Projekti / Programi
Simulacija izbranih razširjenih projektnih nesreč brez taljenja sredice
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.03.02 |
Tehnika |
Energetika |
Goriva in tehnologija za konverzijo energije |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
razširjene projektne nesreče, realistične simulacije, model tlačnovodnega reaktorja, separatni eksperimenti, integralni eksperimenti
Raziskovalci (11)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.742 |
Povzetek
Po nesreči v jedrski elektrarni Fukušima Daiči leta 2011 se je v svetu pokazala potreba po nadaljnjem izboljšanju jedrske varnosti. To kaže posodobljena evropska direktiva o jedrski varnosti, ki zahteva preprečevanje in blaženje težkih nesreč tudi za obstoječe reaktorje (pri naprednih reaktorjih tretje generacije je to del projektnih osnov). Evropska direktiva je bila prenesena v slovensko zakonodajo. Jedrska varnost za jedrske elektrarne se dokaže z varnostnimi analizami, ki so se do nesreče v Fukušima Daiči za drugo generacijo reaktorjev zahtevale le za projektne nezgode, pri katerih se upošteva enojna odpoved sistema ali enojna človeška napaka. Nezgode, pri katerih pride do več odpovedi sistemov ali človeških napak, in lahko vodijo do težkih nesreč, imenujemo razširjene projektne nesreče, in niso bile upoštevane v okviru projektnih nezgod. Zato so potrebne simulacije, da se razišče robustnost obstoječih jedrskih elektrarn na razširjene projektne nesreče.
Namen projekta je neodvisna simulacija izbranih razširjenih projektnih nesreč brez taljenja sredice za namene neodvisnega preverjanja licenčnih izračunov in s tem izboljšanja razumevanje odziva jedrskega reaktorja na večkratne okvare in človeške napake. Projekt je organiziran v štiri (4) delovne sklope (DS).
Glavni cilj prvega delovnega sklopa DS1 je analiza fizikalnih pojavov in procesov, za katere se pričakuje, da se bodo dogodili med razširjenimi projektnimi nesrečami, izbranimi za simulacijo. Študija bo osredotočena na varnost jedrskih reaktorjev. Ker sodobni jedrski reaktor deluje na visoki ravni dovršenosti, kjer človeško razumevanje in preprosti teoretični modeli preprosto ne omogočajo popolnega razumevanja odziva sistema na motnjo, je potrebno napovedovanje z računalniškimi programi.
Glavni cilj delovnega sklopa DS2 je ovrednotenje ustreznosti računalniškega programa TRACE (TRAC/RELAP Advanced Computational Engine) za simulacije razširjenih projektnih nesreč. Najsodobnejši računalniški program TRACE je bil razvit za simulacijo izlivnih nezgod in obratovalnih prehodnih pojavov, in drugih scenarijev nezgod v tlačnovodnih in vrelnovodnih lahkovodnih reaktorjih. Računalniški program TRACE lahko modelira pojave, ki se dogodijo na eksperimentalnih napravah, namenjenih za simulacijo prehodnih pojavov v reaktorskih sistemih.
Delovni sklop DS3 se osredotoča na razvoj validiranega vhodnega modela TRACE za jedrsko elektrarno Krško (JEK), ki je dvozančna tlačnovodna jedrska elektrarna (PWR). Za pripravo in validacijo vhodnega modela TRACE bo uporabljeno orodje SNAP (Symbolic Nuclear Analysis Package), ki je namenjen za razvoj vhodnih modelov, izvajanja izračunov, naknadni obdelavi rezultatov ter vizualizacijo in animacijo pojavov in procesov. Validacija naprednega termohidravličnega računalniškega programa TRACE zahteva podrobne podatke o jedrski elektrarni Krško, eksperimentalne podatke in podrobne informacije o obravnavanih prehodnih pojavih in nesrečah.
V delovnem sklopu DS4 bodo rezultati izbranih simulacij dobljenimi s TRACE primerjani z rezultati dobljenimi z računalniškim programom RELAP5. Dodatni izračuni s programom RELAP5 bodo izvedeni z namenom primerjave dveh računalniških programov in s tem bolj temeljite validacije rezultatov, dobljenimi s TRACE. Končni cilj predlaganih analiz je pokazati, ali obstaja potreba po dodatni opremi za blažitev izbranih razširjenih projektnih nesreč.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati simulacij v okviru projekta bodo prispevali k boljšemu razumevanju pojavov in procesov med razširjenimi projektnimi nesrečami. Simulacije in razvoj vhodnega modela TRACE za nove scenarije nesreč bodo imeli pomemben vpliv na razvoj in validacijo termo-hidravličnih sistemskih programov.
Rezultati bodo omogočili tudi aktivno sodelovanje, ki je pogoj za vključenost v mednarodne organizacije kot sta Agencija za jedrsko energijo (NEA) pri OECD in Mednarodna agencija za atomsko energijo (IAEA) ali U.S. NRC v okviru CAMP. Takšno sodelovanje omogoča dostop do najnovejšega znanja na področju jedrske varnosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Ker je v Sloveniji računalniški program RELAP5 uporabljen za potrebe licenčnih analiz razširjenih projektnih nesreč, bo razviti vhodni model za računalniški program TRACE predstavljal neodvisno orodje za neodvisno preverjanje licenčnih varnostnih analiz za razširjene projektne nesreče.
V okviru projekta bo dana podlaga za bodoče bolj natančne analize obstoječe in potencialne nove jedrske elektrarne Krško.
Rezultati bodo pomembni tudi za raziskave v Sloveniji. Poleg uporabe predlaganega modela za raziskave na področju jedrske varnosti bodo rezultati lahko uporabljeni za izobraževanje in usposabljanje.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
