JP2017190970A - 燃料デブリ保持装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ペデスタルで支持された原子炉圧力容器の真下でペデスタルの内側に配置され、原子炉格納容器床9の上に設置された燃料デブリ保持装置1は、融点が2000℃より高い第1酸化物で形成される下部層2、及び下部層2の上に設置され、第1酸化物の生成自由エネルギーよりも生成自由エネルギーが高い第2酸化物で形成された上部層3を有する。シビアアクシデントが発生し、原子炉圧力容器から溶融している燃料デブリ10Aが上部層3に落下した場合には、燃料デブリ10Aに含まれた金属元素M1と上部層3の第2酸化物が還元反応を生じ、金属元素M1の酸化物を生成する。このため金属元素M1と下部層2の第1酸化物の還元反応が生じなく下部層2の侵食を防止できる。
【選択図】図2
Description
落下した燃料デブリに含まれる金属元素M1のほとんどが、上部層を形成している第2酸化物であるM3O2との還元反応により金属元素M1の酸化物になるので、金属元素M1と下部層の第1酸化物との還元反応が生じなく、金属元素M1による下部層の侵食が防止される。また、生成された金属元素M3の酸化物の生成自由エネルギーが下部層の第1酸化物の生成自由エネルギーよりも高い場合には、金属元素M3と下部層の第1酸化物との還元反応が生じなく、生成された金属元素M3によっても下部層が侵食されない。しかしながら、(1)式の反応で生成された金属元素M3の酸化物の生成自由エネルギーがその第1酸化物の生成自由エネルギーよりも低い場合には、金属元素M3と下部層の第1酸化物の還元反応が生じ、溶融した燃料デブリによる下部層の侵食が始まる。
Claims (4)
- 融点が2000℃よりも高い第1酸化物で形成される耐熱層である下部層と、前記下部層の上に設置され、前記第1酸化物の生成自由エネルギーよりも生成自由エネルギーが高い第2酸化物で形成される上部層とを備え、炉心を内蔵する原子炉圧力容器の真下に配置されることを特徴とする燃料デブリ保持装置。
- 前記上部層を形成する前記第2酸化物が、板状、ブロック状、フレーク状、塊状及び球状のいずれかの形状をしている請求項1に記載の燃料デブリ保持装置。
- 前記上部層が複数の酸化物層を含んでおり、
前記複数の酸化物層のそれぞれは種類の異なる前記第2酸化物で形成され、
前記複数の酸化物層のそれぞれを形成する前記第2酸化物の融点は、前記下部層から上方に向かうほど低くなる請求項1または2に記載の燃料デブリ保持装置。 - 前記下部層及び前記上部層が、底部及びこの底部に取り付けられた筒状の側壁部を有する金属シェル内に配置された請求項1ないし3のいずれか1項に記載の燃料デブリ保持装置。
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