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DIspersion von Simulierten COrium-Cold

Dr. A. Miassoedov

Programm: Nukleare Entsorgung, Sicherheit und Strahlenforschung

Forschung zu schweren Störfällen in Leichtwasser Reaktoren (LWR) mit Schmelzen des Kernes. Untersuchung der strömungsmechanischen Prozesse mit kalten Modellfluiden während des Versagens der Kalotte des Reaktordruckbehälters bei Drücken unterhalb 2 MPa, mit dem Ziel, eine solide Datenbasis für die Entwicklung von physikalischen Modellen und Korrelationen zu schaffen.

Der Versuchsstand DISCO-C modelliert den Reaktordruckbehälter, die Reaktorgrube und die Reaktorräume eines 1200 MW Reaktors im Maßstab 1:18. Die Ausström- und Dispersionsprozesse der Schmelze und des Dampfes werden mit Wasser oder einer Wismuth-Blei Legierung anstelle der Schmelze und mit Stickstoff oder Helium anstelle des Dampfes modelliert. Der Einfluss verschiedener Größen, Positionen und Formen des Versagensquerschnittes und des Versagensdruckes werden untersucht. Dabei wurden zentrale und seitliche Löcher, seitliche Risse und ein totales Abreißen der unteren Druckbehälterkalotte studiert. Es hat sich gezeigt, dass die Versagensart eine dominante Rolle bei dem Dispersionsprozess spielt. Insbesondere bei zentralen Löchern kann auch bei niedrigen Drücken ein großer Teil der Schmelze aus der Reaktorgrube in die angrenzende Räume ausgetragen werden. Dabei wird die Flüssigkeit als Film an der Grubenwand oder als Tropfenschwarm durch Trägheit durch die Gasströmung in der Grube nach oben und entlang der Hauptkühlmittelleitungen in die Reaktorräume getrieben.