DE1178527B - Kernreaktorabschirmung - Google Patents

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)

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)

Patentansprüche:

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.

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