Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 2 » Статья стр. 232
<<<>>>
Моделирование окисления расплава активной зоны ядерного реактора при наличии оксидной корки на поверхности расплава
DOI: 10.21883/JTF.2021.02.50356.181-20
Переводная версия: 10.1134/S1063784221020146
NEA/OECD, MASCA
ISTC, METCOR-P, 3592
IRSN, CORDEB
Хабенский В.Б. 1, Альмяшев В.И. 1,2, Грановский В.С. 1, Крушинов Е.В. 1, Витоль С.А. 1, Котова С.Ю. 1, Гусаров В.В. 3
1Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова, Сосновый Бор, Ленинградская обл., Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: vladimirkhabensky@yandex.ru, vac@mail.ru, gran@niti.ru, krush_evg@mail.ru, serg.vitol@gmail.com, kotova6116@mail.ru
Поступила в редакцию: 26 мая 2020 г.
В окончательной редакции: 28 августа 2020 г.
Принята к печати: 1 сентября 2020 г.
Выставление онлайн: 11 октября 2020 г.
PDF версия
При тяжелой аварии АЭС с легководными реакторами наиболее эффективным способом локализации образующегося расплава (кориума) является его удержание в охлаждаемом корпусе реактора, сохранение целостности которого зависит от величины теплового потока от расплава к корпусу. При этом одним из критически важных процессов является окисление расплава водяным паром или паровоздушной смесью, которое может приводить к существенному увеличению тепловой нагрузки на корпус реактора за счет тепла экзотермических реакций окисления присутствующих в расплаве восстановителей, уменьшения толщины металлической составляющей ванны расплава, а также к выделению водорода, зависящих от скорости окисления. При рассмотрении условий окисления расплава учитывается, что для принятых сценариев тяжелой аварии наиболее реалистичной ситуацией является наличие твердофазного оксидного слоя (оксидной корки) на поверхности расплава. В указанных условиях на основе модели диффузии предложена зависимость для расчета скорости окисления расплава активной зоны ядерного реактора и выполнена ее валидация с использованием полученных экспериментальных данных. Ключевые слова: тяжелая авария, расплав активной зоны, кориум, окисление, модель массопереноса, фокусирующий эффект.
  1. Nuclear Safety in Light Water Reactors: Severe Accident Phenomenology. Ed. by B.R. Sehgal. (Academic Press, Elsevier, 2012). DOI: 10.1016/C2010-0-67817-5
  2. Nuclear power reactor core melt accidents. Current state of knowledge. Ed. by D. Jacquemain. (EDP Sciences, France, 2015)
  3. V.G. Asmolov, I.N. Gusev, V.R. Kazanskiy, V.P. Povarov, D.B. Statsura. Nucl. Energy and Technol., 3 (4), 260 (2017). DOI: 10.1016/j.nucet.2017.10.003
  4. В.В. Гусаров, В.И. Альмяшев, В.Б. Хабенский, С.В. Бешта, В.С. Грановский. Рос. хим. ж., XLIX (4), 42 (2005)
  5. A.A. Komlev, V.I. Almjashev, S.V. Bechta, V.B. Khabensky, V.S. Granovsky, V.V. Gusarov. J. Nucl. Mater., 467, 778 (2015). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2015.10.035
  6. Основные принципы безопасности атомных электростанций 75-INSAG-3 Rev. 1. Доклад Международной консультативной группы по ядерной безопасности. INSAG-12. STI/PUB/1082. (МАГАТЭ, Вена, 2015)
  7. F. Fichot, L. Carenini, M. Sangiorgi, S. Hermsmeyer, A. Miassoedov, S. Bechta, J. Zdarek, D. Guenadou. Annals of Nucl. Energy, 119, 36 (2018). DOI: 10.1016/j.anucene.2018.03.040
  8. V.I. Almjashev, V.S. Granovsky, V.B. Khabensky, S.Yu. Kotova, E.V. Krushinov, A.A. Sulatsky, S.A. Vitol, V.V. Gusarov, F. Fichot, B. Michel, P. Piluso, R. Le Tellier, M. Fischer, C. Le Guennic, N. Bakouta. Nucl. Eng. and Des., 332, 31 (2018). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2018.03.004
  9. V.B. Khabensky, V.S. Granovsky, V.I. Almjashev, S.A. Vitol, E.V. Krushinov, S.Ju. Kotova, A.A. Sulatsky, V.V. Gusarov, S.V. Bechta, M. Barrachin, D. Bottomley, M. Fischer, S. Hellmann, P. Piluso, A. Miassoedov, W. Tromm. Nucl. Eng. and Des., 327, 82 (2018). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2017.11.030
  10. L. Carenini, F. Fichot, N. Seignour. Annals of Nucl. Energy, 118, 363 (2018). DOI: 10.1016/j.anucene.2018.04.032
  11. K. Plevacova, C. Journeau, P. Piluso, V. Zhdanov, V. Baklanov, J. Poirier. J. Nucl. Mater., 414 (1), 23 (2011). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2011.04.055
  12. A. Quaini, S. Gosse, C. Gueneau, L. Soldi, D. Manara. J. Nucl. Mater., 509, 517 (2018). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2018.07.021
  13. РАСПЛАВ. Удержание расплавленных материалов активной зоны водоохлаждаемых реакторов (международные проекты RASPLAV и MASCA). Под ред. В.Г. Асмолова, А.Ю. Румянцева, В.Ф. Стрижова. (Концерн Росэнергоатом, М., 2018)
  14. S.V. Bechta, V.S. Granovsky, V.B. Khabensky, E.V. Krushinov, S.A. Vitol, V.F. Strizhov, D. Bottomley, M. Fischer, P. Piluso, A. Miassoedov, W. Tromm, E. Altstadt, H.G. Willschutz, F. Fichot, O. Kymalainen. Proceedings of the 3rd Europian Review Meeting on Severe Accident Research (ERMSAR-2008) (Nesseber, Bulgaria, 23-25 September, 2008). Corium Session 2 --- Paper 2.7
  15. T.G. Theofanous, C. Liu, S. Additon, S. Angelini, O. Kymalainen, T. Salmassi. Nucl. Eng. Des., 169 (1--3), 1 (1997). DOI: 10.1016/S0029-5493(97)00009-5
  16. Л.А. Домбровский, Л.И. Зайчик, Ю.А. Зейгарник. Теплоэнергетика, 45 (9), 43 (1998). eLIBRARY ID: 27017298. [L.A. Dombrovskii, L.I. Zaichik, Yu.A. Zeigarnik. Therm. Eng., 45 (9), 755 (1998). eLIBRARY ID: 13296953]
  17. A.A. Sulatsky, S.A. Smirnov, V.S. Granovsky, V.B. Khabensky, E.V. Krushinov, S.A. Vitol, S.Yu. Kotova, M. Fischer, S. Hellmann, W. Tromm, A. Miassoedov, D. Bottomley, P. Piluso, M. Barrachin. Nucl. Eng. Des., 262, 168 (2013). DOI: 10.1016/j.nucengdes. 2013.04.025
  18. V.S. Granovsky, V.B. Khabensky, E.V. Krushinov, S.A. Vitol, A.A. Sulatsky, V.I. Almjashev, S.V. Bechta, V.V. Gusarov, M. Barrachin, P.D. Bottomley, M. Fischer, P. Piluso. Nucl. Eng. Des., 278, 310 (2014). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2014.07.034
  19. V.I. Almjashev, V.S. Granovsky, V.B. Khabensky, E.V. Krushinov, A.A. Sulatsky, S.A. Vitol, V.V. Gusarov, S. Bechta, M. Barrachin, F. Fichot, P.D. Bottomley, M. Fischer, P. Piluso. Nucl. Eng. Des., 305, 389 (2016). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2016.05.024
  20. А.А. Сулацкий, В.Б. Хабенский, В.С. Грановский, В.И. Альмяшев, Е.В. Крушинов, Е.В. Шевченко, С.А. Витоль, С.Ю. Котова, Е.К. Каляго, Е.Б. Шуваева, В.Р. Булыгин, Е.М. Беляева. Технол. обесп. жизн. цикла ядерн. энергет. устан., 1 (15), 66 (2019). eLIBRARY ID: 37643366
  21. A.A. Sulatsky, V.I. Almjashev, V.S. Granovsky, V.B. Khabensky, E.V. Krushinov, S.A. Vitol, V.V. Gusarov, F. Fichot, B. Michel, P. Piluso, R. Le Tellier, C. Le Guennic, N. Bakouta. Nucl. Eng. Des., 363, 110618 (2020). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2020.110618
  22. S.V. Bechta, V.B. Khabensky, S.A. Vitol, E.V. Krushinov, V.S. Granovsky, D.B. Lopukh, V.V. Gusarov, A.P. Martinov, V.V. Martinov, G. Fieg, W. Tromm, D. Bottomley, H. Tuomisto. Nucl. Eng. Des., 236, 1362 (2006). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2005.12.008
  23. S.V. Bechta, E.V. Krushinov, S.A. Vitol, V.B. Khabensky, S.Yu. Kotova, A.A. Sulatsky, V.V. Gusarov, V.I. Almyashev, G. Ducros, C. Journeau, D. Bottomley, B. Clement, L. Herranz, S. Guentay, K. Trambauer, A. Auvinen, V.V. Bezlepkin. Nucl. Eng. Des., 240, 1229 (2010). DOI: 10.1016/j.nucengdes.2010.01.008
  24. С.А. Андрушечко, А.М. Афров, Б.Ю. Васильев, В.Н. Генералов, К.Б. Косоуров, Ю.М. Семченков, В.Ф. Украинцев. АЭС с реактором типа ВВЭР-1000. От физических основ эксплуатации до эволюции проекта. (Логос, М., 2010)
  25. Л.А. Домбровский. Теплоэнергетика, 48 (1), 42 (2001). eLIBRARY ID: 27155864. [L.A. Dombrovskii. Therm. Eng., 48 (1), 42 (2001). eLIBRARY ID: 13383037]
  26. В.Г. Заводинский. ФТТ. 46 (3), 441 (2004). [V.G. Zavodinsky. Phys. Solid State., 46, 453 (2004) DOI: 10.1134/1.1687859]
  27. C. Yang, K. Trachenko, S. Hull, I.T. Todorov, M.T. Dove. Physical Review B. 97 (18), 184107 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.184107
  28. А.Ю. Куксин, Д.Е. Смирнова. ФТТ. 56 (6), 1166 (2014). [A.Yu. Kuksin, D.E. Smirnova. Phys. Solid State., 56, 1214 (2014) DOI: 10.1134/S1063783414060201]
  29. S.I. Potashnikov, A.S. Boyarchenkov, K.A. Nekrasov, A.Ya. Kupryazhkin. J. Nucl. Mater., 433 (1--3), 215 (2013). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2012.08.033
  30. V.V. Sizov, M.J. Lampinen, A. Laaksonen. Solid State Ion., 266, 29 (2014). DOI: 10.1016/j.ssi.2014.08.003
  31. V.F. Strizhov, R.G. Galimov, V.D. Ozrin, V.Y. Zitserman, G.A. Kobzev, L.R. Fokin, P. Piluso, H. Chalaye. Societe Francaise d'Energie Nucleaire --- International Congress on Advances in Nuclear Power Plants --- ICAPP 2007, The Nuclear Renaissance at Work. (Nice, France, 2007). P. 2692
  32. A. Seibert, D. Staicu, D. Bottomley, M. Cologna, J. Boshoven, H. Hein, E. Kassim, S. Nourry, M. Ernstberger, D. Robba, R. Konings. J. Nucl. Mater., 520, 165 (2019). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2019.04.019
  33. L.A. Dombrovsky, B. Rousseau, P. Echegut, J.H. Randrianalisoa, D. Baillis. J. Amer. Ceramic Soc. 94 (12), 4310 (2011). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04655.x
  34. M. Colbert, F. Ribeiro, G. Treglia. J. Appl. Phys. 115, 034902 (2014). DOI: 10.1063/1.4861418
  35. L. He, M. Zhang, H. Gu, A. Huang. Interceram. 65 (6--7), 238 (2018). DOI: 10.1007/BF03401175
  36. K.B. Kiradjiev, S.A. Halvorsen, R.A. Van Gorder, S.D. Howison. Int. J. Therm. Sci. 145, 106009 (2019). DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2019.106009
  37. L. Carenini, F. Fichot, N. Bakouta, A. Filippov, R. Le Tellier, L. Viot, I. Melnikov, P. Pandazis. Ann. Nucl. Energy. 146, 107612 (2020). DOI: 10.1016/j.anucene.2020.107612

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme