Analysis of simulation results of damaged nuclear fuel accidents at NPPs with shell-type nuclear reactors

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15276/opu.1.45.2015.11

Keywords:

severe accidents modeling, nuclear power plant, Fukushima accident, initiating event

Abstract

Lessons from the accident at the Fukushima Daiichi NPP made it necessary to reevaluate and intensificate the work on modeling and analyzing various scenarios of severe accidents with damage to the nuclear fuel in the reactor, containment and spent nuclear fuel storage pool with the expansion of the primary initiating event causes group listing. Further development of computational tools for modeling the explosion prevention criteria as to steam and gas mixtures, considering the specific thermal-hydrodynamic conditions and mechanisms of explosive situations arrival at different stages of a severe accident development, is substantiated. Based on the analysis of the known shell-type nuclear reactors accidents results the explosion safety thermodynamic criteria are presented, the parameters defining the steam and gas explosions conditions are found, the need to perform the further verification and validation of deterministic codes serving to simulate general accident processes behavior as well as phase-to-phase interaction calculated dependencies is established. The main parameters controlling and defining the criteria explosion safety effective regulation areas and their optimization conditions are found.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

I.L. Kozlov, Odessа Polytechnic National University

DSc, Prof.

References

Скалозубов, В.И. Основы управления запроектными авариями с потерей теплоносителя на АЭС с ВВЭР: монография / В.И. Скалозубов, А.А. Ключников, В.Н. Колыханов; Ин-т пробл. безопасности АЭС НАН Украины. — Чернобыль, 2010. — 398 c.

Nuclear safety in light water reactors: severe accident phenomenology / ed. by Bal Raj Sehgal. — Amsterdam; Boston: Elsevier/Academic Press, 2012. — 740 p.

Генерация водорода при осушении бассейна выдержки во время аварии с полным обесточиванием на АЭС [Электронный ресурс] / М.А. Будаев, А.Д. Васильев, Ю.А. Звонарев [и др.] // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-104.doc (Дата обращения: 15.11.2014).

Результаты адаптации и опытного применения расчетного кода СОКРАТ с использованием суперкомпьютерных технологий [Электронный ресурс] / А.В. Литышев, С.И. Пантюшин, Д.Л. Гаспаров [и др.] // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-051.doc (Дата обращения: 15.11.2014).

О некоторых аспектах обоснования безопасности атомных станций / М.Ю. Ланкин, А.А. Хамаза, Р.Б. Шарафутдинов, М.И. Мирошниченко // Ядерная и радиационная безопасность. — 2012. — № 1(63). — С. 30—38.

Vokáč, P. Моделирование сценариев тяжелой аварии ВВЭР-440/213 во время останова с использованием расчетного кода MELCOR [Электронный ресурс] / P. Vokáč // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-009.pdf (Дата обращения: 15.11.2014).

Озрин, В. Верификация моделей выхода продуктов деления из UO2 топлива в коде СОКРАТ/В3 на экспериментах VI и VERCORS [Электронный ресурс] / В. Озрин // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-092.doc (Дата обращения: 15.11.2014).

Верификация моделей осаждения аэрозолей в коде СОКРАТ/В3 на данных эксперимента FALCON [Электронный ресурс] / А.Е. Киселев, В.Д. Степнов, Д.Ю. Томащик, С.В. Цаун // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-094.doc (Дата обращения: 15.11.2014).

Верификация расчетного комплекса СОКРАТ/В3 [Электронный ресурс] / А.В. Аввакумов, В.М. Алипченков, Л.И. Зайчик [и др.] // Материалы 6-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 26 – 29 мая 2009, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2009. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2009/mntk2009-098.doc (Дата обращения: 15.11.2014).

Верификация кода ГЕФЕСТ-УЛР для обоснования эффективности работы ловушки расплава [Электронный ресурс] / Ю.А. Звонарев, В.Л. Кобзарь, И.А. Мельников, А.С. Филиппов // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/documents/mntk2013-102.doc (Дата обращения: 15.11.2014).

Хизбуллин, А.М. Расчетное моделирование развития тяжелой аварии с учетом влияния рекомбинатора на стратификацию водорода в защитной оболочке [Электронный ресурс] / А.М. Хизбуллин, М.А. Камнев, О.В. Тюриков // Материалы 8-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 28 – 31 мая 2013, Подольск, РФ. — Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2013. — Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2013/autorun/article158-ru.htm (Дата обращения: 15.11.2014).

Скалозубов, В.И. Анализ причин и последствий аварии на АЭС Fukushima как фактор предотвращения тяжелых аварий в корпусных реакторах: монография / В.И. Скалозубов, А.А. Ключников, В.Н. Ващенко, С.С. Яровой; ред.: В.И. Скалозубов; НАН Украины, Ин-т пробл. безопасности АЭС. — Чернобыль : Ин-т пробл. безопасности АЭС, 2012. — 279 c.

Published

2014-11-17

How to Cite

[1]
Kozlov, I. 2014. Analysis of simulation results of damaged nuclear fuel accidents at NPPs with shell-type nuclear reactors. Proceedings of Odessa Polytechnic University. 1(45) (Nov. 2014), 65–74. DOI:https://doi.org/10.15276/opu.1.45.2015.11.