Untersuchung der Kühlmittelvermischung in Druckwasserreaktoren


Untersuchung der Kühlmittelvermischung in Druckwasserreaktoren

Höhne, T.

Ein wichtiges Thema der Sicherheitsforschung zum Störfallverhalten von Druckwasserreaktoren sind Reaktivitätsstörfälle. Beispiele für solche Transienten sind Lecks im Frischdampfsystem und Borverdünnungstransienten. Wenn zu kaltes Wasser oder Wasser mit einer zu geringen Borkonzentration in den Reaktorkern gelangt, kann es zu einem so hohen Reaktivitätseintrag kommen, dass der abgeschaltete unterkritische Reaktor wieder kritisch wird. Einerseits kann es bei einem Leck auf der Dampferzeuger-Sekundärseite zu einer Unterkühlung des Kühlwassers auf der Primärseite in dem entsprechenden Loop kommen. Die Unterkühlung kann bis zu 100 K gegenüber der normalen Kereintrittstemperatur betragen. Andererseits besteht die Möglichkeit, dass sich bei einem kleinen bis mittleren Leck im Primärkreis bei teilweisen Ausfall der HD-Notkühlung und Reflux-Condenser-Bedingungen Kondensat in den Dampferzeuger-Kollektoren und den Pumpenbögen ansammelt. Nach dem Wiederauffüllen des Kreislaufes und Anlauf der Kühlmittelzirkulation würde unterboriertes Wasser in den Kern gelangen. Ob der zuvor abgeschaltete Reaktor wieder kritisch wird und wie hoch die Leistungsspitze dabei ist, hängt davon ab, wie weit sich das kalte oder zu schwach borierte Wasser auf dem Wege von den Kühlschleifen durch den Ringraum und das untere Plenum zum Reaktorkern mit dem heißeren und hochborierten Kühlmittel im Reaktor vermischt. Aus diesem Grunde werden an der ROCOM-Versuchsanlage im Institut für Sicherheitsforschung des FZR generische Vermischungsuntersuchungen durchgeführt. Sie dienen vorrangig der Validierung von CFD-Berechungen zur Simulation der verschiedenen Vermischungsszenarien.

  • atw 12, S. 774-775

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Publ.-Id: 3536