Zpřesnění údajů měření hustoty koria

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26722445%3A_____%2F24%3AN0000082" target="_blank" >RIV/26722445:_____/24:N0000082 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Zpřesnění údajů měření hustoty koria

Popis výsledku v původním jazyce

Tato odborná zpráva uzavírá výsledek TK03020149-V4: „Zpřesnění měření hustoty koria“. Hlavní motivací pro tuto část projektu byla skutečnost, že vývoj většiny výpočtových programů pro analýzy těžkých havárií započal již v 80. nebo 90. letech minulého století, a tomu odpovídá i přístup k vyhodnocení materiálových vlastností taveniny (tzn. koria). V začátcích byl pro některé programy použit i předpoklad konstantní hodnoty hustoty taveniny, což nesouviselo přímo s neznalostí vlastností nebo alespoň trendů, ale hlavně se skutečností, jak se vypořádat se změnami objemu v důsledku změn hustoty. Proto je v této zprávě nejprve shrnuto, jak jednotlivé programy predikují hustotu pro zkoumané složení taveniny (kapitola 2). Obecně toto zkoumané složení vychází jednak z poznatků z analýz rozvoje těžké havárie, ale rovněž z technických možností a omezení experimentálních zařízení [1]. Zvolenou finální konfigurací je tedy plně oxidická tavenina s podíly jednotlivých složek: UO2 59,4 %hm ZrO2 31,3 %hm Fe2O3 9,3 %hm pro kterou byly provedeny experimenty na měření hustoty. Ty pak budou s napočtenými hodnotami porovnány. V kapitole 3 je uveden přehled existujících metod pro měření hustoty kapalných látek, včetně tavenin. Jednou z nich je metoda, která využívá technologii studeného kelímku pro vytvoření taveniny. V kapitole 4 je popsána technologie indukčního ohřevu a tavení, která je při experimentálním ověření hustoty využita pro roztavení materiálu, jehož hustota má být měřena. Metodický popis postupu měření je uveden v kapitole 5 spolu s popisem ostatních zařízení, která byla během experimentu a vyhodnocení výsledků využita. Experimentální postup je rozfázován na jednotlivé kroky popsané v samostatných podkapitolách. Výsledky z jednotlivých měření a jejich zpracování jsou popsány v kapitole 6, která obsahuje rovněž velmi bohatou obrazovou dokumentaci, ale také podkapitolu vyhodnocující dostupná data z jiných experimentálních programů. Zde se jedná o projekty OECD/NEA RASPLAV a MASCA a projekt MAXTLAK. Závěrečná kapitola 7 pak posuzuje přínosy aplikované nové metody na měření hustoty taveniny, včetně porovnání dostupných hodnot z výpočtových programů. Ukazuje se, že nejen hodnoty vlastní hustoty koria jsou důležité, ale velmi vhodné je rovněž porovnání s teplotami solidu (teplota, od které se objevují první složky tekuté fáze) a likvidu (teplota, kdy je již došlo k roztavení posledních složek pevné fáze), neboť ty ukazují i vliv na měření hustoty taveniny, neboť použitá metodika je vhodná pouze pro kapalnou fázi a v případě, že by se měřila tavenina, která není plně roztavena (obsahuje i pevnou složku), pak tento podíl by musel být rovněž vyhodnocen včetně hustoty pevné složky a celková hustota by pak musela být dopočítána.

Název v anglickém jazyce

Refinement of corium density measurement data

Popis výsledku anglicky

This technical report concludes the result TK03020149-V4: "Improvement of corium density measurement". The main motivation for this part of the project was the fact that the development of most computational programs for severe accident analyses began in the 1980s or 1990s, and the approach to evaluating the material properties of the melt (i.e. corium) corresponds to this. In the beginning, the assumption of a constant melt density value was also used for some programs, which was not directly related to ignorance of the properties or at least trends, but mainly to the fact of how to deal with volume changes due to density changes. Therefore, this report first summarizes how individual programs predict the density for the investigated melt composition (chapter 2). In general, this investigated composition is based on knowledge from analyses of the development of a severe accident, but also on the technical possibilities and limitations of experimental facilities [1]. The final configuration chosen is therefore a fully oxide melt with the proportions of the individual components: UO2 59.4 wt % ZrO2 31.3 wt % Fe2O3 9.3 wt % for which experiments were performed to measure the density. These will then be compared with the calculated values. Chapter 3 provides an overview of existing methods for measuring the density of liquid substances, including melts. One of them is a method that uses cold crucible technology to create a melt. Chapter 4 describes the induction heating and melting technology, which is used in experimental density verification to melt the material whose density is to be measured. A methodological description of the measurement procedure is given in Chapter 5 together with a description of other equipment that was used during the experiment and evaluation of the results. The experimental procedure is divided into individual steps described in separate subchapters. The results of individual measurements and their processing are described in Chapter 6, which also contains very rich image documentation, but also a subchapter evaluating available data from other experimental programs. These are the OECD/NEA RASPLAV and MASCA projects and the MAXTLAK project. The final Chapter 7 then assesses the benefits of the new method applied to the measurement of melt density, including a comparison of available values ​​from calculation programs. It turns out that not only the values ​​of the intrinsic density of corium are important, but also a comparison with the solidus temperatures (the temperature at which the first components of the liquid phase appear) and liquidus (the temperature at which the last components of the solid phase have already melted) is very appropriate, as they also show the effect on the measurement of melt density, since the methodology used is only suitable for the liquid phase and in the event that a melt that is not fully melted (also contains a solid component) is measured, then this proportion would also have to be evaluated including the density of the solid component and the total density would then have to be calculated.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20305 - Nuclear related engineering; (nuclear physics to be 1.3);

Projekt

<a href="/cs/project/TK03020149" target="_blank" >TK03020149: Měření vlastností koria a analýzy jeho rozlivu při vysokých teplotách</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů