آنالیز اثرات انواع گردش طبیعی جریان بر میزان انتشار مواد رادیواکتیو در طی حادثه شدید نیروگاه PWR

مکانیزم شکست ناشی از خزش در طی حادثه شدید یک رآکتور آبی تحت فشار به جهت انتقال مواد رادیواکتیو به محیط زیست از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به دنبال یک حادثه شدید، حرارت واپاشی منتقل شده به سایر قسمت های سیستم خنک کننده رآکتور می تواند منجر به گرم شدن سازه های سیستم خنک کننده رآکتور (RCS) و خرابی نواحی تحت فشار آسیب پذیر شود. حادثه قطع کامل برق (SBO) بدون اقدامات اپراتور (توالی TMLB) یکی از محتمل ترین سناریوهایی است که ممکن است یکپارچگی RCS تحت فشار را تهدید کند. در این توالی، محل شکست RCS به نوع پدیده گردش طبیعی سیال مدار اولیه رآکتور بستگی دارد. در این تحقیق، علاوه بر مدل­سازی کامل نیروگاه،  تجزیه و تحلیل حساسیت شکست ناشی از خزش لوله های مولدبخار (SGTR) و خط لوله اصلی گرم خنک کننده رآکتور به نوع پدیده گردش طبیعی، یعنی جریان همسو و غیرهمسو، با استفاده از کد MELCOR بررسی شده است. نتایج حاصل از دو مدل جریان گردش طبیعی همسو و غیرهمسو نشان می دهد هنگامی که پدیده گردش طبیعی غیرهمسو غالب است، شکست ناشی از خزش خط لوله اصلی گرم خنک کننده رآکتور زودتر از دسته لوله های مولدبخار رخ می دهد. در صورتی که در اثر گردش طبیعی همسو لوله های مولدبخار زودتر از سایر بخش های خطوط اصلی سیستم خنک کننده رآکتور دچار شکست ناشی از خزش می شود. علاوه بر این، مقدار مواد رادیواکتیو منتشر شده به قسمت های مختلف نیروگاه و محیط زیست برای هر دو مدل برآورد شده است. نتایج نشان می دهد که براساس شکست، برای مدل های گردش طبیعی همسو و غیرهمسو به ترتیب ۱۸کیلوگرم و ۷۶/۱۴۵ کیلوگرم مواد رادیواکتیو به صورت آئروسل و بخار محصولات شکافت به محفظه ایمنی رآکتور تخلیه می شود. از طرف دیگر، در گردش طبیعی همسو، حدود ۳۳/۱۳۶ کیلوگرم مواد رادیواکتیو به صورت بخار و آئروسل، از طریق شیر ایمنی خط اصلی بخار به محیط زیست منتشر می شود.