Sign In

Väitös: Ydinvoimalaitosten polttoainesauvojen käyttäytyminen onnettomuustilanteissa

5.3.2018

VTT:n tutkija, diplomi-insinööri Asko Arkoma mallinsi väitöskirjassaan ydinvoimalaitosten polttoainesauvojen käyttäytymistä suunnitteluperusteisissa onnettomuustilanteissa

Ydinvoimalaitosten ja niissä käytettävien polttoaineiden suunnittelussa on varauduttava ennalta erilaisiin onnettomuuksiin.  Arkoma tutki väitöskirjassaan suunnitteluperusteisia onnettomuuksia, joiden oletetaan esiintyvän harvemmin kuin kerran tuhannessa käyttövuodessa ja joita ydinvoimala on suunniteltu kestämään ilman säteilyvaikutuksia väestölle.

Väitöskirjassa kehitettiin tilastollinen analyysimenetelmä jäähdytteenmenetysonnettomuudessa vaurioituvien polttoainesauvojen lukumäärän arvioimiseksi ja selvitettiin rikkoutumisten taustatekijöitä herkkyysanalyysilla. Tällä onnettomuustyypillä tarkoitetaan reaktorin jäähdytysjärjestelmän vuotoa jäähdyteputken katkeamisen takia. Polttoaineen käyttäytymistä reaktiivisuusonnettomuudessa, jolloin reaktorin fissionopeus ja teho nousevat nopeasti, mallintava SCANAIR-ohjelma mukautettiin kiehutusvesireaktorin olosuhteisiin.

Tutkimuksessa hyödynnettävät tietokoneohjelmat mallintavat yksittäisten polttoainesauvojen käyttäytymistä häiriö- ja onnettomuustilanteissa. Reaktorissa sauvat sijaitsevat polttoainenipuissa, joita reaktorissa on satoja.

Oletettuja onnettomuuksia tutkitaan tyypillisesti koereaktoreissa sekä yksittäisiä ilmiöitä kuvaavissa erilliskokeissa. Jotta näitä kokeellisia tuloksia voitaisiin soveltaa sähköntuotantoon käytettäviin reaktoreihin, tarvitaan tulosten skaalaamiseen laskennallista mallintamista. Kokeellisen toiminnan ja mallinnuksen yhdistelmällä voidaan varmistaa ydinvoiman turvallisuus kaikissa tilanteissa.

 

Väitöskirja: Modelling design basis accidents LOCA and RIA from the perspective of single fuel rods. (Suunnitteluperusteisten onnettomuuksien (LOCA ja RIA) mallinnus yksittäisten polttoainesauvojen näkökulmasta)

Väitösaika ja -paikka: torstaina 8.3.2018 klo 13, Aalto-yliopisto, sali H304, Otakaari 1, Espoo.