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==概要==
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[[File:MASCA ingot.png|thumb|right|300px|インゴット外観]]
[[File:ACE exp conditions.png|thumb|right|300px|試験条件<ref name="ACE_1" />]]
2000年-2006年にOECD主催でロシアにて燃料デブリの溶融プール形成、成層化及びFP挙動、物性データベースの拡張を目的に実施された模擬デブリの凝固試験<ref name="MASCA">D.F. Tsurikov, V.F. Strizhov, S.V. Bechta, V.N. Zagriazkin, N.P. Kiselev, "Main results of the MASCA-1 and 2 projects", NEA/CSNI/R(2007)15, Russian Research Centre "KURCHATOV INSTITUTE" OECD MASCA Project(2007). https://www.oecd-nea.org/nsd/docs/2007/csni-r2007-15.pdf</ref>。模擬デブリとしてUO<sub>2</sub>-ZrO<sub>2</sub>-Zr-S.S.-FPsが使用された。
[[File:ACE FP aerosol.png|thumb|right|300px|主要なFPエアロゾルの質量分率<ref name="ACE_3">OECD and Nuclear Energy Agency, "State-of-the-Art Report on Molten Corium Concrete Interaction and Ex-Vessel Molten Core Coolability", OECD Publishing, ISSN 1990-1577 (2017). https://doi.org/10.1787/19901577</ref>]]


1998-1991年にアメリカANLで実施されたMCCI試験<ref name="ACE_1">D.H. Thompson, J.K. Fink, D.R. Armstrong, B.W. Spencer, B.R. Sehgal, "Thermal-Hydraulic Aspects of the Large-Scale MCCI Tests in the ACE Program", 2nd CSNI Specialist Meeting on Core Debris-Concrete Interactions. Karlsrühe, Germany(1992). https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:40026310</ref><ref name="ACE_2">J.K. Fink, D.H. Thompson, D.R. Armstrong, B.W. Spencer, B.R. Sehgal, "Aerosol and Melt Chemistry in the ACE Molten Core-Concrete Interaction Experiments", ''High Temperature and Materials Science'', 33, 1, 51-76 (1995). https://ci.nii.ac.jp/ncid/AA11037008</ref>。MCCI中のFP挙動及び解析モデル検証のための熱水力挙動取得のために実施された。 UO<sub>2</sub>-ZrO<sub>2</sub>とFP(BaO, La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, SrO, CeO<sub>2</sub>, MoO<sub>2</sub>, SnTe, ZrTe<sub>2</sub>, Ru)、制御棒材(B<sub>4</sub>C,Ag/In)が使用され、これらの混合物を直接電気加熱で溶融し、コンクリートと反応させた。


===デブリ成層化挙動===


*本試験酸化物層と金属層の2層に成層化。


*溶融デブリ中にステンレス鋼といった金属成分が多く含まれる場合には、U及びZrの一部が還元され、金属層中に移行。その結果、金属層の密度が上昇し、U-Zr-S.S金属層が下部に形成される、逆成層化現象が観察された。
===溶融デブリ - コンクリート反応挙動===


*金属層：おもに、Fe やZr を多く含む一様な灰色な相からなり、境界付近はFeやUを多く含んだ白色相が析出。Fe、Crからなる細かい析出粒子が多くみられる。
*各条件でのコンクリート侵食速度はSURC試験と同程度の1~4mm/minであった。


*酸化物層：酸化物層中での層分離は起こっておらず、主に(U<sub>x</sub>Zr<sub>1-x</sub>)O<sub>0.2</sub>からなる。U/Zr比は、全体で1.1-1.5、 部分的には、2-3.5であった。


===溶融デブリ - コンクリート反応挙動===
*金属成分存在下ではH<sub>2</sub>O、CO<sub>2</sub>が減少し、H<sub>2</sub>、COの発生が増加。
*ガスの25%~50%はコンクリートを透過し、外部に放出されていることが報告されている。
*エアロゾル成分はコンクリートが分解したSiO(g)が多くを占め、Te以外のFPの放出は少ない結果となった。




2021年1月8日 (金) 15:11時点における最新版

概要

試験条件[1]
主要なFPエアロゾルの質量分率[2]

1998-1991年にアメリカANLで実施されたMCCI試験[1][3]。MCCI中のFP挙動及び解析モデル検証のための熱水力挙動取得のために実施された。 UO2-ZrO2とFP(BaO, La2O3, SrO, CeO2, MoO2, SnTe, ZrTe2, Ru)、制御棒材(B4C,Ag/In)が使用され、これらの混合物を直接電気加熱で溶融し、コンクリートと反応させた。


溶融デブリ - コンクリート反応挙動

  • 各条件でのコンクリート侵食速度はSURC試験と同程度の1~4mm/minであった。


溶融デブリ - コンクリート反応挙動

  • 金属成分存在下ではH2O、CO2が減少し、H2、COの発生が増加。
  • ガスの25%~50%はコンクリートを透過し、外部に放出されていることが報告されている。
  • エアロゾル成分はコンクリートが分解したSiO(g)が多くを占め、Te以外のFPの放出は少ない結果となった。


関連項目

模擬試験
既往知見

参考文献

  1. ↑ 1.0 1.1 D.H. Thompson, J.K. Fink, D.R. Armstrong, B.W. Spencer, B.R. Sehgal, "Thermal-Hydraulic Aspects of the Large-Scale MCCI Tests in the ACE Program", 2nd CSNI Specialist Meeting on Core Debris-Concrete Interactions. Karlsrühe, Germany(1992). https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:40026310
  2. ↑ OECD and Nuclear Energy Agency, "State-of-the-Art Report on Molten Corium Concrete Interaction and Ex-Vessel Molten Core Coolability", OECD Publishing, ISSN 1990-1577 (2017). https://doi.org/10.1787/19901577
  3. ↑ J.K. Fink, D.H. Thompson, D.R. Armstrong, B.W. Spencer, B.R. Sehgal, "Aerosol and Melt Chemistry in the ACE Molten Core-Concrete Interaction Experiments", High Temperature and Materials Science, 33, 1, 51-76 (1995). https://ci.nii.ac.jp/ncid/AA11037008
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