Development and validation of aerosol effective density model under severe accidents at NPP
Creators
- 1. National Research Center "Kurchatov Institute", Moscow (Russian Federation)
Description
Aerosols are one of the key forms of fission products formed during beyond design basis accidents with fuel melting (severe accidents). Modeling the transfer and deposition of fission product aerosols in the containment plays an important role in determining the amount of fission product release into the environment, while the deposition of aerosols is largely determined by their density. To date, the key experimental program in which the formation and process of transfer of radioactive fission product aerosols during the melting of fuel samples has been studied is the Phebus-FP experimental program. Based on the results of this program, data on the size distribution of fission product aerosols, data on the composition of aerosols, and estimates of the density of aerosol particles were obtained. The authors of this work have developed a method for assessing the effective density of multi-component aerosols formed during beyond design basis accidents at NPPs. In this work, the particle effective density was assessed using the proposed calculation method for three tests of the Phebus-FP experimental program: FPT-1, FPT-2 and FPT-3. The effective density of aerosol particles is proposed to be modeled in two approximations: "continuity" and "porosity". The obtained estimates of the effective density values of radioactive aerosols of fission products were used to simulate the transfer of aerosols in the FPT-1/2/3 containment using the MAVR-TA code.
Abstract (Russian)
Аэрозоли - одна из ключевых форм продуктов деления, образующихся в ходе запроектных аварий с плавлением топлива (тяжелых аварий). Моделирование переноса и осаждения аэрозолей продуктов деления в защитной оболочке играет важную роль при определении величины выброса продуктов деления в окружающую среду, при этом осаждение аэрозолей во многом определяется их плотностью. На сегодняшний день ключевой экспериментальной программой, в которой исследовалось образование и процесс переноса радиоактивных аэрозолей продуктов деления в ходе плавления образцов топлива, является программа Phebus-FP. В результате расчета по данной программе получены данные о распределении частиц аэрозолей продуктов деления по размерам (здесь речь об экспериментальной программе, по результатам которой получены данные о распределении по размерам, а не о расчетной программе), данные о составе аэрозолей, а также оценки плотности аэрозольных частиц. Авторами настоящей работы была разработана методика оценки эффективной плотности многокомпонентных аэрозолей, образующихся в ходе запроектных аварий на АЭС. В статье приведена оценка эффективной плотности частиц, полученная с помощью предложенной расчетной методики для трех тестов экспериментальной программы Phebus-FP: FPT-1, FPT-2 и FPT-3. Эффективную плотность аэрозольных частиц предлагается моделировать в двух приближениях: «сплошности» и «пористости». Полученные оценки значений эффективной плотности радиоактивных аэрозолей продуктов деления использовались для проведения моделирования переноса аэрозолей в защитной оболочке для тестов FPT-1/2/3 с помощью кода МАВР-ТА.Additional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Разработка и валидация модели эффективной плотности аэрозолей при тяжелых авариях на AEHS
Publishing Information
- Journal Title
- Voprosy Atomnoj Nauki i Tekhniki. Seriya: Yaderno-Reaktornye Konstanty
- Journal Issue
- no.3
- Journal Page Range
- p. 257-266
- ISSN
- 2414-1038
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 55106198
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Descriptors DEI
- AEROSOLS; COMPUTER CODES; CONTAINMENT; DENSITY; FISSION PRODUCTS; NUCLEAR POWER PLANTS; SEVERE ACCIDENTS; TRANSFER FUNCTIONS
- Descriptors DEC
- ACCIDENTS; BEYOND-DESIGN-BASIS ACCIDENTS; COLLOIDS; DISPERSIONS; FUNCTIONS; ISOTOPES; MATERIALS; NUCLEAR FACILITIES; PHYSICAL PROPERTIES; POWER PLANTS; RADIOACTIVE MATERIALS; SOLS; THERMAL POWER PLANTS
Optional Information
- Notes
- 14 refs., 6 figs., 3 tab.