DE1178527B - Kernreaktorabschirmung - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: G 21
Deutsche KI.: 21g-21/32
Nummer: 1178 527
Aktenzeichen: L 34774 VIII c / 21 g
Anmeldetag: 24. November 1959
Auslegetag: 24. September 1964
Die Erfindung betrifft einen Kernreaktor, bei dem zwischen dem Reaktordruckgefäß oder der das
Druckgefäß umgebenden Wärmeisolierung und der biologischen Abschirmung ein Zwischenraum vorhanden
ist.
Zwischen dem Reaktordruckgefäß bzw. der das Reaktordruckgefäß gegen Wärmeverluste schützenden
Isolierung und der biologischen Abschirmung besteht bei den meisten bekannten Reaktortypen ein
Zwischenraum. Dieser ist u. a. durch die verschiedenen Ausdehnungswege der Konstruktionsmaterialien
bedingt.
Soll das Reaktorgebäude während des Betriebes betretbar sein, so ist dieser Zwischenraum gegenüber
den übrigen Reaktorgebäuderäumen auf Unterdruck zu halten, damit das dort aktivierte Gas nicht in die
betretbaren Räume gelangt. Durch die im Zwischenraum vorhandene Neutronenstrahlung wird praktisch
jedes Gas radioaktiv. So bildet sich z. B. bei Luft radioaktives Argon 41. Die mit der Unterdruckhaitung
des Zwischenraumes meistens verbundene Ventilation kann gleichzeitig dazu dienen, einen Teil
der vom Reaktor abgestrahlten Wärme abzuführen, und damit die Kühlung der biologischen Abschirmung
zu unterstützen.
Bei vielen bekannten Reaktoren zeigte sich jedoch die Schwierigkeit, daß durch das radioaktive Argon
und durch die sonstigen durch Neutronen aktivierten Bestandteile der Luft die Abgasaktivität aus dem
Schornstein verhältnismäßig groß ist, so daß zur Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen ein erheblicher
Aufwand nötig ist. Als weiterer Nachteil zeigte sich in einigen Fällen, daß durch den Gehalt der Reaktorgebäudeluft
an radioaktiven Isotopen die Aufenthaltsdauer des Personals in gewissen Teilen des Reaktorgebäudes
zeitlich begrenzt werden muß, weil sonst die maximal zulässige Wochendosis überschritten
würde.
Der Erfindung liegt u. a. die Aufgabe zugrunde, diese zur sonstigen Strahlenbelastung des Personals
zusätzlich vorhandene Radioaktivität zu verringern. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine längere
Aufenthaltszeit des Personals im Reaktorgebäude ermöglicht.
Die genannten Nachteile und Schwierigkeiten werden bei einem Kernreaktor, bei dem zwischen dem
Druckgefäß oder der das Druckgefäß umgebenden Wärmeisolierung und der biologischen Abschirmung
ein Zwischenraum vorhanden ist, in dem sich ein weiterer Abschirmstoff befindet, gemäß der Erfindung
dadurch vermieden, daß die Außenseite des Druckgefäßes bzw. der Wärmeisolierung und die In-Kernreaktorabschirmung
Anmelder:
Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Wilhelm Ringeis, Frankfurt/M.,
Dr. rer. nat. H. Gerhard Fendler,
Schwalbach (Taunus)
Dipl.-Ing. Wilhelm Ringeis, Frankfurt/M.,
Dr. rer. nat. H. Gerhard Fendler,
Schwalbach (Taunus)
nenseite der biologischen Abschirmung jeweils mit einer Schicht aus neutronenabsorbierendem Werkstoff
verkleidet sind, wobei der Zwischenraum für die Durchleitung eines Kühlmittels erhalten bleibt. Zusätzlich
zu dieser Maßnahme kann auch die Wärmeisolierung bzw. die innerste Schicht der biologischen
Abschirmung selbst aus einem stark neutronenabsorbierenden Material bestehen bzw. ein solches Material
in Form von Zusätzen enthalten. In diesem Fall kann auch die Wärmeisolierung allein gleichzeitig
als neutronenabsorbierende Schicht dienen.
Bei der Anordnung nach der Erfindung bleibt somit, im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, der
Zwischenraum zwischen der Wärmeisolierung und der biologischen Abschirmung erhalten. Dieser Zwischenraum
kann daher zur Kühlung der biologischen Abschirmung verwendet werden.
Diese Vorschläge sind technisch gut durchführbar, da zum Beispiel die bei Wärmeisolierungen übliche
äußere Umhüllung erfindungsgemäß nur durch eine aus neutronenabsorbierendem Material bestehende
ersetzt zu werden braucht. Als Absorbermaterialien kommen z. B. Bor, Cadmium, Gadolinium bzw.
Verbindungen oder Legierungen dieser Elemente mit üblichen Konstruktionsmaterialien in Frage. Solche
Materialien bzw. Legierungen finden in der Technik als Neutronenabsorber in Form von Silber-Cadmium-Indium-Legierung,
als Suspensionen von Borkarbid in einer Aluminiummatrix, die mit Aluminium walzplattiert sind (bekannt unter der Handelsbezeichnung
»Boral«), als relativ stark borhaltige Gläser usw., Verwendung.
Durch die oben beschriebenen Maßnahmen wird der größte Teil der aus dem Reaktordruckgefäß
austretenden thermischen Neutronen bzw. der größte Teil der durch Moderation im biologischen Schild
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entstehenden und in den Zwischenraum rückdiffundierenden thermischen Neutronen absorbiert.
Claims (2)
1. Kernreaktor, bei dem zwischen dem Reaktordruckgefäß oder der das Druckgefäß umgebenden
Wärmeisolierung und der biologischen Abschirmung ein Zwischenraum vorhanden ist, in
dem sich ein weiterer Abschirmstoff befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Druckgefäßes bzw. der Wärmeisolierung
und die Innenseite der biologischen Abschirmung jeweils mit einer Schicht aus neutronenabsorbierendem Werkstoff verkleidet
sind, wobei der Zwischenraum für die Durchleitung eines Kühlmittels erhalten bleibt.
2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Druckgefäß umgebende
Wärmeisolierung aus neutronenabsorbierendem Material gefertigt ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 043 534,
1059123, 1064163;
österreichische Patentschrift Nr. 200 678; französische Patentschrift Nr. 1158 001.
österreichische Patentschrift Nr. 200 678; französische Patentschrift Nr. 1158 001.
409 688'270 9.64 © Bundesdruckerei Berlin
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