DE2424982C3

DE2424982C3 - Kernreaktorgebäude

Info

Publication number: DE2424982C3
Application number: DE19742424982
Authority: DE
Inventors: Norbert 6050 Offenbach; Seeliger Dieter Dipl.-Ing 8752 Mainaschaff Jost
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1977-11-10

Description

Kernreaktoranlagen müssen nach Möglichkeit so konstruiert sein, daß eine möglichst große Sicherheit der Umwelt vor austretenden radioaktiven Strahlen gegeben ist. Dies erfordert unter anderem, daß die Lagerung der bestrahlten Brennelemente im Innern der Kernreaktoranlage und der Transport der Brennelemente zur Wiederaufbereitungsanlage so erfolgen muß, daß mögliche Unfallursachen nicht zu einer Strahlenbelastung der Umwelt führen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 44 563 und der Zeitschrift »Nuclear News«, Juni 1969, Seite 60, ist es bekannt, mit Wasser gefüllte Brennelementlagerbecken neben dem Reaktorkern und etwas oberhalb desselben innerhalb des Sicherheitsbehälters anzuordnen. Zum Abtransport gebrauchter Brennelemente und zum Einführen neuer Brennelemente ist das Brennelementlagerbecken mittels einer Schleuse mit einem Raum außerhalb des Sicherheitsbehälters verbindbar. Hierzu müssen die aus Platzgründen in senkrechter Stellung gelagerten Brennelemente vorübergehend in die waagerechte Lage gebracht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Kernreaktorgebäude, das innerhalb des Sicherheitsbehälters eine Kondensationskammer besitzt, eine besonders vorteilhafte Lagermöglichkeit für die Brennelemente vorzusehen, die das Austreten von Strahlungen an die Umwelt weiter erschwert und damit die Sicherheit der Kernreaktoranlage auch bei möglichen Unfällen weiter vergrößert.

Die Erfindung betrifft damit ein Kernreaktorgebäude mit einem Kernreaktor, der von einer in einem Sicherheitsbehälter angeordneten Druckkammer umgeben ist, bei dem der Sicherheitsbehälter teilweise mit Kondensationskammerwasser gefüllt ist, bei dem unterhalb der Wasseroberfläche des Kondensationskammerwassers Öffnungen zwischen der Druckkammer und dem Sicherheitsbehälter vorhanden sind und bei dem an der Außenseite des Sicherheitsbehälters ein über eine Brennelementsclilease mit dem Sicherheitsbehälter verbindbarer Beladeraum angrenzt, in dem eine Transportflasche zum Abtransport gebrauchter Brennelemente angeordnet ist.

Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß der mit Kondensationskammerwasser gefüllte Teil des Sicherheitsbehälters zur Lagerung der gebrauchten Brennelemente dient und daß die Brennelemente im Kondensationskammerwasser unterhalb der Öffnungen, die die Kondensationskammer mit der Druckkammer verbinden, am Boden der Kondensationskammer waagerecht nebeneinanderliegend gelagert sind.

Durch die waagerechte Lagerung der Brennelemente am Boden der Kordensationskammer ist das Ausschleusen der Brennelemente in ebenfalls waagerechter Lage besonders einfach. Außerdem wird beispielsweise bei Erdbeben, Explosionen, Flugzeugabstürzen od. dgl. das Umfallen von Brennelementen und deren Zerstörung die auch bedingt sein kann durch Verlust der Kühlung infolge Auslaufens eines Lagerbeckens — erheblich erschwert.

Ein Ausführungsbeispiel des Reaktorgebäudes ist in den Fig. 1 und 2 im Schnitt dargestellt. Der Kernreaktor 1 ist im Innern einer Druckkammer 2 angeordnet. Die Druckkammer 2 wird von einer Kondensationskammer 3 umgeben, die ihrerseits im unteren Bereich mit Kondensationskammerwasser 4 gefüllt und von dem Sicherheitsbehälter 5 umgeben ist. Zum Wechsel der im Kernreaktor angeordneten stabförmigen Brennelemente dient eine Brennelementwechselmaschine 6. Der Transportweg 7 der im Kernreaktor 1 abgebrannten Brennelemente 8 ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Der Teil Ta kennzeichnet den Weg der Brennelemente vom Kernraktor 1 zum Boden des Kondensationskammerwassers 4, auf dem sie nebeneinander unterhalb der Öffnungen 18 zwischen Kondensationskammer 3 und Druckkammer 2 waagerecht gelagert werden.

Wenn die Brennelemente 8 abtransportiert werden sollen, gelangen sie auf dem Teil 76 des Transportweges durch eine Brennelementschleuse 9 in den Innenbehälter U der Transportflasche, anschließend mit diesem Innenbehälter in den Außenbehälter 10 der Transportflasche und können dann gehoben und über die Kranbahn 13 zu einem Gleisanschluß 17 transportiert werden. Die neuen Brennelemente werden entweder in dem Lagerraum 16a im Innern des Sicherheitsbehälters oder im Lagerraum 166 außerhalb des Sicherheitsbehälters gelagert und von einem Hebezeug 15 in den Sicherheitsbehälter transportiert, in dem sich außerdem der Reaktorgebäudekran 14 befindet. Die Transportflasche (10, 11) befindet sich am Boden eines mit Wasser gefüllten und an den Sicherheitsbehälter angrenzenden Beladeraumes 19, so daß die Brennelemente, ohne mit der Außenluft in Berührung zu kommen, direkt durch die Brennelementschleuse 9 in den Innenbehälter der Transportflasche gelangen können. Beim Transport der Brennelemente in der Transportflasche sind zu keinem Zeitpunkt große Absturzhöhen vorhanden, so daß auch bei einem Versagen des Kranes keine Strahlung an die Umwelt gelangen kann.

Diese Konstruktion für ein Reaktorgebäude bietet gegenüber Gebäuden mit gesondertem Brennelementlagerbecken den Vorteil, daß entweder das insgesamt vorhandene Wasservolumen verringert oder bei gleichbleibendem Wasservoiumen das für die Kondensation

eventuell aus der Druckkammer 2 austretenden Dampfes vorhandene Kondensationskammerwasser in größerer Menge vorhanden ist. Die relativ große Fläche des Ringraumes 12, in dem die Brennelemente 8 gelagert werden können, ermöglicht es, die Brennelemente nebeneinander unterhalb der Öffnungen 18 in der Wand zwischen Druckkammer 2 und Koniensationskammer 3 zu lagern, so daß auch bei einem Unfall, bei dem Dampf aus der Druckkammer austritt, die Brennelemente durch den Dampfstrom im Innern des Kondensationskammerwassers nicht beeinflußt werden. Weitere sicherheimechnische Vorteile ergeben sich durch die räumliche Trennung von den im Kondensationskammerwasser gelagerten Brennelementen und der Transportflasche. Außerdem ist die Sicherheit gegen äußere Einflüsse (Flugzeugabsturz, Erdbeben, Explosionen) wesentlich größer als bei Reaktorgebäuden mit höher liegendem Brennelementlagerbecken. Darüber hinaus bringt die Erfindung eine Kostenersparnis, da Gebäudestrukturen für die Abstützung eines Brennelementlagerbeckens entfallen können oder — wenn diese Gebäudestrukturen ohnehin vorhanden sind — sich zusätzliche, durch das Gewicht des sonst vorhandenen Lagerbeckens erforderliche Bewehrungen einsparen lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kernreaktorgebäude mit einem Kernreaktor, der von einer in einem Sicherheitsbehäf ■ ■ mgeordneten Druckkammer umgeben ist, b Jem der Sicherheitsbehälter teilweise mit Kondensationskammerwasser gefüllt ist, bei dem unterhalb der Wasseroberfläche des Kondensationskammerwassers Öffnungen zwischen der Druckkammer und dem Sicherheitsbehälter vorhanden sind und bei dem an der Außenseite des Sicherheitsbehälters ein über eine Brennelementschleuse mit dem Sicherheitsbehälter verbindbarer Beladeraum angrenzt, in dem eine Transportflasche zum Abtransport gebrauchte" Brennelemente angeordnet ist, d a durch gekennzeichnet, daß der mit Kondensationskammerwasser (4) gefüllte Teil des Sicherheitsbehälters (5) zur Lagerung der gebrauchten Brennelemente (8) dient und daß die Brennelemente (8) im Kondensationskammerwasser (4) unterhalb der Öffnungen (18), die die Kondensationskammer (3) mit der Druckkammer (2) verbinden, am Boden der Kondensationskammer (3) waagerecht nebeneinanderliegend gelagert sind.

2. Kernreaktorgebäude nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der an der Außenseite des Sicherheitsbehälters (5) angrenzende Beladeraum (19) mit Wasser gefüllt ist.

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