DE1514702B2 - Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkühlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkühlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes, die eine aus dem Gebäude führende Schleuse aufweist.

Bei einer derartigen bekannten Kernreaktoranlage ist das Brennelementbecken mit Wasser gefüllt und dient zur Aufnahme verbrauchter oder schadhafter Brennelemente, die aus dem Reaktorkern entnommen wurden. Bis zum Abklingen der größten Strahlungsaktivität verbleiben die Elemente in diesem Becken und sind gegenüber dem Jnnenraum des Reaktorgebäudes durch eine mehrere Meter tiefe Wasserschicht abgeschirmt. Für die Herausnahme der Brennelemente aus dem Reaktorkern ist auch der Raum oberhalb des eigentlichen Reaktors mit Wasser gefüllt. Durch eine Schleuse zwischen diesem Raum und dem Brennelementbecken werden diese unter Wasser hindurchtransportiert. Die Schleuse kann dabei z. B. als selbstdichtender Wandkeil ausgebildet sein. Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist, daß das Brennelementbecken während des Reaktorbetriebes nicht betretbar ist, weil abgesehen von der Schwierigkeit, die Atmosphäre im gesamten Gebäude ständig frei von Aktivität zu halten, die oberhalb des Brennelements arbeitende Mannschaft im Falle eines Austrittes von Primärkühlmittel durch Druck und Temperatur sowie durch aktive Medien unmittelbar gefährdet wäre.

Bei einer bekannten Schwerwasserreaktor-Anlage (DT-AS 1161 360) ist es bekannt, das Reaktorgebäude mit einer aus dem Gebäude führenden Schleuse zu versehen, die für den Fall des Brennelementwechsels mit leichtem Wasser gefüllt wird, wobei auch der Reaktorraum von seiner Schwerwasserfüllung befreit und statt dessen mit leichtem Wasser zu Abschirmungszwecken gefüllt wird. Hierbei ist jedoch ein Brennelementlagerbecken im Reaktorgebäude nicht vorgesehen und auch keine Abschirmung oberhalb des Brennelementbekkens, so daß während des Betriebes des Reaktors ein sicheres Arbeiten im Raum oberhalb des Brennelementbeckens nicht möglich ist.

Bei einer anderen bekannten Kernreaktoranlage, und zwar einer solchen mit Gaskühlung (USA.-Patentschrift 3 072 554), ist bekannt, eine mit Wasser füllbare Schleuseneinrichtung vorzusehen, die den Abtransport der verbrauchten Brennelemente unter Wasser gestattet. Hierbei ist ein Brennelementlagerbecken nicht vorgesehen, auch fehlt eine Abschirmung des Raumes oberhalb der Schleuseneinrichtung, die dort ein Arbeiten während des Reaktorbetriebes gestatten würde.

Schließlich ist noch auf eine weitere bekannte Kernreaktoranlage mit Gaskühlung zu verweisen (französisehe Patentschrift 1 292 730), bei der außer dem biologischen Schild und einer diesen umgebenden Stahlhülle zwei weitere äußere Betonhüllen vorgesehen sind und mithin das Ein- und Ausschleusen von neuen bzw. verbrauchten Brennelementen von außen durch diese Schalen hindurch über eine Mehrzahl von Stationen erfolgen muß und wobei diese Ein- und Ausschleusvorgänge mittels eines Systems von Manipuliereinrichtungen erfolgt. Abgesehen davon, daß hier ein Brennelementlagerbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes und eine aus dem Gebäude führende. Schleuse vorgesehen sind, ist keine Abschirmung des Raumes oberhalb des Brennelementlagerbeckens beabsichtigt, die ein sicheres Arbeiten im Bereich des Brennelementlagerbeckens auch während des normalen Reaktorbetriebes gestatten könnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kernreaktoranlage der eingangs genannten Art dem Bedienungspersonal eine ungestörte Arbeitsmöglichkeit oberhalb des Brennelementbeckens während des normalen Reaktorbetriebes zu ermöglichen, ohne daß dieses im Falle eines Austrittes von Primärkühlmittel durch Druck und Temperatur sowie durch aktive Medien unmittelbar gefährdet wäre.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber dem Innenraum des Reaktorgebäudes abgeschirmter und abgedichteter Raum oberhalb des Brennelementbeckens angeordnet ist, der über eine eigene ' Schleuse mit dem Außenraum verbunden ist. Damit wird erreicht, daß die Bedienungsmannschaften auch gegenüber einem plötzlichen Austritt des primären Reaktorkühlmittels geschützt sind, wenigstens so lange, bis sie sich ungefährdet aus dem Raum oberhalb des Brennelementbeckens über die eingebauten Schleusen nach außerhalb des eigentlichen Reaktorgebäudes be- κ

gehen können. Diese ungestörte Arbeitsmöglichkeit U während des normalen Reaktorbetriebes bedeutet einen großen Zeitgewinn für die gesamten Auswechselvorgänge.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 3 der Zeichnung erläutert. F i g. 1 stellt einen Querschnitt durch eine Kernreaktoranlage dar, bei der im Falle eines Lecks im Primärkreis das austretende und ausdampfende Kühlmittel innerhalb des Reaktordruckgebäudes 3 zurückgehalten wird. Der eigentliche Reaktorkessel ist mit 1 bezeichnet, mit 2 die zugehörigen Dampferzeuger, siehe die Querschnittsskizze F i g. 2. Oberhalb der Einbauten innerhalb des Reaktordruckgebäudes 3 befindet sich der übliche Gebäudekran 4.

Der oberhalb des Reaktorkessels 1 liegende Reaktorraum 5 wird während des Brennelementwechsels geflutet und dann über eine öffnung 7 mit dem Brennelementabstellbecken 6 verbunden; dazu wird das Verschlußteil 14 z. B. durch Abheben mit Hilfe des Krans 4 entfernt. Im Brennelementabstellbecken 6 befinden sich die Abstellplätze für die Brennelemente, ferner ein Platz 18 zum Abstellen der Transportflasche 17, in welche gebrauchte Brennelemente zum Abtransport ein-

geschlossen werden. Über dem Reaktorraum 5 und über dem Brennelementabstellbecken 6 fährt auf den Schienen 13 die Manipulierbrücke 12, weiche die Werkzeuge zum Transportieren der Brennelemente zwischen Reaktor und Brennelementabstellbecken trägt. Der bisher beschriebene Aufbau der Kernreaktoranlage ist bekannter Stand der Technik.

Zusätzlich ist das Brennelementabstellbecken 6 während des Reaktorbetriebes allseits von ausreichend abschirmenden Wänden, die z. B. aus Betonriegeln 10 be- ίο stehen können, umschlossen und auch gegenüber dem Innenraum des Reaktors abgedichtet, z. B. mit Hilfe von Gummiplanen oder zwischengelegten Gummiwülsten. Der so entstehende Raum oberhalb des Beckens 6 ist über eine Personen- und Materialschleuse 11, die das Gebäude 3 dicht durchsetzt, mit dem Außenraum verbunden und mit einem eigenen Lüftungssystem versehen. Diese Schleuse 11 ist zweckmäßigerweise so groß, daß durch sie auch die Brennelementtransportflasche 17 hindurchgeführt werden kann. In F i g. 1 ist dargestellt, wie diese Flasche 17 auf einem Transportwagen über die Rampe 19 durch die Schleuse 11 geführt wird. Der eingebaute Aufzug 16 senkt sie nach der Rückfahrt des Transportwagens an den Abstellplatz 18 des Bekkens 6 ab. Dort wird sie mit einem Brennelement beladen und auf dem beschriebenen Wege wieder über die Rampe 19 abtransportiert.

Ein Schlitz 8 in der Abschirmwand 9 verbindet die Räume 6 und 5 oberhalb des Wasserspiegels und istgroß genug für die Durchfahrt der Manipuliereinrichtung 12. Nach dem Ent- und Beladen des Reaktors 1 werden diese Schlitze 8 und die öffnung 7 wieder geschlossen. Die öffnung 7 wird dabei zweckmäßigerweise durch ein keilförmiges Verschlußteil 14 geschlossen, siehe auch F i g. 3, das sich auch im Katastrophenfall gegenüber einem eventuell auftretenden höheren Druck innerhalb des Reaktorgebäudes — durch Pfeile dargestellt — auf die seitlichen Begrenzungswände abstützt.

Der Schlitz 8 wird dabei durch eine Platte 15 aus Abschirmmaterial verschlossen, die mit Hilfe des Kranes 4 betätigt werden kann. Eine zusätzliche Abdichtung gegenüber der Betonabschirmung kann auch hier z. B. durch Gummiplanen oder Gummiwülste durchgeführt werden.

Ergänzend dazu sei darauf hingewiesen, daß selbstverständlich die Schienenbahn 13 für den Verschluß des Schlitzes 8, z. B. mit Hilfe eines verschieblichen Teiles unterbrochen werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkühlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes, die eine aus dem Gebäude führende Schleuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber dem Innenraum des Reaktorgebäudes (3) abgeschirmter und abgedichteter Raum oberhalb des Brennelementbeckens angeordnet ist, der über eine eigene Schleuse (11) mit dem Außenraum verbunden ist.

2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 mit einem flutbaren Becken über dem Reaktorkessel und einer über diesem angeordneten Manipulierbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Raums einen verschließbaren Durchbruch (8) für die Manipulierbrücke (12) aufweist.

3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (8) mit einer bewegbaren Platte (15) aus Abschirmmaterial verschließbar ist.