Сравнительный анализ методов имитации остаточного энерговыделения в кориуме во время тяжелых аварий на атомных электростанциях

Сравнительный анализ методов имитации остаточного энерговыделения в кориуме во время тяжелых аварий на атомных электростанциях

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.31489/2024No1/57-66

Ключевые слова:

Атомная электростанция, тяжелая авария, кориум, остаточное энерговыделение, моделирование

Аннотация

Известно, что в процессе развития тяжелой аварии на атомных электростанциях происходит расплавление материалов активной зоны и образование кориума. Особенностью кориума является наличие остаточного энерговыделения, которое вносит ощутимый вклад в характер его взаимодействия с конструкционными материалами реакторной установки. По этой причине к методам имитации остаточного энерговыделения в прототипе кориума предъявляются достаточно серьезные требования, которые касаются, как равномерности объемного распределения, так и его интенсивности. В данной работе приведен сравнительный анализ существующих методов имитации остаточного энерговыделения в кориуме, которые применяются на различных экспериментальных установках, исследующих работу пассивных систем защиты при тяжелых авариях с расплавлением реактора на атомных электростанциях. Путем сравнения преимуществ и недостатков определяется более практичный метод имитации остаточного энерговыделения и предлагаются пути дальнейшего совершенствования выбранного способа для полной имитации теплового поля реального кориума.

Библиографические ссылки

Molchanov I.A., Shumilin M.P. Retention of the core melt inside the containment during severe accidents of nuclear power units. Eastern-European journal of enterprise technologies, 2011, Vol. 2, No. 8(50), pp. 65-67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2011.1843 [in Russian].

Dolganov K.S. Possibility of misleading readings of water level in VVER steam generator during severe accidents with account for the Fukushima lessons. Nucl. Eng. Des., 2023, Vol. 413, https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112519

Skakov М.K., Toleubekov K.O., Baklanov V.V., Gradoboev А.V., Akayev A.S., Bekmuldin M.K. The method of corium cooling in a core catcher of a light-water nuclear reactor. Eurasian phys. tech. j., 2022, Vol. 41, pp. 69–77. https://doi.org/10.31489/2022No3/69-77

Bondar F.D., Artamonov M.V., Sidorov A.S. The influence of the accuracy of the calculation of residual energy release on corium catcher justification during BDBA. Journal of Physics: Conf. Series, 2018,, pp. 1-10. DOI:10.1088/1742-6596/1133/1/012014

Mukhamedov N.Ye., Kozhakhmetov Ye.A., Tskhe V.K. Microstructure and mechanical properties of the solidified melt obtained by the in-pile test. Annals of Nuclear Energy, 2022, pp. 179. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2022.109404

Andrushechko S.A., Afrov A.M., Vasiliev B.Yu. WWER-1000 reactor NPP. From physical basis of operation up to project evolution, Logos. 2010. pp. 604. [In Russian] https://elib.biblioatom.ru/text/andrushechko_aes-s- reaktorom-vver-1000_2010/p0/

Fink J.K., Thompson D.H., Spencer B.W. Aerosol and melt chemistry in the ACE molten core-concrete interaction experiments. High Temperature and Materials Science. 1995. Vol. 33(1), pp. 51-76. https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:27019724

Journeau C., Piluso P., Haquet J.F. Two-dimensional interaction of oxidic corium with concretes: The VULCANO VB test. Annals of Nuclear Energy series, 2009, Vol. 36, pp. 1597– 1613. https://doi.org/10.1016/j.anucene. 2009.07.006

Foit J.J. MCCI of a Metal and Oxide Melt with Reinforced Siliceous Concrete in MOCKA Experiments. Proc. of the 22nd Intern. Conf. on Nuclear Engineering, Prague, Czech Republic, 2014. https://doi.org/10.1115/ICONE22-30200

Baklanov V.V., Zhdanov V.S., Malysheva Ye.V. Experimental study of processes during retention of corium melt in the reactor vessel (INVECOR). Bulletin of NNC RK, 2009, Vol. 37, pp. 55-65. [In Russian] https://www.nnc.kz/media/bulletin/files/AIVJZeUkpq.pdf

Foit J.J. Experiments on MCCI with oxide and steel. Annals of Nuclear Energy, 2014, Vol.74, pp.100 – 109. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2014.06.025

Farmer, M.T., Lomperski, S., Kilsdonk, D.J. OECD MCCI-2 Project Final Report. OECD/MCCI. 2010. Vol. 07, pp. 91. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.27550.79687

Journeau C. Contributions of the VULCANO Experimental Programme to the Understanding of MCCI Phenomena. Nuclear engineering and technology, 2012, Vol. 44 (3), pp. 261-272. https://doi.org/10.5516/NET.03.2012.703

Maruyama Yu., Tahara M., Nagasaka H. Recent results of MCCI studies in COTELS project. Proceeding of the 3rd Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety Kyeongju, Korea, 2002. https://doi.org/10.13140/2.1.3997.1206

Song, J., Kim, H., Hong, S. A use of prototypic material for the investigation of severe accident progression. Progress in Nuclear Energy, 2016, Vol. 93, pp. 297–305. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2016.09.003

Spindler B., Atkhen, K., Cranga M. Simulation of Molten Corium Concrete Interaction in a Stratified configuration: the COMET L2-L3 Benchmark. Proceeding of the 2nd European Review Meeting on Severe Accident Research (ERMSAR-2007) Karlsruhe, Germany, 2007. https://www.researchgate.net/publication/239556995 Simulation of_Molten_Corium_Concrete_Interaction_in_a_Stratified_Configuration_the_COMET-L2-L3_Benchmark

Bekmuldin M.K., Skakov M.K., Baklanov V.V. Experimental Simulation of Decay Heat of Corium at the Lava-B Test-Bench. Nuclear Technology, 2023, Vol.210, pp. 46-54. https://doi.org/10.1080/00295450.2023.2226539

Toleubekov K.O., Akaev A.S., Bekmuldin M.K. Improving the efficiency of the induction heating system to simulate decay heat in corium when interacting with heat-resistant materials. Bulletin of the NNC RK, 2020, Vol. 4, pp. 47-52. [In Russian] https://www.nnc.kz/media/bulletin/files/wus8l5EKb2.pdf

Miassoedov A., Cron T., Gaus-Liu X. LIVE experiments on melt behavior in the reactor pressure vessel lower head. Proceeding of the 8th Intern. Conf. on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, 2011. Vol. 34(14), pp. 793 – 801. https://doi.org/10.1080/01457632.2013.777247

Toleubekov K.O. Modeling the process of decay heat imitation in the corium at the Lava-B facility. Recent Contributions to Physics, 2022, Vol. 81, No 2, pp. 97-106. https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v81.i2.012

Загрузки

Опубликована онлайн

2024-03-29

Как цитировать

Скаков, М., Бакланов, В., Нурпаисова, Г., Акаев, А., Бекмулдин, М., & Толеубеков, К. (2024). Сравнительный анализ методов имитации остаточного энерговыделения в кориуме во время тяжелых аварий на атомных электростанциях. Eurasian Physical Technical Journal, 21(1(47), 57–66. https://doi.org/10.31489/2024No1/57-66

Выпуск

Раздел

Энергетика

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Loading...