Journal of the Korean Society of Systems Engineering
/
v.16
no.2
/
pp.38-46
/
2020
The accurate measurement of critical heat flux (CHF) in flow boiling is important for the safety requirement of the nuclear power plant to prevent sharp degradation of the convective heat transfer between the surface of the fuel rod cladding and the reactor coolant. In this paper, a System Engineering approach is used to develop a model that predicts the CHF using machine learning. The model is built using artificial neural network (ANN). The model is then trained, tested and validated using pre-existing database for different flow conditions. The Talos library is used to tune the model by optimizing the hyper parameters and selecting the best network architecture. Once developed, the ANN model can predict the CHF based solely on a set of input parameters (pressure, mass flux, quality and hydraulic diameter) without resorting to any physics-based model. It is intended to use the developed model to predict the DNBR under a large break loss of coolant accident (LBLOCA) in APR1400. The System Engineering approach proved very helpful in facilitating the planning and management of the current work both efficiently and effectively.
Line contact structures, such as the contact between graphite brick and graphite tenon, widely exist in high-temperature gas-cooled reactors. Due to the stress concentration effect, the line contact area is one of the dangerous positions prone to failure in the nuclear reactor core. In this paper, the failure mechanism of line contact structures composed of IG11 nuclear graphite column and brick were investigated by means of experiment and finite element simulation. It was found that the failure process mainly includes three stages: firstly, the damage accumulation in nuclear graphite material led to the characteristic yielding of the line contact structure, but no macroscopic failure can be observed at this stage; secondly, the stresses near the contact area met Mohr failure criterion, and a crack initiated and propagated laterally in the contact zone, that is, local macroscopic failure occurred at this stage; finally, a second crack initiated in the contact area and developed in to a Y-shape, resulting in the final failure of the structure. This study lays a foundation for the structural design and safety assessment of high-temperature gas-cooled reactors.
The Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) is planning the construction of the KIJANG Research Reactor (KJRR) for stable supply of 99Mo. The Fission 99Mo Production Process (FMPP) of KJRR produces solid waste such as spent uranium cake and alumina cake, and liquid waste in the form of intermediate level liquid waste (ILLW) and low level liquid waste (LLLW). This study thus established the operating range and optimum operating conditions for the cementation of ILLW from FMPP. It also evaluated whether cement waste form samples produced under optimum operational conditions satisfy the waste acceptance criteria (WAC) of a disposal facility in Korea (Korea radioactive waste agency, KORAD). Considering economic feasibility and safety, optimum operational conditions were achieved at a w/c ratio of 0.55, and the corresponding salt content was 5.71 wt%. The cement waste form samples prepared under optimum operational conditions were found to satisfy KORAD's WAC when tested for structural stability and leachability. The results indicate that the proposed cementation conditions for the disposal of ILLW from FMMP can be effectively applied to KJRR's disposal facility.
This paper proposes an extended time uncertainty analysis approach in Level 2 human reliability analysis (HRA) considering severe accident management (SAM) strategies. The method is a time-based model that classifies two time distribution functions-time required and time available-to calculate human failure probabilities from delayed action when implementing SAM strategies. The time required function can be obtained by the combination of four time factors: 1) time for diagnosis and decision by the technical support center (TSC) for a given strategy, 2) time for strategy implementation mainly by the local emergency response organization (ERO), 3) time to verify the effectiveness of the strategy and 4) time for portable equipment transport and installation. This function can vary depending on the given scenario and includes a summation of lognormal distributions and a choice regarding shifting the distribution. The time available function can be obtained via thermal-hydraulic code simulation (MAAP 5.03). The proposed approach was applied to assess SAM strategies that use portable equipment and safety depressurization system valves in a total loss of component cooling water event that could cause reactor vessel failure. The results from the proposed method are more realistic (i.e., not conservative) than other existing methods in evaluating SAM strategies involving the use of portable equipment.
The temperature distribution of an electromagnetic pump was analyzed with a flow rate of 1380 L/min and a pressure of 4 bar designed for the sodium thermo-hydraulic test in the Sodium Test Loop for Safety Simulation and Assessment-Phase 1 (STELLA-1). The electromagnetic pump was used for the circulation of the liquid sodium coolant in the Intermediate Heat Transport System (IHTS) of the Prototype Gen-IV Sodium-cooled Fast Reactor (PGSFR) with an electric power of 150 MWe. The temperature distribution of the components of the electromagnetic pump was numerically analyzed to prevent functional degradation in the high temperature environment during pump operation. The heat transfer was numerically calculated using ANSYS Fluent for prediction of the temperature distribution in the excited coils, the electromagnet core, and the liquid sodium flow channel of the electromagnetic pump. The temperature distribution of operating electromagnetic pump was compared with cooling of natural and forced air circulation. The temperature in the coil, the core and the flow gap in the two conditions, natural circulation and forced circulation, were compared. The electromagnetic pump with cooling of forced circulation had better efficiency than natural circulation even considering consumption of the input power for the air blower. Accordingly, this study judged that forced cooling is good for both maintenance and efficiency of the electromagnetic pump.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.20
no.3
/
pp.365-369
/
2022
Operating and decommissioning nuclear power plants generates radioactive waste. This radioactive waste can be categorized into several different levels, for example, low, intermediate, and high, according to the regulations. Currently, low and intermediate-level waste are stored in conventional 200-liter drums to be disposed. However, in Korea, the disposal of intermediate-level radioactive waste is virtually impossible as there are no available facilities. Furthermore, large-sized intermediate-level radioactive waste, such as reactor internals from decommissioning, need to be segmented into smaller sizes so they can be adequately stored in the conventional drums. This segmentation process requires additional costs and also produces secondary waste. Therefore, this paper suggests repurposing the no-longer-used spent nuclear fuel casks. The casks are larger in size than the conventional drums, thus requiring less segmentation of waste. Furthermore, the safety requirements of the spent nuclear fuel casks are severer than those of the drums. Hence, repurposed spent nuclear fuel casks could better address potential risks such as dropping, submerging, or a fire. In addition, the spent nuclear fuel casks need to be disposed in compliance with the regulations for low level radioactive waste. This cost may be avoided by repurposing the casks.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.21
no.2
/
pp.193-204
/
2023
To ensure radiological safety margin in the transport and storage of spent nuclear fuel, it is crucial to perform source term and shielding analyses in advance from the perspective of conservation. When performing source term analysis on UO2 fuel, which is mostly used in commercial nuclear power plants, uranium and oxygen are basically considered to be the initial materials of the new fuel. However, the presence of impurities in the fuel and structural materials of the fuel assembly may influence the source term and shielding analyses. The impurities could be radioactive materials or the stable materials that are activated by irradiation during reactor power operation. As measuring the impurity concentration levels in the fuel and structural materials can be challenging, publicly available information on impurity concentration levels is used as a reference in this evaluation. To assess the effect of impurities, the results of the source term and shielding analyses were compared depending on whether the assumed impurity concentration is considered. For the shielding analysis, generic cask design data developed by KEPCO-E&C was utilized.
Xiangyu Chi;Shengjie Li;Mingzhou Gu;Yaru Li;Xixi Zhu;Naihua Wang
Nuclear Engineering and Technology
/
v.55
no.8
/
pp.2757-2772
/
2023
The fluid retention effect of the Volume Control Tank (VCT) leads to a long time delay in Reactor Coolant System (RCS) concentration during the boration process. A coupled model combining a lumped-parameter sub-model and a computational fluid dynamics sub-model is currently used to investigate the concentration dynamic characteristic of RCS during the boration process. This model is validated by comparison with experimental data, and the predicted results show excellent agreement with experimental data. We provide detailed fields in VCT and concentration variations of RCS to study the interaction between mixing in VCT and the transient responses of RCS. Moreover, the impacts of the inlet flow rate, inlet nozzle diameter, original concentration, and replenishing temperature of VCT on the RCS concentration characteristic are studied. The inlet flow rate and nozzle diameter of VCT remarkably affect the RCS concentration characteristic. Too-large or too-small inlet flow rates and nozzle diameters will lead to unacceptable long delays. In this work, the optimal inlet flow rate and nozzle diameter of VCT are 5 m3/h and 58.8 mm, respectively. Besides, the impacts of the original concentration and replenishing temperature of VCT are negligible under normal operating conditions.
C. H. Ban;B. D. Chung;Lee, K. M.;J. H. Jeong;S. T. Hwang
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
/
1996.05b
/
pp.429-434
/
1996
K-REM[1], which is under development as a realistic evaluation model of large break LOCA, is applied to the analysis of cold leg guillotine break of Ulchin 3&4. Fuel parameters on which statistical analysis of their effects on the peak cladding temperature (PCT) are made and system parameters on which the concept of limiting value approach (LVA) are applied, are determined from the single parameter sensitivity study. 3 parameters of fuel gap conductance, fuel thermal conductivity and power peaking factor are selected as fuel related ones and 4 parameters of axial power shape, reactor power, decay heat and the gas pressure of safety injection tank (SIT) are selected as plant system related ones. Response surface of PCT is generated from the plant calculation results and on which Monte Carlo sampling is made to get plant application uncertainty which is statistically combined with code uncertainty to produce the 95th percentile PCT. From the break spectrum analysis, blowdown PCT of 1350.23 K and reflood PCT of 1195.56 K are obtained for break discharge coefficients of 0.8 and 0.5, respectively.
To understand the eutectic reaction mechanism and the relocation behavior of the core debris is indispensable for the safety assessment of core disruptive accidents (CDAs) in sodium-cooled fast reactors (SFRs). This paper addresses reaction products and their distribution of the eutectic melting/solidifying reaction of boron carbide (B4C) and stainless-steel (SS). The influence of the existence of carbon on the B4C-SS eutectic reaction was investigated by comparing the iron boride (FeB)-SS reaction by Raman spectroscopy with Multivariate Curve Resolution (MCR) analysis. The scanning electron microscopy with dispersive X-ray spectrometer was also used to investigate the elemental information of the pure metals such as Cr, Ni, and Fe. In the B4C-SS samples, a new layer was formed between B4C/SS interface, and the layer was confirmed that the formed layer corresponded to amorphous carbon (graphite) or FeB or Fe2B. In contrast, a new layer was not clearly formed between FeB and SS interface in the FeB-SS samples. All samples observed the Cr-rich domain and Fe and Ni-rich domain after the reaction. These domains might be formed during the solidifying process.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.