Decay heat removal for LMFR under accidents

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Nuclear reactors of “Proryv” project are positioned as the basis for large scale nuclear energetics with inherent safety, which in particular means “eliminating accident at NPP that require evacuation let alone resettlement of population”, which includes cases of multiple malfunctions. The decay heat removal from the reactor core and prevention of the fuel pins overheating is one of first key questions of safety justification problem. On the base of parametric study using engineering thermal-hydraulics code it is shown how to advance efficiency of decay heat removal through modification of reactor upper plenum design.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. I. Rachkov

JSC “PRORYV”

Author for correspondence.
Email: rvi@pnproryv.ru
Russian Federation, Moscow

Yu. S. Khomyakov

JSC “PRORYV”

Email: rvi@pnproryv.ru
Russian Federation, Moscow

Yu. E. Shvetsov

JSC “PRORYV”

Email: rvi@pnproryv.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Rachkov V.I., Adamov E.O., Lopatkin A.V., Pershukov V.A., Troyanov V.M. Fast Reactor Development Program in Russia. Int. conf. on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Safe Technologies and Sustainable scenarios, FR-13. 4–7 March 2013, Paris, France.
  2. Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в перспективе до 2100 г. Адамов Е.О., Джаловян А.В., Лопаткин А.В., Молоканов Н.А., Муравьёв Е.В., Орлов В.В., Калякин С.Г., Рачков В.И., Троянов В.М., Аврорин Е.Н., Иванов В.Б., Алексахин Р.М. – M.: НИКИЭТ, 2012. 61 с.
  3. Рачков В.И. Разработка технологий закрытого ядерного топливного цикла с быстрыми реакторами для крупномасштабной ядерной энергетики // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2013. № 3. С. 5–14.
  4. Говердовский А.А., Калякин С.Г., Рачков В.И. Альтернативные стратегии развития ядерной энергетики в XXI в. // Теплоэнергетика. 2014. № 5. C. 3–20.
  5. Shvetsov Iu.E., Ashurko Iu.M., Osipov S.L., Gorbunov V.S. Comparative Analysis of Effectiveness of Various Emergency Core Cooling System Design Options for Sodium Fast Reactors of High Rower. International Conference on FAST REACTORS AND RELATED FUEL CYCLES: Safe Technologies and Sustainable Scenarios. FR13, 4–7 March 2013 Paris, France.
  6. Адамов Е.О., Рачков В.И., Хомяков Ю.С. Швецов Ю.Е. О возможных технических решениях по аварийному отводу остаточного тепловыделения в быстрых реакторах, охлаждаемых жидким металлом. Изв. РАН. Энергетика. 2019, № 2, с. 1–16.
  7. GRIF and HYDRON – 3D Codes for Analysis of Thermal and Hydraulics Parameters or Reactors with 1-Phase Incompressible coolant/ Shvetsov Yu.Е., Volkov A.V. / Report 10-th International Meeting of IAHR Working Group on Advanced Nuclear Reactors Thermal Hydraulics. Obninsk, Russia, 2001, July 17–19.
  8. Кузнецов И.А., Поплавский В.М. Безопасность АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. Москва. ИздАТ, 2012 г.
  9. Kuznetsov I.A., Shvetsov Yu.E. Calculation of thermal-hydraulic parameters of fast neutron with account of inter-fuel-assembly space influence / Book of extended synopses Intern meeting FR09, Kyoto, Japan, Dec. 7–11, 2009. IAEA, 2009. CN-176. Р. 483.
  10. Ohira H., Xu Y., Bieder U., Velusamy K., Benchmark H. Analyses of Sodium Natural Convection in the Upper Plenum of the MONJU Reactor Vessel. International Conference on FAST REACTORS AND RELATED FUEL CYCLES: Safe Technologies and Sustainable Scenarios. FR13, 4–7 March 2013. Paris, France.
  11. Tenchine D., Pialla D., Fanning T.H. International benchmark on the natural convection test in Phenix reactor. Nuclear Engineering and Design, Volume 258, May 2013, P. 189–198.
  12. Аттестационный паспорт программы для электронных вычислительных машин. Программное средство для моделирования теплогидравлических параметров быстрых реакторов с натриевым теплоносителем. Версия 1.0. (GRIF). Рег. № 506 от 14 декабря 2020 г.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Sodium circulation diagram in the reactor in cooldown mode according to the DRACS scheme: 1 – active zone; 2 – intermediate heat exchanger; 3 – 1st circuit circulation pump; 4 – control and protection system column; 5 – emergency heat exchanger.

Download (232KB)
3. Fig. 2. Vertical (a) and horizontal (b) sections of the reactor calculation region.

Download (497KB)
4. Fig. 3. Dynamics of the main circulation pump pressure and flow rate in the 1st circuit (a) and the maximum temperature of the fuel element cladding (b) during the transition to the cooldown mode.

Download (173KB)
5. Fig. 4. Location of the ATO drain chamber.

Download (661KB)
6. Fig. 5. Dynamics of the maximum fuel element cladding temperature (a) and flow rate in the 1st circuit (b) for different values ​​of the dividing partition height.

Download (267KB)
7. Fig. 6. Dependence of the relative sodium consumption through the PTO (a) and the total “overturning” consumption through the fuel assembly (b) on the height of the dividing partition.

Download (144KB)
8. Fig. 7. Lifting GIWS28up and lowering GIWS28d flows through the MPP at the level of the upper end of the “active zone”.

Download (73KB)
9. Fig. 8. Dependence of the maximum fuel element cladding temperature on the height of the dividing partition.

Download (85KB)
10. Fig. 9. Dynamics of the maximum fuel cladding temperature for different ESR design options.

Download (105KB)

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».