Abstract
本文使用CORCON－MOD２ 及VANESA電腦程式分析計算輕水式核反應器爐心熔毀事故下，熔融爐心材料與混凝土地板的作用情形【Molten Core╱Concrete Interaction；簡稱MCCI】。其中包含各煩氣體的產生、水泥結構的剝落、熔融材料釋出爐穴的累積量以及熔融材料的溫度等等對時間的關係。在典型事故的分析過程，大致可將MCCI前五萬秒分為三個階段：一、MCCI開始到氧化層熔化，二、氧化層熔化到金屬層固化，和三、金屬層固化之後的假穩定狀態。其中以第二階段的反應最為激烈，且控制了MCCI大半的效應。而爐心熔融材料釋出爐穴的方式主要為蒸發過程及少量的機械過程。從，第四章的參數靈敏度分析，可以歸納下列結論：一、冷卻水層的水量對MCCI而言，主要的作用為降低熔融材料的釋出量。二、提高MCCI開始時爐心熔融材料的溫度，在幾小時後除了一氧化碳外，對爐穴穿透及其它氣體的產量影響並不大。若起始溫度過高將導致懸浮粒子的產量大幅增加。三、鐵金屬的含量對於MCCI並無重大的影響，但是鐵金屬如果太少，可能引起輕氧化層的固化現象，造成熔融材料的熱能無法順利地散失於上方，MCCI的反應變得激烈，因此各種累積量都有顯著的增加。四、鋯金屬的氧化提供大量的化學能，因此鋯金屬含量愈多者，除了一氧化碳外，其他方面的累積量都有提升的作用。五、降低混凝土剝落溫度，利於混凝土的穿透，因此在穿透及氣體產生量都有增加，但是大量的熱損造成熔融材料的溫度劇減，因而懸浮粒子的累積產量在數小時之後改變不大。六、選用國聖核能電廠爐穴混凝土，與典型事故最大差異在於剝落溫度的設定值，由於國聖電廠爐穴混凝土的剝落溫度更低於在剝落溫度參數的所設定的最低值，因此各項的作用也比之更為顯著。七、縮短反應器壓力槽的失效時間，使得衰減熱因而增加，造成各種累積量伴隨著較激烈的MCCI而增加。八、爐穴坴底半徑愈小，則對上方的熱損亦減少，使得內部的反應更加激烈，各種累積量也相對的提高。而較大的基底半徑，卻增加了氣泡與金屬層的作用面積，鋯金屬也提早氧化完畢，一氧化碳因而提前產生。九、若壓力槽熔穿時僅有一半的物質掉入爐穴，其MCCI的情節類似全部物質與較大半徑爐穴作用之縮小模式，所以在各種累積量方面都顯得更少。十、圍阻體壓力的改變，對MCCI的影響不大。