Daten zur probabilistischen Sicherheitsanalyse für Kernkraftwerke ...

eines Teils des restlichen Zirkons der Schmelze und durch die Verbrennung des zu diesem
Zeitpunkt im SHB befindlichen Wasserstoffs.
Nach Festlegung der Fragmentverteilung können einfache thermodynamische Annahmen
(Temperaturausgleich zwischen Fragmenten und Atmosphäre, adiabater Druckausgleich zwischen
verschiedenen Räumen) benutzt werden, um den Druckaufbau zu berechen.
Die Verteilung der Fragmente und der Druckaufbau können grundsätzlich auch mit integralen
Rechenprogrammen berechnet werden. Dabei ist in der Regel jedoch die Fragmentverteilung vom
Benutzer durch eine entsprechende Dateneingabe direkt zu steuern.
Bei der Ermittlung der Schmelzenmasse, die fragmentiert den Kuppelbereich erreicht, ist zu
berücksichtigen, dass in diesem Falle (RDB-Versagen unter hohem Druck) bedingt durch die
Bewegung des RDB nach oben sich ein vergrößerter Abströmquerschnitt ergeben kann.
Die Druckverteilung im Falle eines Schmelzenaustrags unter hohem Innendruck lässt sich auf
unterschiedliche Weise mit unterschiedlichem Aufwand ermitteln:
A) Überschlägige Ermittlung des möglichen Druckniveaus
Die vorstehend beschriebene Methode gibt eine grobe Abschätzung des möglichen
Sicherheitsbehälterdruckes unter der Annahme:
−
−
−
−
der Menge der dispergierten Schmelze,
des Grades der Wärmeentspeicherung in die Sicherheitsbehälteratmosphäre,
der zusätzlichen Oxidation von Zr,
der zusätzlichen H 2 -Verbrennung.
B) Thermodynamischer Ansatz zur Ermittlung des möglichen Druckniveaus
Hierbei werden Fragmentverteilungen unterstellt und mit einfachen thermodynamischen
Annahmen für einen Konvoi-DWR – zunächst ungeachtet weiterer Druckbeiträge aus
Verbrennungen und Wasserdampf – ermittelt. Diese Methode ist in /LOE 00/ beschrieben.
C) Detaillierte Berechnung des möglichen Druckniveaus
Im Nachgang zur NUREG 1150 Aktivitäten /NRC 90/ wurden in den USA große Anstrengungen
unternommen, das DCH Problem abschließend zu bewerten. In /PIL 96/ und den dort zitierten
NUREG Berichten wird eine Methode vorgeschlagen, bei der die Grubengeometrie durch das
Verhältnis der Entspeicherungszeit der Schmelze zur Ausströmzeit berücksichtigt wird.
7.6.3 Beispiele
7.6.3.1 Beispiel zum RDB-Versagen
7.6.3.1.1 Versagen eines ständig benetzten RDB-Bodens
Durch Filmsieden auf der Außenseite des RDB-Bodens kann zwischen 0,2 MW/m 2 und 1,0 MW/m 2
(Mittelwert über den gesamten Boden) und zwischen 0,3 MW/m 2 und 1,5 MW/m 2 (Spitzenwert im
oberen annähernd vertikalen Wandbereich) abgeführt werden. Für den von innen wirkenden
Wärmestrom aus der Kernschmelze kann Folgendes angenommen werden:
−
Die gesamte Nachwärmeleistung der Schmelze ist von mehreren Faktoren abhängig (z.B.
Abbrand, Umlagerungszeitpunkt nach Abschaltung), die für den einzelnen Ablauf zu ermitteln
sind.
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