ARCHIVES HISTORIQUES
DELACOMMISSION
COLLECTION RELIEEDES
DOCUMENTS "COM"
COM(80)750
Vol.1980/0234

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Conformément aurèglement (CEE,Euratom) n°354/83duConseildu1erfévrier1983
concernant l'ouverture aupublicdesarchiveshistoriques delaCommunauté économique
européenne etdelaCommunauté européenne del'énergieatomique(JOL43du15.2.1983,
p.1),telquemodifiéparlerèglement (CE,Euratom) n°1700/2003 du22septembre 2003
(JOL243du27.9.2003, p.1),cedossierestouvertaupublic.Lecaséchéant,lesdocuments
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Inaccordance withCouncilRegulation (EEC,Euratom) No354/83of1February 1983
concerning theopeningtothepublicofthehistoricalarchivesoftheEuropean Economic
Community andtheEuropean AtomicEnergyCommunity (OJL43,15.2.1983, p.1),as
amended byRegulation (EC,Euratom) No1700/2003 of22September 2003(OJL243,
27.9.2003, p.1),thisfileisopentothepublic.Wherenecessary, classifieddocuments inthis
filehavebeendeclassified inconformity withArticle5oftheaforementioned regulation.
InÜbereinstimmung mitderVerordnung (EWG,Euratom) Nr.354/83desRatesvom1.
Februar 1983überdieFreigabe derhistorischen Archive derEuropäischen
Wirtschaftsgemeinschaft undderEuropäischen Atomgemeinschaft (ABI.L43vom15.2.1983,
S.1),geändertdurchdieVerordnung (EG,Euratom) Nr.1700/2003 vom22.September 2003
(ABI.L243vom27.9.2003, S.1),istdieseDateiderÖffentlichkeit zugänglich. Soweit
erforderlich, wurdendieVerschlusssachen indieserDateiinÜbereinstimmung mitArtikel5
dergenannten Verordnung freigegeben.

COMMISSIONE DELLECOMUNITÀ EUROPEE
COM(80)750 def.
/ Bruxelles,27novembre1980
|
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N/ç:?orrnTptf\V^
PROGRAMMA PLURIENNALE DIRICERCADELCENTROCOMUNEDIRICERCA
1980-1983
RELAZIONE DELLACOMMISSIONE ALCONSIGLIO
SULL'ESECUZIONE DELLAPRIMA'FASEDELPROGETTOSUPER-SARA
I
C0M(80)750def

INDICE
Pagina
1. Introduzione 1
2.Ruolo delprogetto Super-SARA nell' ambito della ricerca per lasicurezza
dei reattori 3
3.Aspetti tecnici delprogetto é
3.1 .Obiettivi generali ecomposizione delprogramma sperimentale
concordato Super-SARA (SSTP ) 7
3.2 .Descrizione dalla parte concordata LB-LOCA del SSTP 12
3.2.1 .Necessità elimitazioni :settore coperto daaltri programmi
LB-LOCA sul comportamento del combustibile 12
3.2.1.1 .Programma diricerca fuori pila 12
3.2.1.2 .Programma diricerca inpila 13
3.2.1.3 .Prospettive per ilraggiungimento della simulazione
dibruciamento 14
3.2.2 .Lamatrice sperimentale concordata LB-LOCA del Super-SARA 15
3.3 .Descrizione della parte SFDconcordata delSSTP 17
3.3.ilNecessità elimitazioni :campi coperti daaltri programmi SFD 17
3.3.2 .Lamatrice diesecuzione sperimentale Super-SARA SFD
concordata 19
3.4 .Rilascio diprodotti difissione 23
3.4-1 .Necessità elimitazioni :settore ricoperto daaltri programmi 23
3.4.2 .Studi sulrilascio diprodotti difissione 24
3.5 .Generalità sualcuni problemi tecnici sottostanti alla fattibilità ,
delle prove . 25
3.6 .Alcune raccomandazioni particolari della Task Force 27
4.Altri aspetti delprogetto - 36
4.1 .Scadenzario easpetti finanziari -' ■ . 36
4.1.1 .Scadenziario 3.6
4.1.2 .Stanziamenti difondi per ilprogetto Super-SARA 36
4.2 .Esecuzione delprogetto 39
4.2.1 .Creazione diuna struttura consultiva per ilprogramma speri­
». mentale 39
4.2.2 .Partecipazioni dispecialisti nazionali all'esecuzione del
progetto
4.2.3 .Descrizione della struttura interna digestione
4.3 .Partecipazione diterzi al'progetto
4.3.1 .Stati Uniti d'America
4.3.1.1 .USDepartment ofEnergy (USDOE )
4.3.1.2 .USNuclear Regulatory Commission (USNRC )
4.3.1.3 .Electric Power Research Institute (EPRI )
4.3.2 .Giappone .4
4.3.3 .Svezia .1 • 4
5.Conclusioni . , .4
Allegato ILista deipartecipanti alla Task Force Super-SARA
Allegato IICalendario delle riunioni della Task Force Super-SARA
Allegato IIIDescrizione sintetica del circuito SARA estato diavanzamento lavori40
40
4.3 .
43
4.3
43
44
45
45
47
/

-1-
1.Introduzione
I.Ilpresente documento sipropone disoddisfare ildesidero delConsiglio
diavere asuadisposizione nuove informazioni sugli obiettivi esulla
situazione attuale del progetto Super-SARA .Ilrapporto presenta inparti­
colare irisultati sui lavori della prima fase delprogetto eleprospettive
diesecuzione della seconda fase .
. , • \
Sifcppresente che il13marzo 1980 ilConsiglio haadottato unprogramma
pluriennale diricerca ,chedovrà essere -eseguito dalCentro Comune di
Ricerca (G.U. del 18.3.1980 ,no.72).Intale occasione ilConsiglio hain­
oltre deciso (1)"diapprovare l'esecuzione delprogetto Super-SARA com­
prendente ,inconformità delle direttive CCMGP ,esperimenti sulla perdita di -
refrigerante attraverso piccole emedie rotture .Tuttavia ,lostanziamento
dei fondi per ilprogetto (43,92 milioni diUCE ),cheviene intalmodo
approvato ,comprende unaparte chedovrà essere immediatamente disponibile ,
cioè 3,31 milioni diUCEnecessari per ilavori del 1980 ,mentre laparte
,rimanente (40,61 milioni diUCE),per glianni 1981-1983 ,ècongelata .Alla
fine del 1980 einbase alle nuove informazioni allora disponibili ,alCon­
siglio sarà richiesto didecidere sulla continuazione delprogetto esullo
sblocco della parte residua degli stanziamenti .Setale decisione non
venisse presa ,ilConsiglio dovrà decidere sulfuturo impiego delpersonale
chelavora alprogetto ."
LaCommission desidera ancora una volta sottolineare l'importanza delprò-.
■/ ■ • !getto Super-SARA tchecostituisce unaulteriore iniziativa comunitaria della
più grande importanza nel campo della sicurezza dei reattori .E'responsabilità
deila Commissione sottolineare lanecessità diunapronta execuzione del
progetto Super-SARA nel quadro delprogramma pluriennale 1980-1983 del'CCR
edattirare l'attenzione sulle gravi conseguenze diuna decisione negativa
delConsiglio sul futuro sviluppo del CCR .
II.Laprima fase delprogetto èstata principalmente dedicata acontinuare la
costruzione del circuito SARA secondo ilprogramma previsto ,allo studio .
dettagliato ,alcompletamento del programma sperimentale eallo studio
della complementarietà tecnica delprogetto Super-SARA inrelazione agli
altri progetti svolti nello stesso settóre . i
1
(1)Dalverbale delConsiglio (Documento 5422 /80"del 4marzo 1980 )

-2-
LaCommissione èlieta disottolineare ilcontributo estremamente significativo
dato dagli esperti degli Stati Membri ,riuniti nella Task Force costituita nel
giugno 1980 inseguito all' invito rivolto dal Direttore Generale delCCR ai
rappresentanti permanenti .
L'elenco degli esperti che hanno fatto parte della Task Force ècontenuto
nell' Allegato Ieilcalendario delle riunioni nell' Allegato II.Lospirito
costruttivo mostrato durante ilavori della Task Force dovrebbe servire »secondo
laCommissione ,quale base per losviluppo futuro diunprogetto ,all' esecuzione
del quale sarebbero ampiamente associati ilaboratori degli Stati Membre è
per ilquale sarebbe stabilita una stretta collaborazione con iprogetti della
stessa nature ,inpila efuori pila ,svolti nella Comunità ealtrove .
III .Ilpresente documento sioccupa principalmente degli aspetti tecnici del
progetto Super-SARA ,icui sviluppi più significativi sisono registrati nella
prima fase .Inoltre ,esso riguarda gliaspetti finanziari delprogetto ,le
principali modalità d'esecuzione eilproblema della cooperazione con iterzi .
LaTask Force ,dopo aver raccomandato all'unanimità unprogramma diprova ,
hapubblicato uncerto numero diraccomandazioni riguardanti l'ulteriore
sviluppo delprogetto .Tali raccomandazioni sono esposte alcapitolo 3,para­
grafo 3.6.,delpresente documento v
IV.Ilpresente documento èstato presentato perparere alComitato consultivo
per lagestione delprogramma "Sicurezza delreattore "edalComitato Con­
sultivo Generale delCCR .Tali pareri saranno trasmessi alConsiglio ,non
appena saranno stati approvati dai rispettivi Comitati .
t

-3-
2.RUOLO DEL PROGETTO SUPER-SARA NELL' AMBITO DELLA RICERCA PER LA
SICUREZZA DEI REATTORI . ' .
Pur con tutte leprecauzioni adottate nel progetto enell' operazione ,
degli impianti nucleari alfine digarantire unabassa probabilità
alverificarsi disituazioni accidentali ,rimane tuttavia necessario
ottenere informazioni' sulle conseguenze degli incidenti ,indipenden­
temente dalla loro bassa probabilità .Ciòallo scopo diverificare ,
soprattutto ,che essi non diano luogo arilasci inaccettabili di
radioattività all' atmosfera . .
Ilprogetto SUPER-SARA -nella suaqualità diprogramma diricerca
in-pila sulcomportamento digrappoli dicombustibile direattori ad
acqua leggera (PWR oBWR )inunavasta gamma dicondizioni accidentali
haloscopo ,congiuntamente adaltri programmi incorso ,difornire
questo tipo diinformazioni ..
Lecondizioni accidentali investigate siriferiscono alla -perdita di
refrigerante dalcircuito primario delreattore ;esse vanno dalle con­
• '
dizioni dell' incidente provocato dauna grossa rottura del circuito -
che rappresenta l'incidente attualmente usato come base diprogetto -
àquelle dello scenario molto piQvasto ,comprendente ilguasto simul­
taneo disistemi fra loro indipendenti ,incui siverifica loscopri­
mento delnocciolo ,evento che puòportare alle condizioni del cosi-
detto -incidente diclasse 9.
Tutte queste condizioni accidentali provocano ildanneggiamento del com
bustibile ,chepuòraggiungere lafusione delrivestimento eladisso­
luzione delle pastiglie diUO ,un'estesa ossidazione einfragilimento

delrivestimento ,ilbloccaggio dèicanali diraffreddamento acausa
della frammentazione edella risolidificazione delmateriale fuso ,
un-notevole rilascio deiprodotti difissione econdizioni degradate ^
della refrigerabilità delnocciolo . - v'
Ilprogetto SUPER-SARA -hacome compito generale quello diquantificare
gli stati didanneggiamento delcombustibile sopra menzionati edil
corrispondente rilascio deiprodotti difissione suunvasto spettro
dicondizioni accidentali ,come sopra accennato . ,
Inoltre ,leinformazioni ottenute sulla estensione delbloccaggio del
nocciolo ,che ivari tipi didanneggiamento possono provocare ,consen­
tiranno diindicare ilgrado dirèfrigeribilità delnocciolo disponibile
per ripristinare ilcontrollo dell' impianto incaso diincidente .
Queste informazioni ,unitamente alla conoscenza del rilascio dei prodott
difissione ,possono costituire unfattore estremamente importante nello
> Α
4
stabilire leprocedure che debbono essere adottate sia dagli operatori
che dalle autorità durante ilcorso dell' incidente .
E'necessario dire subito chiaramente che ilprogetto SUPER-SARA non può
riprodurre l'intera gamma deiparametri chepossono verificarsi nel cir-
-cuito primario diunreattore adacqua leggera incondizioni accidentali
Tuttavia èsottinteso che lamaniera incui ildanneggiamento delcom­
bustibile viene realizzato nelprogetto SUPER-SARA èsimile aquello di
unnocciolo reale poiché lecondizioni termoidrauliche alcontorno che
saranno imposte (diverse mabasate susituazioni reali diun /reattore )
-■ . . ••, \
verranno regolate inmodo daabbracciare lecondizioni previste inun
incidente apiena scala .Inoltre ,ladistribuzione ditemperatura nel
grappolo diprova ^sarà scelta inmodo daassicurare lacorrispóndenza
con quella delle barre dicombustibile diunnocciolo didimensioni -
'* \ "
reali .Sarà così stabilita una buona base diconfronto fra lecondizioni
fisiche della prova el'incidente stesso .

-5
Χ
ι
Inbreve ,fornendo dati dicarattere sufficientemente generale sul
danneggiamento delcombustibile esulrilascio dèx^rodotti difis­
sione nelcampo diinteresse pubblico sopra definito /^yDossono
prevedere iseguenti impieghi pratici deirisultati delprog^v^^^
SUPER-SARA :X
1.-assistere iresponsabili delle valutazioni disicurezza mediante
ledisponibilità diimportanti informazioni addizionali susituazio
niaccidentali chepossono generare condizioni didanneggiamento
del combustibile daincipiente asevero ;
2.-contribuire alla conoscenza del rilascio dei prodotti difissione
alcircuito primario edisporre con ciò diuna base importante
per laformulazione dipiùrealistici piani diemergenza ;
3.-aiutare adidentificare adeguate contromisure per mitigare
lagravità dicondizioni diraffreddamento delnocciolo deterio­
rate ,ivicompresi isistemi dirivelazione elaformulazione di
procedure operative atte afronteggiarle .
/
Ilprogetto SUPER-SARA dasolo non può dare una risposta atutte le
domande chepossono sorgere inuncampo così complicato .Esso rappre­
senta piuttosto unaparte importante diunmosaico diprogetti che 'in–
I
sieme formano una base diattacco coerente diquesti problemi .
Inquesto mosaico sipossono identificare principalmente iprogrammi
fuori-pila diREBEKA inGermania ediMRBT negli Stati Uniti nonché
iprogrammi in-pila diPHEBUS inFrancia ediPBFnegli Stati Uniti .
Alfine diarrivare aspecificare ildettaglio tecnico delprogetto ,
larelazione che SUPER^-SARA deve avere con questi programmi -dinatura
complementare econfermatoria -viene illustrata nel capitolo che
segue echetratta degli aspetti tecnici delprogetto .

E'necessario tuttavia sottolineare quiche laTask Force haraggiunto
* \• ' , '
unaccordo suimeccanismi darealizzare pergarantire ilruolo comple­
mentare /confermatorio delprogetto SUPER-SARA ,inparticolare attraverso
ilciclaggio delle informazioni conPHEBUS ePBF .
Lecaratteristiche diSUPER-SARA cheassicurano adesso unposto parti­
colare nelmosaico sono chiaramente :legrandi dimensioni delgrappolo
diprova ,lagamma completa disimulazione degli incidenti ,lacalibrazione
delle prove mediante lasezione fuori-pila .Queste caratteristiche ,unita­
mente aquelle fornite daESSOR -operazione delreattore ascopo unico ,
celle calde contigue ,contenimento nelle casematte -danno alprogetto ,
SUPER-SARA unapotenzialità degna dinota .
I
3.,ASPETTI TECNICI DEL PROGETTO .
PREAMBOLO ■ •
I . '
/ • '
Ilmandato della Task Force edifornire alla Commissione ilsupporto
.tecnico nella definizione degli obiettivi delprogramma SUPER-SARA edi
■ ; - \ ' ' i
assicurare unforte legame fra ilprogramma eleesperienze inefuori - '
pila incorso presso vari laboratori .
Nelperiodo daGiugno 1980 (allorché laTask Force hainiziato isuoi
lavori )adOttobre ,laTask Force haelaborato econcordato unamatrice
diprove che siprevede possa dare uncontributo sostanziale alla compren­
sione delcomportamento dìungrappolo dicombustibile (danneggiamento e
rilascio dei .prodotti difissione )inunlargo spettro dicondizioni acci­
dentali .
Non eracompito della Task Force didiscutere inprofondità iproblemi
difattibilità ,strumentazione ecc .Purtuttavia nel cap .3.5sono elencati
..  unnumero diproblemi tecnici non risolti chesono stati messi inluce nella
Task Force • -

Diconseguenza lamatrice delle prove estata formulata assumendo che
latecnologia necessaria per larealizzazione delprogramma sarà
attuabile enella consapevolezza .che latecnologia viene anche attiva­
mente investigata nell' ambito deiprogrammi complementari ..E1sottinteso
che lamatrice non ècongelata epuòessere modificata perprendere atto
* *
deirisultati dello sforzo tecnologico incorso .. i ' . ~
Ilmandato escludeva inoltre -tutti ipróblemi riguardanti *1'organizzazione ,
laconduzione ,ilbilancio edilprogramma temporale per illavoro futuro .
1-" • ' '• • v ' " -<  
3.1 -Obiettivi generali ecomposizione delprogramma sperimentale con­
cordato SUPER-SARA (SSTP )elaborato edapprovato dalla T.F.
Ilprimo obiettivo dibase del .SSTP' concordato èquello diottenere'' dati
edunacomprensione piùapprofondita suquegli aspetti delcomportamento
?1 ' ■
deigrappoli dicombustibile deireattori adacqua leggera chepossono
generare danni significativi alcombustibile ,l'ostruzione delnocciolo
eproblemi direfrigerabilità aseguito diipotetiche situazioni acciden­
tali dibassa probabilità ,nelle quali siassume che inormali sistemi
diprotezione siano parzialménte ocompletamente fuori servizio .
Inaggiunta atale comprensióne deiprocessi termo-meccanici etermo -
idraulici chegovernano ildanneggiamento el'ostruzione dei ,grappoli
dicombustibile deireattori adacqua leggera ,unsecondo obiettivo dibase
ècostituito dalla correlazione frailrilascio deiprodotti difissione
(FPR )durante lesituazioni accidentali ediltipo e1'estensione ,del
danno alcombustibile . -
 . '• ' ' ' ' *7
IlSSTP concordato copre ilcomportamento delgrappolo dicombustibile
siaper lecondizioni ditransitorio "rapido "degli incidenti diperdita
*
direfrigerante causati da"rotture grosse "(LB-LOCA )siaper lecondizioni

ditransitorio "più lente "discenari accidentali ditipo diverso che ,
indeterminate circostanze ,possono portare allo scoprimento parziale
delnocciolo edatemperature delrivestimento piùelevate nonché aldan­
neggiamento delcombustibile potenzialmente ditipo severo (SFD).
Unesempio importante diunsimile transitorio ,"lento "che sfocia in
% '
danneggiamento severo delcombustibile efornito dall' incidente di'Three
Mile Island (TMI). '
Lamaggioranza della Task Force haritenuto fin dall' inizio che èoppor­
tuno dare maggiore enfasi alla pàrte SFD delprogramma rispetto alla parte
LB-LOCA .Laragione diciòrisiede essenzialmente nelfatto che ,mentre
una considerevole quantità dilavoro èstata iniziata ecompletata per il
LB-LOCA ,leattività nel campo del SFDsono relativamente inritardo eri­
chiedono una intensificazione degli sforzi per rendere disponibili dati sul
SFD ilpiùrapidamente possibile .
Laparte LB-LOCA del SSTP concordato èstata formulata sulla base del
... _ - (2)· .
requisito richiesto dalla Task Force /cheessa deve' essere confermatoria
nei riguardi dei correnti programmi LB-LOCA fuori-pila sulcomportamento
delcombustibile (chesono ingrado diindagare efficacemente suiparametri
predominanti echerichiedono soltanto unnumero limitato diprove in-pila
perconfermare latipicalìtà delle prestazioni deisimulatori delle barre )
ecomplementari neiconfronti deicorrenti programmi LB-LOCA in-pila (nei
quali idati disponibili oprevisti devono essere suffragati -daprove in-
pila che forniscano qualcosa dinuovo ).
Ilcircuito £>UPER-SARA viene fabbricato avendo come scopo del suo progetto
quello disimulare l'intero scenario LB-LOCA ,dalla fase di"blowdown "a
quella diriallagamento ,mediante azioni dicontrollo suvalvole esulla

-9-
Apotenza delgrappolo .Lacapacita direalizzare queste prestazioni verrà
esplorata alfine diconseguire gliobiettivi sopra definiti ,che ,per
ilLB-LÒCA ,assumono laforma particolare seguente :
-caratteristiche dideformazione delrivestimento ,verosimilmente domi-
V
nateda"ballooning "conelevata velocità dideformazione ,"chepossono
influire sulgrado diostruzione delgrappolo ;^
-interazioni causate dalle deformazioni che possono influenzare lafra­
zione dibloccaggio delgrappolo ; N
-refrigeràbilità delgrappolo dicombustibile ecomportamento termico
durante ilriallagamento ; ' .
-dipendenza delFPRdall'estensione del'danno algrappolo dicombustibile
LaTask Force haproposto unamatrice diprove LB-LOCA che siinquadra nel
contesto confermatorio /complementare richiesto eche èformata dalla prove
seguenti :
-4prove congrappoli PWR di2mdilunghezza (tipo 17x17)
composti da32barrette ; ' /
-1prova congrappolo tipo BWR di2mdilunghezza (probabilmente tipo
*
8x8R);
-2prove non definite per coprire esigenze non previste dielevata prio­
rità chesorgessero inseguito .
Incontrasto con laparte LB-LOCA ,laparte SFD del SSTP concordato cerca
digenerare unagamma didati piOcompleta .Per ilSFDnonesiste attual­
mente lagrande varietà diattività che c'èinvece nel campo deiLB-LOCA :
l'unico altro programma conosciuto che sipossa conesso confrontare è
quello previsto per ilPBFpresso laEG&G -Idaho ,che dovrebbe iniziare
nel tardo 1981 oalprincipio del 1982 .E'previsto che anche ilprogramma
PHEBUS definisca prove SFD edovrà anch' esso essere preso inconsiderazione
Per ilmomento ,ilSSTP deve assicurare unabuona relazione complementare /
confermatola con ilsolo programma PBF .

-10-
Considerando ,»obWvt dibasesopradefinltl„^^
degliscenari accidentali chepossono potenzialmente condurre alSFD
,comeavvenne nelcasodell .incidente diTKI,laTas„Forcehapreso '
attocheilcircuito SUPER-SARA hacomescopodelsuoprogetto quello
d!raggiungere questi obiettivi mediante l'esplorazione dellasuacapa-
.citad,simulare lacaratteristica essenziale comune atuttigliscenari
dxtn,loscoprimento /delgrappolo ondeprovocare transitori rilevanti
dell,temperatura delrivestimento incombinazione contransitori rilevanti
;dellapressione delsistema ,seguito dalrialzamento espegnimento .La
.TaskForcehaconcordato chequesta capacita deve .essere impiegata perperse­
guire iseguenti obiettivi particolari 2,3\.
■.)grado diostruzione delgrappolo eFPRdovuto .deformazione delri­
vestimento edallasuarottura «Ilepiccole velociti dideformazione '
possibili intransitori di"scoprimento delnocciolo ",conspeciale
considerazione deglieffetti dell'ossidazione delrivestimento sutale
deformazione nell'intervallo altooC .alto^-<~1100-i650K); ''
b>grado diostruzione delgrappolo eFPRrisultante dallaformazione
diunletto didetriti dovuto ,11'ossid0zioneestesa dellebarrette -
(fino a2000 K),conosenza ilballoonino i=oonin ®elarottura precedente ,
1 seguita dalla frammentazione delle harroff »J.- j­
,oneaeIIe barrette siamediante spegnimento \
V '(ri'UaSa"'®"t»)mediante ladepressurizzazione delsistema ; 1il
c)grado diostruzione delgrappolo eFPRrisultante dallaformazione -
diunasoluzione liquida diZr/UO.,aldisopra di~2170K("effetto
-candela "),cono'senza laformazione successiva diunletto didetriti
■ mediante spegnimento . ■' ■•; ., •
LaTaskForce hapropdsto unamatrice diprove SFDchesiinquadra nella
richiesta relazione complementare /oonf.rmatoria conPBF,ottenuta mediante .
xleprove seguenti :. -

-3prove rivolte all'obiettivo (a),tutte congrappolo tipo PWR*
I .
di2mdilunghezza composto di32barrette ;
-4prove rivolte all'obiettivo (b),dicui ,3congrappolo tipo PWR*
di2mdilunghezza e32barrette ,ed1congrappolo tipo BWR+di
2mdilunghezza ; , '
-5prove rivolte all'obiettivo (e),dicui 4congrappolo tipo PWR*
di2mdilunghezza e32barrette ,ed1congrappolo tipo BWR+di2m
dilunghezza ; • * .
-2 prove non definite per consentire l'inclusione diobiettivi non
previsti che potrebbero inseguito diventare prioritari .
Inconclusione il'SSTP concordato ècomposto tentativamente diuntotale
di21prove ,chesembrano coprire almomento molte delle condizioni accir
» ' >
dentali ritenute importanti echeriscuotono l'interesse delmomento ,tenen
doanche inconsiderazione gli altri programmi nel campo del comportamento
delcombustibile .Neicapitoli cheseguono queste prove vengono descritte
inmaggior dettaglio ;ènecessario comunque premettere che ,sel'ordine
delle priorità dovesse cambiare oppure sorgessero nuovi problemi nelfuturo
ilSSTP dotfrà anch' esso essere cambiato . > '
*Igrappoli PWR saranno del tipo 17x17 .
+Igrappoli BWRsaranno probabilmente deltipo 8x8R .

-12-
3.2 -Descrizione della parte concordata LB-LOCA del SSTP
3.2.1 .Necessità elimitazioni :settore ricoperto daaltri programmi LB-LOCA
sul comportamento del combustibile
3.2.1.1 .Programmi diricerca fuori pila
Considerevoli progressi sono stati fatti nella caratterizzazione enella
interpretazione del comportamento della barra dicombustibile edel grap­
polo durante ilLB-LOCA con ricerca fuori pila .Ilsettore diquesta ricer­
casiestende dallo studio dettagliato dieffetti separati ,come ades.negli
studi dirigonfiamento del tubo incamiciato fatti nel circuito PROPAT aSpring -
field (UKAEA )enegli impianti EDGAR aSaclay (CEA),alle prove sugrandi
grappoli utilizzando sofisticati simulatori dibarra riscaldati elettrica - v
mente ,come ades.nelle prove condotte nell' installazione REBEKA -alla KfK
diKarlsruhe enell' impianto MRBT dell' ORNL (Tennessee ).
Fraunaprova el'altra ,questi programmi analizzano ilcomportamento del'
combustibile suuncampo diparametri molto ampi -evanno molto oltre la
Verifica dimodelli teorici intesi per lostudio finale del LB-LOCA incon­
dizioni direattore adimensioni reali .Resta comunque aperta ladomanda :
"quanto prototipico èilcomportamento dei simulatori' dibarra ?"
\
Perrispondere alquesta domanda ,sono stati raccomandati pochissimi esperi­
menti inpila inaggiunta aquelli già eseguiti nel PBF eFR-2 eaquelli
pianificati inHalden .Queste prove dovrebbero essere eseguite incondizioni
dilenta velocità dicreep edessere progettate esplicitamente perverificare
econfermare "specifiche prove sugrappolo fuori pila .LaTask Force harac­
comandato che laparte LB-LOCA del SSTP compia questo ruolo diconferma .
Questo ruolo potrebbe anche rispondere alla domanda secondaria avanzata dal
fatto che gli esperimenti fuori pila simulano solo lafase didepressurizza­
zione rapida olafase disurriscaldamento separatamente enon possono simu­
lare tutto iltransitorio LOCA che dovrebbe essere trattato nel circuito
1 • - „ • '
SUPER-SARA .

-13-
V
/ 1 . ' •
3.2.1.2 .Programmi diricerca inpila
Unconsiderevole lavoro sul comportamento delle barre dicombustibile -
reali incondizioni LB-LOCA èinvia diesecuzione invari reattori
sperimentali edhalostesso obiettivo finale dellavoro fuori pila :
laverifica dei modelli dicodice necessari per lostudio del LB-LOCA
"apiene dimensioni ". ,>// . . > '
Iprincipali impianti relativi aquesto dibattito sono :DK/FR-2 ;PBF ,
EG&G -Idaho ;PHEBUS ,CEA -Cadarache ;NRU ,AECL -Chalk River .L'im-«
pianto LOFT non èindiscussione perchè èuna installazione per ilcompor­
tamento integrale dell' impianto nondedicato solamente alcomportamento
del combustibile .
Questi programmi diprove inpila variano per dimensioni eper scelta
*- . » . " •' 1
diparametri eilposto complementare per ilSSTP puòessere identificato
solo prendendo inconsiderazione una visione generale delle caratteristiche
principali diogni installazione .Per scopi attuali ,lecaratteristiche
considerate pertinenti con gli obiettivi della prova LB-L.OCA sono
stabilite per ogni installazione daquattro domande :
. ,'r
Sono inclusi glieffetti difasci dibarre ?Lalunghezza riscaldata e
sufficiente perunabuona termodinamica diriallagamento ?E1inclusa la
completa sequenza LOCA ?E1incluso l'effetto diunbruciamento precedente ?
Latavola quisotto mostra lasituazione riguardo a"queste domande .
Caratteristi -
ca i
!Installazio -"Nviner-–––––––––––
i
!1 "■
l/■
|Grappolo
L ___2
Lunghezza(m )3 . '.' !
LOCA completo4
bruciamento
1
DK/FR-Z . . 'I!''
j--n° . 0.5 no " •
pBF ■j!n0 '°-9 si si' " "'/ I
PHEBUS .-!si ' .= 0.8' ■ - si ''•, si
NRU si 3.6 ' no , no I
SSTP si " 2.0 si - si
I

14-
Appare evidente che ilSSTP ègiàparzialmente complementare agli
altri programmi per ilfatto cherisponde positivamente atutte le
prime trecaratteristiche mentre ,gli altri non lofanno .Comunque la
Task Force haraccomandato che ,inmodo daessere completamente comple­
mentare ,ilSSTP debba sforzarsi per includere anche laquarta carat­
teristica :effetto delbruciamento precedente sulcomportamento del
grappolo ., -/ -
3.2.1.3 .Prospettive per ilraggiungimento della simulazione di
bruciamento .
Per leprove 'LB-LOCA èdesiderabile ottenere lastessa potenza totale
inogni barra delgrappolo .Dato lespettro dienergia neutronica alta­
mente termalizzato nelreattore ESSOR ,questo requisito puòessere ,
soddisfatto solo distribuendo inzone l'arricchimento dicombustibile :
barre centrali ^9,7%;barre esterne ^4,0%.Questa suddivisione in
zone rende impossibile preirradiare interi fasci SUPER-SARA inaltri
reattori con altri spettri eilmeglio che cisipuòaspettare èil
preirraggiamento dialcune barre singole eilloro successivo inseri­
mento inuninsieme non irradiato .Inquesto modo ,adesempio le4
barre centrali potrebbero essere preirradiate .Preirraggiamento nel cir-
'cuito SUPER-SARA stesso sarebbe lasoluzione ideale maciò richiede
lunghi periodi dioperazione acostante potenza piena delreattore ,
ilcheper ilmomento èincompatibile congliaccorgimenti operazionali
minimizzati per ilComplesso ESSOR . - "
ν.
LaTask Force haprovato avalutare (4)lapossibilità diottenere
glieffetti principali diunsignificativo bruciamento senza arrivare
alunghi preirraggiamenti .Gli effetti daraggiungere sono essenzialmente
lafrantumazione del combustibile eimodelli dirilocazione ,lacombi­
nazione chimica fraguaina eUO^eilcedimento per'creep della guaina
tipica dibarre giàbruciate inmodo significativo .Questi effetti sono /
importanti perchè quando siverìfica ilrigonfiamento della guaina inse­

guito aLB-LOCA iframmenti dicòmbustibile possono "seguire "ladefor­
mazione emantenere una temperatura quasi uniforme attorno alla circon ^
ferenza della guaina .Come èbennoto ,ciòtenderebbe adaumentare /
I • • ' -
lostiramento della guaina eilblocco delgrappolo ,edin .talmodo •
urterebbe inmodo significativo contro unobiettivo sperimentale di 1-
maggior portata . ■ ' * v
LaTask Force hadimostrato che lafrantumazione delle pastiglie eil >
* ••• . , '
modello' dirilocazione tipici dielevato bruciamento possono essere
raggiunti innonpiùdi2giorni dioperazione apienà potenza ,incombi­
nazione con almeno 3cicli fra piena >ebassa potenza ,ognuno della durata
dicirca un'ora .Comunque ,,sembra che questo trattamento non sia sufficiente
aprovocare ladesiderata reazione chimica ,fra laguaina el'UO„edil
- . ί
cedimento per creep della guaina .Ilcedimento per creep della guaina
puòessere raggiunto conunadeguato progetto e/oconpretrattamento .
Inconclusione siconsidera necessario che ogni prova siapreceduta dal
, ii.
giàcitato precondizionamento perprovocare lamaggior parte degli effetti
desiderati delbruciamento cheunasorveglianza dei dati diprova inpila ,
siamantehuta per tstabilire lecondizioni perottenere lareazione guaina V
U0„eche ,nelfrattempo ,"ilprogramma LB-LOCA prevede l'usodi"alcune barre
* K \■ ''''
irradiate' 1incaso chelareazione guaina rUO^nonsipossa ottenere in
altro modo .
-'· 1 .._ ■ ·. .. · ^ . . . ■V , ·
3.2.2 .Lamatrice sperimentale concordata LB-LOCA del SUPER-SARA
Tutte lesuccitate necessità elimitazioni sono state riassunte nella
matrice sperimentale esposta intavola 1,che èraccomandata della Task
Force "(5).Tutte leprove coinvolgeranno lasequenza completa LB-LOCA
(blowdown ,ricaricamento ,riallagamento )percui itempi elevaria­
bili termoidrauliche saranno scelte inmodo datrovarsi nei settori '

-16-
"prototipici "LOCA con deliberate azioni dicontrollo del circuito
edelreattore .Ilmodo proposto diriallagamento per ,'tutte leprove
èad"alimentazione forzata"con costante velocità diingresso della
acqua (2cm/sec).Prima dell' esecuzione diunaprova inpila ,queste
azioni dicontrollo saranno riprodotte ,corrette ,ripetute econfer - ,
mate usando ilcanale gemello parallelo riscaldato elettricamente .
Dueclassi diazioni dicontrollo sono richieste perprodurre due tipi
distoria ditemperatura dipicco della guaina (PCT):
Tipo A,in .cui laportata nel canale eilcoefficiente ditrasferimento
termico (HTC )sono minimizzati durante ilblowdown perprovocare unrapi
doaumento del PCT ,fino alvalore desiderato prima che laguaina sia sot
toposta asforzo per lacaduta dipressione del sistema .
Tipo B,incui laportata nel canale eilHTC sono lasciati variare più
liberamente per limitare 11aumento del PCT fino alcompletamento del
blowdown .
Lestorie PCT del tipo Aprocurano situazioni "calore prima dicarico "
I .
addette aprovocare deformazione avalori prescelti ditemperatura della
gauina seguita dariallagamento espegnimento del fascio danneggiato .
Lestorie PCT del tipo Bprocurano situazioni di"carico prima dicalore
incui ladeformazione avviene solo dopo blowdown durante lafase diri­
scaldamento a,bassa pressione .Lestorie ditipo Bsono necessarie per "
lacorrelazione conprove fuori pila cheriproducono solo lafase di
riscaldamento /riallagamento abassa pressione .
L'enfasi della matrice sperimentale LB-L.OCA èsulla deformazione nella
fase alto «<della guaina perchè .lostiramento eilpotenziale diblocco
sono massimi .Solo laprova 1studia ladeformazione adalto PCTnella
fase Aincui èpossibile unpotenziale secondario perforte stiramento .

Laprova 2èilcaso fondamentale ,e,presa con laprova 1,definisce
ilcampo d'interesse delPCT inmaniera complementare adaltri pro­
grammi inpila (vedi laprevia discussione sulle installazioni ).
Leprove 3e4cercano diconfermare irisultati delle prove fuori pila
confasci asimulatore dibarra (REBEKA etc.)epoiché laprova 4èpre­
vista conalcune barre irradiate ,essa èanche complementare alNRU
•Κ . . ν
(cheusacombustibile fresco ).
■»
I^eprove 1-4 prevedono l'uso digrappoli PWR a32barre (tipo 17x17 )
lunghi 2m.Laprova 5èprevista conungrappolo BWR (probabilmente
ditipo 8x8R )lungo 2mecontenente unnumero dibarre dadeterminarsi
' ι -
Questa prova eintesa perconfermare che lageometria delgrappolo non
influenza fortemente icampioni dicomportamento che interessano eche i"
codici verificati daidati PWRsono applicabili pervalutare anche lari­
sposta delcombustibile BWR . ■ «•
Daquesto punto divista ,puòessere richiesta complementarità contutti
gli altri programmi cheusano combustibile PWR . i
• ' I " j ■ „
Due prove non specificate sono state raccomandate dalla Task Force per
soddisfare altri obiettivi addizionali ,cioè contromisure perdiminuire
ildanno causato dalLB-LOCA ,operstudiare problemi imprevisti che si
dimostrano altamente prioritari . •
3.3 -Descrizione della parte SFD concordata' del SSTP
3.3.liNecessità elimitazioni :campi ricoperti daaltri programmi SFD
Idelegati tedeschi della Task Force hanno descritto simulazioni della
KfKdisituazioni SFDinsimulatori fuori pila digrappoli PWRriscal­
dati avari livelli per effetto Joule (3).Entro lelimitazioni delle

,-18-
condizioni diprova ,laconclusione piùimportante diquesto lavoro èche ,
selarampa disalita delPCT èminore di K/s,ilrivestimento è
completamente ossidato prima della fusione ,machV^se questa rampa supera .
™1K/s,allora alcune parti metalliche diZrsopravN^vono fino alla fu­
sione echeper«v4K/sunaparte considerevole delmetallìKcopravvive .
eforma unasoluzione conl'UO^checolaverso ilbasso (effetTt^N^candela' 1)
erisolidifica alivelli piùbassi .Questi esperimenti offrono 11
chiara guida riguardo almodo ditrattare ilPCTperottenere diversi stati !
diSFD .
L'unico programma inpila conosciuto tendente allo studio inpila del SFD
èquello progettato per ilPBF all'EG&G -Idaho (6).Priorità correnti negli
U.S. Ahanno imposto che questo programma debba essere concentrato sullo
studio digrappoli "candeleggianti "e/osulla frammentazione tcon loscopo
diottenere ilpiùpresto possibile dati sulla rilocazione delcombustibile
esuiblocchi delletto didetriti el'associato FPR .Sette prove sono pro­
poste :lecinque conmaggiore priorità sono tentativamente proposte per
essere eseguite fra lafine del 1981 elametà del 1984 .
LaTask Force hasuggerito che laparte SFD del SSTP debba includere prove
checonfermino irisultati PBF edaltri che sono complementari .Sisugge­
risce una tale relazione anche con altri programmi nazionali ,ades.PHEBUS ,
quando iloro progetti diprove saranno conosciuti .!treobiettivi SFD dello
SSTP concordato ,definiti inprecedenza ,consentono questo ruolo dicomple­
mentarità /conferma ricoprendo unpiùvasto campo dicondizioni ,permettendo
cosi l'esame dettagliato dialcuni aspetti deldanne ggiamento delcom­
bustibile (ades.deformazione )chenonrappresentano l'interesse primario
del PBF .Ladiscussione della matrice diprova SFD qui diseguito mostra
come ciòpossa essere realizzato indettaglio .

Durante lediscussioni della Task Force furono espressi avoce alcuni
differenti punti divista riguardanti ilprecondizionamento delcombusti­
bile chemeglio si -addica agli obiettivi delle prove SFD .
_« '
Per l'obiettivo (a):grado dibloccaggio delgrappolo eFPRdovuto a
deformazione delrivestimento ,sembra che siano applicabili gli stessi
argomenti come perilLB-LOCA ,cioè unbuon precondizionamento ène­
cessario perottenere una frammentazione prototipica delle pastiglie di
UO euna rilocazione euna reazione fra rivestimento epastiglie inmodo2
da .assicurare unacorretta distribuzione della temperatura delrivestimento .
Pergliobiettivi (b)e(c):grado diblocca ggiodelgrappolo eFPR
risultante dalla frammentazione della barra edal "candelamento ",vi
furono alcuni pareri che tale precondizionamento possa non essere neces­
sario .
LaTask Force hasottolineato lanecessità diincludere nelle prove per '
gliobiettivi (b)e(c)alcune misure delle caratteristiche termoidrau-'
liche deibloccaggi .Invista dialcune condizioni esterne che conducono
albloccaggio :intensa ossidazione e"candela ggio"della soluzione UO^/Zr
seguita dalla formazióne didetriti edella risolidificazione delmateriale
fuso allo spegnimento ,non èancora chiaro quali tecni'che possono risultate
lemigliori perqueste misure .Cisiaspetta che ilprogramma PBFstimoli
N /
lanecessaria tecnologia negli USAperquesto esimili problemi deltest
train ,eche sipossa trarre beneficio daessi per ilSSTP ,che èprogram­
mato per unperiodo successivo .
Ν
4 .
3.3.2 .Lamatrice d&esecuzione sperimentale SUPER-SARA SFDconcordata
InTabella 2èriportata lamatrice d'esecuzione sperimentale incuisono
riportati gliobiettivi SFDcorcordati ,congiuntamente alle necessità di
restrizioni piùsopra evocati .LaTask Force hadato ilsuoaccordo .

-20-
I
Il -programma esuddiviso intreserie diesperienze (A,BeC),corri­
spondenti agli obiettivi ((a),(b)e(c))prima definiti ,piOunaquarta ■
serie D:esperienze nonspecificate per farfronte anuovi edimprevisti
problemi oanuovi modi diaffrontare iproblemi chepotrebbero apparire
prioritari infuturo . ' - ,,
Tutte leesperienze presentano uncarattere comune ,presente intutti gli
svariati scenari relativi aincidente dirilievo :scopertura controllata
delgrappolo insenso verticale eapressioni del sistema atte aprovo­
care ,nelgrappolo particolare ,lerisposte definité' dagli obiettivi
dell' esperienza . - '., , .
Loscenario deipossibili incidenti non èoggetto didiscussione in
questo rapporto . '
νν'» , _' ' .
Ilcircuito sara dotato disistemi dicontrollo atti adassicurare le
condizioni termoidrauliche etransienti richiesti ;questi sistemi saran -,
noverificati prima dell' esperienza inpila utilizzando uncanale gemello
fuori pila riscaldato elettricamente . 1 - '
Latabella 2contiene tutti gli elementi esplicativi erichiede solo
alcuni commenti dicarattere generale .Questi >commenti nonriguardano
gli obiettivi FPR delle esperienze che saranno trattati inuna sezione
successiva del rapporto ..
/
Laserie sperimentale A(esperienze 1-3 )studia lepossibili grandi de­
formazioni della guaina ,caratterizzate darigonfiamento ditipo "sal­
siccia "o"carota ",chepossono comportare forti interazioni tra le
barrette esignificativi fenomeni diblocco disezioni delgrappolo .
Laserie studia questo genere dideformazioni per lafase <aC(oallimite
lafase ^ ),dovecisiattendono fenomeni dirigonfiamento di
maggior rilevanza (esperienza 1),eperleregioni basso& (esperienza 2)
i ■ ■ ■ /
V

-21-
ealtoY (esperienza 3),doveanche cisipossono attender ^deforma­
zioni rilevanti mafortemente influenzate dasimultanei fenomeni diossi­
dazione .Tutte queste esperienze verranno eseguite sulgrappolo a32
barrette deltipo PWR (17x17 )diduemetri dilunghezza .
Laserie sperimentale B(esperienza 4-7 )studia itransienti chepossono
comportare fenomeno diblocco daparte diframmenti ,senza peraltro
"l'effetto candela ".Sulla base dei risultati del KfK fuori pila ,una velo­
cità disalita dicirca 0.3 K/snel PCTpuò essere utilizzata perassicurare
lanecessaria ossidazione della guaina .
Laserie sperimentale B1 (esperienze 4-6),cheverrà eseguita sulgrappolo
£32barrette del tipo PWR (17x17 )diduemetri dilunghezza ,studia il
processo diformazione diframmenti aseguito diraffreddamento rapido
(quenching )susseguente alla rottura della guaina ealsuoinfragilimento a
seguito della diffusa ossidazione interna edesterna con ilPCT che sale fino
/ .
acirca 1900 K.L'esperienza 4tende adefinire lecondizioni delgrappolo
prima della frammentazione etermina con unraffreddamento lento ,tale da
evitare bruschi salti termici ;l'esperienza 5èunaripetizione ,main
presenza disalto termico dovuto araffreddamento rapido .Entrambe le
esperienze comportano rigonfiamento èrottura della guaina dato che il
PCTsale attraverso lafase Zr-o^e l'esperienza successiva (lanumero 6)
studia inquale modo cambino lecaratteristiche dei frammenti nel caso incui
rigonfiamento erottura precoci avvengano nella fasealtojìdella guaina
(ilchepuòpredisporre laguaina stessa aundiverso .tipo diframmentazione ).
Nella matrice sperimentale ,l'esperienza 5'èlaprima checomporti lostudio
delle caratteristiche diblocco daframmenti esarà quindi ilprimo vero
controllo ,nelquadro diSSTP ,sulla tecnologia sperimentale dasviluppare
aquesto scopo .Laserie sperimentale B2 (esperienza 7)studia iprocessi
diframmentazione dovuti adepressurizzazione (conPCT~600K)aseguito
diesteso infragilimento dalla guaina perossidazione esterna ,(con PCT
***1500 K).LaTask Force ritiene chequesto problema èdimaggiore rilievo

-22-
per iBWR equindi l'esperienza sara eseguita sugrappoli BWR didue
metri dilunghezza (probabilmente deltipo 8x8R )contenenti un
numero dibarrette dadeterminare .
r ■ ■
Laserie Cdiprove (prove 8-12 ;studia itransitori chepossono condurre
al"candelamento "perladissoluzione diUO^inZrfuso ,seguito da
bloccaggi indotti dallo spegnimento consistenti indetriti enella risoli -
dificazione delmateriale fuso .Irisultati fuori pila KfKsuggeriscono
che ilPCTdebba essere raggiunto pilivelocemente di 1K/sperottenere
laZr/UO^liquido .Laserie diprove CI(prove 8-11),cheverrà eseguita .
congrappoli lunghi 2mdeltipo PWR (17x17 )di32 .barre assomiglia molto
alla serie B1macon ilPCT che siinnalza molto rapidamente (<v4K /s)ad
- . I■
unlivello piùalto (2300 K)cosi daaggiungere alprocesso che sisvolge
anche "candelamento "dibarra ebloccaggio dàrisolidificazione delmateriale
fuso .Laprova 8mira a"congelare "ilgrappolo nella suageometria "cande -
lata "precedente laframmentazione usando unlento raffreddamento senza
shock .Laprova 9ripete questo esperimento macon spegnimento veloce per
provocare laframmentazione della barra emisurare lecaratteristiche
» /
termodinamiche delbloccaggio .Entrambe leprove 8e9includono rigon­
fiamento erottura della guaina poiché ilPCTsupera lafase oLdello
Zrelaprova 10esamina inche modo lecaratteristiche delbloccaggio
vengono modificate sequesta rottura precoce avviene nella fasealta^
(chepuòdarluogo aunaconfigurazione dirottura completamente diversa
equindi undifferente comportamento di"candelamento ")»Laprova 11è
intesa per confermare che iprocessi rimangono essenzialmente invariati
selavelocità disalita delPCT èmolto alta (>■4K/s)come capitd nello
incidente diTMI .Laserie diprove C2 (prova 12)studia lecondizioni
relative albloccaggio del flusso d'ingresso del BWRper cui ilproblema ,
secondo gliosservatori U.S. della Task Force ,èessenzialmente distabilire
seilcombustibile fuso penetra ingruppi vicini dicombustibile ecausa

-23-
unprocesso dipropagazione .Laprova 12equindi uno studio nella rilo-
cazione delZr/UO^liquido ;mailprogetto deltest train basato sulBWR
richiesto peranalizzare laconfigurazione dicui sopra non èstato ancora
"studiato .Inogni modo ,con ildifferenziale dipressione negativo eleva­
tissimo attraverso laguaina ,laprova 12avrà unamaggiorprobabilità •
diprovocare "candelamento "piQ diogni altra prova .
3.4 -Rilascio diprodotti difissione
3.4.1 .Necessità elimitazioni :settore ricoperto daaltri programmi
}
Ilprogramma sperimentale concordato sopra descritto vincola ildeliberato
provocamento divari tipi egradi didanneggiamento delgrappolo dicom­
bustibile ,esteso dalrigonfiamento multiplo edalla rottura nella parte
"piùbassa "della temperatura diguaina (1070 -1650 K),attraverso ilcol­
lasso perossidazione eframmentazione atemperature "intermedie "(*/1900 K)
fino al"candelamento "delgrappolo ad"alta "temperatura ('*'2100-2300 K).
LaTask Force haraccomandato che ilrilascio dei prodotti difissione
(FPR )siaconsiderato ilmaggior obiettivo delSSTP ,specialmente nell' ambito
delprogramma SFD .Visono treragioni perquesto obiettivo :
-lanecessità diconoscere glieffetti radiologici nell' impianto enel
circondario che risultano daunipotetico incidente ;
-lanecessità didiagnosticare unasituazione diincidente ;
-lanecessità diottenere una strumentazione FPR che soddisfi alle due
\ < « •- '•
prime richieste .
Leconoscenze dibase inquesto campo sono state considerate (adex.gli
studi tedeschi diFPRsimulato ;esperimenti acella calda nel0RNL )
masembra che non visiano sufficienti prove inpila dedicati all'ottenimento
didati base capaci disostenere laverifica dejmodello edelcodice .
Considerando l'esperienza disponibile alla CEA diGrenoble (progetto FLASH -
SIL0E )ealla EG&G -Idaho (programma PBF),laTask Force raccomanda che
ilSSTP adotti una relazione diconferma aquesti studi ,specialnente

-24-
Χalprogramma analitico esperimentale eseguito aGrenoble .
3.4.2 .Studi sulrilascio deiprodotti difissione
■- , '■/ ■ " '■X .;
LaTask Force haraccomandato che ilcircuito venga fornito diunsistema
distrumentazione capace dicontrollare iltransitorio del chesipre­
senta perogni tipo didanneggiamento delcombustibile .-Idati fdfqiti
daquesto sistema aiuteranno nelia ricerca diunacorrelazione fraFPKs .
eiltipo el'entità deldanneggiamento delcombustibile .
'. ■' '- . ■ : • '■.X
LaTask Force haprovato adidentificare lespecifiche generali per un
sistema dicontrollo del transitorio FPR e'ladurata dell' operazione
apiena potenza del .circuito necessaria perassicurare unaquantità .,
sufficiente diprodotti difissione dapoter essere misurati .Informazioni
particolarmente utili alriguardo sono state presentate daipartecinanti fran­
cesi eUS,dalle quali sièconcluso cheilsistema dicontrollo
del transitorio FPR debba includere :
^ 1 . » •
-detezione dineutroni ritardati nelCircùito ilpiùvicino possibile
alcombustibile diprova (segnale generale del transitorio FPR);
-detezione Y uha z°naadatta sulcircuito perpermettere unaspettro­
metria y (identificazione elocazione deinuclidi infunzione del •
tempo ); > :
-Spettrometria Jfon-line perunadiqueste locazioni peravere infor­
mazione immediata stai danno del combustibile durante leprovà ;
-filtri ebottiglie connessi alcircuito oaltest-train perprendere
campioni direfrigerante intempi .diversi inmodo daverificare poi il
rilascio diprodotti difissione alunga vita gasosi ovolatili .
Vifudisaccordo sulla durata dell' operazione apiena potenza necessaria
perprocurare unaquantità diprodotti difissione utile perunesperimento .

-25-
Gliesperti francesi ritenevano cheforse 18giorni ditale operazione
siano consigliabili percombustibile fresco performare unrange di
prodotti difissione chericopra ^quelli avita breve ( min )eavita
131 • 133moderata (^giorni ,ades.I ,Xe ).Mentre mólti partecipanti con­
cordavano suciò ,gli esperti ,USritenevano che ilcomportamento dei nu- •
elidi avita brevè procuri unaguida utile alcomportamento diisotopi
avita più lunga chimicamente simili eche ,diconseguenza ,alcune ore
dioperazione apiena potenza siano piùchesufficienti .
Anche tenendo conto .della scarsa possibilità attuale (vedi §3.2.1.3 )
diraggiungere una durata di15giorni dioperazione apiena potenza
(eccetto forse inunaprova ),cisiaccordò sul fatto che lemisure rac­
comandate debbano inogni caso avere una certa importanza qualunque sia
ladurata ,edebbano essere eseguite per tutti gli esperimenti .
Invista dell' esperienza edei risultati diFPR disponibili alprogetto
FLASH nel reattore SILOE della CEA aGrenoble ,visono forti suggerimenti
che l'equipaggiamento dicontrollo FPR diSUPER-SARA eilprogramma di
dettaglio debbano essere preparati incollaborazione con laCEA .Anche
l'esperienza USnel PBF -dovrà essere presa inconsiderazione .
3.5 -Generalità sualcuni problemi tecnici sottostanti alla fattibilità
delle prove .
Questo capitolo non ecerto inteso acoprire tutti iproblemi tecnologici
posti dalSSTP ,ma solo anotare alcuni deiproblemi significativi che
hanno unforte impatto sulla fattibilità delprogramma echesono stati
menzionati durante gli incontri della Task Force .

E'chiaramente comprensibile atutti ipartecipanti che lesoluzioni
diquesti problemi sono unaquestione diprogetto edanalisi prolungati .
Per leprove LB-LOCA siconsidera necessario distudiare piùprofonda­
mente glieffetti dìvariazioni (tilt )dipotenza della barra che ,per
esempio ,possono dar luogo a ,unadifferenza ditemperatura diametrale
atipica della guaina eaconseguente deformazione . ■-
Ilcontrollo dei processi transitori termoidraulici che determinano la
storia della temperatura diguaina richiesta eladeformazione associata
deve essere esaminato .Problemi provengono dadiverse fonti ;leincertezze
quali glieffetti diessicamento eriumidificazione associati alla lunghez­
zadelgrappolo ,l'affidabilità nelcontrollare latemperatura dipicco
della guaina ,levariazioni della distribuzione dipotenza nelgrappolo
dovute alla distribuzione didensità delrefrigerante ,lamisura eilcon­
'\ 1 ' ' - * ■ • '/ f
trollo della potenza edelraffreddamento delgrappolo .Ipossibili contri­
buti eproblemi del canale gemello parallelo fuori pila debbo-no essere ul­
teriormente studiati (similarità ,contaminazione ,simulatore dibarra ).
Molti deiproblemi delLB-LOCA sono riconducibili asoluzioni conmetodi
e/otecnologie esistenti ericerceranno unaiuto considerevole daaltri
programmi incorso quali ilREBEKA alla KfK eilMULTIROD nell' UKAEA ,
Per ilprogramma SFD ,comunque ,iproblemi richiedono per làloro solu­
zione unaddizionale sviluppo .Ilproblema piùimportante èquello delcon­
tenimento dell' alta temperatura .Temperature digrappolo fino a*>2300 K
sono previste "enecessitano ditubi apressione inpila protetti daschermo
termico attorno ed^/Dltre ilgrappolo .Studi concettuali perquesto schermo
sono incorso el'incorporazione diunaportata diliquido inbypass

-27-
nell' interspazio fra loschermo eiltubo apressione viene comunemente
considerata necessaria pergarantire iltubo apressione contro tutti i
rischi originati dalla alta temperatura delgrappolo .Sidebbono inoltre
sviluppare sistemi diraffreddamento aspruzzo divapore editrappola
delcombustibile (fuel catching ).
Isistemi distrumentazione econtrollo necessari aregolare itransitori
discoprimento delgrappolo debbono affrontare ilproblema dicontrollare
l'altatemperatura inpresenza della reazione Zr/H^O .Sidebbono inoltre
/ _
intraprendere studi sulla caratterizzazione termoidraulica inpila dei
bloccaggi causati daidetriti edalmateriale fuso risolidificato .
Sideve urgentemente valutare ilpossibile impatto degli obiettivi F.PR con
leesigenze della strumentazione esidebbono esaminare leoperazioni speri­
mentali necessarie perraggiungere gli obiettivi .Tutti questi problemi
vengono studiati per iprogrammi PHEBUS ePBF SFD elesoluzioni proposte
saranno disponibili per applicazione alSSTP . > '
LaTask Force riconosce che lasoluzione diquesti problemi emergerà gradual­
mente .LaTask Force inoltre prende atto che ,uncolloquio ègiàstato sta­
bilito fra ilCCR eigruppi diricerca profondamente -coinvolti instudi
simili .Questi gruppi hanno espresso lavolontà dicontribuire attivamente
alSSTP allo scopo ditrarne unmutuo beneficio . ,
3.6 -Alcune raccomandazioni particolari della Task Force
Pur notando che.il SSTP rimarrà nel normale ambito consultivo della Commis­
sione ,(Comitato Consultivo per laGestione delProgramma diSicurezza dei
Reattori )laTask Force ciononostante raccomanda chesiintraprendano l£
seguenti azioni .

-28-
I. IlCCR deve identificare esponsorizzare ogni studio odesperimento
disupporto che sianecessario ,sia aIspra ocon l'aiuto dicompar­
tecipanti ,perrisolvere iproblemi delineati in§3.5 .
II.Gruppi dilavoro debbono essere sponsorizzati per aiutare arisolvere
, iproblemi overichiesto .Inparticolare ,gruppi dilavoro sono
necessari peresplorare ulteriormente leesigenze del SSTP nei settori
PIEeFPR . .. •' - . ■\ -V
III .IlCCRdovrebbe collaborare con ilprogetto FLASH /SILOE aGrenoble
.per definire gliobiettivi FPR ,e'lastrumentazione inmaggior
.dettaglio . . .'< ...■
IV. Il-CCR deve identificare conurgenza l'impatto delprogramma concor -
/
dato sulprogetto delcircuito . 1 ~
•V. IlCCRdovrebbe mantenere undialogo .corrente con leautorità italiane
dilicensing sulle procedure del licensing .LaTask Force inoltre racco­
manda che leautorità dilicensing siano costantemente informate sulla
evoluzione della matrice sperimentale esulla soluzione diproblemi ,
tecnologici .
VI.Mentre ilprogramma concprdato delSSTP èunavalida risposta adesi-
i '- ■ . . '
"genze correnti ,una consultazione con iresponsabili divalutazioni
disicurezza nei vari paesi deve essere mantenuta per assicurare un
collegamento suiproblemi dilicensing man ,mano cheessi evolvono .
-VII .Intempi opportuni ,seminari debbono essere sponsorizzati aIspra o
altrove perpermettere lascambio diinformazioni fra iprogrammi sul
comportamento del combustibile edassicurare unlegame continuo-e
< 'corretto fra ilSSTP equesti programmi . .

-29-
RIFERIMENTI
1.Super-SARA Programme inESSOR :Summary Objectives andStatus ,
April 1980 ;ES.2.5500 .A.004 .
2.Minutes ofthe first meeting ofthe Super-SARA Task Force ,
Varese ,June 17-18 1980:SSTF 2
) •
3.Summary ofthe second meeting oftheSuper-SARA Task Force
(KFKbrainstorming Session included ),Ispra ,July 22-23 1980 :
SSTF 3
I ■
4.Super-SARA Brainstorming Session ,September 10-12 1980 ,
CEA Cadarache :SSTF 4
r
5.Summary ofthe third meeting oftheSuper-SARA Task Force ,
September 18-19 1980 :SSTF 5
6.Severe core damage assessment program experiment requirements ,
J.M. BROUGHTON ,March 1980 ,EGG -TFBP -5067 .

PROGRAMMA CONCORDATO SUPER-SABA -TAVOLA 1
i
4
MATRICE SFERIMENTALE PER"LOCA"AGROSSA ROTTURA
PPOVA
N°INTENZIONI ''GEOMETRIA
GRAPPOLO5ΤΟΠΙΛ ΤΕΜΡ.ΠΙΟΠΑΙΗΑ *" COMBUSTIBILE COMMENTI ■:.-
1Investigare ladeformazione della
;guainainfasefiincondizioni diriscal­
dami**prima prese»»r *reazionePWR••Tipo A
deformazione a^1300°KFresco
Precond izionato
Complemeritare aPBFeNRU
tCASOBASEdiunLOCAagrossarottura :
condizioni potenziali dimassima ,defor­
mazionediguainainfaseoC :riscal­
damentoprimadellapressurizzazionePWR••TipoA •
deformazione a107HFresco
Precond izionato-
3Analogoallaprovan°2,condeforma­
zioneincondizioni dipressurizzazio­
neprimadelriscaldamento
»!
PWR•• TipoB x - <
Deformazione a1070®KFresco
-PrecondizionatoDiconferma perREBEKAeMRTB
Complementare aNRU
Δ ''Investigare elieffetti delbr-joia^pn-
todelcombustibile :fessurazione ,ri­
collocazione - sPWR••:* .
Tipo-P •.-'
Deformazione a1070"KQualchebarra
pre-irraggiata
–5Confermare l'estrapolazione deirisul­
tatisuiPWRadaltregeometrie di
combustibilePWR+TipoB •v "
Deformazione a1070°KFresco 7
Precondizionato~Complementare aPHEBUS,PBF,
NRU,MRBT,REBEKA
6
7Dueprovenondefinite perpermettere l'ai'.giustamento diproveprecedenti oqualunque altrostudioposteriore adaltaprioritàu>
O
•Veditestoperladefinizione dellastoriaditemperatura diguainatipo/V-e.B
••» tipo17x17
♦11grappolo BWRsaràprobabilmente : *tipoBx8R
N.B.Pertutteleprovesaràadottato unriallagamento delgrappolocombustibile a"circolazione forzata"convelocitàdiingressodell'acquadi2.cm/sec.

TAVOLA ?
PROGRAMMA CONCORDATO SUPER-SARA :MATRICE SPERIMENTALE PER SEVERO DANNEGGIAMENTO DEL COMBUSTIBILE (S.F.D. )
SERIE PIPROVE A:.Studio dell' entità diostruzione nelgrappolo combustibile edelrilascio deiprodotti difissione dovuti alla deformazione diguaina incondizioni di"rottura
ditipo piccolo omedio ".Comhustibil ePWR ,. tipo 17x17
1
PROVE
N"vINTENZIONIPicco di
temp ,ri-
chiesto
(PCT )
CKRichiesta
velocità di
salita di
temp .
°K/sccSTORIA DELLA PRESSIONE
PEL SISTEMA .
(PSIS >TERMINE DELLA PROVA EPREVISTO
STATO FINALE PEL GRAPPOLO
VULTERIORI OPERAZIONI INPILA
EMISURE PRIMA DELL 'ESTR AZIO
NEDELLA SEZIONE DIPROVARAPPORTO CON ALTRI
PROGRAMMI TIPO SFD V
1t
Gonfiamento erottura di
guaina infase ©looC
ottenuti tramite ebollizio­
ne alrichiesto PCT ,quin­
diriduzione del Psis1080+
1?00"-8MPa regolata affinché
sia£P~ O^quando ilPCT é
stabi le.
Riduzione adMPa alla ve
locità di
0,005 -MPa/secDopo l'ottenimento diun'ampia prò
pagazione dirottura diguaina ,
spegnimento delreattore egrap­
polo riallagato .
Configurazione del grappolo dan­
neggiato congelata per gli esami
post-i rragpj amentoNessuna Co~n3 enwít&re alPBF
?Gonfiamento erottura di
guaina infase con si­
multanea ossi dar .ìone ot-»
tenuta tramite rapida
ebollizione alrichiesto PCT ,
juindi riduzione del Psis .nso massima
possibile
i'vRMPa regolata affinché
siaAP ^0quando ilPCT é
Ttabil® .
Riduzione aAMPa alla ve
locità di
0,05 +0,005 MPa/sec
Vedi nota •Dopo l'ottenimento diun'ampia
propagazione dirottura diguaina ,
controllo simultaneo della poten­
zadel reattore edella portata
del sistema adalta pressione
(HPI )onde ottenere unraffredda -
menta senza shock termico .
Configurazione delgrappolo dan­
neggiato congelata per gli esami
post-irraggiamento !Nessuna Complementare alPBF
3Analoga alla prova n*2 \
maperfase fialta1*50 1
IVedi nota
«Vedi nota •
Idem prova ? Nessuna Complementare alPBF
+Attualmente ,soltanto 1iJSNRC-PRF aEG G,IPAHO ,hadefinito unprogramma SFD .Quando ilfrancese PHERUS-CEA ealtri programmi SFDsaranno definiti ,
sarà necessario confrontarli con SST^ . , .
*Lavelocita diriduzione del Psìs estata sr«»lta nelcampo o,05 ♦0,005 J'Pa/sec perottener »»i'1richiesto tasso diossidazione durante ladeformazione .
■Lavelocità disalita della temperatura deve essere fissata tenendo inconsiderazione lareazione Zr/HpO erelativi problemi dicontrollo ;occorre inoltre
prendere inconsiderazione gliscenari diS?T incui ladeformazione e/orottura dtguaina avvengono infase A.
\
V
/
/

" ^ -TAVO LA2(continuazione )- - '
• . PROGRAMMA CONCORDATO SUPER-SARAvMATRICE SPERIMENTALE PERSEVEROPANNEGGI AMTNODELCOMBUSTIBILE (SFD)
. 11 1
SERIEDIPROVER:Studiodell'entitàdiostruzione nelgrappolocombustibile pdelrilascinoci prodottidifissione ,senzacomponenti fusi,conframmentazione dellabarracombu­
stibile eformazione diunostratodiframmenti .
SeriediproveB1:Stratodiframmenti dovutoarapidoraffreddamento ... > ,* . v
PROVE :
N°INTENZIONIPiccodi
temp.ri-
chiesto
(PCT)
°KRichiesta
velocità di
salitadi
temp,.
°K/secSTORIA DELLAPRESSIONE
DELSISTEMA
(Psis) j
u: .ìTERMINE DELLAPROVAEPREVISTO
STATOFINALEPELGRAPPOLO x'jULTERIORI OPERAZIONI INPILA
EMISURE PRIMADELL'ESTRAZIO
NEDELLASEZIONEpiPROVARAPPORTI CONALTRI .
PROGRAMMI TIPOSFD
1 »
J
ASalitaditemperatura ,otte
nutatramiteebollizione ,
perprovocare gonfiamento e
rotturadiguainainfaseet
od+Ji,seguitadacomple­
taossidazione
!'■ • -1900 0,3**:BMParegolata inmodoche
ilgonfiamento'dìguaina
avvenga quandolatempera­
turadiguainaraggiunge .
1100°K .Paggiunta lacompleta ossidazione
dìguainanellazonadiPCT,con­
trollosimultaneo :dellapotenza
delreattore edellaportata HPI,
peravereunraffreddamento sen­
zashocktermico .
Mantenere 1'integrità delgrappo­
lopergliesamipost-irraggia -
menti v•Nessuna
4 ìComplementace alPBF
■SAnalogaallaprovan®4,ma
conformazione diunostra­
todiframmenti tramite ra­
pidoraffreddamento1900 :
-iQ,3#*; <:77
Com«*n^llaprovan°4
sf*1 -Raggiunta lacompleta ossidazione -
di.guainanellazonadiPCT,
grappolo rapidamente sommerso (ve
locitàdelUPI10cm/sec)per
provocare unostratodiframmenti ,
quindiarresto delreattore ...Misuradi^Pe^Tattraver­
solastratodiframmenti a
bassapotenza ecircolazione
divapore.Ricerca esviluppo
dellastrumentazione attaa
fornire lecaratteristiche
termoidrauliche dellostrato
diframmenti -Complementare alPBF;
r>JAnalogaallaprovan°4,ma
congonfiamento erottura
diguainainfasealta.
(1GS0"K)eformazione di.
unostratodiframmenti
tramiterapidoraffredda­
mento J.1000 0,3***MParegolata inmodoohe
ilgonfiamento d<»llaguoi-
naavvenga quandolatem­
peratura diguainaraggiun
g»IR'vi«kAnalogoallaprova N®5 Misuradi^PeATattraverso
lostratodiframmenti abas
sapotenza ecircolazione di
vapore .Complementare alPBF
!- ■".'
••LAvelocitadisalitadellatemperatura diguainaéstatasceltat^nt.«t ivnmonte 0,3°K/secsullabasedelleindicazioni fornitedapercui
l'ossidazione dellaguainasiacompletata durantelarampa. v•

' TAVOLA 2(continuazione ) v .
' PROGRAMMA CONCORDATO SUPER-SARA :MATRICE SREBIMENTA I.EPERSEVERO DANNEGGIAMENTO DELCOMBUSTIBILE CSFD )
SERIE DIPROVE B:Studio dell' entità diostruzione nelgrappolo combustibile e«lei^.rilascio diprodotti difissione ,senza componenti fusi ,conframmentazione della barra combu­
stibile eformazione diuno strato diframmenti .
Serie diprove B2:Strato diframmento dovuto aframmentazione frap.il *»durantp la'^pressm -izzazi one ;barre BWR (probabilmente 8x8R)
PROVT
INTENZIONI JPicco diH
|Richiesta 1ISTORIA PSLI.A RPCR^INRIF . I[TERMINE PF-LLA PROVA EPREVISTO IIULTERIORI OPERAZIONI INPILA IRAPPOHTI CONALTRI ~~|
temp. ri-velocità diPELSÎSTFMA |ISTATO FINALE DELGRAPPOLO IEMISURE PRIMA DELL *ESTRAZIO IPROGRAMMI TIPO SFD
- chiesto sal itadi (Psis) I NEDELLA SEZIONE DIPROVA I
(PCT ) temp.•'
. ■■ ■
|°K |°K/SQC : ■, ■ . -■
-
Ossidazione diguaina Sen-'
lr-no ?.per il\aMParep.olnti inmorio' II*eivjta ]adesiderata ossidazioJ– ■–
zar.onfiamento ,ottenuta per Iriscaldamenj sia P0qtiando ilpf*T é Id®lla puaina ,la'potenza del I
.
_ tramite ebollizione alla 11ossida - Ito . stahile perprovocar *»la Ir^attor *elapotenza delHPIsa-^Analogo alle prove n°6 IComplementare al %PBF I
[richiesta PCTseguita da zione IIdesiderata ossi dnzion *? ' ranno controllata simultaneamen - I
rapido raffreddamento e | -'I della suaina ,«]uindi I♦«pprottenere ilraffreddamen - I
.
■ 'conseguente frammentazio !βοό I-2per i1zione fapida a<*1î'Pa iir.s^nza shock termici adun I■ ■i •
.ne,dovuta acaduta dì perla IIraffredda -dopo ilraffrpflHamoni o !rrT ^00"K.Popo lafranturoazio -
pressione dei sistema Iframmen -•mento per provocai -'»lafranai ). !n« *1*»11riguaina ,prosecuzione
.
(sít.uazione diincidan - jtazionemazíone d*»ila guaina . rlf>l raffroddamenfo .
.
teRWR )
! . • •;1\1 : - J
i ; '

TAVOLA 2(continuazione )
SERIEDIt>ROV-EC:Studiodell'entitàdiostruzione nelgrappolo combustibile dovutaallaformazione di«inasoluzione fusadiUOinZinjalloy (effetto .cande)a),possibilmente
.seguitadaunafrantumazione indottadabruscoraffreddamento . ( ..-
Serie -diproveCI:combustibile PWR(tipo'•17x17) , -.*•»
Salitaditemperatura ,
tramiteebollizione per
provocar *'p,onfiamentodi
guainainfase©?od.+fi,
seguita daossidazione
eformazione diunaso­
luzioneliquida7^/UO^
taledaprovocare l'ef­
fettocandela '2300 4++0MParegolata affinchè K
ilgonfiamento dellaguai­
naavvenpa •quandolatem­
peratura dip.uainarapni'in
P.elion"K
+■Rapp.iunto unFOTdi2300°K,con
Iformazione dieffettocandela ,
[Controllo simultaneo dellapo­
tenzadelreattore edellapor-
fatadell'HPIperottenere un
raffreddamento senzashockter¬
mici.Mantenimento dellageo­
metriadelgrappolo perglie­
samipost-ìrranp.ìamento .Nessuna Ci '
! *
iconferma alTBF
Analor.aallaprovan®8
maconformazione di-uno
stratodiframmenti per
rapidoraffreddamento .I
2300 Λ++
++Comenellaprovan°Rnnrjrì-'into unPCTdi2300°K-fcon
formazione dieffetto .candela ,__
grappolo rapidamente sommerso
velocità F120dell'HPI10cm/sec)
p«rprovocare unostratodifram­
menti^^___■x '1Misuradi/lPe^Tattraverso lo,
stratodiframmenti' ,conbassa !
potenza ecircolazione divaporeDÌconferma alPBF
10Analop.aallaprovan®fima
conponfiamento $rottura
infasealtaeformazione
di(inostrato di'frammenti
perrapidoraffreddamento2300! RMParosolata inmodooh**-
i1-.-gonfiamentoàv,veiif.a
quandolatemperatura d>
guainararciunp.é jA«=.n."KAnalop.oallaprovan°9
j,.,;.I
Analogoallaprovan°9 CK'
'omplementare alP8F
11Provacorrelata all'inci­
denteT-U.Anolop.aalla
provan°9maconmapj»,io
revelocità disalita
dellatemperatura .
• •- N2300I
■
Analop.o .alla.provan"RAnalogoallaprovan®9 Analogoallaprovan°9-f! •
iiconferma alP3F
~ta-v^Ioc-it^dl.salitaditemperatura -della*..oin»éstatascoltatoni-,1i„„pM,n,0,to,,.„ualea4°K/secsullabasedelleindicazioni forniteda
*porCl11llna?ei'tapartedi7-irconiometallodovrpbhe -rimanereprrformar*min jntipfusazn/U0?acirca2070°K.

TAVOLA 2(continuazione )
SERIE DIPROVE C:Studio dell' entità diostruzione nelgrappolo combustibile dovuta alla formazione
seguita da.unafrantumazione indotta dabrusco raffreddamentoaalla formazione diunasoluzione fusa diU0„inZircalloy (effetto candela ).possibi Imente
Sene diprove C2:Combustibile BWR ;simulazione delle condizioni diostruzione all•ingresso diuncanale BWR (Probabilmente 8x8R).
PROVE
N°
12INTENZIONI
Salita ditemperatura tra­
mite ebollizione ,per pro­
vocare efretto candela eri
ricollocazione dei prodot­
tifusi .Studio ,diunapo­
tenziale fusione attraver­
soloSHROUD diunBWRPicco di
temp.' ri­
chiesto
(PCTÌ
°K
2300Richiesta
vélocité di
salita di
temp.
°K/sec ,
4++STORIA DELI .APn^SSID^F )DKL
SISTEMA
(PsisVTERMINE DELLA PROVA EPREVISTO
STATOFINALE DELGRAPPOLO
8MPa
(AP/^OIOttenuto unsignificativo effetto
f-andela ,controllo simultaneo
He]lapotenza delreattore edel­
laportata delHPI ,peravere un
raffreddamento senza shock ter­
ni™.Mantenere lageometria del
grappolo pergliesami post-irrag -
piamento .ULTERIORI OPERAZIONI INPILA
EMISURE PRIMA DELL ■ESTRAZIO
NEDELLA SEZIONE DIPROVA
NessunaRAPPORTI CON ALTRI
PROGRAMMI TIPO SFD
Complementare alPBF
. . .,^– ; » :– «– , ; ip.iamento . |
+♦Lavelocita disalita ditemperatura della guaina éstata scelta tentativamento nelle prove a,o,10,uguale a4°K/WIn,k Hn T
KfK.percuiunacertaparte diZirconio ,metallo dovrebbe rimanere performare una ^ZR/UO^a cirea2070°K " Vnd"»"«» nl
Serie -diprove D:Prove nondefiniteu>
U1
13
14Dueprove noridefinite perprmetbere altri studi poster iori"adaltapriorità ,attualmente nonprevisti"1
■• ■ :^
, - /: •–~7-\
"y7
/ -\/ -
./ :
/ -
/;

4.Altri aspetti delprogetto
4.1 .Scadenzario easpetti finanziari .
"■- '' ' ' - 1 -• '
'4.1.1 .Scadenzario . 1 '•
Loscadenzario delmontaggio delcircuito Super-SARA edelprogramma
diordinazione prevede che ilcircuito siadisponibile per l'inizio
delle prove verso lametà del 1983 (cfr .allegato 3).Ammetendo che
> *
ilprogramma diconsenso rimanga limitato a21prove ,ciòcomporta
una frequenza di6prove all'anno allo scopo diportare atermine
ilprogramma comunitario alla fine del 1986 .
' .■1"' " " ■■ •' ■ >' ■' ' '
4.1.2 .Stanziamenti difondi per 11progetto Super-SARA
Gli stanziamenti difondi per ilprogetto Super-SARA ,nell' ambito del
pacchetto globale di510,87 milioni diUCE deciso dalConsiglio per
ilprogramma pluriennale 1980-1983 delCCR ,nel suoinsieme ,sono „
• , f
stati fissata a43,92 milioni diUCE;divisi in3,31 milioni di
UCEper laprima fase delprogetto (1980 )e40,61 milioni diUCE
per laseconda fase (1981 ,1982 e1983 ).Sitratta dell' assegna­
zione difondi acarico delbilancio comunitario ,inquanto i
contributi siadel governo italiano per lacostruzione del circuito
I- - t
eper ilfinanziamento delprogetto vero eproprio ,chequelle innatura
dell' USNRC avendo giàprese inconsiderazione evenendo aggiunte a
questa dotazione comunitaria netta .

_37 _
Laripartizione delle stanziamento cosi *fissato sarebbe laseguente :
x
Progetto Super -SARAN1980 1981 1982 .1983 TOTALE
A.Programma sperimentale[
1
A.l .Spese dipersonale 0,21 '4,90 4,90 4,90 14,91
A.2.Stanziamenti specifichi e
di ,servizio3,10 5,91 4,25 3,96 17,22
B.Funzionamento del reattore ESSOR
B.l .Spese dipersonale 2,01 2,02 2,02 6,05
B.2 .Stanziamenti specifichi
diservizio1,80 1,91 2,03 5,74
TOTALE GENERALE 3,31 14,62 .13,08 12,91 43,92 j
Nelfrattempo ,lespese dipersonale sono state modificate per tener conto
delle decisioni sugli stipendi prese successivamente dalConsiglio e
delle ipotesi adottate per calcolare lespese dipersonale nelprogetto di
bilancio 1981 trasmesso dalConsiglio alParlamento .
Inoltre ,glistanziamenti specifichi sono stati rivalutati infunzione
degli obiettivi attualmente asegnati alprogramma diprova Super-SARA (SSTP )
inseguito all'attività dalla Task Force .Laripartizione dello stanziamento
finanziario rivisto èattualmente laseguente :
Progetto Super-SARA 1980 1981 1982 1983 TOTALE
A.Programma sperimentale ,i ^
i,
A.l .Spese dipersonale 0,581 6,37 6,37 6,37 19,69
A.2.Stanziamenti specifici e
diservizio3,10 6,00' 7,00 .5,12 21,22 -
B.Funzionamento del reattore ESSOR\
B.l .Spese dipersonale -, 2,46 I2,46 2,46 7,38
B.2 .Stanziamenti specifichi e
diservizio1,81 1,90 2,03 5,74
TOTALE GENERALE .' 3,68 16,64 17,73 15,98 54,03

-38-
L'aumento delle spece per ilpersonale (+5,11 milioni ,duUCE )fa
parte della rivalutazione delle spese dipersonale (267,3 milioni diUCE )
previste inconformità adunadecisione delConsiglio chemodifica il'
livello delle retribuzioni (cfr .doc .delConsiglio 5422 /80del 4.3.1980 ,
par .7,pag .4).Perguanto riguarda l'aumento degli stanziamenti spe­
cifichi ediservizio (+4milioni diUCE),laCommissione dichiara la
suaintenzione diassorbirlo nell' importo di243,57 milioni diUCEper
lespese difunzionamento ,trattandosi diunavalutazione abase fissa
espressa invalori correnti (cfr .doc .delConsiglio 5422/80del
4.3.1980 ,par .7,pag .4).J1nuovo stanziamento Super -SARA è.sempre
netto delle contribuzioni del Governo italiano e 'dell' USNRC come
già spiegato pagina :36.Gli eventuali contributi finanziari dialtre
organizzazioni 1Verranno usati per ridurre 1'ammontare netto degli •
istanziamenti comunitari . -,

-39-
4.2 .Esecuzione del progetto , .
4.2.1 .Creazione di .una struttura consultiva per 11programma sperimentale
Laprima fase (1980 )delprogetto Super-SARA èstata realizzata con l'asSi­
stenza diunaTask Force compósta daesperti degli Stati Membri econ la
partecipazione diosservatori dipaesi terzi interessati alprogetto .
* ι -
/
Irisultati estremamente soddisfacenti diquesto tipo dicollaborazione con
gliesperti nazionali haindotto laCommissione aproporre per laseconda
fase delprogetto un'analoga struttura consultiva ,pur nel rispetto della
funzione assegnata alCCMGP Sicurezza dei reattori .
V* * V
Lapresente proposta auspica lacreazione diunComitato tecnico composto da
esperti dei settori legati agli obiettivi del progetto .Ilcomitato avrebbe
ilcompito diassistere ilCCRnella continuazione delprocesso diformulazione ,
preparazione einterpretazione degli esperimenti dasvolgere ;esso dovrebbe
inoltre assicurare lostretto collegamento necessario per ilprogetto Super -
SARA eper ivari programmi nazionali del settore .
Per quanto riguarda iproblemi generali digestione delprogetto eparti­
colarmente ilsuo coordinamento con ilresto del Programma diSicurezza dei
reattori ,ilCCMGP Sicurezza dei reattori manterrà lafunzione consultiva
assegnatagli dalla risoluzione del Consiglio del 18luglio 1977 einparti­
colare darà unparere formale sulla gestione delprogetto Super-SARA .La
Commissione propone che unmembro delCCMGP daesso designato diventi
d'ufficio membro del comitato tecnico .
/

-40- .
4.2.2 .Partecipazione dispecialisti nazionali all' esecuzione del progetto
A
Inconformità dell' articolo 7delTrattato Euratom ,l'esecuzione delprogetto
Super-SARA nonché ditutti glialtri progetti decisi nel1'ambito delpro­
gramma pluriennale deCCR ,rientra esclusivamente nella competenza della ■ >
Commissione ,chesiserve atale scopo deipersonale delCentro Comune di
Ricerca .
*■ " . '
Tuttavia *dati imolteplici punti dicontatto esistenti fra ilprogetto
Super-SARA e1progetti svolti alivello nazionale edati gliaccordi di
collaborazione necessari atale scopo ,laCommissione ritiene auspicabile
i '
che specialisti degli Stati Membri siano distaccati presso ilprogetto per
tutta lasuadurata .LaCommissione staesaminando lapossibilità dioffrire
atali specialisti ,che sarebbero integrati nei gruppi CCR ,condizioni ana-
Y
loghe aquelle assicurate attualmente airicercatori nazionali messi alla
disposizione dei servizi della Commissione oaifunzionari nazionali di
laccati presso laCommissióne . ,
4.2.3 .Descrizione dèlia struttura interna digestione ;,,
Lagestione delprogetto sarà svolta inconformità delle norme della
struttura matriciale invigore allo stabilimento diIspra : ,
A.Nell' ambito della direzione progetti ,sarà costituita un'unità ,progetto
Super-SARA ,ilcuicompito sarà dicoordinare alivello tecnico edi
bilancio tutte leattività che contribuiscono alla realizzazione del
programma . ' .
Inparticolare tale unità : ' ;
-assicurerà lerelazioni esterne necessarie alprogetto (comitato con­
.sultivi ,laboratori nazionali );
-elaborerà laprogrammazione sperimentale ?lecorrispondenti specifiche ;
-definirà egestirà icontratti distudio ;
-V ; • '

-41 -
-esaminerà ecoordinerà leattività relative alprogetto svolte dalla
divisione scientifica dello stabilimento ;
-controllerà lescadenze diesecuzione del lavoro ;
-gestirà ilbilancio del progetto .
L'unità sarà formata dacirca dieci agenti A,iquali copriranno tutte
lespecializzazioni richieste daisueBetti compiti .
B.Idipartimenti eledivisioni scientifiche dello stabilimento saranno
incaricati dello svolgimento dei lavori delprogetto .Ladivisione del
lavoro sarà fatta inconformità della specializzazione .Essi saranno
ragruppati nei settori scientifici ,icui effettivi saranno progressiva­
mente accresciuti ,mediante collaborazione interna oreclutamento
esterno .Gli specialisti inviati daipartner saranno integrati nei
diversi settori . \
t
1
Iprincipali compiti affidati alle Divisioni scientifiche saranno i
seguenti :
a)-Realizzazione del circuito Super-SARA edelle attrezzature speri­
mentali ,comprese lesezioni diprova ; 1
-preparazione edesecuzione diesperimenti ;funzionamento del
reattore edel circuito ; -,
-acquisizione eraccolta didati sperimentali .
* -
Tali compiti saranno svolti dalla divisione ESSOR del Dipartimento
Scienze applicate etecnologia .Ladivisione avrà inoltre lare
qponsabilità dell' analisi disicurezza edel controllo diqualità ,
nonché diottenere leautorizzazioni delle autorità italiane .

b)-Analisi termoidrauliche ,termomeccaniche edifisica del reattore
relative agli esperimenti dasvolgere .
Tali compiti saranno svolti dalla Divisione Scambi termici e
Meccanica applicata delDipartimento àiScienze Applicate e
Tecnologia edalla Divisione Analisi eTrattamento dell' Informazione
del Dipartimento diMatematica eAnalisi dei Sistemi .
c)-Esami post-irraggiamento
4.' , - 7
Irelativi compiti saranno svolti dalLaboratorio ADECO (Divisione
ESSOR ,Dipartimento Scienze Applicate !eTecnologia )edalLaboratorio
Medie Attività (Divisione Materiali ,Scienze Naturali eFisica ).
«
Ilpersonale diricerca complessivamente assegnato atale progetto su
decisione delConsiglio èdi75unità .Ilpersonale attuale consiste
di40agenti esarà cosi aumentato :
inizio 1981 47agenti
inizio 1982 70agenti
inizio 1983 75agenti .

_43 _
4.3 .Partecipazione diterzi alprogetto
4.3.1 .Stati Uniti d'America
i
Almomento della decisione del Consiglio sulprogramma diricerca pluri­
ennale delCentro Comune diRicerca 1980-1983 ,era prevista unaparte­
cipazione alprogetto Super-SARA daparte del USNuclear Regulatory Commission
(USNRC )edel Electric Power Research Institute (EPRI )Palo Alto ,Cali­
fornia .Dopo tale decisione ,contatti ulteriori sono stati presi colUS
Department ofEnergy alfine dianalizzare una cooperazione ulteriore con
questo dipartimento .Attualmente lasituazione èlaseguente .
4.3.1.1 USDepartment ofEnergy (USDOE )
Sisono tenute discussioni con irappresentanti del Department ofEnergy
alfine dianalizzare lapossibilità diuncontributo del DOE alprogetto
Super-SARA .Questo contributo che dovrebbe effettuarsi incontanti ,dovrebbe
completare ilcontributo innatura del USNRC .Parecchie riunioni sono state
tenute per informare ilDOE sugli aspetti tecnici delprogetto Super-SARA .
IlDOEhaindicato che gliobiettivi delprogetto comunitario non corri :
spondono adunapriorità dialto livello all' interno delprogramma disviluppo
edidimostrazione sulla sicurezza direattori aacqua leggera -.Nonostante questo
ilDOEhaespresso l'intenzione dirivedere lasuaposizione prendendo in ,
considerazione gliultimi orientamenti delprogetto Super-SARA quali sono
emersi dal lavoro della Task Force .LaCommissione verrà informata sui
risultati diquesta revisione nelprossimo futuro edinformerà ilConsiglio
diconseguenza . " ' -
4.3.1.2 USNuclear Regulatory Commission (USNRC )
Come già indicato alConsiglio ,USNRC parteciperà alprogetto Super-SARA
fornendo materiali diprove ,personale eservizi emetterà adisposizione
delprogetto lerelative conoscenze disponibili all' interno delUSNRC .
*
%

-44-
•- \• . . ' . • ■/ ' ', '-
Ilcontributo innatura delUSNRC può 'essere dettagliato come segue :
a)Fornitura disezioni diprova con ilsupporto analitico etecnico
chelecompleta s ' .
-unasezione diprova "grandi rotture ",riutilizzabile , .i
-una sezione diprova "grave danneggiamento delcombustibile "
(perunaesperienza abassa temperatura ),riutilizzabile , '
-una sezione diprova "grave danneggiamento del combustibile "
(perunaprova atemperature estreme ),nonriutilizzabile .
Leprime due sezioni diprova dovranno essere fornite entro lafine del .
*
1983 ,laterza sarà fornita durante ilperiodo 1984-1986 ,infunzionè
dello sviluppo delprogramma diprove sperimentali .Per ledue sezioni
diprova riutilizzabili ,ilriadattamento sarà effettuato dallo stabili -
mento diIspra delCCRcon l'aiuto dipersonale appaltato dall 'USNRC .
b)Inoltre laNRC fornirà della strumentazione lacui natura sarà concordata
ulteriormente nelprogramma ,durante ilperiodo 1984-1986 ,per unammontare
massimale di2.5Mio $,compresa lastrumentazione necessaria alriadat­
tamento delle sezioni diprova .E'inteso che ilcontributo USNRC è
condizionato dallo stanziamento dei fondi necessari daparte delCon­
gresso degli Stati Uniti .L'Office ofResearch ,USNRC ,sièdichiarato
.disposto adesaminare lapossibilità diaumentare ,adunostadio ulteripre ,
(cioè per ilperiodo 1984-1986 )ilsuocontributo alprogetto aldilà
diquello sopra descritto .
4.3.1.3 Electric Power Research Institute (EPRI )
Nelrapporto diopportunità suSuper-SARA mandato alConsiglio il15 , ,
novembre 1979 ,simenionavano lediscussioni incorso con l'Electric
Power Research Institute (Palo Alto ,California ).EPRI haindicato la v '.
suadisponibilità apartecipare alprogetto mettendo adisposizione a
+-
Palo Alto unpiccolo gruppo diesperti particolarmente nelcampo della
termoidraulica ,per lapreparazione edinterpretazione delle esperienze .

Questo contributo ,perquanto dialta qualità ,sarebbe didimensioni
limitate (2o3uomini /anno per anno )elaCommissione hagiudicato cheesso
creerebbe uno squilibrio tra ibenefici cheporterebbe alla Comunità ed
ivantaggi ceduti attraverso l'accesso airisultati delprogetto .Inoltre ,
iltipo disostegno tecnico chepotrebbe essere dato dall' EPRI sarebbe
ottenibile preferebilmente attraverso specialisti distaccati dagli Stati
Membri (vedi paragrafo 4.2.2 .).Inqueste condizioni laCommissione non
hacontinuato lediscussioni con l'EPRI .
4.3.2 .Giappone
Dopo contatti approfondati per unapartecipazione giapponese alprogetto
conambasciatori eaddetti scientifici degli Stati Membri ,aiquali la
Commissione desidera esprimere lasuagratitudine per 1'assistenza e
l'aiuto ricevuti ,leautorità giapponesi hanno recentemente notificato
alla Commissione che ilGiappone non èper orapronto acontribuire al
progetto .
Con l'assenso delConsiglio ,laCommissiore intende mantenere informati i
correspondenti organismi giapponesi dello sviluppo generale delprogetto
onde permettere loro dirivedere lapropria posizione inuna fase successiva .
4.3.SSvezia . -
Nella primavera del 1980 sistabilirono contatti con leautorità svedesi
alfine diesplorare unapossibile partecipazione svedese alprogetto .
Durante lediscussioni tenute allivello tecnico ingiugno esettembre 1980 ,
leparti svedesi interessate mostrarono grande interesse nelprogetto esi
dichiararono pronte apartecipare acondizione direperire ifondi necessari .
Icontatti vengono proseguiti particolarmente alfine dideterminare
l'ampiezza elanatura diunapossibile partecipazione svedese .

_46 _
LaCommissione haindicato alle autorità svedesi che spera cheprogressi
sufficienti possano essere effettuati inquesto campo inmodo daessere
ingrado diriferire adeguatamente sulla materia del contributo svedese
durante lediscussioni delpresente rapporto presso leistanze delConsiglio .

-47-
5.Conclusioni
Sulla base degli elementi cruidefiniti ,laCommissione considera .esserci
necessità urgente diuna decisione delConsiglio diprocedere senza
ulteriori ritardi alla seconda fase delprogetto Super-SARA edisbloccare
gli stanziamenti corrispondenti .

rtL ".ATO I
LISTE DEI PARTECIPANTI ALLA TASK FORCE SUPER-SARA
Belgio
Dammarca
Francia
Gran Bretagna
Irlanda
Italia
Paesi Bassi
R.F.Germania
Giappone
Stati Uniti
Commissione delle Comunità EuropeeP.G0VAERTS
U.HEBEL
A.OLSEN
M.CHAGROT
R.DEL NEGRO
.M.GOMOLINSKI
J.C.JANVIER
P.GEORGE
J.H.GITJUS
F.J.TURVEY
G.AMBROSINI
C.MANCINI .
U.ROCCA
G.VALLI
A.DEJOODE
G.VAYSSIER
S.DAGBJARTSSON
F.ERBACHER
A.FIEGE
H.RININSLAND
L.SEPOLD
H.WATZINGER
'T.HOSHI )
) '
■J.BR0UGHT0N )
E.COURTRIGHT )
C.M0HR )
R.VANHOUTEN )
H.BLANK
T.DOVLE
G.FAYL
S.FINZI
R.KLERSY
A.MARKOVINA
J.RANDLES
0.SIMONI •
F.TINAGL IOSSERVATORI
\

Ha
ALLEGATO XI
CALENDARIO DELLERIUNIONI DELLATASKFORCESUPERSARA
18giugno1980
23luglio1980
19settembre 1980
9ottobre 1980
CALENDARIO DELLERIUNIONI D'ESPERTI
Karlsruhe 15-16-17luglio1980
Cadarache 10-11-12settembre 1980Varese 17-
^Ispra 22-
Ispra 18-
Ispra 8-

ALLEGATO III
DESCRIZIONE SINTETICA DEL CIRCUITO SARA ESTATO DIAVANZAMEN ¬
TOLAVORI
Ilcircuito SARA
-Descrizione della configurazione attuale
Ilcircuito SARA éunimpianto adacqua leggera adalta
pressione che permette l'esecuzione diesperienze sia su
barrette singole che assemblate adiversi valori dipres­
sione editemperatura .(Jnoschema semplificato del circui­
toériportato infig .1.
L'obiettivo primario del circuito consiste nell' esecuzione
diprove incondizioni transitorie termoidrauliche eneu­
troniche ,tipo "LOCA ",insupporto aiprogrammi disicu­
rezza relativi areattori ad^cqua ditipo pressurizzato e
'bollente ;*il modo difunzionamento bollente éinoltre
possibile »Ilcircuito éingrado disimulare incidenti di
'perdita di .refrigerante tipo "Largé Break "eattualmente
(Settembre 80)una parte rilevante dei componenti éstata
ν ' '
ordinata edéincostruzione .Siprevede che l'installazio­
nedel circuito nel reattore ESSOR *venga iniziata ametà
del 1981 ,icollaudi fuori pila dell' impianto sono program­
mati per lametà del 1982 esaranno seguiti daseimesi di
prove nucleari .E'stato completato inoltre uno studio che
->
dimostra la7fattibilità dimodificare ilcircuito SARA al
fine di .eseguire esperienze checomportano grave danneggia­
mento delcombustibile (S.F.D. experiments ).
*Laconf ipurazi one elecaratteristiche fondamentali del
 reattore ESSOR edei Laboratori annessi sono descritte
nelrapporto "TheESSOR Plant Facility "Sept .1978

-2
E'infase dicompletamento ,lostudio generale diProget­
toche analizza indettaglio leconseguenze diquesti dif­
ficili requisiti sperimentali .Alcompletamento dello Stu­
dio Generale diProgetto seguirà ,nel 1981 ,lapreparazio­
nedelle specifiche el'ordine dei Componenti addizionali
del circuito .
Iparametri fondamentali del circuito sono ;
Potenza della sezione diprova inpila =2.26 MW (nucl .
(modo difunzionamento pressurizzato ) max.)
Potenza della sezione diprova fuori pila =2.26 MW (elet ,
(modo difunzionamento pressurizzato ) max.)
Portata -nel circuì to =12 Kg/sec
(max. )'
Pressione diprodotto :
,2-Circuito Principale =-20MN/m
.2-Sezione ,diProva inPila . . =18MN/m
Materiali :Circuito Primario =acciaio tipo 316 L
Sezione diProva inpila •=lega Zr-2 1/2Nb '
ΛTubazioni del circuito principale =3 pollici N.B.
Standard diprogettazione meccanica :
-Circuito Principale =ASME III Classe 1
I
-Circuito Secondario =ASME III Classe 3
IIcircuito principale
Lafigura 1mostra uno schema semplificato del circuito
SARA .
Icomponenti principnli del circuito sono lepompe princi­
pali ,ilmisuratore diportata ,ilriscaldatore principa­
le,ilfiltro ,lavalvola diisolamento rapido (V2),il
•misuratore dititolo iningresso alla sezione diprova ,la
sezione diprova ,il .separatore divapore ,ilmisuratore
dititolo inuscita ,lavalvola diisolamento rapido (V3),

-3- 5L
ilfiltro ,ilpressurizzatore ,ilsottoraffreddatore e,in
) ,
parallelo ,loscambiatore principale eilcircuito di
purif icazione . , " -
Ilcircuito alimenta due diverse sezioni diprova ,lase­
zione diprova inpila e,inparallelo ,lasezione dipro­
vafuori pila che montar unelemento diprova identico ma
costituito dabarrette combustibili .riscaldate elettrica­
mente ed ilcui scopo élaverifica del comportamento
termoidraulico dell' esperienza ,prima dieseguire leprove
nucleari •Siprevede che questa soluzione fornirà informa­
zioni "fondamentali relative alprogramma diprove inpila
esuccessiva dettagliata esecuzione edanalisi .
Nelle condizioni operative stazionarie ,l'acqua viene pom­
pata attraverso ilriscaldatore principale del circuito
(della potenza ,di1MW)che 'viene utilizzato per ottenere
ivalori desiderati ditemperatura o.dititolo all' ingres­
sodella sezione diprova .Levalvole V2eV3sono aperte
*
." • * . 1 s.
eV10 eV34 sulla linea inparallelo sono chiuse .L'acqua
éulteriormente riscaldata dall' elemento combustibile nel­
lasezione diprova -inpila prima dipassare attraverso a]
sottoraffreddatore nel modo di funzionamento pressuriz­
zato ,óalcondensa l.ore nel modo difunzionamento bollen­
te.La'portata ,diacqfua fredda dello scambiatore principa­
leviene miscelata nel sottoraffreddatore aquella del
circuito principale per fornire ilnecessario grado di
I -•
sottoraffreddamento all'aspirazione delle pompe ^.Lapres­
sione nel circuito é ,controllata daunriscaldatore nel
pressurizzatore ^nel funzionamento pressurizzato edaun
sistema dicondensazione per spruzzamento infunzionamen­
tobollente .
Dispositivi di'simulazione di"LOCA "
Ilcircuito primario éintegrato daunaserie didispositi -

554- ^
vispeciali .,inmodo dapoter eseguire leesperienze di
simulazione diincidenti diperdita direfrigerante .In
modo significativo ,prima che un'esperienza "LOCA "venga
iniziata ,ilcircuito viene sezionato indue parti tramite
chiusura delle valvole V2eV3el'apertura delle valvole
V10 eV34 sulla linea inparallelo .Quanto sopra garanti­
sce che incasodidanneggiamento dell' elemento combustibi­
ledurante l'esperienza "LOCA "tutti iprodotti rimangono
confinati inuna' zona relativamente ristretta del circuito
enon vengano diffusi nel circuito principale fuòri pila
ubicato incasamatta .Gli altri dispositivi necessari per
l'esecuzione dell' esperienza "LOCA "sono descritti nei pa­
ragrafi seguenti .
Dopo isolamento della sezione diprova tramite' V2eV3 ,le
valvole V6 e/oV8vengono aperte per depressurizzare la
sezione di prova nei serbatoi di •condensazione auna
■velocità controllata dalle valvole V7e/oV9 ;inalcune
esperienze può essere usata ,per ilcontrollo ,lavalvola
V765 .
Alla fine della far.e didepressurizzazione V764 viene
chiusa per isolare lagamba fredda elatubazione di
mandata ^aldisotto della sezione diprova ,viene riempita
rapidamente dalla pompa diriallagamento che inietta acqua
prelevata dal serbatoio 1diriallagamento attraverso la
valvola V7fì6 .Quando l'acqua raggiunge laparte inferiore
della sezione diprova V766 viene chiusa eper uninter­
vallo ditempo lasezione diprova siriscalda .Sebbene
nessuna portata sia richiesta durante tale intervallo ,la
pompa diriallagamento continua afunzionare ricircolando
ilrefrigerante attraverso ilserbatoio diriallagamento
per evitare sovrariscaldamento .

-- 5H
Ilriallagamento viene iniziato con l'apertura di.V23 .Se
l'esperienza richiede ilriallagamento ciclico ,allora
V763 viene alternativamente chiusa edaperta perpermette­
reall'acqua *divenire espulsa dalla sezione diprova (la
quale hauna pressione dicopertura dicirca ?bars ,con­
trollata dalla valvola V7). .
Alla fine della fase diriallagamento ,lavalvola V766 si
apre nuovamente per permettere ilriempimento rapido della
parte superiore della sezione diprova . ,
Quando l'acqua raggiunge ilseparatore divapore ,V764 si
■\
apre nuovamente per allagare lagamba fredda epermettere
alcircuito' dicircolazione naturale diiniziare ilfun­
zionamento . •. '
Quando ilcircuito ériempito ,laportata diriallagamento
viene arrestata tramite lachiusura diV766 eV23 .
Esperienze con danneggiamento grave del combustibile
(S.F.D )
Per poter eseguire queste esperienze énecessario apporta­
realcircuito SARA alcune modifiche .Leprincipali carat -,
teristiche del circuito modificato sono riportate nella
figura 2econsistono in:
a)U,na pompa diriallagamento adalta pressione eduna
pompa direintegro del serbatoio diriallagamento ,per
alimentare con acqua diraffreddamento lasezione di
prova inpila pressurizzata .Quest' acqua viene successi -
I
vamente vaporizzata nella parte nonbagnata dell' elemen­
tocombustibile epassa quindi alserbatoio dicondensa­
zione .
b)Strumentazione speciale per larivelazione deiprodotti -
difissione che comprenderà uno spettrometro gamma .
I
c)Unsistema dicondensazione per spruzzamento del vapore
all' uscita dell' elemento combustibile alfine dimante -

5S
-6 * '
nere iltubo diforza eletubazioni alla temperatura
diprogetto .
d)Unacamicia diraffreddamento sulla tubazione didepfes -
surizzazione per condensare ilvapore alsuo arrivo nel
serbatoio di depressurizzazione .L'idrogeno generato
verrà ritenuto nel serbatoio stesso .
e)Una unità diricombinazione per iltrattamento dell' i­
drogeno accumulato nel serbatoio didepressurizzazione .
f)Unsistema dicircolazione gassosa tra tubo di.forza e
tubo -di sicurezza per ilraffreddamento esterno del
tubo diforza tramite cessione dicalore all' acqua pe­
sante del reattore . ,
g)Unsistema dicontrollo per regolare latemperatura di
guaina controllando illivello diebollizione odi"dry
out "nell' elemento combustibile .
^ - ■ . . v
h)Unavalvola dicontrollo didepressurizzazione ,control­
lata daunsensore dipressione per regolare lapressio­
nedel sistema .
i)Unulteriore pressurizzatore acielo -divapore con val­
vola dicontrollo che può esserè necessaria per stabi -
lizzare lapressione del sistema .
Sarà necessario progettare erealizzare una nuova sezione
diprova alfine disoddisfare iseveri requisiti sperimen­
tali relativi alle esperienze con danneggiamento grave del
combustibile . '
Lealte temperature specificate per ilcombustibile richie­
dono .infatti ,una progettazione speciale .per savlvaguardare
iltubo diforza .Ilprogetto preliminare riportato in
figura 3incorpora una speciale camicia isolante ,un"core
catcher ",unsistema didesurriscaldamento del vapore col
metodo dispruzzamento elastrumentazione della sezione
diprova ubicata sul lato inferiore freddo della stessa .

' I
Stato diavanzamento dei lavori
L'ordine dei componenti econtinuato secondo ilprogramma .
Lafigura 4mostra lacadenza dell' ordine dei componenti e
identifica alcuni ordini principali .E'una curva adS
tipica ditali progetti con l'eccezione dell' evidente con­
gelamento degli ordini nel periodo 1978-1979 dovuti all' at­
tesa dell' approvazione ,da-parte della Commissione ,del
progetto Super Sara .
Icomponenti già ordinati alla fine del 1977 ,serbatoi in
pressione epompe -principali ,saranno inviati adIspra nel
periodo ottobre 1980 -Aprile 1981 .
Nel 1980 sono stati .stipulati iseguenti subcontratti :
valvole,' serbatoi dipressione ausiliari efiltri ,pompe
ausiliarie ,strumentazione ,componenti elettrici .Iseguen­
ti1subcontratti sono stati giàapprovati egliordini sa­
ranno emessi nell' ottobre 1980 :giunti "Oraylocs ",scatola
aguanti ,materiali inlega Zr-7,r-Nb .
Pfer i.seguenti subcontratti ,sarà completata ,entro ottobre
1980 ,lafase dirichiesta diofferta erelative veri­
fiche ,inmodo dapermettere prima della fine dell' anno la
relati va'finalizzazione :riscaldatori della sezionfe diòro-
ν
va fuori pila ,gruppi motori generatori ,contrattò di
installazione . v . • ' * \ "*
Irestanti subcontratti sotto elencati saranno stipulati
' · ·- ■* · ' ' >
nel 1981 inaccordo con ilprogramma direalizzazione del
circuito riportato nelle fig .4e5;contratti difabbrica­
zione per losezioni diprova inpila efuòri pila ,ali­
mentatore per lasezione dipròva fuori pila .
\ , ' < 'Losiato diavanzamento lavori sopra riportato siriferi -
' .' xsce alla progettazione ecostruzione dell' impianto come
specificato per l'esecuzione diesperimenti "LOCA "relati­
viagrandi rotture .Icomponenti esistemi necessari per
eseguire esperimenti condanneggiamento grave delcombusti -

5*
bile (S.F.D. )saranno specificati nella prima parte del
1931 con successiva esecuzione della fase dirichiesta di
offerta .Ilprogramma dettagliato ditutte le .attività
relative alla prop.ettazione ecostruzione dell' impianto
dovrebbe essere continuamente riverificato con l'obiettivo
dievitare ritardi ,dovuti aidispositivi addizionali p,ià
definiti equelli che potrebbero essere definiti dalle
ulteriori attività diprop.ettazione edanalisi ,principal­
mente inconnessione con Nlaprogettazione della sezione di
prova .

\
REFLOOO TANK LOCARESERVOIR
g EMERGENCY COOUNGTANKS ■^ •2 :–£– r–Vr~-i • .n-. .;.
œJ 766 " TOTESTSî -'"P-■L-JLJ ■; . «cT«T^«X :X1.
Τ,??;1=3^ΓΤΤΓνκ ·Τ^ Χ?75Τ ,ΡΗΕ55υΒΙΖΕΒ'r»I "3TANK •• ''r5 : -^LUoTNGC^OENSCRrtn '7 , 1 .356 ^ ^..ANOSEPARATOR LV* I'_-J , [–^I
I1 i ~" ■ ■1
s' .–t–& rri < 1–I–5-0T *~TX 1!U^./g.Hff/11 -'H3.'«£*>,♦Toq-eT -:.J'% '1–UU
Ρί* μ , Τ .ΛPHLJ"8I't tf" • SUBCOOLER
é29»X-Dft)1mBIEEDTO AT YMAKE-OPT_J297^SUBC001ER X I jPUMP
jVENT ■-Sr-T I'1tk2'HEATER 11MAINPUMPS«i-1.Mspootfl rUt - .
.^-'O.■ ■ΦΦ–ι·Ρ ■} ·."–\Ά'·&Λ$/,·-~1«"Φ .......... ^^rVCAVA .itlt_J-outop P.LE .r–•X\WYAWAr.r->– \U^I™-s™ .'O?•VÄW/rSi-MSH ,«Ifl 1Λ"«IV/ –ιΓ^2* /&*! 'Η®ΠΓ^$ΐ·-
ι. _τ_ιΠj..t--\\>\ ■ -uy-■.-
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REFLOOD
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XOV762
V23'_LI . SEPARATOR DETECTOR -V16– L–o––1.V76S9£51UC^H"
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INTERSPACE
COOLINGIIQUIOLEVELÎj
CONTROLT/Csli;
L__ 5TPRESSURE VESSEL
RADIATION SHIELDS
SAFETYVESSEL
CORECATCHER^LOOPMAIN
LOOP
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JLOOPPRESSURE
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Fig.3.TESTTRAINTOR"SEVEREFUElDAMAGE"TESTPROGRAMME

OROERCOMMITMENT
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CONSTRUCTION
CONTRACTIPTS.OOP13
•INSTALLATION
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19?fl
JAN78
CONTRACT
FROZEN1979
MAY79
CONTRACT
.RESTARTTTT<*r»rirrrriIjFMAMJJASCNÖ
1980 19Θ1 1982k1983
Ι
CVTi/LV""JY
WJCIF<V7HUCLEAR ;
MAY62 !'
ASSEPB.T
COMPIETION
'DATE
Fig.4SARACONSTRUCTION -ACCUMULATED COMMITMENT