DE2740185C3 - Kernreaktor mit einen biologischen Schild - Google Patents
Kernreaktor mit einen biologischen SchildInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernreaktor, bestehend aus tinem Reaktordruckgefäß und einem
biologischen Schild, der das Drv-.kgefäß konzentrisch
beabstandet, unter Bildung eines Ringraumes, umgibt, mit einem zusätzlichen Strahlensv '-lUtzschild, der die
obere öffnung der. Ringraumes bedeckt.
Ein derartiger Kernreaktor ist aus der US-PS 38 12 008 bekanntgeworden.
Im bekannten Fall ist das zusätzliche Strahlenschutzschild
in erster Linie eine hohle Dichtung, die während des Brennelementwechsels dazu dient, den Ringraum
von dem wassergefüllten Raum oberhalb des Reaktordruckgefäßes abzudichten. Dieser wassergefüllte Raum
ist dabei der eigentliche Strahlenschutzschild für das Bedienungspersonal; die Dichtung selbst vermag
demgegenüber nur einen verschwindend kleinen Strahlungsanteil zu absorbieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Strahlung bereits unmittelbar beim Austritt aus der
oberen öffnung des Ringraumes abzuschirmen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß der zusätzliche Strahlenschutzschild
in an sich bekannter Weise aus einem mit einem die Strahlung absorbierenden Material gefüllten flexiblen
Behälter besteht.
Mittels dieses Behälters läßt sich eine wirksame Abschirmung der Strahlung an der oberen öffnung des
Ringraumes erreichen.
Durch die FR-PS 22 96 250 ist ein flexibler, mit die Strahlung absorbierendem Material gefüllter Behälter
als Strahlenschutzschicht bekanntgeworden. Im be=
kannten Fall ist der Behälter mit Bleigranulat gefüllt, im scharfen Gegensatz zur Erfindung, gemäß der der
Behälter mit einer die Strahlung absorbierenden Flüssigkeit gefüllt ist. Dieser Schild ist leichter und füllt
die abzuschirmenden öffnungen mit großem Vorteil weit besser aus, weil er sich besonders gut an die
entsprechenden Flächen der Öffnungen anschmiegt bzw. Gegenstände umschlingt. Zu dieser Lehre findet
der Fachmann in dieser FR-PS keinen Hinweis und keine Anregung. Außerdem fehlt jeder Hinweis auf den
Kernreaktor bzw. die Verwendung als zusätzlicher Abschirmschild.
Die FR-OS 2167 394 zeigt ein wissenschaftliches
Werkzeug, jedoch kein biologisches Schild. Es ist zwar ein Behälter vorgesehen, der mit einer Lösung gefüllt ist,
jedoch dient diese Anordnung dazu, ein Objekt einer
ίο definitiven Strahlung auszusetzen, um zu prüfen, wie
sich dieses Objekt bei Bestrahlung verhält Der Behälter ist dabei nicht flexibel, weil die Flexibilität unerwünschte
Änderungen im Prüfverfahren zur Folge hätte.
Die DE-AS 11 55 898 betrifft ein Strahlenschutzfenster,
d.h. weder ein Schild und schon gar nicht ein flexibles Schild. Sie wendet sich an ein Reinigungssystem
für ein Schild, bei dem Wasser dazu verwendet wird, die Fenster sauber zu halten, in dem das Wasser
umgewälzt und gefiltert wird. Bei dieser Anordnung sind somit die Fenster als solche, d. h. die Scheiben, der
Schild, wogegen das Wasser lediglich ein Reiniger ist.
Die nicht vorveröffentlichte prioritätsältere DE-PS
Die nicht vorveröffentlichte prioritätsältere DE-PS
27 39 706 zeigt ebenfalls einen mit einem die Strahlung absorbierenden Material gefüllten flexiblen Behälter als
Strahlenschutzschild. Hierbei fehlt jedoch jeglicher Hinweis als zusätzliche Abschirmung für die obere
Öffnung des Ringraones zwischen Reaktordruckgefäß und biologischem Schild eines Kernreaktors.
Weitere ausgestaltete Merkmale der Erfindung jo ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es zeigt
Es zeigt
Fig. 1 ein Reaktordruckgefäß und ein dieses umgebendes
biologisches Schild mit dem Strahlenschutzschild gemäß der Erfindung;
F i g. 2 eine Ansicht entlang den Linien 2-2 der Fig. 1,
Fig.3 eine Seitenansicht (teilweise in Vertikalansicht) eines Strahlenschutzschildes für die durch das
biologische Schild sich erstreckende Frischdampfleitung,
F i g. 4 eine Ansicht entlang den Linien 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 eine Ansicht entlang den Linien 5-5 der F i g. 2,
F i g. 6 eine Draufsicht einer modifizierten Form des Strahlenschutzschildes gemäß der Erfindung,
F i g. 7 eine Ansicht entlang den Linien 7-7 der F i g. 6, F i g. 8 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung, die der auf F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ähnlich ist, und
F i g. 7 eine Ansicht entlang den Linien 7-7 der F i g. 6, F i g. 8 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung, die der auf F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ähnlich ist, und
F i g. 9 eine Ansicht entlang den Linien 9-9 der F i g. 8.
Die Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines
Kernreaktordruckgefäßes 20 und eines biologischen Schildes 22. Das biologische Schild 22 begrenzt einen
Raum 24. Die Wände des biologischen Schildes 22 sind von dem Druckgefäß 20 beabstandet, wobei ein
ringförmiger Raum 26 mit einem offenen oberen Ende
28 entsteht Das Reaktordruckgefäß hat ein kreisförmiges Gesims 30, das benachbart dem kreisförmigen
Gesims 32 auf dem biologischen Schild ist.
Die Öffnung 28 zwischen den Gesimsen 30 und 32 μ wird überbrückt durch eine Ausbildungsform des
erfindungsgemäßen Strahlenschutzschildes, der allgemein durch die Ziffer 54 bezeichnet ist. In einer
vereinfachten Darstellung der Erfindung besteht die Ausführungsform nach Fig. I aus einem Behälter, der
aus einem flexiblen und/oder elastischen Plastikmaterial oder elastomeren Material hergestellt ist und eine
wasserstoffhaltige Flüssigkeit 36 enthält. Diese Flüssigkeit enthält vorzugsweise auch Borverbindungen. Sie
dient als Moderator und Absorptionsmittel für die Neutronenstrahlung, die aus dem Reaktordruckgefäß
austritt Geeignete Einlaßöffnungen 42 und 44 sind vorgesehen, um den Behälter mit der absorbierenden
Flüssigkeit füllen bzw. diese ablassen zu können. Zum Umwälzen des absorbierenden Materials in dem
Behälter ist ein Umwälzsystem vorgesehen, das aus Einlaß- und Abflußleitungcn 38 und 40, aus einer von
einem Motor Mangetriebenen Pumpe /"und aus einem
Reservoir R, aas mit der absorbierenden Flüssigkeit gefüllt ist, besteht.
Wenn der Strahlenschutzschild außer Betrieb ist, kann die Flüssigkeit aus dem Behälter abgelassen
werden; der Behälter kani dann leicht zu einem kleinen
Paket zusammengefaltet werden, das bequem gelagert werden kann.
Eine Alternative zu dem kontinuierlichen ringförmigen Schüd in den F i g. 1,2 und 5 ist eine Aufeinanderfolge
voneinzelnen, gewölbten Segmenten oder Behältern 46, die, wie in den F i g. 6 bis 9 gezeigt, verwendet
werden können. In den Fig.6 und 7 sind die separaten
Behälter um die Öffnung 28, die durch die Gesimse 30 und 32 begrenzt wird, mit ihren Enden unmittelbar
aneinandergelegt In den Fig.8 und 9 dagegen überlappen sich die Segmente oder Behälter. Einander
überlappende Segmente können in verschiedenen horizontalen Ebenen liegen, um einen in Fig.9
dargestellten Strahlenschutz zu bewirken; bei dieser Ausführungsform kann dabei der auftretende Luftstrom
durch das gebildete Labyrinth strömen (Pfeile). Ferner erleichtern diese aus Segmenten bestehenden Schilde
die Handhabung.
Bei beiden Ausführungsformen kann man leicht sehen, daß die flexiblen Behälter das Bedienungspersonal
auf dem Bedienungsgang 48 vor Strahlung schützen, die aus dem Reaktordruckgefäß 20 austritt Zudem
reduziert der Schild, nachdem der Reaktor abgeschaltet
ίο ist, die Strahlung in den oberen Teil des Reaktors.
Infolge seiner Flexibilität schmiegt sich der Schild irgendwelchen Unregelmäßigkeiten in benachbarten
Oberflächen an und ist auch wirksam bei Öffnungen verschiedener größen. In anderen Worten, es besteht
keine Notwendigkeit, genaue Toleranzen bei der Herstellung einzuhalten, um einen wirksamen Schild
herzustellen.
Es ist zweckmäßig, die öffnung 52 in der Seitenwand des biologischen Schildes 22, die einen Durchgang für
die Leitung 54 darstellt, die zu dem Druckgefäß 20 führt, ebenfalls zu verschließen. Wie in .ien Fig.3 und 4
gezeigt wird, ist eine Vielzahl von Behältern 46 in den ringförmigen Raum 52 um die Leitung 54 eingeführt. Bei
beiden Ausführungsformen sind die Behälter 46 mit einer die Strahlung absorbierenden Flüssigkeit gefüllt.
Die behälter sind mit einer Aufhängevorrichtung 58, 60 am biologischen Schild befestigt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kernreaktor, bestehend aus einem Reaktordruckgefäß und einem biologischen Schild, der das
Druckgefäß konzentrisch beabstandet, unter Bildung eines Ringraumes, umgibt, mit einem zusätzlichen
Strahlenschutzschild, der die obere öffnung des Ringraumes bedeckt, dadurch gekennzeichnet,
daß der zusätzliche Strahlenschutzschild (34) in an sich bekannter Weise aus einem mit
einem die Strahlung absorbierenden Material gefüllten flexiblen Behälter besteht
2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende Material
eine wasserstoffhaltige Flüssigkeit ist, die darin gelöste Borverbindungen enthält
3. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenschutzschild (34)
die Form eines Toroides hat
4. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1—3, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Füllen
und Entleeren des Behälters.
5. Kernreaktor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Umwälzen des absorbierenden
Materials in dem Behälter.
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