• Title, Summary, Keyword: 사용 후 핵연료 저장조

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A Monitoring Ability of the High-Performance Color CCD Camera under High Dose-Rate Gamma Ray Irradiation Environments (고 선량율 감마선 조사 환경에서의 고성능 칼라 CCD 카메라의 관측성능)

  • Cho, JaiWan;Choi, Young Soo;Seo, Yong Chil;Jeong, KyungMin
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • pp.811-814
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    • 2014
  • 일본 후쿠시마 제일 원자력발전소의 대지진/쓰나미에 이은 원자로 건물 수소폭발 사고의 수습 과정에서 사용후 핵연료 저장조에 보관되어 있는 핵연료의 안전문제가 대두되었다. 사용후 핵연료의 잔열 성분을 냉각시키고, 그리고 사용후 핵연료가 방출하는 고선량 방사선을 차폐시키기 위해서 일정 깊이 이상의 수조에 사용후 핵연료를 저장한다. 사용후 핵연료 저장조에 냉각수 공급이 중단되면, 사용후 핵연료의 고유 잔열에 의해 수조의 물이 증발하여 수위가 감소하게 된다. 계속해서 냉각수 공급이 되지 않으면, 사용후 핵연료의 잔열은 증가하게 되고, 수조의 물은 비등하여 증발은 가속화 된다. 사용후 핵연료 저장조의 수위가 고갈되면 고선량의 감마선이 방출된다. 수조의 수위가 정상적일 경우 사용후 핵연료 저장조의 공기중 감마선 선량율은 0.15mSv/h 이다. 수조의 수위가 사용후 핵연료 상부 꼭대기를 기준으로 2m, 1m, 및 0m (핵연료 노출) 로 감소하게 되면, 사용후 핵연료 저장조의 공기중 감마선 선량율은 500mSv/h, 50Sv/h, 및 5kSv/h 로, 급격히 증가한다. 본 논문에서는 사용후 핵연료 저장조 감시카메라의 관측 성능을 평가하기 위해, 고성능 칼라 CCD 카메라에 대해서 1 kGy/h 의 고선량율로 감마선 조사실험을 수행하였다. 이에 대한 실험결과를 기술한다.

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A Study on the Local Boiling of the Consolidated Spent Fuel Storage Pool (조밀화된 사용후 핵연료 저장조에서의 국부 비등에 관한 연구)

  • Lee, Chang-Ju;Lee, Kun-Jai
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.8-19
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    • 1993
  • The natural convection model of the consolidated system has been developed to make sure the removal of decay heat generated in the spent fuel for the loss of forced cooling accident. The numerical technique employed was based on the ADI scheme. The calculation of heat generation rate in the spent fuel was peformed by the ANS-79 decay heat model, and the nonuniform surface heat flux is assumed with a chopped sine curve for the conservative decay heat generation input. The sensitivity study was performed to examine the possibility of the pool bulk boiling by varying the various parameters, i.e. inter-fuel spacing ratio, heat generation power, and radius of the fuel rod. The application results of this model show that the natural circulation flow through compacted spent fuel bundles enables the pool temperature to control in a safe and effective manner, after the required cooling time. The corresponding acceptance criteria of the cooling time for rearranging the spent fuel rods were also found.

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Seismic Response Analysis of Rectangular Tank with Base-Isolation System (구형 면진유체저장조의 지진시 거동해석)

  • 전영선;최인길;황신일;김진웅
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.1
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    • pp.107-113
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    • 1995
  • Spent fuel storage pool should maintain its structural integrity and the safety of stored spent fuels against design earthquake load. In this study, the seismic response analysis of the pool with LRB isolation system is performed for two different earthquakes. To investigate the seismic response of the base isolated pool, the analysis results are compared with the responses of conventional type. In conclusion, the base-isolation system is effective to reduce the seismic forces transmitted to the superstructure and the responses, and to secure the safety of the storage pool and stored spent fuel.

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Effect of NaCl and Fluoride adsorbates on Zircaloy-4 Oxidation in Air. (지르칼로이 피복관의 공기중 산화에 NaCl과 불화물의 영향)

  • 박광헌;김광표;조윤철
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.105-105
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    • 1999
  • 핵연료 피복관은 핵연료에서 방사성 핵분열생성물의 방출을 저지하는 가장 뚱요한 방어막인데, 현재 지르칼로이 4가 피복관의 재료로 사용되고 있다. 사용후 핵연료는 원자력발전소내 습식 저장조에 저장되고 있으나, 지속적인 관리와 장소확보의 용이 성으로 인해 건식 저장조를 사용하는 추세에 있다. 본 연구에선 건식 저장조에 장 기간 저장되는 핵연료 피복관에 주변 환경으로부터 오염될 수 있는 소금기나 기름 등이 지르칼로이의 공기중 산화에 미치는 영향의 존재를 밝히려 한다. 현재 고리 원자력발전소에서 사용중인 핵연료 피복관을 1cm정도 높이로 자르고, 피복관 표면 을 ASTM -G2-88 방법으로 처리한 후 산화실험을 수행하였다. 산화정도는 간헐적 (intermittent) 방법을 사용하여 시편의 무게를 측정하여 구하였으며, 산화온도는 $400-500^{\circ}C$로 하였다. 소금이 흡착이 된 경우, 산화 속도는 흡착이 안된 시편보다 가속되었으며, 거의 이차법칙을 따르고 있다. 산화막 위의 흡착물의 영향을 알아보기 위해, 지르칼로이를 $500^{\circ}C$ 수증기에 $5g/m^2$ 두께로 산화시킨 후, 다시 산화실험을 수행하였다. 사용한 흡착물은 LiF, NaF, KF, NaCI 이다. 흡착물들은 산화를 대체로 가속시켰으며, NaF, KF, NaCI 순으로 그 영향력이 컸다. 그러나, LiF는 산화에 전혀 영향을 미치지 않았다. SIMS를 사용하여 각 시편의 두께에 따른 흡착물의 분포 를 알아보았다. 음이온(CI, F)과 양이온(Na, Li, K)이 산화막과 금속 경계면까지 관 찰되었으며, 음이온과 양이온의 분포는 대게 동일하였다. LiF의 경우 산화막에서 이들의 농도가 급격히 떨어지고 있음을 알 수 있었다. 산화막 내에서 이들 흡착물의 확산이 산화속도 가속의 원인이며 이들 흡착물중 CI과 F는 산화막과 금속 겸계면 에서 새로 생성되는 산화막의 강도에 영향을 미쳐, 일찍 미세균열을 만들기 시작하여 산화를 가속시키는 것으로 판단된다.

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Radiation Shielding Analysis on The Spent Fuel Storage Facility for the Extended Fuel Cycle (장주기(長週期) 핵연료(核燃料) 저장시설(貯藏施設)에서의 방사선차폐해석(放射線遮蔽解析))

  • Lee, Tae-Young;Ha, Chung-Woo;Yook, Chong-Chul
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.9 no.2
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    • pp.90-96
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    • 1984
  • Estimated dose rates in spent fuel pool storage with the extended fuel cycle core management were reviewed and compared with design limit after calculation with the aid of DLC-23/CASK(22 n, 18 g) nuclear data and ANISN code. Radioactivity and gamma spectrum within spent fuel assemblies were calculated with ORIGEN code by extended fuel cycle model. In the calculation of dose rate, the fuel pool geometry was assumed to be infinite slab. Also, composition materials and radiation source within assemblies which are being stored in pool storage were assumed to be uniformly distributed throughout all the assemblies. As a result of culculation of dose rate from stored assemblies and waterborne radionuclides in pool water, the calculated dose rates appear to be lower than design basis limit under normal condition as well as abnormal condition.

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Theoretical Estimation of the Impact Velocity during the PWR Spent Fuel Drop in Water Condition (경수로 사용후핵연료 수중 낙하 충돌 속도의 이론적 평가)

  • Kwon, Oh Joon;Park, Nam Gyu;Lee, Seong Ki;Kim, Jae Ik
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.14 no.2
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    • pp.149-156
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    • 2016
  • The spent fuel stored in the pool is vulnerable to external impacts, since the severe reactor conditions degrade the structural integrity of the fuel. Therefore an accident during shipping and handling should be considered. In an extreme case, the fuel assembly drop can be happened accidentally during handling the nuclear fuel in the spent fuel pool. The rod failure during such drop accident can be evaluated by calculating the impact force acting on the fuel assembly at the bottom of the spent fuel pool. The impact force can be evaluated with the impact velocity at the bottom of the spent fuel pool. Since fuel rods occupies most of weight and volume of a nuclear fuel assembly, the information of the rods are important to estimate the hydraulic resistance force. In this study, the hydraulic force acting on the $3{\times}3$ short rod bundle model during the drop accident is calculated, and the result is verified by comparing the numerical simulations. The methodology suggested by this study is expected to be useful for evaluating the integrity of the spent fuel.

Safety Review of Severe Accident Senario for Wet Spent Fuel Storage Facility (사용후핵연료 습식저장 시설의 중대사고 안전성 검토)

  • Shin, Tae-Myung
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.9 no.4
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    • pp.231-236
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    • 2011
  • When the Fukushima nuclear power plant accident occurred in March of 2011, a hydrogen explosion in the reactor building at the 4th unit of Fukushima plants led to a big surprise because the full core of the unit 4 reactor had been moved and stored underwater at the spent nuclear fuel storage pool for periodic maintenance. It was because the possible criticality in the fuel storage pool by coolant loss may yield more severe situation than the similar accident happened inside the reactor vessel. Fortunately, it was assured to be evitable to an anxious situation by a look of water filled in the storage pool later. In the paper, the safety state of the spent fuel storage pool and rack structures of the domestic nuclear plants would be roughly reviewed and compared with the Fukushima plant case by engineering viewpoint of potential severe accidents.