工作人员认为,应进一步开发 FAST 并将其用于支持非轻水反应堆燃料设计评审。FAST 的持续改进使 NRC 工作人员能够进一步了解非轻水反应堆燃料现象,并评估用于分析非轻水反应堆燃料性能的各种模型的优缺点。该代码基于以前的 NRC 代码 FRAPCON 和 FRAPTRAN,并被 NRC 工作人员广泛使用。它已经包含了分析非轻水反应堆燃料形式所需的许多物理模型和材料特性,并结合了这些燃料的现有知识库中的模型。NRC 工作人员及其承包商正在开展代码开发活动,美国能源部正在开展研究活动,以解决代码能力方面的剩余差距。特别是,金属和氧化物燃料模型具有较高的成熟度,这是使用桑迪亚国家实验室开发的预测能力成熟度模型评估的。TRISO 燃料模型不太成熟,但工作人员已经确定了改进 FAST 对这种和其他非轻水反应堆燃料类型的能力所需的任务。随着拟议的燃料概念的实现,其他不太成熟的燃料概念(如碳化铀和氮化铀)将得到解决。能源部先进燃料研究和建模与仿真工作将继续开发和验证可纳入 FAST 的模型。因此,NRC 和能源部之间的持续合作对于确保 NRC 工作人员拥有最好的工具和模型非常重要。工作人员还将准备使用 FAST 代码的替代方案 - 例如爱达荷国家实验室开发的 BISON 代码或市售的多物理软件(视情况而定)。这将使工作人员能够
本报告总结了拟议的代码开发工作,以扩展 NRC 对非轻水反应堆技术的事故进展、源项和后果分析的建模和仿真能力。本报告描述了不同类型的非轻水反应堆以及 NRC 计算机代码的建模差距,包括用于事故进展和源项分析的 MELCOR、用于后果分析的 MACCS 和用于放射性核素清单的 SCALE。严重事故进展、源项和后果分析深深植根于 NRC 的监管政策和实践中。许可流程基于纵深防御的概念,其中发电厂的设计、运行、选址和应急计划构成了独立的核安全层。这种方法鼓励核电站设计师结合多道防线,以保持辐射危害与工人、公众和环境之间的物理屏障的有效性——无论是正常运行还是事故情况。与设计基准事故一起使用的各种监管源术语,建立和确认核设施的设计基准,包括安全重要项目,确保工厂设计符合美国联邦法规 (CFR) 中规定的安全和数值放射性标准(例如,10 CFR 100.11,“禁区、低人口区和人口中心距离的确定”;10 CFR 50.67,“事故源术语”;10 CFR 50.34(a)(1)(iv);10 CFR 第 50 部分“生产和使用设施的国内许可”附录 A“核电站通用设计标准”中通用设计标准 19“控制室”)以及后续员工指导。通用设计标准 (GDC) 适用于轻水反应堆 (LWR)。非轻水反应堆将具有主要设计标准 (PDC),其可能有类似的要求。 MELCOR 是桑迪亚国家实验室为 NRC 开发的最先进的计算机代码,用于执行核反应堆严重事故进展和源项分析。MELCOR 是一种灵活的集成计算机代码,旨在描述和跟踪严重事故的演变,以及相关放射性核素在封闭空间(如安全壳或建筑物)内的传输。它是一个知识库,包含价值数亿美元的实验和模型开发,特别关注轻水反应堆现象学以及非轻水反应堆技术的扩展功能。现象识别和排序表 (PIRT) 中已经开发和记录了特定的数据和计算需求,例如与 NGNP 相关的严重事故 (SA) PIRT 以及各种钠冷快堆和熔盐反应堆 PIRT 分析 [1] [2] [3] [4] [5] [6]。相关数据需求已从这些 PIRT 中收集并整合到本报告中。本报告提供了与各种非轻水反应堆设计相关的代码功能状态的高级理解。
国际原子能机构感谢国际原子能机构轻水反应堆先进技术技术工作组成员在编写本报告过程中提供的建议和支持。具体而言,国际原子能机构感谢以下指导小组成员对此项活动的支持:E. Patrakka(Teollisuuden Voima Oy,芬兰);F. Depisch(Framatome ANP,德国);N. Fil(Gidropress,俄罗斯联邦);K. Foskolos(Paul Scherrer 研究所,瑞士);以及 F. Ross 和 T. Miller(美国能源部,美利坚合众国)。国际原子能机构感谢参与开发先进轻水反应堆设计的多个组织以及提供有关其需求信息的潜在用户群体提供的信息。负责本出版物的国际原子能机构官员是核电司的 J. Cleveland。
国际原子能机构感谢国际原子能机构轻水反应堆先进技术技术工作组成员在编写本状态报告过程中提供的建议和支持。具体而言,国际原子能机构感谢以下指导小组成员对此项活动的支持:E. Patrakka(Teollisuuden Voima Oy,芬兰);F. Depisch(Framatome ANP,德国);N. Fil(Gidropress,俄罗斯联邦);K. Foskolos(Paul Scherrer 研究所,瑞士);以及 F. Ross 和 T. Miller(美国能源部,美利坚合众国)。国际原子能机构感谢参与开发先进轻水反应堆设计的多个组织提供的信息,以及提供有关其需求信息的潜在用户群体。负责本出版物的国际原子能机构官员是核电司的 J. Cleveland。