Статьи

В настоящей работе представлено исследование теплообмена излучением с расплавленной активной зоной в вышерасположенных конструкциях при гипотетической аварийной ситуации на стадии охлаждения кориума в устройстве локализации расплава (ULR) специально для проекта АЭС-2006. Моделирование осуществлялось модулем THERA, в соответствующем пакете прикладных программ TSAR, разработанным в НИЦ «Курчатовский институт». В представленном описании реализована модуль расчетной методики, в основе которого лежит зональный метод расчета теплообмена излучениями с учетом наблюдаемых свойств парогазовой смеси в расчетной области в соответствии с SLWSGG (спектральная линия, основанная на взвешенной сумме серых газов - спектральная модель взвешенной суммы серых газов). Результаты показывают проявления в виде распределения плотности тепловых потоков, что приводит к изменению структуры ферм-консоли. Также в рамках работы выполнено моделирование сопряженной нестационарной задачи по нагреву фермы-консоли излучением с поверхностью расплава и временными зависимостями от ее температуры. На основе результатов теплового расчета получена величина временного интервала, в течение которого целесообразна подача воды на поверхность расплава для ограничения теплового воздействия со стороны расплава на ферму-консоль.

В статье предложена модель равновесия кварца и расплава с учетом таких параметров системы, как химический состав, водонасыщенность и литостатическое давление. Модель построена на основе эмпирического уравнения, описывающего псевдоликвидусную поверхность, и откалибрована по представительной выборке экспериментов. Полученное уравнение для расчета температуры имеет вид:

где Al, Ti, Fetot, Mg, Ca, Na, K – атомные доли катионов, XH2O – водонасыщенность расплава при заданных температуре и давлении, P – давление в ГПа.

Полученная модель удовлетворительно описывает равновесие кварца и расплава как в простых, так и в сложных природных системах в широком диапазоне давлений и температур. С осторожностью следует проводить оценки в системах, содержащих такие компоненты, как фтор и хлор, так как они не учитывались при калибровке уравнения. Для удобного проведения расчетов к статье прилагается приложение с расчетами для свободного использования петрологами и минералогами.