Assessment of the molten pool initial state during degradation of the reactor core with horizontal fuel assemblies arrangement

Abstract

The paper examines the first approximation in the assessment of the corium initial state in the lower plenum during the in-vessel phase late stage of severe accident of a promising small modular reactor of the ESS-SMART project [1]. The features of the presented analysis are related to both the initial supercritical state of the coolant and the horizontal layout of the core in the form of a system of parallel fuel assem-blies with a seven-level coolant inlet system [2]. Existing industry computational system tools are limited in representing the original geo-metric configuration of the reactor flow path, and in particular the reactor core. Moreover, significant difficulties still arise taking into ac-count the pressure decreasing from a supercritical state to a two-phase state, which seriously limits the performance of estimates using the analytical tool only. In this work, the main principles of sequential equivalent approximation are considered, which allow for a notable sim-plification of the analysis by isolating stages where only one phenomenon is dominant. В роботі розглянуто перше наближення в оцінці початкового стану коріуму в нижній камері змішування під час пізньої стадії важкої аварії перспективного малого модульного реактора проекту ЕСС-SMART [1]. Особливості наведеного аналізу пов’язані як з початковим надкритичним станом теплоносія, так і з горизонтальною компоновкою активної зони у вигляді системи паралельних тепловиділяючих збірок із семирівневою системою заходу теплоносія [2]. Існуючі галузеві розрахункові системні інструменти є обмеженими в представлені оригінальної геометричної конфігурації проточної частини реактора, та зокрема активної зони. До того ж досі виникають суттєві складності із врахуванням декомпресії із надкритичного стану в двофазний, що суттєво обмежує виконання оцінок застосовуючи один аналітичний інструментарій. В даній роботі розглянуті основні принципи послідовного еквівалентного наближення, що дозволяє суттєво спростити аналіз за рахунок виокремлення стадій, в яких домінантним є лише один феномен.