Fission product release from corium during core concrete interaction (nuclear reactor core melting accidents) - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2009

Fission product release from corium during core concrete interaction (nuclear reactor core melting accidents)

Résumé

The present study aims to evaluate the release of Fission Products (FP) during corium formation and Molten Core Concrete Interaction (MCCI), in case of severe accident with full core melting and vessel failure. A first study was achieved in 2003 using GEMINI2 code coupled with the « TDBCR001 » thermochemical database and was regarding Ba, La, Ru and Sr fission products (no more in this database). It was found that the FP that is released the most is barium (3.07% of the corium inventory), with a sensibility for all PF to the non-oxysed Zr fraction introduced into corium, and to the corium surrounding atmosphere. The present evaluation lies on a specific use of MFPR code (Module of Fission Product Release) and its thermo-chemical solver, although their validation was done for solid fuel geometry. MFPR code was preferred to more adequate ones (in terms of modelisation) due to its complete FP database. The first aim is to compare calculation to experiments and to search for some FP able to be released but not considered experimentally during MCCI tests (case of antimony). The computation results conform to experiments: FP that may be released are molybdenum (release up to ~10% of corium inventory), barium (~4%), strontium (~2.5%) and antimony (~6%)
Ce rapport présente une évaluation du relâchement des Produits de Fission (PF) lors de la formation du corium en cuve et lors de son interaction hors cuve avec le béton du radier (ICB), en cas d’accident grave avec fusion totale du cœur et percée de la cuve. Une première étude quantitative a été menée en 2003 [BAICHI 2003] à l’aide du code GEMINI2 couplé à la base de données thermochimique « TDBCR001 » et concernait les PF Ba, La, Ru et Sr (pas d’autres PF dans la base de données considérée). Elle concluait que le PF le plus relâché est le baryum (3.07% de l’inventaire corium), et montrait une sensibilité du relâchement, pour les tous PF considérés, à la quantité de Zr non oxydé introduit dans le corium ainsi qu’à l’atmosphère régnant au-dessus du corium. L’évaluation proposée ici repose sur une utilisation spécifique du code MFPR (Module of Fission Product Release) et de son solveur thermochimique. L’utilisation du code MFPR est ici préférée en première instance à celle de GEMINI2 en raison de l’exhaustivité des PF qui y sont considérés. Le but premier est de comparer aux résultats donnés par l’expérience et surtout d’observer si certains PF, non introduits dans les expériences, sont sensibles au phénomène de relâchement en cours d’ICB (cas de l’antimoine). Les résultats obtenus sont conformes à l’expérience : les PF susceptibles d’être relâchés en cours d’ICB sont le molybdène (relâchement de ~10% de l’inventaire corium), le baryum (~4%), le strontium (~2.5%) et l’antimoine (~6%).
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hal-04258575 , version 1 (03-11-2023)

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Identifiants

  • HAL Id : hal-04258575 , version 1

Citer

Gregory Nicaise. Fission product release from corium during core concrete interaction (nuclear reactor core melting accidents). DSR/SAGR/2009-26, IRSN - Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire. 2009. ⟨hal-04258575⟩

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