JPH0843576A - 原子炉コアキャッチャー - Google Patents
原子炉コアキャッチャーInfo
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- JPH0843576A JPH0843576A JP6175455A JP17545594A JPH0843576A JP H0843576 A JPH0843576 A JP H0843576A JP 6175455 A JP6175455 A JP 6175455A JP 17545594 A JP17545594 A JP 17545594A JP H0843576 A JPH0843576 A JP H0843576A
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- Japan
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- reactor
- coolant
- shell
- core
- units
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】炉心溶融物を効率的に冷却し、その熱エネルギ
ーが機械的エネルギーに転換されないように除去する。 【構成】炉容器２の下方空間４に凹部６を設け、この凹
部６内に多数個の冷却材ユニット７を集合配置する。こ
の冷却材ユニット７はスチール製密閉殻体内に冷却材お
よび不活性ガスが封入され、殻体の表面に多数の薄肉部
が形成されている。
ーが機械的エネルギーに転換されないように除去する。 【構成】炉容器２の下方空間４に凹部６を設け、この凹
部６内に多数個の冷却材ユニット７を集合配置する。こ
の冷却材ユニット７はスチール製密閉殻体内に冷却材お
よび不活性ガスが封入され、殻体の表面に多数の薄肉部
が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高速増殖炉または軽水炉
に設置されている炉心の溶融時に発生する炉心溶融物を
冷却する原子炉コアキャッチャーに関する。
に設置されている炉心の溶融時に発生する炉心溶融物を
冷却する原子炉コアキャッチャーに関する。
【０００２】
【従来の技術】高速増殖炉や軽水炉には万一の苛酷事故
時の炉心溶融に備えて炉心溶融物を効率的に冷却し、そ
の熱エネルギーが機械的エネルギーに転換されないよう
に冷却するための原子炉コアキャッチャーが設置され
る。
時の炉心溶融に備えて炉心溶融物を効率的に冷却し、そ
の熱エネルギーが機械的エネルギーに転換されないよう
に冷却するための原子炉コアキャッチャーが設置され
る。
【０００３】従来の原子炉コアキャッチャーは原理的に
は２種類の冷却形態に分類される。すなわち、（１）炉
容器を貫通した炉心溶融物を、冷却材のなかに導くも
の、（２）落下した炉心溶融物の上から冷却材を散布す
るものである。
は２種類の冷却形態に分類される。すなわち、（１）炉
容器を貫通した炉心溶融物を、冷却材のなかに導くも
の、（２）落下した炉心溶融物の上から冷却材を散布す
るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）においては
水蒸気爆発の可能性を否定できないこと、および（２）
においては炉容器底部に堆積した炉心溶融物を充分に冷
却できることの立証が困難であったことが挙げられる。
水蒸気爆発の可能性を否定できないこと、および（２）
においては炉容器底部に堆積した炉心溶融物を充分に冷
却できることの立証が困難であったことが挙げられる。
【０００５】また、（１），（２）に共通する課題とし
て、軽水炉においては、炉心溶融物は70気圧程度の高圧
で、溶融貫通した炉容器から噴出する場合があり、この
運動エネルギーを吸収するためのショック・アブソーバ
ーが必要であったことが挙げられる。
て、軽水炉においては、炉心溶融物は70気圧程度の高圧
で、溶融貫通した炉容器から噴出する場合があり、この
運動エネルギーを吸収するためのショック・アブソーバ
ーが必要であったことが挙げられる。
【０００６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、高速増殖炉に対しても、軽水炉に対しても有
効で、高速増殖炉においては過度な燃料・冷却材相互作
用（ＦＣＩ）を起こすことなく炉心溶融物を冷却でき、
軽水炉においては水蒸気爆発を起こすことなく炉心溶融
物の噴出エネルギーを吸収することができる原子炉コア
キャッチャーを提供することにある。
たもので、高速増殖炉に対しても、軽水炉に対しても有
効で、高速増殖炉においては過度な燃料・冷却材相互作
用（ＦＣＩ）を起こすことなく炉心溶融物を冷却でき、
軽水炉においては水蒸気爆発を起こすことなく炉心溶融
物の噴出エネルギーを吸収することができる原子炉コア
キャッチャーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は原子炉の炉容器
または原子炉圧力容器の下方に設けられる空間に集合配
置された多数個の冷却ユニットからなり、前記冷却ユニ
ットは密閉殻体内に冷却材および不活性ガスが封入され
るとともに前記殻体に薄肉部が形成されてなることを特
徴とする。
または原子炉圧力容器の下方に設けられる空間に集合配
置された多数個の冷却ユニットからなり、前記冷却ユニ
ットは密閉殻体内に冷却材および不活性ガスが封入され
るとともに前記殻体に薄肉部が形成されてなることを特
徴とする。
【０００８】
【作用】炉心溶融物が炉容器を貫通し、冷却ユニットに
落下すると、まず上部の冷却ユニットと接触し、殻体
（スチール製）を通して熱伝導により、殻体内部の冷却
材を沸騰させる。これにより生じる圧力で、薄肉部のい
づれかが破損し、冷却材が噴出する。
落下すると、まず上部の冷却ユニットと接触し、殻体
（スチール製）を通して熱伝導により、殻体内部の冷却
材を沸騰させる。これにより生じる圧力で、薄肉部のい
づれかが破損し、冷却材が噴出する。
【０００９】多数の冷却ユニットが同時に炉心溶融物と
接触したとしても、噴出により冷却される炉心溶融物の
領域は局所的であり、かつ炉心溶融物は冷却ユニットに
よる流動抵抗でゆっくりと下方へ侵入するため、大規模
な接触面積は生成されず、従って大規模な蒸気爆発も生
じない。
接触したとしても、噴出により冷却される炉心溶融物の
領域は局所的であり、かつ炉心溶融物は冷却ユニットに
よる流動抵抗でゆっくりと下方へ侵入するため、大規模
な接触面積は生成されず、従って大規模な蒸気爆発も生
じない。
【００１０】また、スチール製殻体は内部に空隙を有す
るため、炉容器貫通孔から噴出する炉心溶融物のショッ
クアブソーバーとしての役割も果たす。さらに、不活性
ガスは冷却ユニットが破裂または薄肉部が破損した場
合、ユニット内部の冷却材を効率的に噴出させる。炉心
溶融物を効率的に冷却するためには破裂する度に吹き飛
ばし、炉心溶融物が冷却されないうちに堆積することを
防止する。
るため、炉容器貫通孔から噴出する炉心溶融物のショッ
クアブソーバーとしての役割も果たす。さらに、不活性
ガスは冷却ユニットが破裂または薄肉部が破損した場
合、ユニット内部の冷却材を効率的に噴出させる。炉心
溶融物を効率的に冷却するためには破裂する度に吹き飛
ばし、炉心溶融物が冷却されないうちに堆積することを
防止する。
【００１１】
【実施例】図１から図３を参照しながら本発明に係る原
子炉コアキャッチャーの第１の実施例を説明する。な
お、図１は本実施例の原子炉コアキャッチャーを原子炉
建屋内に設置して炉心溶融物を受け入れている状態を示
し、図２は図１における原子炉コアキャッチャーを示
し、図３は図１における冷却ユニットを示している。
子炉コアキャッチャーの第１の実施例を説明する。な
お、図１は本実施例の原子炉コアキャッチャーを原子炉
建屋内に設置して炉心溶融物を受け入れている状態を示
し、図２は図１における原子炉コアキャッチャーを示
し、図３は図１における冷却ユニットを示している。
【００１２】図１において、符号１は高速増殖炉の炉容
器２を設置した原子炉建屋の要部を部分的に示してい
る。炉容器２内には炉心３が設置されている。原子炉建
屋１内の炉容器２の下方には空間４が設けられており、
この空間４内で原子炉建屋１のコンクリート製床５に凹
部６が形成されている。
器２を設置した原子炉建屋の要部を部分的に示してい
る。炉容器２内には炉心３が設置されている。原子炉建
屋１内の炉容器２の下方には空間４が設けられており、
この空間４内で原子炉建屋１のコンクリート製床５に凹
部６が形成されている。
【００１３】この凹部６内に冷却材ユニット７が多数個
集合して配置されている。この凹部６内に多数個の冷却
材ユニット７が集合配置されている状態を拡大して図２
に示す。
集合して配置されている。この凹部６内に多数個の冷却
材ユニット７が集合配置されている状態を拡大して図２
に示す。
【００１４】この冷却材ユニット７は図３に示すように
密閉された直径１cm〜10cmで例えばスチール製球状殻体
８内に冷却材９と不活性ガス10が封入され、球状殻体８
の表面に多数の半円状薄肉部11が形成されている。この
半円状薄肉部11は例えばゴルフボールの表面に形成され
ているディンプルのようなもので、数気圧の内外圧力差
で容易に破損する程度の厚さとなっている。
密閉された直径１cm〜10cmで例えばスチール製球状殻体
８内に冷却材９と不活性ガス10が封入され、球状殻体８
の表面に多数の半円状薄肉部11が形成されている。この
半円状薄肉部11は例えばゴルフボールの表面に形成され
ているディンプルのようなもので、数気圧の内外圧力差
で容易に破損する程度の厚さとなっている。
【００１５】冷却材９としては、例えば高速増殖炉の場
合にはその冷却材として使用されている液体金属ナトリ
ウムで、不活性ガス10としては例えばアルゴンガスを使
用する。
合にはその冷却材として使用されている液体金属ナトリ
ウムで、不活性ガス10としては例えばアルゴンガスを使
用する。
【００１６】しかして、上記第１の実施例において、万
一の苛酷事故が発生して図１に示したように炉心２が発
生して炉心溶融物12が炉容器２を貫通し、冷却ユニット
７上に落下すると、まず上部の冷却ユニット７と接触
し、球状殻体８を通して熱伝導により内部の冷却材９を
沸騰させる。これにより生じる圧力で、薄肉部11のいず
れかが破損して冷却材９が噴出する。
一の苛酷事故が発生して図１に示したように炉心２が発
生して炉心溶融物12が炉容器２を貫通し、冷却ユニット
７上に落下すると、まず上部の冷却ユニット７と接触
し、球状殻体８を通して熱伝導により内部の冷却材９を
沸騰させる。これにより生じる圧力で、薄肉部11のいず
れかが破損して冷却材９が噴出する。
【００１７】多数の冷却ユニット７が同時に炉心溶融物
12と接触したとしても、噴出により冷却される炉心溶融
物12の領域は局所的であり、かつ炉心溶融物12は球状殻
体８による流動抵抗でゆっくりと下方へ侵入する。その
ため、大規模な接触面積は生成されず、大規模な接触を
回避し、徐々に冷却される。
12と接触したとしても、噴出により冷却される炉心溶融
物12の領域は局所的であり、かつ炉心溶融物12は球状殻
体８による流動抵抗でゆっくりと下方へ侵入する。その
ため、大規模な接触面積は生成されず、大規模な接触を
回避し、徐々に冷却される。
【００１８】また、球状殻体８内には不活性ガス10を封
入する空間を有するため、炉容器２の貫通孔から噴出す
る炉心溶融物12のショック・アブソーバ（緩衝機構）と
しての役割を果たす効果がある。
入する空間を有するため、炉容器２の貫通孔から噴出す
る炉心溶融物12のショック・アブソーバ（緩衝機構）と
しての役割を果たす効果がある。
【００１９】なお、上記第１の実施例では高速増殖炉に
適用した例で説明したが、軽水炉においても前記実施例
と同様に原子炉圧力容器の下方空間に適用できるが、軽
水炉の場合には冷却材９に液体金属ナトリウム以外の水
を使用することにより大規模な水蒸気爆発を防止するこ
とができる。
適用した例で説明したが、軽水炉においても前記実施例
と同様に原子炉圧力容器の下方空間に適用できるが、軽
水炉の場合には冷却材９に液体金属ナトリウム以外の水
を使用することにより大規模な水蒸気爆発を防止するこ
とができる。
【００２０】また、球状殻体８の材質はスチール以外に
冷却ユニットに接して高温となった場合、水、金属反応
が激しく起こらないような物質であるならば、その物質
は特に限定されるものではない。
冷却ユニットに接して高温となった場合、水、金属反応
が激しく起こらないような物質であるならば、その物質
は特に限定されるものではない。
【００２１】つぎに、図４から図６により本発明の第２
の実施例を説明する。この第２の実施例が第１の実施例
と異なる点は球状殻体８の代りに円筒状殻体13を使用し
たことにあり、他の部分は第１の実施例と同様であるた
め重複する部分の説明は省略し、その要部のみ説明す
る。
の実施例を説明する。この第２の実施例が第１の実施例
と異なる点は球状殻体８の代りに円筒状殻体13を使用し
たことにあり、他の部分は第１の実施例と同様であるた
め重複する部分の説明は省略し、その要部のみ説明す
る。
【００２２】すなわち、図４に示したように円筒状殻体
13は両端が閉塞され、内部に冷却材９と不活性ガス10が
密封されており、外面に多数の半円状薄肉部11が形成さ
れている。
13は両端が閉塞され、内部に冷却材９と不活性ガス10が
密封されており、外面に多数の半円状薄肉部11が形成さ
れている。
【００２３】図５（ａ）は上記円筒状殻体13を冷却材ユ
ニット７ａとして凹部６内に均一に一方向に配列して多
数段積み上げて原子炉コアキャッチャーを構成した例を
示し、図５（ｂ）は図５（ａ）において冷却材ユニット
７ａを縦横に配列して均一に多数段積み上げて原子炉コ
アキャッチャーを構成した他の例を示している。
ニット７ａとして凹部６内に均一に一方向に配列して多
数段積み上げて原子炉コアキャッチャーを構成した例を
示し、図５（ｂ）は図５（ａ）において冷却材ユニット
７ａを縦横に配列して均一に多数段積み上げて原子炉コ
アキャッチャーを構成した他の例を示している。
【００２４】しかして、この第２の実施例においては第
１の実施例と同様に高速増殖炉においては過度な燃料・
冷却材相互作用（ＦＣＩ）を起こすことなく、炉心溶融
物を冷却でき、一方、軽水炉においては水蒸気爆発を起
こすことなく炉心溶融物を冷却でき、炉心溶融物の噴出
エネルギーを吸収できる効果がある。
１の実施例と同様に高速増殖炉においては過度な燃料・
冷却材相互作用（ＦＣＩ）を起こすことなく、炉心溶融
物を冷却でき、一方、軽水炉においては水蒸気爆発を起
こすことなく炉心溶融物を冷却でき、炉心溶融物の噴出
エネルギーを吸収できる効果がある。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、原子炉の苛酷事故時
に、炉心溶融物が炉容器または原子炉圧力容器を貫通し
ても、大規模な蒸気爆発を生じさせることなく、また、
炉容器または原子炉圧力容器の下方のコンクリートへの
衝撃を緩和でき、炉心溶融物を冷却できる。
に、炉心溶融物が炉容器または原子炉圧力容器を貫通し
ても、大規模な蒸気爆発を生じさせることなく、また、
炉容器または原子炉圧力容器の下方のコンクリートへの
衝撃を緩和でき、炉心溶融物を冷却できる。
【図１】本発明に係る原子炉コアキャッチャーの第１の
実施例を説明するための原子炉建屋内の要部を概略的に
示す縦断面図。
実施例を説明するための原子炉建屋内の要部を概略的に
示す縦断面図。
【図２】図１における原子炉コアキャッチャーを示す縦
断面図。
断面図。
【図３】図１における冷却ユニットを拡大して示す縦断
面図。
面図。
【図４】本発明に係る原子炉コアキャッチャーの第２の
実施例における冷却ユニットを示す縦断面図。
実施例における冷却ユニットを示す縦断面図。
【図５】（ａ）は図４における冷却ユニットを配列した
原子炉コアキャッチャーの１例を示す縦断面図、（ｂ）
は（ａ）における他の例を示す縦断面図。
原子炉コアキャッチャーの１例を示す縦断面図、（ｂ）
は（ａ）における他の例を示す縦断面図。
１…原子炉建屋、２…炉容器、３…炉心、４…空間、５
…コンクリート製床、６…凹部、７，７ａ…冷却材ユニ
ット、８…球状殻体、９…冷却材、10…不活性ガス、11
…薄肉部、12…炉心溶融物、13…円筒状殻体。
…コンクリート製床、６…凹部、７，７ａ…冷却材ユニ
ット、８…球状殻体、９…冷却材、10…不活性ガス、11
…薄肉部、12…炉心溶融物、13…円筒状殻体。
Claims (3)
- 【請求項１】 原子炉の炉容器または原子炉圧力容器の
下方に設けられる空間に集合配置された多数個の冷却ユ
ニットからなり、前記冷却ユニットは密閉殻体内に冷却
材および不活性ガスが封入されるとともに前記殻体に薄
肉部が形成されてなることを特徴とする原子炉コアキャ
ッチャー。 - 【請求項２】 前記密閉殻体はスチールにより球状また
は円柱状容器に形成されてなることを特徴とする請求項
１記載の原子炉コアキャッチャー。 - 【請求項３】 前記殻体に形成する多数の薄肉部は前記
殻体内に充填した冷却材および不活性ガスの加熱時の圧
力によって破壊される厚さで、前記殻体の少なくとも一
面にディンプル状に形成されてなることを特徴とする請
求項１記載のは原子炉コアキャッチャー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175455A JPH0843576A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 原子炉コアキャッチャー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175455A JPH0843576A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 原子炉コアキャッチャー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843576A true JPH0843576A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=15996377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6175455A Pending JPH0843576A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 原子炉コアキャッチャー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843576A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008241657A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Toshiba Corp | 原子炉格納容器 |
| WO2012027966A1 (zh) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | 中国核工业第五建设有限公司 | 核电站钢制安全壳的组装和安装方法 |
| US9025721B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Holding device |
| JP2016001164A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 一般財団法人電力中央研究所 | 炉心溶融物の分散構造 |
| JP2016080434A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | 株式会社東芝 | 炉心溶融物保持装置及び原子力施設 |
| JP2017040588A (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 株式会社東芝 | 原子炉設備 |
| CN108538411A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-14 | 中国核电工程有限公司 | 一种堆坑直接滞留的反应堆堆芯熔融物捕集装置 |
| CN108986931A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-11 | 中国核电工程有限公司 | 一种抑制反应堆堆芯熔融物滞留过程中蒸汽***的*** |
| RU2700925C1 (ru) * | 2018-09-25 | 2019-09-24 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Устройство локализации расплава активной зоны ядерного реактора |
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-
1994
- 1994-07-27 JP JP6175455A patent/JPH0843576A/ja active Pending
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| DE19949583B4 (de) * | 1998-10-14 | 2008-10-02 | Commissariat à l'Energie Atomique | Wasser-Kernreaktor mit einem verformbare interne Strukturen enthaltenden Auffang |
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