MSWI

MSWI, Melt-Structure-Water Interactions during Severe Accidents in LWR: Das Projekt liefert Erkenntnisse zu den komplexen Abläufen bei schweren Unfällen insbesondere in Siedewasserreaktoren, auf deren Grundlage möglichst präzise Modellierungen erstellt werden. Die Stossrichtung liegt auf einem möglichst umfassenden Verständnis des Zusammen­spiels der Prozesse bei ei­ner Kernschmelze und auf der Anwendbarkeit der Re­sultate. Dadurch werden z.B. belastbarere Quan­tifizierungen des Risikos einer grossen Frei­setzung radioaktiver Stoffe möglich. Sie sind wichtig für Ent­scheide über technische Nach­rüstungen sowie bei der Optimierung von Unfallbeherrschungsstrategien und der Not­fall­planung. In den vier Projektbereichen wurden 2009 folgende Ergebnisse erzielt:

  • Kühlbarkeit einer Kernschmelze im RDB und Unfallbeherrschungsstrategien (INCOSAM): Mit­­tels des im Projekt erweiterten Rechenprogramms RELAP wurde die Wirksamkeit der Steuerstabsantriebskühlung auf den Wärmetransfer in der Kernschmelze simuliert. Im Zentrum stand, wie stark der Wasserdurchfluss gegenüber normalem Durchfluss zu erhöhen ist, um ein Kriechversagen der Steuerstab-Füh­rungs­rohre zu verhindern.
  • Formation von Schmelzpartikelschüttungen in­ner­- und ausserhalb des RDB (DEFOR): Basierend auf Versuchsreihen zur Porosität der Kern­schmelze, welche von ver­schiedenen Faktoren abhängt, wurde eine numerische Simulation wei­ter entwickelt. Mit diesem können die verschiedenen Rückkopplungs- und Selbstorganisa­tionsprozesse in der Schmelzpartikelschüttung analysiert werden.
  • Kühlbarkeit der Schmelzpartikelschüttung inner- und ausserhalb des RDB (POMECO): Es wurden Versuche zur Charakterisierung der Druckverluste von Flüssig­keits­strömungen in Partikel­schüttungen durchgeführt. Darauf aufbauend wur­de ein Modell für die Simulation dieser Prozesse ermittelt.
  • Risikobeurteilung von Dampfexplosionen beim Eintritt von Kernschmelze in Wasser (SERA): Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen ein einzelner Tropfen eines geschmolzenen oxi­di­schen Ersatzmaterials in eine Wasservorlage fällt. Dabei konnte gezeigt werden, dass bei Temperaturen, die rund 200 °C über dem Schmelz­punkt lagen, energie­reiche Dampfexplosionen stattfanden.
    Partikelschüttung einer Kernschmelze nach der Abkühlung in Wasser unter verschiedenen Randbedingungen. – Quelle: Royal Institute of Technology (KTH)