Simulation experiments on the spreading behaviour of core melts: KATS-6 (1-dim spreading of a low superheated iron melt into a dry channel)

Simulationsexperimente zum Ausbreitungsverhalten von Kernschmelzen: KATS-6 Für zukünftige Leichtwasserreaktor-Kraftwerke werden spezielle Einbauten (Kernfänger) erforderlich sein, um das Containment-Versagen infolge von Erosion des Fundamentes bei einem Kernschmelzunfall zu verhindern. Die geschmolzenen Kernmassen sollen möglichst schnell in einen festen Zustand übergeführt werden, um die Freisetzung von radioaktivem Material zu reduzieren. Einige der vorgeschlagenen Kernfängerkonzepte beruhen auf dem Prinzip, die geschmolzenen Kernmassen auf ebenen Flächen zu verteilen und anschließend mit Wasser zu kühlen. Es wurde deshalb eine Serie von Experimenten durchgeführt, um das Ausbreiten von Schmelzen mit hoher Temperatur auf ebenen Flächen zu untersuchen. Dabei wurde als Simulationsmaterial eine Thermitschmelze aus Aluminiumoxid und Eisen verwendet. Die oxidischen und metallischen Komponenten werden dabei getrennt und auf verschiedene Ausbreitungsflächen geleitet. Der Einfluß niedriger Wasserschichten auf den Flächen auf den Ausbreitungsprozeß wurde ebenfalls untersucht. In KATS-6 war die Ausbreitung einer oxidischen und metallischen Schmelze bei niedriger Überhitzung in eindimensionale trockene Kanäle geplant. Wie sich bei der Durchführung des Tests herausstellte, war die Überhitzungstemperatur der oxidischen Schmelze von weniger als 100 K bereits so niedrig, daß sich eine relativ starke Kruste im Bereich des Fensters ausbildete. Beim Öffnen des Fensters zur Ausbreitungsfläche trat die Schmelze nicht aus dem Behälter aus. Im Gegensatz dazu breitete sich die Eisenschmelze, welche etwa 200 K überhitzt war, in den trockenen Kanal aus wie eine stark überhitzte Schmelze

Simulation experiments on the spreading behaviour of core melts: KATS-5 (1-dim spreading of an oxidic melt into a dry channel)

Simulationsexperimente zum Ausbreitungsverhalten von Kernschmelzen: KATS-5 (1-dim Ausbreiten einer oxidischen Schmelze in einen trockenen Kanal) Für zukünftige Leichtwasserreaktor-Kraftwerke werden spezielle Einbauten (Kernfänger) erforderlich sein, um das Containment-Versagen infolge von Erosion des Fundamentes bei einem Kernschmelzunfall zu verhindern. Die geschmolzenen Kernmassen sollen möglichst schnell in einen festen Zustand übergeführt werden, um die Freisetzung von radioaktivem Material zu reduzieren. Einige der vorgeschlagenen Kernfängerkonzepte, insbesondere auch für den EPR (European Pressurized Reactor), beruhen auf dem Prinzip, die geschmolzenen Kernmassen auf ebenen Flächen zu verteilen und anschließend mit Wasser zu kühlen. Es wurde deshalb eine Serie von Experimenten durchgeführt, um das Ausbreiten von Schmelzen mit hoher Temperatur auf ebenen Flächen zu untersuchen. Dabei wurde als Simulationsmaterial eine Thermitschmelze aus Aluminiumoxid und Eisen verwendet. Die oxidischen und metallischen Komponenten werden dabei getrennt und auf verschiedene Ausbreitungsflächen geleitet. Der Einfluß niedriger Wasserschichten auf den Flächen auf den Ausbreitungsprozeß wurde ebenfalls untersucht. In KATS-5 wurde die Ausbreitung einer oxidischen Schmelze in einen eindimensionalen trockenen Kanal untersucht. Was die metallische Eisenschmelze betrifft, so lag das Interesse nicht am Ausbreitungsverhalten, sondern am nachfolgenden Fluten der Schmelzenoberfläche mit Wasser. Dieser Test wird in einem späteren Bericht beschrieben werden, der sich mit weiteren Flutungs-Tests beschäftigen wird

Exact Self-consistent Particle-like Solutions to the Equations of Nonlinear Scalar Electrodynamics in General Relativity

Exact self-consistent particle-like solutions with spherical and/or cylindrical symmetry to the equations governing the interacting system of scalar, electromagnetic and gravitational fields have been obtained. As a particular case it is shown that the equations of motion admit a special kind of solutions with sharp boundary known as droplets. For these solutions, the physical fields vanish and the space-time is flat outside of the critical sphere or cylinder. Therefore, the mass and the electric charge of these configurations are zero.Comment: 17 pages, Submitted to the International Journal of Theoretical Physic

Simulation experiments on the spreading behaviour of core melts: KATS-7 (1-dim spreading of highly superheated iron and oxidic melts into a dry channel at low pouring rates)

Simulationsexperimente zum Ausbreitungsverhalten von Kernschmelzen: KATS-7 Für zukünftige Leichtwasserreaktor-Kraftwerke werden spezielle Einbauten (Kernfänger) erforderlich sein, um das Containment-Versagen infolge von Erosion des Fundamentes bei einem Kernschmelzunfall zu verhindern. Die geschmolzenen Kernmassen sollen möglichst schnell in einen festen Zustand übergeführt werden, um die Freisetzung von radioaktivem Material zu reduzieren. Einige der vorgeschlagenen Kernfängerkonzepte beruhen auf dem Prinzip, die geschmolzenen Kernmassen auf ebenen Flächen zu verteilen und anschließend mit Wasser zu kühlen. Es wurde deshalb eine Serie von Experimenten durchgeführt, um das Ausbreiten von Schmelzen mit hoher Temperatur auf ebenen Flächen zu untersuchen. Dabei wurde als Simulationsmaterial eine Thermitschmelze aus Aluminiumoxid und Eisen verwendet. Die oxidischen und metallischen Komponenten werden getrennt und auf verschiedene Ausbreitungsflächen geleitet. Der Einfluß niedriger Wasserschichten auf den Flächen auf den Ausbreitungsprozeß wurde ebenfalls in früheren Experimenten untersucht. In KATS-7 wurde die Ausbreitung einer oxidischen und metallischen Schmelze bei hoher Überhitzung und niedrigen Einströmraten in eindimensionale trockene Kanäle untersucht. Die Einströmrate einer Kernschmelze aus der Kaverne unter dem Druckbehälter durch ein sich passiv öffnendes Fenster in den Ausbreitungsraum des Kernfängers ist ein dominierender Faktor für das Ausbreiten der Schmelze. KATS-7 war der erste Test (innerhalb einer Serie von Experimenten), bei welchem im Vergleich zu früheren Tests die Einströmraten gering gehalten wurden. Sie lagen etwa eine Größenordnung unterhalb der früheren Werte. Die Ergebnisse dieses Tests zeigen, daß trotz der deutlich niedrigeren Einströmraten die Ausbreitungslängen vergleichbar mit denen bei früheren Tests sind

The LISA-1 and TRIO in-pile tests

The in-pile tests TRIO and LISA-1 involve measurement of in-situ tritium release as a function of time, temperature and sweep gas conditions. These in-situ tritium recovery experiments are similar in concept to other in-pile tests such as the VOM series, Exotic, and the LILA series. TRIO used a single capsule with lithium aluminate. The results from TRIO have been compiled, evaluated and reported. The LISA-1 experiment had six test capsules: one lithium aluminate, one lithium orthosilicate (Li/sub 4/SiO/sub 4/), and four lithium metasilicate (Li/sub 2/SiO/sub 3/). A previous report gives a description of the experimental setup, experimental observations, and preliminary results. Presented herein is a more detailed evaluation of the LISA-1 experimental results for the three breeder materials. The results from LISA are then compared to those of TRIO