DE1589848B1 - Atomkernreaktor mit Spannbeton-Druckbehaelter - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Atomkern- gehbare Durchgänge aufweisen, die einen Zugang zu reaktor mit einem eine horizontal gelagerte Längs- dem jeweiligen Atomkernreaktorendabschnitt hin kammer enthaltenden Spannbeton-Reaktordruck- erlauben. Obwohl auch bei diesem bekannten Atombehälter, die an ihren Stirnseiten durch zwei quer zur kernreaktor Betonwände als biologische Abschirm-Längsrichtung der Kammer verlaufende Stirnwände 5 einrichtungen verwendet sind, reichen die getroffenen begrenzt ist, und mit in der betreffenden Kammer Abschirmmaßnahmen für die Erzielung eines umquer zu deren Längsrichtung angeordneten biolo- fassenden Strahlungsschutzes nicht in jedem Falle gischen Abschirmeinrichtungen, die die betreffende aus.

Kammer in einen den Reaktorkern enthaltenden mitt- Es ist schließlich bekannt (»Kerntechnik«, Novemleren Abschnitt und in zwei Abschnitte unterteilen, io ber 1962, S. 486, Abb. 2), die Kühlung in einem in welchen Dampferzeugungseinrichtungen angeord- Atomkernreaktor auf einen Bereich zu beschränken, net sind, denen in der Kammer vorgesehene Zirku- der von der Oberfläche des jeweiligen Reaktorbehälliereinrichtungen ein durch den Reaktorkern hin- ters abgesetzt ist. Ferner ist es dabei bekannt, von durchgeleitetes und von ihm erhitztes gasförmiges vorgesehenen Dampferzeugungseinrichtungen aus Primärkühlmittel zur Dampferzeugung zuführen. 15 dem Bereich zwischen der vorgesehenen Wärme-Für die Aufnahme eines schnellen Atomkern- isolierung und der Oberfläche des Kernreaktorreaktors (d. h. eines Atomkernreaktors, der mit Neu- behälters Wärme abzuleiten. Als Wärmeableittronen im schnellen Energiebereich arbeitet) ist be- einrichtungen werden dabei Kühlschlangen verwenreits die Verwendung eines Spannbeton-Reaktor- det, welche die Wände des Reaktorbehälters umbehälters vorgeschlagen worden. Unter den Vorteilen, 20 geben. Irgendwelche Maßnahmen zum Strahlungsdie eine solche Reaktorkonstruktion mit sich bringt, schutz sind bei dieser bekannten Anordnung nicht sind deren relativ niedrige Kosten und deren Unan- vorgesehen.

fälligkeit gegenüber dem plötzlichen Auftreten einer Anstatt der bei den bisher betrachteten bekannten Explosionsstörung zu nennen. Die Verwendung einer Atomkernreaktoren benutzten Flüssigkeitskühlung Vielzahl von Spannsehnen oder verstärkten Seilen 25 kann auch mit einer Gaskühlung gearbeitet werden, führt, da jede Sehne von den anderen Sehnen unab- bei der ein chemisch und nuklear gegenüber dem hängig ist, ferner zu einer Verminderung einer Fehler- betreffenden Atomkernreaktorsystem träges Gas verausbreitung in dem Reaktordruckbehälter. Die vor- wendet wird. Bei einem solchen Atomkernreaktor gespannten Sehnen des Reaktordruckbehälters kön- sind dann im Falle eines Kühlmittelverlustes die Ausnen an dessen Außenseite befestigt sein. Der Reaktor- 30 Wirkungen auf das Reaktionsvermögen sehr gering, druckbehälter dient dabei als Abschirmung, und und außerdem erfolgen sie nur relativ langsam. Trotz außerdem verhindert er eine Versprödung der Seh- dieses Vorteils und trotz anderer, aus der jeweiligen nen infolge von Strahlungseinwirkung. Die Spann- Konstruktion resultierender Vorteile zeigen die bisbeton-Reaktordruckbehälterkonstruktion hat sich fer- her bekannten gasgekühlten schnellen Leistungsner als besonders vorteilhaft im Hinblick darauf 35 Atomkernreaktoren, bei denen das gesamte Primärerwiesen, daß eine für die Schweißung dicker Metall- kühlsystem in einem Spannbeton-Reaktordruckeinzelteile anzuwendende spezielle Fertigung und ge- behälter enthalten ist, gewisse Probleme hinsichtlich naue Überprüfung nicht erforderlich sind. des konstruktiven Aufbaus und der Kosten.

Es ist bereits an anderer Stelle vorgeschlagen wor- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den, einen Spannbeton-Reaktordruckbehälter zu ver- 40 einen Weg zu zeigen, wie ein Dampferzeugungswenden, der das gesamte Primärkühlsystem auf- einrichtungen enthaltender Atomkernreaktor auszunimmt, das den Reaktorkern, primäre Kühlzirku- bilden ist, der auf relativ einfache Weise einen Zulatoren, Dampfgeneratoren und deren zugehörige gang zu den Dampferzeugungseinrichtungen hin er-Primärkühlschlangen enthält. Dadurch, daß äußere möglicht und dabei einen solchen Strahlungsschutz Primärkühlschlangen weggelassen sind, da das ge- 45 bietet, daß die betreffenden Dampferzeugungseinrichsamte Primärkühlsystem von dem Reaktordruck- tungen ausgetauscht oder repariert werden können, behälter umgeben ist, ist ein zufolge eines Leitungs- Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe, fehlers plötzlich auftretender Verlust an Primärkühl- ausgehend von einem Atomkernreaktor der eingangs mittel verhindert. Eine neben dem Reaktordruckbehäl- genannten Art, erfindungsgemäß dadurch, daß die terfürdieDampfgeneratorenundfürdieHaupt-Primär- 50 Stirnwände in an sich bekannter Weise jeweils bekühlmittelweiterleitung bei zufälliger Primärkreis- gehbare Durchgänge aufweisen, die einen Zugang zu Verseuchung gegebenenfalls erforderliche sorgfältige dem jeweiligen Endabschnitt hin erlauben, daß die biologische Abschirmung ist ferner unnötig, da der biologischen Abschirmeinrichtungen in ebenfalls an Reaktordruckbehälter selbst diese Abschirmfunktion sich bekannter Weise aus zwei Betonwänden beerfüllt. 55 stehen, die Öffnungen für eine Durchleitung des Kühl-Im Zusammenhang mit einem Siedewasserreaktor mittels aus dem mittleren Abschnitt zu jedem der ist es bereits bekannt (»Power 99«, 1955, S. 75, Endabschnitte hin und zur Zurückhaltung des Kühl-Abb. 1), in dem Reaktorbehälter begehbare Durch- mittels in diesen mittleren Abschnitt aufweisen, und gänge vorzusehen. Die einzelnen Anlagen dieses daß mit den biologischen Abschirmeinrichtungen Reaktors sind dabei in als biologische Abschirmung 60 Leitflächen verbunden sind, die eine durch die bewirkendem Beton untergebracht. Die biologische treffenden Öffnungen zu den Endabschnitten hin geAbschirmung ist dabei in dem Bereich, in dem das richtete Strahlung von diesen Endabschnitten fern-Kühlmittel aus einem Abschnitt in einen anderen halten.

Abschnitt geleitet wird, jedoch nicht wirksam genug, Gegenüber den oben betrachteten bekannten Atom-

um einen möglichst umfassenden Strahlungsschutz 65 kernreaktoren bringt der erfindungsgemäße Atom-

zu bieten. kernreaktor den wesentlichen Vorteil mit sich, daß

Es ist ferner ein Atomkernreaktor bekannt (bri- er allein durch die entsprechende Ausbildung der

tische Patentschrift 866 037), dessen Stirnwände be- biologischen Abschirmeinrichtungen einen weit-

gehenden Strahlungsschutz für Personen bietet, die mit dem Austausch bzw. der Reparatur der Dampferzeugungseinrichtungen beschäftigt sind. Dabei ist ein relativ leichter Zugang zu dem Reaktorkern und zu den betreffenden Dampferzeugungseinrichtungen hin ermöglicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines in erfindungsgemäßer Weise aufgebauten Atomkernreaktors, dessen Einzelteile schematisch dargestellt sind;

F i g. 2 zeigt eine Schnittansicht in der in F i g. 1 angegebenen Schnittebene 2-2;

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht in der in Fig. 1 angegebenen Schnittebene 3-3;

F i g. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht in der in F i g. 1 angegebenen Schnittebene 4-4;

F i g. 5 zeigt eine Schnittansicht in der in F i g. 4 angegebenen Schnittebene 5-5; ao

F i g. 6 veranschaulicht in einem Diagramm die Primärkühlmittelströmung in dem Atomkernreaktor gemäß Fig. 1 bis 3.

Der Atomkernreaktor gemäß der Erfindung, im folgenden auch nur kurz als Kernreaktor bezeichnet, enthält allgemein einen Spannbeton-Reaktordruckbehälter 11, im folgenden auch nur kurz als Spannbeton-Reaktorbehälter bezeichnet, mit einer darin befindlichen länglichen Kammer 12. Die Kammer ist durch Wände 13 und 14 in zwei Endabschnitte 16 und 17 und in einen Mittelabschnitt 18 unterteilt. In dem Mittelabschnitt ist ein Reaktorkern 19 untergebracht. In den beiden Endabschnitten befinden sich Dampfgeneratoren 21, 22, 23 und 24 (s. Fig. 2 und 3). In den Endkammern sind ferner Kühlmittelvorpumpen 26, 27, 28 und 29 untergebracht. Durch entsprechende Leitungen und Durchgänge wird ein Kühlmittel durch den Reaktorkern und durch die Dampfgeneratoren hindurchgeleitet, um Wärme von dem Reaktorkern zu den Dampfgeneratoren hin zu leiten und in diesen Dampf zu erzeugen. Der Reaktorkern enthält Einrichtungen, die einen Zugang zu beiden Endkammern hin ermöglichen und die damit die Ausführung einer Reparatur oder eines Austausches der Dampfgeneratoren oder der Kühlmittelvorpumpen gestatten. Die Dicke und das Material der Trennwände 13 und 14 und die Konfiguration der Kühlmittelschlangen und -durchgänge sind so gewählt, daß eine biologische Abschirmung der Endkammer und damit ein Schutz für Personen erzielt ist, die Zugang in diese Endkammern erlangt haben. In dem erfindungsgemäßen Kernreaktor bzw. Reaktor kann in den Endkammern eine Leitungsanordnung für das Primärkühlmittel vorgesehen sein, welches das Kühlmittel auf einen von den Kammerwänden abgesetzten Bereich beschränkt. Dies ermöglicht, die Kammern auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur zu halten als das Kühlmittel.

Nachstehend soll der erfindungsgemäße Reaktor in Einzelheiten näher betrachtet werden. Der in der Zeichnung dargestellte Spannbeton-Reaktorbehälter 11 besitzt eine im wesentlichen rechteckige Außenform. Andere Formen sind ebenfalls möglich, jedoch werden solche Formen bevorzugt, bei denen wenigstens eine flache Außenfläche für die Anbringung 6s von Armaturen, wie Steuerstab-Betätigungseinrichtungen, vorgesehen ist. In dem Reaktorbehälter befindet sich eine längliche Innenkammer 12, die durch Stirnwände 31 und 32 in dem Reaktorbehälter 11 seitlich begrenzt ist.

Obwohl der Querschnitt der länglichen Kammer bzw. Längskammer 12 irgendeine geeignete Form besitzen kann, sind vorzugsweise scharfe Ecken zu vermeiden. Eine besonders erwünschte und bevorzugte Querschnittsform ist eine kreisähnliche Form. Die kreisähnliche Form, die aus Fig. 3 ersichtlich ist, läßt sich im wesentlichen als eine Form beschreiben, die zwischen der eines Quadrates und der eines Kreises liegt und die das Aussehen eines Quadrates mit abgerundeten Ecken und schwach gekrümmten Seiten besitzt. Diese Querschnittsform ist in der Veröffentlichung »Scientific American«, September 1965, S. 222 und ff., angegeben; diese Querschnittsform bringt den Vorteil mit sich, daß die Aufnahme von Gebilden mit im wesentlichen rechteckformigen oder quadratischen Formen (wie sie viele Dampferzeugungseinrichtungen besitzen) möglich ist, während andererseits eine sehr gleichmäßige Belastungsverteilung erzielt ist. Die Gleichung für die kreisähnliche Kurve in kartesischen Koordinaten ist _xn 4- yn = i_; worin 2 < η < oo ist. Bei dem erfindungsgemäßen Reaktor besitzt η einen Wert von vorzugsweise etwa 2Va.

Wie oben ausgeführt, besteht der Reaktorbehälter aus Spannbeton; daraus resultieren gewisse Vorteile. Zu diesen Vorteilen gehört, daß ein Spannbeton-Reaktorbehälter bei einer plötzlichen Explosion nicht ausfällt, sondern vielmehr nur übermäßig große Löcher bekommt. Diese Löcher bewirken ein Absinken des Innendruckes, bis die in dem Beton eingebetteten Sehnen den Zusammenhalt des Reaktorbehälters in erheblichem Maße wiederherstellen. Dadurch, daß das gesamte Primärsystem in dem Reaktorbehälter eingeschlossen ist, sind keine äußeren Hauptkühlmittelschlangen erforderlich. Damit ist die Gefahr eines schnellen Kühlmittelverlustes zufolge eines Leitungsfehlers vermieden.

Zurückkommend auf die in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen läßt sich sagen, daß die Sehnen, die durch Strichpunktlinien angedeutet sind, iir dem Beton des Reaktorbehälters operativ wirksarr angeordnet sind. Dabei werden für das Vorspanner drei verschiedene Typen von Sehnen verwendet; diese Typen werden hier als Seitensehnen, Stirnsehner und Axialsehnen bezeichnet. Die Sehnen können ir, irgendeiner geeigneten Weise ausgebildet sein, jedoch werden Drahtseile mit an gegenüberliegenden Enden vorgesehenen geeigneten Befestigungsösen bevorzugt.

Die Seitensehnen 33 sind in dem Beton des Reaktorbehälters 11 angeordnet, und zwar entlang der vier rechteckigen Seiten dieses Behälters. Die betreffenden Sehnen verlaufen quer zur Längsrichtung des Reaktorbehälters. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind diese Sehnen in ihren mittleren Bereichen ein wenig nach außen gebogen; dadurch ist eine Ringspannung für das Vorspannen des Reaktorbehälters in einem Pseudoumfang um die Kammer 12 herum erzielt. Durch Ausbiegen der Mittelabschnitte der Seitensehnen nach außen sind starke Spannungen auf die Innenseite des Reaktorbehälters vermieden. Zwischen den Enden der Seitensehnen und derjenigen Seitenfläche des Reaktorbehälters, an der die betreffenden Sehnen an dem Reaktorbehälter befestigt sind, ist ein Winkel von vorzugsweise etwa 30° vorhanden. In der Anbringung der Sehnen können ver-

schiedene Modifikationen vorgenommen werden, um Durchbrüche des Reaktorbehälters zu vermeiden. Auf diese Modifikationen wird weiter unten noch näher eingegangen.

An jedem Ende des Reaktorbehälters sind Stirnsehnen 34 vorgesehen, mit Hilfe derer auf die betreffenden Stirnseiten des die Stirnwände 31 und 32 umfassenden Druckbehälters Druckkräfte ausgeübt werden. Die Stirnsehnen verlaufen horizontal und vertikal in den Stirnwänden des Reaktorbehälters; sie sind zu den Enden des Reaktorbehälters hin gebogen, wie dies Fig. 1 erkennen läßt. Wie nachstehend noch erläutert werden wird, sind in den Stirnseiten große Durchgänge vorgesehen. Die Anordnung der Stirnsehnen ist, wie dies Fig. 3 verdeutlicht, dabei so gewählt, daß Raum für diese Durchgänge vorhanden ist. Dies ist dadurch erzielt, daß die horizontal und vertikal verlaufenden Sehnen in zwei gesonderte Gruppen eingeteilt sind und daß die Sehnen jeder Gruppe in ihrem mittleren Bereich schwach in Riehtung aufeinanderzu gebogen sind.

Den dritten Typ an in dem Spannbeton-Reaktorbehälter 11 verwendeten Sehnen bilden die Axialsehnen 36. Die Axialsehnen 36 verlaufen in Längsrichtung des Reaktorbehälters von dessen einem Ende zu dessen anderem Ende. Sie üben über die Länge des Reaktorbehälters hinweg eine Druckkraft aus, die die Axialkräfte in der entgegengesetzten Richtung übersteigt, welche ihre Ursache in dem Ausbiegen der Stirnsehnen 34 haben. Auf Grund der Durchgänge in den Stirnwänden 31 und 32 werden, wie zuvor beschrieben, unsymmetrisch verteilt angeordnete Stirnsehnen verwendet. Demgemäß sind die Axialsehnen in ähnlicher Weise angeordnet, um die Kräfte zu überwinden, die durch die Stirnsehnen hervorgerufen werden. Die Verteilung der Axialsehnen ergibt sich aus Fig. 3.

Obwohl es als im Rahmen der Erfindung liegend möglich ist, den Spannbeton-Reaktorbehälter 11 in irgendeiner Stellung aus einer Vielzahl von Stellungen anzuordnen, wird er vorzugsweise derart angeordnet, daß seine Längsachse horizontal verläuft. Dies bedeutet, daß der Behälter mit einer seiner vier rechteckförmigen Längsseiten auf einem geeigneten Fundament 37 aufliegen kann. In dem Fundament können Sehnenstrecken 38 und 39 (s. F i g. 3) vorgesehen sein, die einen Zugang zu den unteren Enden der Seitensehnen 33 und der Stirnsehnen 34 hin ermöglichen.

. Die längliche Innenkammer 12 ist durch zwei versetzt angeordnete biologische Abschirmwände 13 und 14 in drei Kammern 16, 17 und 18 unterteilt. Die Abschirmwände verlaufen quer zur Längsrichtung der Innenkammer 12, und zwar im wesentlichen parallel zu den Stirnwänden 31 und 32. Durch die betreffenden Abschirmwände wird die Kammer in den mittleren Abschnitt 18 und in die beiden Endabschnittelö und 17 unterteilt. Die Wände 13 und 34 bestehen aus einem Material, wie Beton, das die Endabschnitte vor Neutronen, die in dem mittleren Abschnitt erzeugt werden, zu schützen imstande ist. In dem Fall, daß die Längsachse des Reaktorbehälters 11 horizontal verläuft, wie dies bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Fall ist, verlaufen die Abschirmwände 13 und 14 im wesentliehen senkrecht dazu. Dies sichert in höchstem Maße die Festigkeit und den Zusammenhalt solcher Wände, da ihr notwendigerweise sehr hohes Eigengewicht in einer senkrecht zu ihren Flächen verlaufenden Richtung nicht getragen zu werden braucht. Die Abschirmwände können zusammen mit dem Beton des Reaktorbehälters vergossen sein.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß, obwohl eine spezielle Größe des Reaktorbehälters 11 für die Erfindung nicht kritisch ist, der betreffende Behälter für eine Verwendung in Verbindung mit relativ großen Leistungsreaktoren ausgelegt ist. Demgemäß besitzt ein solcher Reaktorbehälter eine Außengröße von etwa 3,25 m² zu etwa 38,5 m Länge. Die Innenkammern eines solchen Reaktorbehälters können einen maximalen Durchmesser von etwa 12 m besitzen, und die Stirnwände können etwa 4,5 m dick sein. Selbstverständlich sind auch andere Abmessungen möglich.

Der mittlere Bereich 18 des Spannbeton-Reaktorbehälters 11 ist mit einer gasdichten Auskleidung 47 versehen. Eine Vielzahl von Kühlschlangen 48 ist an der Außenseite der Auskleidung angeschweißt und in dem Beton des Reaktorbehälters eingebettet. Die Auskleidung 47 und die Kühlschlangen 48 sind aus einem Material hergestellt, das unter anderen Eigenschaften eine hohe Bestrahlungsfestigkeit aufweist. Ein solches Material kann z. B. ein rostfreier Stahl oder eine Aluminiumlegierung sein. Durch die erwähnten Kühlschlangen wird Kühlwasser hindurchgeleitet, das den Beton des Reaktorbehälters in dem mittleren Abschnitt vor hohen Temperaturen schützt. Die Auskleidung 47 und die Kühlschlangen 48 verlaufen vollständig um den mittleren Bereich herum; sie dienen damit zur Kühlung und zum Schutz der Abschirmwände 13 und 14.

Die Wände der beiden Endabschnitte 16 und 17 sind mit einer gasdichten wassergekühlten Auskleidung 49 ausgekleidet, an welche Kühlschlangen 51 angeschweißt sind. Das für diese Wände und für die betreffenden Kühlschlangen verwendete Material braucht im Unterschied zu dem für die Auskleidung und für die Kühlschlangen in dem mittleren Abschnitt verwendeten Material keinen hohen Bestrahlungswiderstand zu besitzen. Dies beruht zu einem Teil auf der Wirkung der Abschirmwände 13 und 14. Damit ist die Verwendung eines Materials möglich, das weniger kostet und das leichter hergestellt werden kann als bestrahlungswiderstandsfähige Materialien.

Wie weiter unten noch näher ausgeführt werden wird, ist das Primär-Gaskühlmittel in geeigneten Leitungen und Rohren enthalten, die die Dampfgeneratoren und Gaspumpen in den beiden Endabschnitten umgeben. Die Leitungen und Rohre sind isoliert, so daß der Wärmeverlust von innen her vermindert ist. Die Kühlschlangen 51 leiten aus in den Endabschnitten zwischen den Leitungen und den Rohren und der Auskleidung 49 vorhandenen Zwischenräumen Wärme ab. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, auf die weiter unten noch eingegangen wird, die Wärme aus diesen Zwischenräumen ableiten und die eine Redundanz hinsichtlich der Steigerung der Zuverlässigkeit mit sich bringen. Die erwähnten Zwischenräume können daher auf Temperaturen gehalten werden, die wesentlich niedriger sind als die des Kühlgases. Auf Grund dieser niedrigen Temperaturen und auf Grund der Tatsache, daß die Strahlungswerte in den Endabschnitten niedrig sind, können die Auskleidungen 49 und die Kühlschlangen 51 aus Weicheisen hergestellt werden. Die

niedrigen Kosten und die Fertigungsvereinfachung infolge der Verwendung von Weicheisen an Stelle der Verwendung von hochtemperaturfesten und strahlungswiderstandsfähigen Materialien, die für entsprechende Aufgaben in dem Reaktorabschnitt 18 zu verwenden sind, bringen eine erhebliche Kostenersparnis mit sich.

Um das Kühlgas zwischen dem mittleren Abschnitt 18 und den beiden Endabschnitten 16 und 17 hindurchzuleiten, sind in jeder Abschirmwand 13, 14 drei Durchgänge nahe der jeweiligen Bodenfläche vorgesehen. Die beiden äußeren Durchgänge 52 und 53 in der Abschirmwand 14 dienen dem Durchleiten des heißen Kühlgases zu den Dampfgeneratoren hin, die, wie nachstehend noch erläutert wird, in dem lindabschnitt 17 angeordnet sind. Die beiden äußeren Durchgänge 54 und 56 in der Abschirmwand 13 dienen in analoger Weise dazu, das heiße Kühlgas zu den in dem Hndabschnitt 16 angeordneten Dampfgenei atoren hinzuleiten. Der mittlere Durchgang 57 in der Abschirmwand 14 und der mittlere Durchgang 58 in der Abschirmwand 13 dienen dazu, das abgekühlte Helium in den mittleren Abschnitt 18 zurückzuführen und durch den dort befindlichen Kernreaktorkern 19 wieder aufheizen zu lassen. Die in den Zeichnungen eingetragenen Pfeile geben die Strömungsrichturig des Kühlmittels an. Zur Absperrung von in die Endabschnitte einströmenden Neutronen sind geeignete Neutronenleitflächen 107 vorgesehen. Solche Leitflächen können eine erste Schicht aus einem Material mit geringem Atomgewicht, wie Berylliumoxyd, Siliziumoxyd oder Kohlenstoff, enthaUen, um die Neutronen zu verlangsamen, und eine zweite Schicht aus einem wasserstoffhaltigen Material, wie Bor, um die Neutronen zu absorbieren.

Der Kern 19 des dargestellten Reaktors wird von den Wänden des Spannbeton-Reaktorbehälters 11 mittels einer Vielzahl radial wegstellender Stützteile 61 getragen. Diese Stützteile ruhen auf Druckpuffern 4» 68, die in in den Wänden des mittleren Abschnittes 18 vorgesehenen Ausnehmungen 67 angeordnet sind, oder auf Druckpuffern 65, die auf Trägein 70 angeordnet sind, we'che schräg über die Ecken der mittleren Kammer in geeigneter Höhe verlaufen.

Der Reaktorkern 19 kann irgendeine geeignete Struktur aufweisen. Im vorliegenden Fall ist ein Gitter 62 von beträchtlicher Höhe an der Unterseite der Trägerelemente 61 befestigt; es erstreckt sich über den mittleren Abschnitt 18 nahe zu dessen 5" Obei seile hin. Das Gitter dient dazu, eine Vielzahl länglicher Brennstabelemente (nicht dargestellt) zu tragen, die von dem Gitter aus durch den Boden des mittleren Abschnittes nach unten und im wesentlichen parallel zu den Abschirmwänden 13 und 14 verlaufen. Die Brennstabelemente können mit einer Radial- und Axialumkleidung aus fettem Material umgeben sein, um die Brennzykluskosten günstiger zu gestalten. In der Deckfläche des Reaktorbehälters 11 sind Durchgänge63 vorgesehen (s. Fig. 1), die zur Aufnahme von (nicht dargestellten) Steuerstäben und deren zugehörigen Steuei mechanismen 64 dienen.

Der Kern 19 und die gegebenenfalls verwendete Umkleidung sind vorzugsweise von einer Wärmeabschirmung 66 umgeben. Die Wärmeabschirmung 66 ist so ausgelegt, daß der Neutronenfluß, der den Beton des Reaktorbehälters 11 erreicht, auf einen annehmbaren Wert herabgesetzt wird und daß das Kühlmittel von den Dampfgeneratoren in seinen Rückströmungsweg und nach unten durch den Kern hindurchgeleitet wird. Da die Gitterplatte 62 von dem Spannbeton-Reaktorbehälter getragen wird, sind geeignete Durchgangsöffnungen in dem Wärmeabschirmungsgebilde 66 für die Trägerteile 61 vorhanden.

Obwohl das Wärmeabschirmungsgebilde 66 durch irgendeine geeignete Konstruktion gebildet sein kann, stellt die in F i g. 4 und 5 dargestellte Konstruktion eine bevorzugte Form dar. Das Wärmeabschirmungsgebilde besteht vorzugsweise aus einem vertikalen zylinderförmigen Gehäuse, das an beiden Enden verschlossen ist. Dieses Gehäuse enthält eine Vielzahl konzentrischer Zylinder, von denen der Innenzylinder 71 aus Stahl besteht und zur Wärmeabschirmung dient.

Zu diesem Innenzylinder 71 ist ein zweiter Zylinder 72 konzentrisch angeordnet, und zwar derart, daß zwischen beiden Zylindern ein Luftspalt vorhanden ist. Wie weiter unten noch erläutert wird, wird von den Dampfgeneratoren zurückkehrendes Helium durch diesen Luftspalt hindurchgeleitet, um dort eine Abkühlung zu erfahren, bevor es über den Reaktorkern gelangt. Zu dem Zylinder 72 ist konzentrisch ein dritter Zylinder 73 angeordnet: er kann zum Zwecke der Absorption von thermischen Neutronen aus boriertem Stahl bestehen. Der Luftspalt zwischen den konzentrischen Zylindern 72 und 73 ist mit Sand 74 ausgefüllt, der mit Borschmel/en ausgefüllt ist. Der Sand bremst schnelle Neutronen ab, und das Bor absorbiert Neutronen. Zwischen den beiden Zylindern 72 und 73 sind in dem Sand geeignete Wasserkühlrohre 76 angeordnet, die eine Kühlung des Wärmeisoliergebildes 66 und des hindurchströmende!! Heliums bewirken. Konzentrisch um den Zylinder 73 ist der äußerste Zylinder 77 derart angeordnet, daß zwischen diesen beiden Zylindern ein zweiter Durchgang für das Kühlgas geschaffen ist. Die Wasserkühlrohre 76 können mit Hilfe von hier nicht näher dargestellten Einrichtungen an eine Kühlwasserque'le angeschlossen sein. Bei dieser Wasserquclle kann es sich um die gleiche Quelle handeln. du¹ die Rohre 48 und 51 speist. Die Oberseite und die Bodcnscite (hier nicht dargestellt) des Wärmeabschirmungsnebildes 66 können von gleichem Aufbau sein. Geeignete Durchgänge 60 (s. Fig. 1) sind für die Weilerleitung des Kühlgases zu einer Kammer 80 oberhalb des Kernes 19 hin von dem Spalt zwischen den Zylindern 71 und 72 und von dem Spalt zwischen den Zylindern 73 und 77 vorgesehen. Am Boden des mittleren Abschnittes 18 kann eine Bedieiningseiniichtung 46 vorgesehen sein, die ein Herausziehen von verbrauchten Brennstabclementen und deren Austausch erlaubt. Für diesen Zweck kann eine geeignete öffnung in der Wärmeisolierung 66 und in dem Spannbeton-Reaktorbehälter 11 vorgesehen sein.

Obwohl in dem erfindungsgemäßen Reaktor jede Anzahl an Dampfgeneratoren verwendet werden kann, werden bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vier Dampfgeneratoren 21, 22, 23 und 24 verwendet. Die Dampfgeneratoren 21 und 22 sind in dem Endabschnitt 16 angeordnet und die Dampfgeneratoren 23 und 24 in dem Hndabschnitt 17. Jeder der Dampfgeneratoren kann einen Nacherhitzungsabschnitt, einen Überhitzungsabschnitt und

009 548 215

ίο

in dem Abschnitt 16 sind mit einem Aufnahmekanal 88 verbunden, der die beiden zuvor erwähnten, zwischen den konzentrischen Zylindern des Abschirmungsgebildes 66 in dem Abschnitt 18 vorgesehenen 5 Helium-Strömungsspalte durch den Durchgang 58 verbindet. In entsprechender Weise sind die Rückführkanäle 87 in dem Endabschnitt 17 mit dem Aufnahmekanal 89 verbunden. Der Aufnahmekanal 89 leitet das zurückkehrende Kühlgas durch den Durch

einen Verdampfungs-Vorwärmabschnitt umfassen. Zu den Druckkesseln der Dampfgeneratoren können geeignete Durchgänge, die hier nicht gezeigt sind, vorgesehen sein, die durch entsprechende Durchgänge in dem Spannbeton-Reaktorbehälter 11 verlaufen.

Die Rohrbündel und die Niederdruck-Druckbehälter der Dampfgeneratoren 21 bis 24 sind von
einem Gehäuse 81 umgeben. Die Hochdruck-Druckbehälter sind außerhalb des Gehäuses 81 in den be- ίο gang 57 hindurch in die zwischen den konzentrischen treffenden Endabschnitten 16 und 17 angeordnet; sie Zylindern des Wärmeabschirmungsgebildes 66 vorsind mit Hilfe geeigneter Einrichtungen, wie Rohr- handenen Kühlströmungszwischenräume ein. platten, mit in dem Gehäuse 81 vorgesehenen Hoch- Nachstehend soll das in F i g. 6 dargestellte, die

druckrohren verbunden. Die Druckbehälter sind in Kühlgasströmung verdeutlichende allgemeine Ströähnlicher Weise wie die Leitungen und Gehäuse 15 mungsdiagramm betrachtet werden. Nachdem das isoliert. Die Anordnung der Hochdruck-Druck- Gas über den Reaktorkern geleitet und aufgeheizt behälter außerhalb des Primär-Kühlmittelstromes worden ist, wird es durch jeden der vier Dampfgeneverhindert eine im wesentlichen plötzlich auftretende ratoren 21 bis 24, durch jede der Zirkuliereinheiten Abnahme des Dampfes in dem Primärkreis zufolge 26 bis 29, durch das Wärmeisoliergebilde 66 und eines Risses in dem Druckbehälter. Durch die öff- 20 schließlich wieder zu dem reaktionsfähigen Kern 19 nungen 54, 56, 52 und 53 laufen Heißgasleitungen zurückgeleitet. Obwohl die Erfindung auf eine solche 82, 83, 84 und 85 hindurch; sie verbinden das Innere Anordnung nicht speziell beschränkt ist, hat sich der Wärmeabschirmung 66 mit der Außenseite des jedoch gezeigt, daß die beschriebene Anordnung beGehäuses um die betreffenden Dampfgeneratoren deutende Vorteile hinsichtlich des Betriebswirkungsherum. Das heiße Kühlgas wird, nachdem es über 25 grades und hinsichtlich eines einfachen Betriebs mit den Reaktorkern geleitet ist, in einer Kammer 90 sich bringt.

unterhalb des Kernes und innerhalb der thermischen Jede der Stirnwände 31 und 32 des Spannbeton-

Abschirmung 66 gesammelt. Das Kühlgas wird dann Reaktorbehälters 11 enthält zwei kreisförmige Durchdurch die Leitungen 82 bis 85 hindurchgeleitet, um gänge 91 und 92, 93 und 94. Die Durchgänge 91 als heißes Gas zu den verschiedenen Dampfgene- 30 und 93 sind kleiner als die Durchgänge 92 und 94; ratoren hin zu gelangen. sie dienen zur Aufnahme der beiden Heliumzirkulier-

Nachdem das abgekühlte Kühlgas durch die ver- einheiten 26 und 28. In jedem der Durchgänge 91 schiedenen Dampfgeneratoren 21 bis 24 geleitet ist, und 93 ist eine geeignete Ausfüllung 96 vorgesehen, wird es in vier Kompressionsräume 86 eingeführt, die eine Abdichtung des jeweiligen Durchganges um von denen jeder für einen der Dampfgeneratoren 35 die Zirkuliereinrichtung herum bewirkt. Die Durchvorgesehen ist. Die Kammern 86 stehen mit der Ein- gange 92 und 94 dienen neben der Aufnahme der laßseite von Kühlgaspumpen 26, 27, 28 und 29 in Kühlgas-Zirkuliereinrichtungen 27 und 29 noch dazu, Verbindung. Die Kühlgaspumpen 26 bis 29 können einen Zugang zu den Dampfgeneratoren in den Enddurch irgendeinen geeigneten Pumpentyp gebildet abschnitten 16 und 17 hin zu ermöglichen, um eine sein; bei Verwendung von Helium als Kühlgas wird 40 Reparatur und einen Austausch der verschiedenen jedoch jeweils ein zweistufiger Axialströmungs-Kom- Einzelteile der Dampfgeneratoren vornehmen zu pressor verwendet. Der Kompressor kann unmittelbar
von einer einstufigen Dampfturbine her angetrieben
werden, die die gesamte Aufheizströmung des zugehörigen Dampfgenerators durchläßt. Dies hat einen 45
hohen Wirkungsgrad, eine gedrängte Bauweise und
einen ruhigen und flexiblen Arbeitsablauf zur Folge.
Eine mögliche Alternative wäre die Anwendung
eines externen Antriebs. Dies könnte dadurch erfolgen, daß der Kompressor über eine Welle an eine 50 leicht aus dem Gesamtvolumen an in dem Reaktor extern angeordnete parallelgespeiste Turbine ange- vorhandenem Kühlwasser und Dampf berechnet werschlossen wird. Ein hiermit verbundener Vorteil besteht darin, daß es relativ einfach möglich ist, Zusatzantriebseinheiten für Notfälle vorzusehen. Ein Reinigungssystem (nicht dargestellt) kann zur Über- 55
wachung und Ableitung von Verunreinigungen aus
dem Kühlgas verwendet werden.

Nach Aufnahme des Kühlgases aus den Druckkammern 86 komprimieren die im vorstehenden auch

als Pumpen bezeichneten Zirkuliereinrichtungen 26 60 Aktivüberflutung, Kurzzeit-Passivüberflutung und bis 29 das Gas und leiten es in einen mit der jewei- Langzeit-Passivüberflutung. Eine Aktivüberflutung ligen Einheit verbundenen Rückführkanal 87 ein. kann ausgeführt werden, um den Kern in einem Jeder der Rückführkanäle 87 ist zwischen zwei der Notfall, wie dem plötzlichen Verlust des Kühlmittels Dampfgeneratoren 21 bis 24 und neben einem der und dem Ausfall der Zirkulation, abzukühlen. Eine anderen Rückführkanäle angeordnet. Damit befinden 65 Aktivüberflutung wird dadurch bewirkt, daß ein sich zwischen jeweils zwei Dampfgeneratoren in den Strom verseuchten Wassers auf die Oberseite des betretenden Endabschnitten 16 und 17 also zwei Kernes geleitet wird, von wo aus das betreffende Rückführkanäle 87. Die beiden Rückführkanäle 87 Wasser auf Grund der Erdschwerkraft durch den

können. Ferner sind in jedem der Durchgänge 92 und 94 für deren jeweilige Abdichtung geeignete Abdichtungs-Abschlußteile 98 vorgesehen.

Der reaktionsfähige Kern 19 ist in dem Abschnitt 18 in einer Höhe über dem Boden angeordnet, die die maximal mögliche Wasserhöhe von im Falle eines Unfalles in den betreffenden Abschnitt einströmendem Wasser übersteigt. Die erforderliche Höhe kann

den. Damit ist eine gewisse Zunahme in der Reaktivität durch eine Wasserüberflutung des Kernes verhindert.

Unter gewissen Bedingungen kann eine absichtliche Überflutung des Kernes mit Wasser, das einen geeigneten Neutronenabsorber enthä't, erwünscht sein. Dabei sind Maßnahmen getroffen, um drei verschiedene Arten der Überflutung zuzulassen:

Kern hindurchgelangt. Um dies zu erreichen, wird ein Ventil 102 geöffnet, das Wasser in den Abschnittsbereich 18 durch einen Durchgang 103 von einem Vorratsbehälter 101 her einzuführen erlaubt. Mit Hilfe einer am Boden des Abschnittes 18 vorgesehenen, jedoch hier nicht dargestellten Sumpfpumpe kann das Wasser wieder gesammelt und durch einen Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) zu der Oberseite des Abschnittes 18 hin zurückgeleitet werden. Mit Hilfe von in den Durchgängen 52, 53, 54, 56, 57 und 58 vorgesehenen geeigneten Durchlaßgattern 104 wird das verseuchte Wasser auf den Abschnitt 18 beschränkt. Durch Anwendung der Aktivüberflutung ist die Größe des Vorratsbehälters und die Gesamtmenge an abzuschließendem verseuchtem Wasser im Vergleich zu einer vollständigen Überflutung des gesamten Abschnittes 18 ganz erheblich vermindert.

Bei der Kurzzeit-Passivüberflutung wird die mit verseuchtem Wasser erfolgende Überflutung des gesamten Abschnittbereiches 18 durch während kurzer Zeitspannen erfolgende Überflutungen mit zusätzlichem Wasser, das von einer externen Quelle geliefert und durch den Vorratsbehälter 101 und den Durchgang 103 zugeführt wird, abgeschlossen. Dies kann für eine kurzzeitige Abschaltung angewendet werden, während der eine Sichtüberwachung und Reparatur von Kerneinzelteilen in den Endabschnitten durchgeführt wird. Überwachungs- und Reparaturvorgänge im Kernbereich werden durch die Abschirmung und durch die natürlichen Kühleigenschaften des Wassers und durch deren Lichtdurchlässigkeit unterstützt. Die natürliche Konvektion in dem Wasser gestattet ferner genügend lange Abschaltperioden, so daß Vorgänge, wie Dampfgeneratorreparaturen, ohne die Zirkulation irgendeines anderen Kühlmittels steigern zu müssen, ausgeführt werden können.

Die Langzeit-Passivüberflutung kann bei längeren Ausfallperioden angewendet werden, die auf das Auftreten eines Hauptfehlers hin folgen. Dabei erfolgt eine Gesamtüberflutung des Reaktorbehälters, einschließlich des Innenraumes der Leitungen, des Gehäuses und der Durchgänge des Primärkühlkreises. Bei einer solchen Totalüberflutung ist die Möglichkeit des Ausfalles der Durchlaßgatter 104 sowie ein Freilegen des Kernes verhindert. Die Kühlung des Kernes erfolgt durch natürliche Konvektion. In bezug auf das gesamte Überflutungssystem kann irgendeine geeignete Einrichtung zur Ableitung des verseuchten Wassers verwendet werden, wenn der Reaktorbetrieb wieder aufzunehmen ist.

Wie zuvor ausgeführt, wird der Leerzwischenraum in den Endabschnitten 16 und 17 auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten, und zwar auf einer Temperatur, die wesentlich niedriger ist als die Kühlgastempcratur. Dies wird durch Verwendung einer entsprechenden Wärmeisolierung 106, die die Gehäuse, Hochdruck-Druckbehälter und Leitungen in derartigen Abschnitten vollständig umgibt, und durch Verwendung geeigneter Kühleinrichtungen erreicht. Die Kühlschlangen 51 stellen eine solche Kühleinrichtung dar, jedoch kann eine zusätzliche Kühleinrichtung aus Gründen der Redundanz vorgesehen sein. Eine solche zusätzliche Kühleinrichtung ist in F i g. 2 a's durchgehender Entnahmekreis 110 schematisch dargestellt. Eine geringe Menge des Kühlgases wird ständig von dem Punkt höchsten Druckes einer der Zirkulationseinrichtungen abgezapft. Diese Kiihlgasmenge wird durch einen Wärmeaustauscher oder eine Kühleinrichtung 115 geleitet, die die Temperatur des Gases auf einen gewünschten Wert herabsetzt. Die Kühleinrichtung 115 kann außerhalb des Reaktorbehälters angeordnet sein, wobei dann ein Reinigungsfilter 120 in einer in der Wand des Reaktorbehälters befindlichen Ausnehmung oder unmittelbar daneben anzuordnen ist, um ein Auslaufen von gegebenenfalls verunreinigtem Gas aus den außerhalb des Systems angeordneten Teilen zu verhindern. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird die Kühleinrichtung in den zugehörigen Abschnitten 16 oder 17 angeordnet, und ferner wird eine Kühlwasserquelle für die Kühleinrichtung an eine Danipfgenerator-Speisewasserc}uelle angeschlossen. Dies verhindert einen Durchbrach und vermeidet das Erfordernis nach einem Filter. Nachdem das Gas abgekühlt ist, wird es in die Endabschnitte 16 und 17

ao eingeführt. In diesen Endabschnitten bewirkt der Druckunterschied, daß das abgekühlte Gas wieder in den Hauptumlaufstrom durch in dem Gehäuse 81 vorgesehene Löcher 125 eintritt.

Die Isolation 106 und die durch die Kühlschlangen

as 51 und durch die gesamte Kühleinrichtung bewirkte Kühlung macht es unnötig, in den Endabschnitten eine Hochtemperatur-Wandisolation vorzusehen. Dadurch werden beträchtliche Kosten erspart.

Auf Grund des Nichtauftretens von hohen Temperaturen und auf Grund des Nichtauftretens übermäßig starker Strahlung in den [tadabschnitten ist es möglich, relativ billiges Material für die Isolation 106 zu verwenden und die elektrische Steuerungs-Abtasteinrichtung innerhalb der Endabschnitte anzuordnen. Schließlich ist bei nichtisolierten, aber trotzdem wassergekühlten Wänden der Endabschnitte 16 und 17 eine vollkommen unabhängige interne Wärmeabsenkung erzielbar. Diese Wärmeabsenkung kann zur Abgabe von Wärme verwendet werden, die unter Stillegungsbedingungen auftritt, und zwar auch dann, wenn die Dampfgeneratoren 21 bis 24 für diesen Zweck nicht verwendet werden. Dabei wird ein Teil des Primärkühlstromes über die Wände der Endabschnitte geleitet. Im Falle eines Druckbehälterrisses dienen die Wände als Kondensationsflächen für den frei werdenden Dampf. Die Kondensation des Dampfes bewirkt, daß sich der Druck vermindert, der sich sonst in den Endabsch'nitten ausbilden würde. Das Kondensat kann in einem Sumpf (nicht dargestellt) gesammelt und mit Hilfe einer geeigneten Sumpfpumpe abgeleitet werden. Die Konstruktion ermöglicht es ferner, die Umgebungen der Dampfgeneratoren durch Verwendung eines geringen Überdruckes in den Endabschnitten 16 und 17 von dem Reaktorabschnitt oder mittleren Abschnitt 18 vollständig zu isolieren. Damit erfolgt jedes Auslaufen zwischen den Abschnitten in Richtung zu dem mittleren Abschnitt hin. Somit ist ein Zugang zu den Endabschnitten hin ermöglicht, demzufolge stets von den Zugangsöffnungen 92 und 94 her Kesselreparaturen und ein entsprechender Austausch vornehmbar sind.

Zu den mit der erfindungsgemäßen Konstruktion verknüpften weiteren Vorteilen gehört auch der Umstand, daß eine gute Zugangsmöglidikeit sowohl /u dem Reaktorkern als auch zu den Dampfgeneratoren hin erzielt ist, und zwar auf Grund der horizontalen Anordnung des Spannbeton-Reaktorbehälters 11. Die

Abschirmwände 13 und 14 schaffen eine Umgebung niedriger Radioaktivität in den Endabschnitten 16 und 17. wodurch Personen ein Eintritt in diese Abschnitte zum Zweck der Ausführung von Reparaturen an der betreffenden Anlage ermöglicht ist. Eine solche die beschriebene Isolation aufweisende Konstruktion ist billig und erlaubt ferner die Anordnung der empfindlichen elektrischen Anordnung in den Endabschnitten. Für die Einführung von Steuerstäben sowie füi Brennstabeinstcllungen und zum Zwecke der Überwachung und Reparatur mittels geeignetet Einrichtungen ist der Reaktoikern sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite her zugänglich. Der betreffende Zugang ist dabei durch die Dampferzeugungseinrichtungen oder durch die Gaskülil/irkuliereinrichtungcn nicht behindert.

Gemäß der Erfindung ist also ein verbesserter Kernreaktor geschaffen worden, der besondere Vorteile im Hinblick auf einen Zugang zu den inneren Einzelteilen des Reaktors mit sich bringt, während die mit einem Spannbcton-Reaktorbehä'ter und mit einer Gaskühlung verknüpften Eigenschaften mitaiisgenul7t sind. Wie ausgeführt, sind mit der Erfindung bedeutende Kostenherabseiztmgen verbunden. Darüber hinaus ist eine vol'ständige Abschaltung des erfindungsgemäßen Reaktors dadurch vereinfacht, daß eine Wärmeabsenkung vornehmbar ist, die unabhängig von den vorgesehenen Dampfgeneratoren ist. Diese Wärineabsenkung beruht auf dein Umstand, daß der Kern absichtlich mit verseuchtem Wasser überflutet weiden kann. Eine zufällige Überflutung des Kernes mit einer damit verbundenen gefährlichen Erhöhung der Radioaktivität ist auf Grund der gewählten Anordnung des Kernes in dem Reaktor vermieden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Atomkernreaktor mit einem eine horizontal gelagerte Liiiuv-kammer enthaltenden Spannbeton-Reaktordruckbehälter, die an ihren Stirnseilen durch zwei cjuer zur Längsrichtung der Kammer verlaufende Stirnwände begrenzt ist, und mit in der betreffenden Kammer quer zu deren Längsrichtung angeordneten biologischen Abschirmeinrichtimgon. die die betreffende Kammer in einen den Reaktorkern entha'tenden mittleren Abschnitt und in zwei Endabschnitte unterteilen, in we'chcn Dampferzeugungseinrichtungen angeordnet sind, denen in der Kammer vorgesehene Zirkulicreinrichtungen ein durch den Reaktorkern hindiirchgeleilelc¹- und von ihm erhitztes gasförmiges Primärkühlmittel zur Dampferzeugung zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (31, 32) in an sich bekannter Weise jeweils begehbare Durchgänge (91, 92; 93, 94) aufweisen, die einen Zugang zu dem jeweiligen Endabschnitt (16. 17) hin erlauben, daß die biologischen Abschirmeinrichtungen (13. 14) in ebenfalls an sieli bekannter Weise aus zwei Beton wänden (13, 14) bestehen, die öffnungen (52 bis 58) für eine Durchleitung des Kühlmittels aus dem mittleren Abschnitt (18) zu jedem der Endabschnitte (16, 17) hin und zur Zuiückleitiing des Kühlmittels in diesen mittleren Abschnitt (18) aufweisen, und daß mit den biologischen Abschirmeinrichtungen (13, 14) "Leitflächen (107) verbunden sind, die eine durch die betreffenden öffnungen (52 bis 58) zu den "Endabschnitten (16, 17) hin gerichtete Strahlung von diesen Endabschnitten (16, 17) fernhalten.

   2. Atoinkernreaktoi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel-Ziikuliereinrichtungen (26 bis 29) das Kühlmittel in den Endabschnitten (16, 17) auf einen Bereich beschränken, der von dei Oberfläche des Reaktorbehälters (11) in diesen Endabschnitten (16, 17) abgesetzt ist, daß an diesen Kühlmittel-Zirkuliereinrichtungen (26 bis 29) in den betreffenden Endabschnitten (16, 17) eine Wärmeisolierung (66) befestigt ist und daß in an sich bekannter Weise Einrichtungen (48, 51) vorgesehen sind, die unabhängig von den Dainpferzeugungseinrich-Uingen (21 bis 24) aus dem Bereich zwischen der Wärmeisolierung (66) und der Oberfläche des Reaktorbehällers (11) in den Endabschnilten (16, 17) Wärme ab'eiten, und zwar derart, daß dort eine Temperatur aufrechterhalten bleibt, die wesentlich niedriger ist als die Temperatur des Kühlmittels.

   3. Atomkernreaktor nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Wärmeableiteinrichtungen (48, 51) Kühlschlangen in den die betreffenden Endabschnitte (16, 17) umgebenden Wänden des Reaktorbehälters (11) angeordnet sind.

   4. Atomkernieaktoi nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorkern (19) in einem Abstand über der Bodenfläche des mittleren Abschnittes (18) angeordnet ist, der die maximal mögliche Höhe übersteigt, bis zu der das gesamte Dampfgenerator-Speisewasser des Reaktors bei einer Überflutung ansteigen kann.

   5. Atomkernreaktor nach einem der vorhergehenden AiiFpiüche. dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die in den Endabschnitten (16, 17) einen höheren Druck aufrechterhalten als in dem mittleren Abschnitt (18).

   o. Atomkernreaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (104) vorgesehen sind, die nur den mittleren Abschnitt (18) des Reaktorbehällers

   (11) mit Neutronenabsorber enthaltendem Wasser zu überfluten gestatten.

   7. Atomkernreaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Längskammer

   (12) eine kreisähnliche Form aufweist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen