Accidente Severo

Investigación en accidente severo

El accidente severo se define como aquél producido por el fallo simultáneo o concatenado de varios sistemas de protección y seguridad. Está asociado a una probabilidad de ocurrencia extremadamente baja y puede conducir a efectos como: el deterioro de una fracción importante del núcleo del reactor nuclear, la degradación de la barrera de presión, el fallo del recinto de contención y el escape significativo de material radiactivo al medio ambiente. Este escape constituye el denominado "término fuente radiactivo".

El accidente severo está contemplado dentro de los Análisis Probabilistas de Seguridad de nivel 2 (APS-2), que estudian las consecuencias y probabilidad de este tipo de accidentes, siendo prioritarios para el licenciamiento y operación de las plantas.

El campo de la investigación en accidente severo es altamente complejo, tanto por la diversidad de la fenomenología implicada (termo-hidráulica, química y termomecánica del combustible, química y física de los productos de fisión y aerosoles, entre otros), como por la diversidad de escenarios que dependen del tipo de reactor y de las particularidades de cada planta. Su investigación y comprensión se ha traducido en la mejora de las instalaciones, bien sea incorporando nuevos sistemas de mitigación como pueden ser los recombinadores de hidrógeno o aplicando las guías de gestión de accidente severo, etc.

Objetivos

Los objetivos específicos del equipo son dos:

  • Análisis fenomenológico, donde se investigan fenómenos desconocidos con influencia en la estimación del riesgo. Tal es el caso de la retención de los productos de fisión en el lado secundario del generador de vapor durante secuencias accidentales del tipo SGTR (Steam Generator Tube Rupture), o el caso de la transferencia de especies volátiles de yodo (cuyo isótopo Y-131 es bien conocido por su impacto radiológico) entre fase líquida y fase gas en el recinto de contención.
  • Metodologías de evaluación, que están dirigidas a la asimilación, mejora y validación de las metodologías actuales para la estimación cuantitativa del riesgo. Actualmente, se dispone de las herramientas que representan las tendencias americana y europea en análisis de accidentes severos (i.e. MELCOR y ASTEC) y para su validación se están utilizando datos de experimentos integrales como PHEBUS-FP.

Gran parte de estos objetivos se establecen dentro del marco de un acuerdo específico con el CSN, para su aplicación por el CSN en sus diversos campos de actuación: licenciamiento, evaluación de los APS-2, revisión de guías de gestión de accidentes y actuación en caso de emergencia.

Proyectos

Área

Análisis fenómenos 

Modelado de fenómenos

Análisis de secuencia

 

Validación códigos

Experimentación

Validación códigos

P. Internacional

PHEBUS-FP: UE

SGTR:

BSAF: CSN 2013-Act.

 

SFP:

ARTIST:  

 

CESAM:

ARTIST-II:

 

 

SARNET:

ARTIST-Ext: CSN 2004-Act.

 

 

SARNET-II

PASSAM: UE 2013-Act.

 

 

BIP, THai:¿?

 

 

Colaboración Nacional

UMIX-UPV  Unidad Mixta UPV y CIEMAT CIEMAT 2009-Act.

Herramientas

  • Accidente severo: MELCOR (SANDIA, USA); ASTEC (IRSN, GRS, UE) 
  • Contención: CONTAIN (SANDIA, USA)
  • Piscinas de supresión: SPARC (SANDIA, USA)
  • Termofluidodinámica: FLUENT (ANSYS)

Dedicación - experiencia

  • 5 personas/año

Enlaces

  • CSN      
  • OCDE
  • NEA
  • SANDIA
  • NRC

Instalación experimental

LASS: Laboratorio de Análisis de Sistemas de Seguridad

La Unidad de Seguridad en investigación Nuclear cuenta con una instalación experimental única en España, el Laboratorio de Análisis de Sistemas de Seguridad (LASS). LASS se construyó a finales de los 80 dentro del llamado consorcio LACE-España. En ese momento consistía simplemente de una instalación dedicada a los estudios deaerosoles (PECA). Desde entonces las capacidades del LASS se han adaptado a las exigencias internacionales sobre experimentación en accidente severo. Durante el periodo 2000-2013 la instalación PECA ha estado dedicada a estudios sobre retención de aerosoles en secuencias SGTR (Steam Generator Tube Rupture), enmarcados en los proyectos internacionales EU-SGTR, ARTIST y ARTIST2. La última actualización importante de la instalación está enmarcada dentro del desafortunado accidente de Fukushima y está enfocada al proyecto internacional PASSAM(2013-2016). El objetivo de este proyecto es el desarrollo y mejora de los sistemas de venteo filtrado de la contención (FCVSs).

Objetivos

El objetivo general de LASS es proporcionar una plataforma experimental multi-propósito capaz de albergar diferentes experimentos destinados a arrojar luz sobre varios aspectos del término fuente, incluido el impacto de lossistemas de seguridad. Dada la compleja naturaleza de los escenarios abordados, los experimentos en LASS implican abordar áreas como la termohidraulica, la fisica de aerosoles y la transferencia de masa y la transferencia de calor.

Los principales objetivos de LASS son:

  • Desarrollar programas experimentales bien coordinados con las actividades teóricas nacionales y / o internacionales.
  • Responder a la demandas externas en el ámbito de competencias de la Unidad de Seguridad Nuclear, siempre que estén de acuerdo con los requisitos y capacidades LASS o las modificaciones necesarias sean razonables.

Para ello LASS cuenta con distintas Instalaciones:

  • PECA: Plant for Experiments on Collection of Aerosols
  • GIRS: Gas Iodine Removal by Sprays
  • RECA: Recombination Efficiency of Catalytic Aerosol-loaded systems