Experiments on determination and limitation of fission and activation product release during core meltdown
Creators
- 1. Kernforschungszentrum Karlsruhe (Germany, F.R.). Inst. fuer Radiochemie
- 2. Kernforschungszentrum Karlsruhe (Germany, F.R.). Abt. Reaktorbetrieb und Technik
Description
In melting experiments with Corium samples of 500 g under air, temperatures of about 2,3000C could be reached whereas 500 g samples of Ni could be heated in argon up to only 1,4000C. Obviously, the exothermic oxidation reaction of the zircaloy and steel is the reason for that considerable rise of the Corium temperature in air. Using smaller Ni samples (30 g) the maximum HF-power being coupled to the melt material has been determined by measuring the time of constant temperature at the melting point with the generator at full power. The thermal power effectively transmitted to the specimen was only 1.2 KW. Thus, for melting kg-amounts of Corium, a higher generator power is needed as well as a more effective HF-coupling. The rented generator now in use will be replaced, therefore, by a device with a nominal power of 120 KW, and the power transmission to the induction coil will be improved. The first series of release experiments with 30-60 g of Corium will not be affected by these changes. Melting experiments with various steel components (Fe, Cr, Ni) in an argon atmosphere and with Corium under air did not show any selective influence of the vapors on the intensities of the wavelengths used for the temperature measurement. The behavior of a spherical glass vessel above the crucible was quite satisfactory. After melting tests with temperatures of more than 2,7000C it was not broken nor did it show any appearance of softening. (orig.)
Abstract (German)
Bei Schmelzversuchen mit Corium-Proben von 500 g unter Luft liessen sich Temperaturen von 2.300-2.4000C erreichen, beim Einsatz von 500 g Nickel unter Schutzgas jedoch nur 1.4000C. Offensichtlich tragen die stark exothermen Oxidationsreaktionen des Zircaloys und des Stahls wesentlich zur Temperaturerhoehung des Coriums unter Luft bei. Mit einer kleineren Nickelprobe (30 g) wurde daraufhin durch Messung der Haltezeit am Schmelzpunkt bei voller Generatorleistung die maximal in das Schmelzgut einspeisbare HF-Leistung bestimmt. Dabei ergab sich ein Wert von nur 1,2 KW trotz einer Generator-Blindleistung von 36 KVA. Dieses Ergebnis macht deutlich, dass zum Schmelzen von kg-Massen, insbesondere unter Schutzgas, eine wesentlich gesteigerte Generatorleistung und eine effektivere HF-Einspeisung erforderlich sind. Der bisher nur leihweise benutzte Generator wird daher durch ein Geraet mit 120 KW Nennleistung ersetzt und die HF-Zufuhr durch die Wand des Ofenkessels nach Plaenen der Fa. EMA umgebaut. Die erste Serie von Freisetzungsexperimenten mit 30-60 g Corium bleibt davon unbetroffen. Eine Beeinflussung der bei der pyrometrischen Temperaturmessung benutzten Wellenlaengen 500 und 580 nm durch Daempfe ueber dem Schmelzgut konnten bisher weder fuer die Einzelkomponenten des Stahls (Fe, Cr, Ni) noch fuer unter Luft geschmolzenes Corium festgestellt werden. Der Einsatz einer kugelfoermigen Glasglocke von 10,5 cm Durchmesser ueber dem Schmelztiegel zur Absaugung der Freisetzungsprodukte hat sich bisher bewaehrt. Auch nach Schmelzversuchen mit Temperaturen ueber 2.7000C wies das Glas keine Risse oder Erweichungserscheinungen auf. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Versuche zur Erfassung und Begrenzung der Freisetzung von Spalt- und Aktivierungsprodukten beim Coreschmelzen
Publishing Information
- Imprint Title
- Semiannual report 1975/2
- Imprint Pagination
- p. 347-365.
- Report number
- KFK--2262
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 8293449
- Subject category
- S61: RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Progress Report
- Descriptors DEI
- FISSION PRODUCT RELEASE; FURNACES; MELTDOWN; NICKEL; STEELS; TEMPERATURE MEASUREMENT; VERY HIGH TEMPERATURE; ZIRCALOY
- Descriptors DEC
- ACCIDENTS; ALLOYS; CARBON ADDITIONS; ELEMENTS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; METALS; REACTOR ACCIDENTS; TIN ALLOYS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS; TRANSITION ELEMENTS; ZIRCONIUM ALLOYS; ZIRCONIUM BASE ALLOYS
Optional Information
- Notes
- 4 figs.; 1 tab.; 5 refs. Imprint:Halbjahresbericht 1975/2.