DE1639165C - Nuclear reactor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Atomkernreaktor mit einem durch ein bei Raumtemperatur verflüssigbares Fluid gekühlten Kern in einem den Reaktorkern umgebenden dünnwandigen Behälter, dessen oberer Teil einen Dampfraum bildet, einem mit Abstand vom Behälter angeordneten äußeren Druckgefäß, wobei eine durch die Behälteraußenwand und die Druckgefäßinnenwand gebildete Zwischenkammer mit einem bei einem dem in dem Behälter herrsehenden Druck näherungsweise gleichen Druck nicht verflüssigbaren Gas gefüllt ist, und mit einer Verbindungsleitung zwischen dem den Reaktorkern umgebenden Behälter und der gasgefüllten Zwischenkammer, wobei in die Wand des Druckgefäßes ein Kühlsystem für die Außenwand der Zwischenkammer eingelassen ist.The invention relates to an atomic nuclear reactor with a by a liquefiable at room temperature Fluid-cooled core in a thin-walled container surrounding the reactor core, whose the upper part forms a vapor space, an outer pressure vessel arranged at a distance from the container, wherein an intermediate chamber formed by the outer wall of the container and the inner wall of the pressure vessel with a pressure which is approximately the same as the pressure prevailing in the container non-liquefiable gas is filled, and with a connecting line between the the reactor core surrounding container and the gas-filled intermediate chamber, being in the wall of the pressure vessel Cooling system for the outer wall of the intermediate chamber is embedded.

Ein Atomkernreaktor dieser Art ist in der französischen Patentschrift 1448 368 beschrieben. Bei einer solchen Ausbildung eines Atomkernreaktors besteht ein sehr wesentliches Problem darin, dafür zu sorgen, daß zwischen dem den Reaktorkern aufnehmenden Behälter einerseits und der zwischen diesem Behälter und dem äußeren Druckgefäß andererseits eingeschlossenen Zwischenkammer ein ständiger Druckes ausgleich gewährleistet ist, da andernfalls die relativ dünne Wand des den Reaktorkern aufnehmenden Behälters unzulässig hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden würde. Bei dem AtomkernreaktorAn atomic nuclear reactor of this type is described in French patent 1,448,368. At a such a design of an atomic nuclear reactor is a very important problem in ensuring that that between the container receiving the reactor core on the one hand and that between this container and the outer pressure vessel on the other hand enclosed intermediate chamber a constant pressure equalization is guaranteed, otherwise the relative thin wall of the container receiving the reactor core inadmissibly high mechanical loads would be exposed. With the nuclear reactor

nach der französischen Patentschrift 1448 368 ist für schenkammer ein Kondensator angebracht Jederaccording to the French patent 1448 368 a capacitor is attached for each chamber

diesen Druckausgleich eine Verbindung zwischen Druckanstieg in dem den Reaktorkern umgebendenthis pressure equalization a connection between the pressure rise in the surrounding reactor core

dem den Reaktorkern aufnehmenden. Behälter einer- Behälter führt bei dieser Ausbildung sofort zu einemthe one receiving the reactor core. Container one-container leads immediately to one in this training

seits und der Zwischenkammer andererseits über Austreten von verdampftem Fluid in den Sammler,on the one hand and the intermediate chamber on the other hand via the escape of evaporated fluid into the collector,

einen Kanal vorgesehen, der durch eine Flüssigkeits- 5 wo es kondensiert und in flüssiger Form zum Reak-a channel is provided which passes through a liquid 5 where it condenses and in liquid form to the reac

dichtung abgesperrt ist Eine solche Ausbildung der torkern zurückkehrt. Umgekehrt führt eine Druckab-seal is shut off Such a training the gate core returns. Conversely, a pressure reduction

Verbindung zwischen dem den Reaktorkern aufneh- Senkung in dem den Reaktorkern umgebenden Behäl-Connection between the receptacle lowering the reactor core in the container surrounding the reactor core

menden Behäker und der Zwischenkammer vermag ter zu einer Absenkung des Flüssigkeitsniveaus imMenden Behäker and the intermediate chamber is able to lower the liquid level in the ter

jedoch nur relativ kleinen Druckunterschieden einen Sammler und demzufolge zu einem Austritt von Gashowever, only relatively small pressure differences create a collector and consequently an escape of gas

hinreichenden Ausgleich zu verschaffen, wenngleich- io in den den Reaktorkern umgebenden Behälter, wo-to provide adequate compensation, albeit in the container surrounding the reactor core, where-

zeitig verhindert werden soll, daß größere Teile des in durch die Drücke für das Gas und das Fluid ständigis to be prevented in time that larger parts of the in by the pressures for the gas and the fluid constantly

dem den Reaktorkern aufnehmenden Behälter ent- auf gleichen Werten gehalten werden.the container holding the reactor core must be kept at the same values.

hahenen Fluids in flüssiger Form in die Zwischen- Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsformcontaining fluids in liquid form in the intermediate In a second preferred embodiment

kammer eindringen und eine dort an sich aus thermi- der Erfindung dient die gekühlte Außenwand derPenetrate chamber and there in itself from thermal the invention serves the cooled outer wall of the

sehen Gründen sehr erwünschte Wärmeisolierung 15 Zwischenkammer als Kondensationssystem für dassee reasons very desirable thermal insulation 15 intermediate chamber as a condensation system for the

durchfeuchten können. Dementsprechend ist bei dem Fluid und ist der Sammler für das kondensierte Fluidcan soak. Accordingly, is with the fluid and is the collector for the condensed fluid

Atomkernreaktor nach der französischen Patent- am Grund der Zwischenkammer angeordnet und mitAtomic nuclear reactor according to the French patent - arranged at the bottom of the intermediate chamber and with

schrift 1 448 368 auch keine solche Wärmeisolierung dem unteren Teil des den Reaktorkern umgebendenDocument 1 448 368 also does not provide such thermal insulation for the lower part of the core surrounding the reactor

für die Außenwand des den Reaktorkern aufnehmen- Behälters verbunden. Bei dieser Ausführung kann dieconnected for the outer wall of the receptacle to accommodate the reactor core. In this version, the

den Behälters vorgesehen. ao Zwischenkammer ein relativ kleines Volumen aufwei-the container provided. ao intermediate chamber has a relatively small volume

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, sen, da ja ihre eigene Außenwand, d. h. die Abdich-The invention is therefore based on the object, since it has its own outer wall, i. H. the sealing

einen Atomkernreaktor der eingangs erwähnten Art tungshaut für das Druckgefäß, die Aufgabe des Kon-an atomic nuclear reactor of the type mentioned at the beginning for the pressure vessel, the task of the

so auszubilden, daß er gleichzeitig den erforderlichen densators und des Kondensatsammlers übernimmt.to be trained so that it takes over the required capacitor and the condensate collector at the same time.

Druckausgleich zwischen dem den Reaktorkern auf- Außerdem enthält die Zwischenkammer dann keinPressure equalization between the reactor core and the intermediate chamber then contains no

nehmenden Behälter und der Zwischenkammer und »5 besonderes Organ, das bei hohen Temperaturen undtaking container and the intermediate chamber and »5 special organ that at high temperatures and

eine hinreichende Wärmeisolierung in der Zwischen- Drücken mit hohem Wirkungsgrad arbeiten müßte,a sufficient thermal insulation in the intermediate pressures would have to work with high efficiency,

kammer als thermischen Schutz für das Druckgefäß Bei jeder Ausführungsform der Erfindung stehenchamber as thermal protection for the pressure vessel in each embodiment of the invention

bietet. die Drücke in der Zwischenkammer und in dem denoffers. the pressures in the intermediate chamber and in the

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da- Reaktorkern umgebenden Behälter ständig miteinandurch gelöst, daß die Verbindungsleitung den Dampf- 30 der in Gleichgewicht, während die beiden darin entraum mit der Zwischenkammer verbindet, daß die haltenen Medien dank der Kondensation des Kühl-Zwischenkammer mit einem System zum Kondensie- mittels und seiner Rückführung in den den Reaktorren von über die Verbindungsleitung eingedrungenem kern umgebenden Behälter einen hohen Reinheits-Fluid und mit einem oben offenen und unten mit dem grad beibehalten.According to the invention, the object set is constantly with one another through the containers surrounding the reactor core solved that the connecting line equilibrates the steam while the two escape it with the intermediate chamber that connects the retained media thanks to the condensation of the cooling intermediate chamber with a system for the condensing agent and its return to the reactor A high purity fluid from the container surrounding the core that has penetrated via the connecting line and with an open top and maintained at the bottom with the degree.

Boden des den Reaktorkern umgebenden Behälters 35 Außerdem kommt die Wärmeisolierung nur mitBottom of the container 35 surrounding the reactor core. In addition, the thermal insulation only comes with it

verbundenen Sammler zum Auffangen des konden- nicht verflüssigbarem Fluid in Berührung und ist alsoconnected collector to collect the condensate non-liquefiable fluid in contact and is therefore

sierten Fluids ausgestattet ist und daß in an sich be- nicht der Gefahr ausgesetzt, von kondensierter Flüs-equipped fluids and that in itself is not exposed to the risk of condensed fluids

kannter Weise außen an dem den Reaktorkern umge- sigkeit durchfeuchtet zu werden,to be soaked through in a known way on the outside of the reactor core,

benden Behälter eine Wärmeisolierung befestigt In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweierBenden container attached a thermal insulation In the drawing, the invention is based on two

ist. 40 bevorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht,is. 40 preferred embodiments illustrated,

Die erfindungsgemäß gewählte Lösung der oben dabei zeigt in der ZeichnungThe solution chosen according to the invention as shown above is shown in the drawing

gestellten Aufgabe arbeitet also mit einer an sich aus F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus-The task set thus works with a per se from FIG. 1 a longitudinal section through a first

der deutschen Auslegeschrift 169045 bekannten führungsform für einen erfindungsgemäß ausgebilde-the German Auslegeschrift 169045 known form of management for an inventively trained

Wärmeisolierung als thermischen Schutz für das ten Atomkernreaktor undThermal insulation as thermal protection for the th atomic nuclear reactor and

Druckgefäß, und gleichzeitig bietet die Erfindung 45 F i g. 2 einen entsprechenden Längsschnitt durch durch die besondere Ausgestaltung der Verbindung eine zweite Ausführungsform für einen erfindungsgezwischen dem den Reaktorkern aufnehmenden Be- maß ausgebildeten Atomkernreaktor/
hälter einerseits und der Zwischenkammer zwischen In beiden Beispielen ist die Erfindung in Anwendiesem Behälter und dem Druckgefäß andsrerseits dung auf Atomkernreaktoren der Bauart mit intedie Gewähr dafür, daß diese Zwischenkammer stets 50 griertem Wärmetauscher und Kühlung durch eine nur von einer Gasatmosphäre erfüllt ist, so daß keine verdampfte Flüssigkeit, wie z. B. leichtes oder schwe-Gefahr einer Durchfeuchtung der darin unterge- res Wasser, veranschaulicht, jedoch versteht es sich brachten Wärmeisolierung besteht. Damit sind also von selbst, daß diese Anwendung lediglich als Beigleichzeitig eine unerwünschte mechanische BeIa- spiel zu werten und die Erfindung ebensogut auf stung für die dünne Wand des den Reaktorkern auf- 55 Atomkernreaktoren anderer Bauart anwendbar ist.
nehmenden Behälters und eine thermische Belastung Der dargestellte Atomkernreaktor weist einen seifür die hohen mechanischen Drücken ausgesetzte nen Reaktorkern 2 umgebenden Behälter 1 auf, in Wandung des Druckgefäßes vermieden. dem ein Kreislauf für ein Kühlmittel für den Reaktor-Pressure vessel, and at the same time the invention provides 45 F i g. 2 shows a corresponding longitudinal section through a second embodiment for an atomic nuclear reactor according to the invention formed between the dimensions accommodating the reactor core due to the special configuration of the connection /
container on the one hand and the intermediate chamber between evaporated liquid, such as B. slight or heavy risk of moisture penetration of the lower water therein, illustrated, but it goes without saying that there is thermal insulation. It goes without saying that this application is only to be regarded as an undesirable mechanical example at the same time, and that the invention can be applied just as well to the thin wall of the nuclear reactor of a different design on top of the reactor core.
taking container and a thermal load The atomic nuclear reactor shown has a self-exposed to the high mechanical pressures NEN reactor core 2 surrounding the container 1, avoided in the wall of the pressure vessel. a circuit for a coolant for the reactor

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsrorm der kern 2 eingeschlossen ist, das den Reaktorkern 2 inIn a first preferred embodiment, the core 2 is included, which the reactor core 2 in

Erfindung ist der Sammler zum Auffangen des kon- 60 Brennstoffelemente enthaltenden Kanälen 3 durch-Invention is the collector for collecting the channels 3 containing 60 fuel elements through

densierten Fluids in der Zwischenkammer auf einem quert und anschließend an gleichfalls im Innern descondensed fluid in the intermediate chamber on a traverses and then also inside the

dem Flüssigkeitspegel in dem den Reaktorkern umge- Behälters 1 untergebrachten Wärmetauschern 4 vor-the liquid level in the heat exchangers 4 accommodated around the reactor core

benden Behälter benachbarten Niveau angeordnet, beiströmt, wobei Pumpen 5 den Umlauf des Kühlmit-arranged adjacent container level, flows through, with pumps 5 the circulation of the coolant

fließt das Kondensat aus dem Sammler der Schwere tels steuern.the condensate flows out of the collector to control the gravity.

folgend in den den Reaktorkern umgebenden Behäl- 65 Das Kühlmittel wird in flüssiger Form in den Beter zurück und ist im oberen Teil des Sammlers am halter 1 eingeführt, im Reaktorkern 2 aufgeheizt und Ende der Verbindungsleitung zwischen dem den entweicht in Dampfform in einen durch den oberen Reaktorkern umgebenden Behälter und der Zwi- Teil des Behälters 1 gebildeten Dampfraum 7 zu denthen in the containers surrounding the reactor core. The coolant is in liquid form in the Beter back and is inserted in the upper part of the collector on the holder 1, heated in the reactor core 2 and The end of the connecting line between the the escapes in vapor form into one through the upper one Reactor core surrounding container and the intermediate part of the container 1 formed vapor space 7 to the

Wärmetauschern 4, an denen es sich kondensiert, worauf es durch die Pumpen S wieder in den Reaktorkern 2 eingespeist wird.Heat exchangers 4, on which it condenses, whereupon it is returned to the reactor core by the pumps S 2 is fed in.

Auf der Außenwand des Behälters 1 ist eine Wärmeisolierung 6 befestigt, und der gesamte Behälter 1 befindet sich im Inneren eines Druckgefäßes 8, das beispielsweise aus Spannbeton besteht und innen mit einer Abdichtungshaut 10 ausgekleidet ist, die an ihrer Außenfläche durch in den Beton eingelassene und von einem Kühlmittel durchflossene Kühlschlangen 12 gekühlt wird.A thermal insulation 6 is attached to the outer wall of the container 1, as is the entire container 1 is located inside a pressure vessel 8, which consists for example of prestressed concrete and inside with a sealing skin 10 is lined, which on its outer surface by embedded in the concrete and cooling coils 12 through which a coolant flows is cooled.

Zwischen dem Behälter 1 und der Abdichtungshaut 10 ist eine Zwischenkammer 14 vorgesehen, die mit einem inerten thermisch isolierenden und bei höherer Temperatur nicht verflüssigbaren Gas, wie z. B. Stickstoff oder Helium, gefüllt ist, das auf einem zu dem in dem Behälter 1 herrschenden Druck analogen Druck gehalten werden muß.An intermediate chamber 14 is provided between the container 1 and the sealing skin 10, which with an inert thermally insulating gas that cannot be liquefied at a higher temperature, such as. B. Nitrogen or helium, which is at a pressure analogous to the pressure prevailing in the container 1 Pressure must be maintained.

Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform nach F i g. 1 eine Verbindungsleitung 16 an der Wand des Behälters 1 angebracht, die einerseits im oberen Teil des Behälters 1 und andererseits in der Zwischenkammer 14 mündet. Die Verbindungsleitung 16 weist in der Zwischenkammer 14 ein Knie auf und setzt sich in einer Erweiterung 18 fort, die eine Kühlschlange 20 umgibt.For this purpose, in the embodiment according to FIG. 1 a connecting line 16 to the Wall of the container 1 attached, on the one hand in the upper part of the container 1 and on the other hand in the Intermediate chamber 14 opens. The connecting line 16 has a knee in the intermediate chamber 14 and continues in an extension 18 which surrounds a cooling coil 20.

Der von der Erweiterung 18 und der Kühlschlange 20 gemeinsam gebildete Kondensator befindet sich am Eingang eines dem Druckausgleich dienenden Sammlers 22, der rund um die Erweiterung 18 offen ist und dementsprechend ständig mit der Atmosphäre in der Zwischenkammer 14 in Verbindung steht.The condenser formed jointly by the extension 18 and the cooling coil 20 is located at the entrance of a pressure equalization collector 22, which is open around the extension 18 and is accordingly constantly in communication with the atmosphere in the intermediate chamber 14.

Am Boden des Sammlers 22 ist eine Verbindungsleitung 24 zum unteren Teil des Behälters 1, d. h. zum flüssigkeitsgefüllten Teil dieses Behälters 1 angeschlossen. At the bottom of the collector 22 there is a connection line 24 to the lower part of the container 1, i. H. connected to the liquid-filled part of this container 1.

Vorzugsweise enthält der Sammler 22 ein wenig oberhalb der Mündung der Verbindungsleitung 24 ein Kühlsystem 26, das es ermöglicht, die Temperatur des aufgefangenen Kondensats vor dessen Rückführung in den Behälter 1 und in den Reaktorkern 2 abzusenken. Außerdem gestattet es diese zu der Kühlung durch den Kondensator hinzutretende zusätzliche Kühlung, den gesamten Sammler 22, und zwar sowohl seinen oberen, mit Gas gefüllten Teil als auch seinen unteren, Flüssigkeit enthaltenden Teil auf einer ständig im wesentlichen gleichen Temperatur zu halten.The collector 22 preferably contains the connecting line 24 a little above the mouth a cooling system 26 which enables the temperature of the collected condensate to be maintained before it is returned lower into the container 1 and into the reactor core 2. It also allows for cooling additional cooling that is added by the condenser, the entire collector 22, namely both its upper, gas-filled part and its lower, liquid-containing part a constant temperature that is essentially the same.

Ist der Aicmkcrnrcaktcr nicht in Betrieb, so liegt das Kühlmittel vollständig in flüssiger Form vor und erfüllt nur einen Teil des Behälters 1. Demzufolge dringt das in der Zwischenkammer 14 und im Samm ler 22 enthaltene Gas ungeachtet seines geringen Druckes (nur einige bar) über die Verbindungsleitung 16 in den Behälter 1 ein, die Zwischenkammer 14 und der Behälter 1 stehen daher unter gleichem Druck. If the Aicmkcrnrcaktcr is not in operation, the coolant is completely in liquid form and only fills part of the container 1. As a result, the gas contained in the intermediate chamber 14 and in the collector 22 penetrates regardless of its low pressure (only a few bar) via the Connecting line 16 into the container 1, the intermediate chamber 14 and the container 1 are therefore under the same pressure.

Im Laufe des Reaktorbetriebes rufen die Verdampfung von Kühlflüssigkeit und der Temperaturanstieg im Behälter 1 auch einen Druckanstieg in diesem Behälter 1 hervor, und das inerte Gas wird über die Verbindungsleitung 16 mehr und mehr in die Zwischenkammer 14 zurückgedrückt Der Druck in derZwischenkanunerl4 steigt demzufolge in gleicher Weise an wie der Druck im Behälter 1.In the course of the reactor operation, the evaporation of cooling liquid and the rise in temperature in the container 1 also cause a rise in pressure this container 1 emerges, and the inert gas is via the connecting line 16 more and more into the Intermediate chamber 14 pushed back The pressure in the intermediate duct 4 consequently rises at the same rate Instructs how the pressure in container 1.

Jedoch ist das Gas mit Dampf vermischt, und es gelangt ehre Mischung von Gas und Dampf durch die 'Verbindungsleitung 16 zu dem Kondensator in der Erweiterung 18. Dort erfolgt eine Abkühlung an der Kühlschlange 20 bis zur Kondensation des Dampfes, worauf das Kondensat vom Sammler 22 aufgenommen wird, von dem aus es über die Verbindungsleitung 24 in den Behälter 1 und damit zum Reaktorkern 2 zurückkehren kann. Das abgekühlte Gas selbst entweicht aus dem oberen Teil des Sammlers 22 und tritt in die Zwischenkammer 14 ein. However, the gas is mixed with steam, and a mixture of gas and steam passes through the connecting line 16 to the condenser in the extension 18 is received, from which it can return via the connecting line 24 into the container 1 and thus to the reactor core 2. The cooled gas itself escapes from the upper part of the collector 22 and enters the intermediate chamber 14.

Nach und nach nehmen der Druck und die Temperatur im Behälter 1 im Laufe des Reaktorbetriebes solche Werte an, daß praktisch das gesamte neutrale Gas in die Zwischenkammer 14 gedrückt wird, in der es zu einem entsprechenden Druckanstieg kommt. Jedoch halten sich der Druck des Gases und des Kühlmittels ständig das Gleichgewicht, und dementsprechend herrschen überall im Behälter 1 und in der Zwischenkammer 14 gleiche Druckverhältnisse.Gradually, the pressure and the temperature in the container 1 decrease in the course of the reactor operation values such that practically all of the neutral gas is forced into the intermediate chamber 14 in which there is a corresponding increase in pressure. However, the pressure of the gas and the coolant are maintained constant equilibrium, and accordingly prevail everywhere in container 1 and in the Intermediate chamber 14 the same pressure conditions.

Tritt jedoch aus irgendeinem Grund im Behälter 1 ein Überdruck auf, so entweicht Dampf über die Verbindungsleitung 16 und stellt das Gleichgewicht wieder her. Umgekehrt dringt dann, wenn sich im Behälter 1 ein Druckabfall zeigt, über die Verbindungsleitung 16 Gas aus der Zwischenkammer 14 ein und stellt seinerseits das Druckgleichgewicht wieder her.However, if for any reason an overpressure occurs in the container 1, steam escapes via the connecting line 16 and restores balance. Conversely, it penetrates when it is in the container 1 shows a pressure drop, gas from the intermediate chamber 14 via the connecting line 16 in and out in turn restores the pressure equilibrium.

Die Wand des Behälters 1 ist dementsprechend nur sehr geringen Druckunterschieden ausgesetzt, denen sie ohne weiteres standzuhalten vermag, und allein das Druckgefäß 8 aus Beton nimmt den gesamten Druck auf.The wall of the container 1 is accordingly exposed to only very small pressure differences they can withstand without further ado, and only the pressure vessel 8 made of concrete takes up the whole Pressure on.

Während des Abschaltens des Atomkernreaktors führt der Druckabfall im Behälter 1 zu einem Ansaugen von Gas aus der Zwischenkammer 14 in den Behälter 1, und es stellen sich die gleichen Verhältnisse im Atomkernreaktor ein wie vor seiner Inbetriebnahme. During the shutdown of the atomic nuclear reactor, the pressure drop in the container 1 leads to suction of gas from the intermediate chamber 14 into the container 1, and the same conditions arise in the nuclear reactor as it was before it was put into operation.

In gleicher Weise wird jede Panne an einem der Wärmetauscher 4 oder an irgendeiner Leitung in ihren Folgen durch das Entweichen von Dampf und dessen Abkühlung oder durch das Eindringen von Gas in den Behälter 1 auf das rascheste abgeschwächt. Außerdem sind an den öffnungen des Behälters 1 vorzugsweise abnehmbare Berstmembranen 30 angebracht.In the same way, any breakdown on one of the heat exchangers 4 or on any line in their Consequences due to the escape of steam and its cooling or the ingress of Gas in container 1 attenuated as quickly as possible. In addition, are at the openings of the container 1 preferably removable bursting membranes 30 attached.

Die Temperatur in der Zwischenkammer 14 bleibt dank der den Behälter 1 und die Verbindungsleitung 16 zu der Zwischenkammer 14 umgebenden Wärmeisolierung 6 und dank der rund um den Sammler 22 eine kalte Zone schaffenden Kühlschlangen 20 und 26 relativ niedrig. Daher besteht keine Gefahr, daß sich der geringe im Gas enthaltene Anteil an Dampf verflüssigt und sich auf der Wärmeisolierung 6 niederschlägt, so daß diese unberührt bleibt und ihre Wirksamkeit behält. Auf diese Weise wird zwischen dem Druckgefäß 8 und dem Behälter 1 eine thermische Sperre hergestelltThe temperature in the intermediate chamber 14 remains relatively low thanks to the thermal insulation 6 surrounding the container 1 and the connecting line 16 to the intermediate chamber 14 and thanks to the cooling coils 20 and 26 which create a cold zone around the collector 22. There is therefore no risk of the small amount of vapor contained in the gas liquefying and depositing on the thermal insulation 6, so that it remains unaffected and retains its effectiveness. In this way, a thermal barrier is established between the pressure vessel 8 and the container 1

Bei der zweiten, in Fig. 2 veranschaulichten Aus- führungsform steht der Behälter 1 mit der Zwischen kammer 14 über eine Leitung 32 in Verbindung, die am oberen Teil des Behälters 1 angeordnet ist und demzufolge in den Dampfraum 7 mündet,' wo das Kühlmittel in Dampfphase vorliegt. Die Leitung 32 mündet auf der anderen Seite in eine Ausnehmung 34 im oberen Teil des Druckgefäßes 8 und bildet zusammen mit der Abdichtungshaut 10 an der S< !Ie dieser Ausnehmung 34 einen schikaneartigen Du .llaß als Verbindung zwischen dem Behälter 1 und der Zwischenkammer 14. In the second embodiment illustrated in FIG. 2, the container 1 is connected to the intermediate chamber 14 via a line 32 which is arranged on the upper part of the container 1 and consequently opens into the vapor space 7, where the coolant enters Vapor phase is present. The line 32 opens on the other side into a recess 34 in the upper part of the pressure vessel 8 and, together with the sealing skin 10 at the bottom of this recess 34, forms a baffle-like passage as a connection between the container 1 and the intermediate chamber 14.

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Bei der dargestellten Ausführungsform umgibt der blick regeln und durch Reinigung des in der Zwi-In the embodiment shown, the view surrounds rules and by cleaning the intermediate

schikaneartige Durchlaß einen Durchtrittskanal 36 schenkammer 14 enthaltenen Gases und durch Zu-baffle-like passage a passage channel 36 schenkammer 14 contained gas and by supply

für Einlaß- und Auslaßleitungen 37 eines Sekundär- fuhr oder Abfuhr von Gas konstant halten,for inlet and outlet lines 37 of a secondary supply or discharge of gas keep constant,

kreises zur Abfuhr der Wärme aus den Wärmetau- So behalten die Drücke in der Zwischenkammer 14circuit to dissipate the heat from the heat exchange, so keep the pressures in the intermediate chamber 14

schern 4. Zwischen der Leitung 32 und dem Durch- 5 und im Behälter 1 dank deren Verbindung über dieshear 4. Between the line 32 and the through 5 and in the container 1 thanks to their connection via the

trittskanal 36 besteht ein geringes Spiel, das eine freie Leitung 32 stets genau die gleichen Werte, und den-Entrance channel 36 there is a small amount of play that a free line 32 always has exactly the same values, and the-

thermische Ausdehnung ermöglicht. noch bleiben die in diesen beiden Räumen enthalte-allows thermal expansion. still remain in these two rooms

Gegenüber der Leitung 32 und der Ausnehmung nen Medien streng voneinander getrennt und behal-Compared to the line 32 and the recess, media are strictly separated from one another and retained

34 weist der Boden 38 des Druckgefäßes 8 im we- ten einen relativ hohen Reinheitsgrad bei. In der Pra-,34, the bottom 38 of the pressure vessel 8 is essentially of a relatively high degree of purity. In the pra,

sentlichen die Form eines Kegels auf und ist dement- ίο xis tritt, solange im Behälter 1 ein relativ kleinersentlichen the shape of a cone and is dement- ίο xis occurs as long as a relatively small in the container 1

sprechend nach außen zu, d.h. auf den Rand der Druck herrscht, Inertgas aus der Zwischenkammer 14speaking to the outside, i.e. on the edge of the pressure prevails, inert gas from the intermediate chamber 14

Zwischenkammer 14 zu geneigt. Die tiefste Stelle der durch die Leitung 32 ein, während ein DruckanstiegIntermediate chamber 14 too inclined. The lowest point of the line 32 during a pressure rise

Zwischenkammer 14, d. h. der Rand des Bodens 38, im Behälter 1 unter dem Einfluß der Aufheizung desIntermediate chamber 14, d. H. the edge of the bottom 38, in the container 1 under the influence of the heating of the

ist über eine Leitung 40 mit einer Pumpe 41 an den Reaktorkernes 2 das Inertgas zusammen mit demis via a line 40 with a pump 41 to the reactor core 2, the inert gas together with the

Boden des Behälters 1 angeschlossen, wo das Kühl- 15 Dampf in die Zwischenkammer 14 drückt. Das GasConnected to the bottom of the container 1, where the cooling 15 presses steam into the intermediate chamber 14. The gas

mittel in flüssiger Form vorliegt. Die Leitung 40 wird mit Hilfe der Leitung 44 gereinigt und erneuert,agent is in liquid form. The line 40 is cleaned and renewed with the help of the line 44,

durchquert außerdem eine Reinigungsanlage 42. während der Dampf sich an der kalten Abdichtungs-also passes through a cleaning system 42. while the steam is on the cold sealing

Das im Behälter 1 enthaltene und im Reaktor- haut 10 an der Außenwand der Zwischenkammer 14 kern 2 verdampfte Kühlmittel entweicht unter der kondensiert und in den Kühlkreislauf zurückgeführt Einwirkung eines Druckanstieges im Behälter 1 über 20 wird. Die Vorgänge der Kondensation und der Kondie Leitung 32 und tritt vermischt mit inertem Gas in densatsammlung vollziehen sich, ohne daß dazu komdie Zwischenkammer 14 ein, wird dort durch Beruh- plizierte Organe erforderlich wären, und die Zwirung mit der kalten Abdichtungshaut 10 an der schenkammer 14 kommt mit einem geringen Platzbe-Außenwand der Zwischenkammer 14 kondensiert darf aus. Man erhält daher einen guten Druckaus- und gelangt in flüssiger Form in den unteren Teil der as gleich bei relativ geringem Platzbedarf für den Atom-Zwischenkammer 14. kernreaktor und vor allem ohne den Einsatz zusätzli-That contained in the container 1 and in the reactor skin 10 on the outer wall of the intermediate chamber 14 Core 2 evaporated coolant escapes under the condensed and returned to the cooling circuit The effect of a pressure increase in the container 1 over 20 is. The processes of condensation and condensation Line 32 and enters, mixed with inert gas, in the collection of densates take place without any occurrence Intermediate chamber 14, is there by calming organs would be required, and the twisting With the cold sealing skin 10 on the leg chamber 14 comes with a small space outer wall the intermediate chamber 14 is allowed to condense out. A good printout is therefore obtained and reaches the lower part of the as in liquid form with relatively little space required for the atomic intermediate chamber 14. nuclear reactor and, above all, without the use of additional

Von dort wird es durch den als Sammler für das eher Bauteile, die durch die entwickelte Wärme oderFrom there it is used as a collector for the rather components that are developed by the heat or

Kondensat wirkenden Boden 38 an den Rand der durch radioaktive Verseuchung Schaden leiden könn-Condensate-acting soil 38 at the edge which can suffer damage from radioactive contamination

Kammer 14 geführt, d. h. zu der Leitung 40, über die ten.Chamber 14 led, d. H. to line 40, via the ten.

es in den unteren Teil des Behälters 1 zurückgelangt, 30 Außerdem ist die Kühlung der Außenwand derit gets back into the lower part of the container 1, 30 In addition, the cooling of the outer wall is the

von dem aus es von neuem den Kühlkreislauf des Zwischenkammer 14, d. h. praktisch der Abdich-from which it renews the cooling circuit of the intermediate chamber 14, d. H. practically the sealing

Atomkcrnreaktors zu durchlaufen beginnt. Während tungshaut 10 für das Druckgefäß 8, stark genug, soNuclear reactor begins to go through. While processing skin 10 for the pressure vessel 8, strong enough so

seines Durchgangs durch die Leitung 40 wird das daß sich eine große Temperaturdifferenz zwischenits passage through line 40 will result in a large temperature difference between

Kondensat in der Reinigungsanlage 42 gereinigt und dieser Wand und der Außenwand des Behälters 1Condensate cleaned in the cleaning system 42 and this wall and the outer wall of the container 1

vom Gas befreit. 35 ausbildet und dementsprechend die Fluidkondensa-freed from gas. 35 forms and accordingly the fluid condensate

Außerdem ist an der Wand der Zwischenkammer tion vollständig in Kontakt mit der Außenwand derIn addition, on the wall of the intermediate chamber tion is completely in contact with the outer wall of the

14 an einem deren unterem Teil benachbarten Punkt Zwischenkammer 14 und nicht im Innern der die14 at a point adjacent to the lower part of the intermediate chamber 14 and not inside the die

eine Leitung 44 angeschlossen,, die ein Gebläse 45 Außenwand des Behälters 1 abdeckenden Wärmeiso-a line 44 connected, the a fan 45 outer wall of the container 1 covering thermal insulation

aufweist, eine Reinigungsanlage 46 durchquert und lierung 6 vollzieht.has, a cleaning system 46 crosses and regulation 6 takes place.

bei 47 wieder in den oberen Teil der Zwischenkam- 40 Selbstverständlich lassen sich an den beschriebcmer 14 eintritt. An die Leitung 44 sind außerhalb des nen Ausführungsformen der Erfindung zahlreiche Druckgefäßes 8 ein Vorratsbehälter 48 für frisches Abwandlungen vornehmen, ohne den Bereich der Er-Incrtgas und eine Reinigungseinrichtung 50 angc- findung zu verlassen. Insbesondere können die Wärschlossen. Auf diese Weise läßt sich der Gehalt der metauscher4 auch außerhalb des den Reaktorkern 2 Zwischenkammer 14 an Inertgas in jedem Augen- 45 umgebenden Behälters 1 angeordnet werden.at 47 again in the upper part of the intermediate chamber 14 entry. Outside of the NEN embodiments of the invention are numerous on the line 44 Pressure vessel 8 make a storage container 48 for fresh modifications, without the area of the Er-Incrtgas and a cleaning device 50 is about to leave. In particular, the heat seals. In this way, the content of the exchangers4 can also be measured outside of the reactor core 2 Intermediate chamber 14 of inert gas can be arranged in each container 1 surrounding the eye 45.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (11)

! 639 165 Patentansprüche:! 639 165 claims: 1. Atomkernreaktor mit einem durch ein bei Raumtemperatur verflüssigbares Fluid gekühlten Kern in einem den Reaktorkern umgebenden dünnwandigen Behälter, dessen oberer Teil einen Dampfraum bildet, einem mit Abstand vom Behälter angeordneten äußeren Druckgefäß, wobei eine durch die Behälteraußenwand und die Druckgefäßinnenwand gebildete Zwischenkammer mit einem bei einem dem in dem Behälter herrschenden Druck näherungsweise gleichen Druck nicht verflüssigbaren Gas gefüllt ist, und mit einer Verbindungsleitung zwischen dem den Reaktorkern umgebenden Behälter und der gasgefüllten Zwischenkammer, wobei in die Wand des Druckgefäßes ein Kühlsystem für die Außenwand der Zwischenkammer eingelassen isr, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (16, 32) den Dampfraum (7) mit der Zwischenkammer (14) verbindet, daß die Zwischenkammer (14) mit einem System zum Kondensieren von über die Verbindungsleitung (16, 32) eingedrungenem Fluid und mit einem oben offenen und unten mit dem Boden des den Reaktorkern (2) umgebenden Behälters (1) verbundenen Sammler (22, 38) zum Auffangen des kondensierten Fluids ausgestattet ist und daß in an sich bekannter Weise außen an dem den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter (1) eine Wärmeisolierung (6) befestigt ist.1. Atomic nuclear reactor with a cooled by a fluid that can be liquefied at room temperature Core in a thin-walled container surrounding the reactor core, the upper part of which has a Forms vapor space, an outer pressure vessel arranged at a distance from the container, wherein an intermediate chamber formed by the outer wall of the container and the inner wall of the pressure vessel with a pressure approximately equal to the pressure prevailing in the container Pressure non-liquefiable gas is filled, and with a connecting line between the Reactor core surrounding container and the gas-filled intermediate chamber, being in the wall of the pressure vessel, a cooling system for the outer wall of the intermediate chamber is incorporated, thereby characterized in that the connecting line (16, 32) connects the steam space (7) with the intermediate chamber (14) that the intermediate chamber (14) with a system for condensing via the connecting line (16, 32) penetrated fluid and with an open top and bottom with the bottom of the reactor core (2) surrounding container (1) connected collector (22, 38) to collect the condensed Fluids is equipped and that in a known manner on the outside of the reactor core (2) surrounding container (1) a thermal insulation (6) is attached. 2. Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammler (22) zum Auffangen des kondensierten Fluids in der Zwischenkammer (14) auf einem dem Flüssigkeitspegel in dem den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter2. Atomic nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the collector (22) for collecting of the condensed fluid in the intermediate chamber (14) at a liquid level in the container surrounding the reactor core (2) (1) benachbarten Niveau angeordnet ist, daß das Kondensat aus dem Sammler (22) der Schwere folgend in den den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter zurückfließt und daß im oberen Teil des Sammlers (22) am Ende der Verbindungsleitung (16) zwischen dem den Reaktorkern umgebenden Behälter (1) und der Zwischenkammer (14) ein Kondensator (18, 20) angebracht ist (F i g. 1).(1) adjacent level is arranged that the condensate from the collector (22) of gravity subsequently flows back into the container surrounding the reactor core (2) and that in the upper part of the Collector (22) at the end of the connecting line (16) between the one surrounding the reactor core Container (1) and the intermediate chamber (14) a condenser (18, 20) is attached (Fig. 1). 3. Atomkernreaktor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein im Inneren des Sammlers (22) angeordnetes Kühlsystem (26) für das kondensierte Fluid (F i g. 1).3. Atomic nuclear reactor according to claim 2, characterized by an inside the collector (22) arranged cooling system (26) for the condensed fluid (Fig. 1). 4. Atomkeniireaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum Kondensieren des Fluids aus einer eine Kühlschlange (20) umgebenden Erweiterung (18) des in der Zwischenkammer (14) gelegenen Endes der Verbindungsleitung (16) zwischen dem den Reaktorkern4. Atomkeniireaktor according to claim 2, characterized characterized in that the system for condensing the fluid from a cooling coil (20) surrounding extension (18) of the end of the connecting line located in the intermediate chamber (14) (16) between the the reactor core (2) umgebenden Behälter (1) und der Zwischenkammer (14) besteht (Fig. 1).(2) surrounding container (1) and the intermediate chamber (14) consists (Fig. 1). 5. Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Außenwand (10) der Zwischenkammer (14) als Kondensationssystem für das Fluid dient und daß der Sammler (38) für das kondensierte Fluid am Grund der Zwischenkammer (14) angeordnet und mit dem unteren Teil des den Reaktorkern (2) umgebenden Behälters (1) verbunden ist (F ig. 2).5. Atomic nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the cooled outer wall (10) the intermediate chamber (14) serves as a condensation system for the fluid and that the Collector (38) for the condensed fluid is arranged at the bottom of the intermediate chamber (14) and is connected to the lower part of the container (1) surrounding the reactor core (2) (Fig. 2). 6. Atomkernreaktor nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (16,6. Atomic nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the connecting line (16, 32) zwischen dem den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter und der Zwischenkammer (14) mit einer die äußere Wärmeisolierung (6) des den Reaktorkern (2) umgebenden Behälters (1) fortsetzenden Wärmeisolierung überzogen ist32) between the container surrounding the reactor core (2) and the intermediate chamber (14) one of the outer thermal insulation (6) of the reactor core (2) surrounding the container (1) continued Thermal insulation is coated 7. Atomkernreaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (38) der Zwischenkammer (14) als Sammler für die Aufnahme des kondensierten Fluids ausgebildet und in Richtung auf eine Rückleitung (40) für das Kondensat in den den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter (1) geneigt ist.7. Atomic nuclear reactor according to claim 5, characterized in that the bottom (38) of the intermediate chamber (14) designed as a collector for receiving the condensed fluid and in the direction to a return line (40) for the condensate in the container surrounding the reactor core (2) (1) is inclined. 8. Atomkernreaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (38) der Zwischenkammer und des Druckgefäßes (8) radial nach außen geneigt und im wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist.8. Atomic nuclear reactor according to claim 7, characterized in that the bottom (38) of the intermediate chamber and the pressure vessel (8) inclined radially outward and substantially conical is trained. 9. Atomkernreaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbmdungsleitung (32) zwischen dem den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter (1) und der Zwischenkammer als schikaneartiger Durchlaß ausgebildet und rund um einen Durchtrittskanal (36) für Einlaß- and Auslaßleitungen (37) eines Wärmeabfuhrkrsises angeordnet ist.9. Atomic nuclear reactor according to claim 5, characterized in that the connecting line (32) between the container (1) surrounding the reactor core (2) and the intermediate chamber as a baffle-like one Passage formed and around a passage (36) for inlet and outlet lines (37) of a heat dissipation crisis is arranged. 10. Atomkernreaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung (40) für das Kondensat in den den Reaktorkern (2) umgebenden Behälter mit einer Pumpe (41) und einer Reinigungsanlage (42) für das Kondensat ausgestattet ist.10. Atomic nuclear reactor according to claim 7, characterized in that the return line (40) for the condensate in the container surrounding the reactor core (2) with a pump (41) and a cleaning system (42) is equipped for the condensate. 11. Atomkernreaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einem Zufuhrbehälter (48) für Frischgas verbundene Vorrichtung (44 bis 50) zur Entnahme und Reinigung von in der Zwischenkammer enthaltenem Gas.11. Atomic nuclear reactor according to claim 1, characterized by one having a feed container (48) for fresh gas connected device (44 to 50) for the removal and cleaning of in the intermediate chamber contained gas.