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
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- coolant
- shell
- core
- units
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- Pending
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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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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*** |
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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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WO2024117689A1 (ko) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | 아주대학교산학협력단 | 원자로 노심용융물 냉각장치 |
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