DE2209705A1 - Gasgekuehlte kernreaktoranlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine gasgekühite Kernreaktoranlage, deren Primärkreisteil innerhalb eines auf seiner Innenseite mit einer druck- und gasdichten metallischen Auskleidung versehenen Spannbetondruckbehälters untergebracht ist und eine Wärme isolationsschicht sowie einen gekühlten thermischen Schild im Zwischenraum zum eigentlichen Reaktorkern umfaßt· Solche Anlagen werden auch oftmals als integrierte Kernreaktoranlagen bezeichnet. Die Sicherheit einer derartigen Anlage hängt dabei in weitestgehendem Umfang vom Spannbetonbehälter ab. Dieser muß einesteils durch eine besondere Kühlung auf niedrigen Temperaturen gehalten werden. Andererseits muß durch eine innere Auskleidung dafür gesorgt werden, daß eine praktisch absolute Gasdichtigkeit gegenüber dem hohen Innendruck, der wesentlich über 100 At, betragen kann, gewährleistet, ist. Dieser Auskleidung kommt also neben dein Spannbetonbehälter selbst eine für die Betriebssicherheit ganz wesentliche Bedeutung zu.

Derartige Bauelemente sollten daher hinsichtlich ihrer Punktionstüchtigkeit überprüft v/erden können* damit entstehende Fehler rechtzeitig erkannt und repariert werden können, lach dem bisherigen Stand der Technik ist dies jedoch nicht möglich, da, wie in Fig. 4 dargestellt, diese Auskleidung noch mit einer Wärmeisolationsschicht 17 überzogen ist, die für eine Untersuchung des Zustandes der Auskleidung 15 erst beseitigt werden müßte. Dies ist aber praktisch nicht möglich, so daß man sich bisher blind auf die Zuverlässigkeit der inneren Auskleidung des Spannbetonbehälters verlassen mußte.

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Diese Unsicherheit wird erfindungsgemäß dadurch behoben, daß zwischen der Auskleidung und der Wärmeisolationsschicht ein eine Inspektion der Auskleidung ermöglichender Spalt vorgesehen ist. Dieser Spalt kann dabei gleichzeitig zur Kühlung des Spannbetonbehälters dienen, wenn in ihm eine kalte Gasströmung vorgesehen wird. Die Wärmeisοlationsschicht wird nunmehr auf der Außenseite des Schildes angeordnet und stützt sich auf diese vorzugsweise über Noppen ab. Damit wird auch ein Druckausgleich über die Wärmeisolationsschicht hinweg erreicht, Druckbelastungen werden also vermieden. Zur näheren Erläuterung dieser Verhältnisse wird auf die beiliegenden Fig. 1 bis 3 bzw. 4 verwiesen, wobei, wie bereits erwähnt, die Fig. 4 den Stand der Technik darstellt und die Fig. 1 bis 3 die in dieser Erfindung enthaltenen Vorschläge veranschaulichen.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die gesamte Kernreaktoranlage, die Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab die Einzelheit L in Fig. 1.

Die gesamte Kernreaktoranlage befindet sich innerhalb des Sicherheitsgebäudes 1, das den Spannbetondruckbehälter 3 umgibt. Innerhalb desselben befindet sich der eigentliche Reaktorkern, der in diesem Beispiel aus der eigentlichen Spaltzone 7, dem radialen Brutmantel 8 und dem axialen Brutmantel 9 besteht. Es handelt sich in diesem Beispiel also um einen Brutreaktor, wobei jedoch darauf hingewiesen wird,daß der Gegenstand dieser Erfindung unabhängig vom spez. Reaktortyp ist. Mit 2 ist dabei die Brennelementhalteeinrichtung außerhalb des Druckbehälters 3 bezeichnet.

Dieser eigentliche Reaktorkern ist vom thermischen Schild 6 umgeben, das praktisch nur von den Zuleitungen für die Brennelementhalt erung 2 sowie für den Dampferzeuger 5 in einer separaten Kammer des Betonbehälters 3 durchbrochen wird. Ober-

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halt» des Dampferzeugers 5 "befindet sich das Gasumwälzgebläse 4, mit dem dazugehörigen Antrieb. Der thermische Schild besteht dabei in an sich bekannter Weise aus Pormkörpern, wie z.B. Blöcken, Stäben und Kugeln aus absorbierendem Material und wird im Regelfall parallel zum Reaktorkern vom Kühlgas durchströmt. Er ist auf seiner Innenseite mit einer Auskleidung 16 versehen, ähnlich wie der Spannbetonbehälter 3 mit der Auskleidung 15.

In dem Spalt 14, in dem in nicht dargestellter Weise von außerhalb des Betonbehälters 3 Inspektionseinrichtungen für die Auskleidung 15 eingeführt werden können, wie z.B. eine Pernsehkamera^ist gemäß Pig. 2 eine kalte Gasströmung 12 zur Kühlung der Auskleidung 15 und des Betonbehälters 3 vorgesehen. Dies kann gemäß Pig. 3 entfallen, wenn zwischen dem Betonbehälter und der Auskleidung 15 eine an sich bekannte Wasserkühlung angeordnet ist. In diesem Spalt 14 wird praktisch der gleiche Gasdruck herrschen wie im Inneren des Schildes 6. Die Wärmeisolationsschicht 17, die auf der Außenseite dieses Schildes angebracht ist, wird dabei zweckmäßigerweise durchlässig ausgebildet, damit sie selbst keiner Druckbeanspruchung ausgesetzt ist. Sie stützt sich beispielsweise über Koppen auf dem Schild 6 ab, so daß der dazu benötigte Druckausgleich gewährleistet ist.

Die in Pig. 2 dargestellte Gaskühlung 12 kann neben seiner Hauptaufgabe auch zur Kühlung des Schildes 6 mit herangezogen werden, gleichfalls wäre ihr Einsatz als Uotkühlung für den Reaktorkern bzw. sogar zur Kühlung eines geschmolzenen Reaktorkernes durch Abfuhr der auf das Schild 6 übertragenen Wärmemenge denkbar. Die auf der Innenseite des Schildes 6 befindliche Auskleidung 16 verhindert, daß das den eigentlichen Reaktorkern durchströmende Heißgas in den Spalt zwischen Schild und Betonbehälter 3 eindringen kann. Es ist dabei, wie bereits erwähnt, zweckmäßig, daß im Spalt 14 und in diesem Innenraum stets gleiche Druckverhältnisse herrschen. Die dazu benötigten

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Einrichtungen sind Stand der Technik und daher hier nicht näher dargestellt. Die Auskleidung 16 kann jedoch so kräftig gehalten werden, daß sie "begrenzte Druckschwankungen während des Reaktorbetriebes aufnehmen kann.

4 Patentansprüche
1 Figur

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Claims (4)

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   Patentansprüche

   Mj Gasgekühlte Kernreaktoranlage, deren Primärkreisteil
   innerhalb eines auf seiner Innenseite mit einer druck-
   und gasdichten metallischen Auskleidung versehenen Spannbetondruckbehälters untergebracht ist und eine Wärmeisolationsschicht sowie einen gekühlten thermischen Schild im Zwischenraum zum eigentlichen Reaktorkern umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Auskleidung und der Wärmeisolationsschicht ein eine Inspektion der Auskleidung ermöglichender Spalt vorgesehen ist.
2. 2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in diesen Spalt eine kalte Gasströmung zur Kühlung
   des Spannbetonbehälters vorgesehen ist.
3. 3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolationsschicht auf der Außenseite des
   thermischen Schildes angebracht ist.
4. 4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wärmeisolationsschieht über Hoppen auf der
   Außenseite des thermischen Schildes abstützt.

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