DE1589848C - Atomkernreaktor mit Spannbeton-Druckbehälter - Google Patents

Description

Die nrfindimg bezieht sieh auf einen Alomkemreaklor mit einem eine horizontal gelagerte Längskammer enthaltenden Spannbeton-Reaktordruckbehälter, die an ihren Stirnseiten durch zwei quer zur Längsrichtung der Kammer verlaufende Stirnwände begrenzt ist und mit in .der betreffenden Kammer c]iier zu deren Längsrichtung angeordneten biologischen Abschirmeinrichtungen, die die betreffende Kammer in einen den Reaktorkern enthaltenden mittleren Abschnitt und in zwei Abschnitte unterteilen, in welchen Dampferzeugungseinrichtungen angeordnet sind, denen in der Kammer vorgesehene Zirkuliereinrichtungen ein durch den Reaktorkern hindurchgeleitetes und von ihm erhitztes gasförmiges Primärkühlmittel zur Dampferzeugung zuführen.

Für die Aufnahme eines, schnellen Atomkernreaktors (d. h. eines Atomkernreaktors, der mit Neutronen im schnellen Energiebereich arbeitet) ist bereits die Verwendung eines Spannbeton-Reaktorbehälters vorgeschlagen worden. Unter den Vorteilen, die eine solche Reaktorkonstruktion mit sich bringt, sind deren relativ niedrige Kosten und deren Unanfälligkeit gegenüber dem plötzlichen Auftreten einer Explosionsstörung zu nennen. Die Verwendung einer Vielzahl von Spannsehnen oder verstärkten Seilen führt, da jede Sehne von den anderen Sehnen unabhängig ist, ferner zu einer Verminderung einer Fehlerausbreitung in dem Reaktordruckbehälier. Die vorgespannten Sehnen des Reaktordruckbehälters können an dessen Außenseite befestigt sein. DerReaktordruckbehältcr dient dabei als Abschirmung, und außerdem verhindert er eine Versprödung der Sehnen infolge von Strahlungseinwirkung. Die Spannbeton-Reaktordruckbehälterkonstruktion hat sich ferner als besonders vorteilhaft im Hinblick darauf erwiesen, daß eine für die Schweißung dicker M^tallein/.elteile anzuwendende spezielle Fertigung und genaue Oberprüfung nicht erforderlich sind.

I:!s ist bereits an anderer Stelle vorgeschlagen worden, einen Spannbeton-Reaktordruckbehälter zu verwenden, der das gesamte Primärkühlsystem aufnimmt, das den Reaktorkern, primäre Kühlzirkulatoren, Dampfgeneratoren und deren zugehörige Primärkühlschlangen enthält. Dadurch, daß. äußere Primärkühlschlangen weggelassen sind, da das gesamte Primärkühlsystem von dem Reaklordruckbehälter umgeben ist,.ist ein zufolge eines Leitungsfchlers plötzlich auftretender Verlust an Primärkühlmittcl verhindert. Eine neben dem Reaktordruckbehälter für die Dampfgeneratoren und für dieHaupt-Primärkühlinittelweiterleitung bei zufälliger Primärkreisverseuchung gegebenenfalls erforderliche sorgfältige biologische Abschirmung ist ferner unnötig, da der Reaktordruckbehälter selbst diese Abschirmfunktion erfüllt.

im Zusammenhang mit einem Siedewasserreaktor ist es bereits bekannt (»Power 99«, 1955, S. 75, Abb. 1), in dem Reaktorbehälter begehbare Durchgänge vorzusehen. Die einzelnen Anlagen dieses Reaktors sind dabei in als biologische Abschirmung wirkendem Beton untergebracht. Die biologische Abschirmung ist dabei in dem Bereich, in dem das Kühlmittel aus einem Abschnitt in einen anderen Abschnitt geleitet wird, jedoch nicht wirksam genug, um einen möglichst umfassenden Strahlungsschutz zu bieten.

F.s ist ferner ein Atomkernreaktor bekannt (britische Patentschrift 866 037), dessen Stirnwände begehbare Durchgänge aufweisen, die einen Zugang zu dem jeweiligen Atomkcrnreaktorendabschnitt hin erlauben. Obwohl auch bei diesem bekannten Atomkernreaktor Betonwände als biologische Abschirmeinrichtungen verwendet sind, reichen die getroffenen Abschirinmaßnahmen für die Erzielung eines- umfassenden Strahlungsschutzes nicht in jedem Falle aus.

Es ist schließlich bekannt (»Kerntechnik«, November 1962, S. 486, Abb. 2), die Kühlung in einem Atomkernreaktor auf einen Bereich zu beschränken, . der von der Oberfläche des jeweiligen Reaktorbehälters abgesetzt ist. Ferner ist es dabei bekannt, von vorgesehenen Dampferzeugungseinrichtungen aus dem Bereich zwischen der vorgesehenen Wärmeisolierung und der Oberfläche des Kernreaktorbehälters Wärme abzuleiten. Als Wärmeableit- · einrichtungen werden dabei Kühlschlangen verwendet, welche die Wände des Reaktorbehälters umgeben, irgendwelche Maßnahmen zum Strahlungsschutz sind bei dieser bekannten Anordnung nicht vorgesehen.

Anstatt der bei den bisher betrachteten bekannten Atomkernreaktoren benutzten Flüssigkeitskühlung kann auch mit einer Gaskühlung gearbeitet werden, bei der ein chemisch und nuklear gegenüber dem betreffenden Atomkernreaktorsystem träges Gas verwendet wird. Bei einem solchen Atomkernreaktor sind dann im Falle eines Kühlmittelverlustes die Aus-Wirkungen auf das Reaktionsvermögen sehr gering, und außerdem erfolgen sie nur relativ langsam. Trotz dieses Vorteils und trotz anderer, aus der jeweiligen Konstruktion resultierender Vorteile zeigen die bisher bekannten gasgekührten schnellen Leistungs-Atomkernreaktoren, bei denen das gesamte Primärkühlsystem in einem Spannbeton-Reaktordruckbehälter enthalten ist, gewisse Probleme hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus und der Kosten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie ein Dampferzeugungseinrichtungen enthaltender Atomkernreaktor auszubilden ist, der auf relativ einfache Weise einen Zugang zu den Dampferzeugungseinrichtungen hin ermöglicht und dabei einen solchen Strahlungsschutz bietet, daß die betreffenden Dampferzeugungseinrichtungen ausgetauscht oder repariert werden können. Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe, ausgehend von einem Atomkernreaktor der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch, daß die Stirnwände in an sich bekannter Weise jeweils begehbare Durchgänge aufweisen, die einen Zugang zu dem jeweiligen Endabschnitt hin erlauben, daß die biologischen Abschirmeinrichtungen in ebenfalls an sich bekannter Weise aus zwei Betonwänden bestehen, die Öffnungen für eine Durchleitung des Kühlmittels aus dem mittleren Abschnitt zu jedem der Endabschnitte hin und zur Zurückhaltung des Kühlmittels in diesen mittleren Abschnitt aufweisen, und daß mit den biologischen Abschirmeinrichtungen Leitflächen verbunden sind, die eine durch die betreffenden Öffnungen zu den Endabschnitten hin gerichtete Strahlung von diesen Endabschnitten fernhalten.

Gegenüber den oben betrachteten bekannten Atomkernreaktoren bringt der erfindungsgemäße Atomkernreaktor den wesentlichen Vorteil mit sich, daß er allein durch die entsprechende Ausbildung der biologischen Abschirmeinrichtungen einen weit-

gehenden Strahlungsschutz für Personen bietet, die mit dem Austausch bzw. der Reparatur der Dampferzeugungsemrichtungen beschäftigt sind. Dabei ist ein relativ leichter Zugang zu dem Reaktorkern und zu den betreffenden Dampferzeugungscinrichtungen hm ermöglicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines in erfindungsgemaßer Weise aufgebauten Atomkernreaktors, dessen Einzelteile schematisch dargestellt sind;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht in der in Fig. 1 angegebenen Schnittebene 2-2;

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht in der in Fig. 1 angegebenen Schnittebene 3-3;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht in der in Fig.l angegebenen Schnittebene 4-4;

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht in der in Fig. 4 angegebenen Schnittebene 5-5;

Fig. 6 veranschaulicht in einem Diagramm die Pnmarkuhlmittelströmung in dem Atomkernreaktor gemäß Fig. 1 bis 3.

Der Atomkernreaktor gemäß der Erfindung, im folgenden auch nur kurz als Kernreaktor bezeichnet, enthalt allgemein einen Spannbeton-Reaktordruckbehalter 11, im folgenden auch nur kurz als Spannbeton-Reaktorbehälter bezeichnet, mit einer darin befindlichen länglichen Kammer 12. Die Kammer ist durch Wände 13 und 14 in zwei Endabschnitte 16 und 17 und in einen Mjttelabschnitt 18 unterteilt. In dem Mittelabschnitt-ist ein Reaktorkern 19 untergebracht. In den beiden Endabschnitten befinden sich Dampfgeneratoren 21, 22, 23 und 24 (s. Fig. 2 und 3). In den Endkammern sind ferner Kühlmittelvorpumpen 26, 27, 28 und. 29 untergebracht. Durch entsprechende Leitungen und Durchgänge wird ein Kuhlmittel durch den Reaktorkern und durch die Dampfgeneratoren hindurchgeleitet, um Wärme von dem Reaktorkern zu den Dampfgeneratoren hin zu leiten und in diesen Dampf zu erzeugen. Der Reaktorkern enthält Einrichtungen, die einen Zugang zu beiden Endkammern hin ermöglichen und die damit die Ausführung einer Reparatur oder eines Austausches der Dampfgeneratoren oder der Kühlmittelvorpumpen gestatten. Die Dicke und das Material der Trennwände 13 und 14 und die Konfiguration der Kühlmittelschlangen und -durchgänge sind so gewählt, daß eine biologische Abschirmung der Endkammer und damit ein Schutz für Personen erzielt ist, die Zugang in diese Endkammern erlangt haben. In dem erfindungsgemäßen Kernreaktor bzw. Reaktor kann in den Endkammern eine Leitungsanordnung für das Primärkühlmittel vorgesehen sein, welches das.Kühlmittel auf einen von den Kammerwanden abgesetzten Bereich beschränkt. Dies ermöglicht, die Kammern auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur zu halten als das Kühlmittel.

Nachstehend soll der erfindungsgemäße Reaktor in,Einzelheiten näher betrachtet werden. Der in der Zeichnung dargestellte Spannbeton-Reaktorbehälter 11. besitzt eine im wesentlichen rechteckige Außenfornv Andere Formen sind ebenfalls möglich, jedoch werden solche Formen bevorzugt, bei denen wenigstens eine flache Außenfläche für die Anbringung von Armaturen, wie Steuerstab-Betätigungseinrichtungen, vorgesehen ist. In dem Reaktorbehälter befindet sich eine längliche Innenkammer 12, die durch Stirnwände 31 und 32 in dem Reaktorbehälter 11 seillich begrenzt ist.

Obwohl der Querschnitt der länglichen Kammer bzw. Längskammer 12 irgendeine geeignete Form besitzen kann, sind vorzugsweise scharfe Ecken zu vermeiden. Eine besonders erwünschte und bevorzugte Querschnittsform ist eine kreisähnliche Form. Die kreisähnliche Form, die' aus Fig. 3 ersichtlich ist, läßt sich im wesentlichen als eine Form beschrciben, die zwischen der eines Quadrates und der eines Kreises liegt und die das Aussehen eines Quadrates mit abgerundeten Ecken und schwach gekrümmten Seiten besitzt. Diese Querschnittsform ist in der Veröffentlichung »Scientific American«, September 1965, S. 222 und fl., angegeben; diese Querschnittsform bringt den Vorteil mit sich, daß die Aufnahme von Gebilden mit im wesentlichen rechteckförmigen oder quadratischen Formen (wie ■ sie viele Dampferzeugungseinrichtungen besitzen) möglich ist, während andererseits eine sehr gleichmäßige Belastungsverteilung erzielt ist. Die Gleichung für die kreisähnliche Kurve in kartesischen Koordinaten ist _xn _f- y/i — ]₅ worin 2 < /i <C oo ist. Bei dem erfindungsgemäßen Reaktor besitzt η einen Wert von vorzugsweise etwa 2Va.

Wie oben ausgeführt, besteht der Reaktorbehälter aus Spannbeton; daraus resultieren gewisse Vorteile. Zu diesen Vorteilen gehört, daß ein Spannbeton-Reaktorbehältef bei einer plötzlichen Explosion nicht ausfällt, sondern vielmehr nur übermäßig große Löcher bekommt. Diese Löcher bewirken ein Absinken des Innendruckes, bis die in dem Beton eingebetteten Sehnen den Zusammenhalt des Reaktorbehälters in erheblichem Maße wiederherstellen. Dadurch, daß das gesamte Primärsystem in dem Reaktorbehälter eingeschlossen ist, sind keine äußeren Hauptkühlmittelschlangen erforderlich. Damit ist die Gefahr eines schnellen Kühlmittelverlustes zufolge eines Leitungsfehlers vermieden.

Zurückkommend auf die in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen läßt sich sagen, daß die Sehnen, die durch Strichpunktlinien angedeutet sind, in dem Beton des Reaktorbehälters operativ wirksarr angeordnet sind. Dabei werden für das Vorspanner drei verschiedene Typen von Sehnen verwendet; diese Typen werden' hier als Seitensehnen, Stirnsehner und Axialsehnen bezeichnet. Die Sehnen können in irgendeiner geeigneten Weise ausgebildet sein, jedoch werden Drahtseile mit an gegenüberliegenden Enden vorgesehenen geeigneten Befestigungsösen bevorzugt. .

Die Seitensehnen 33 sind in dem Beton des Reaktorbehälters 11 angeordnet, und zwar entlang der vier rechteckigen Seiten dieses Behälters. Die be-

treffenden Sehnen verlaufen quer zur Längsrichtung des Reaktorbehälters. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind diese Sehnen in ihren mittleren Bereichen ein wenig nach außen gebogen; dadurch ist eine Ringspannung für das Vorspannen des Reaktorbehälters

in einem Pseudoumfang um die Kammer 12 herum erzielt. Durch Ausbiegen der Mittelabschnitte der Seitensehnen -nach außen sind starke Spannungen auf die^ Innenseite des Reaktorbehälters vermieden. Zwischen'deh Enden derSeitenschnen und derjenigen

Seitenfläche des Reaktorbehälters, an der die betreffenden Sehnen an dem Reaktorbehälter befestigt sind, ist ein Winkel von vorzugsweise etwa 30° vorhanden. In der Anbringung der Sehnen können ver-

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gewicht in einer senkrecht zu ihren Flächen verlaufenden Richtung nicht getragen zu werden braucht. Die Abschirmwände können zusammen mit dem Beton des Reaktorbehälters vergossen sein.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß, obwohl eine spezielle Größe des Reaktorbehälters 11 für die Erfindung nicht kritisch ist, der betreffende Behälter für eine Verwendung in Verbindung mit relativ großen Leistungsreaktoren ausgelegt ist. Dem-

wie dies F i g. 1 erkennen läßt. Wie nachstehend noch erläutert werden wird, sind in den Stirnseiten große Durchgänge vorgesehen. Die Anordnung der Stirn-

schicdenc Modifikationen vorgenommen werden, um Durchbrüchc des Reaktorbehälters zu vermeiden. Auf diese Modifikationen wird weiter unten noch näher eingegangen.

An jedem Ende des Reaktorbehälters sind Stirnsehnen 34 vorgesehen, mit Hilfe derer auf die betreffenden Stirnseiten des die Stirnwände 31 und 32 umfassenden Druckbehälters Druckkräfte ausgeübt werden. Die Stirnsehnen verlaufen horizontal und

vertikal in den Stirnwänden des Reaktorbehälters; sie io gemäß besitzt ein solcher Reaktorbehälter eine sind zu den Enden des Reaktorbehälters hin gebogen, Außengröße von etwa 3,25 m² zu etwa 38,5 m

Länge. Die Innenkammern eines solchen Reaktorbehälters können einen maximalen Durchmesser von etwa 12 m besitzen, und die Stirnwände können

sehnen ist, wie dies Fig. 3 verdeutlicht, dabei so 15 etwa 4,5 m dick sein. Selbstverständlich sind auch gewählt, daß Raum für diese Durchgänge vorhanden andere Abmessungen möglich, ist. Dies ist dadurch erzielt, daß die horizontal und Der mittlere Bereich 18 des Spannbeton-Reaktorvertikal verlaufenden Sehnen in zwei gesonderte behälters 11 ist mit einer gasdichten Auskleidung 47 Gruppen eingeteilt sind und daß die Sehnen jeder verschen. Eine Vielzahl von Kühlschlangen 48 ist an Gruppe in ihrem mittleren Bereich schwach in Rieh- 20 der Außenseite der Auskleidung angeschweißt und tung aufeinanderzu gebogen sind. in dem Beton des Reaktorbehälters eingebettet. Die

Den dritten Typ an in. dem Spannbeton-Reaktor- ' Auskleidung 47 und die Kühlschlangen 48 sind aus behältern verwendeten Sehnen bilden die Axial- einem Material hergestellt, das unter anderen Eigensehnen 36. Die Axialsehnen 36 verlaufen in Längs- schäften eine hohe Bestrahlungsfestigkeit aufweist, richtung des Reaktorbehälters von dessen einem Ende 25 Ein solches Material kann z.B. ein rostfreier Stahl zu dessen anderem Ende. Sie üben über die Länge oder eine Aluminiumlegierung sein. Durch die erdes Reaktorbehälters hinweg eine Druckkraft aus, wähnten Kühlschlangen wird Kühlwasser hindurchdie die Axialkräfte in der entgegengesetzten Richtung geleitet, das den Beton des Reaktorbehälters in dem übersteigt, welche ihre Ursache in dem Ausbiegen mittleren Abs'chnitt vor hohen Temperaturen schützt, der Stirnsehnen 34 haben. Auf Grund der Durch- 3° Die Auskleidung 47 und die Kühlschlangen 48 vergänge in den Stirnwänden 31 und 32 werden, wie laufen vollständig um den mittleren Bereich herum; zuvor, beschrieben, unsymmetrisch verteilt angeörd- sie dienen damit zur Kühlung und zum Schutz der ncte Stirnsehnen verwendet. Demgemäß sind die Abschirmwände 13 und 14.

Axialsehnen in ähnlicher Weise angeordnet, um die Die Wände der beiden Endabschnitte 16 und 17

Kräfte zu überwinden, die durch die Stirnsehnen 35 sind mit einer gasdichten wassergekühlten Auskleihervorgerufen werden. Die Verteilung der Axial- dung 49 ausgekleidet, an welche Kühlschlangen 51 sehnen ergibt sich aus Fig. 3. angeschweißt sind. Das für diese Wände und für die

Obwohl es als im Rahmen der Erfindung liegend betreffenden Kühlschlangen verwendete Material möglich ist. den Spannbeton-Reaktorbehälter 11 in braucht im Unterschied zu dem für die Auskleidung irgendeiner Stellung aus einer Vielzahl von Stellun- 40 und für die Kühlschlangen in dem mittleren Abgen anzuordnen, wird er vorzugsweise derart ange- schnitt verwendeten Material keinen hohen Besträhordnet, daß seine Längsachse horizontal verläuft. lungswiderstand zu besitzen. Dies beruht zu einem Dies bedeutet, daß der Behälter mit einer seiner vier Teil auf der Wirkung der Abschirmwände 13 und 14. rechteckförmigen Längsseiten auf einem geeigneten Damit ist die Verwendung eines Materials möglich, Fundament 37 aufliegen kann. In dem Fundament 45 das weniger kostet und das leichter hergestellt werkönnen Sehnenstrecken 38 und 39 (s. F i g. 3) vor- den kann als bestrahlungswiderstandsfähige Magesehen sein, die einen Zugang zu den unteren Enden terialien.

der Seitensehnen 33 und der Stirnsehnen 34 hin er- Wie weiter unten noch näher ausgeführt werden

möglichen. wird, ist das Primär-Gaskühlmittel in geeigneten

Die längliche Innenkammer 12 ist durch zwei ver- 5° Leitungen und Rohren enthalten, die die Dampf-

selzt angeordnete biologische Abschirmwände 13 und generatoren und Gaspumpen in den beiden End-14 in drei Kammern 16, 17 und 18 unterteilt. Die abschnitten umgeben. Die Leitungen und Rohre sind Abschirmwände, verlaufen quer zur Längsrichtung isoliert, so daß der Wärmeverlust von innen her der Innenkammer 12, und zwar im wesentlichen par- vermindert ist. Die Kühlschlangen 51 leiten aus in allel zu den Stirnwänden 31 und 32. Durch die be- 55 den Endabschnitten zwischen den Leitungen und den treffenden Abschirmwände wird die Kammer in den Rohren und der Auskleidung 49 vorhandenen Zwimittleren Abschnitt 18 und in die beiden End- schenräumen Wärme ab. Ferner sind Einrichtungen

abschnitte 16 und 17 unterteilt. Die Wände 13 und vorgesehen, auf die weiter unten noch eingegangen 14 bestehen aus einem Material, wie Beton, das die wird, die Wärme aus diesen Zwischenräumen ab-Endabschnitlc vor Neutronen, die in dem mittleren 60 leiten und die eine Redundanz hinsichtlich der Stei-Abschnitt erzeugt werden, zu schützen imstande ist. gerung der Zuverlässigkeit mit sich bringen. Die

In dem Fall, daß die Längsachse des Reaktorbehäl- erwähnten Zwischenräume können daher auf Tcmpe-

tersll horizontal verläuft, wie dies bei der bevor- raturen gehalten werden, die wesentlich niedriger zugtcn Ausführungsform der Erfindung der Fall ist, sind als die des Kühlgases. Auf Grund dieser niedvcrlaufcn die Abschirmwände 13 und 14 im wcsent- 65 rigen Temperaturen und auf Grund der Tatsache, liehen senkrecht dazu. Dies sichert in höchstem Maße daß die Strahlungswerte in den Endabschnitlcn nicddic Festigkeit und den Zusammenhalt solcher rig sind, können die Auskleidungen 49 und die Kühl-Wändc, da ihr notwendigerweise sehr hohes Eigen- schlangen 51 aus Weicheisen hergestellt werden. Die

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niedrigen Kosten und die Fertigungsvereinfachung annehmbaren Wert herabgesetzt wird und daß das infolge der Verwendung von Weicheisen an Stelle Kühlmittel von den Dampfgeneratoren in seinen der Verwendung von hochtemperaturfesten und Rückströmungsweg undTiach unten durch den Kern strahlungswiderstandsfähigen Materialien, die für ent- hindurchgeleitet wird. Da die Gitterplatte 62 von sprechende Aufgaben in dem Reaktorabschnitt 18 5 dem Spannbeton-Reaktorbehältcr getragen wird, sind zu verwenden sind, bringen eine erhebliche Kosten- geeignete Durchgangsöffnungen in dem Wärmeersparnis mit sich. abschirmungsgebilde 66 für die Trägerteile 61 vor-

Um das Kühlgas zwischen dem mittleren Abschnitt banden.

18 und den beiden Endabschnitten 16 und 17 hin- Obwohl das Wärmeabschirmungsgebilde 66 durch

durchzuleiten, sind in jeder Abschirmwand 13, 14 io irgendeine geeignete Konstruktion gebildet sein kann,

drei Durchgänge nahe der jeweiligen Bodenfiäche stellt die in Fig. 4 und 5 dargestellte Konstruktion

vorgesehen. Die beiden äußeren Durchgänge 52 und eine bevorzugte Form dar. Das Wärmeabschir-

53 in der Abschirmwand 14 dienen dem Durchleiten mungsgebilde besteht vorzugsweise aus einem ver-

des heißen Kühlgases zu den Dampfgeneratoren hin, tikalen zylinderfönnigen Gehäuse, das an beiden

die, wie nachstehend noch erläutert wird, in dem 15 Enden verschlossen ist. Dieses Gehäuse enthält eine

Endabschnitt 17 angeordnet sind. Die beiden äußeren Vielzahl konzentrischer Zylinder, von denen der

Durchgänge 54 und 56 in der Abschirmwand 13 die- Innenzylinder 71 aus Stahl besteht und zur Wärme-

nen in analoger Weise dazu, das heiße Kühlgas zu abschirmung dient.

den in dem Endabschnitt 16 angeordneten Dampf- Zu diesem Innenzylinder 71 ist ein zweiter Zygeneratoren hinzuleiten. Der mittlere Durchgang 57 20 linder 72 konzentrisch angeordnet, und zwar derart, in der Abschirmwand 14 und der mittlere Durch- daß zwischen beiden Zylindern ein Luftspalt Vorgang 58 in der Abschirmwand 13 dienen dazu, das handen ist. Wie weiter unten noch erläutert wird, abgekühlte Helium in den mittleren Abschnitt 18 wird von den Dampfgeneratoren zurückkehrendes zurückzuführen und durch den dort befindlichen Helium durch diesen Luftspalt hindurchgeleitet, um Kernreaktorkern 19 wieder aufheizen zu lassen. Die 25 dort eine Abkühlung zu erfahren, bevor es über den in den Zeichnungen eingetragenen Pfeile geben die Reaktorkern gelangt. Zu dem Zylinder 72 ist kon-Strömungsrichtung des Kühlmittels an. Zur Ab- zentrisch ein dritter Zylinder 73 angeordnet; er kann sperrung von in die Endabschnitte einströmenden zum Zwecke der Absorption von thermischen Neu-Neutronen sind geeignete Neutronehleitflächen 107 tronen aus boriertem Stahl bestehen. Der Luftspalt vorgesehen. Solche Leitflächen können eine erste 30 zwischen den konzentrischen Zylindern 72 und 73 Schicht aus einem Material mit geringem Atom- ist mit Sand 74 ausgefüllt, der mit ßorschmclzen ausgewicht, wie Berylliumoxyd, Siliziumoxyd oder gefüllt ist. Der Sand bremst schnelle Neutronen ab, Kohlenstoff, enthalten, um die Neutronen zu ver- u'nd das Bor absorbiert Neutronen. Zwischen den langsamen, und eine zweite Schicht aus einem wasser- beiden Zylindern 72 und 73 sind in dem Sand gceigstoffhaltigen Material, wie Bor, um die Neutronen 35 nete Wasserkühlrohre 76 angeordnet, die eine Kühzu absorbieren. . lung des Wärmcisoliergebildes 66 und des hindurch-

Der Kern 19 des dargestellten Reaktors wird von strömenden Heliums bewirken. Konzentrisch um den den Wänden des Spannbetpn-Reaktorbehälters 11 Zylinder 73 ist der äußerste Zylinder 77 derart anmittels einer Vielzahl radial wegstehender Stützteile geordnet, daß zwischen diesen, beiden Zylindern ein 61 getragen. Diese Stützteile ruhen auf Druckpuffern 40 zweiter Durchgang für das Kühlgas geschaffen ist. 68, die in in den Wänden des mittleren Abschnittes Die Wasserkühlrohre 76 können mit Hilfe von hier 18 vorgesehenen Ausnehmungen 67 angeordnet sind, nicht näher dargestellten Einrichtungen an eine Kiihl- oder auf Druckpuffern 65, die auf Trägern 70 ange- wasscrquellc angeschlossen sein. Bei dieser Wasserordnet sind, welche schräg über die Ecken der mitt- quelle kann es sich um die gleiche Quelle handeln, leren Kammer in geeigneter Höhe verlaufen. 45 die die Rohre 48 und 51 speist. Die Oberseite und

Der Reaktorkern 19 kann irgendeine geeignete die Bodcnscitc (hier nicht dargestellt) des Wärme-Struktur aufweisen. Im vorliegenden Fall ist ein abschirmungsgcbildcs 66 können von gleichem AufGitter 62 von beträchtlicher Höhe an der Unterseite bau sein. Geeignete Durchgänge 60 (s. Fig. 1) sind der Trägcrelemente 61 befestigt; es erstreckt sich für die Weiterleitung des Kühlgascs zu einer Kamüber den mittleren Abschnitt 18 nahe zu dessen 50 mer80 oberhalb des Kernes 19 hin von dem Spalt Oberseite hin. Das Gitter dient dazu, eine Vielzahl zwischen den Zylindern 71 und 72 und von dem länglicher Brennstabeiemente (nicht dargestellt) zu Spalt zwischen den Zylindern 73 und 77 vorgesehen, tragen, die von dem Gitter aus durch den Boden des Am Boden des mittleren Abschnittes 18 kann eine mittleren Abschnittes nach unten und im wescnt- Bedicnungseinrichtung 46 vorgesehen sein, die ein liehen parallel zu den Abschirmwänden 13 und 14 55 Herausziehen von verbrauchten Brennstabelementen verlaufen. Die Brennstabelemente können mit einer und deren Austausch erlaubt. Für diesen Zweck Radial- und Axialumkleidung aus fettem Material kann eine geeignete öffnung in der Wärmcisolicruni: umgeben sein, um die Brennzykluskosten günstiger 66 und in dem Spannbcton-Rcaktorbehäller 11 vorzu gestalten. In der Deckfläche des Reaktorbehälters gesehen sein.

11 sind Durchgänge63 vorgesehen (s. Fig. 1), die 60 Obwohl in dem erfindungsgemäßen Reaktor jede

zur Aufnahme von (nicht dargestellten) Steuerstäben Anzahl an Dampfgeneratoren verwendet werden

und deren zugehörigen Steuennechanismen 64 kann, werden bei der bevorzugten Ausfiihrungsform

dienen. der Erfindung vier Dampfgeneratoren 21, 22, 23 und

Der Kern 19 und die gegebenenfalls verwendete 24 verwendet. Die Dampfgeneratoren 21 und 22

Umkleidung sind vorzugsweise von einer Wärme- 65 sind in dem Endabschnitt 16 angeordnet und die

abschirmung 66 umgeben. Die Wärmeabschirmung Dampfgeneratorcn 23 und 24 in dem Endabschnitt

66 ist so ausgelegt, daß der Neutronenfluß, der den 17. Jeder der Dampfgeneratorcn kann einen Naeh-

Beton des Reaktorbehällers 11 erreicht, auf einen erhitzungsabschnitt, einen Überhitzungsabschnitt und

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einen Verdampfungs-Vorwärmabschnitt umfassen. in dem Abschnitt 16 sind mit einem Aufnahmekanal

Zu den Druckkesseln der Dampfgeneratoren können 88 verbunden, der die beiden zuvor erwähnten, zwi-

gceignete Durchgänge, die hier nicht gezeigt sind, sehen den konzentrischen Zylindern des Abschir-

.._vorgesehen sein, die durch entsprechende Durch- mungsgebildes 66 in dem Abschnitt 18 vorgesehenen

gänge in dem Spannbeton-Reaktorbehälter 11 ver- 5 Helium-Strömungsspalte durch den Durchgang 58

laufen. verbindet. In entsprechender Weise sind die Rück-

Die Rohrbündel und die Niederdruck-Druck- führkanäle 87 in dem Endabschnitt 17 mit dem Aufbehälter der Dampfgeneratoren 21 bis 24 sind von nahmekänal 89 verbunden. Der Aufnahmekanal 89 einem Gehäuse 81 umgeben. Die Hochdruck-Druck- leitet das zurückkehrende Kühlgas durch den Durchbehälter sind außerhalb des Gehäuses 81 in den be- ίο gang 57 hindurch in die zwischen den konzentrischen treffenden Endabschnitten 16 und 17 angeordnet; sie Zylindern des Wärmeabschirmungsgebildes 66 vorsind mit Hilfe geeigneter Einrichtungen, wie Rohr- handenen Kühlströmungszwischenräume ein.
platten, mit in dem Gehäuse 81 vorgesehenen Hoch- Nachstehend soll das in Fig. 6 dargestellte, die druckrohren verbunden. Die Druckbehälter sind in Kühlgasströmung verdeutlichende allgemeine Ströähnlicher Weise wie die Leitungen und Gehäuse 15 mungsdiagramm betrachtet werden. Nachdem das isoliert. Die Anordnung der Hochdruck-Druck- Gas über den Reaktorkern geleitet und aufgeheizt behälter außerhalb des Primär-Kühlmittelstromes worden ist, wird es durch jeden der vier Dampfgeneverhindert eine, im wesentlichen plötzlich auftretende ratoren 21 bis 24, durch jede der-Zirkuliereinheiten Abnahme des Dampfes in dem Primärkreis zufolge 26 bis 29, durch das Wärmeisoliergebilde 66 und eines Risses in dem Druckbehälter. Durch die öff- 20 schließlich wieder zu dem reaktionsfähigen Kern 19 nungen 54, 56. 52 und 53 laufen Heißgasleitungen zurückgeleitet. Obwohl die Erfindung auf eine solche 82, 83, 84 und 85 hindurch; sie verbinden das Innere Anordnung nicht speziell beschränkt ist, hat sich der Wärmeabschirmung 66 mit der Außenseite des jedoch gezeigt, daß die. beschriebene Anordnung beGehäuses um die betreffenden Dampfgeneratoren deutende Vorteile hinsichtlich des Betriebswirkungsherum. Das heiße Kühlgas wird, nachdem es über 25 grades und hinsichtlich eines einfachen Betriebs mit den Reaktorkern geleitet ist, in einer Kammer 90 sich bringt.

unterhalb des Kernes und innerhalb der thermischen Jede der Stirnwände 31 und 32 des Spannbeton-Abschirmung 66 gesammelt. Das Kühlgas wird dann Reaktorbehälters 11 enthält zwei kreisförmige Durchdurch die Leitungen 82 bis 85 hindurchgeleitet, um gänge 91 und 92, 93 und 94. Die Durchgänge 91 als heißes Gas zu den verschiedenen Dampfgene- 30 und 93 sind kleiner als die Durchgänge 92 und 94; ratoren hin zu gelangen. sie dienen zur Aufnahme der beiden Heliumzirkulier-

Nachdem das abgekühlte Kühlgas durch die ver- einheiten 26 und 28. In jedem der Durchgänge 91 schiedenen Dampfgeneratoren 21 bis 24 geleitet ist, und 93 ist eine geeignete Ausfüllung 96 vorgesehen, wird es in vier Kompressionsräume 86 eingeführt, die eine Abdichtung des jeweiligen Durchganges um von denen jeder für einen der Dampfgeneratoren 35 die Zirkuliereinrichtung herum bewirkt. Die Durchvorgesehen ist. Die Kammern 86 stehen mit de;- Ein- gänge 92 und 94 dienen .neben der Aufnahme der laßseite von Kühlgaspumpen 26, 27, 28 und 29 in Kühlgas-Zirkuliereinrichtungen 27 und 29 noch dazu, Verbindung. Die Kühlgaspumpen 26 bis 29 können einen Zugang zu den Dampfgeneratoren in den Enddurch irgendeinen geeigneten Pumpentyp gebildet abschnitten 16 und 17 hin zu ermöglichen, um eine sein; bei Verwendung von Helium als Kühlgas wird 40 Reparatur und einen Austausch der verschiedenen jedoch jeweils ein zweistufiger Axialströmungs-Kom- Einzelteile der Dampfgeneratoren vornehmen zu pressor verwendet. Der Kompressor kann unmittelbar können. Ferner sind in jedem der Durchgänge 92 und von einer einstufigen Dampfturbine her angetrieben 94 für deren jeweilige Abdichtung geeignete Abdichwerden, die die gesamte Aufheizströmung des zu- tungs-Abschlußteile 98 vorgesehen,
gehörigen Dampfgenerators durchläßt. Dies hat einen 45 Der reaktionsfähige Kern 19 ist in dem Abschnitt hohen Wirkungsgrad, eine gedrängte Bauweise und 18 in einer Höhe über dem Boden angeordnet, die einen ruhigen und flexiblen. Arbeitsablauf zur Folge. die maximal mögliche Wasserhöhe von im Falle eines

Eine mögliche Alternative wäre die Anwendung Unfalles in den betreffenden Abschnitt einströmen-

eines externen Antriebs. Dies könnte dadurch erfol- dem Wasser übersteigt. Die erforderliche Höhe kann

gen, daß der Kompressor über eine Welle an eine 50 leicht aus dem Gesamtvolumen an in dem Reaktor

extern angeordnete parallelgespeiste Turbine ange- vorhandenem Kühlwasser und Dampf berechnet wer-

schlossen wird. Ein hiermit verbundener Vorteil be- den. Damit ist eine gewisse Zunahme in der Reaktivi-

steht darin, daß es relativ einfach möglich ist, Zusatz- tat durch eine Wasserüberflutung des Kernes ver-

antriebseinheiten für Notfälle vorzusehen. Ein Rei- hindert.

nigungssystem (nicht dargestellt) kann zur Über- 55 Unter gewissen Bedingungen kann eine absicht-

wachung und Ableitung von Verunreinigungen aus liehe Überflutung des Kernes mit Wasser, das einen

dem Kühlgas verwendet werden. geeigneten Neutronenabsorber enthä't, erwünscht

Nach Aufnahme des Kühlgases aus den Druck- sein. Dabei sind Maßnahmen getroffen, um drei

kammern 86 komprimieren die im vorstehenden auch verschiedene Arten der Überflutung zuzulassen:

als Pumpen bezeichneten Zirkuliereinrichtungen 26 60 Aktivüberflutung, Kurzzeit-Passivüberflutung und

bis'29 das Gas und leiten es in einen mit der jewei- Langzeit-Passivüberflutung. Eine Aktivüberflutung

'igen Einheit verbundenen Rückführkanal 87 ein. kann ausgeführt werden, um den Kern in einem

Jeder der Rückführkanäle 87 ist zwischen zwei der Notfall, wie dem plötzlichen Verlust des Kühlmittels

Dampfgeneratoren 21 bis 24 und neben einem der und dem Ausfall der Zirkulation, abzukühlen. Eine j

anderen Rückführkanäle angeordnet. Damit befinden 65 Aktivüberflutung wird dadurch bewirkt, daß ein

sich zwischen jeweils zwei Dampfgeneratoren in den Strom verseuchten Wassers auf die Oberseite des

'^irerTcndcn Endabschnitten 16 und 17 also zwei Kernes geleitet wird, von wo aus das betreffende

Kuckfuhrkanäle 87. Die beiden Rückführkanäle 87 Wasser auf Grund der Erdschwerkraft durch den

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Kern hindurchgelangt. Um dies zu erreichen, wird Zirkulationseinrichtungen abgezapft. Diese Kühlgasein Ventil 102 geöffnet, das Wasser in den Abschnitts- menge wird durch einen Wärmeaustauscher oder eine bereich 18 durch einen Durchgang 103 von einem Kühleinrichtung 115 geleitet, die die Temperatur des Vorratsbehälter 101 her einzuführen erlaubt. Mit Gases auf einen gewünschten Wert herabsetzt. Die Hilfe einer am Boden des Abschnittes 18 vorgesehe- 5 Kühleinrichtung 115 kann außerhalb des Reaktornen, jedoch hier nicht dargestellten Sumpfpumpe behälters angeordnet sein, wobei dann ein Reinikann das Wasser wieder gesammelt und durch einen gungsfilter 120 in einer in der Wand des Reaktor-Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) zu der Ober- behälters befindlichen Ausnehmung oder unmittelbar seife des Abschnittes 18 hin zuriickgeleitet werden. daneben anzuordnen ist, um ein Auslaufen von gege-Mit Hilfe von in den Durchgängen 52, 53, 54, 56, io benenfalls verunreinigtem Gas aus den außerhalb 57 und 58 vorgesehenen geeigneten Durchlaßgattern des Systems angeordneten Teilen zu verhindern. 104 wird das verseuchte Wasser auf den Abschnitt Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die 18 beschränkt. Durch Anwendung der Aktivüber- Kühleinrichtung in den zugehörigen Abschnitten 16 flutung ist die Größe des Vorratsbehälters und die oder 17 angeordnet, und ferner wird eine Kühlwasser-Gesamtmenge an abzuschließendem verseuchtem 15 quelle für die Kühleinrichtung an eine Dampf-Wasser im Vergleich zu einer vollständigen Über- generator-Speisewasserquelle angeschlossen. Dies verflutung des gesamten Abschnittes 18 ganz erheblich hindert einen Durchbruch und vermeidet das Ervermindert, fordernis nach einem Filter. Nachdem das Gas ab-

Bei der Kurzzeit-Passivüberflutung wird die mit gekühlt ist, wird es in die Endabschnitte 16 und 17 verseuchtem Wasser erfolgende Überflutung des ge- 20 eingeführt. In diesen Endabschnitten bewirkt der samten Abschnittbereiches 18 durch während kurzer Druckunterschied, daß das abgekühlte Gas wieder Zeitspannen erfolgende Überflutungen mit zusatz- in den Hauptumlaufstrom durch in dem Gehäuse 81 lichem Wasser, das von einer externen Quelle ge- vorgesehene Löcher 125 eintritt, liefert und durch den Vorratsbehälter 101 und den Die Isolation 106 und die durch die Kühlsch'angen Durchgang 103 zugeführt wird, abgeschlossen. Dies 25 51 und durch die gesamte Kühleinrichtung bewirkte kann für eine kurzzeitige. Abschaltung angewendet Kühlung macht es unnötig, in den Endabschnitten werden, während der eine Sichtüberwachung und eine Hochtemperatur-Wandisolation vorzusehen. Da-Reparatur von Kerneinzelteilen in den Endabschnit- durch werden beträchtliche Kosten erspart, ten durchgeführt wird. Überwachungs- und Repa- Auf Grund des Nichtauftretens von hohen Temraturvorgänge im Kernbereich werden durch die Ab- 30 peraturen und auf Grund des Nichtauftretens überschirmiing und durch die natürlichen Kühleigen- mäßig starker Strahlung in den Endabschnitten ist schäften des Wassers und durch deren Lichtdurch- es möglich, relativ billiges Material für die Isolation lässigkeit unterstützt. Die natürliche Konvektion in 106 zu verwenden und die elektrische Steuerungsdem Wasser gestattet ferner genügend lange Abschalt- . Abtasteinrichtung innerhalb der Endabschnitte anzuperioden, so daß Vorgänge, wie Dampfgenerator- 35 ordnen. Schließlich ist bei nichtisolierten, aber trotzreparaturen, ohne die Zirkulation irgendeines ande- dem wassergekühlten Wänden der Endabschnitte 16 ren Kühlmittels steigern zu müssen, ausgeführt wer- und 17 eine vollkommen unabhängige interne Wärmeden können. absenkung erzielbar. Diese Wärmeabsenkung kann

Die Langzeit-Passivüberflutung kann bei längeren zur Abgabe von Wärme verwendet werden, die unter Ausfallperioden angewendet werden, die auf das 4° Stillegungsbedingungen auftritt, und zwar auch dann, Auftreten eines Hauptfehlers hin folgen. Dabei er- wenn die Dampfgeneratoren 21 bis 24 für diesen folgt eine Gesamtüberflutung des Reaktorbehälters, Zweck nicht verwendet werden. Dabei wird ein Teil einschließlich des Innenraumes der Leitungen, des des Primärkühlstromes über die Wände der End-Gehäuses und der Durchgänge des Primärkühlkreises. abschnitte geleitet. Im Falle eines Druckbehälter-Bei einer solchen Totalüberflutung ist die Möglichkeit 45 risses dienen die Wände als Kondensationsflächen des Ausfalles der Durchlaßgatter 104 sowie ein Frei- für den frei werdenden Dampf. Die Kondensation legen des Kernes verhindert. Die Kühlung des Kernes des Dampfes bewirkt, daß sich der Druck verminerfolgt durch natürliche Konvektion. In bezug auf dert, der sich sonst in den Endabschnitten ausbilden das gesamte Uberflutungssystem kann irgendeine würde. Das Kondensat kann in einem Sumpf (nicht geeignete Einrichtung zur Ableitung des verseuchten 5° dargestellt) gesammelt und mit Hilfe einer geeigneten Wassers verwendet werden, wenn der Reaktorbetrieb Sumpfpumpe abgeleitet werden. Die Konstruktion wieder aufzunehmen ist. ermöglicht es ferner, die Umgebungen der Dampf-

Wie zuvor ausgeführt, wird der Leerzwischenraum generatoren durch Verwendung eines geringen Überin den Endabschnitten 16 und 17 auf einer relativ druckes in den Endabschnitten 16 und 17 von dem niedrigen Temperatur gehalten, und zwar auf einer 55 Reaktorabschnitt oder mittleren Abschnitt 18 voll-Temperatur, die wesentlich niedriger ist als die Kühl- ständig zu isolieren. Damit erfolgt jedes Auslaufen gastemperatur. Dies wird durch Verwendung einer zwischen den Abschnitten in Richtung zu dem mittentsprechenden Wärmeisolierung 106, die die Ge- leren Abschnitt hin. Somit ist ein Zugang zu den häuse, Hochdruck-Druckbehälter und Leitungen in Endabschnitten hin ermöglicht, demzufolge stets von derartigen Abschnitten vollständig umgibt, und durch 60 den Zugangsöffnungert 92 und 94 her Kesselrepara-Verwendung geeigneter Kühleinrichtungen erreicht. türen und ein entsprechender Austausch vornehmbar Die Kühlschlangen 51 stellen eine solche Kühleinrich- sind.

tung dar, jedoch kann eine zusätzliche Kühleinrich- Zu den mit der erfindungsgemäßen Konstruktion

tung aus Gründen der Redundanz vorgesehen sein. verknüpften weiteren Vorteilen gehört auch der Um-

Eine solche zusätzliche Kühleinrichtung ist in Fig. 2 65 stand, daß eine gute Zugangsmöglichkeit sowohl zu

a's durchgehender Entnahmekreis 110 schematisch dem Reaktorkern als auch zu den Dampfgeneratoren

dargestellt. Eine geringe Menge des Kühlgases wird hin erzielt ist, und zwar auf Grund der horizontalen

ständig von dem Punkt höchsten Druckes einer der Anordnung des Spannbeton-Reaktorbehälters 11. Die

Abschirmwände 13 und 14 schaffen eine Umgebung niedriger Radioaktivität in den Endabschnitten 16 und 17, wodurch Personen ein Eintritt in diese Abschnitte zum Zweck der Ausführung von Reparaturen an der betreffenden Anlage ermöglicht ist. Eine solche die beschriebene Isolation aufweisende Konstruktion ist billig und erlaubt ferner die Anordnung der empfindlichen elektrischen Anordnung in den Endabschnitten. Für die Einführung von Steuerstäben sowie für Brennstabeinstellungen und zum Zwecke der Überwachung und Reparatur mittels geeigneter Einrichtungen ist der Reaktorkern sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite her zugänglich. Der betreffende Zugang ist dabei durch die Dampferzcugungscinrichtungen oder durch die Gaskühb.irkuliereinrichtungcn nicht behindert.

Gemäß der Erfindung ist also ein verbesserter Kernreaktor geschaffen worden, der besondere Vorfeile im Hinblick auf einen Zugang zu den inneren Einzelteilen des Reaktors mit sich bringt, während die mit einem Spannbeton-Reaktorbehältcr und mit einer Gaskühlung verknüpften Eigenschaften mitausgcnulzt sind. Wie ausgeführt, sind mit der Erfindung bedeutende Kostenhcrabsetzungen verbunden. Darüber hinaus ist eine vol'ständige Abschaltung des erfindungsgemäßen Reaktors dadurch vereinfacht, daß eine Wärmeabsenkimg vornehmbar ist, die unabhängig von den vorgesehenen Dampfgeneratoren ist. Diese Wärmeabsenkimg beruht auf dem Umstand, daß der Kern absichtlich mit verseuchtem Wasser überflutet werden kann. Eine zufällige Überflutung des Kernes mit einer damit verbundenen gefährlichen Erhöhung der Radioaktivität ist auf Grund der gewählten Anordnung des Kernes in dem Reaktor vermieden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Atomkernreaktor mit einem eine horizontal gelagerte Längskammer enthaltenden Spannbeton-Rcaktordruckbehälter, die an ihren Stirnseitcn durch zwei qiier zur Längsrichtung der Kammer verlaufende Stirnwände begrenzt ist. und mit in der betreffenden Kammer quer zu deren Längsrichtung angeordneten biologischen AbschirmeinrichUmgen, die die betreffende Kammer in einen den Reaktorkern enthaltenden mittleren Abschnitt und in zwei Endabschnitte unterteilen, in we'ehen Dampferzeugungseinrichtungen angeordnet, sind, denen in der Kammer vorgesehene Zirkulicreinrichtuiigen eih durch den Reaktorkern hindurchgcleitctes und von ihm erhitztes gasförmiges Primärkühlmittel zur Dampferzeugung zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (31. 32) in an sich bekannter Weise jeweils begehbare Durchgänge (91. 92; 93, 94) aufweisen, die einen Zugang zu dem jeweiligen Endabschnitt (16, 17) hin erlauben, daß die biologischen Abschirmeinrichtungen (13, 14) in ebenfalls an sich bekannter Weise aus zwei Betonwänden (13, 14) bestehen, die Öffnungen (52 bis 58) für eine Durchleitung des Kühlmittels aus dem mittleren Abschnitt (18) zu jedem der Endabschnitte (16, 17) hin und zur Zurückleitung des Kühlmittels in diesen mittleren Abschnitt (18) aufweisen, und daß mit den biologischen Abschirmeinrichtungen (13, 14) Leitflächen (107) verbunden sind, die eine durch die betreffenden öffnungen (52 bis 58) zu den Endabschnitten (16, 17) hin gerichtete Strahlung von diesen Endabschnitten (16, 17) fernhalten.

2. Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel-Zirkuliereinrichtungen (26 bis 29) das Kühlmittel in den Endabschnitten (16, 17) auf einen Bereich beschränken, der von der Oberfläche des Reaktorbehälteis (11) in diesen Endabschnitten (16, 17) abgesetzt ist, daß an diesen Kühlmittel-Zirkuliereinrichtungen (26 bis 29) in den betreffenden Endabschnitten (16, 17) eine Wärmeisolierung (66) befestigt ist und daß in an sich bekannter Weise Einrichtungen (48, 51) vorgesehen sind, die unabhängig von den Dampferzeugungseinrichtungen (21 bis 24) aus dem Bereich zwischen der Wärmeisolierung (66) und der Oberfläche des Reaktorbehälters (11) in den Endabschnitten (16, 17) Wärme ableiten, und zwar derart, daß dort eine Temperatur aufrechterhallen bleibt, die wesentlich niedriger ist als die Temperatur des Kühlmittels.

3. Atomkernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Wärmeableiteinrichtungen (48, 51) Kühlschlangen in den die betreffenden Endabschnitte (16. 17) umgebenden Wänden des Reaktorbehälters (11) angeordnet sind.

4. Atomkernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorkern (19) in einem Abstand über der Bodenfläche des mittleren Abschnittes (18) angeordnet ist, der die maximal mögliche Höhe übersteigt, bis zu der das gesamte Dampfgenerator-Speisewasser des Reaktors bei einer Überflutung ansteigen kann.

5. Atomkernreaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die in den' Endabschnitten (16, 17) einen höheren Druck aufrechterhalten als in dem mittleren Abschnitt (18).

6. Atomkernreaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (104) vorgesehen sind, die nur den mittleren Abschnitt (18) des Reaktorbehälters

(11) mit Neutronenabsorber enthaltendem Wasser zu überfluten gestatten.

7. Atomkernreaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Längskammer

(12) eine kreisähnliche Form aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen