DE19543827C1

DE19543827C1 - Light water reactor with coolant flow throttle system

Info

Publication number: DE19543827C1
Application number: DE19543827A
Authority: DE
Inventors: Johann Dr Meseth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-11-23
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2015-11-24

Abstract

Light water reactor (1), esp. a boiling water reactor, has a pressure vessel (2), a reactor core (3), and a core mantle (4) with inlets (5) and outlets (6) for coolant, where the novelty is that, above the core (3), the core mantle (4) has a coolant outlet port (9) with a throttling device (10) which can be moved to increase or reduce the area for coolant flow, and which can be used to control the flow of coolant through the core (3). Also claimed are methods for regulating, and for rapidly reducing the power output of a light water reactor by use of the above throttling device.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leichtwasserreaktor, insbeson dere einen Siedewasserreaktor, mit einem Reaktordruckbehäl ter, einem Reaktorkern und einem den Reaktorkern umschließen den Kernmantel, welcher Kernmantel innerhalb des Reaktor druckbehälters angeordnet ist und mindestens eine Eintritts öffnung und eine Austrittsöffnung für Kernkühlmittel hat, sowie ein Verfahren zur Regulierung der Reaktorleistung eines Leichtwasserreaktors.The invention relates to a light water reactor, in particular another a boiling water reactor, with a reactor pressure vessel ter, a reactor core and one enclose the reactor core the kernmantel, which kernmantel within the reactor pressure vessel is arranged and at least one inlet opening and has an outlet for core coolant, and a method for regulating the reactor output of a Light water reactor.

Der Umlauf von Kernkühlmittel, insbesondere Kühlwasser in einem Leichtwasserreaktor, z. B. einem Siedewasserreaktor oder einem Druckwasserreaktor, kann auf unterschiedliche Arten er folgen. Bei einem Naturumlaufreaktor wird das Kühlmittel auf grund einer Dichtedifferenz zwischen dem in dem Reaktorkern befindlichen Kühlmittel und dem in einem außerhalb des Reak torkerns liegenden Rückströmraum vorhandenen Kühlmittel in einem Naturumlauf gehalten. Innerhalb des Reaktorkerns ist das Kühlmittel wärmer als innerhalb des Rückströmraums und in einem Siedewasserreaktor durch Dampfblasenbildung zudem wesentlich leichter. Bei Leichtwasserreaktoren mit einem so genannten zwangsumlauf des Kernkühlmittels sind Umwälzpumpen vorgesehen, die durch ihre Pumpwirkung ein Durchströmen des Reaktorkerns und somit eine Kühlung desselben bewirken. Durch Steuerung der Umwälzpumpen kann unabhängig von der Lage von in den Reaktorkern eingefahrenen Steuerelemente der Kernkühl mitteldurchsatz eingestellt werden. Diese unabhängige Ein stellung des Kernkühlmitteldurchsatzes ermöglicht ein günsti ges Betriebsverhalten des Leichtwasserreaktors, insbesondere auch bei der Beherrschung von anomalen Betriebszuständen. The circulation of core coolant, especially cooling water in a light water reactor, e.g. B. a boiling water reactor or a pressurized water reactor, he can in different ways consequences. In a natural circulation reactor, the coolant is on due to a density difference between that in the reactor core located coolant and that in an outside of the Reak coolant in the backflow chamber kept in a natural circulation. Is inside the reactor core the coolant is warmer than inside the backflow space and in a boiling water reactor due to vapor bubble formation much easier. With light water reactors with such a The above-mentioned forced circulation of the core coolant are circulation pumps provided that a flow through the Core and thus cause cooling of the same. By Control of the circulation pumps can be independent of the location of controls of the core cooling retracted into the reactor core medium throughput can be set. This independent one position of the core coolant throughput enables a favorable operating behavior of the light water reactor, in particular also in the control of abnormal operating conditions.

In der DE-AS 18 04 371 ist ein mit Natrium gekühlter Kern reaktor beschrieben, der in jeweiligen Kühlkanälen angeordnete Brennelemente zur Erzeugung thermischer Energie aufweist. Die Durchströmung der Kühlkanäle mit dem Kühlmittel, dem Natrium, wird individuell über jeweilige Durchflußregler geregelt. Diese liegen in Form von Blenden vor. Die Regelung erfolgt so, daß immer alle Durchflußregler gleichzeitig und auf glei che Art betätigt werden. Hiermit soll dem über einen längeren Zeitraum stattfindenden Abbrand der Brennelemente entgegenge wirkt werden, um die Leistungsverteilung in dem Reaktorkern an diesen Abbrand anzupassen. Die beschriebene Durchsatzrege lung bezieht sich ausschließlich auf die direkte Regelung des Kühlmitteldurchsatzes in den Kühlkanälen der Brennelemente und hat eine möglichst vollständige Ausnutzung der thermi schen Energie der Brennelemente durch Berücksichtigung der sich im Laufe der Zeit ändernden physikalischen, insbesondere thermischen, Eigenschaften der Brennelemente zum Ziel. Dem gleichen Ziel dient die spezielle Kühlmittelführung mit Hilfe eines Bimetalles, wie sie im US-Patent 4,588,549 beschrieben ist, oder durch auf den Reaktorkern aufgebrachte Aufsätze, wie sie aus der deutschen Auslegeschrift 1293929 und aus EP 0389232 A2 bekannt sind. Desweiteren wird in DE 32 15 122 C1 eine in der Mitte des Reaktorkernes angeordnete Drosselplatte und im europäischen Patent EP 0125325 31 eine die Steuerstäbe umschließende Drosselhülse zur Begrenzung des Durchflusses des Kühlmittels beschrieben.DE-AS 18 04 371 is a sodium-cooled core described reactor, the arranged in respective cooling channels Has fuel elements for generating thermal energy. The Flow through the cooling channels with the coolant, the sodium, is regulated individually via the respective flow controller. These are in the form of panels. The regulation takes place so that all flow controllers are always at the same time and on che type are operated. This is supposed to last a long time Period burning of the fuel assemblies counter act to the power distribution in the reactor core to adapt to this burn. The throughput rain described only refers to the direct regulation of the Coolant throughput in the cooling channels of the fuel assemblies and has the fullest possible use of the thermi fuel energy by taking into account the changing over time physical, in particular thermal, properties of the fuel elements to the target. The The special coolant guidance with the same aim serves the same purpose a bimetal such as that described in U.S. Patent 4,588,549 or through attachments placed on the reactor core, as from German Auslegeschrift 1293929 and from EP 0389232 A2 are known. Furthermore, in DE 32 15 122 C1 a throttle plate arranged in the middle of the reactor core and in European patent EP 0125325 31 one the control rods enclosing throttle sleeve to limit the flow of the coolant described.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Leichtwasserreaktor, ins besondere einen Siedewasserreaktor, anzugeben, dessen Kern kühlmitteldurchsatz schnell, umkehrbar und mit einfachen Mitteln veränderbar ist, so daß eine Änderung, insbesondere eine schnelle Reduzierung, der Reaktorleistung ermöglicht wird. Zugleich wird ein Verfahren zur Regulierung der Reaktorleistung angegeben, welches unabhängig von einer Regelung der Reaktorleistung durch das Einfahren von Steuerstäben in den Reaktorkern durchführbar ist.The object of the invention is a light water reactor special a boiling water reactor, specifying its core coolant throughput quickly, reversibly and with simple Means is changeable, so that a change, in particular a quick reduction that enables reactor performance becomes. At the same time, a procedure for regulating the Reactor output specified, which is independent of a Regulation of the reactor power by retracting Control rods can be carried out in the reactor core.

Erfindungsgemäß wird die auf einen Leichtwasserreaktor ge richtete Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Leichtwasserreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, einem Reaktorkern und einem den Reaktorkern umschließenden Kernmantel vorgesehen ist, wobei der Kernmantel innerhalb des Reaktordruckbehälters angeordnet ist und mindestens eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung für Kernkühlmittel hat, der Austrittsöffnung ein Strömungsquerschnitt zugeordnet und zumindest ein Dros selelement geodätisch oberhalb des Reaktorkerns vorgesehen ist, durch welches der Strömungsquerschnitt zur Regelung des Kernkühlmitteldurchsatzes veränderbar ist.According to the ge on a light water reactor task solved in that a light water reactor with a reactor pressure vessel, a reactor core and one the core shell surrounding the reactor core is provided, the core jacket within the reactor pressure vessel is arranged and at least one inlet opening and one Has outlet opening for core coolant, the outlet opening assigned a flow cross-section and at least one Dros selector element geodetically provided above the reactor core is through which the flow cross section for controlling the Core coolant throughput is changeable.

Durch eine Veränderbarkeit des Strömungsquerschnittes, durch den das den Reaktorkern durchströmende, aufgeheizte Kühlwas ser strömt, ist eine schnelle und umkehrbare Veränderung der Reaktorleistung, insbesondere eine Reduzierung gewährleistet. Besonders bei einem Siedewasserreaktor, bei dem durch Auf heizung des Kühlwassers in dem Reaktorkern ein Dampf-Wasser gemisch gebildet wird, erfolgt bei einer Reduzierung des Strö mungsquerschnittes eine Aufheizung des Kühlwassers in dem Reaktorkern mit zusätzlicher Dampfbildung, wodurch infolge des negativen Dampfblasenkoeffizienten eine schnelle Lei stungsreduktion erreicht wird. Durch den veränderbaren Strö mungsquerschnitt wird eine maximal mögliche Abströmung des Dampf-Wassergemisches begrenzt, wodurch der Leichtwasserreak tor mittel- und langfristig nicht mehr Energie erzeugen kann, als in dem abströmenden Dampf-Wassergemisch gebunden ist. Wird in dem Reaktorkern kurzfristig mehr Dampf erzeugt als durch den Strömungsquerschnitt abströmen kann, so erfolgt eine Er höhung des Druckes in dem von dem Dampf-Wassergemisch einge nommenen Raum. Hierdurch wird der Zustrom von Kühlwasser durch die Eintrittsöffnung hindurch in den Reaktorkern behin dert oder gegebenenfalls sogar Kühlwasser aus dem Reaktorkern herausgedrückt, so daß sich die Moderation der von den Brenn elementen abgegebenen Neutronen verringert und somit eben falls die Reaktorleistung sinkt.By changing the flow cross section, by the heated cooling water flowing through the reactor core streams is a quick and reversible change in Reactor performance, in particular a reduction guaranteed. Especially in a boiling water reactor, in which by Auf heating the cooling water in the reactor core a steam water mixture is formed when the current is reduced mungsquerschnittes a heating of the cooling water in the Reactor core with additional steam formation, as a result a quick lei of the negative vapor bubble coefficient reduction in performance is achieved. Due to the changeable current a maximum possible outflow of the Steam-water mixture limits, which makes the light water craze cannot generate more energy in the medium and long term, than is bound in the outflowing steam-water mixture. Becomes In the short term, more steam is generated in the reactor core than through can flow out the flow cross-section, so there is an Er increase in the pressure in the steam-water mixture taken space. This causes the inflow of cooling water through the inlet opening into the reactor core changed or possibly even cooling water from the reactor core pressed out, so that the moderation of the Brenn emitted neutrons reduced and thus flat if the reactor power drops.

Durch die Änderung des Strömungsquerschnittes kann während des normalen Betriebes des Leichtwasserreaktors eine nahezu instantane Änderung der Leistungsabgabe erreicht werden. Die Anpassung der Reaktorleistung erfolgt nahezu genauso schnell wie die Änderung des Strömungsquerschnittes. Somit kann die Reaktorleistung unabhängig von anderen Verfahren zur Regelung der Reaktorleistung, wie das Einfahren von neutronenabsorbie renden Steuerstäben in den Reaktorkern oder die Änderung der Drehzahl entsprechender Kühlmittelpumpen, geregelt werden. Der Leichtwasserreaktor verfügt somit über eine diversitäre Leistungsregelung, die insbesondere durch ein instantanes Einsetzen sowohl zur Leistungsregelung im normalen Betrieb als auch bei Auftreten eines Störfalls geeignet ist.By changing the flow cross section can during almost normal operation of the light water reactor instantaneous change in power output can be achieved. The Adjustment of the reactor power is almost as quick like changing the flow area. Thus, the Reactor output independent of other control methods the reactor power, such as the introduction of neutron absorption control rods in the reactor core or the change of Speed of appropriate coolant pumps can be regulated. The light water reactor thus has a diverse Power regulation, in particular through an instantaneous Use both for power control in normal operation as well as when an accident occurs.

Das Drosselelement ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß es auf passive Art und Weise betätigbar ist und den Strömungs querschnitt, insbesondere in einem Störfall, verringert. Hierdurch wird eine Erhöhung der inhärenten Sicherheit des Leichtwasserreaktors erreicht.The throttle element is preferably designed so that it can be operated in a passive manner and the flow cross-section, especially in the event of an accident, is reduced. This will increase the inherent security of the Light water reactor reached.

Vorzugsweise ist der veränderbare Strömungsquerschnitt geodätisch oberhalb des Reaktorkerns gelegen. Er weist zumindest zwei Teilquer schnitte auf, von denen einer ganz oder teilweise durch das Drosselelement versperrbar ist. Hierbei kann jedem Teilquer schnitt ein eigenes unabhängig betätigbares Drosselelement zugeordnet sein. Durch zwei oder mehrere Teilquerschnitte ist bei entsprechender Ausgestaltung des Drosselelementes oder der Drosselelemente gewährleistet, daß zumindest ein so gro ßer Strömungsquerschnitt ständig geöffnet bleibt, daß eine ausreichende Kühlung des Reaktorkerns erfolgt. Zudem kann durch zumindest zwei Teilquerschnitte eine einfache und fein einstellbare Leistungsregelung des Leichtwasserreaktors durchgeführt werden.The variable flow cross section is preferably geodetically above of the reactor core. It has at least two partial crosses cuts, one of which partially or completely through the Throttle element is lockable. Here, each partial cross cut its own independently operable throttle element be assigned. Through two or more partial cross sections with a corresponding design of the throttle element or the throttle elements ensures that at least one as large ßer flow cross-section remains open that a sufficient cooling of the reactor core takes place. It can also by at least two partial cross sections a simple and fine adjustable power control of the light water reactor be performed.

Der veränderbare Strömungsquerschnitt liegt vorzugsweise in einer Mantel fläche eines sich entlang einer Hauptachse erstreckenden Aufsatzes des Kernmantels und/oder in der Querschnittsfläche des Aufsatzes. Eine solche Anordnung des Strömungsquerschnit tes ist durch mechanisch einfach herstellbare und unter ther momechanischen Beanspruchungen stabile Komponenten, insbeson dere Hohlzylinder und Rohre, erreichbar. Zudem kann hierbei auf einfache Art und Weise eine Umlenkung und Verteilung der Strömung des Kühlwassers bzw. des Dampf-Wassergemisches er reicht werden.The variable flow cross section is preferably in a jacket surface of one extending along a major axis Attachment of the core jacket and / or in the cross-sectional area of the essay. Such an arrangement of the flow cross-section tes is easy to manufacture by mechanically and under ther mechanical components, particularly stable components other hollow cylinders and pipes, accessible. In addition, here a simple redirection and distribution of the Flow of the cooling water or the steam-water mixture be enough.

Das Drosselelement ist vorzugsweise ein in dem zylindrischen Aufsatz entlang der Hauptachse verschieblicher Hohlzylinder, durch den der Strömungsquerschnitt in der Mantelfläche zumin dest teilweise versperrbar ist. Ein hohlzylindrisches Dros selelement gewährleistet eine freie Strömung des Kühlwassers bzw. des Dampf-Kühlwassergemisches entlang der Hauptachse durch die Querschnittsfläche des Aufsatzes hindurch. So kann selbst bei einem vollständigen Verschluß der Mantelfläche durch diese Querschnittsfläche eine ausreichende Menge von Kühlwasser oder Dampf-Wassergemisch zur Kühlung des Reaktor kerns hindurchströmen. Durch eine Verschiebung des Hohlzylin ders entlang der Hauptachse in dem zylindrischen Segment kann die Mantelfläche des Aufsatzes vollständig überfahren und für eine Durchströmung versperrt werden. Hierdurch ist eine kon tinuierliche oder diskrete, mit kleinen Hubschritten, Ver änderung des mantelseitigen Strömungsquerschnittes erreich bar. Es erfolgt somit, analog zu einer Verschiebung der neu tronenabsorbierenden Steuerstäbe zwischen den Brennelementen, eine quasi kontinuierliche Leistungsregelung des Leichtwas serreaktors.The throttle element is preferably one in the cylindrical Attachment of hollow cylinders movable along the main axis, through which the flow cross section at least in the lateral surface is at least partially lockable. A hollow cylindrical Dros selelement ensures a free flow of the cooling water or the steam-cooling water mixture along the main axis through the cross-sectional area of the attachment. So can even with a complete closure of the outer surface through this cross-sectional area a sufficient amount of Cooling water or steam-water mixture for cooling the reactor flow through the core. By shifting the Hohlzylin who can along the major axis in the cylindrical segment completely run over the outer surface of the attachment and for a flow can be blocked. This is a con continuous or discreet, with small increments, ver change in the jacket-side flow cross-section bar. It is thus done analogously to a shift of the new tron-absorbing control rods between the fuel elements, a quasi-continuous power control of light weight serreactor.

Das Drosselelement kann alternativ oder ergänzend auch als drehbare Klappe oder als Schieber ausgeführt sein, was ins besondere bei rechteckigen Kanälen zur Führung des Kühl wassers oder des Dampf-Wassergemisches vorteilhaft ist.The throttle element can alternatively or additionally also as rotatable flap or run as a slider, what ins especially with rectangular channels for guiding the cooling water or the steam-water mixture is advantageous.

Vorzugsweise ist das Drosselelement passiv in eine den Strö mungsquerschnitt verkleinernde oder vollständig verschließen de Position bewegbar. Dies kann insbesondere durch Ausnutzung der Gravitationskraft erfolgen. Das Drosselelement wird hier zu bevorzugt während eines normalen Betriebes in einer Posi tion mit hoher potentieller Energie gehalten und ist so aus geführt, daß es eine Bewegung in eine Position mit niederer potentiellen Energie durchführen kann. Während des normalen Betriebes ist es durch Halteelemente, wie mechanische Stützen oder zumindest einen vorzugsweise mehrere, Elektro-Magneten in der Position hoher potentieller Energie gehalten. Bei Auf treten eines Störfalles geben diese Halteelemente das Dros selelement für eine Bewegung in die Position niederer poten tieller Energie auf passive Art und Weise frei. Bei einem Störfall, welcher zu einem Stromausfall an den das Drossel element haltenden Elektro-Magneten führt, verlieren diese Magnete ihre magnetischen Kräfte und geben somit das Drossel element frei. Es ist ebenfalls möglich, Elektro-Magnete so auszulegen, daß sie bei einer Vielzahl theoretisch möglicher Störfälle, eine Freigabe des Drosselelementes gewährleisten.The throttle element is preferably passive in one of the streams close or completely close the cross-section Movable position. This can be done in particular through exploitation the gravitational force. The throttle element is here too preferred during normal operation in a Posi tion with high potential energy and is so out led that there was a movement to a position with lower can carry potential energy. During normal It is operated by holding elements such as mechanical supports or at least one, preferably several, electro-magnets held in the position of high potential energy. When open in the event of an accident, these holding elements give the Dros Sel element for a movement into the lower pots position free energy in a passive way. At a Incident, which leads to a power failure to the choke element-holding electro-magnets lose them Magnets generate their magnetic forces and thus give the choke element free. It is also possible to use electric magnets like this interpret that they are theoretically possible in a large number Incidents, ensure release of the throttle element.

Vorzugsweise ist der Leichtwasserreaktor ein Naturumlauf-Sie dewasserreaktor, insbesondere großer elektrischer Leistung von 600 MW bis 1300 MW, vorzugsweise 1000 MW. Ein solcher Leichtwasserreaktor verfügt somit neben einer Leistungsrege lung durch Einfahren von Steuerstäben über eine diversitäre Leistungsregelung durch Regelung des Dampf-Wassergemisches, welches aus dem Reaktorkern austritt.The light water reactor is preferably a natural circulation filter water reactor, especially large electrical power from 600 MW to 1300 MW, preferably 1000 MW. Such a The light water reactor thus has a power rain development by retracting control rods via a diversified Power regulation through regulation of the steam-water mixture, which emerges from the reactor core.

Die auf ein Verfahren zur Regulierung der Reaktorleistung eines Leichtwasserreaktors, insbesondere eines Siedewasser reaktors, gerichtete Aufgabe, wird dadurch gelöst, daß in einem Leichtwasserreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, einem Reaktorkern und einem den Reaktorkern umschließenden Kernmantel, welcher Kernmantel innerhalb des Reaktordruck behälters angeordnet ist und mindestens eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweist, durch welche das Kern kühlmittelwasser in den Kernmantel hineinströmt bzw. heraus strömt, ein der Austrittsöffnung zugeordneter Strömungsquer schnitt über ein Drosselelement verändert wird, wodurch der Durchsatz des Kernkühlmittels und damit die Reaktorleistung geregelt wird. The on a process to regulate the reactor power a light water reactor, especially a boiling water reactor, directed task, is solved in that a light water reactor with a reactor pressure vessel, a reactor core and one enclosing the reactor core Kernmantel, which Kernmantel within the reactor pressure container is arranged and at least one inlet opening and has an exit opening through which the core coolant water flows into or out of the core jacket flows, a flow cross associated with the outlet opening cut over a throttle element is changed, whereby the Throughput of the core coolant and thus the reactor output is regulated.

Zudem ist ein Verfahren zu einer schnellen Leistungsreduktion eines Siedewasserreaktors, insbesondere bei einem Störfall, dadurch erreicht, daß bei einem Auftreten eines Störfalles das Drosselelement den Strömungsquerschnitt nahezu instantan verkleinert. Hierdurch wird der Druck des Dampf-Wassergemi sches im Kernmantel erhöht, so daß der Zustrom von Kühlwasser in den Kernmantel hinein behindert oder sogar Kühlwasser aus dem Kernmantel herausgedrückt wird. Die Leistungserzeugung kann hierdurch kurzfristig sehr stark reduziert und langfri stig auf einen niedrigen Wert begrenzt werden, welcher bei spielsweise bei 10% der Nennleistung des Leichtwasserreak tors oder ggf. darunter liegt. Nach einer schnellen und gro ßen Reduzierung des Strömungsquerschnittes erfolgt automa tisch eine zeitabhängige Einstellung des Kernkühlmitteldurch satzes und des Druckes in dem Kernmantel auf einen neuen je weiligen stationären Wert. Wie schnell diese neuen stationären Werte angenommen werden, hängt von der Größe des Strömungs bereiches geodätisch oberhalb des Reaktorkerns, einer Ent mischung von Dampf und Kühlwasser sowie dem von dem Dampf-Was sergemisch eingenommenen Raumvolumen ab. Ein vergleichs weise kleiner Strömungsbereich beeinflußt die Einstellung des stationären Wertes in positiver Weise, insbesondere wird ein Pendeln um den stationären Wert schnell gedämpft, wodurch das Stabilitätsverhalten günstig beeinflußt ist.It is also a method for quick performance reduction a boiling water reactor, especially in the event of an accident, achieved in that when an accident occurs the throttle element the flow cross-section almost instantaneously downsized. As a result, the pressure of the steam water sches in the kernmantel increased, so that the inflow of cooling water hindered into the core jacket or even cooling water the core jacket is pushed out. The power generation can be greatly reduced in the short term and long term be limited to a low value, which at for example at 10% of the nominal power of the light water freak tors or possibly below. After a quick and great The flow cross-section is automatically reduced table a time-dependent setting of the core coolant rate and the pressure in the kernmantel to a new one because of stationary value. How fast these new stationary ones Values assumed depend on the size of the flow area geodetically above the reactor core, an ent Mixing steam and cooling water and that of the steam-what volume of space taken up by the mixture. A comparative wise small flow range affects the setting of the stationary value in a positive way, in particular a Swinging around the stationary value quickly dampened, which makes it Stability behavior is influenced favorably.

Anhand der Zeichnung wird in einem Ausführungsbeispiel ein Leichtwasserreaktor mit veränderbarem Abströmquerschnitt sowie das Verfahren zur Leistungsregulierung eines Leichtwas serreaktors, insbesondere eines Siedewasserreaktors näher beschrieben. Es zeigen in schematisierter nicht maßstäblicher DarstellungBased on the drawing, in one embodiment Light water reactor with variable discharge cross-section as well as the procedure for regulating the performance of light items serreactor, in particular a boiling water reactor closer described. It does not show to scale in schematic presentation

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Reaktordruckbehälter eines Siedewasserreaktors, Fig. 1 shows a longitudinal section through a reactor pressure vessel of a boiling water reactor,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den geodätisch tiefstliegen den Bereich eines Reaktordruckbehälters eines Siede wasserreaktors und Fig. 2 shows a longitudinal section through the geodetically lowest area of a reactor pressure vessel of a boiling water reactor and

Fig. 3 einen vergrößerten dargestellten Ausschnitt aus Fig. 1. Figure 3 is a magnified image. Shown in FIG. 1.

Hierin sind lediglich für die Erläuterung des erfindungsge mäßen Leichtwasserreaktors sowie des Verfahrens benötigte Komponenten dargestellt. Die Bedeutung identischer Bezugs zeichen in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 ist jeweils gleich.Components required for the explanation of the light water reactor and the method according to the invention are shown here only. The meaning of identical reference characters in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 is the same in each case.

In Fig. 1 ist in einem Längsschnitt ein Reaktordruckbehälter 2 eines Siedewasserreaktors 1 dargestellt. Der Reaktordruckbe hälter 2 ist entlang einer Hauptachse 18 gestreckt und um schließt vollständig einen Reaktorkern 3. Der Reaktorkern 3 ist in einem ebenfalls entlang der Hauptachse 18 gestreckten Kernmantel 4 angeordnet. Geodätisch unterhalb des Reaktor kerns 3 weist der Kernmantel 4 Eintrittsöffnungen 5 für Kern kühlmittel 7, Kühlwasser, auf. Geodätisch oberhalb des Reak torkerns 3 geht der Kernmantel 4 an einer Austrittsöffnung 6 in einen kreiszylindrischen kaminförmigen Aufsatz 4a über, der einen Dampf-Wassergemisch-Raum 8 für das in dem Reaktor kern 3 aufgeheizte und teilweise verdampfte Kühlwasser 7 bil det. Der kreiszylindrische Aufsatz 4a weist einen Strömungs querschnitt 9 aus zwei Teilquerschnitten 9a, 9b auf, wobei der eine Teilquerschnitt 9b die Querschnittsfläche 17 des kreiszylindrischen Aufsatzes 4a darstellt und der andere Teilquerschnitt 9a durch einen Teil der Mantelfläche 11 des Aufsatzes 4a gebildet wird. Durch die Teilquerschnitte 9a, 9b erfolgt eine Aufteilung der Strömung des Dampf-Wassergemi sches hin zu einer Vielzahl einzelner Teilaustrittsöffnungen 6a, an die sich jeweils ein Dampfabscheider (Zyklon) 12 an schließt. Geodätisch oberhalb der Teilquerschnitte 9a ist ein Drosselelement 10, welches als kreiszylindrischer Hohlzylin der 21 ausgebildet ist, in dem Aufsatz 4a angeordnet. Dieser Hohlzylinder 21 wird durch mehrere, insbesondere drei, an den Aufsatz 4a angeordnete Elektro-Magnete 22 so in einer "Offen"-Positiven gehaltert, daß er die Teilquerschnitte 9a nicht versperrt. Bei einem Abschalten des durch den Elektro-Magne ten 22 fließenden elektrischen Stromes fällt das Dros selelement 10 infolge der Gravitationswirkung entlang der Hauptachse 18 in den Aufsatz 4a hinein und versperrt die Teilquerschnitte 9a. Hierdurch wird der gesamte Strömungs querschnitt 9 vorzugsweise so verringert, daß lediglich eine Dampf-Wassergemischmenge durch den weiterhin geöffneten Teil querschnitt 9b abströmen kann, die zu einer sicheren Kühlung des Reaktorkernes 3 erforderlich ist. Infolge des quasi in stanten verkleinerten Strömungsquerschnittes 9 steigt in dem Reaktorkern 3 der Dampfblasenanteil, wodurch die Modera tion der nuklearen Kettenreaktion deutlich reduziert wird. Hierdurch erfolgt eine Leistungsreduktion des Siedewasser reaktors auf 10% oder weniger seiner thermischen Nennlei stung. Durch eine entsprechende Anordnung bzw. Ansteuerung des Elektro-Magneten 22 ist es ebenfalls möglich, das Dros selelement 10 in vorgebbaren diskreten Schritten entlang der Hauptachse 18 zu bewegen, so daß eine quasi kontinuierliche Leistungsregulierung des Siedewasserreaktors durchführbar ist. Es ist ebenfalls möglich, das Drosselelement 10 über entsprechende nicht dargestellte mechanische Vorrichtungen, wie Seilzüge, Zahnräder oder Hubstangen in einer vorgebbaren Art und Weise zu verschieben. Durch diese wohldefinierte Ver schiebung des Drosselelementes 10, erfolgt eine Änderung des Strömungsquerschnittes 9 für das aus dem Reaktorkern 3 ab strömenden, zum Teil verdampfte Kühlwassers 7. Das Kühlwasser 7 strömt, wie schematisch durch die Strömungspfeile 14 darge stellt, durch die Eintrittsöffnungen 5 in den Kernmantel 3 ein. Eine Regelung des abströmenden Dampf-Wassergemisches über das Drosselelement 10 bewirkt eine schnelle, umkehrbare und mit einfachen Mitteln realisierbare Regelung der Reaktor leistung, welche diversitär zur Regelung mittels in den Reak torkern einfahrbarer nicht ausgestellter Steuerstäbe dient. Zudem ist hierdurch eine diversitäre Schnellabschaltung des Leichtwasserreaktors ermöglicht. In Fig. 1, a reactor pressure vessel 2 of a boiling water reactor 1 is shown in a longitudinal section. The reactor pressure vessel 2 is stretched along a main axis 18 and completely encloses a reactor core 3 . The reactor core 3 is arranged in a core jacket 4, which is likewise stretched along the main axis 18 . Geodetically below the reactor core 3 , the core jacket 4 has inlet openings 5 for core coolant 7 , cooling water. Geodetically above the reactor core 3 , the core jacket 4 merges at an outlet opening 6 into a circular cylindrical chimney-shaped attachment 4 a, which has a steam-water mixture space 8 for the core 3 heated and partially evaporated in the reactor 7 bil det. The circular cylindrical attachment 4 a has a flow cross section 9 made up of two partial cross sections 9 a, 9 b, one partial cross section 9 b representing the cross sectional area 17 of the circular cylindrical attachment 4 a and the other partial cross section 9 a through part of the lateral surface 11 of the attachment 4 a is formed. Through the partial cross-sections 9 a, 9 b, the flow of the steam-water mixture is divided into a plurality of individual partial outlet openings 6 a, to each of which a steam separator (cyclone) 12 closes. Geodetically above the partial cross sections 9 a, a throttle element 10 , which is designed as a circular cylindrical hollow cylinder 21 , is arranged in the attachment 4 a. This hollow cylinder 21 is held by several, in particular three, arranged on the attachment 4 a electro-magnets 22 in an "open" positive that it does not block the partial cross-sections 9 a. When switching off the electric current flowing through the electric magnet 22 , the throttle element 10 falls due to the gravitational effect along the main axis 18 into the attachment 4 a and blocks the partial cross sections 9 a. As a result, the entire flow cross-section 9 is preferably reduced so that only a quantity of steam-water mixture can flow out through the still open part cross-section 9 b, which is required for reliable cooling of the reactor core 3 . As a result of the quasi-constant flow cross-section 9 , the proportion of vapor bubbles increases in the reactor core 3 , whereby the moderation of the nuclear chain reaction is significantly reduced. This results in a power reduction of the boiling water reactor to 10% or less of its nominal thermal capacity. By an appropriate arrangement or control of the electro-magnet 22 , it is also possible to move the throttle element 10 in predeterminable discrete steps along the main axis 18 , so that a quasi-continuous power regulation of the boiling water reactor can be carried out. It is also possible to move the throttle element 10 via corresponding unillustrated mechanical devices, such as cables, gears, or lifting rods in a predeterminable manner. Due to this well-defined displacement of the throttle element 10 , there is a change in the flow cross-section 9 for the partially evaporated cooling water 7 flowing out of the reactor core 3 . The cooling water 7 flows, as represented schematically by the flow arrows 14 , through the inlet openings 5 in the core jacket 3 . A control of the outflowing steam-water mixture via the throttle element 10 causes a quick, reversible and realizable with simple means control of the reactor power, which is used diversely for control by means of retractable in the reactor core not issued control rods. This also enables a diversified rapid shutdown of the light water reactor.

Der kaminartige Aufsatz 4a des Kernmantels 4 kann einen Durchmesser von etwa 2,5 m bis 3 m aufweisen und verbreitert sich an seinem geodätisch oberen Ende, so daß das Dampf-Was sergemisch vorwiegend radial nach außen strömen kann. Es ge langt dort in eine Vielzahl von Dampfabscheidern 12, insbe sondere 300 bis 350 Stück. Der weiterhin durch den entlang der Hauptachse 18 verlaufenden Teil des Aufsatzes 4a strömen de Teil des Dampf-Wassergemisches gelangt durch eine wesent lich geringere Anzahl von Dampfabscheidern, insbesondere etwa 20, aus dem Kernmantel 4 heraus. Das entlang der Hauptachse 18 verschiebbare Drosselelement 10, welches geodätisch ober halb der Teilquerschnitte 9a angeordnet ist, hat beispiels weise einen Durchmesser von 2,5 m und eine Länge von 1 m. Bei einem vollständigen Verschluß der Teilquerschnitte 9a durch das Drosselelement 10 ist beispielsweise ein Volumenstrom durch die noch geöffneten 20 Dampfabscheider 12 von jeweils ca. 0,5 m³/s erreichbar. Dies entspräche einer abführbaren thermischen Leistung von etwa 550 MW. Bei voller Reaktorlei stung werden beispielsweise ca. 2800 MW thermische Leistung erzeugt. Eine Absperrung der Teilquerschnitte 9a durch ein Herabfallen des Drosselelementes 10 wird in weniger als 1 s erreicht. Hierdurch ist eine Verringerung der Reaktorleistung in einer deutlich kürzeren Zeit als durch ein Abschalten ei ner Kühlmittelumwälzpumpe bzw. durch ein vollständiges Ein fahren der Steuerstäbe in den Reaktorkern erreichbar.The chimney-like attachment 4 a of the core jacket 4 can have a diameter of about 2.5 m to 3 m and widens at its geodetically upper end, so that the steam-what can mix mainly radially radially outward. It gets there in a variety of steam separators 12 , in particular 300 to 350 in particular. The part of the steam-water mixture which continues to flow through the part of the attachment 4 a which runs along the main axis 18 passes through a substantially smaller number of steam separators, in particular approximately 20, from the core jacket 4 . The throttle element 10 which can be displaced along the main axis 18 and which is arranged geodetically above half of the partial cross sections 9 a has, for example, a diameter of 2.5 m and a length of 1 m. In a complete closure of the partial cross-sections 9 a through the throttle element 10 is a volume flow through the steam separator 20 still open, 12 each about 0.5 m / s for example, is achievable. This would correspond to a removable thermal output of around 550 MW. At full reactor power, for example, approx. 2800 MW thermal output is generated. Shutting off the partial cross sections 9 a by falling the throttle element 10 is achieved in less than 1 s. As a result, a reduction in the reactor output can be achieved in a significantly shorter time than by switching off a coolant circulating pump or by completely moving the control rods into the reactor core.

Für eine kontinuierliche Leistungsregelung des Siedewasser reaktors 1 kann das als Hohlzylinder 21 ausgebildete Drossel element 10 so gestaltet sein, daß analog zu einem Regelven til, bei einer Verschiebung entlang der Hauptachse 18 eine lineare Beziehung zwischen der Verschiebung und dem Dampf durchsatz durch die Teilquerschnitte 9a erreicht wird. Hierzu kann das Drosselelement 10 auch über seine Höhe hinweg eine Verringerung bzw. Vergrößerung seines Durchmessers aufweisen, wodurch zusätzliche entlang der Hauptachse 18 gerichtete Kräfte infolge von Druckdifferenzen, z. B. zur Erhöhung der Dichtkraft, erzeugbar sind.For continuous power control of the boiling water reactor 1 , the throttle element 10 formed as a hollow cylinder 21 can be designed such that, analogously to a control valve, with a displacement along the main axis 18, a linear relationship between the displacement and the steam throughput through the partial cross sections 9 a is achieved. For this purpose, the throttle element 10 can also have a reduction or increase in its diameter over its height, as a result of which additional forces directed along the main axis 18 as a result of pressure differences, eg. B. to increase the sealing force, can be generated.

Gemäß Fig. 2 sind in dem Dampf-Wassergemisch-Raum 8, welcher von dem Aufsatz 4a umschlossen wird, parallel zur Hauptachse 18 verlaufende Schächte 19 vorgesehen. Ein Teil der Schächte 19 ist durch eine jeweilige um einen Drehpunkt drehbare Klap pe 13 verschließbar. Die Summe der Querschnittsflächen der Schächte 19 bildet den gesamten Strömungsquerschnitt 9, wel cher in Teilquerschnitte 9a und 9b unterteilt ist. Hierbei stellen die Teilquerschnitte 9a die Querschnittsflächen der Schächte 19 dar, welche durch eine jeweilige Klappe 13 ver schließbar sind. Die Klappe 13 ist während eines normalen Betriebes des Siedewasserreaktors 1 in einer Position an nähernd parallel zur Hauptachse 18 gehalten, so daß sie den Teilquerschnitt 9b weitestgehend frei läßt. Bei Auftreten eines anomalen Betriebszustandes wird die Klappe 13 aus einer nicht-dargestellten Halterung, beispielsweise über einen Magnetschalter, freigegeben und infolge des von dem Dampf-Was sergemisches ausgeübten Druckes in eine den Teilquer schnitt 9a verschließende Position gebracht. Sie kann zusätz lich zu dem auf ihr lastenden Druck durch eine Arretiervor richtung fest gehaltert werden. Durch eine nahezu instantane Versperrung der Teilquerschnitte 9a wird der gesamte für die Dampf-Wassergemisch-Strömung zur Verfügung stehende Strö mungsquerschnitt 9 auf den Teilquerschnitt 9b reduziert, so daß schlagartig nur noch ein Teil des Dampf-Wassergemisches abströmen kann. Hierdurch erfolgt eine zusätzliche Dampfbil dung im Reaktorkern 3, welche einhergeht mit einer drasti schen Leistungsreduktion des Siedewasserreaktors 1. Der Sie dewasserreaktor 1 mit einem teilweise absperrbaren Strömungs querschnitt 9 verfügt somit im Falle eines anomalen Betriebs zustandes über eine besonders schnelle diversitäre Schnellab schaltung, welche passiv wirkend ist. According to FIG. 2, shafts 19 extending parallel to the main axis 18 are provided in the steam-water mixture space 8 , which is enclosed by the attachment 4 a. A part of the shafts 19 can be closed by a respective pivotable pivot 13 . The sum of the cross-sectional areas of the shafts 19 forms the entire flow cross-section 9, wel cher is divided into partial cross-sections 9 a and 9 b. Here, the partial cross-sections 9 a represent the cross-sectional areas of the shafts 19 , which can be closed by a respective flap 13 . The flap 13 is held in a position approximately parallel to the main axis 18 during normal operation of the boiling water reactor 1 , so that it leaves the partial cross section 9 b largely free. When an abnormal operating state occurs, the flap 13 is released from a holder (not shown), for example via a magnetic switch, and, as a result of the pressure exerted by the steam / water mixture, is brought into a section 9 a closing position. It can be held firmly in addition to the pressure on it by a locking device. By an almost instantaneous obstruction of partial cross-sections 9a, the whole of the steam-water mixture flow available to Strö flow cross-section is 9 b is reduced to the partial cross-section 9, so that only a part can suddenly flow out of the steam-water mixture. This results in an additional steam formation in the reactor core 3 , which is accompanied by a drastic reduction in the power of the boiling water reactor 1 . You dewasserreaktor 1 with a partially shut-off flow cross-section 9 thus has a particularly fast diverse Schnellab circuit in the event of an abnormal operating condition, which is passive.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt des Auf satzes 4a im Bereich des Drosselelementes 10 mit einem Elek tro-Magneten 22. Der Elektro-Magnet 22 ist innerhalb des Auf satzes 4a angeordnet und mit einer parallel zur Hauptachse 18 verlaufenden Schubstange 24 verbunden, welche aus dem Aufsatz 4a herausragt. Die Schubstange 24 ist außerhalb des Aufsatzes 4a mit einem Antrieb 23 verbunden, durch welchen die Schub stange 24 und somit der Elektro-Magnet 22 entlang der Haupt achse 18 bewegt werden können. Der Elektro-Magnet 22 übt durch sein elektro-magnetisches Feld eine Haltekraft auf eine entsprechend ausgebildete Platte 25 des Drosselelementes 10 aus. Bei normalen Betrieb des Elektro-Magneten 22 ist somit das Drosselelement 10 über den Elektro-Magneten 22 und die Schubstange 24 gehaltert. Bei einer Verschiebung der Schub stange 24 erfolgt somit ebenfalls eine Verschiebung des Dros selelementes 10 entlang der Hauptachse 18. Fig. 3 shows on an enlarged scale a section of the sentence 4 a in the region of the throttle element 10 with an electro magnet 22nd The electro-magnet 22 is arranged on the set 4 a and connected to a parallel to the main axis 18 push rod 24 which protrudes from the top 4 a. The push rod 24 is connected outside of the attachment 4 a with a drive 23 through which the push rod 24 and thus the electro-magnet 22 can be moved along the main axis 18 . The electro-magnet 22 exerts a holding force on a correspondingly designed plate 25 of the throttle element 10 through its electro-magnetic field. During normal operation of the electromagnet 22 , the throttle element 10 is thus held via the electromagnet 22 and the push rod 24 . When the push rod 24 is displaced, there is also a displacement of the throttle element 10 along the main axis 18 .

Die Erfindung zeichnet sich durch einen Leichtwasserreaktor, insbesondere einen Siedewasserreaktor aus, dessen Kernmantel eine Austrittsöffnung für aus dem Reaktorkern abströmendes Dampf-Wassergemisch aufweist, welcher ein veränderbarer Strö mungsquerschnitt zugeordnet ist. Der Strömungsquerschnitt ist durch ein passiv wirkendes Drosselelement veränderbar, insbe sondere schnell verkleinerbar, so daß die aus dem Reaktorkern abströmende Menge des Dampf-Wassergemisches regulierbar ist. Hierdurch läßt sich der Dampfgehalt im Reaktorkern und über den Dampfblasenkoeffizienten die Reaktorleistung schnell und sicher einstellen. Der Kernmantel ist abströmseitig vorzugs weise mit einem hohlzylindrischen Aufsatz ausgeführt, welcher in seinem geodätisch oberen Ende radiale Öffnungen aufweist. Diese radialen Öffnungen sind durch einen innerhalb des Auf satzes verschieblichen Hohlzylinder verschließbar. Ist der Hohlzylinder geodätisch oberhalb der radialen Öffnungen ange ordnet, so kann er infolge der Gravitationswirkung die radia len Öffnungen in weniger als einer Sekunde vollständig ver sperren. Es verbleibt somit für das Dampf-Wassergemisch für eine Abströmung lediglich die freie Querschnittsfläche des Hohlzylinders. Durch eine schnelle Versperrung der radialen Öffnung kann die abströmende Dampf-Wassergemisch-Menge so drastisch reduziert werden, daß quasi instantan eine Lei stungsreduktion des Siedewasserreaktors auf 10% oder weniger seiner Nennleistung erfolgt. Das Verfahren, insbesondere mit einem passiv wirkenden Drosselelement, eignet sich somit be sonders für eine Schnellabschaltung eines Siedewasserreak tors.The invention is characterized by a light water reactor, in particular a boiling water reactor, the core jacket an outlet for outflow from the reactor core Has steam-water mixture, which has a variable flow mation cross section is assigned. The flow cross section is changeable by a passive throttle element, esp special quickly shrinkable, so that from the reactor core outflowing amount of the steam-water mixture is adjustable. This allows the steam content in the reactor core and above the steam bubble coefficient the reactor power quickly and set safely. The core jacket is preferred on the downstream side executed with a hollow cylindrical attachment, which has radial openings in its geodetically upper end. These radial openings are through one inside the up set of movable hollow cylinder lockable. Is the Hollow cylinder geodetically above the radial openings orders, he can due to the gravitational effect the radia open openings completely in less than a second lock. It thus remains for the steam-water mixture an outflow only the free cross-sectional area of the Hollow cylinder. By quickly locking the radial Opening the amount of steam-water mixture flowing out be drastically reduced to a quasi instantaneous lei reducing the boiling water reactor to 10% or less its nominal power. The procedure, especially with a passive throttle element, is therefore suitable especially for a quick shutdown of a boiling water freak tors.

Claims

1. Light water reactor ( 1 ), in particular boiling water reactor, with a reactor pressure vessel ( 2 ), a reactor core ( 3 ) and a core jacket ( 3 ) surrounding the core jacket ( 4 ), which core jacket ( 4 ) is arranged within the reactor pressure vessel ( 2 ) and Has at least one inlet opening ( 5 ) and one outlet opening ( 6 ) for core coolant ( 7 ), the outlet opening ( 6 ) being assigned a flow cross section ( 9 ) and at least one throttle element ( 10 ) being provided geodetically above the reactor core ( 3 ) , through which the flow cross-section ( 9 ) for regulating the core coolant medium throughput can be changed.

2. Light water reactor ( 1 ) according to claim 1, in which the variable flow cross-section ( 9 ) is geodetically above the reactor core ( 3 ) and has at least two partial cross-sections ( 9 a, 9 b), at least one of which is partially or entirely through the throttle element ( 10 ) can be locked.

3. light water reactor ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the variable flow cross-section ( 9 ) in the lateral surface ( 11 ) along a main axis ( 18 ) directed cylindrical set ( 4 a) of the core jacket ( 4 ) and / or Cross-sectional area ( 17 ) of the attachment ( 4 a).

4. light water reactor ( 1 ) according to claim 3, wherein the Dros selelement ( 10 ) in the cylindrical attachment ( 4 a) along the main axis ( 18 ) displaceable hollow cylinder ( 21 ) through which the flow cross-section ( 9 ) in the lateral surface ( 11 ) is at least partially lockable.

5. Light water reactor ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, in which the throttle element ( 10 ) is a rotatable flap ( 13 ) or a slide.

6. Light water reactor ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the throttle element ( 10 ) can be moved passively into a position reducing the flow cross-section ( 9 ) or completely closing position, in particular taking advantage of the gravitational effect.

7. Light water reactor ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the throttle element ( 10 ) is held by a magnet ( 22 ) during normal operation in a flow cross-section ( 9 ) opening position and in the event of a malfunction by switching off the magnet ( 22 ) assumes a flow cross-section ( 9 ) at least partially blocking position.

8. Light water reactor ( 1 ) according to one of the preceding claims, which is a natural circulation boiling water reactor.

9. A method for regulating the reactor output of a light water reactor ( 1 ), in particular a boiling water reactor, with a reactor pressure vessel ( 2 ), a reactor core ( 3 ) and a core jacket ( 4 ) enclosing the reactor core ( 3 ), which core jacket ( 4 ) within the Reaktordruckbehäl ters is disposed (2) and having at least one inlet opening (5) and an outlet opening (6) through which the core cooling water flows into the core shroud and flows out, wherein an exit opening (6) flow cross-section associated Strö (9) via a Throttle element ( 10 ) is changed, whereby the throughput of the core coolant ( 7 ) and thus the reactor power is regulated.

10. A method for fast power reduction of a boiling water reactor, aktorkern with a reactor pressure vessel (2), a Re (3) and a reactor core (3) surrounding the core jacket (4), which core jacket (4) is arranged within the reactor pressure vessel (2) and has at least one inlet opening ( 5 ) and one outlet opening ( 6 ) through which the core coolant flows into or out of the core jacket ( 4 ), the core coolant ( 7 ) being geodetically above the reactor core ( 3 ) through a flow cross section ( 9 ) flows, which is significantly reduced in the event of an accident by a throttle element ( 10 ) compared to the existing size during normal operation.

11. The method according to claim 10, in which the flow cross-section ( 9 ) through the throttle element ( 10 ) is reduced to a minimum size required to ensure the cooling of the reactor core ( 3 ).