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(海军工程大学 核能科学与工程系，武汉 430033)

为了研究核电站堆芯熔化现象和机理，分析预测此类事故的进程和所采取缓解措施的有效性，以瑞典Ringhals压水堆核电站为参考对象，采用轻水堆严重事故最佳估算程序SCDAP/RELAP5/MOD3.2，建立典型的3环路压水堆严重事故计算模型，其中包括详细的5通道堆芯模型和专用于预测下封头失效位置和失效时间的COUPLE模型。选择没有辅助给水的全厂断电事故作为基准事故，对其堆芯熔化进程进行了计算分析。

1 研究对象及模型

参考对象选择瑞典Ringhals压水堆核电站，参考堆每个冷却剂环路包括一台立式U形管自然循环蒸汽发生器(SG)和一台主冷却剂泵及其相应的管道与阀门。在其中一条环路的热管段上连接有一个稳压器。主要参数见表1。

表1 参考电站主要参数

堆芯的详细计算模型见图1。

图1 堆芯节点划

堆芯内157盒燃料组件沿径向由内向外依次划分为5个通道，每个通道的燃料组件数分别为5、20、36、60、36盒。每根燃料元件沿径向划分为5个节块，沿轴向划分为10个节块。为了模拟堆芯在失去几何形状情况下冷却剂的流道变化，模型的建立考虑了各通道的流量交混。

为了准确地预测碎片床在下腔室的定位以及下封头的升温与蠕变失效过程，建立了二维有限元下封头COUPLE分析模型。COUPLE的网格在水平方向的最大节点数为16，垂直方向的最大节点数为20，一共有320个节点，285个节块。

2 计算结果及分析

2.1 计算假设

研究的严重事故初始事件为全厂断电(SBO)事故。……