नाभिकीय गलाव

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शीतलक दुर्घटना की हानि के पश्चात हल्का पानी रिएक्टर में कोर के पिघलने का सिम्युलेटेड एनीमेशन है। अत्यधिक उच्च तापमान तक पहुँचने के पश्चात , परमाणु ईंधन और साथ में क्लैडिंग (परमाणु ईंधन) द्रवीभूत हो जाता है और रिएक्टर दबाव पोत के तल में बह जाता है।
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फुकुशिमा परमाणु दुर्घटनाओं में से तीन रिएक्टर अत्यधिक गरम हो गए क्योंकि सूनामी के पश्चात पावर स्टेशन में बाढ़ आने के पश्चात शीतलन प्रणाली विफल हो गई, जिससे कोर अर्घपतन हो गया। यह हाइड्रोजन गैस के विस्फोटों और दूषित भाप के निकलने से जटिल हो गया था जिसने बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी सामग्री को हवा में छोड़ा।[1]
थ्री माइल आइलैंड न्यूक्लियर जनरेटिंग स्टेशन में बैबॉक और विलकॉक्स द्वारा निर्मित दो दबाव पानी रिएक्टर सम्मलित थे, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के नियंत्रण इमारत और कनेक्टेड शीतलन टॉवर के अंदर था। यूनिट 2, जिसे आंशिक कोर पिघल का सामना करना पड़ा, पृष्ठभूमि में है।

परमाणु निष्क्रियता (कोर अर्घपतन, कोर पिघल दुर्घटना, अर्घपतन या आंशिक कोर पिघल[2]) जटिल परमाणु रिएक्टर है I परमाणु विकिरण दुर्घटनाएं और घटनाएं जो अति ताप से परमाणु रिएक्टर कोर को क्षति होती हैं। परमाणु अर्घपतन शब्द को अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी[3] या संयुक्त राज्य परमाणु नियामक आयोग द्वारा आधिकारिक रूप से परिभाषित नहीं किया गया है।[4] इसे परमाणु रिएक्टर के कोर के आकस्मिक पिघलने के अर्थ के रूप में परिभाषित किया गया है,[5] चूँकि, सामान्य उपयोग में कोर के पूर्ण या आंशिक पतन के संदर्भ में है।

कोर अर्घपतन दुर्घटना तब होती है जब परमाणु रिएक्टर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा शीतलन प्रणाली द्वारा विस्थापित की गई ऊष्मा से उस बिंदु तक अधिक हो जाती है जहां अल्प से अल्प परमाणु ईंधन तत्व अपने पिघलने बिंदु से अधिक हो जाता है। यह ईंधन तत्व की विफलता से भिन्न होता है, जो उच्च तापमान के कारण नहीं होता है। अर्घपतन शीतलक की हानि, शीतलक दबाव में अल्पता, या अल्प शीतलक प्रवाह दर के कारण हो सकता है या निर्णायक भ्रमण का परिणाम हो सकता है जिसमें रिएक्टर शक्ति स्तर पर संचालित होती है जो इसकी डिजाइन सीमा से अधिक होती है। वैकल्पिक रूप से, बाहरी अग्नि कोर को आशंका में डाल सकती है, जिससे अर्घपतन हो सकता है।

जब रिएक्टर के ईंधन तत्व पिघलना प्रारम्भ हो जाते हैं, तो ईंधन आवरण भंग हो जाता है, और परमाणु ईंधन (जैसे यूरेनियम, प्लूटोनियम, या थोरियम) और विखंडन उत्पाद (जैसे सीज़ियम-137, क्रिप्टन -85, या आयोडीन -131) ) ईंधन के अंदर के तत्व शीतलक में निकल सकते हैं। पश्चात की विफलताएं इन रेडियोआइसोटोपों का नियंत्रण और परतों को भंग करने की अनुमति दे सकती हैं। कोर के अंदर उत्तम ऊर्जा भाप और गर्म धातु से ईंधन-शीतलक का संपर्क हो सकता है। अर्घपतन को अधिक जटिल माना जाता है क्योंकि रेडियोधर्मी सामग्री के सभी नियंत्रण को भंग करने और प्राकृतिक वातावरण में रहने (या छोड़ने) की क्षमता होती है, जिसके परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी संदूषण और पतन होती है, और संभावित रूप से आस-पास के लोगों और जानवरों के लिए विकिरण विषाक्तता का कारण बनता है।

कारण

परमाणु ऊर्जा संयंत्र विद्युत जनित्र चलाने के लिए परमाणु प्रतिक्रिया के माध्यम से शीतलन प्रणाली (परमाणु रिएक्टर) द्वारा विद्युत् उत्पन्न करते हैं। यदि उस प्रतिक्रिया से उष्मा को पर्याप्त रूप से नहीं हटाया जाता है, तो रिएक्टर कोर में ईंधन असेंबलियों को पिघलाया जा सकता है। रिएक्टर के बंद होने के पश्चात भी मुख्य क्षति की घटना हो सकती है क्योंकि ईंधन क्षय ऊष्मा का उत्पादन जारी रखता है।

कोर क्षति दुर्घटना रिएक्टर कोर के अंदर परमाणु ईंधन के लिए पर्याप्त शीतलन के नुकसान के कारण होती है। कारण कई कारकों में से एक हो सकता है, जिसमें दबाव-नियंत्रण दुर्घटना, शीतलक की हानि (एलओसीए), अनियंत्रित विद्युत् भ्रमण या, दबाव पोत के बिना रिएक्टरों में, रिएक्टर कोर के अंदर आग सम्मलित है। नियंत्रण प्रणालियों में विफलताओं के कारण घटनाओं की श्रृंखला हो सकती है जिसके परिणामस्वरूप शीतलन की हानि हो सकती है। गहराई में रक्षा के समकालीन सुरक्षा सिद्धांत (परमाणु इंजीनियरिंग) | गहन रक्षा यह सुनिश्चित करती है कि ऐसी दुर्घटनाओं की संभावना को अल्प करने के लिए सुरक्षा प्रणालियों की कई परतें सदैव उपस्तिथ हों।

नियंत्रण भवन कई सुरक्षा उपायों में से अंतिम है जो पर्यावरण में रेडियोधर्मिता की रिहाई को रोकता है। कई वाणिज्यिक रिएक्टर एक के अंदर समाहित हैं 1.2-to-2.4-metre (3.9 to 7.9 ft) मोटी प्री-स्ट्रेस्ड, स्टील-प्रबलित, एयर-टाइट कंक्रीट संरचना जो तूफान-बल वाली हवाओं और जटिल भूकंपों का सामना कर सकती है।

  • शीतलक की हानि की दुर्घटना में, या तो शीतलक का भौतिक नुकसान होता है (जो सामान्यतः विआयनीकृत पानी, अक्रिय गैस, एनएके, या तरल सोडियम होता है) या शीतलक की पर्याप्त प्रवाह दर सुनिश्चित करने के लिए विधि की हानि होती है। कुछ रिएक्टरों में शीतलक की हानि और दबाव-नियंत्रण की हानि निकट से संबंधित हैं। दबाव वाले पानी के रिएक्टर में, लोका(LOCA) भी रुके हुए शीतलक के अत्यधिक ताप के कारण या पश्चात में शीतलक के तेजी से हानि और दबाव-नियंत्रण-हानि के कारण भाप के बुलबुले का कारण बन सकता है। फोर्स्ड-ऑफ-सर्कुलेशन दुर्घटना में, गैस कूल्ड रिएक्टर के सर्कुलेटर्स (सामान्यतः मोटर या स्टीम चालित टर्बाइन) गैस शीतलक को कोर के अंदर प्रसारित करने में विफल होते हैं, और ऊष्मा स्थान्तरण को मजबूर संचालन के इस हानि से बाधित किया जाता है, चूँकि प्राकृतिक संचालन के माध्यम से संवहन ईंधन को तब तक ठंडा रखेगा जब तक कि रिएक्टर का दबाव अल्प न हो जाए।[6]
  • प्रेशर-ऑफ़-कंट्रोल दुर्घटना में, सीमित शीतलक का दबाव इसे बहाल करने के साधनों के बिना विनिर्देश से नीचे गिर जाता है। कुछ स्तिथियों में यह ऊष्मा हस्तांतरण दक्षता (शीतलक के रूप में अक्रिय गैस का उपयोग करते समय) को अल्प कर सकता है और अन्य में ईंधन असेंबलियों (दबाव वाले पानी रिएक्टरों के लिए) के आसपास भाप का इन्सुलेट बुलबुला बना सकता है। पश्चात की स्तिथि में, क्षय ऊष्मा के कारण भाप के बुलबुले के स्थानीयकृत ताप के कारण, भाप के बुलबुले को ढहाने के लिए आवश्यक दबाव रिएक्टर के डिजाइन विनिर्देशों से अधिक हो सकता है जब तक कि रिएक्टर को ठंडा होने का समय न मिल जाए। (उबलते पानी के रिएक्टरों में इस घटना के घटित होने की संभावना अल्प होती है, जहां कोर को जान-बूझकर अवसादित किया जा सकता है जिससे आपातकालीन कोर शीतलन प्रणाली को चालू किया जा सके)। डिप्रेसुराइजेशन फॉल्ट में, गैस-कूल्ड रिएक्टर कोर के अंदर गैस का दबाव खो देता है, ऊष्मा हस्तांतरण दक्षता को अल्प करता है और ईंधन को ठंडा करने के लिए चुनौती प्रस्तुत करता है; जब तक अल्प से अल्प गैस परिसंचारक उपलब्ध है, तथापि, ईंधन को ठंडा रखा जाएगा।[6]* अनियंत्रित विद्युत् भ्रमण दुर्घटना में, रिएक्टर प्रतिक्रियाशीलता (परमाणु) में अचानक वृद्धि के कारण रिएक्टर में अचानक विद्युत् वृद्धि रिएक्टर डिजाइन विनिर्देशों से अधिक हो जाती है। अनियंत्रित शक्ति भ्रमण पैरामीटर को महत्वपूर्ण रूप से बदलने के कारण होता है जो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के न्यूट्रॉन गुणन दर को प्रभावित करता है (उदाहरणों में नियंत्रण रॉड को बाहर निकालना या मॉडरेटर की परमाणु विशेषताओं को बदलना सम्मलित है, जैसे तेजी से ठंडा करना)। चरम स्तिथियों में रिएक्टर ऐसी स्थिति में आगे बढ़ सकता है जिसे शीघ्र महत्वपूर्ण कहा जाता है। यह विशेष रूप से उन रिएक्टरों में समस्या है जिनके पास प्रतिक्रियाशीलता का एक सकारात्मक शून्य गुणांक है, एक सकारात्मक तापमान गुणांक है, जो अति-संचालित हैं, या उनके ईंधन या मध्यस्थों के भीतर अत्यधिक मात्रा में हानिकारक विखंडन उत्पादों को फंसा सकते हैं। इन विशेषताओं में से कई आरबीएमके डिजाइन में उपस्तिथ हैं, और चेरनोबिल आपदा ऐसी अल्प ियों के साथ-साथ जटिल ऑपरेटर लापरवाही के कारण हुई थी। पश्चिमी प्रकाश जल रिएक्टर अधिक बड़े अनियंत्रित शक्ति भ्रमण के अधीन नहीं हैं क्योंकि शीतलक की हानि बढ़ने के स्थान पर अल्प हो जाती है, कोर प्रतिक्रियाशीलता (प्रतिक्रिया का एक नकारात्मक शून्य गुणांक); क्षणिक, जैसा कि पश्चिमी प्रकाश जल रिएक्टरों के अंदर सामान्य विद्युत् के उतार-चढ़ाव को कहा जाता है, प्रतिक्रियात्मकता में क्षणिक वृद्धि तक सीमित है जो समय के साथ तेजी से घटेगा (लगभग 200% -250% अधिकतम न्यूट्रॉनिक शक्ति कुछ सेकंड के लिए पूर्ण तीव्र होने की स्थिति में) शटडाउन विफलता क्षणिक के साथ संयुक्त)।
  • कोर-आधारित आग कोर को खतरे में डालती है और ईंधन असेंबलियों को पिघला सकती है। ग्रेफाइट मॉडरेट रिएक्टर, या लिक्विड-सोडियम कूल्ड रिएक्टर में प्रवेश करने वाली हवा के कारण आग लग सकती है। ग्रेफाइट भी विग्नर ऊर्जा के संचय के अधीन है, जो ग्रेफाइट को ज़्यादा गरम कर सकता है (जैसा कि विंडस्केल आग में हुआ)। हल्के पानी के रिएक्टरों में ज्वलनशील कोर या मॉडरेटर नहीं होते हैं और वे कोर आग के अधीन नहीं होते हैं। मैग्नॉक्स, यूएनजीजी, और उन्नत गैस कूल्ड रिएक्टर प्रकार के रिएक्टर जैसे गैस-कूल्ड नागरिक रिएक्टर, अपने कोर को गैर-प्रतिक्रियाशील कार्बन डाइऑक्साइड गैस से ढक कर रखते हैं, जो आग का समर्थन नहीं कर सकता है। आधुनिक गैस-कूल्ड नागरिक रिएक्टर हीलियम का उपयोग करते हैं, जो जल नहीं सकता है, और इसमें ईंधन होता है जो पिघलने के बिना उच्च तापमान का सामना कर सकता है (जैसे उच्च तापमान गैस कूल्ड रिएक्टर और कंकड़ बिस्तर मॉड्यूलर रिएक्टर)।
  • बीजान्टिन गलती सहनशीलता और उपकरण और नियंत्रण प्रणालियों के अंदर कैस्केडिंग विफलताएं रिएक्टर संचालन में जटिल समस्याएं पैदा कर सकती हैं, जो संभावित रूप से अल्प नहीं होने पर मुख्य क्षति का कारण बन सकती हैं। उदाहरण के लिए, ब्राउन फेरी परमाणु ऊर्जा संयंत्र ने नियंत्रण केबलों को क्षतिग्रस्त कर दिया और शीतलन प्रणाली को मैन्युअल रूप से सक्रिय करने के लिए संयंत्र संचालकों की आवश्यकता थी। थ्री माइल द्वीप दुर्घटना भ्रामक जल स्तर गेज के साथ संयुक्त रूप से फंसे हुए खुले पायलट-संचालित दबाव राहत वाल्व के कारण हुई थी, जिसने रिएक्टर ऑपरेटरों को गुमराह किया, जिसके परिणामस्वरूप मुख्य क्षति हुई।

हल्का पानी रिएक्टर (LWRs)

File:Graphic TMI-2 Core End-State Configuration.png
The Three Mile Island reactor 2 after the meltdown.
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हल्के पानी के परमाणु रिएक्टर के कोर को क्षतिग्रस्त होने से पूर्व, दो अग्रदूत घटनाएं पूर्व ही हो चुकी होंगी:

  • सीमित दोष (या जटिल आपातकालीन स्थितियों का सेट) जो कोर के अंदर ऊष्मा हटाने की विफलता (ठंडा करने की हानि) की ओर जाता है। निम्न जल स्तर कोर को उजागर करता है, जिससे यह गर्म हो जाता है।
  • इमरजेंसी कोर शीतलन प्रणाली (ECCS) की विफलता। ईसीसीएस कोर को तेजी से ठंडा करने और अधिकतम दोष (डिजाइन के आधार पर दुर्घटना) की स्थिति में सुरक्षित बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसकी कल्पना परमाणु नियामक और संयंत्र इंजीनियर कर सकते हैं। प्रत्येक रिएक्टर के लिए निर्मित ईसीसीएस की अल्प से अल्प दो प्रतियां हैं। ईसीसीएस का प्रत्येक प्रभाग (प्रतिलिपि) डिजाइन के आधार पर दुर्घटना का उत्तर देने में सक्षम है। नवीनतम रिएक्टरों में ईसीसीएस के चार प्रभाग हैं। यह अतिरेक, या दोहराव का सिद्धांत है। जब तक अल्प से अल्प एक ईसीसीएस डिवीजन कार्य करता है, तब तक कोई मुख्य क्षति नहीं हो सकती। ईसीसीएस के कई डिवीजनों में से प्रत्येक में घटकों की कई आंतरिक ट्रेनें हैं। इस प्रकार ईसीसीएस डिवीजनों में आंतरिक अतिरेक है - और उनके अंदर घटकों की विफलताओं का सामना कर सकते हैं।

थ्री माइल द्वीप दुर्घटना आपात स्थितियों का जटिल समूह था जिसके कारण मुख्य क्षति हुई। इसका कारण यह था कि गेज रीडिंग जो या तो गलत थी या गलत व्याख्या की गई थी, जिसके कारण आपातकालीन स्थिति के दौरान ईसीसीएस को बंद करने के लिए ऑपरेटरों द्वारा गलत निर्णय लिया गया था; इसने एक और आपातकालीन स्थिति पैदा कर दी, जिसके कई घंटे पश्चात , कोर एक्सपोजर और कोर डैमेज की घटना हुई। यदि ईसीसीएस को कार्य करने की अनुमति दी गई होती, तो यह जोखिम और कोर क्षति दोनों को रोक देता। फुकुशिमा दाइची परमाणु आपदा के दौरान आपातकालीन शीतलन प्रणाली को प्रारम्भ होने के कई मिनट पश्चात मैन्युअल रूप से बंद कर दिया गया था।[7] यदि ऐसी सीमित गलती होती है, और सभी ईसीसीएस डिवीजनों की पूर्ण विफलता होती है, तो कुआन, एट अल और हास्किन, दोनों सीमित गलती (शीतलन की हानि) और क्षमता की प्रारम्भ के मध्य छह चरणों का वर्णन करते हैं। नियंत्रण में पिघला हुए कोरियम (परमाणु रिएक्टर) से बचना (एक तथाकथित पूर्ण अर्घपतन ) होता है:[8][9]

  1. कोर का खुलासा - क्षणिक, परेशान, आपातकालीन, या सीमित गलती की स्थिति में, एलडब्लूआर को स्वचालित रूप से दौड़ना (एससीआरएएम सभी नियंत्रण छड़ों का तत्काल और पूर्ण सम्मिलन होता है) और ईसीसीएस को स्पिन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह रिएक्टर थर्मल पावर को अधिक अल्प कर देता है (लेकिन इसे पूरी तरह से नहीं हटाता है); यह देरी से कोर खुला हो जाता है, जिसे उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया जाता है जब ईंधन की छड़ें अब शीतलक द्वारा कवर नहीं की जाती हैं और गर्म होना प्रारम्भ हो सकती हैं। जिसे कुआन कहते हैं: बिना किसी आपातकालीन कोर शीतलक इंजेक्शन के छोटे से ब्रेक लोका(LOCA) में, कोर अनकवरी [एसआईसी] सामान्यतः ब्रेक के प्रारम्भ के लगभग घंटे पश्चात प्रारम्भ होती है। यदि रिएक्टर शीतलक पंप नहीं चल रहे हैं, तो कोर का ऊपरी हिस्सा भाप वातावरण के संपर्क में आ जाएगा और कोर का ताप प्रारम्भ हो जाएगा। चूँकि,यदि शीतलक पंप चल रहे हैं, तो कोर को भाप और पानी के दो-चरण के मिश्रण से ठंडा किया जाएगा, और ईंधन की छड़ों के गर्म होने में देरी होगी, जब तक कि दो-चरण मिश्रण में लगभग सभी पानी वाष्पीकृत न हो जाए। टीएमआई(TMI)-2 दुर्घटना से पता चला कि रिएक्टर शीतलक पंपों का संचालन लगभग दो घंटे तक दो चरण के मिश्रण को वितरित करने के लिए किया जा सकता है जो कोर हीटअप को रोक सकता है।[8]
  2. पूर्व-हानि गर्म - पानी के उबलने की भरपाई के लिए कोर के माध्यम से या पानी के अतिरिक्त कोर के माध्यम से जाने वाले दो-चरण मिश्रण की अनुपस्थिति में, भाप वातावरण में ईंधन की छड़ें 0.3 डिग्री सेल्सियस / के मध्य की दर से गर्म होंगी। s (0.5 °F/s) और 1 °C/s (1.8 °F/s) (3)।[8]
  3. ईंधन का विस्फारण और विस्फोट - आधे घंटे से भी अल्प समय में, चरम कोर 1,100 K (830 °C) तापमान तक पहुंच जाएगा I इस तापमान पर ईंधन की छड़ों का जिरकालॉय क्लैडिंग फूल सकता है और फट सकता है। यह कोर डैमेज का प्रथम चरण है। क्लैडिंग बैलूनिंग कोर के प्रवाह क्षेत्र के बड़े भाग को अवरुद्ध कर सकता है और शीतलक के प्रवाह को प्रतिबंधित कर सकता है। चूँकि, कोर के पूर्ण रुकावट की संभावना नहीं है क्योंकि सभी ईंधन छड़ें एक ही अक्षीय स्थान पर बैलूनिंग नहीं करती हैं। इस स्तिथि में, पर्याप्त पानी देने से कोर को ठंडा किया जा सकता है और कोर क्षति की प्रगति को रोका जा सकता है।[8]
  4. रैपिड ऑक्सीडेशन - कोर डैमेज का अगला चरण, लगभग 1,500 K (1,230 °C), भाप द्वारा ज़िरकलोय(Zircaloy) का तेजी से ऑक्सीकरण है। ऑक्सीकरण प्रक्रिया में, हाइड्रोजन का उत्पादन होता है और बड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलती है। 1,500 K (1,230 °C) के ऊपर , ऑक्सीकरण से शक्ति, क्षय ताप (4,5) से अधिक होती है जब तक कि ऑक्सीकरण दर या तो ज़िरकलोय या भाप की आपूर्ति द्वारा सीमित न हो।[8]
  5. डेब्रिस बीएड फार्मेशन - जब कोर में तापमान लगभग 1,700 K (1,430 °C) पहुँच जाता है, तब पिघला हुआ नियंत्रण सामग्री (1,6) ईंधन की छड़ के निचले भागो के मध्य की जगह में प्रवाहित होगी और जम जाएगी जहां तापमान तुलनात्मक रूप से अल्प होता है । 1,700 K (1,430 °C) के ऊपर, कोर तापमान कुछ ही मिनटों में ज़िरकालॉय के पिघलने बिंदु तक बढ़ सकता है [2,150 K (1,880 °C)] ऑक्सीकरण दर में वृद्धि के कारण जब ऑक्सीडाइज्ड क्लैडिंग टूट जाती है, तो पिघली हुई जिरकलॉय, भंग UO2 के साथ (1,7) नीचे की ओर प्रवाहित होगा और कोर के निचले क्षेत्र में जम जाएगा। पूर्व के डाउन-फ्लो से जमी हुई नियंत्रण सामग्री के साथ, स्थानांतरित जिरकालॉय और UO2 विकासशील संसक्त डेब्रिस बीएड की निचली पपड़ी का निर्माण करेगा।[8]
  6. निचले प्लेनम में स्थानांतरण - छोटे ब्रेक एलओसीए के परिदृश्य में, कोर स्थानांतरण के समय जहाज के निचले प्लेनम में सामान्यतः पानी का पूल होता है। पानी में पिघली हुई कोर सामग्री को छोड़ने से सदैव बड़ी मात्रा में भाप उत्पन्न होती है। यदि कोर पदार्थों की पिघली हुई धारा जल में तेजी से विखंडित होती है तो भाप के विस्फोट की भी संभावना रहती है। स्थानांतरण के दौरान, पिघले हुए पदार्थ में किसी भी गैर-ऑक्सीकृत जिरकोनियम को भी भाप द्वारा ऑक्सीकृत किया जा सकता है, और इस प्रक्रिया में हाइड्रोजन का उत्पादन होता है। यदि नियंत्रण सामग्री कोर में पीछे रह जाती है और स्थानांतरित सामग्री निचले प्लेनम में अनबोरेटेड पानी में टूट जाती है, तो पुनरावृत्ति भी चिंता का विषय हो सकती है।[8]जिस बिंदु पर कोरियम निचले प्लेनम में स्थानांतरित होता है, हस्किन, एट अल से संबंधित है कि ईंधन-शीतलक इंटरैक्शन (एफसीआई) नामक घटना के लिए संभावना उपस्तिथ है, जब कोरियम निचले भाग में स्थानांतरित हो जाता है तो प्राथमिक दबाव सीमा को काफी हद तक तनाव या भंग कर देता है। रिएक्टर प्रेशर वेसल (RPV) का प्लेनम है।[10]

ऐसा इसलिए है क्योंकि आरपीवी के निचले प्लेनम में पर्याप्त मात्रा में पानी - रिएक्टर शीतलक - हो सकता है, और, यह मानते हुए कि प्राथमिक प्रणाली को अवसादित नहीं किया गया है, पानी संभवतः पदार्थ के तरल चरणों में होगा, और इसके परिणामस्वरूप घना होगा होता है , और कोरियम की तुलना में काफी अल्प तापमान पर होता है। चूँकि कोरियम के तापमान पर तरल धातु-सिरेमिक यूटेक्टिक है 2,200 to 3,200 K (1,930 to 2,930 °C), यह तरल पानी में गिरता है 550 to 600 K (277 to 327 °C) भाप के भाप विस्फोट का कारण बन सकता है जो अचानक अत्यधिक दबाव और प्राथमिक प्रणाली या आरपीवी की सकल संरचनात्मक विफलता का कारण बन सकता है।[10]चूँकि अधिकांश आधुनिक अध्ययनों का मानना ​​है कि यह शारीरिक रूप से अव्यवहार्य है, या अल्प से अल्प असाधारण रूप से असंभाव्य है, हास्किन, एट अल ने कहा कि हिंसक एफसीआई की दूरस्थ संभावना उपस्तिथ है, जो अल्फा-मोड विफलता या सकल विफलता के रूप में संदर्भित होती है। स्वयं आरपीवी, और आरपीवी के ऊपरी प्लेनम को मिसाइल के रूप में नियंत्रण के अंदर के खिलाफ इजेक्शन, जो संभावित रूप से नियंत्रण की विफलता की ओर ले जाएगा और कोर के विखंडन उत्पादों को बाहरी वातावरण में बिना किसी पर्याप्त के जारी करेगा।[11] अमेरिकी परमाणु सोसायटी ने TMI-2 दुर्घटना पर टिप्पणी की है, कि लगभग एक-तिहाई ईंधन के पिघलने के अतिरिक्त, रिएक्टर पोत ने अपनी अखंडता बनाए रखी और क्षतिग्रस्त ईंधन को समाहित किया।[12]


प्राथमिक दबाव सीमा का उल्लंघन

कोरियम द्वारा प्राथमिक दबाव सीमा का उल्लंघन कैसे किया जा सकता है, इसकी कई संभावनाएं हैं।

  • भाप का विस्फोट

जैसा कि पूर्व में वर्णित किया गया है, एफसीआई आरपीवी विफल होने के लिए अधिक दबाव वाली घटना का नेतृत्व कर सकता है, और इस प्रकार, प्राथमिक दबाव सीमा विफल हो जाती है। हास्किन एट अल की रिपोर्ट है कि भाप विस्फोट की स्थिति में, अल्फा मोड में ऊपरी प्लेनम की अस्वीकृति की तुलना में निचले प्लेनम की विफलता कहीं अधिक होने की संभावना है। निचले प्लेनम के विफल होने की स्थिति में, विभिन्न तापमानों पर डेब्रिस को कोर के नीचे गुहा में प्रक्षेपित किए जाने की आशा की जा सकती है। नियंत्रण अत्यधिक दबाव के अधीन हो सकता है, चूँकि इससे नियंत्रण के विफल होने की संभावना नहीं है। अल्फा-मोड की विफलता से पूर्व चर्चा किए गए परिणाम सामने आएंगे।

  • प्रेशराइज्ड मेल्ट इजेक्शन (पीएमई)

यह अधिक संभव है, विशेष रूप से दाबित जल रिएक्टरों में, कि निचले प्लेनम में कोरियम स्थानांतरण के पश्चात प्राथमिक पाश दाबित रहेगा। जैसे, आरपीवी पर दबाव तनाव भार तनाव के अतिरिक्त उपस्तिथ होगा जो पिघला हुआ कोरियम आरपीवी के निचले प्लेनम पर रखता है; जब आरपीवी की धातु पिघले हुए कोरियम की गर्मी के कारण पर्याप्त रूप से अल्प जोर हो जाती है, तो यह संभावना है कि तरल कोरियम को दबाव वाली धारा में आरपीवी के नीचे से दबाव के तहत डिस्चार्ज किया जाएगा, साथ में प्र