Zusammenfassung

Für zukünftige Leichtwasserreaktoren werden spezielle Einbauten (Kernfänger) entwickelt, um das Containment-Versagen infolge der Erosion des Fundamentes bei einem Kernschmelzunfall zu verhindern. Die geschmolzenen Kernmassen sollen möglichst schnell in einen festen Zustand überführt werden, um die Freisetzung von radioaktivem Material zu reduzieren. Einige der vorgeschlagenen Kernfängerkonzepte beruhen auf dem Prinzip, die geschmolzenen Kernmassen auf ebenen Flächen zu verteilen und anschließend mit Wasser zu kühlen.

Es wurde ein Experiment durchgeführt, um das Fluten von Schmelzen nach der Ausbreitung zu untersuchen. Dabei wurde als Simulationsmaterial eine Thermitschmelze aus Aluminiumoxid und Eisen verwendet. Die Oxidschmelze wird durch Zusatz weiterer Oxide derart konditioniert, dass sie möglichst realistisch einer oxidischen Coriumschmelze gleicht. Die Flutung erfolgte getrennt nach Oxid und Eisenschmelze in Kanälen, deren Böden aus silikatischem Beton bestand. Die Flutrate war so eingestellt, dass sie, bezogen auf die vorliegende Schmelzenfläche, der im EPR vorgesehenen gleicht.

Simulation Experiment on the Flooding Behaviour of Core Melts: KATS-9

Abstract

For future Light Water Reactors special devices (core catchers) are being developed to prevent containment failure by basement erosion after reactor pressure vessel meltthrough during a core meltdown accident. Quick freezing of the molten core mas-ses is desirable to reduce release of radioactivity. Several concepts of core catcher devices have been proposed based on the spreading of corium melt onto flat surfaces with subsequent water cooling.

A KATS-experiment has been performed to investigate the flooding behaviour of high temperature melts using alumina-iron thermite melts as a simulant. The oxidic thermite melt is conditioned by adding other oxides to simulate a realistic corium melt as close as possible in terms of liquidus and solidus temperatures. Before flooding with water, spreading of the separate oxidic and metallic melts has been done in one-dimensional channels with a silicate concrete as the substrate. The flooding rate was, in relation to the melt surface, identical to the flooding rate in EPR.