DE2440250C2 - Flüssigkeitsgekühlter Kernreaktor - Google Patents
Flüssigkeitsgekühlter KernreaktorInfo
- Publication number
- DE2440250C2 DE2440250C2 DE2440250A DE2440250A DE2440250C2 DE 2440250 C2 DE2440250 C2 DE 2440250C2 DE 2440250 A DE2440250 A DE 2440250A DE 2440250 A DE2440250 A DE 2440250A DE 2440250 C2 DE2440250 C2 DE 2440250C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- containers
- collecting
- nuclear reactor
- container
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
- G21C9/016—Core catchers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf flüssigkeitsgekühlte
Kernreaktoren mit einem Kernreaktorkern, der in einen Sumpf oder Tümpel aus Kühlmittel in einem Primärbehälter eingetaucht ist, sowie mit einer Auffangwanne für
Brennstofftrümmer, die aus dem Kern fallen, wobei diese Auffangwanne aus einem Komplex von nach oben
offenen-Sammelbehältern besteht.
Eine bekannte Konstruktion eines flüssigkeitsgekühlten Kernreaktors weist einen Kern auf, der auf einem
Gitterrost innerhalb eines Primärbehälters aus Stahl abgestützt ist. Der Primärbeliälter ist oben in einem
vorgespannten Betonbehälter hängend angeordnet, der den Primär-Aufnahmeraum bildet. Der Kern ist in
flüssiges Natrium eingetaucht und weist eine Vielzahl von Brennelement-Untergruppen auf, die nebeneinander
auf dem Gitterrost dicht gepackt sind. Die Brennelement-Untergruppen weisen je ein Bündel von
in dichtem Abstand angeordneten schlanken Brennstoffstiften aus einem spaltbaren Material auf, wobei das
Bündel von einem Stahlmantel eingeschlossen ist, durch weichen Natrium-Kühlmittel aufwärts in Wärmeaustausch
mit den Brennstoffstiften geleitet wird. Bei einem Verlust von Kühlimittelströmung, wie dieser beispielsweise durch ein Blockieren einiger der Zwischenräume
zwischen den Brennstoffstiften verursacht werden würde, könnte die Temperatur des Brennstoffs so stark
ansteigen, daß dieser schmilzt, und der geschmolzene
Brennstoff könnte eine solche Wärmekapazität haben,
:5 daß er eventuell das Material des Primärbehälters
durchbrennt, so daß flüssiges Natrium in den Primär-Aufnahmeraum freigegeben würde. Es ist im Zusammenhang mit einem Kernschmelzen durch einen
Aufnahmebehälter hindurch bei einem wassergekühlten
μ Kernreaktor aus der DE-OS 20 35 089 bekannt, einen
Auffangtrog vorzusehen, der einen Komplex von nach oben offenen Saraimeibchältern aufweist Femer ist es
bekannt eine Auffangwanne für geschmolzene Brennstofftrümmer unterhalb des Gitterrostes vorzusehen.
Eine solche bereits vorgeschlagene Auffangwanne weist eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten länglichen Trögen mit V-förmigen Querschnitt auf,
die in Lagen angeordnet sind, wobei die Tröge irgendeiner Lage zueinander parallel verlaufen, wobei
jedoch die Tröge von abwechselnden Lagen in Richtungen senkrecht zueinander verlaufen. Die Tröge
einer dritten Lage (die in der gleichen Richtung wie jene der obersten ersten Lage gelegt sind) sind zu den
Trögen der ersten Lage so versetzt angeordnet daß ein
J5 Auffang für Trümmer gebildet wird, die durch die
Zwischenräume zwischen den Trögen der ersten Lage hindurchfallen. In ähnlicher Weise sind die Tröge einer
vierten Lage zu jenen der zweiten Lage versetzt angeordnet Auf diese Weise kann eine Auffangwanne
aus vielen Lagen gebildet werdeh, ><m eine Barriere zu
bilden, die für Trümmer undurchlässig ist, welche aus dem Kern fallen, doch genügend durchlässig ist, damit
flüssiges Natrium aufwärts durch natürliche oder erzwungene Konvektion fließen kann, um die Tröge
-)5 wirksam zu kühlen. Schwierigkeiten ergeben sich
jedoch dabei, ein ausreichendes Haltesystem für die Tröge vorzusehen sowie einen ausreichenden Halt
gegen Wärmeverformung, die während der Zeit Wirksam wird, in welcher sie geschmolzenen Brennstoff
enthalten. Wenn die Tröge aus Materialien mit extrem hohem Schmelzpunkt hergestellt wären, so könnten sich
bei der Bildung von zufriedenstellenden Endverschlüssen Probleme ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die
Sammelbehälter eine ausreichende Abstützung und
sichere Halterung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Kernreaktor erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die
Sammelbehälter mit zentralen Stützsnsäulen versehen
f>o sind, die sich auf einem Untergestell abstützen, daß die
Behälter im Abstand voneinander und in Lagen in einer
Gitterteilung angeordnet sind, daß die Gitterteilung der Behälter in jeder Lage zu den Gitterteilungen der
Behälter in einer anderen Lage so versetzt angeordnet
*■"> ist, daß obere Behälter teilweise die darunter liegenden
Behälter überlappen, und daß din Stützsäulen sich durch von den Behältern in versetzter Teilung gebildete
Zwischenräume hindurch nach dem Untergestell er-
strecken, wobei cjje Anordnung so getroffen ist, daß der
Komplex von Behältern eine geschlossene Auffangfläche für abfallende Trümmer bietet, während er für
flössiges Kühlmittel, welches durch Konvektion nach oben fließt, durchlässig ist,
Die Erfindung findet Anwendung bei mit flüssigem Metall gekühlten Schnellneutronen-Reaktorkonstruklionen.
Vorzugsweise bestehen die Sammelbehälter aus konischen Schüsseln, die in einer dreieckigen Gitterteilung
in Lagen angeordnet sind, wobei der Komplex von Behältern drei Lagen aufweist
Konische Behälter können wirtschaftlich hergestellt werden und werden durch Temperatur nicht so leicht bis
zu einem solchen Ausmaß verformt, daß die Verformung
deren Kapazität zum Festhalten geschmolzener Trümmer beeinträchtigen würde.
Alternativ können die Sammelbehälter auch rechtekkig und in Einern quadratischen Gittermuster angeordnet
sein.
Die Auffangwanne kann zwei oder mehr derartiger Komplexe in gestapelter Anordnung aufweisen.
Die Zeichnungen veranschaulichen schematich eine
Ausführungsform der Erfindung in einem mit flüssigem Metall gekühlten Kernreaktor, und die Erfindung wird
anhand dieser Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Konstruktion eines Kernreaktors, während
F i g. 2 eine Konstruktion von Auffangwanne für den Kernreaktor in Draufsicht wiedergibt
F i g. 1 zeigt einen Kern 1, der auf einem Gitterrost 2
innerhalb eines Primärbehälters 3t aus Stahl abgestützt ist Der Primärbehälter ist am Dach 4 eines Primär-Aufnahmeraumes
5 aus Beton hängend angeordnet Der Kern ist in einen Sumpf oder Tümpel 6 aus flüssigem
Natrium eingetaucht und weist eine Vielzahl von Brennelement-Untergruppen (nicht dargestellt) auf, die
nebeneinander dicht gepackt sind. Jede Brennelement-Untergruppe weist ein Bündel von in dichtem Abstand
angeordneten schlanken Brennstoffstiften aus spaltbarem Material auf, welches in Stahl eingehüllt ist Das
Bündel wird von einem Stahlmantel von sechseckigem Querschnitt umschlossen, durch welchen Natrium
aufwärts vom Gitterrost in Wärmeaustausch mit den Brennstoffstiften geleitet wird- Eine Auffangwanne 7
zum Aufsammeln von Trümmern, die aus dem Kern fallen, ist unterhalb des Kerns angeordnet
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, weist die darin dargestellte
Auffangwanne 7 einen Komplex von nach oben offenen Sammelbehältern in Form von konischen
Schüsseln 8 mit zentralen Stützsäulen 9 auf. Die ι" Schüsseln sind mit Abstand zueinander und in drei
Lagen 10, II, 12 in einer dreieckigen Gitterteilung angeordnet Die Gitterteilung der Schüsseln in jeder
Lage ist zu den Gitterteilungen der Behälter m den
anderen Lagen so versetzt angeordnet daß die 'j Schüsseln der oberen Lage.10 teilweise Schüsseln der
zwischenliegenden unteren Lagen 11, 12 überlappen, und die Schüsseln der Zwischenlage 11 überlappen die
Schüsseln der unteren Lage IZ Die. Stützsäulen 9 erstrecken sich durch die Zwischenräume hindurch, die
durch die Schüsseln in der versetzten Anordnung gebildet werden, nach einem gemeinsamen Untergestell
13 (Fig. 1) des Komplexes. Die Gesaimanordnung der
Schüsseln ist so, daß eine vollständige Auffangfläche den Trümmern, wie beispielsweise geschmolzenem
Brennstoff, dargeboten wird, die aus dem Kern falien, doch besteht eine ausreichende Trennung, damit
Natrium Jürch natürliche oder erzwungene Konvektionsströmung
durch den Komplex hindurch nach oben strömen kann. Für den Fall, daß obere Schüsseln
so überfüllt werden, würde der Überlauf normalerweise
von den unteren Schüsseln gehalten. Um einen Schutz gegen Beschädigung durch Überlauf aus den untersten
Schüsseln vorzusehen, können weitere Auffangwannen 7 in gestapelter Anordnung vorgesehen werden.
Bei anderen Anordnungen von Auffangwannen, die sich zur Verwendung in Kernreaktor-Installationen
eignen, könnten sowohl konische Schüsseln als auch rechteckige Behälter verwendet werden. Die konischen
Schüsseln und rechteckigen Behälter könnten in 4» abwechselnden Lagen angeordnet werden, und die
Haltekapazität der konischen Schüsseln könnte dadurch vergrößert werden, daß sie mit zylindrischen Aufsätzen
versehen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
- Patentansprüche:J. Flüssjgkeitsgekühlter Kernreaktor mit einem Kernreaktorkern, der in einen Sumpf oder Tümpel aus Kühlmittel in einem Primärbehälter eingetaucht ist, sowie mit einer Auffangwanne für Brennstofftrümmer, die aus dem Kern fallen, wobei die Auffangwanne aus einem. Komplex von nach oben offenen Sammelbehältern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sammelbehälter (8) mit zentralen Stützsäulen (9) versehen sind, die sich auf einem Untergestell (13) abstützen, daß die Behälter im Abstand voneinander und in Lagen (10, 11, 12) in einer Gitterteilung angeordnet sind, daß die Gitterteilung der Behälter in jeder Lage zu den Gitterteilungen der Behälter in anderen Lagen so versetzt angeordnet ist, daß obere Behälter teilweise die darunter liegenden Behälter überlappen, und daß die Stützsäulen sich durch von den Behältern in versetzter Teilung gebildete Zwischenräume hindurch nacrt dem Untergestell (13) erstrecken, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Komplex von Behältern eine geschlossene Auffangfläche für herabfallende Trümmer bietet, während er für flüssiges Kühlmittel, welches durch Konvektionsströmung nach oben fließt, durchlässig ist
- 2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelbehälter (8) konische Schüsseln sind, die in einer dreieckigen Gitterteilung in Lagen angeordnet sind, wobei der Komplex drei Lagen von Behältern aufweist
- 3. Kernreaktor nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelbehälter (8) rechteckige Behälter sind, die in einem quadratischen bzw. rechteckigen Gittermuwer in Lagen angeordnet sind, wobei der Komplex von Behältern mindestens drei Lagen aufweist
- 4. Kernreaktor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, da3 der Komplex von Sammelbehältern (8) mindestens eine Lage aus konischen Schüsseln und mindestens eine Lage aus rechteckigen Behältern aufweist.
- 5. Kernreaktor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß die Auffangwanne (7) eine Vielzahl von Komplexen von Sammelbehältern (8) in gestapelter Anordnung aufweist.
- 6. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorkern (1) ein Schnellneutronen-Reaktorkern und das Kühlmittel (6) flüssiges Metall ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4029573A GB1461275A (en) | 1973-08-24 | 1973-08-24 | Liquid cooled nuclear reactors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2440250A1 DE2440250A1 (de) | 1975-02-27 |
DE2440250C2 true DE2440250C2 (de) | 1983-07-14 |
Family
ID=10414181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2440250A Expired DE2440250C2 (de) | 1973-08-24 | 1974-08-22 | Flüssigkeitsgekühlter Kernreaktor |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3945883A (de) |
JP (1) | JPS5712114B2 (de) |
BE (1) | BE819100A (de) |
DE (1) | DE2440250C2 (de) |
FR (1) | FR2241850B1 (de) |
GB (1) | GB1461275A (de) |
IT (1) | IT1016873B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19846057A1 (de) * | 1998-10-07 | 2000-04-20 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Vorrichtung zum Kühlen und zum Schutz eines Reaktordruckbehälters bei Kernschmelzunfällen |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4116764A (en) * | 1976-02-11 | 1978-09-26 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for controlling nuclear core debris |
LU80638A1 (de) * | 1978-12-11 | 1980-07-21 | Euratom Europ Atomgemeinschaft | Auffangvorrichtung |
US4343762A (en) * | 1980-06-27 | 1982-08-10 | Brownlee Morris L | Safety device for nuclear fission reactors |
DE3125970A1 (de) * | 1981-07-01 | 1983-02-10 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Hitzeschild |
US4684495A (en) * | 1984-11-16 | 1987-08-04 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel assembly bottom nozzle with integral debris trap |
FR2684790B1 (fr) * | 1991-12-04 | 1994-03-18 | Framatome | Reacteur nucleaire comportant un dispositif de recuperation et de refroidissement du cóoeur du reacteur en fusion a la suite d'un accident. |
US5483564A (en) * | 1993-04-12 | 1996-01-09 | General Electric Company | Lower tie plate strainers including double corrugated strainers for boiling water reactors |
US5390221A (en) * | 1993-08-23 | 1995-02-14 | General Electric Company | Debris filters with flow bypass for boiling water reactors |
US5390220A (en) * | 1993-11-29 | 1995-02-14 | General Electric Company | Lower tie plate strainers including helical spring strainers for boiling water reactors |
US5345483A (en) * | 1993-12-02 | 1994-09-06 | General Electric Company | Lower tie plate strainers having double plate with offset holes for boiling water reactors |
US5488634A (en) * | 1994-02-10 | 1996-01-30 | General Electric Company | Lower tie plate debris catcher for a nuclear reactor |
US5473650A (en) * | 1994-04-15 | 1995-12-05 | General Electric Company | Lower tie plate debris catcher for a nuclear reactor |
US5481578A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-02 | General Electric Company | Perforated tube debris catcher for a nuclear reactor |
US5539793A (en) * | 1994-10-27 | 1996-07-23 | General Electric Company | Lower tie plate debris catcher for a nuclear reactor |
US5519745A (en) * | 1994-11-03 | 1996-05-21 | General Electric Company | Lower tie plate debris catcher for a nuclear reactor |
US5528640A (en) * | 1994-11-07 | 1996-06-18 | General Electric Company | Low pressure double offset plate catcher for a nuclear reactor |
US5748694A (en) * | 1996-03-26 | 1998-05-05 | General Electric Company | Fuel bundle filter for a nuclear reactor fuel bundle assembly |
US7864913B2 (en) * | 2004-02-19 | 2011-01-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fast reactor having reflector control system and neutron reflector thereof |
GB2588840A (en) * | 2020-07-16 | 2021-05-12 | Rolls Royce Plc | Nuclear power plant |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1135826A (en) * | 1965-04-13 | 1968-12-04 | Asea Ab | A pressure suppression system for nuclear reactor plants |
FR1459318A (fr) * | 1965-10-08 | 1966-04-29 | Commissariat Energie Atomique | Assemblage combustible pour réacteur nucléaire et réacteur nucléaire comportant de tels assemblages |
BE792245A (fr) * | 1971-12-02 | 1973-03-30 | Atomic Energy Commission | Structure de retention de debris de combustible nucleaire |
-
1973
- 1973-08-24 GB GB4029573A patent/GB1461275A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-08-13 US US05/497,068 patent/US3945883A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-08-22 BE BE147830A patent/BE819100A/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-08-22 DE DE2440250A patent/DE2440250C2/de not_active Expired
- 1974-08-22 JP JP9693674A patent/JPS5712114B2/ja not_active Expired
- 1974-08-23 FR FR7428996A patent/FR2241850B1/fr not_active Expired
- 1974-08-23 IT IT69600/74A patent/IT1016873B/it active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19846057A1 (de) * | 1998-10-07 | 2000-04-20 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Vorrichtung zum Kühlen und zum Schutz eines Reaktordruckbehälters bei Kernschmelzunfällen |
DE19846057B4 (de) * | 1998-10-07 | 2004-04-29 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Vorrichtung zum Kühlen und zum Schutz eines Reaktordruckbehälters bei Kernschmelzunfällen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2241850A1 (de) | 1975-03-21 |
DE2440250A1 (de) | 1975-02-27 |
FR2241850B1 (de) | 1977-11-04 |
GB1461275A (en) | 1977-01-13 |
US3945883A (en) | 1976-03-23 |
JPS5050591A (de) | 1975-05-07 |
JPS5712114B2 (de) | 1982-03-09 |
IT1016873B (it) | 1977-06-20 |
BE819100A (fr) | 1975-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2440250C2 (de) | Flüssigkeitsgekühlter Kernreaktor | |
DE3887230T2 (de) | Abstandhaltergitter für ein Kernbrennstabbündel. | |
DE2943687C2 (de) | Trogartige Vorrichtung zum Sammeln und Verteilen der Flüssigkeit für eine Gegenstromkolonne | |
DE1539821B2 (de) | Buendelfoermiges brennelement fuer einen kernreaktor | |
DE2918112C3 (de) | Vorrichtung zur Querhalterung der Brennstäbe eines Brennelementbündels für einen Kernreaktor | |
DE2836762C3 (de) | Vorrichtung für die vertikale Lagerung langgestreckter Kernbrennstoffeinheiten | |
DE3215363C2 (de) | ||
DE3301965A1 (de) | Aus elementen zusammengesetzter kern fuer einen kernreaktor | |
CH628752A5 (de) | Einsatz zum stuetzen und zum haltern von rohrfoermigen gegenstaenden, insbesondere von spaltmaterialstaeben fuer atomkernreaktoren, und verfahren zum betrieb des einsatzes. | |
DE2057294C3 (de) | Kernbrennstoßbaugruppe für Kernreaktoren | |
DE69025383T2 (de) | Brennstoffeinheit für einen Siedewasserreaktor | |
DE3108399A1 (de) | "brennelementbuendel fuer einen siedewasserreaktor" | |
DE666465C (de) | Fuellung fuer Fraktioniersaeulen | |
DE2655403A1 (de) | Einrichtung zur lagerung laenglicher kernbrennelemente | |
CH650613A5 (de) | Brennstoffkassette. | |
DE2822397A1 (de) | Lagermodul fuer kernbrennstoff-baueinheiten | |
CH646006A5 (de) | Verfahren zum austauschen von brennstoff in einem kernreaktor. | |
DE4307786C2 (de) | Abstandshalter für Kernreaktor-Brennelement | |
DE2825734C2 (de) | ||
DE3114480A1 (de) | Gasgekuehlter hochtemperatur-reaktor mit bodenschild | |
DE2512664A1 (de) | Vorrichtung zum halten und stuetzen der staebe eines stabbuendels in der huelle eines kernreaktor-brennelements | |
DE2514812A1 (de) | Atomkernreaktor | |
DE69202583T2 (de) | Brennelement für Kernreaktor. | |
DE2901935C2 (de) | Wärme- und Stoffaustauschkolonne | |
DE69204876T2 (de) | Brennstabdichtsetzvorrichtung. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |