DE2459339A1

DE2459339A1 - Collection and cooling system for molten core material - from nuclear reactor under emergency conditions

Info

Publication number: DE2459339A1
Application number: DE19742459339
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Daublebsky
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1976-07-01
Also published as: DE2459339C3; DE2459339B2

Abstract

In an arrangement for receiving and cooling the melting or molten core of a nuclear reactor in case of cooling system failure, sabotage etc., in which the molten material falls through a space below the reactor (which is supported above the foundations of the containment) onto a floor in the containment, a cooling surface of high thermal conductivity metal is provided above the base of the containment and its upper surface is covered by a layer of refractory material e.g. salt, ceramic or sand. A grid of beams is located above the covered surface of the cooling surface to protect it from the impact of falling reactor parts, whilst the underside of the cooling surface is reinforced and enclosed by a coolant chamber connected to a space outside the containment by passages through which boiling coolant flows.

Description

KUhl- und Auffangvorrichtung für den schmelzenden oder geschsolsenen Kern eines AtoSkernreaktors Die Erfindung besieht sich auf eine Effhl- und Auffangvorrichtung für den schmelzenden oder geschmolzenen Kern eines AtoSkernreaktors für den Fall des Versagens der NotkWhlsysteme, der Sabotage oder eines anderen das Kernschmelzen verursachenden Ereignisses, mit einem den Reaktorkern enthaltenden Reaktorgefäß, welches an Fundamentteilen des Containments abgestützt gelagert ist, und einem unterhalb des Reaktorgefäßes angeordneten Raum, durch welchen der schmelzende Reaktorkern in Richtung auf einen Containment-Boden fallen kann.Cooling and collecting device for the melting or closed Core of an Atomic Nuclear Reactor The invention relates to a discharge and collection device for the melting or molten core of an atomic nuclear reactor in case the failure of the emergency dialing systems, sabotage or another meltdown causing the event, with a reactor vessel containing the reactor core, which is supported on foundation parts of the containment, and one below the reactor vessel arranged space through which the melting reactor core may fall towards a containment floor.

Bei Atomkernreaktoren kann bei einem Versagen der Notkühlsysteme, bei Sabotage oder bei einem anderen durch normale Sicherheitssysteme nicht abdeckbaren Ereignis der Kern unter Umständen so heiß werden, daß er schmilzt. Ist der Kern des Reaktorgefäßes, bei Kernreaktoren des Druck- und Siedewassertyps auch als RDB (Reaktordruckbehälter) bezeichnet, nicht von Wasser umflutet, so wurde der Kern sehr schnell das Reaktorgefäß zum Durchschmelzen bringen. Aber auch bei Vorhandensein von Wasser besteht die Möglichkeit des Durchschmelzens. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine EUhl- und Auffangvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche der geschmolzene Kern daran gehindert werden kann, das Containment zu zerstören. Solange das Containment nämlich funktionsfähig ist, kann der Unfall als beherrscht betrachtet werden. Die Erfindung besteht bei einer Eühl- und Auffangvorrichtung der eingangs naher definierten Art nunmehr darin, daß oberhalb des Containment-Bodens eine aus gut wärmeleitendem Metall bestehende Kühlwanne gelagert ist, daß die dem Reaktorgefäß zugewandte Innenseite der gühlwanne mit einer Schüttung aus feuerfestem Material, insbesondere Salz, Keramik, Sand o.dgl. bedeckt ist, daß in einem geringen Abstand oberhalb der Kühlwanne ein als Schutzgitter dienendes Feld aus Trägern angeordnet ist, welches die Kühlwanne vor dem Aufprall schwererer, mit dem eiern nach unten fallender Teile des Kernreaktors zu schützen vorgesehen ist, und daß die Unterseite der Kühlwanne abgestützt und von einer mit Kühlmedium gefüllten Kühlkammer umgeben ist, die über Ableitkanäle mit einem Außenraum in Verbindung steht, in welchen das verdampfende Kühlmedium ableitbar ist.In the case of nuclear reactors, if the emergency cooling systems fail, in the event of sabotage or any other that cannot be covered by normal security systems Event the core may get so hot that it melts. Is the core of the reactor vessel, also as RPV for nuclear reactors of the pressurized and boiling water type (Reactor pressure vessel) designated, not flooded by water, so the core was melt the reactor vessel very quickly. But even if it is present water has the possibility of melting through. The invention now lies The underlying task is to provide an EU cooling and collecting device of the type mentioned at the beginning to create by which the molten core can be prevented from the Destroying containment. As long as the containment is functional, it can the accident can be regarded as controlled. The invention consists in an Eühl- and collecting device of the type defined more closely at the outset now in that above of the containment floor, a cooling trough made of metal with good thermal conductivity is stored is, that the inside of the gühlwanne facing the reactor vessel with a bed made of refractory material, especially salt, ceramic, sand or the like. is covered that at a short distance above the cooling trough a serving as a protective grille Field of beams is arranged, which the cooling trough before the impact of heavier, to protect with the balls falling parts of the nuclear reactor is, and that the underside of the cooling trough is supported and by a cooling medium Filled cooling chamber is surrounded, which communicates with an outside space via drainage channels stands, in which the evaporating cooling medium can be derived.

Die die Kühlwanne bedckende Schüttung aus feuerfestem Material kann hierbei eine Höhe von 1 bis 3 m haben, damit die folgenden beiden Hauptfunktionen erfüllt werden: Die Kühlwanne vor starken Stößen zu schützen und den geschmolsenen Kern zu bedecken, um die Wärmeabgabe nach oben ins Oontainment stark abzudämmen.The fill of refractory material covering the cooling trough can here have a height of 1 to 3 m, so that the following two main functions to be met: The cooling trough to protect against strong impacts and the melted To cover the core in order to strongly reduce the heat dissipation upwards into the oontainment.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das oberhalb der Kühlwanne angeordnete Trägerfeld aus Doppel-T-Trägern, welche in mindestens zwei Lagen kreuzförmig übereinanderliegend angeordnet sind. Hierdurch werden im Gefahrenfalle die schweren nach unten fallenden Teile, wie s.B. Pumpen, zurückgehalten, während kleinere Teile und der geschmolzene Kern zunächst abgebremst werden und dann in die Kühlwanne fallen.According to a preferred embodiment, this is above the cooling trough arranged support field of double-T-beams, which are cross-shaped in at least two layers are arranged one above the other. This means that in case of danger, the heavy ones falling parts, like s.B. Pumps, held back while smaller parts and the melted core will first be slowed down and then fall into the cooling trough.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kühlkammer eine Wasservorlage umfaßt. Hierdurch ist das Kühlmedium leicht und in ausreichender Menge zu beschaffen, und es ergibt sich gemäß der Erfindung die weitere vorteilhafte Ausbildung, daß das verdampfende Kühlmedium aus der Kühlkammer über die Ableitkanäle bereits vorhandenen Kondensations- oder Wärjetausch-Einrichtungen der Kernreaktoranlage, insbeandere dem Hauptkondensator oder den Speisewasservorwärmern, suleitbar ist. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das verdampfende Kühlmedium aus der Kühlkammer über die Ableitkanäle eigens für diesen Zweck vorgesehenen Notkühleinrichtungen, wie insbesondere Eiskondensatoren, zuleitbar ist. In jedem Fallaempfiehlt es sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, daß zum Ersatz des bereits ausgedampften Kühlmediums die Kühlkammer über Zuleitkanäle an äußere Kühlmittelreservoire angeschlossen ist. Hierbei kann es sich umein Vorratsbecken handeln, das sugleich als Swimmingpool für das Personal dienen kann.It is particularly advantageous if the cooling chamber has a water seal includes. This means that the cooling medium can be obtained easily and in sufficient quantities, and it results according to the invention, the further advantageous embodiment that the evaporating cooling medium already present from the cooling chamber via the discharge channels Condensation or heat exchange facilities of the nuclear reactor plant, in particular the main condenser or the feed water preheaters. Another advantageous embodiment provides that the evaporating cooling medium from the Cooling chamber specially provided for this purpose via the drainage channels Emergency cooling devices, such as ice condensers in particular, can be fed. In each Falla it is recommended according to a development of the invention that to replace the already evaporated cooling medium the cooling chamber via supply channels to outer coolant reservoirs connected. This can be a storage basin that sugleich Can serve as a swimming pool for staff.

Es ist aber auch möglich, Flußwasser von außen heranzuführen oder das Wasser der vorhandenen Kondensations-Einrichtungen über Ventile (wegen des Vordrucks über dem Wasser) der Kühlkammer zuzuführen.But it is also possible to bring in river water from the outside or the water of the existing condensation devices via valves (because of the pre-pressure above the water) to the cooling chamber.

Die Kühlwanne ist in bevorzugt er Ausführungsform zur Anpassung an die erwünschte Kühlwasserströmung etwa kegelförmig nach unten gewölbt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Eühlwanne an ihrer Unterseite durch einen Wald von Stangen oder Trägern abgestützt ist, welche zur Aufnahme des Kerngewichtes und als Kühlrippen zur Verbesserung des Wärmeübergangs auf das Kühlmedium vorgesehen sind.The cooling trough is in a preferred embodiment for adaptation to the desired cooling water flow is curved downwards in an approximately conical shape. Particularly It is advantageous if the Eühlwanne on its underside through a forest of Rods or beams is supported, which to accommodate the core weight and as Cooling fins are provided to improve the heat transfer to the cooling medium.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen in vereinfachter Darstellung unter Fortlassung der für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Reaktorgebäude mit der erfindungsgemäßen EWhl- und Auffangvorrichtung; Fig. 2 die EWhl- und Auffangvorrichtung aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.An embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing explained. It shows in a simplified representation, omitting the Parts not required for understanding the invention: FIG. 1 shows a longitudinal section through a reactor building with the EWhl- and collecting device according to the invention; Fig. 2 the EWhl- and collecting device from Fig. 1 in an enlarged view.

Das Reaktorgefäß 1, welches einen nicht näher dargestellten Reaktorkern enthält, ist an Bundamentteilen 2 des Containments abgeßtütst gelagert, wobei diese aus Spannbeton bestehenden Fundamentteile 2 eine Druckkammer 3 bilden und zugleich einen das Reaktorgefäß 1 umgebenden biologischen Schild.The reactor vessel 1, which has a reactor core not shown in detail contains, is stored at Bundamentteile 2 of the containment, these consisting of pre-stressed concrete foundation parts 2 form a pressure chamber 3 and at the same time a biological shield surrounding the reactor vessel 1.

Im einzelnen ruht das Reaktorgefäß mit Standzargen 1.1 auf einem Ringvorsprung 2.1 der Fundamentteile 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Siederwasserreaktor, bei welchem die Steuerstabantriebe 4 durch den unteren Kugelboden 1.2 des Reaktorgefäßes 1 hindurchgeführt sind. Unterhalb des Reaktorgefäßes 1 befindet sich ein Raum 5, durch welchen der Reaktorkern im Falle seines Schmelzens in Richtung auf den Containment-Boden 6 fallen könnte. Im übrigen bedeuten 7 eine Kondensationskammer, 8 eine Gefäßabdeckung, 9 einen Flutraum mit Betonriegel-Abdeckung 10, 11 ein Absetzbecken,12 das Brennelement-Lagerbecken, 13 ein Aufnahmebecken für neue Brennelemente, 14 die Begrensungswände des Sicherheitsbehälters, welcher noch von den Außenwänden 15 des Reaktorgebäudes umschlossen wird, 16 eine Brennelementwechselmaschine, 17 eine Brennelementumsetzmaschine und 18 die Einrichtung eines Gebäudekrans mit Laufkatze 18.1 und drehbarer Traverse 18.2.Mit 19 ist das unterste Fundament und mit 20 eine darüber angeordnete Dichthaut bezeichnet.In detail, the reactor vessel with stand frames 1.1 rests on an annular projection 2.1 of the foundation parts 2. In the illustrated embodiment, it is a boiling water reactor, in which the control rod drives 4 through the lower Ball bottom 1.2 of the reactor vessel 1 are passed. Below the reactor vessel 1 there is a space 5 through which the reactor core in the event of its melting could fall in the direction of the containment floor 6. Otherwise, 7 means one Condensation chamber, 8 a vessel cover, 9 a flood chamber with a concrete bar cover 10, 11 a settling basin, 12 the fuel assembly storage basin, 13 a receiving basin for new fuel elements, 14 the boundary walls of the containment, which is still is enclosed by the outer walls 15 of the reactor building, 16 a fuel element changing machine, 17 a fuel element moving machine and 18 the installation of a building crane Trolley 18.1 and rotating traverse 18.2.With 19 is the lowest foundation and with 20 denotes a sealing skin arranged above it.

Oberhalb des Containment-Bodens 6 ist eine aus gut wWrmeleitendem Metall bestehende Kühlwanne 21 (vgl. auch Fig. 2) gelagert. Die dem Reaktorgefäß 1 zugewandte Innenseite 21.1 der Kühlwanne 21 ist mit einer Schüttung 22 aus feuerfestem Material, wie insbesondere Salz, Keramik, Sand o.dgl. bedeckt. In einem geringen Abstand oberhalb der Kühlwanne 21 ist ein als Schutzgitter dienendes Feld 23 aus Trägern 24 angeordnet, welches die Kühlwanne 21 vor dem Aufprall schwerer, mit dem Kern nach unten fallender Teile des Kern reaktors zu schützen in der Lage ist. Wie dargestellt, besteht das Trägerfeld 23 aus Doppel-T-Trägern 24, welche in zwei Lagen 23.1 und 23.2 kreuzförmig übereinanderliegend angeordnet sind. Je nach dem Gewicht des Reaktorgefäßes und seines Kernes können auch mehr als zwei Trägerlagen angeordnet sein. Die Kühlwanne 21 ist, wie ersichtlich, etwa kegelförmig nach unten gewölbt zur Anpassung an die erwünschte Kühlwasserströmung. An ihrer Unterseite ist die Kühlwanne 21 mit einem Wald von Stützstangen 25 abgestützt. Die Stiitzstangen dienen zur Aufnahme des Kerngewichtes und ferner, wie noch erläutert, zur Verbesserung des Wärmeüberganges auf das Kühlmedium, welches unterhalb der Wanne 21 innerhalb der Kühlkammer 26 angeordnet ist. Mit ihrem unteren Ende 25.1 stützen sich die Stützstangen 25 an Fundamentteilen 27 ab. Mit 28 ist eine Zwischendecke aus Beton bezeichnet, auf der sich die schon erwähnte Betonwand 2 abstützt und wobei sich an die Zwischendecke 28 ein Beton- oder Stahlmantel 29 mit Durchführungen 30 für die Kühlkammer 26 anschließt. Der Mantel 29 stützt sich auf den Fundamentteilen 27 ab. Die Kühlkammer 26, die zweckmäßigerweise mit Wasser gefüllt ist, umgibt mithin den Stützstangenwald 25. Die Durchführungen 30 der Kühlkammer 26 münden in einen Dampfsammelraum 31, welcher die Kühlkammer konzentrisch umgibt.Above the containment floor 6 is one made of good thermal conductivity Metal existing cooling trough 21 (see. Also Fig. 2) stored. The one in the reactor vessel 1 facing inner side 21.1 of the cooling trough 21 is covered with a bed 22 of refractory Material such as, in particular, salt, ceramic, sand or the like. covered. In a small amount At a distance above the cooling trough 21, a field 23 serving as a protective grille is off Carriers 24 arranged, which the cooling trough 21 before the impact heavier, with the Core is able to protect falling parts of the core reactor. As shown, the carrier field 23 consists of double-T-beams 24, which in two layers 23.1 and 23.2 are arranged one above the other in a cross shape. Depending on the weight the reactor vessel and its core can also have more than two support layers be. As can be seen, the cooling trough 21 is curved approximately conically downwards for adaptation to the desired cooling water flow. The cooling trough 21 is on its underside a forest of support rods 25 supported. The support rods are used for recording the core weight and furthermore, as explained below, to improve the heat transfer on the cooling medium, which is arranged below the trough 21 within the cooling chamber 26 is. With their lower end 25.1, the support rods 25 are supported on foundation parts 27 from. With a false ceiling made of concrete is referred to, on which the already mentioned concrete wall 2 is supported and with a concrete wall attached to the intermediate ceiling 28 or steel jacket 29 with passages 30 for the cooling chamber 26. Of the The jacket 29 is supported on the foundation parts 27. The cooling chamber 26, which is expediently is filled with water, therefore surrounds the forest of support poles 25. The bushings 30 of the cooling chamber 26 open into a steam collecting space 31, which is the cooling chamber surrounds concentrically.

An den Dampfsammelraum 31 sind Dampfabströmrohre 32 angeschlossen, ferner Rückströmrohre 33, welche, etwa um 900 umgebogen, bodenseitig bei 33.1 in die Kühlkammer einmünden.Steam discharge pipes 32 are connected to the steam collecting space 31, furthermore return pipes 33, which, bent about 900, are at the bottom at 33.1 in open into the cooling chamber.

An das in der Figur 2 rechts dargestellte Rückströmrohr 33 ist ein Nachfüllrohr 34 angeschlossen. Die Dampfabströmrohre 32 führen su nicht dargestellten Kondensations-Einrichtungen oder ins.Freie,und 4as Rückströmrohr führt zu einem nicht dargestellten Wasserreservoir. Die Stützstangen 25 dienen, da sie ii Wasserbad stehen, zugleich auch als wirksame gühlrippen.To the return flow pipe 33 shown on the right in FIG. 2 is a Refill pipe 34 connected. The steam discharge pipes 32 lead not shown below Condensation facilities or ins.Freie, and 4as the return pipe leads to a not shown water reservoir. The support rods 25 serve as they ii water bath stand, at the same time as effective cooling ribs.

Bei einem Unfall, bei dem sich der Kern des Reaktors 1 bis auf Schmelztemperatur erhitzen würde, würde auch der Boden 1.2 des Reaktorgefäßes 1 mit abschmelzen und mit dem Kern, den Steuerstabantrieben 4 und gegebenenfalls schwereren Bauteilen, wie Pumpen, nach unten fallen, wobei das rägerfeld 24 den ersten Stoß abfängt und praktisch nur den geschmolzenen Kern zusammen mit kleineren Bauteilen in Richtung auf die Kühlwanne 21 durchlassen würde. Da die Kühlwanne mit 1 bis 3 m hohem Schüttgut bedeckt ist, wird sie beim Aufprall des Kern von starken Stößen geschützt und bedeckt mit dem Schüttgut den geschmolzenen Kern, so daß die Wärmeabgabe nach oben ins Containment stark abgedämmt wird. Die Kühlkammer 26 mit den zugehörigen Kühlelementen arbeitet zunächst passiv, d.h. ohne jede Energiequelle mit dem vorhandenen Vorrat an Kühlmittel. Deshalb wird die Wärme, die aus dem geschmolzenen Kern durch die im Ausführungsbeispiel stählerne Kühlwanne fließt (Stahl ist aus Stabilitätsgründen zweckmäßig, wenn auch grundsätzlich andere gute leitende Metalle, wie Kupfer, möglich wären),in die Wasservorlage 28 gebracht. Das Wasser wird dabei verdampfen und damit die Wärme wegbefördern. Der entstehende Dampf geht über den Dampfsammelraum 31 und die Dampfabströmrohre 32 nach außen zu den nicht dargestellten Kondensationseinrichtungen, wo er kondensiert. Grundsätzlich könnte der entstehende Dampf auch ins Freie geleitet werden, jedoch ist die Kondensation des Dampfes in Kondensationseinrichungen vorzuziehen, weil im Dampf eventuell radioaktive Substanzen enthalten sein können. Nach der Kondensation kann das Kondenswasser wieder der Kühlkammer 26 zugeleitet werden.In the event of an accident in which the core of the reactor 1 is up to the melting temperature would heat up, the bottom 1.2 of the reactor vessel 1 would also melt and with the core, the control rod drives 4 and possibly heavier components, like pumps, fall down, the rägerfeld 24 intercepting the first shock and practically just the melted core along with smaller components towards on the cooling trough 21 would let through. Since the cooling trough with 1 to 3 m high bulk material is covered, it will be protected and covered by strong impacts upon impact of the core with the bulk material the melted core, so that the heat dissipation upwards into the containment is strongly dammed. The cooling chamber 26 works with the associated cooling elements initially passive, i.e. without any energy source with the existing supply of coolant. Therefore, the heat generated from the molten core by the in the embodiment steel cooling trough flows (steel is useful for reasons of stability, albeit basically other good conductive metals such as copper would be possible) into the water seal 28 brought. The water will evaporate and thus transport the heat away. The resulting steam goes through the steam collecting space 31 and the steam discharge pipes 32 to the outside to the condensation devices, not shown, where it condenses. In principle, the resulting steam could also be directed outside, however condensation of the steam in condensation units is preferable because the steam may contain radioactive substances. After condensation the condensed water can be fed back to the cooling chamber 26.

Sobald der Wasserspiegel 28.1 auf die Höhe des geschmolzenen Kernes gesunken ist, muß die fehlende Wassermenge ersetzt werden, wozu durch das Rückströmrohr 34 entsprechende Wassermengen eingeleitet werden. Dieser Vorgang kann vollautomatisch durch Niveauwächter eingeleitet werden. Die Strömungsrichtung des ausdampfenden bzw. in die Kühlkammer 26 geleiteten Wasseranteils ist durch die Pfeile wl bzw. w2 angedeutet.As soon as the water level is 28.1 at the level of the melted core has decreased, the missing amount of water must be replaced, including through the return pipe 34 corresponding amounts of water are introduced. This process can be fully automated can be initiated by level monitors. The direction of flow of the evaporating or the portion of water passed into the cooling chamber 26 is indicated by the arrows wl and w2 indicated.

2 Figuren 8 Patentansprüche2 Figures 8 claims

Claims

Patent address Cooling and collecting device for the melting or molten core of an atomic nuclear reactor in the event of failure of the emergency cooling system, sabotage or any other event causing the meltdown a reactor vessel containing the reactor core, which is attached to the foundation parts of the Containments is supported supported, and one arranged below the reactor vessel Space through which the melting reactor core towards a containment floor can fall, characterized in that above the Aontainment floor (6) a made of highly thermally conductive metal cooling trough (21) is mounted that the dem Reactor vessel (1) facing inside (21.1) of the cooling trough with a bed (22) made of refractory material, in particular salt, ceramic, sand or the like. is covered, that at a short distance above the cooling trough (21) a serving as a protective grille Field (23) of beams (24) is arranged, which the cooling trough (21) before the impact to protect heavier, core-downward falling parts of the nuclear reactor, is provided, and that the underside of the cooling trough (21) and supported by a with cooling medium filled cooling chamber (26) is surrounded, which via discharge channels (30, 32) communicates with an outside space in which the evaporating cooling medium can be derived.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling chamber (26) comprises a water seal.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the evaporating Cooling medium from the cooling chamber (26) via the discharge channels already existing gondensationa or Heat exchange facilities of the nuclear reactor plant, in particular the main condenser or the feed water preheaters.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the evaporating Cooling medium from the cooling chamber (26) via the discharge channels (30, 32) specifically for this Purpose-intended emergency cooling devices, such as ice condensers in particular, can be fed is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that to replace the already evaporated cooling medium, the cooling chamber (26) via supply channels (34) is connected to outer coolant reservoirs.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling trough Curved conically downwards to adapt to the desired Eühlwasserströmung is.

7. Device according to one of claims 1 or 6, characterized in that that the cooling trough (21) on its underside through a forest of rods or girders (25) is supported, which is used to accommodate the core weight and as cooling fins for Improvement of the heat transfer to the cooling medium are provided.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the above The support field (23) arranged in the trough consists of double-8 supports, which are preferred are arranged in two layers (23.1, 23.2) one above the other in a cross shape.