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DIspersion von Simulierten COrium-Hot

Dr. A. Miassoedov

Programm: Nukleare Entsorgung, Sicherheit und Strahlenforschung

Forschung zu schweren Störfallen in Leichtwasser Reaktoren (LWR) mit Schmelzen des Kernes. Untersuchung der strömungsmechanischen, der thermischen und der chemischen Prozesse mit Eisen-Aluminiumoxid-Schmelzen und Dampf während des Versagens der Kalotte des Reaktordruckbehälters bei Drücken unterhalb 2 MPa. Die Ergebnisse werden mit Hilfe von Rechencodes auf den Reaktorfall angewendet.

Der Versuchsstand DISCO-H modelliert den Reaktordruckbehälter, die Reaktorgrube, die Reaktorräume und den Sicherheitsbehälter eines 1200 MW Reaktors im Maßstab 1:18. Die Ausström- und Dispersionsprozesse, die Wärmeübergangsprozesse von der Schmelze an die Atmosphäre und an die Strukturen, sowie die chemischen Prozesse werden mit Eisen-Aluminiumoxid-Schmelzen und Dampf modelliert. Neben dem effizienten Wärmeübergang von den Schmelzetropfen an das Gas tragen die exotherme Metall-Sauerstoffreaktion sowie die Wasserstoffverbrennung zur Erhöhung des Druckes und der Temperatur im Sicherheitsbehälter bei. Im Rahmen dieser "Direct Containment Heating" (DCH) Phänomene werden die folgenden Probleme untersucht:

 
  1. Lokalisierung der Schmelze
  2. Lasten auf den Sicherheitsbehälter (Druck und Temperatur)
  3. Menge des produzierten und verbrannten Wasserstoffs
  4. Lasten auf die Reaktorgrube und Strukturen
  5. Schädigung der Sicherheitseinrichtungen

 

Kenntnis dieser Punkte kann zur Realisierung von zusätzlichen Sicherheitsspielräumen für existierende oder zukünftige Reaktoren führen und hilft Maßnahmen zum Unfallmanagement aufzuzeigen.