報告書番号

T97064

タイトル（和文）

１次元モデルによる金属燃料炉心損傷時の溶融燃料分散挙動評価

タイトル（英文）

EVALUATION OF PENETRATION LENGTH OF MOLTEN METALLIC FUEL WITH ONE DIMENSIONAL MODEL PREPARED FOR THE ANALYSIS OF CORE DISRUPTIVE ACCIDENTS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高速増殖炉（ＦＢＲ）の炉心損傷事故において，燃料破損時の溶融燃料分散挙動は事象収束の観点で重要な現象である。酸化物燃料を用いた先行的な研究では，溶融燃料の固化・閉塞挙動は，ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌとｂｕｌｋｆｒｅｅｚｉｎｇｍｏｄｅｌの２つが検討されてきている。金属燃料の物性を考慮して，ｂｕｌｋｆｒｅｅｚｉｎｇｍｏｄｅｌを適用することが適当であることが分かった。また，金属燃料の分散挙動を把握することを目的に，時間依存の分散モデルによる解析コードを作成した。解析を通して，いくつかの金属燃料の安全上の特徴が明らかになった。ボンドナトリウムの蒸気圧は，新燃料においても十分な燃料分散駆動力となる。ＦＰガスが混入するほど，分散長さは短く制限される。想定しうる燃料が分散しにくい条件においても，２０ｃｍ程度の分散長さが確保され，十分な負のフィードバックが期待できる。

概要 （英文）

THE EXTENT OF PENETRATION OF FLOWING MOLTEN FUEL IN COOLANT CHANNELS BEFORE SOLIDIFICATION IS AN IMPORTANT FACTOR IN THE ANALYSIS OF HYPOTHETICAL CORE DISRUPTIVE ACCIDENTS IN A FBR (FASTBREEDER REACTOR). PREVIOUS STUDIES INDICATED THAT FUEL FREEZING BEHAVIOR CAN BE CLASSIFIED INTO TWO TYPES: CONDUCTION-LIMITED AND BULK FREEZING. CONSIDERING THE PROPERTIES OF METALLIC FUEL, BULK FREEZING IS AN ADEQUATE MODE FOR METALLIC SOLIDIFICATION. ANALYTICAL CODE HAS BEEN DEVELOPED TO ESTIMATE TRANSIENT PENETRATION. CALCULATIONS HAVE INDICATED THEFOLLOWING SAFETY FEATURES OF METALLIC FUEL. (1)THE CRITICAL VELOCITY OF MOLTEN FUEL DISPERSION FROM A CLADDING BREACH IS HIGH ENOUGH TO RESULT IN DEEP PENETRATION, IN WHICH EVEN A FRESH PIN COULD YIELD ABOUT 1 MPA PRESSURE. (2)LOWER VELOCITY, HIGHER FISSION GAS CONTAINMENT, LOWER FUEL TEMPERATURE, AND LOWER CLADDING TEMPERATURE MAY RESULT IN A SHORTER PENETRATION DISTANCE. (3)EVEN ASSUMING WORSE CONDITIONS FOR DEEP PENETRATING, A PENETRATION LENGTH OF 20 CM MAY BE EXPECTED, WHICH WOULD CORRESPOND TO A SUFFICIENT NEGATIVE FEEDBACK.

報告者

キーワード