Background: Korea Atomic Energy Research Institute is developing a fission product transport module for predicting the behavior of radioactive materials in the primary cooling system of a nuclear power plant as a separate module, which will be connected to a severe accident analysis code, Core Meltdown Progression Accident Simulation Software (COMPASS). Materials and Methods: This fission product transport (COMPASS-FP) module consists of a fission product release model, an aerosol generation model, and an aerosol transport model. In the fission product release model there are three submodels based on empirical correlations, and they are used to simulate the fission product gases release from the reactor core. In the aerosol generation model, the mass conservation law and Raoult's law are applied to the mixture of vapors and droplets of the fission products in a specified control volume to find the generation of the aerosol droplet. In the aerosol transport model, empirical correlations available from the open literature are used to simulate the aerosol removal processes owing to the gravitational settling, inertia impaction, diffusiophoresis, and thermophoresis. Results and Discussion: The COMPASS-FP module was validated against Aerosol Behavior Code Validation and Evaluation (ABCOVE-5) test performed by Hanford Engineering Development Laboratory for comparing the prediction and test data. The comparison results assuming a non-spherical aerosol shape for the suspended aerosol mass concentration showed a good agreement with an error range of about ${\pm}6%$. Conclusion: It was found that the COMPASS-FP module produced the reasonable results of the fission product gases release, the aerosol generation, and the gravitational settling in the aerosol removal processes for ABCOVE-5. However, more validation for other aerosol removal models needs to be performed.
The accident at Japan's Fukushima Daiichi nuclear power plant in March 2011, caused by an earthquake and a subsequent tsunami, resulted in a failure of the power systems that are needed to cool the reactors at the plant. The accident progression in the absence of heat removal systems caused Units 1-3 to undergo fuel melting. Containment pressurization and hydrogen explosions ultimately resulted in the escape of radioactivity from reactor containments into the atmosphere and ocean. Problems in containment venting operation, leakage from primary containment boundary to the reactor building, improper functioning of standby gas treatment system (SGTS), unmitigated hydrogen accumulation in the reactor building were identified as some of the reasons those added-up in the severity of the accident. The Fukushima accident not only initiated worldwide demand for installation of adequate control and mitigation measures to minimize the potential source term to the environment but also advocated assessment of the existing mitigation systems performance behavior under a wide range of postulated accident scenarios. The uncertainty in estimating the released fraction of the radionuclides due to the Fukushima accident also underlined the need for comprehensive understanding of fission product behavior as a function of the thermal hydraulic conditions and the type of gaseous, aqueous, and solid materials available for interaction, e.g., gas components, decontamination paint, aerosols, and water pools. In the light of the Fukushima accident, additional experimental needs identified for hydrogen and fission product issues need to be investigated in an integrated and optimized way. Additionally, as more and more passive safety systems, such as passive autocatalytic recombiners and filtered containment venting systems are being retrofitted in current reactors and also planned for future reactors, identified hydrogen and fission product issues will need to be coupled with the operation of passive safety systems in phenomena oriented and coupled effects experiments. In the present paper, potential hydrogen and fission product issues raised by the Fukushima accident are discussed. The discussion focuses on hydrogen and fission product behavior inside nuclear power plant containments under severe accident conditions. The relevant experimental investigations conducted in the technical scale containment THAI (thermal hydraulics, hydrogen, aerosols, and iodine) test facility (9.2 m high, 3.2 m in diameter, and $60m^3$ volume) are discussed in the light of the Fukushima accident.
Predicting radioactive fission product (FP) behaviors in the reactor coolant system and the containment of a nuclear power plant (NPP) is one of the major concerns in the field of reactor safety, since the amount of radioactive FP released into the environment during the postulated accident sequences is one of the major regulatory issues. Radioactive FPs circulating in the primary coolant loop and released into the containment are basically in the form of gas or aerosol. In this study, a multi-component and multi-sectional analysis module for aerosol fission products has been developed based on the MAEROS model [1,2], and the aerosol transport model has been developed and verified against an analytic solution. The deposition of aerosol FPs to the surrounding structural surfaces is modeled with recent research achievements. The developed aerosol analysis model has been successfully validated against the STORM SR-11 experimental data [3], which is International Standard Problem No. 40. Future studies include the development of the resuspension, growth, and chemical reaction models of aerosol fission products.
Recent developments on spectral diffusion algorithms, i.e., algorithms which exploit the projection of the solution on the eigenfunctions of the Laplacian operator, demonstrated their effective applicability in fast transient conditions. Nevertheless, the numerical error introduced by these algorithms, together with the uncertainties associated with model parameters, may impact the reliability of the predictions on short-lived volatile fission product release from nuclear fuel. In this work, we provide an upper bound on the numerical error introduced by the presented spectral diffusion algorithm, in both constant and time-varying conditions, depending on the number of modes and on the time discretization. The definition of this upper bound allows introducing a methodology to a priori bound the numerical error on short-lived volatile fission product retention.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
/
1996.05b
/
pp.637-642
/
1996
This paper presents the analysis results for the core degradation processes and the fission product release of the PHEBUS FPT0 experiment using MELCOR1.8.3. The objective of this study is to assess models associated with the core damage and fission product behavior in MELCOR. The calculation results were much improved through sensitivity studies. Thermal/hydraulic behavior in the core and the circuit was well predicted under the intact core geometry. In non-eutectic model case. the UO$_2$ dissolution model in the MELCOR always showed such a tendency that the resulting dissolved UO$_2$ mass was small at the highly oxidized condition due to the model logic. Total H$_2$ generation mass was underpredicted because the stiffner was not modeled and the liner in the shroud was not allowed to be oxidized in MELCOR. Some difficulties were found in modeling the activation product were solved by manipulating the RN input associated with the initial fission product inventory. These problem were occurred because there are no control rod model in MELCOR. Generally the fission product release ratio showed a similar trend compared with the measured data except the activation product. which have no model to simulate in MELCOR.
In order to investigate a nitriding process of spent oxide fuel and the subsequent change in thermal properties after nitriding, simulated spent fuel powder was converted into a nitride pellet with simulated fission product elements through a carbothermic reduction process. Nitriding rate of simulated spent fuel was decreased with increasing of the amount of fission products. Contents of Ba and Sr in simulated spent fuel were decreased after the carbothermic reduction process. The thermal conductivity of the nitride pellet was decreased by an addition of fission product element but was higher than that of the oxide fuel containing fission product elements.
During normal operation, some parts of the fission product in the defective fuel rods can release into the primary loops in PWR and the escape rate coefficients are widely used to assess quantitatively the release behaviors of fission products in the industry. The escape rate coefficients have been standardized and have been validated by some drilling experiments before the 1970s. In the paper, the model to determine the escape rate coefficients of fission products has been established and the typical escape rate coefficients of noble gas and iodine have been deduced based on the measured radiochemical data in one operating PWR. The result shows that the apparent escape rate coefficients vary with the release-to-birth and decay constants for different fission products of the same element. In addition, it is found that the escape rate coefficients from the defective rod with large defects are much higher than the standard escape rate coefficients, i.e., averagely 4.4 times and 1.8 times for noble gas and iodine respectively. The enhanced release of fission products from the severe secondary hydriding of several defective fuel rods in one cycle may lead to the potential risk of the temporary shutdown of the operating reactors.
Tak, Nam-il;Lee, Jeong-Hun;Lee, Sung Nam;Jo, Chang Keun
Nuclear Engineering and Technology
/
v.52
no.9
/
pp.1974-1982
/
2020
Numerical prediction of fission product plateout and circulating coolant activities under normal operating conditions is crucial in the design of a high temperature gas-cooled reactor (HTGR). The results are used for the maintenance and repair of the components as well as the safety analysis regarding early source terms under loss of coolant accident scenarios. In this work, a new computer code named POSCA (Plate-Out Surface and Circulating Activities) was developed based on a one-dimensional model to evaluate fission product plateout and circulating coolant activities within the primary circuit of a HTGR. The verification and validation of study for the POSCA code was done using available analytical results and two in-pile experiments (i.e., OGL-1 and VAMPYR-1). The results of the POSCA calculations show that POSCA is able to simulate plateout and circulating coolant activities in a HTGR with fast computation and reasonable accuracy.
Song Yong-Mann;Park Soo-Yong;Kim Dong-Ha;Kim Hee-Dong
Nuclear Engineering and Technology
/
v.36
no.1
/
pp.36-46
/
2004
The ISAAC fission product release calculation is based on detailed FPRAT models developed by Jaycor. For volatile fission product release calculations, either the Cubicciotti steam oxidation correlation or the NUREG-0772 correlation is used. In this study, evaluation is carried out for these volatile fission product release models. As a result, in the case of early release, the IDCOR model with an in-vessel Te release option shows the most conservative results and for the late release case, the NUREG-0772 model shows the most conservative results. Considering both early and late release, the IDCOR model with an in-vessel Te bound option is evaluated to show mitigated conservative results. In addition, a sensitivity study on detailed core nodalization is performed. In the study, 380 horizontal fuel channels in the Wolsong plant are nodalized into 12 (6 channels per loop, $3{\times}3$ Core Pass) representative channels and detailed by 16/20/24 channels. For reference accidents, LOAH and large LOCA are selected as representing high and low pressure sequences, respectively. According to the results, the original 12 channel approach with $3{\times}3$ core passes is evaluated to be sufficient as an optimal scheme.
Kim, Seungwoo;Park, Yerim;Jin, Youngho;Kim, Dong Ha;Jae, Moosung
Nuclear Engineering and Technology
/
v.53
no.9
/
pp.2878-2887
/
2021
As the amount of fission product released from ISLOCA was overestimated because of conservative assumptions in the past, several studies have been recently conducted to evaluate the actual release amount. Among several pathways for the ISLOCA, most studies were focused on the pathway with the highest possibility. However, different ISLOCA pathways may have different fission product release characteristics. In this study, fission product behavior was analyzed for various pathways at the Westinghouse two-loop plant using MELCOR. Four pathways are considered: the pipes from a cold leg, from a downcomer, from a hot leg to the outlet of RHR heat exchanger, and the pipe from the hot leg to the inlet of RHR pump (Pathway 1-4). According to the analysis results, cladding fails at around 2.5 h in Pathways 1 and 2, and on the other hand, about 3.3 h in Pathways 3 and 4 because the ISLOCA pathways affect the safety injection flow path. While the release amount of cesium and iodine ranges between 20 and 26% in Pathways 1 to 3, Pathway 4 allows only 5% to the environment because the break location is submerged. Also, as more than 90% of cesium released to the environment passes through the personnel door, reinforcing the pressure capacity of the doors would be a significant factor in the accident management of the ISLOCA.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.