DE4122153A1 - Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core - Google Patents

Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core

Info

Publication number
DE4122153A1
DE4122153A1 DE4122153A DE4122153A DE4122153A1 DE 4122153 A1 DE4122153 A1 DE 4122153A1 DE 4122153 A DE4122153 A DE 4122153A DE 4122153 A DE4122153 A DE 4122153A DE 4122153 A1 DE4122153 A1 DE 4122153A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
prisms
meltdown
melt
substances
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4122153A
Other languages
German (de)
Inventor
Dietrich Prof Dr Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE4122153A priority Critical patent/DE4122153A1/en
Publication of DE4122153A1 publication Critical patent/DE4122153A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/016Core catchers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

In a nuclear reactor having a basin-like structure below the core, upright prismatic hollow bodies are located in the structure to provide passive cooling enhancement if core melting occurs. Pref. the bodies are made of Fe alloy or high melting material or are completely or partially (e.g. only in the upper region) externally insulated. ADVANTAGE - The hollow bodies increase the surface area of the melt and provide passive heat exctraction from the melt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernreaktor mit einem in einem Reaktordruckbehälter untergebrachten Kern und einer unter diesem ange­ ordneten wannenförmigen Struktur zum Auffangen des Kerns im Falle des Kernschmelzens sowie mit einer den Reaktordruckbehälter einschließen­ den Sicherheitshülle.The invention relates to a nuclear reactor with one in one Reactor pressure vessel housed core and one below this arranged trough-shaped structure for collecting the core in the case of Melt meltdown as well as one with the reactor pressure vessel the security case.

Im Falle des Kernschmelzens wird die Forderung erhoben, daß aus einer Kernschmelze möglichst wenig radioaktive Stoffe austreten sollen; außer­ dem soll die Kernschmelze in möglichst kurzer Zeit erstarren. Das wird erschwert, wenn die Kernschmelze sich aus konstruktiven Gründen nicht über eine große Fläche ausbreiten kann. Unabhängig davon behindert die Krustenbildung der Kernschmelze den Wärmeaustrag. Ebenfalls hinderlich ist der Sauerstoffgehalt der Schmelze, der ihre Schmelztemperatur er­ höht, ihre Wärmeleitfähigkeit herabsetzt und ihr Volumen vergrößert.In the event of a meltdown, the requirement is raised that from a Meltdown should leak as little radioactive substances as possible; except the meltdown should solidify in the shortest possible time. It will difficult if the meltdown is not due to design reasons can spread over a large area. Regardless, the Crust formation of the meltdown the heat discharge. Also a hindrance is the oxygen content of the melt, which is its melting temperature increases, reduces their thermal conductivity and increases their volume.

Schließlich ist es für die Berechnung und Beherrschung vorteilhaft, wenn die Kernschmelze in möglichst definierter Form aus dem Reaktordruckbe­ hälter ausfließt.Finally, it is advantageous for calculation and mastery if the meltdown in the most defined form possible from the reactor pressure flows out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in vorgenannten Punkten angesprochene Situation zu verbessern:
Dazu wird die Oberfläche der Schmelze in an sich bekannter Weise durch aufrechtstehende Prismen (1) in der wannenförmigen Struktur (2) vergrößert (Fig. 1). Neu ist der erfindungsgemäße Anspruch, die Wärme mittels dieser Prismen oder ähnlicher, in der Schmelze erzeugter Öffnungen in passiver Weise abzuführen, und zwar
The invention has for its object to improve the situation mentioned in the above points:
For this purpose, the surface of the melt is enlarged in a manner known per se by upright prisms ( 1 ) in the trough-shaped structure ( 2 ) ( FIG. 1). What is new is the claim according to the invention to passively dissipate the heat by means of these prisms or similar openings produced in the melt

  • - durch Wasser, das aus seitlich angeordneten Reservoiren (3) nach Aufschmelzen von Stopfen (4) von oben auf die Schmelze aufgege­ ben wird und
    • - in leere Prismen (1) oder
    • - in leere, durch Schmelzen und Verdampfen von Opfermaterial entstandene, von Kruste begrenzte Öffnungen (1) in der Schmelze eindringt und diese geysirartig kühlt oder
    • - als Wärmerohre ausgebildete Prismen oben kühlt
    - By water, which is from above arranged reservoirs ( 3 ) after melting plug ( 4 ) from above onto the melt ben and
    • - in empty prisms ( 1 ) or
    • - In empty, created by melting and evaporation of sacrificial material, delimited by crust penetrates openings ( 1 ) in the melt and cools or geyser-like
    • - Prisms designed as heat pipes cool above
  • - durch Wasser, das durch andere seitlich angeordnete Reservoire (5) von unten
    • - in leere Prismen hineingeführt wird (Fig. 1, rechts)
    • - die geschlossene Wanne (2) außen kühlt oder (Fig. 1, links)
    • - als Wärmerohre ausgebildete Prismen unten kühlt (Fig. 1, links).
    - by water, from below through other laterally arranged reservoirs ( 5 )
    • - is inserted into empty prisms ( Fig. 1, right)
    • - The closed trough ( 2 ) cools outside or ( Fig. 1, left)
    • - Prisms designed as heat pipes cool down ( Fig. 1, left).

Die hohlen Prismen überstehen das Ausfließen der Schmelze durch Werk­ stoffwahl, ggf. Isolierung (6), einen Deckel (7) und durch Opfermaterial im Inneren (8), Fig. 2. Ist letzteres nicht Wasser, wird das System so aus­ gelegt, daß es vor Wasserzutritt von oben entweder ganz leergedampft ist oder teilweise leergedampft ist und der Opfermaterial-Rest die Wär­ meabfuhr mit Wasser nicht stört oder der Opfermaterial-Rest sich im Wasser löst und mit ihm ausgespült wird. Die anfängliche wie auch lang­ fristige Wärmeabgabe kann durch innere, konzentrische Prismen (9), ggf. mit Trichter (10), verbessert werden; die Prismen stützen sich durch Stützgitter (11), deren Werkstoffe das Auftreffen von Schmelze hinrei­ chend lange überstehen, aufeinander ab.The hollow prisms survive the outflow of the melt by choice of material, possibly insulation ( 6 ), a cover ( 7 ) and sacrificial material inside ( 8 ), Fig. 2. If the latter is not water, the system is laid out so that it is either completely emptied or partially emptied before the entry of water from above and the rest of the sacrificial material does not interfere with the heat removal with water or the rest of the sacrificial material dissolves in the water and is rinsed out with it. The initial as well as long-term heat emission can be improved by inner, concentric prisms ( 9 ), optionally with a funnel ( 10 ); the prisms are supported on one another by support grids ( 11 ), the materials of which survive the impact of the melt for a sufficiently long time.

Außerhalb der Prismen können Opfermaterialien angeordnet werden, die in an sich bekannter Weise die anfängliche Wärmeabfuhr aus der Kern­ schmelze unterstützen. Neu ist die Verwendung verdampfender Stoffe, die nicht nur viel Wärme aufnehmen, sondern auch die Kernschmelz-Kruste durchbrechen, die Kernschmelze selbst umrühren und damit die Wärmeab­ gabe intensivieren.Sacrificial materials can be arranged outside the prisms in a manner known per se, the initial heat removal from the core support melt. What is new is the use of evaporating substances not only absorb a lot of heat, but also the meltdown crust break through, stir the meltdown itself and thus the heat intensify gift.

Blei kann in diesem Sinne besonders vorteilhaft verwendet werden, da es aufgrund seines spezifischen Gewichts nach Kondensation an der Oberflä­ che wieder in die Schmelze eindringen und so wiederholt für den be­ schriebenen Wärmeaustragungsvorgang genutzt werden kann.In this sense, lead can be used particularly advantageously since it due to its specific weight after condensation on the surface penetrate the melt again and so repeatedly for the be written heat dissipation process can be used.

Neu ist ebenfalls der Gedanke, den Sauerstoff aus der Schmelze zu ent­ fernen. Gasförmige und flüssige, spezifisch leichte sauerstoffzehrende Stoffe können aufgrund ihres Auftriebs durch die Kruste in die Schmelze eindringen, feste sauerstoffzehrende Stoffe werden zu diesem Zweck raumfüllendem Opfermaterial beigefügt oder - in spezifisch leichte, auf­ schmelzende Stoffe oder in einschließlich Füllung spezifisch leichte, geo­ metrisch hinreichend große Behälter (12) eingebettet (Fig. 3). Letztere werden so ausgelegt, daß sie entweder bereits während des Eindringvor­ gangs innerhalb der Kruste zerstört werden, z. B. durch Innendruck, wobei sie die Kruste (13) aufreißen, oder spätestens innerhalb der Kernschmelze (14) selbst, z. B. durch Aufschmelzen.Another new feature is the idea of removing oxygen from the melt. Gaseous and liquid, specifically light oxygen-consuming substances can penetrate into the melt due to their buoyancy through the crust, solid oxygen-consuming substances are added for this purpose space-filling sacrificial material or - in specifically light, on melting substances or in filling, specifically light, geometrically sufficiently large Container ( 12 ) embedded ( Fig. 3). The latter are designed so that they are either destroyed during the penetration process within the crust, e.g. B. by internal pressure, tearing open the crust ( 13 ), or at the latest within the meltdown ( 14 ) itself, for. B. by melting.

Eine möglichst vollständige Umsetzung fester, sauerstoffzehrender Parti­ kel (15) in der Schmelze wird durch Zugabe von Schwermetallen zu den Partikeln gewährleistet, so daß jene ungefähr das spezifische Gewicht der Schmelze erhalten. In einer besonderen Ausprägung werden die Partikel so gestaltet, daß sie zeitweise leichter und zeitweise schwerer sind als die Schmelze, im einfachsten Fall z. B. als graphitbeschichtete Uranpartikel (Fig. 3).The most complete possible implementation of solid, oxygen-consuming particles ( 15 ) in the melt is ensured by the addition of heavy metals to the particles, so that they receive approximately the specific weight of the melt. In a special form, the particles are designed so that they are sometimes lighter and sometimes heavier than the melt, in the simplest case z. B. as graphite-coated uranium particles ( Fig. 3).

Ein Wiederoxidieren reduzierter Schmelze durch das Kühlmittel Wasser ist nicht ganz zu verhindern; durch den erfindungsgemäß bewirkten schnellen Wärmeaustrag mit Krustenbildung und anschließendem Wärmetransport durch Wärmeleitung mit der Wärmeleitfähigkeit von Metallen wird ein Transport von Sauerstoff in das Innere jedoch behindert.A re-oxidation of reduced melt by the coolant is water not entirely preventable; by the rapid effect achieved according to the invention Heat discharge with crust formation and subsequent heat transfer through heat conduction with the thermal conductivity of metals However, transportation of oxygen to the interior is hampered.

Zur gleichmäßigen Verteilung der Kernschmelze wird die Anordnung ganz oder unterhalb des oberen Teiles der dort besonders geschützten Prismen (1) mit einer festen Schicht (16) abgedeckt, die der Kernschmelze für die Verteilung hinreichend langen Widerstand leistet oder durch schnelle Bil­ dung einer Kruste mittels schneller Wärmeabgabe sowie durch Bildung eines Films aus verdampfendem Schichtmaterial weiteres lokales Vordrin­ gen der Kernschmelze behindert und so die Verbreitung fördert. Als wei­ tere Maßnahme wird der Bereich, wo mit einem Austreten der Schmelze zu rechnen ist, mit körnigem Material (17), z. B. aus Blei, Eisen, Zink oder Quarz, abgedeckt (Fig. 4).To evenly distribute the meltdown, the arrangement is covered entirely or below the upper part of the prisms ( 1 ) which are particularly protected there with a solid layer ( 16 ) which provides the meltdown with resistance which is sufficiently long for the distribution or by rapid formation of a crust by means of rapid Heat dissipation and the formation of a film of evaporating layer material hampered further local penetration of the meltdown and thus promoted the spread. As a further measure, the area where an escape of the melt is to be expected with granular material ( 17 ), for. B. of lead, iron, zinc or quartz, covered ( Fig. 4).

Um den weiteren Verlauf der Abkühlung nicht durch die verschiedenen, zugegebenen Stoffe zu behindern, sofern diese nicht erfindungsgemäß durch Verdampfen verschwinden, wird dafür ein Abzug (18) vorgesehen (Fig. 4). Selbst wenn dieser nicht möglich sein sollte, wird der Wärmeaus­ trag doch durch die Summe der erfindungsgemäßen Einrichtungen verbes­ sert.In order not to impede the further course of the cooling by the various substances added, provided that these do not disappear due to evaporation according to the invention, an extractor ( 18 ) is provided for this ( FIG. 4). Even if this should not be possible, the heat output is improved by the sum of the devices according to the invention.

Schließlich wird dafür gesorgt, daß die Kernschmelze kontrolliert aus dem Reaktordruckbehälter (RDB) austritt. In der erfindungsgemäßen Ausfüh­ rung wird die Isolierung (19) der unteren Kalotte (20) des RDB überwie­ gend mit einem Werkstoff ausgeführt, der metallisch blank ist, aber bei Temperaturen wenig oberhalb der RDB-Betriebstemperatur schmilzt (z. B. - evtl. beschichtetes - Zink). An der Stelle, an der die RDB-Kalotte (20) bevorzugt durchschmelzen soll, besteht die Isolierung (21) aus ebenfalls metallisch blankem Material, mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als dem des RDB (Fig. 4). Alternativ wird der RDB noch vor Austritt der Schmelze von Wasser umgeben, nur an der Sollschmelzstelle nicht - Ab­ deckung durch ein Blech (22), Fig. 5.Finally, it is ensured that the meltdown exits the reactor pressure vessel (RPV) in a controlled manner. In the embodiment according to the invention, the insulation ( 19 ) of the lower spherical cap ( 20 ) of the RPV is predominantly made with a material that is bare metal, but melts at temperatures slightly above the RPV operating temperature (e.g. - possibly coated - zinc). At the point at which the RPV dome ( 20 ) should preferably melt, the insulation ( 21 ) is also made of bare metal, with a melting point equal to or higher than that of the RPV ( Fig. 4). Alternatively, the RPV is surrounded by water before the melt emerges, only not at the target melting point - From cover by a sheet ( 22 ), Fig. 5th

In einer besonderen Ausformung der erfindungsgemäßen Ideen könnte die Kernschmelze bei bestehenden Druckwasserreaktoren (DWR) wie folgt ausgeführt werden (Fig. 5):In a special embodiment of the ideas according to the invention, the meltdown in existing pressurized water reactors (DWR) could be carried out as follows ( FIG. 5):

  • - Abdeckung des untersten Teils des RDB (20) durch ein Blech (22) zur Verhinderung der Kühlung mit Wasser (gezielte Schwächung)- Covering the lowest part of the RPV ( 20 ) by a sheet ( 22 ) to prevent cooling with water (targeted weakening)
  • - Anhebung der auf der Betongrube liegenden Isolierung (19) (z. B. um 600 mm),- raising the insulation ( 19 ) lying on the concrete pit (e.g. by 600 mm),
  • - Anordnung von oben abgedeckten, oben seitlich offenen, unten ge­ schlossenen Leerrohren (1) unter der Isolierung (19); diese werden zusätzlich (z. B. 600 mm) in den Beton (23) eingesenkt, der Beton wird hier als Opfermaterial verwendet - Arrangement from the top, open at the side laterally, below closed ge empty pipes ( 1 ) under the insulation ( 19 ); these are additionally sunk (e.g. 600 mm) into the concrete ( 23 ), the concrete is used here as sacrificial material
  • -Einbringen von zusätzlichem Opfermaterial über dem Beton, z. B. eine Schicht Zink (oben) (24) und eine Schicht Lithiumhydrid (unten) (25)-Insert additional sacrificial material over the concrete, e.g. B. a layer of zinc (top) ( 24 ) and a layer of lithium hydride (bottom) ( 25 )
  • - Verknüpfung der Rohre durch zwei hochtemperaturbeständige Gitter (11) unter der Isolierung und über dem Beton, dort soweit konstruk­ tiv möglich- Linking the pipes through two high temperature resistant grilles ( 11 ) under the insulation and over the concrete, where constructively possible
  • - Verknüpfung der Rohre durch zur Mitte hin fallende, flexibel ver­ legte, durch das obere Gitter und zusätzliche Abdeckbleche mecha­ nisch geschützte Verbindungsrohre (26)- Connection of the pipes by flexible pipes that fall towards the center and are mechanically protected by the upper grille and additional cover plates ( 26 )
  • - Anbindung der äußeren Rohre an Wasser-Reservoire (3)/(5), deren Vorrat ausreicht, das ganze Gebäude bis etwa zum Zylinderansatz des RDB zu fluten- Connection of the outer pipes to water reservoirs ( 3 ) / ( 5 ), the supply of which is sufficient to flood the entire building up to approximately the cylinder base of the RPV
  • - Rücklauf von Wasser, das am Reaktorsicherheitsbehälter konden­ siert, über diese Reservoire oder über zusätzliche Öffnungen (4) im aufgehenden Beton, die durch Hitzeeinwirkung aufschmelzen- Return of water that condenses on the reactor containment vessel, through these reservoirs or through additional openings ( 4 ) in the rising concrete, which melt due to the action of heat
  • - Zulauf vom Wasser zu den Rohren (1) erst im Bedarfsfall durch aktives Öffnen (besonders gesicherte, störfallfeste Armaturen) oder durch passives Öffnen (z. B. durch Hitze) der Zulaufrohre- Inlet from the water to the pipes ( 1 ) only if necessary by active opening (especially secured, accident-proof fittings) or by passive opening (e.g. by heat) of the inlet pipes
  • - Nutzung der vorhandenen Druckentlastungsöffnung als Überlauf (18); falls damit zu rechnen ist, daß auch ein Teil der Kernschmel­ ze überläuft, Anordnung von Wasserzulauf-Rohren unter dem Ober­ lauf (zur Verhinderung einer Absenkung) und ggf. zusätzlicher Leer­ rohre der beschriebenen Art jenseits des Oberlaufs, in der Ausfüh­ rung jedoch kürzer, ohne Deckel, ohne Wasserzufuhr (nur Sumpf­ wasser von oben) und mit geringerer Verankerung im Beton.- Use of the existing pressure relief opening as an overflow ( 18 ); if it is to be expected that part of the meltdown will overflow, arrangement of water inlet pipes under the upper run (to prevent a lowering) and, if necessary, additional empty pipes of the type described beyond the upper run, but shorter in execution, without cover, without water supply (only sump water from above) and with less anchoring in the concrete.

Claims (26)

1. Kernreaktor mit einem in einem Reaktordruckbehälter unterge­ brachten Kern und einer unter diesem angeordneten wannenförmi­ gen Struktur sowie mit einer den Reaktordruckbehälter einschließenden Sicherheitshülle, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Kernschmelzens aufrecht stehende, prismatische Hohlkörper (Pris­ men) in der wannenförmigen Struktur die Kühlung der Schmelze auf passive Weise unterstützen.1. Nuclear reactor with a core placed in a reactor pressure vessel and a wanne-shaped structure arranged beneath it, and with a safety sleeve enclosing the reactor pressure vessel, characterized in that in the event of a meltdown, upright, prismatic hollow bodies (prisms) in the trough-shaped structure, the cooling support the melt in a passive way. 2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen aus einer Eisenlegierung oder aus höherschmelzenden Werkstoffen bestehen oder ganz oder teilweise (z. B. nur im oberen Bereich) außen isoliert sind.2. Nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the Prisms made of an iron alloy or of higher melting ones Made of materials or in whole or in part (e.g. only in the upper Area) are insulated on the outside. 3. K. n. A. 1 oder 2, d. g., daß die Prismen durch Deckel abgedeckt sind, die das Eindringen von Kernschmelze verhindern, das Austre­ ten von Kühlmedium aber erlauben.3. N / A 1 or 2, i.e. g. that the prisms covered by lids that prevent the ingress of meltdown, the ex allow cooling medium. 4. K. n. A. 1, 2 oder 3., d. g., daß in den Prismen je ein zweites kon­ zentrisches Prisma angeordnet ist, daß je nach Gesamtkonfiguration als Fall- oder Steigrohr für ein Kühlmedium dient und die passive Wärmeabfuhr unterstützt.4. K. n. A. 1, 2 or 3., d. g. that a second con centric prism is arranged depending on the overall configuration serves as a downpipe or riser for a cooling medium and the passive Supports heat dissipation. 5. K. n. einem der Ansprüche 1 bis 4, d. g., daß die Prismen mit einem flüssigen oder festen Stoff gefüllt sind, dessen Ver­ dampfungspunkt unter dem Schmelzpunkt des Rohrmaterials liegt. 5. K. n. One of claims 1 to 4, d. g. that the prisms with a liquid or solid substance, the Ver vaporization point is below the melting point of the pipe material.   6. K. n. A. 5, d. g., daß dieser Stoff Wasser ist und daß die Prismen mit einem Wasserreservoir verbunden sind.6. N / A 5, i.e. g. that this substance is water and that the prisms are connected to a water reservoir. 7. K. n. einem der Ansprüche 1 bis 6, d. g., daß auf die Kernschmelze von oben aufgegebenes Wasser in die Prismen eindringt und die Kühlung der Schmelze verbessert.7. K. n. One of claims 1 to 6, d. g. that on the meltdown water from above penetrates into the prisms and the Cooling of the melt improved. 8. K. n. A. 1 oder 2, d. g., daß die Prismen als geschlossene, z. B. mit Kalium oder Natrium gefüllte Wärmerohre ausgebildet sind, die die Wärme nach unten, oben oder in beide Richtungen abgeben.8. N / A 1 or 2, i.e. g. that the prisms as closed, z. B. with Potassium or sodium filled heat pipes are designed that the Release heat downwards, upwards or in both directions. 9. K. n. A. 1, d. g., daß annähernd vertikale, runde oder anders ge­ formte, durch die Kruste der Kernschmelze begrenzte, durch oben aufgegebenes Wasser aufrechterhaltene Löcher in der Schmelze er­ zeugt werden, und zwar durch lokale Konzentration leicht schmel­ zender oder siedender Stoffe, die zeit- und teilweise durch weni­ ger leicht schmelzende Stoffe wie Kupfer oder Eisen festgehalten werden.9. K. n.A. 1, i.e. g. that approximately vertical, round or otherwise ge shaped, bounded by the crust of the meltdown, by above abandoned water maintained holes in the melt he be created, and that by local concentration slightly melt zender or boiling substances, the time and partially by less low melting materials such as copper or iron will. 10. K. n. A. 1, mit oder ohne Prismen, d. g., daß die wannenförmige Struktur oder der Raum zwischen den Prismen ganz oder teilweise durch Opfermaterial ausgefüllt ist, welches aus leicht schmelzenden oder siedenden Stoffen besteht, beispielsweise Beton.10. N / A 1, with or without prisms, i.e. g. that the trough-shaped Structure or the space between the prisms in whole or in part is filled with sacrificial material, which consists of easily melting or boiling substances, for example concrete. 11. K. n. A. g oder 10, d. g., daß die Stoffe metallisch sind und z. B. aus Kadmium, Zink, Magnesium, Wismut, Antimon, Barium oder Blei bestehen.11. K. n. A. g or 10, d. g. that the substances are metallic and z. B. made of cadmium, zinc, magnesium, bismuth, antimony, barium or Lead exist. 12. K. n. A. 11, d. g., daß der Stoff Blei ist, der aufgrund seines spezi­ fischen Gewichtes nach Kondensation an der Oberfläche wieder in die Schmelze eindringen kann. 12. K. n.A. 11, i.e. g. that the substance is lead, which due to its speci fish weight after condensation on the surface the melt can penetrate.   13. K. n. A. 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff Wasser ist, das mit Hilfe zusätzlich verlegter Kühlrohre in gefrorenem Zu­ stand gehalten wird, oder Wasser in flüssiger, vorzugsweise gekap­ selter Form, oder Wasser in anders gebundener Form, z. B. Kri­ stallwasser.13. K. n. A. 9 or 10, characterized in that the substance is water is that with the help of additionally laid cooling pipes in frozen Zu is maintained, or water in liquid, preferably cap rare form, or water in a different form, e.g. B. Kri stall water. 14. K. n. A. 1, mit oder auch ohne Prismen, d. g., daß die wannenför­ mige Struktur oder der Raum zwischen den Prismen ganz oder teil­ weise mit sauerstoffzehrenden Stoffen ausgefüllt ist.14. N / A 1, with or without prisms, i.e. g. that the tub support structure or the space between the prisms in whole or in part is filled with oxygen-consuming substances. 15. K. n. A. 14, d. g., daß die sauerstoffzehrenden Stoffe Metalle sind mit höherer Affinität zu Sauerstoff als die Metalle der Kern­ schmelze, z. B. Aluminium, oder Metallhydride, insbesondere Lithium-, Magnesium- oder Titanhydrid, oder Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoff als Graphit oder Ruß, Karbide (z. B. Borkarbid), Schwe­ fel oder Schwefelverbindungen.15. K. n.A. 14, i.e. g. that the oxygen-consuming substances are metals with higher affinity for oxygen than the core metals melt, e.g. As aluminum, or metal hydrides, in particular Lithium, magnesium or titanium hydride, or hydrocarbons, Carbon as graphite or carbon black, carbides (e.g. boron carbide), welding fel or sulfur compounds. 16. K. n. A. 15, d. g., daß feste sauerstoffzehrende Stoffe in die Kern­ schmelze eingetragen werden durch Unterbringung der sauerstoff­ zehrenden Stoffe in raumfüllendem Opfermaterial oder in spezifisch leichten aufschmelzenden Stoffen unter der Kernschmelze oder in festen, z. B. kugelförmigen, unter der Kernschmelze angeordneten Kapseln von hinreichend niedrigem spezifischen Gewicht und hin­ reichender geometrischer Größe zur Durchdringung der Kruste der Kernschmelze, wonach die Kapseln durch die Kernschmelze oder durch Innendruck zerstört werden.16. K. n.A. 15, i.e. g. that solid oxygen-consuming substances in the core melt can be entered by housing the oxygen draining substances in space-filling sacrificial material or in specific light melting substances under the meltdown or in fixed, e.g. B. spherical, arranged under the meltdown Capsules of sufficiently low specific weight and there sufficient geometric size to penetrate the crust of the Meltdown, after which the capsules through the meltdown or be destroyed by internal pressure. 17. K. n. A. 15 oder 16, d. g., daß feste sauerstoffzehrende Stoffe durch Zugabe von Schwermetall ein spezifisches Gewicht ähnlich dem der Schmelze erhalten; in einer besonderen Ausformung erfolgt die Zugabe heterogen, z. B. in Kugelschalen dergestalt, daß das spezifische Gewicht der Kombination abwechselnd größer und klei­ ner ist als das der Schmelze. 17. N / A 15 or 16, i.e. g. that solid oxygen-consuming substances by adding heavy metal a specific weight similar that of the melt; takes place in a special form the addition heterogeneous, e.g. B. in spherical shells so that specific weight of the combination alternately larger and smaller ner than that of the melt.   18. K. n. einem der vorgenannten Ansprüche, d. g., daß die in der wannenförmigen Struktur angeordneten Stoffe einschließlich der vollen Länge der Prismen oder zumindest des unteren Teils der Prismen von einer waagerechten oder kegelförmigen Schicht abgedeckt wer­ den, die die ausströmende Kernschmelze verteilt.18. K. n. One of the preceding claims, d. g. that the in the tub-shaped Structure arranged fabrics including the full Length of the prisms or at least the lower part of the prisms covered by a horizontal or conical layer the one that distributes the outflowing meltdown. 19. K. n. Anspruch 18, d. g., daß die Schicht aus Stahl oder einem hö­ herschmelzenden Stoff mit oder ohne Isolierung oder aus einem schnell, schmelzenden oder verdampfenden Stoff, z. B. Zink oder Eis besteht.19. K. n. Claim 18, d. g. that the layer of steel or a ho fusing material with or without insulation or from a fast, melting or evaporating substance, e.g. B. zinc or ice consists. 20. K. n. Anspruch 18 oder 19, d. g., daß die Schicht an den Stellen, an dem ein Auftreffen von Kernschmelze erwartet werden kann, durch körniges Material (Sand), z. B. aus Eisen, Blei, Zink oder Quarz, abgedeckt wird.20. K. n. Claim 18 or 19, d. g. that the layer at the points at which can be expected to occur through meltdown granular material (sand), e.g. B. of iron, lead, zinc or quartz, is covered. 21. K. n. einem der vorgenannten Ansprüche, d. g., daß ein Schlacken- und Opfermaterial-Überlauf vorhanden ist, vorzugsweise unterhalb der Oberkante der Prismen.21. K. n. One of the preceding claims, d. g. that a slag and Sacrificial material overflow is present, preferably below the top edge of the prisms. 22. K. n. einem der vorgenannten Ansprüche, d. g., daß der Ort des Austritts der Kernschmelze durch eine Schwachstelle des Reaktor­ druckbehälters definiert ist.22. K. n. One of the preceding claims, d. g. that the place of Escape of the meltdown through a weak point in the reactor pressure vessel is defined. 23. K. n. A. 22, d. g., daß die Schwachstelle sich erst bei einem Kern­ schmelzvorgang bildet.23. K. n.A. 22, i.e. g. that the weak point is only at a core melting process forms. 24. K. n. A 23, d. g., daß die Isolierung des Reaktordruckbehälters bei erhöhter Wärmestrahlung nur am Ort der beabsichtigten Schwä­ chung hohe Rückstrahlungseigenschaften behält, z. B. dadurch, daß die Isolierung andernorts schmilzt und wärmeabsorbierende Oberflä­ chen freilegt. 24. K. n. A 23, i.e. g. that the insulation of the reactor pressure vessel at increased heat radiation only at the location of the intended Schwä chung retains high reflective properties, e.g. B. in that the insulation melts elsewhere and absorbs heat Chen exposed.   25. K. n. A. 23, d. g., daß der Reaktordruckbehälter vor Austritt der Kernschmelze außen mit Wasser gekühlt wird, nur am Ort der be­ absichtigten Schwächung nicht.25. K. n.A. 23, i.e. g. that the reactor pressure vessel before the Meltdown is cooled outside with water, only at the location of the be intentional weakening. 26. K. n. vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Merkmale auf Konzepte mit großflächiger Ausbreitung der Kernschmelze angewendet werden oder daß sie miteinander kombiniert werden, z. B. durch Anordnung unterschiedlicher Stoffe in horizontalen Schichten oder innerhalb und außerhalb der Prismen; außerhalb der Prismen werden leichte Stoffe, die nicht in fester Form aufschwimmen sollen, großflächig ausgeführt.26. K. n. Aforementioned claims, characterized in that the individual features on concepts with large-scale spread the meltdown can be applied or that they are with each other can be combined, e.g. B. by arranging different substances in horizontal layers or inside and outside the prisms; outside the prisms are light substances that are not in solid Form should float, carried out over a large area.
DE4122153A 1991-07-04 1991-07-04 Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core Withdrawn DE4122153A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4122153A DE4122153A1 (en) 1991-07-04 1991-07-04 Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4122153A DE4122153A1 (en) 1991-07-04 1991-07-04 Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4122153A1 true DE4122153A1 (en) 1993-01-07

Family

ID=6435426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4122153A Withdrawn DE4122153A1 (en) 1991-07-04 1991-07-04 Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4122153A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021058534A1 (en) * 2019-09-26 2021-04-01 Framatome Gmbh System for stabilizing a meltdown in a nuclear power plant
RU2811458C1 (en) * 2019-09-26 2024-01-11 Фраматом Гмбх Nuclear power plant core melting stabilization system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021058534A1 (en) * 2019-09-26 2021-04-01 Framatome Gmbh System for stabilizing a meltdown in a nuclear power plant
RU2811458C1 (en) * 2019-09-26 2024-01-11 Фраматом Гмбх Nuclear power plant core melting stabilization system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4237245C2 (en) Nuclear reactor with a device for recovering the core after its accidental melting
EP3236472B1 (en) System for confining and cooling melt from the core of a water cooled and moderated reactor
EP0563118B1 (en) Core containment device in nuclear reactor installation and emergency cooling on core melt-through
EP3236473B1 (en) System for confining and cooling melt from the core of a nuclear reactor
EP0034150B1 (en) Container for carrying radioactive materials
KR100597723B1 (en) Passive Cooling and Arresting Device for Molten Core Material
DE2614187A1 (en) COLLECTION DEVICE FOR MOLTEN MATERIAL OF THE REACTOR CORE IN THE EVENT OF A REACTOR ACCIDENT LEADING TO REACTOR CORE MELTING
JP2022525566A (en) Melt confinement device
DE4322107A1 (en) Device for collecting and cooling the meltdown
US5280509A (en) Device for cooling the core and protecting the concrete structure of a nuclear reactor of which the core has begun to melt as the result of an accident
DE4032736C2 (en) Cooling devices in the foundation area of a nuclear reactor for cooling a meltdown in a hypothetical accident
JPH05134076A (en) Apparatus for recovering and cooling core of atomic reactor in core melted state
DE4306864C2 (en) Arrangement for securing a nuclear reactor in the event of a meltdown
DE2840086A1 (en) CORE REACTOR SYSTEM WITH A COLLECTION DEVICE FOR A MELTING REACTOR CORE
EP1233423B1 (en) Apparatus for cooling and protecting a reactor pressure vessel in the event of a core melting accident
DE2459339A1 (en) Collection and cooling system for molten core material - from nuclear reactor under emergency conditions
DE3534422C2 (en)
DE19949585B4 (en) Water nuclear reactor with integrated collection
DE4122153A1 (en) Nuclear reactor with passive core melt cooling - includes upright prismatic hollow bodies located in basin-like structure below core
DE1089488B (en) Nuclear reactor with deployable safety device
US4650642A (en) Heat dissipating nuclear reactor with metal liner
DE2625357C3 (en) Nuclear reactor in a refrigerated safety envelope enclosing it
CN116368580A (en) Safety system and safety control method for preventing reactor core melt from penetrating RPV
DE2459697A1 (en) CONTAINER FOR TRANSPORTING RADIATED MATERIALS
RU2606381C1 (en) Nuclear reactor heavy accident differential localisation system with breaking reactor floor and large surface area trap

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee