DE19524882A1 - Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Reaktorkerns - Google Patents
Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen ReaktorkernsInfo
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
- G21C9/016—Core catchers
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung
eines geschmolzenen Reaktorkerns.
Man empfindet nunmehr die Notwendigkeit, sich gegen Unfälle
und nachfolgende Risiken bei der Kernschmelze von Kernreak
toren und deren Austreten nach außerhalb des primären Si
cherheitsbehälters des Reaktors zu schützen. Es sind bereits
Vorrichtungen zum Zurückhalten des geschmolzenen Materials
entworfen worden, und sie bestehen im allgemeinen aus Becken
aus einem feuerfesten Material, die mit einem angrenzenden,
hydraulischen Kühlkreis verbunden sind oder nicht, um das
feuerfeste Material zu entlasten und eine unmittelbarere
Erstarrung des geschmolzenen Materials zu erhalten, das
Corium genannt wird und ungefähr 3000°C aufweisen kann.
Dennoch muß man eine zu langsame Abkühlung in einem Becken
mit einer großen Oberfläche sowie starke Bewegungen des
Coriums befürchten. Deshalb ist der Gegenstand der Erfindung
eine Vorrichtung zur Rückgewinnung, die bessere Leistungen
beim Einschließen und Abkühlen des geschmolzenen Materials
bietet. Es handelt sich um eine Anordnung von feuerfesten
Pflastersteinen zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Re
aktorkerns, die aus einer horizontalen, feuerfesten Schicht
gebildet ist, die von einem Netz sich kreuzender, feuerfe
ster Wände überhöht ist und die Zellen umgeben. Das deutsche
Patent 20 35 089 beschreibt eine Vorrichtung zur Rückgewin
nung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, die von einer
horizontalen Schicht, die mit sich zellenförmig kreuzenden
Wänden überhöht ist, wobei aber keine konkrete Beschreibung
der Struktur angegeben ist, und man muß wahrscheinlich an
nehmen, daß die horizontale Schicht durchgehend und aus
einem Stück ist.
Eine solche Struktur regt an, die Pflastersteine und die
Wände in der Form von Elementen in geringer Zahl herzustel
len, die einen modularen Zusammenbau bilden, der einfach für
jede bestimmte Form eines Reaktors oder der darunter liegen
den Kammer, in die das Corium fließen würde, abgeändert oder
daran angepaßt werden kann. Man vermeidet daher die Mühe und
die Herstellungskosten einer einheitlichen oder aus volumi
nösen Elementen gebildeten Struktur. Die Elemente sind ein
fach miteinander verbunden, ohne ihre Verbindungsflächen mit
einem Zement zu betreichen, was übrigens beim Einsatz wegen
der erzeugten übergroßen Erhitzung vergebens wäre, die die
Verbindungen zerbrechen könnte. Gewisse Vorsichtsmaßnahmen
erlauben einen guten Halt des Zusammenbaus beim Ausfluß des
Coriums nach einem Unfall trotz der Kräfte und Turbulenzen
vorzusehen. Man empfiehlt tatsächlich, die Wandelemente in
den Pflastersteinen mit Basisabschnitten zu halten, die von
unteren Abschnitten der Pflastersteine gehalten werden und
zwischen den oberen Abschnitten der Pflastersteine und ins
besondere der benachbarten Pflastersteine angeordnet sind.
Die Pflastersteine werden dann mit ihren unteren Abschnitten
zusammengesetzt, und die oberen Abschnitte überdecken nicht
vollständig die unteren Abschnitte, sondern weisen Zwischen
räume auf, die von Basisabschnitten eingenommen werden, wenn
der Zusammenbau hergestellt wird.
Das Lecken von geschmolzenem Material zwischen den Pfla
stersteinen kann beträchtlich verringert werden, wenn die
Pflastersteine mit den Seitenflächen verbunden werden, die
in der vertikalen Richtung Änderungen der Ausrichtung auf
weisen, d. h. die Flächen folgen in vertikaler Richtung nach
und deren Schrägheit veränderbar ist. Verschachtelte Seiten
oder mit Sägezahnkontur sind besonders wirksam, wobei man
sich aber in der Praxis mit Seiten zufrieden geben kann, die
einen vorspringenden und einen einspringenden Winkel auf
weisen.
Die Erfindung wird nun mehr im einzelnen mit Hilfe einer
besonderen vollständig modularen Ausführungsform beschrie
ben, d. h. die aus einer einzigen Baueinheit gebildet ist,
die mit der gewünschten Anzahl zu liefern ausreicht, um eine
Oberfläche nahezu beliebiger Form zu überdecken, und die nur
aus zwei oder drei Arten feuerfester Elemente zusammenge
setzt ist.
Der Erfindungsgegenstand wird anhand einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in
denen zeigt:
Fig. 1 ein Pflasterelement und zwei Wandelemente, die
ausgebildet sind, die Baueinheit zu ergeben, und
Fig. 2 den erhaltenen Zusammenbau.
Bei dieser Ausführungsform sind die gesetzten Pflastersteine
1, die den Boden der Vorrichtung bilden, in der Draufsicht
im wesentlichen quadratisch, wobei sie aber mit zwei vor
springenden Seitenflächen 2 und zwei einspringenden Seiten
flächen 3 enden. Die Seiten jeder Art sind aneinanderstoßend
und eine von ihnen ist in der Figur verborgen. Unter vor
springender Seite 2 wird eine Seite verstanden, die aus
einer oberen Facette 4, die schräg nach oben gerichtet ist,
und einer unteren Facette gebildet ist, die schräg nach
unten gerichtet ist. Und umgekehrt sind die einspringenden
Seiten 3 aus einer oberen Facette 6, die schräg nach unten
ausgerichtet ist, und einer unteren Facette 7 gebildet, die
schräg nach oben ausgerichtet ist. Diese Facetten sind durch
eine horizontale Kante 8 für die vorspringenden Seiten, und
durch eine horizontale Anflachung 9 für die einspringenden
Seiten getrennt. Die Anflachungen erstrecken sich daher über
einen halben Umfang der Pflastersteine.
Die unteren Facetten 5 und 7 sind nahezu aneinanderstoßend,
wenn die Pflastersteine 1 zusammengesetzt sind, wenn man die
in der Praxis sehr kleinen Zwischenräume vernachlässigt.
Jedoch zeichnen die Anflachungen 9, die von der Teilanord
nung der oberen Facetten 4 und 6 befreit sind, ein gitter
förmiges, hohles Netz auf dem Zusammenbau der Pflastersteine
1, das aufgefüllt werden kann, indem man dort ungefähr
rechteckförmige Tafeln 10, aber mit schräger Ausrichtung an
ordnet, wenn sie gesetzt werden und deren Seiten daher die
Form eines Parallelograms haben. Die Tafeln 10 werden an der
Baustelle mit einem Basisabschnitt 11 gerade über der An
flachung 9 gesetzt, der zwischen den oberen Facetten 4 und 6
angeordnet wird. Das erhaltene Netz ist in der Fig. 2 darge
stellt. Man sieht, daß die Tafeln 10 gekreuzte Wände bilden,
die Zellen 12 mit vierseitigem, quadratischem Querschnitt
begrenzen, wo sich das Cromium im Falle eines Unfalls ver
teilen und bleiben kann, bis es erstarrt, was durch eine
hydraulische Kühlvorrichtung begünstigt wird, die sich unter
dem Pflastersteinen 1 befindet. Selbst ohne eine solche
Vorrichtung wäre die Abkühlung dank der ausgedehnten Wärme
austauschoberfläche ziemlich schnell, die die Wände 10 liefern.
Die Dichte der Umwandungen verringert beträchtlich die Wel
len und Turbulenzen der Flüssigkeit sowie die Risiken und
Schäden, wenn beispielsweise der Zusammenbau an einer Stelle
nachgäbe. Wenn einige Tafeln 10 zerstört werden, sind die
Folgen für das gesamte Netz gering, da nur einige der Zellen
verbunden würden. Man erkennt auch, daß die dem flüssigen
Material aufgezwungene Richtungsänderung, das zwischen die
Pflastersteine 1 auf der Höhe der Kanten 8 und der Anfla
chungen 9 eindringt, dieses Eindringen schwieriger macht und
daher die Risiken eines Lecks nach unten merklich verrin
gert. Kompliziertere Verbindungsformen mit mehreren Winkeln
oder tieferen Verzahnungen können bevorzugt werden, wenn man
noch weiter diese Gefahren verringern möchte.
Die Tafeln 10 stoßen nicht an, sondern sind an vier Ecken
zusammengesetzt, wobei jede Endseite 13 von ihnen an dem
Ende der Seitenfläche 14 eines Nachbarn ruht. Jede Tafel 10
besitzt daher an jedem Ende eine im wesentlichen vertikale
Kante, die mit einer ähnlichen Kante von drei benachbarten
Tafeln 10 verbunden ist. Diese Anordnung erlaubt, gleich
zeitig die Anforderung an einen einfachen Zusammenbau und
daran zu erfüllen, ein im wesentlichen vollständig reguläres
und sehr stabiles Gitter an den Zellenecken zu konstruieren.
Die Grundfigur dieser Ausführungsform ist das Quadrat. Man
kann Vorrichtungen auf der Grundlage anderer geometrischer
Figuren und in Übereinstimmung mit der Definition der Er
findung entwerfen. Die Elemente des Zusammenbaus können
selbst unterschiedlich sein. Die schräge Richtung der Tafeln
10 ergibt sich aus dem Interesse Facetten 4, 5, 6 und 7 von
schrägen Pflastersteinen zu haben. Man könnte aber bei
spielsweise vertikale Tafeln an ihrem oberhalb der Pflaster
steine 1 ausgerichteten Abschnitt verwenden, und nur ihr
Basisabschnitt wäre dann schräg. Andere Anordnungen können
in Betracht gezogen werden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Re
aktorkerns, die aus einer horizontalen, feuerfesten
Schicht gebildet ist, die von einem Netz sich kreuzen
der, feuerfester Wände überhöht ist, die Zellen (12)
umgeben,
dadurch gekennzeichnet,
daß die horizontale Schicht aus einem Zusammenbau von
Pflastersteinen (1) gebildet ist, die aus einem unteren
Abschnitt und einem darüberliegendem oberen Abschnitt
gebildet sind, wobei die unteren Abschnitte unterein
ander zusammengesetzt sind und die oberen Abschnitte
durch Zwischenräume (9) getrennt sind, die von Basis
abschnitten (11) der Wände (10) eingenommen werden, die
die Wände bilden.
2. Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Re
aktorkerns, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Zwischenräume über einen halben Umfang der
Pflastersteine (1) erstrecken und mit Abschnitten der
Basis (11) der Pflastersteine besetzt sind, die sich
über einen halben Umfang der Zellen (12) erstrecken.
3. Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Reak
torkerns, gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Zellen (12) vierseitig sind und die Tafeln
(10) zu viert mit den Ecken (15) angeordnet sind.
4. Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Reak
torkerns, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pflastersteine (1) mit den
Seitenflächen (2, 3) verbunden sind, die in vertikaler
Richtung Änderungen der Ausrichtung (8, 9) aufweisen.
5. Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Reak
torkerns, gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pflastersteine (1) zwei Seitenflächen (2) einem
vorspringenden Winkel und zwei Seitenflächen (3) mit
einem einspringenden Winkel umfassen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9408634A FR2722606B1 (fr) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Dispositif de recuperation d'un coeur fondu de reacteur nucleaire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19524882A1 true DE19524882A1 (de) | 1996-01-18 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19524882A Withdrawn DE19524882A1 (de) | 1994-07-12 | 1995-07-07 | Vorrichtung zur Rückgewinnung eines geschmolzenen Reaktorkerns |
Country Status (2)
Country | Link |
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FR (1) | FR2722606B1 (de) |
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1994
- 1994-07-12 FR FR9408634A patent/FR2722606B1/fr not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2722606B1 (fr) | 1996-08-09 |
FR2722606A1 (fr) | 1996-01-19 |
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Legal Events
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