KR960008856B1 - 역류 냉각제 흐름로를 갖는 액상금속 냉각 원자로에 대한 수동 냉각 시스템 - Google Patents

역류 냉각제 흐름로를 갖는 액상금속 냉각 원자로에 대한 수동 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

역류 냉각제 흐름로를 갖는 액상금속 냉각 원자로에 대한 수동 냉각 시스템
제1도는 액상금속 냉각 원자로 플랜트 단면의 개략도.
제2도는 제1도의 복합 구성부를 상세하게 도시한 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 원자로 플랜트 12 : 원자로 용기
20 : 격납 용기 22, 60 : 배플 실린더
24 : 보조 용기 26 : 콘크리트 사일로
46, 48 : 도관 52, 54 : 차단 밸브
본 출원은 미합중국 특허 제4,959,193; 5,043,135 및 5,043,136호에 관계된다.
본 발명은, 1985년 4월 2일 출원된 미합중국 특허 제4, 508,677호에 게시된 장치와 같이, 실질적으로 액상 금속조(liquid metal pool)내에 잠겨있는 핵분열 가능한 열생성 연료 노심을 갖는 액상 금속 냉각조를 구비한 액상 금속 냉각 원자로에 대한 개선된 수동 냉각 시스템에 관한 것이다.
전력 발생을 위한 액상 소듐 또는 소듐-포타시움금속 냉각 원자로의 동작중에, 돌발사태를 처리하거나 수를 싱행하기 위하여 연료의 핵분열 반응을 증가시킬 필요가 있다. 원자로의 정지는 핵분열 반응시 생성는 중성자를 제거하도록 중성자 흡수 제어봉을 핵분열이 일어나는 연료 노심에 삽입하므로써 성취된다. 그러나, 원자로 중지시 연료의 붕괴로 인해 원자로 장치로부터 계속적으로 방열시켜야 하는 상당량의 열이 계속해서 발생하게 된다.
액상금속 냉각제 및 인접 구조물의 열용량은 잔여열을 방열시키는 역할을 한다. 그러나, 원자로의 구조물은 지속적인 고온에 안전하게 견디는 능력을 갖지 않을 수도 있다. 예컨대, 하우징 사일로(housing siolo)의 콘크리트 벽은 높은 온도에 영향을 받을 경우 뒤틀리고 금이갈 수 있다. 따라서, 보조 냉각장치가 원자로 중지시에 원자로 구조물로부터의 열을 안정하게 제거하기 위해 흔히 사용된다.
종래의 원자로는 상기 원자로로부터 열을 방열시키기 위해 다양한 복합 에너지 구동 냉각 장치를 사용해 왔다. 정지가 발생하는 많은 상황에 있어서, 냉각 장치를 동작시키기 위하여 냉각 장치로 공급되는 에너지 원이 부족될 수 있다. 예컨대, 연료 노심을 냉각시키기 위한 펌프 및 통풍 장치가 제대로 동작하지 않거나 파워가 부족할 수 있다. 게다가, 동작 요원이 필요한 경우, 동작자가 요구되는 상황을 적절하게 실행하지 못하는 상황이 발생될 수 있다.
가장 신뢰할 수 있고 바람직한 냉각 장치는 정지후에 발생되는 잔여열을 계속적으로 제거할 수 있는 완벽한 수동 장치가 되어야 한다.
미합중국 특허 제4,508,677호에 게재된 모듈 방식과 같이 소듐 또는 소듐-포타시움을 냉각제로 사용하는 액상금속 냉각 원자로는 수많은 장점을 제공한다. 수냉 원자로는 물의 비등점 또는 그 근처에서 동작한다. 온도가 크게 상승하게 되면 증가가 발생하고 압력은 증가한다. 이와는 대조적으로, 소듐 또는 소듐-포타시움을 대기압에서 화씨 1800도 정도의 지극히 높은 비등점을 갖는다. 원자로의 정상 동작 온도는 대략 화씨 900도 정도이다. 액상금속의 높은 비등점으로 인하여 수냉 원자로에서의 압력 및 증기 발생 문제가 제거된다. 또한 액상금속의 열용량으로 인해 소듐 또는 소듐-포타시움은 원자로에서의 구조물이 파손될 위험없이 화씨 몇백도까지 가열될 수 있다.
액상금속 냉각조 원자로에 대한 원자로 용기는 근본적으로 용기벽의 보전을 방해하는 어떠한 관통도 없는 상부 개방 원통형 탱크이다. 원자로 1차 용기로부터 액상금속의 누설을 방지하기 위해서 측벽과 바닥벽은 반드시 밀폐되어 있어야 한다. 또한, 용기의 표면은 안정성에 필요한 정밀한 조사를 위해 접근 가능해야 한다.
통상적인 소듐 냉각 원자로에 있어서, 소듐 루프의 두가지 레벨이 이용된다. 일반적으로, 단 하나의 1차 루프 및 둘이상의 2차 루프가 사용된다. 1차 루프는 연료봉에 의해 가열되는 방사성 소듐을 포함하고 있다. 1차 루프는 열교환기를 통과하여 비-방사성 2차 소듐 루프중 하나와 열을 교환한다.
제어봉을 완전히 삽입하여 원자로를 중지시키면, 잔여열은 계속해서 생성되며 플랜트의 열용량에 따라 방열된다. 원자로가 오랜 시간 동안, 즉 중지후 한시간 동안 완전히 가동 상태에 있다고 가정하면, 완전한 가동 상태일 때의 평균 약 2%의 열이 계속해서 발생될 수 있다. 그리고나서 생성된 잔여열은 시간이 지날수록 계속해서 붕괴한다.
본 발명은 1985년 12월 2일 출원된 미합중국 특허 제4,678,626에 게시되고 청구된 액상금속 냉각 원자로로부터 중지시에 발생하는 붕괴열을 제거하기 위한 개선된 수동 냉각 장치를 포함한다.
상술한 미합중국 특허 제4,508,677호 및 4,678,626호에 게시된 내용을 참조하여 관련된 배경 기술이 여기에 기술된다.
본 발명은 액상금속 냉각 원자로 대한 개선된 원자로 중지시의 수동 열제거장치를 구비하는바, 상기 수동 열제거 장치는 전도, 방사, 대류 및 자연 대류 등과 같은 고유한 열전송 메카니즘에 의하여 원자로 연료 노심 붕괴열 및 감지열을 대기로 전송한다. 본 발명의 개선된 장치는 전체적으로 수동이며 유체, 전도, 대류 및 열방사와 같은 고유한 자연 대류 현상에 의해 계속적으로 동작한다.
본 발명은 냉각 공기의 흐름을 위해 종래의 원자로와 격납용기가 결합된 부근에 위치한 1차 수동 냉각 회로를 포함하여 격납용기의 외부 표면으로부터 흡수된 열에너지를 대기로 전송하고 원자로와 격납용기가 파열된 경우에 보완용 대체 2차 수동 냉각 장치와 결합된다.
제어봉이 완전히 삽입된 후의 원자로 정지시에, 연료봉에 의해 발생된 열은 원자로에 의해 비활성 기체 갭을 가로질러 1차적으로 열방사에 의해 둘러싸여 있는 격납 용기에 전송되고 나머지 소량의 열은 포함된 비활성 기체의 전도 및 대류에 의해 전송된다. 원자로의 외부면과 격납용기의 내부면에는 높은 열방사율은 갖는 표면이 제공되어 열전송 효율이 증가하게 된다.
그리고 나서, 일부는 열방사에 의해 그리고 일부는 격납용기와 실드(shield) 사이의 통로에 있는 1차 회로의 순환 공기의 직접적인 대류에 의해 격납용기의 외측면으로부터 열이 제거된다. 그다음에 열에너지는 자연적으로 순환하는 공기에 의해 대기로 전달된다.
모듈-형식의 원자로용 용기는 대략 종래의 원자로 용기와 동일한 높이와 약 1/3의 직경을 갖는다. 모듈 원자로에 있어서, 발생된 파워에 대한 표면적율은 종래의 큰 원자로의 파워율에 대한 표면적 보다 대략 3배정도 더 크다. 이는 잔여열이 수동적으로 방열될 수 있는 충분한 표면적으로 제공한다. 격납 용기의 고도의 방사성 표면도 열전송을 조장한다.
본 발명의 제1목적은 우발적인 오동작 상태하에서의 붕괴열 및 감지열을 제거하기 위한 액상금속 냉각 원자로에 대한 개선된 수동 냉각 안전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2목적은 실질적으로 액상 금속 냉각조내에 잠겨있는 핵분열 가능한 연료 노심을 포함하는 액상금속 냉각 원자로의 수동 냉각에 대한 간접 냉각 안전 수단에 의해 제공된 보호 조장용 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3목적은 원자로와 격납용기의 고장에 기인한 액상금속 냉각제의 누출이 발생하는 상황에서 열을 제거하기 위하여 보조 예비 수동 냉각회로를 포함하는 액상 금속 냉각 원자로의 수동 냉각 안전 시스템에 대한 추가적인 보호 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 제4목적은 완전히 수동이며, 유체, 전도, 대류 및 열방사의 고유한 자연 대류 현상에 의해 동작하는 액상 금속 냉각 원자로에 대한 열제거시스템의 안전 동작을 개선하기 위한 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 제5목적은 액상금속 냉각제를 방출하는 파괴적인 효과에 대해 효과적인 보호를 제공하고 이를 대기중으로 방출시키는 액상금속 냉각 원자로의 정지나 우발적인 중단시에 발생되는 붕괴 및 감지열을 제거하기 위한 예비 수동 안전시스템을 제공하는 것이다.
제1도를 참조하면, 조(pool)-형식의 액상금속 냉각 원자로는 원자로 정지 기간동안 잔여열의 방열을 수용할만큼 충분한 표면적을 갖는다. 일반적으로, 원자로 장치는 비교적 작은 열용량을 갖는다. 격납 구조물을 손상시키지 않고 잔여열을 방열시켜야 한다는 문제가 여전히 남아있다. 완전한 수동 냉각장치는 에너지 구동펌프 및 팬과 동작 요원에 의존하지 않고도 동작할 수 있다. 동시에, 격납용기 그 자체는 매끄러워야 할 필요성과 모듈 원자로의 크기 제한으로 인하여 구조적인 변경이 가해져서는 안되며 어느 한 부분에만 응력이 집중되는 것을 방지하기 위해 구멍이 뚫리지 않는 탱크 구조여야 한다. 또한 엄밀한 조사의 필요조건으로서, 그러한 구조의 제조 및 건립시에 격납 용기의 구조는 조사하는데 간편한 구조여야 한다.
조(pool)-형식의 액상금속 냉각 원자로 플랜트(10)의 실시예는 통상적으로 수직 상향으로 연장된 종축방향으로 위치되어 있는 원통형 탱크 모양으로된 원자로 용기(12)를 구비하고 제거가능한 커버로서 제공되는 개구 상단부를 포함하고 있다. 원자로 용기(12)는, 소듐 금속과 같은, 열을 전사하기 위하여 액상 금속조 냉각제(14)내에 잠겨있는 핵분열 가능 열발생 연료 노심(16)을 갖는 액상금속소 냉각제(14)를 포함하고 있다. 연료의 핵분열 동작 및 그의 속도는 연료 노심으로부터 빠져나가고 들어오는 중성자 흡수 제어봉(18)에 의해 제어된다.
원자로 용기(12)는 일정 간격을 두고 격납용기(20)로 둘러 싸여져 있다. 배플 실린더(baffle cylinder : 22)는 일정한 간격을 두고 실질적으로 격납용기(20)의 길이를 둘러싸고 있다. 보호용기(24)는 격납용기(20) 및 원자로 용기(12)를 포함하는 배플 실린더(22)를 일정 간격을 두고 동심으로 에워싸고 있다. 콘트리트 사일로(concrete silo : 26)는 일정 간격을 두고 동심으로 결합된 보호용액(24), 배플 실린더(22), 격납용기(20) 및 원자로 용기(12)의 배열을 수용하고 있다.
콘트리트 사일로(26)는 그것이 포함하고 있는 원자로 용기, 주위의 용기 및 실린더가 도면부호(28)에 도시된 지표면 아래에 위치한 정도만큼 대체로 지면에 매설되는 것이 바람직하다. 원자로 용기를 포함하는 액상금속을 지표면 아래에 두는 이유는 플랜트의 상태 변화에 관계없이 액상금속이 방출되는 것을 방지하기 위해서이다.
격납돔은 콘크리트 사일로의 상부 개구를 밀폐시켜 방사능 물질이 원자로 플랜트에서 대기중으로 방출되는 것을 방지한다.
일정 간격을 두고 둘러싸인 결합된 요소들이 상기 조립체에 그 조립체 중간공간을 갖는 일련의 격벽을 형성하는 각각이 원통형 측벽이 마련되어 있다. 이들 공간을 특별히 한정하자면, 원자로 용기(12)와 격납용기(20)의 측벽을 구성하고 있는 격벽 사이의 공간(30), 격납 용기(20)와 배출 실린더(22)의 측벽을 구성하고 있는 격벽 사이의 공간(32), 배플 실린더(22)와 보호용기(24)의 측벽을 구성하고 있는 격벽 사이의 공간(34), 보호 용기(24)와 콘크리트 사일로(26)의 내벽을 구성하고 있는 격벽 사이의 공간(36)이 있는데 이는 제2배플실린더에 의해 차례차례 나누어진다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 상기 결합된 구성 요소들은 횡 단면에서 원형으로 되어 있으며 서로에 대해 동심으로 둘러싸고 있고, 중간 공간(30,32,34,36,37)은 횡단면에서 각각 대체로 환형으로 되어 있다.
격납용기(20), 배플 실린더(22), 보호용기(24) 및 콘크리트 사일로(26)는 한개 이상의 상향 돌출부 또는 원자로 용기(12)의 최상부위 및 지면 레벨(28)에서 멀리 뻗어 있는 연장벽을 포함하고 있다. 이리하여 중간격벽을 형성하는 환형공간(32,34,36)은 연장되거나 열생성 원자로 상에 연장되어 있는 돌출부나 연장벽(38)은 격납용기로부터 이웃되거나 연장되고 있고, 돌출부나 연장벽(40)은 배플 실린더(22)로부터 이웃되거나 연장되어 있다. 돌출부나 연장벽(42)는 보호용기(24)로부터 이웃되거나 연장되어 있고, 돌출부나 연장벽(44)는 콘크리트 사일로(26)로부터 이웃되거나 연장되어 있다.
상기 용기 및 실린더로부터 이웃되거나 연장되어 있는 상기 돌출부나 연장벽들은 공간(32,34,36)을 규정하고 배플 실린더(60)에 의해 공간(36)을 부공간(62,64)으로 분리하며 상기 각각의 공간으로부터 상향 연장되어 있는 대응하는 연장부 또는 도관을 제공한다. 격납용기(20)로부터 연장되거나 이웃되는 돌출부나 연장벽(38)과 배플 실린더(22)로부터 연장되거나 이웃되는 돌출부나 연장벽(40)은 한개의 채널이나 공간(32)과 유체 전달되는 한개 이상의 도관(46)을 형성하고 도관으로부터의 상향 개구를 순환 대기쪽으로 연장한다.
배플 실린더(22)로부터 연장되거나 이웃되는 돌출부나 연장벽(40)과 보호용기(24)로부터 연장되거나 이웃되는 돌출부나 연장벽(42)은 한개의 채널이나 공간(34)과 유체 전달되는 하나의 도관(48)을 형성하고 도관으로부터터의 상향 개구를 순환 대기쪽으로 연장한다. 보호용기(24)로부터 연장되거나 이웃되는 돌출부나 연장벽(42)과 콘크리트 사일로(26)로부터 연장되거나 이웃되는 돌출부나 연장벽(44)는 한개의 채널이나 공간(36)과 유체 전달되는 한개이상의 도관(50)을 형성하고 도관으로부터 상향 개구를 순환 대기쪽으로 연장한다.
원자로 용기(12)와 격납용기(20) 사이의 공간(30)은 통상적으로 아르곤 또는 니트로겐과 같은 불활성 기체로 채워지고 밀폐된다. 격납용기(20) 및 매개 불활성 기체는 원자로 용기(12)의 파열 및 소듐과 같은 액상금속 냉각제의 누출이 발생한 경우에 보호 수단으로서 제공된다.
상기 채널이나 도관(46,48)은 대기로부터 그들의 이웃 채널이나 도관따라 공간(32,34)을 폐쇄하기 위하여 개별적으로 차단 밸브(52,54)를 포함하고 있다.
원자로 동작시에, 연료심(16)에 의해 생성되는 열은 액상금속 냉각제(14)의 자연적인 대류에 의해 원자로 용기(12)로 전달되어 열방사에 의해 불활성 기체를 담고있는 공간(30)을 가로질러 원자로 용기(12)로부터 격납용기(20)로 전송된다. 상기 열은 격납용기(20)의 외부면에 접해 있는 공간(32)에 포함되어 있는 공기에 의해 흡수되어 공간(32)내의 자연적인 수직 기류를 유도함에 의해 첨가된 열로부터 감소된 밀도로 인해 윗방향 공기 흐름로를 따라 이동하게 된다. 공간(32)과 도관(48)을 통하여 위로 밖으로 공기 흐롬도를 따라 유도된 상기 열은 공간(34)을 통하여 공기를 대기로부터 채널 또는 도관(48) 아래로 끌어들인다. 공간(34)으로부터의 냉각 대기의 흐름은 이동된 열을 대기밖으로 방출하는 보조 안전 냉각 장치를 통해 냉각 흐름을 영구적으로 순환하기 위해 격납용기(20)의 뜨거운 외부면으로부터 가열된 공간(32)의 위쪽과 배플 실린더(22)의 하부 에지 아래로 계속적으로 통과한다.
채널 또는 도관 및/또는 공간(48,34,32,46)을 통한 이와 같은 열발생 냉각 과정은 보조 안전 냉각 루프(56)로 형성된다.
연료심으로부터의 계속된 열의 방출과 공간(32)내의 공기로의 전송은 보조 안전 루프(56)를 통해 냉각 공기 흐름을 계속하게 하고 대기밖으로 열을 방출한다.
상기 장치의 열 동작수행을 고찰해보면 붕괴열 제거 과도 현상에 대한 최대 평균 노심 소듐 배출구 온도가 약 화씨 1140도 인데 상기 온도는 공칭 계산에 근거한 화씨 1200도의 전류 ASME 서비스 레벨 온도 한계 이하가 바람직하다.
그럴 가능성은 없지만 안전이 고려되어 제안된 경우에도 원자로 및 격납용기(12,20)의 파열이 일어날 수 있다. 이와 같은 경우 통상적으로 원자로 용기(12)의 내용물이 소듐과 같은 액상 금속 냉각제의 누출이 발생되어 격납용기(20)를 통해 공간(32,34)밖으로 흘러나와 냉각 공기 흐름을 차단케 할뿐만 아니라 연료 노심(16)으로부터 멀리 열을 이동하도록 원자로 용기에 남아있는 냉각제의 레벨을 크게 감소시킨다. 원자로 및 격납용기 밖으로 방출되는 흔히 사용되는 소듐과 같은 뜨거운 액상금속 냉각제는 발열화학반응, 소듐 연소 및/또는 위험한 방사능 물질 대기밖으로 방출할 수 있다. 공간(32,34)를 통한 냉각 공기 순환을 방해하는 냉각제 누출이 발생한 경우에는 붕괴 및 감지열을 제거하기 위한 수동 냉각 안전 시스템의 동작을 불가능 하게 하고 그 결과로서 생기는 과열 현상을 원자로 플랜트의 구성물에 커다란 손상을 입히게 되어 보다 큰 과열과 위험을 초래한다.
본 발명에 따르면, 역류 과정 즉 제2보조 안정 냉각 시스템(58)는 원자로(112) 및 격납용기(20)의 파열에 기인한 상당한 액상금속 냉각제의 누출을 방지하는데 제공된다.
도면을 참조하면, 배플 실린더(60)는 보호 용기(24)와 콘크리트 사일로(25) 사이에 아래로 연장되어 제공되고 이는 실질적으로 보호 실린더를 둘러싼다. 콘크리트 사일로의 플로어 아래로 연장되지 않은 배플 실린더는 공간(36)을 두개의 환형 부공간으로 분리시켜 콘크리트 사일로(26)와 배플실린더(60) 사이의 부공간(62)과 배플 실린더(60)와 보호용기(26) 사이의 부공간(64)을 생성한다. 부공간(62,64)은 배플 실린더 하단부 아래서 유체 전달되어 있다.
역류 안전 냉각 장치(58)는 한개 이상의 상향 돌출 또는 연장벽(44)을 포함하는데, 상기 벽(44)는 지면레벨(28)에 상향 및 외향으로 연장되어 있고 상기 레벨(28)은 콘크리트 사일로(26)부근으로부터 연장되어 있다. 벽(42,44)은 한쪽벽에서 다른쪽벽까지 뻗어있는 방사형 격벽에 의해 섹션으로 분리될 수 있는 방사형 격벽에 의해 섹션으로 분리될 수 있는 환형 영역을 형성하여 대기로부터 콘크리트 사일로(26)와 보호용기(24) 사이의 공간 아래쪽으로 유도하는 여러개의 도관을 제공한다. 도관(66)을 형성하는 한개이상의 섹션에서는 콘크리트 사일로(26)와 배플 실린더(60) 사이의 부공간(62)과 유체 전달이 이루어지고, 도관(68)을 형성하는 한개이상의 섹션에서는 배플 실린더(60)와 보호용기(24) 사이의 부공간(64)과 유체 전달이 이루어진다. 따라서 부공간(62,64)에서는 외부 대기와 통해 있고 배플 실린더의 하단부 아래 영역에서 서로서로 유체 전달이 이루어진다.
밀봉(70)은 보호용기(24)의 상부와 벽(42) 사이에서 제공될 수 있다.
따라서, 공간(32,34)으로의 액상금속 냉각제의 실질적인 누출을 초래하는 원자로 및 격납용기(12,20)가 파열될 경우에 있어서, 도관(46,48)내에 있는 밸브(52,54)는 방사능 오염 물질이 대기밖으로 방출되는 것을 방지한다.
게다가, 공간(32,34)으로 누출되는 액상 금속열은 공간(35)으로 전달되어 부공간(64)의 공기를 공간(36)에 전달된 열을 상향으로 끌어올리도록 유도하여 도관(68)을 통해 대기밖으로 열을 방출한다. 부공간(64)으로부터 유도된 공기 흐름열은 도관(66)을 통해 대기로부터 안으로 공기를 끌어들며 부공간(62)으로 전달하고 부공간(64)으로부터 상기 열에 의해 유도된 공기 흐름은 도관(66)을 통해 도관(66) 아래에 있는 대기로 부터 공기를 끌어들여 부공간(62)으로 전달하고 그다음에 배플 실린더(60) 아래에서 역방향으로 끌어들여 부공간(60)으로 전달하며 이로써 역류 안전 냉각 코스(58)을 통한 순환 냉각 공기 흐름은 열이 발생되고 공간(36,64)으로 전송되는 한 계속된다.
따라서, 상기 역류 안전 냉각 코스(58)는 제1보조 안전 냉각 코스(56)로부터 분리되고, 냉각 공기 부공간(62,64) 및 도관(68,66)은 차단 밸브(52,54)가 닫히면 밀폐된다. 더욱이 냉각공기와 통상적으로 소듐을 포함하는 액상금속 냉각제 사이에 직접적인 접촉이 없다. 원자로 열은 언제나 정상 원자로 동작 상태와 보조 안전 냉각(56)붕괴열 제거 동작 상태를 포함한 상기 역류코스(58)에 의해서 제거된다. 그러나, 역류 코스(56)에 의해 열제거는 보호용기(24)에 뜨거운 액상금속 냉각제가 부분적으로 채워질때 크게 증가되고 그 다음에 이중용기(12,20)로 누출되어 원자로 용기(12)의 정상 동작시 액상금속냉각제 레벨(80)은 원자로 용기(12)내에 있는 이중 용기 누출 레벨(82)로 떨어진다. 상기 역류 코스에 의한 열제거에 대한 분석은 파열적 이고/또는 위험한 결과를 방지하도록 설계된 범위 아래의 최대 부피 액상금속 냉각제 온도를 유지한다는 것을 나타낸다.
본 발명의 실시예는 지진의 영향에 대처하기 위한 디자인을 포함하고 있다. 상기 디자인은 원자로 용기(12)와 (12)를 에워싸는 격납용기(20)의 복합 구성을 포함하는데, 이들은 상부 구조(72)에 매달려 있고 상기 상부 구조(72)는 다른 지진 감지 플랜트 요소를 포함하고 있다.
상부 구조(72)를 포함하는 용기는 땅속으로 묻히는 콘크리트 사일로(26)의 상부 구성부를 포함하는 고정구조 토대(74)상에 설치되고 지진에 의해 격리되는 것으로부터 지탱된다. 따라서, 원자로(12) 및 격납용기(20)를 포함하는 상부 구조는, 스프링, 고무패드, 수압 완충기 및 고정구조체(74)를 포함하는 땅에 묻힌 사일로(26) 둘레에 연장되는 상부 환형 표면 즉 플랜지(78)에 고정되는 것과 같은 완충기(76)상에 설치될 수 있고 지탱된다.

Claims (10)

  1. 액상 금속 냉각 핵분열 원자로에 대한 이중 수동 냉각 시스템에 있어서, 열생성 핵분열 연료 노심을 갖는 액상 금속조 냉각제를 포함하고 최내부 제1격벽을 형성하는 측벽을 갖는 원자로 용기와; 일정한 간격을 두고서 상기 원자로 용기를 둘러싸고 제2격벽을 형성하는 측벽을 갖는 격납용기와; 일정한 간격을 두고서 상기 격납용기를 에워싸고 제3격벽을 형성하는 포위벽을 갖는 제1배플 실린더와; 일정한 간격을 두고서 상기 격납용기와 상기 배플 실린더를 에워싸고 제4격벽을 형성하는 측벽을 갖는 보호용기와; 보호 용기에지의 맨상부에서 이중 냉각 시스템의 공기 흐름을 분리하기 위한 미끄럼 밀봉과; 일정한 간격을 두고서 상기 보호용기를 에워싸고 제5격벽을 형성하는 포위벽을 갖는 제2배플 실린더와; 일정한 간격을 두고서 상기 보호용기 및 제2배플 실린더를 에워싸고 제6격벽을 제공하는 콘크리트 사일로와; 하향 운송도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 구비하고 상기 보호용기와 제1배플 실린더 사이의 공간과 유체 전달하게 하는 한개 이상의 상기 하향 운송 도관과, 상승 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 구비하고 제1배플 실린더와 격납용기 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개 이상의 상기 상승 도관을 포함하여, 냉각 유체 공기가 대기로부터 하향 운송 도관과 제4 및 제3격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제3 및 제2격벽 사이의 공간과 상승 도관을 통해 상향으로 흘러 대기중으로 흐르게 할 수 있는 대기중으로 열려서 공기 냉각제를 순환케 하는 제1유체 냉각제 순환 흐름 코스와; 하향 운송 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 구비하고 콘크리트 사일로와 제2배플 실린더 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개 이상의 상기 하향 운송 도관과, 상승 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려 있는 개구를 구비하고 제2배플 실린더와 보호용기 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개이상의 상기 상승 도관을 포함하여, 냉각 유체 공기가 대기로부터 하향 운송 도관과 제6격벽 및 제5격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제5격벽 및 제4격벽 사이의 공간과 상향도관을 통해 상향으로 흘러 대기중으로 흐르게 할 수 있는 대기중으로 열려서 공기 냉각제를 순환케하는 제2유체 냉각제 순환 흐름 코스를 포함한 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원자로용기는 액상 금속 냉각제 안에 잠겨있는 연료 노심을 포함하고 지면 레벨 아래에 매장되어 위치되는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원자로 용기, 격납용기, 제1배플 실린더, 보호용기 및 제2배플 실린더는 각각 순차적으로 증대하는 직경의 횡단면에서 원형으로 되어 있으며, 그들 사이에 환형의 중간면을 형성하면서 이격된 부분을 제공하는 그들의 측벽들이 동심으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1유체 냉각제 순환 흐름 코스의 하향 운송 도관과 상승 도관에 차단 밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  5. 액상 금속 냉각 핵분열 원자로에 대한 이중 수동 냉각 시스템에 있어서, 열생성 핵분열 연료 노심 갖는 액상 금속조 냉각제를 포함하고 최내부 제1격벽을 형성하는 측벽을 갖는 원자로 용기와; 일정한 간격을 두고서 상기 원자로 용기를 에워싸고 제2격벽을 형성하는 측벽을 갖는 격납용기와; 일정한 간격을 두고서 상기 격납용기를 에워싸고 제3격벽을 형성하는 포위벽을 갖는 제1배플 실린더와; 일정한 간격을 두고서 상기 격납용기 및 상기 배플 실린더를 에워싸고 제4격벽을 형성하는 측벽을 갖는 보조호용기와; 보호용기 에지의 맨상부에서 상기 보호용기내의 영역을 분리하기 위한 미끄럼 밀봉과; 일정한 간격을 두고서 상기 보호용기를 에워싸고 제5격벽을 형성하는 포위벽을 갖는 제2배플 실린더와; 일정한 간격을 두고서 상기 보호용기 및 상기 제2배플 실린더를 에워싸고 제6격벽을 제공하는 콘크리트 사일로와; 하향 운송 도관 상부 영역에서 대기중에서 열려 있는 개구를 구비하고 상기 보호용기와 상기 제1배플 실린더 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개 이상의 상기 하향 운송 도관과, 상승 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려 있는 개구를 구비하고 상기 제1배플 실린더와 상기 격납용기 사이의 공간과 유체 전달케 하는 상기 상승 도관을 포함하여, 냉각 유체 공기가 대기로부터 하향 운송 도관과 제4 및 제3격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제3 및 제2격벽 사이의 공간과 상승도관을 통하여 상향으로 흘러 대기중으로 흐르게 할 수 있는 대기중으로 열려서 공기 냉각제를 순환케 하는 제1유체 냉각제 순환 흐름 코스와; 하향 운송 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 포함하고 상기 콘크리트 사일로와 상기 제2배플 실린더사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개 이상의 상기 하향 운송 도관과, 상승 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 구비하고 제2배플 실린더와 보호용기 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개 이상의 상기 상승 도관을 포함하여, 냉각 유체 공기가 대기로부터 하향 운송 도관과 제6격벽 및 제5격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제5격벽과 상승 도관 사이의 공간을 통해 상향으로 흘러 대기중으로 흐르게 할 수 있는 대기중으로 열려서 공기 냉각제를 순화케 하는 제2유체 냉각 순화 흐름 코스를 포함한 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 원자로 용기는 액상금속 냉각제 안에 잠겨 있는 연료 노심을 포함하고 지면 레벨 아래에 매장되어 위치되는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 원자로 용기, 격납용기, 제1배플 실린더, 보호용기 및 제2배플실린더는 각각 순차적으로 증대하는 직경의 횡단면에서 원형으로 되어 있으며, 그들 사이에 일련의 환형의 중간면을 형성하면서 이격된 부분을 제공하는 그들의 측벽들이 동심으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상부 구조는 상기 원자로 용기와 상기 격납용기를 포함하는 콘크리트 사일로의 양단을 연결하고 콘크리트 사일로에 의해서 지지되며 상기 원자로 용기와 상기 격납용기는 상부 구조로부터 매달리게 되는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 상부 구조는 지진 완충기에 의해 상기 큰크리트 사일로부터 분리되고 콘크리트 사일로상에 지지되는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각스시템.
  10. 액상금속 냉각 핵분열 원자로에 대한 이중 수동 냉각 시스템에 있어서, 열생성 핵연료 노심을 갖는 액상 금속조 냉각제를 포함하고 최내부 제1격벽을 형성하는 측벽을 갖는 원자로 용기와; 일정한 간격을 두고서 상기 원자로 용기를 둘러싸고 제2격벽을 형성하는 측벽을 갖는 격납용기와; 일정한 간격을 두고서 격납용기를 에워싸고 제3격벽을 형성하는 포위벽을 갖는 제1배플 실린더와; 일정한 간격을 두고서 상기 격납용기와 상기 제1배플 실린더를 에워싸고 제4격벽을 형성하는 측벽을 갖는 보호용기와; 일정한 간격을 두고서 상기 보호용기를 에워싸고 제5격벽을 형성하는 포위벽을 갖는 제2배플 실린더와; 지면 레벨 아래에 매장되고, 일정한 간격을 두고서 상기 보호용기와 제2배플 실린더를 에워싸며 제6격벽을 제공하는 콘크리트 사일로와; 상부 구조체로부터 매달려 있는 상기 원자로 용기와 격납용기를 포함하는 상기 콘크리트 사일로 양단을 연결하고 콘크리트 사일로에 의해 지지되는 상부 구조체와; 차단 밸브를 구비한 하향 운송 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 갖고 상기 보호용기와 제1배플 실린더 사이의 공간과 유체 전달케하는 하나이상의 상기 하향 운송 도관과, 차단 밸브를 구비한 상승 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려 있는 개구를 갖고 상기 제1배플 실린더와 격납 용기 사이의 공간과 유체 전달케 하는 하나이상의 상기 상승 도관을 포함하여, 냉각 유체 공기가 대기로부터 하향 운송 도관과 제4 및 제3격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제3 및 제2격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제3 및 제2격벽 사이의 공간과 상승 도관을 통해 상향으로 흘러 대기중으로 흐르게 할 수 있는 대기중으로 열려서 공기 냉각제를 순환케하는 제1유체 냉각제 순환 흐름 코스와; 하향 운송 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 갖고 상기 콘크리트 사일로와 상기 제2배플 실린더 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개이상의 상기 하향 운송 도관과, 상승 도관의 상부 영역에서 대기중으로 열려있는 개구를 갖고 상기 제2배플 실린더와 상기 보호용기 사이의 공간과 유체 전달케 하는 한개이상의 상기 상승 도관을 포함하여 냉각 유체 공기가 하향 운송 도관과 제6격벽 및 제5격벽 사이의 공간을 통해 하향으로 흐를 수 있고 제5격벽 및 제4격벽 사이의 공간과 상승 도관을 통해 하향으로 흘러 대기중으로 흐르게 할 수 있는 대기중으로 열려서 공기 냉각제를 순환케 하는 제2유체 냉각제 순환 흐름 코스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 수동 냉각 시스템.
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