CH670011A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen unterirdisch in der Kaverne eines zylindrischen Druckbehälters anzuordnenden Kernreaktor niedriger Leistung mit gewährleisteter Abfuhr der Nachwärme bei Störfällen, mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, die mit Hilfe eines Gebläses von oben nach unten von einem Kühlgas durchströmbar ist, mit einem ausbaubaren Kernbehälter aus Stahl, mit einem die Schüttung allseitig umgebenden, aus Boden-, Seiten- und Deckenreflektor bestehenden Graphitreflektor und mit Kanälen in dem Seitenreflektor zur Aufnahme von Absorberstäben, seine Verwendung sowie Verfahren zu seinem Betrieb.

Ein derartiger Kernreaktor ist aus der DE-OS 30 16 402 bekannt. Bei diesem Kernreaktor - hier handelt es sich um einen Hochtemperaturreaktor in Modul-Bauweise - ist in der Kaverne eines mit einem Deckel verschlossenen Betonbehälters ein die Kugelschüttung enthaltender Metallbehälter angeordnet, der mitsamt einer metallischen Grundplatte sowie mit dem Boden-, Seiten- und Deckenreflektor nach

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Abschaltung des Reaktors, Ablassen der kugelförmigen Brennelemente, Demontage der Regelstäbe und Öffnen des Deckels aus dem Betonbehälter herausgehoben werden kann. An die Grundplatte ist mindestens eine nach unten führende Leitung zur Abfuhr des erhitzten Kühlgases angeschlossen, das die Schüttung von unten nach oben durchströmt. Die Heissgasleitung führt zu einer zweiten Kaverne, die parallel zu der ersten in dem Betonbehälter angeordnet ist und in welcher ein Wärmeverbraucher, z. B. ein Dampferzeuger, installiert ist. Als Alternative zu einer zweiten Kaverne wird in der DE-OS 30 16 402 noch vorgeschlagen, die den Kernreaktor enthaltende Kaverne nach unten zu verlängern und den Wärmeverbraucher unterhalb des Metallbehälters anzuordnen.

Zum Stand der Technik gehört auch die in der DE-OS 33 35 451 beschriebene Kernreaktoranlage, die ebenfalls einen Hochtemperaturreaktor mit kugelförmigen Brennelementen enthält. Bei dieser Anlage sind sämtliche Komponenten des Primärkreises wie auch die Regel- und Abschalteinrichtungen innerhalb eines stählernen Reaktordruckbehälters derart angeordnet, dass sie von oben montierbar und demontierbar sind. Hierdurch wird eine wirtschaftliche unterirdische Bauweise möglich. Unterhalb des Hochtemperaturreaktors ist mindestens ein Abzugsrohr für die Entnahme der Brennelemente vorgesehen, das seitlich aus dem Reaktordruckbehälter herausgeführt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kernreaktor der eingangs beschriebenen Bauweise zu schaffen, bei dem weitgehend auf aktive Betriebseinrichtungen wie Beschickungsanlage, Gasreinigungsanlage, Regelsysteme sowie auf Sicherheitssysteme verzichtet werden kann, so das s der Kernreaktor infolge des sehr geringen Wartungsaufwandes für den Einsatz in wenig industrialisierten Gebieten mit geringem Personal geeignet ist, beispielsweise zur Erzeugung von Wärme für Heizzwecke.

Erfindungsgemäss ist die Lösung dieser Aufgabe durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet:

a) Seiten- und Bodenreflektor sind in einen inneren und einen äusseren Reflektor unterteilt, wobei die inneren Reflektoren innerhalb des Kernbehälters angeordnet und mit diesem ausbaubar sind;

b) der sich ganz im Kernbehälter befindende Deckenreflektor liegt unmittelbar auf den Brennelementen auf, die eine stationäre Schüttung bilden und durch Ausbau des Kernbehälters auswechselbar sind;

c) der innere Seitenreflektor weist Kanäle auf, in denen die lediglich für Trimm- und Abschaltzwecke vorgesehenen Absorberstäbe verfahrbar angeordnet sind;

d) im Deckenbereich des Druckbehälters befindet sich eine mit einem Deckel verschlossene zentrale Öffnung für den Ein- und Ausbau des Kernbehälters mit den in ihm installierten Komponenten und den Brennelementen;

e) in dem Deckel ist in zentraler Position in senkrechter Lage das Gebläse für das Kühlgas befestigt;

f) auf der gesamten Innenseite des Druckbehälters ist ein Kühlsystem angebracht, das die in der Brennelement-Schüttung erzeugte Wärme aus dem Druckbehälter abführt;

g) vor dem Kühlsystem ist kavernenseitig ein gasdichter Mantel angeordnet, zwischen welchem und dem äusseren Seitenreflektor ein freier Ringraum für den Kühlgastransport vorhanden ist;

h) der Primärkreis ist konstruktiv so durch Dichtelemente abgedichtet, dass Zwangsbelüftung und Filtereinrichtungen nicht erforderlich sind.

Der erfindungsgemässe Kernreaktor zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise aus, und durch seine unterirdische Anordnung ist er gegen Einwirkungen von aussen (Flugzeugabsturz, Druckwelle, Sabotage usw.) und Störfälle im kon670011

ventionellen Teil (Rohrleitungsbrüche usw.) geschützt. Ausserdem stellt das umgebende Erdreich eine hervorragende Abschirmung gegen radioaktive Strahlung dar.

Das einfache und wirtschaftliche Konzept führt zu einer Leistungsgrösse von ca. 10 bis 20 MW. Ein höherer Leistungsbedarf kann durch Vervielfachen des Einheitsreakto'rs erreicht werden. Alle notwendigen Zusatzeinrichtungen sind zur weiteren Verbesserung der Wirtschaftlichkeit nur einmal vorgesehen.

Durch die einfache Ausführung werden niedrige Energieerzeugungskosten erreicht, die mit gegenwärtigen fossilen Energieträgern konkurrieren können.

Die stationäre Brennelement-Schüttung ermöglicht einen Leistungsbetrieb von ca. 10 bis 40 Jahren. Anschliessend werden die Brennelemente ausgetauscht, wobei sie mitsamt dem Kernbehälter, den inneren Reflektoren und den Trimm-und Abschaltstäben ausgebaut werden; auf eine Anlage für kontinuierliche und diskontinuierliche Beschickung kann somit verzichtet werden. Die Unterkritikalität der Brennelemente in dem Kernbehälter während des An- und Abtransports wird durch das Verbleiben der Trimm- und Abschaltstäbe in dem Kernbehälter sichergestellt.

Der mögliche Ausbau des Kernbehälters mit den in ihm angeordneten Komponenten führt zu einer längeren Standzeit der gesamten Anlage, da hochbelastete Bauteile, wie z. B. der Seiten- und Deckenreflektor, ausgetauscht werden können. Ausserdem können Reparaturen an solchen Bauteilen vorgenommen werden.

Der Druckbehälter kann sowohl als vorgespannter Gussbehälter, als Spannbetonbehälter, als Stahlbetonbehälter oder auch als reiner Stahlbehälter ausgeführt sein.

Das Kühlgas, vorzugsweise Helium, wird mittels des Gebläses, dessen Laufrad in einen zwischen dem Deckel und dem Deckenreflektor befindlichen freien Raum hineinragt, von oben nach unten durch die Brennelement-Schüttung transportiert. Nach Durchströmen der Schüttung verteilt sich das Kühlgas über den Boden des Druckbehälters und strömt anschliessend in dem Ringraum zwischen dem äusseren Seitenreflektor und dem gasdichten Mantel nach oben in den freien Raum über dem Deckenreflektor. Darauf tritt es wieder in das Gebläse ein.

Das auf der Druckbehälter-Innenseite angebrachte Kühlsystem ist in der Lage, die gesamte produzierte Wärme abzuführen. Die Wärmeübertragung auf das Kühlsystem erfolgt durch Leitung und Strahlung. Das in dem Külüsystem umlaufende Medium (z. B. Wasser bei Verwendung des Kernreaktors als Heizreaktor) ist in eigenen Rohren geführt. Diese sind durch den gasdichten Mantel vollständig von dem Primärkreis getrennt, so dass etwaige Leckagen aus dem Kühlsystem nicht in den Primärkreis gelangen können. Daher sind Anforderungen, die ein schnelles Reaktorschutzsystem zur Beherrschung von Reaktivitätsstörungen notwendig machen würden, hier nicht gegeben.

Das Fehlen von wasserführenden Komponenten im Primärkreis sowie der Umstand, dass während des Betriebes keine Zugabe von Brennelementen erfolgt oder auf andere Weise Verunreinigungen in den Primärkreis verschleppt werden, wird ermöglicht, dass auf eine Gasreinigungsanlage verzichtet werden kann.

Vorteilhafterweise kann der Gasdruck im Primärkreis so gewählt sein, dass er über dem Druck des Mediums in dem Kühlsystem liegt. Dies gibt eine zusätzliche Sicherheit gegenüber einem Einbruch dieses Mediums in den Primärkreis.

Die Brennelemente weisen eine hohe Schwermetallbeladung auf, wodurch eine lange Verweilzeit der Brennelemente im Kern ermöglicht wird.

In dem äusseren Bereich des Deckels sind zweckmässiger3

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weise in Durchdringungen Antriebseinrichtungen für die Absorberstäbe vorgesehen.

Es ist vorteilhaft, in einem freien Raum oberhalb des Dek-kenreflektors einen Gasführungsmantel anzuordnen, durch welchen der Niederdruck- und Hochdruckteil bzw. die Saug-und Druckseite des Gebläses getrennt werden. Der Gasführungsmantel ist mit dem Kernbehälter verbunden.

Um den Wärmeübergang von dem aufgeheizten Kühlgas zu dem Kühlsystem zu verbessern, kann der gasdichte Mantel auf seiner dem Ringraum zugekehrten Seite mit Rippen versehen sein. Diese Rippen können als Längsrippe ausgebildet sein, an denen sich der äussere Seitenreflektor direkt abstützt. Dabei werden Kühlkanäle für das nach oben strömende Kühlgas gebildet.

Für die Abstützung des Kernbehälters kann eine metallische Abstützeinrichtung vorgesehen sein, auf der der Kernbehälter gelagert ist. Die Abstützeinrichtung stützt sich ihrerseits direkt auf dem Boden des Druckbehälters ab.

Es ist vorteilhaft, den Motor für das Gebläse in einer Durchdringung des Deckels für die zentrale Ein- und Ausbauöffnung anzuordnen und die Durchdringung mit einem eigenen abnehmbaren Verschlussteil zu versehen. Das erleichtert die Wartung von Motor und Gebläse.

Über dem Druckbehälter, der auf einem Fundament gelagert ist, befindet sich zweckmässigerweise eine Betonabdek-kung, die aber gute Zugänglichkeit ermöglicht. Oberhalb dieser Abdeckung, die den Kernreaktor in Verbindung mit der unterirdischen Bauweise vor Einwirkungen von aussen schützt, ist eine Leichtbauhalle vorgesehen, in der Hilfs- und Versorgungssysteme untergebracht sind.

Bei dem erfindungsgemässen Kernreaktor sind die in dem inneren Seitenreflektor angeordneten Absorberstäbe nur zum Trimmen und Abschalten vorgesehen; die Regelung der Reaktorleistung erfolgt allein über die Drehzahl des Gebläses und die sekundäre Durchströmung des Kühlsystems, wobei die stabilisierende Eigenschaft des negativen Temperaturkoeffizienten ausgenutzt wird. Auf eine aktive Regelung mit Absorberstäben kann somit verzichtet werden.

Die Absorberstäbe dienen in Verbindung mit abbrennbaren Neutronengiften (z. B. Gadolinium) dazu, die anfängliche Überschussreaktivität zu binden. Die während des Reaktorbetriebs auftretenden Änderungen der Überschussreaktivität werden durch Verfahren der Absorberstäbe kompensiert. Dabei werden die Absorberstäbe nach und nach von Zeit zu Zeit von Hand ausgefahren. Eine Regelung und Automatik ist für diese langsamen Reaktivitätsänderungen nicht erforderlich; die Absorberstäbe werden lediglich dann verfahren, wenn durch Absinken der Reaktorleistung nicht genug Wärme produziert, also z. B. keine ausreichende Heizwasserqualität zur Verfügung gestellt werden kann. Kurzzeitige Schwankungen der Brennelementtemperaturen werden infolge der hohen Temperaturbeständigkeit der keramischen Brennelemente über einen relativ weiten Bereich problemlos vertragen.

Die Entladung des Kernreaktors nach erfolgtem Abbrand der Brennelemente kann vorteilhafterweise so vorgenommen werden, dass zunächst eine Abschirmglocke direkt auf den Druckbehälter aufgesetzt und darauf - nach Abheben des Deckels - der Kernbehälter in die Abschirmglocke eingezogen wird.

Bei Ausfall des Gebläses erfolgt die Nachwärmeabfuhr über Naturkonvektion an das Kühlsystem, wobei sich in der Brennelement-Schüttung die Strömungsrichtung des Kühlgases umkehrt. Dies führt jedoch nicht zu einer thermischen Gefährdung des Gebläses und seines Antriebsmotors. Ein sich eventuell im Primärkreis ergebender Druckanstieg kann entweder bereits bei der Auslegung des Primärkreises berücksichtigt oder durch Überströmen des Kühlgases in

Gas-Lagerbehälter kompensiert werden. Der Aufbau des Kühlsystems erfolgt in der Weise, dass für die Nachwärmeabfuhr durch Naturkonvektion eine ausreichende Menge Kühlmedium durch die Rohre des Kühlsystems zirkuliert.

Im Druckentlastungsstörfall wird die Nachwärme ebenfalls an das Kühlsystem übertragen, und zwar durch Wärmeleitung über den Graphitreflektor sowie durch Wärmestrahlung von dem Graphitreflektor zu dem Kühlsystem. Auch hierbei werden im Kern des Reaktors die bei Normalbetrieb herrschenden Temperaturen nicht wesentlich überschritten.

Sogar bei Ausfall des Kühlsystems wird die Nachwärme sicher abgeführt, ohne dass es zu einer Schädigung der Brennelemente oder gar zu einer Aktivitätsfreisetzung aus den Brennelementen kommt. Die Abfuhr der Nachwärme erfolgt in diesem Falle durch Leitung durch den Druckbehälter in das umgebende Erdreich sowie in die Atmosphäre. Bei Verwendung eines Stahl- oder Spannbetonbehälters als Druckbehälter kann die Wärmeleitung durch die besondere Anordnung der Stahlbewehrung günstig beeinflusst werden. Der einfache Aufbau macht nur einen sehr geringen Überwachungsaufwand erforderlich.

In der Zeichnung ist der erfindungsgemässe Kernreaktor anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen Kernreaktor gemäss der Erfindung, die Fig. 2 dessen Verwendung.

Wie die Fig. 1 erkennen lässt, ist ein unterirdisch angeordneter zylindrischer Druckbehälter 1 aus Stahlbeton vorgesehen, der eine Kaverne 2 umschliesst. Er weist in seinem Deckenbereich 3 eine zentrale Öffnung 4 auf, die mit einem abnehmbaren Deckel 5 verschlossen ist. In der Kaverne 2 ist ein Kernreaktor 6 untergebracht, dessen Kern aus einer stationären Schüttung 7 kugelförmiger Brennelemente besteht. Die Schüttung 7 hat einen Durchmesser von ca. 1,2 bis 1,5 m und eine Höhe von 1,5 bis 2,5 m. Die Leistungsdichte im Kern beträgt ca. 4 bis 6 MW/m3 und ermöglicht eine Gesamtleistung von 10 bis 20 MW. Die Brennelemente, die im Warm- oder Kaltpressverfahren hergestellt werden, beinhalten ca. 20 bis 40 g Schwermetall je Kugel.

Die Schüttung 7 ist allseitig von einem Graphitreflektor 8 umgeben, der aus Bodenreflektor 9, Seitenreflektor 10 und Deckenreflektor 11 besteht. Die Dicke des Graphitreflektors 8 beträgt ca. 0,75 bis 1,0 m.

Der Deckenreflektor 11 liegt direkt auf der Schüttung 7 auf. Zwischen ihm und dem Deckel 5 befindet sich ein freier Raum 12. Ein weiterer freier Raum 13 ist zwischen dem Bodenreflektor 9 und dem Boden des Druckbehälters 1 vorgesehen; in diesem Raum ist eine metallische Abstützeinrichtung 14 angeordnet, über die sich der Kernreaktor 6 auf dem Druckbehälterboden abstützt.

Die Schüttung 7 wird von oben nach unten von einem Kühlgas, vorzugsweise Helium, durchströmt, das mittels eines Gebläses 15 umgewälzt wird. Das Gebläse 15 ist in senkrechter Lage zentral unten in dem Deckel 5 angebracht, wobei sich sein Laufrad in dem freien Raum 12 befindet. Der Antriebsmotor 27 für das Gebläse 15 ist in einer Durchdringung 16 des Deckels 5 installiert, die aussen mit einem Verschlussteil 17 versehen ist.

Die Schüttung 7 ist seitlich und unten von einem Kernbehälter 18 aus Stahl umschlossen, der auch einen Teil des Seitenreflektors 10 und des Bodenreflektors 9 aufnimmt. Seiten-und Bodenreflektor sind also in einen inneren und einen äusseren Reflektorteil unterteilt; beim Seitenreflektor 10 ist der innere Reflektor mit 19 und der äussere Reflektor mit 20 bezeichnet, beim Bodenreflektor 9 mit 22 und 23. In dem inneren Seitenreflektor 19 sind senkrechte Kanäle 28 vorgesehen, in denen Absorberstäbe 21 für Trimm- und Abschaltzwecke verfahrbar angeordnet sind. Die Antriebseinrich-

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tungen 29 für die Absorberstäbe 21 sind in Durchdringungen 38 des Deckels 5 vorgesehen.

Der Kernbehälter 18 lässt sich mitsamt dem inneren Seitenreflektor 19, dem Deckenreflektor 11, den Brennelementen und den Absorberstäben 21 nach Entfernen des Dek-kels 5 nach oben ausbauen. Dazu wird eine Abschirmglocke zu Hilfe genommen. Die Absorberstäbe 21 gewährleisten die Unterkritikalität der Schüttung 7 beim Aus- und Einbauvorgang. Ein Ausbau des Kernbehälters 18 wird dann vorgenommen, wenn die Brennelemente hinreichend abgebrannt sind.

Auf der gesamten Innenseite des Druckbehälters 1 ist ein Kühlsystem 24 angebracht, das aus vorzugsweise von Kühlwasser durchströmten Rohren besteht und so ausgelegt ist, dass die in der Schüttung 7 erzeugte Wärme beim Leistungsbetrieb wie auch beim Nachwärmeabfuhrbetrieb sicher abgeführt werden kann. Um den Einbruch von Wasser in den Primärkreis zu verhindern, ist in der Kaverne 2 vor dem Kühlsystem 24 ein gasdichter Mantel 25 angeordnet. Zwischen diesem Mantel und dem äusseren Seitenreflektor 20 befindet sich ein Ringraum 26.

In dem freien Raum 12 ist ein Gasführungsmantel 30 vorgesehen, der Saug- und Druckseite des Gebläses 15 trennt. Er ist an dem oberen Ende des Kernbehälters 18 angeschlossen.

Die Regelung der Reaktorleistung wird allein über die Drehzahl des Gebläses 15 und die sekundäre Durchströmung des Kühlsystems 24 vorgenommen, wobei der einem Kugelhaufenreaktor inhärente negative Temperaturkoeffizient ausgenutzt wird. Das Gebläse 15 saugt das Kühlgas, dessen Druck sich bei Normalbetrieb auf ca. 8 bis 10 bar einstellt,

aus dem freien Raum 12 an und fördert es in die Schüttung 7. Beim Durchströmen der Schüttung 7 erhöht sich die Temperatur des Gases von ca. 300 °C auf 500 °C. Das aufgeheizte Kühlgas tritt durch Öffnungen in dem Kernbehälter 18 sowie s in dem Bodenreflektor 9 in den freien Raum 13 ein, in dem es sich verteilt und dem Ringraum 26 zugeführt wird. Von hier gelangt es wieder in den Raum 12.

Der Druck des Kühlgases ist so gewählt, dass er über dem Druck des Wassers in dem Kühlsystem 24 liegt, io Einrichtungen wie eine Beschickungsanlage, eine Gasreinigungsanlage, ein Reaktorschutzsystem und aktive Regelsysteme sind für den Kernreaktor 6 nicht erforderlich und somit auch nicht vorgesehen. Daher ergeben sich bei dem Kernreaktor 6 sehr niedrige Energieerzeugungskosten, und 15 der erforderliche Wartungsaufwand ist gering.

Die Fig. 2 zeigt die Verwendung des Kernreaktors mit dem Druckbehälter 1 zur unterirdischen Anordnung. Der Reaktor ruht auf einem Fundament 31 mit einer die Kaverne 40 und oben abschliessenden Betonabschirmung 32; darüber 20 ist eine Halle 33 in Leichtbauweise. Die Halle 33 weist ein Tor 36 auf und ist in einen Werkstatt- und Betriebsraum 37 und einen Raum 39 für den Ein- und Ausbau des Kernbehälters 18 unterteilt. Zu diesem Zweck sind in dem Raum 39 Schienen 35 vorgesehen, auf denen ein Kran 34 läuft. Die 25 Kaverne 40 ist mit Beton ausgekleidet. Der Zwischenraum 41 zwischen Kavernenwand und Druckbehälter 1 wird auf Lek-kage und Aktivität überwacht. Durch geringe Absaugung kann ggf. ein leichter Unterdruck gegenüber der Umgebung eingestellt werden. Etwaige Leckagen werden diskontinu-30 ierlich gezielt abgeleitet.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

670011 PATENTANSPRÜCHE

1. Unterirdisch in der Kaverne eines zylindrischen Druckbehälters anzuordnender Kernreaktor niedriger Leistung mit gewährleisteter Abfuhr der Nachwärme bei Störfällen, mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, die mit Hilfe eines Gebläses von oben nach unten von einem Kühlgas durchströmbar ist, mit einem ausbaubaren Kernbehälter aus Stahl, mit einem die Schüttung allseitig umgebenden, aus Boden-, Seiten- und Deckenreflektor bestehenden Graphitreflektor und mit Kanälen in dem Seitenreflektor zur Aufnahme von Absorberstäben, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Seiten- (10) und Bodenreflektor (9) sind in einen inneren (19 bzw. 22) und einen äusseren Reflektor (20 bzw. 23) unterteilt, wobei die inneren Reflektoren (19,22) innerhalb des Kernbehälters (18) angeordnet und mit diesem ausbaubar sind;

b) der sich ganz im Kernbehälter (18) befindende Deckenreflektor (11) liegt unmittelbar auf den Brennelementen auf, die eine stationäre Schüttung (7) bilden und durch Ausbau des Kernbehälters (18) auswechselbar sind;

c) der innere Seitenreflektor (19) weist Kanäle auf, in denen die lediglich für Trimm- und Abschaltzwecke vorgesehenen Absorberstäbe (21) verfahrbar angeordnet sind;

d) im Deckenbereich des Druckbehälters (1) befindet sich eine mit einem Deckel (5) verschlossene zentrale Öffnung (4) für den Ein- und Ausbau des Kernbehälters (18) mit den in ihm installierten Komponenten und den Brennelementen;

e) in dem Deckel (5) ist in zentraler Position in senkrechter Lage das Gebläse (15) für das Kühlgas befestigt;

f) auf der gesamten Innenseite des Druckbehälters (1) ist ein Kühlsystem (24) angebracht, das die in der Brennelement-Schüttung (7) erzeugte Wärme aus dem Druckbehälter (1) abführt;

g) vor dem Kühlsystem (24) ist kavernenseitig ein gasdichter Mantel (25) angeordnet, zwischen welchem und dem äusseren Seitenreflektor (20) ein freier Ringraum (26) für den Kühlgastransport vorhanden ist;

h) der Primärkreis ist konstruktiv so durch Dichtelemente abgedichtet, dass Zwangsbelüftung und Filtereinrichtungen nicht erforderlich sind.

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck im Primärkreis so gewählt ist, dass er über dem Druck des Mediums im Kühlsystem (24) liegt.

3. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennelemente eine hohe Schwermetallbeladung aufweisen.

4. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im äusseren Bereich des Deckels (5) in Durchdringungen (38) Antriebseinrichtungen (29) für die Absorberstäbe (21) angeordnet sind.

5. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem freien Raum (12) oberhalb des Dek-kenreflektors (11) ein Gasführungsmantel (30) angeordnet ist, welcher Saug- und Druckseite des Gebläses (15) trennt und mit dem Kernbehälter (18) verbunden ist.

6. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdichte Mantel auf der dem Ringraum zugekehrten Seite mit Rippen versehen ist.

7. Kernreaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen als Längsrippen ausgebildet sind, an denen sich der äussere Seitenreflektor unmittelbar abstützt, wobei Kühlkanäle gebildet werden.

8. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbehälter (18) auf einer metallischen Abstützeinrichtung (14) ruht, die ihrerseits direkt auf dem Boden des Druckbehälters (1) abgestützt ist.

9. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebläsemotor in einer Durchdringung (16) des Deckels (5) für die zentrale Ein- und Ausbauöffnung (4) angeordnet ist, die mit einem abnehmbaren Verschlussteil (17) versehen ist.

10. Verwendung des Kernreaktors nach Anspruch 1 zur unterirdischen Anordnung, dadurch gekennzeichnet, dass sich oberhalb des auf einem Fundament (31) gelagerten Druckbehälters (1) eine massive Betonabdeckung (32) befindet, oberhalb von der eine Halle (33) in Leichtbauweise zur Aufnahme von Hilfs- und Versorgungssystemen vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Betrieb des Kernreaktors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktorleistung unter Ausnutzung des negativen Temperaturkoeffizienten allein über die Drehzahl des Gebläses (15) und die sekundäre Durchströmung des Kühlsystems (24) geregelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die anfängliche Überschussreaktivität mit den Absorberstäben (21) sowie mit abbrennbaren Neutronengiften gebunden wird und dass die während des Reaktorbetriebes auftretenden Änderungen der Überschussaktivität durch Verfahren der Absorberstäbe von Hand kompensiert werden.

13. Verfahren zum Betrieb des Kernreaktors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Entladung des Kernreaktors (6) nach erfolgtem Abbrand der Brennelemente eine Abschirmglocke direkt auf den Druckbehälter (1) aufgesetzt und der Kernbehälter (18) nach Abheben des Dek-kels (5) in die Abschirmglocke eingezogen wird.

14. Verfahren zum Betrieb des Kernreaktors nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) bei Ausfall des Gebläses (15) erfolgt die Nachwärmeab-fuhr durch Naturkonvektion, wobei ein sich im Primärkreis ergebender Druckanstieg durch Überströmen des Kühlgases in Gas-Lagerbehälter kompensiert wird;

b) im Druckentlastungsstörfall wird die Nachwärme durch Wärmeleitung über den Graphitreflektor (8) sowie durch Wärmestrahlung von dem Graphitreflektor (8) an das Kühlsystem (24) abgegeben;

c) bei Ausfall des Kühlsystems (24) wird die Nach wärme durch Leitung durch den Druckbehälter (1) an das umgebende Erdreich sowie an die Atmosphäre übertragen.