較するとともに、最近のCABRI試験結果に対する解析評価を行た。燃料破損メカニズムとしては高温化した燃料内のFPガスによる燃料スエリングと燃料溶融に伴う溶融領域圧力の上昇が重要であり、これらの共に高燃料スミア密度あるいは高FPガス保持の燃料条件で顕著となり、破損限界が下がる傾向がある。一方、中空ピレットなどの低スミア密度燃料では極めて高い破損限界が得られる。本評価を通じて過出力時の燃料挙動に関わる一般性を持った理解が得られた。
丹羽 元
Evaluation of Material Coolant Interaction and Material Movement and Relocation in Liquid Metal Reac, ,
LMFBRにおける仮想的な炉心崩壊事故の起因過程の解析モデルの開発、及びその事故シナリオと影響についての考察に関するものである。対象とする解析コードSAS4Aは当初米国ANLで開発され、PNCに導入されたものである。そのMOX燃料バージョンはPNCにてモデル開発と検証が進められてきた。SAS4Aの燃料破損後物質移動モデルに関する最近モデル開発については、フィッションガス質量移行モデルとチャンク(固体片)燃料のジャミングモデルを開発して導入し、CABRI-2E13炉内安全性試験のデータにより検証した。次に流量喪失時炉停止失敗事故の起因過程におけるエネルギー発生のメカニズムに関する考察を行い、多数の関連因子の中からエネルギー発生を支配する主要な因子を明らかにし、これをボイド反応度等の炉心の設計パラメータ及び物質移動現象等の物理現象とに定量的に関連づけ、炉心設計への提案を行い、今後の安全研究の課題を明示した。
川太 徳夫; 丹羽 元
Evaluation of Material Coolant Interaction and Material Movement and Relocation in Liquid Metal Reac, ,
高速炉実用化において炉心大型化、安全性レベルの一層の向上が志向されるなかで、炉心崩壊事故は今後とも解明すべき重要なテーマとなる。本報告では深層防護の考え方に基づいた炉心崩壊事故に対する安全確保の目標を設定し、これを実証するための具体的な試験概念を提示した。さらに従来の試験路の能力を踏まえ、上述の試験を達成するのに必要な能力を設定した。主な必要能力としては、高速炉を模擬しうる高速スペクトル、多数本バンドル燃料を収容できる独立したインパイル実験ループ、種々のトランジエントを模擬できるランプ・パルス能力、燃料移動挙動を検出する高性能の中性子計測システムが挙げられる。これらを実現する炉内試験装置の一例としてPuO2、BeO希釈型燃料D2O冷却駆動炉心の設計上の特徴を示し、基本的な試験炉概念の成立性を示した。