Vakavat reaktorionnettomuudet ja niiden mallintaminen Olkiluoto 1 ja Olkiluoto 2 laitosyksiköille MELCOR-ohjelman versiolla 2.1

Vakaviin reaktorionnettomuuksiin liittyviä ilmiöitä on tutkittu jo 1980-luvulta lähtien ja tutkitaan edelleen. Ilmiöt liittyvät reaktorisydämen ja muiden paineastian sisäisten materi-aalien sulamiseen sekä reagointiin veden ja höyryn kanssa. Ilmiöt on myös tärkeää tuntea ja niiden esiintymistä mallintaa käytössä olevilla laitoksilla, jotta voidaan varmistua turval-lisuusjärjestelmien riittävyydestä. Olkiluoto 1 ja 2 laitosten käyttölupa uusitaan vuoteen 2018 mennessä. Lupaprosessiin liit-tyy analyysejä, joissa mallinnetaan laitosten toimintaa vakavassa reaktorionnettomuudessa. Näiden analyysien tekoon Teollisuuden Voima Oyj on käyttänyt ohjelmaa nimeltä MEL-COR jo vuodesta 1994 lähtien. Käytössä on ollut useita eri ohjelmaversioita ja viimeisin niistä on 1.8.6, joka riittää vielä tulevan käyttöluvan uusintaprojektiin liittyvien analyysien tekoon. MELCOR:n vanhaa 1.8.6 ohjelmaversioita ei kuitenkaan enää päivitetä, joten siirtyminen uudempaan 2.1 versioon on tulevaisuudessa välttämätöntä. Uusimman versiopäivityksen yhteydessä on kuitenkin muuttunut koko ohjelman lähdekoodi ja vanhojen laitosmallien käyttö uudessa ohjelmaversiossa vaatii tiedostojen konvertoinnin. Tässä työssä esitellään MELCOR-version 2.1 ominaisuuksia ja selvitetään, mitä 1.8.6 versioon luotujen laitosmal-lien käyttöönotto versiossa 2.1 vaatii. Vaatimusten määrittelemiseksi laitosmalleilla tehdään ajoja molemmilla ohjelmaversioilla ja erilaisilla onnettomuuden alkutapahtuman määrittelyillä. Tulosten perusteella arvioidaan ohjelmaversioiden eroja ja pohditaan mitä puutteita laitosmalleihin konversion jälkeen jää. Näiden perusteella arvioidaan mitä jatkotoimenpiteitä konversio vaatii.

Phenomena that describe severe reactor accidents have been studied from the 1980s and are many of them are still studied. These phenomena are related to the melting of the reac-tor core and to the reactions of materials with water and steam inside the pressure vessel. It is important to understand and model these phenomena in nuclear power plants. By doing this it can be verified that the installed safety features are enough to mitigate the effects of severe reactor accidents. The operating license of power plant units Olkiluoto 1 and 2 is being renewed before 2018. This renewal project requires analyses in which the consequences of severe reactor acci-dents are estimated. From 1994 Teollisuuden Voima Oyj has used MELCOR-program for these analyses. The versions of the used program have changed over the years but the latest to be used has been 1.8.6. This version will be good enough to be used in the operating license renewal project. MELCOR-version 1.8.6 won't be updated anymore because a newer version 2.1 has been released. Because of this, switching to this newer version will be a necessity in the future. The version 2.1 uses a different source code type than the version 1.8.6. For this reason the old plant models for Olkiluoto 1 and 2 can't be used in the new MELCOR-version without a conversion of the models. Features of the MELCOR-version 2.1 and the requirements for the conversion of the plant models are presented in this thesis. To define these requirements, simulations are done with different plant models in both of the MELCOR-versions. By comparing the results from these simulations it is to be determined what defects the models include after the conversion and what kind of further actions are required to make the old plant models work in MELCOR-version 2.1.