IMPROVING THE EFFICIENCY OF CORIUM LOCALIZATION IN THE CORE CATCHER OF A LIGHT-WATER NUCLEAR REACTOR

The goal of the study is the analysis of the conducted studies of the interaction of corium with sacrificial materials used in the core catcher. As a result of the work done, the features of the localization of the corium melt in the core catcher during a severe accident with core melt are described. Number of significant disadvantages associated with the materials used in the core catcher and the method of cooling the corium are identified.

The article also describes the object of future research to improve the localization of the corium in the core catcher in the case of a hypothetical accident with a core meltdown. The description of the experimental facility «Lava-B» for experimental studies with the results of the thermophysical calculation of the justification of the characteristics of the heating device is given.

1. Proceedings of the First International Information Meeting on the TMI-2 Accident, Germatown, MD, October 1985. 287 p.

2. Большов Л.А. Уроки Чернобыля и Фукусимы и современные концепции управления тяжелыми авариями // Атомная энергия, 2016, т. 121, № 1, – С. 3-10.

3. Кухтевич И.В., Безлепкин В.В., Хабенский В.Б. и др. Концепция локализации расплава кориума на внекорпусной стадии запроектной аварии АЭС с ВВЭР-1000 // Отраслевая конференция «Вопросы безопасности АЭС с ВВЭР». СПб., 2000.

4. Удалов Ю.П., Федоров Н.Ф., Лавров Б.А. и др. Функциональные материалы для пассивного управления запроектной аварией ядерного реактора на внекорпусной стадии локализации расплава активной зоны. Часть 1 // Известия СПбГТИ (ТУ), 2010, № 8(34), – С. 17-24.

5. B.R. Sehgal et al Melt-Structure-Water Interactions During Severe Accident in LWRs., NPSD, Royal Institute of Technology, Annual Report, Sweden, Nov. 2000.

6. Недорезов А.Б. Система локализации и охлаждения расплава активной зоны ядерного реактора водоводяного типа // Патент РФ № 2576517, 2016.

7. Гусаров В.В., Альмяшев В.И., Хабенский В.Б. и др. Физико-химическое моделирование и анализ процессов взаимодействия расплава активной зоны ядерного реактора с жертвенным материалом Физика и химия стекла. 2005. Т. 31, № 1. – С. 71-90.

8. Asmolov V.G., Bechta S.V., Berkovich V.M. et al. VVER-1000 Reactor Core Melt Catcher of Cold Crucible Type // Proc. of Int. Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 05), May 15-19. Seoul, Korea.2005. P. 5238.

9. Асмолов В.Г. и др. Выбор буферного материала ловушки для удержания расплава активной зоны ВВЭР-1000 // Атомная энергия. 2002. Т. 92. Вып. 1. – С. 7-18.

10. Удалов Ю.П., Фёдоров Н.Ф., Сидоров А.С., и др. Жертвенный керамический материал для ловушки расплава активной зоны ядерного реактора (варианты): пат. 2264996 Рос. Федерация. № 2003138013/03; заявл. 29.12.2003; опубл. 10.06.2005. Бюл. № 33. – 9 с.

11. А.А. Комлев, В.И. Альмяшев, С.В. Бешта, и др. Жертвенный материал для ловушки расплава на основе высокоглиноземистого цемента и керамического наполнителя // Технологии обеспечения жизненного цикла ЯЭУ, 2019, № 2(16), – С. 52-70.

12. Komlev A., Almjashev V., Bechta S. et al. (2015). New sacrificial material for ex-vessel core catcher. Journal of Nuclear Materials. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.10.035

13. Tyrpekl V., Vácha P., Černý Z. et al. (2021) Development of geopolymer based sacrificial materials for GEN IV severe accident mitigation. Journal of Nuclear Materials. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153024

14. Munot S.S., Kulkarni P.P., Nayak A.K. (2019). Experimental Investigation of Melt Coolability and Ablation Behavior of Oxidic Sacrificial Material at Prototypic Conditions in Scaled Down Core Catcher. ASME Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science. https://doi.org/10.1115/1.4043106

15. Bekmuldin, М.K., Skakov, М.K., Baklanov, V.V. et al. Heat-resistant composite coating with a fluidized bed of the under-reactor melt trap of a light-water nuclear reactor // Eurasian Physical Technical Journal. – 2021. – Vol. 18, No. 3(37). – pp. 65-70. DOI 10.31489/2021No3/65-70

16. В. В. Гусаров, В. И. Альмяшев, В. Б. Хабенский и др. Новый класс функциональных материалов для устройства локализации расплава активной зоны ядерного реактор // Российский Химический Журнал. – 2005. – Том XLIX, № 4, С. 42-53.

17. Столяревский А.Я. Способ и устройство локализации расплава активной зоны ядерного реактора: пат. 2163037 Рос. Федерация. № 2015148799/07; заявл. 13.11.2015; опубл. 20.10.2016. Бюл. № 29. – 15 с.

18. Janet Wood Institution of Engineering and Technology. Nuclear power. – IET, 2007. — p. 162. — ISBN 978-0-86341-668-2.

19. Скаков М.К., Васильев Ю.С., Дерявко И.И. и др., Институт атомной энергии Национального ядерного центра Республики Казахстан – 60 лет. – под общ. ред. Э.Г. Батырбекова и М.К. Скакова. – Кокшетау: КФ «Кокшетау», 2018, – С. 139-141.