DE3518968C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen unterirdisch in der Kaverne eines zylindrischen Druckbehälters angeordneten Kernreaktor niedriger Leistung mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, die mit Hilfe eines Gebläses von oben nach unten von einem Kühlgas durchströmt wird, mit einer mit einem Deckel verschlossenen zentralen Öffnung für den Ausbau eines aus Stahl bestehenden Kernbehälters, mit einem die Schüttung allseitig umgebenden, aus Boden-, Sei­ ten- und Deckenreflektor bestehenden Graphitreflektor und mit Kanälen in dem Seitenreflektor zur Aufnahme von verfahrbaren Absorberstäben.

Ein derartiger Kernreaktor ist aus der DE-OS 30 16 402 bekannt. Bei diesem Kernreaktor - hier handelt es sich um einen Hochtem­ peraturreaktor in Modul-Bauweise - ist in der Kaverne eines mit einem Deckel verschlossenen Betonbehälters ein die Kugelschüt­ tung enthaltender Metallbehälter angeordnet, der mitsamt einer metallischen Grundplatte sowie mit dem Boden-, Seiten- und Dec­ kenreflektor nach Abschaltung des Reaktors, Ablassen der kugel­ förmigen Brennelemente, Demontage der Regelstäbe und öffnen des Deckels aus dem Betonbehälter herausgehoben werden kann. An die Grundplatte ist mindestens eine nach unten führende Leitung zur Abfuhr des erhitzten Kühlgases angeschlossen, das die Schüttung von oben nach unten durchströmt. Die Heißgasleitung führt zu einer zweiten Kaverne, die parallel zu der ersten in dem Beton­ behälter angeordnet ist und in welcher ein Wärmeverbraucher, z. B. ein Dampferzeuger, installiert ist. Als Alternative zu ei­ ner zweiten Kaverne wird in der DE-OS 30 16 402 noch vorge­ schlagen, die den Kernreaktor enthaltende Kaverne nach unten zu verlängern und den Wärmeverbraucher unterhalb des Metallbe­ hälters anzuordnen.

Zum Stand der Technik gehört auch die in der DE-OS 33 35 451 beschriebene Kernreaktoranlage, die ebenfalls einen Hochtempe­ raturreaktor mit kugelförmigen Brennelementen enthält. Bei die­ ser Anlage sind sämtliche Komponenten des Primärkreises wie auch die Regel- und Abschalteinrichtungen innerhalb eines stäh­ lernen Reaktordruckbehälters derart angeordnet, daß sie von oben montierbar und demontierbar sind. Hierdurch wird eine wirt­ schaftliche unterirdische Bauweise möglich. Unterhalb des Hoch­ temperaturreaktors ist mindestens ein Abzugsrohr für die Entnah­ me der Brennelemente vorgesehen, das seitlich aus dem Reaktor­ druckbehälter herausgeführt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kernreaktor der eingangs beschriebenen Bauweise zu schaffen, bei dem weit­ gehend auf aktive Betriebseinrichtungen wie Beschickungsanlage, Gasreinigungsanlage, Regelsysteme sowie auf Sicherheitssysteme verzichtet werden kann, so daß der Kernreaktor infolge des sehr geringen Wartungsaufwandes für den Einsatz in wenig industria­ lisierten Gebieten mit geringem Personal geeignet ist, bei­ spielsweise zur Erzeugung von Wärme für Heizzwecke.

Erfindungsgemäß ist die Lösung dieser Aufgabe durch die folgen­ den Merkmale gekennzeichnet:

• a) Seiten- und Bodenreflektor sind in einen inneren und einen äußeren Reflektor unterteilt, wobei die inneren Reflekto­ ren innerhalb des Kernbehälters angeordnet und mit diesem ausbaubar sind;
• b) der sich ganz im Kernbehälter befindende Deckenreflektor liegt unmittelbar auf den Brennelementen auf, die eine sta­ tionäre Schüttung bilden und durch Ausbau des Kernbehäl­ ters auswechselbar sind;
• c) die Kanüle zur Aufnahme der verfahrbaren Absorberstäbe sind im inneren Seitenreflektor angeordnet, wobei die Absorberstäbe ledig­ lich Trimm- und Abschaltzwecken dienen;
• d) in dem Deckel ist in zentraler Position in senkrechter La­ ge das Gebläse für das Kühlgas befestigt;
• e) auf der gesamten Innenseite des Druckbehälters ist ein Kühl­ system angebracht, das die in der Brennelement-Schüttung er­ zeugte Wärme aus dem Druckbehälter abführt;
• f) vor dem Kühlsystem ist kavernenseitig ein gasdichter Mantel angeordnet, zwischen welchem und dem äußeren Seitenreflek­ tor ein freier Ringraum für den Kühlgastransport vorhanden ist;
• g) Primärgas und Kühlsystem sind derart ausgelegt, daß auch bei Störfällen eine sichere Abfuhr der Nachwärme gewährlei­ stet ist;
• h) der Primärkreis ist konstruktiv so abgedichtet, vorzugs­ weise durch Schweißlippendichtungen, daß Zwangsbelüftung und Filtereinrichtungen nicht erforderlich sind.

Der erfindungsgemäße Kernreaktor zeichnet sich durch eine kom­ pakte Bauweise aus, und durch seine unterirdische Anordnung ist er gegen Einwirkungen von außen (Flugzeugabsturz, Druckwelle, Sabotage usw.) und Störfälle im konventionellen Teil (Rohrlei­ tungsbrüche usw.) geschützt. Außerdem stellt das umgebende Erd­ reich eine hervorragende Abschirmung gegen radioaktive Strah­ lung dar.

Das einfache und wirtschaftliche Konzept führt zu einer Lei­ stungsgröße von ca. 10 bis 20 MW. Ein höherer Leistungsbedarf kann durch Vervielfachen des Einheitsreaktors erreicht werden. Alle notwendigen Zusatzeinrichtungen sind zur weiteren Verbes­ serung der Wirtschaftlichkeit nur einmal vorgesehen.

Durch die einfache Ausführung werden niedrige Energieerzeugungs­ kosten erreicht, die mit gegenwärtigen fossilen Energieträgern konkurrieren können.

Die stationäre Brennelement-Schüttung ermöglicht einen Lei­ stungsbetrieb von ca. 10 bis 40 Jahren. Anschließend werden die Brennelemente ausgetauscht, wobei sie mitsamt dem Kernbehälter, den inneren Reflektoren und den Trimm- und Abschaltstäben ausge­ baut werden; auf eine Anlage für kontinuierliche und diskonti­ nuierliche Beschickung kann somit verzichtet werden. Die Unter­ kritikalität der Brennelemente in dem Kernbehälter während des An- und Abtransports wird durch das Verbleiben der Trimm- und Abschaltstäbe in dem Kernbehälter sichergestellt.

Der mögliche Ausbau des Kernbehälters mit den in ihm angeordne­ ten Komponenten führt zu einer längeren Standzeit der gesamten Anlage, da hochbelastete Bauteile, wie z. B. der Seiten- und Deckenreflektor, ausgetauscht werden können. Außerdem können Reparaturen an solchen Bauteilen vorgenommen werden.

Der Druckbehälter kann sowohl als vorgespannter Gußbehälter, als Spannbetonbehälter, als Stahlbetonbehälter oder auch als reiner Stahlbehälter ausgeführt sein.

Das Kühlgas, vorzugsweise Helium, wird mittels des Gebläses, dessen Laufrad in einen zwischen dem Deckel und dem Deckenre­ flektor befindlichen freien Raum hineinragt, von oben nach un­ ten durch die Brennelement-Schüttung transportiert. Nach Durch­ strömen der Schüttung verteilt sich das Kühlgas über den Boden des Druckbehälters und strömt anschließend in dem Ringraum zwi­ schen dem äußeren Seitenreflektor und dem gasdichten Mantel nach oben in den freien Raum über dem Deckenreflektor. Darauf tritt es wieder in das Gebläse ein.

Das auf der Druckbehälter-Innenseite angebrachte Kühlsystem ist in der Lage, die gesamte produzierte Wärme abzuführen. Die Wär­ meübertragung auf das Kühlsystem erfolgt durch Leitung und Strahlung. Das in dem Kühlsystem umlaufende Medium (z. B. Wasser bei Verwendung des Kernreaktors als Heizreaktor) ist in eigenen Rohren geführt. Diese sind durch den gasdichten Mantel vollstän­ dig von dem Primärkreis getrennt, so daß etwaige Leckagen aus dem Kühlsystem nicht in den Primärkreis gelangen können. Daher sind Anforderungen, die ein schnelles Reaktorschutzsystem zur Beherrschung von Reaktivitätsstörungen notwendig machen würden, hier nicht gegeben.

Das Fehlen von wasserführenden Komponenten im Primärkreis sowie der Umstand, daß während des Betriebes keine Zugabe von Brenn­ elementen erfolgt oder auf andere Weise Verunreinigungen in den Primärkreis verschleppt werden, wird ermög­ licht, daß auf eine Gasreinigungsanlage verzichtet werden kann.

Vorteilhafterweise kann der Gasdruck im Primärkreis so gewählt sein, daß er über dem Druck des Mediums in dem Kühlsystem liegt. Dies gibt eine zusätzliche Sicherheit gegenüber einem Einbruch dieses Mediums in den Primärkreis.

Die Brennelemente weisen eine hohe Schwermetallbeladung auf, wo­ durch eine lange Verweilzeit der Brennelemente im Kern ermög­ licht wird.

In dem äußeren Bereich des Deckels sind zweckmäßigerweise in Durchdringungen Antriebseinrichtungen für die Absorberstäbe vorgesehen.

Es ist vorteilhaft, in einem freien Raum oberhalb des Deckenre­ flektors einen Gasführungsmantel anzuordnen, durch welchen der Niederdruck- und Hochdruckteil bzw. die Saug- und Druckseite des Gebläses getrennt werden. Der Gasführungsmantel ist mit dem Kernbehälter verbunden.

Um den Wärmeübergang von dem aufgeheizten Kühlgas zu dem Kühlsy­ stem zu verbessern, kann der gasdichte Mantel auf seiner dem Ringraum zugekehrten Seite mit Rippen versehen sein. Diese Rip­ pen können als Längsrippe ausgebildet sein, an denen sich der äußere Seitenreflektor direkt abstützt. Dabei werden Kühlkanäle für das nach oben strömende Kühlgas gebildet.

Für die Abstützung des Kernbehälters kann eine metallische Ab­ stützeinrichtung vorgesehen sein, auf der der Kernbehälter ge­ lagert ist. Die Abstützeinrichtung stützt sich ihrerseits di­ rekt auf dem Boden des Druckbehälters ab.

Es ist vorteilhaft, den Motor für das Gebläse in einer Durch­ dringung des Deckels für die zentrale Ein- und Ausbauöffnung anzuordnen und die Durchdringung mit einem eigenen abnehmbaren Verschlußteil zu versehen. Das erleichtert die Wartung von Mo­ tor und Gebläse.

Über dem Druckbehälter, der auf einem Fundament gelagert ist, befindet sich zweckmäßigerweise eine Betonabdeckung, die aber gute Zugänglichkeit ermöglicht. Oberhalb dieser Abdeckung, die den Kernreaktor in Verbindung mit der unterirdischen Bauweise vor Einwirkungen von außen schützt, ist eine Leichtbauhalle vor­ gesehen, in der Hilfs- und Versorgungssysteme untergebracht sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Kernreaktor sind die in dem inneren Seitenreflektor angeordneten Absorberstäbe nur zum Trimmen und Abschalten vorgesehen; die Regelung der Reaktorleistung erfolgt allein über die Drehzahl des Gebläses und die sekundäre Durch­ strömung des Kühlsystems, wobei die stabilisierende Eigenschaft des negativen Temperaturkoeffizienten ausgenutzt wird. Auf eine aktive Regelung mit Absorberstäben kann somit verzichtet werden.

Die Trimm- und Abschaltstäbe dienen in Verbindung mit abbrenn­ baren Neutronengiften (z. B. Gadolinium) dazu, die anfängliche Überschußreaktivität zu binden. Die während des Reaktorbetriebs auftretenden Änderungen der Überschußreaktivität werden durch Verfahren der Trimm- und Abschaltstäbe kompensiert. Dabei wer­ den die Trimm- und Abschaltstäbe nach und nach von Zeit zu Zeit von Hand ausgefahren. Eine Regelung und Automatik ist für diese langsamen Reaktivitätsänderungen nicht erforderlich; die Trimm- und Abschaltstäbe werden lediglich dann verfahren, wenn durch Absinken der Reaktorleistung nicht genug Wärme produziert, al­ so z. B. keine ausreichende Heizwasserqualität zur Verfügung ge­ stellt werden kann. Kurzzeitige Schwankungen der Brennelement­ temperaturen werden infolge der hohen Temperaturbeständigkeit der keramischen Brennelemente über einen relativ weiten Bereich problemlos vertragen.

Die Entladung des Kernreaktors nach erfolgtem Abbrand der Brennelemente kann vorteilhafterweise so vorgenommen werden, daß zunächst eine Abschirmglocke direkt auf den Druckbehälter aufgesetzt und darauf - nach Abheben des Deckels - der Kern­ behälter in die Abschirmglocke eingezogen wird.

Der Primärkreis und das Kühlsystem sind derart ausgelegt, daß auch bei Störfällen die Nachwärme sicher abgeführt wird.

Bei Ausfall des Gebläses erfolgt die Nachwärmeabfuhr über Na­ turkonvektion an das Kühlsystem, wobei sich in der Brennele­ ment-Schüttung die Strömungsrichtung des Kühlgases umkehrt. Dies führt jedoch nicht zu einer thermischen Gefährdung des Gebläses und seines Antriebsmotors. Ein sich eventuell im Pri­ märkreis ergebender Druckanstieg kann entweder bereits bei der Auslegung des Primärkreises berücksichtigt oder durch Überströ­ men des Kühlgases in Gas-Lagerbehälter kompensiert werden. Der Aufbau des Kühlsystems erfolgt in der Weise, daß für die Nach­ wärmeabfuhr durch Naturkonvektion eine ausreichende Menge Kühl­ medium durch die Rohre des Kühlsystems zirkuliert.

Im Druckentlastungsstörfall wird die Nachwärme ebenfalls an das Kühlsystem übertragen, und zwar durch Wärmeleitung über den Graphitreflektor sowie durch Wärmestrahlung von dem Graphitre­ flektor zu dem Kühlsystem. Auch hierbei werden im Kern des Re­ aktors die bei Normalbetrieb herrschenden Temperaturen nicht wesentlich überschritten.

Sogar bei Ausfall des Kühlsystems wird die Nachwärme sicher ab­ geführt, ohne daß es zu einer Schädigung der Brennelemente oder gar zu einer Aktivitätsfreisetzung aus den Brennelementen kommt. Die Abfuhr der Nachwärme erfolgt in diesem Falle durch Leitung durch den Druckbehälter in das umgebende Erdreich sowie in die Atmosphäre. Bei Verwendung eines Stahl oder Spannbetonbehälters als Druckbehälter kann die Wärmeleitung durch die besondere An­ ordnung der Stahlbewehrung günstig beeinflußt werden. Der einfa­ che Aufbau macht nur einen sehr geringen Überwachungsaufwand er­ forderlich.

In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Kernreaktor anhand ei­ nes Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen Kern­ reaktor gemäß der Erfindung, die Fig. 2 die gesamte Anlage mit den oberirdischen Bauten.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist ein unterirdisch angeordne­ ter zylindrischer Druckbehälter 1 aus Stahlbeton vorgesehen, der eine Kaverne 2 umschließt. Er weist in seinem Deckenbereich 3 eine zentrale Öffnung 4 auf, die mit einem abnehmbaren Deckel 5 verschlossen ist. In der Kaverne 2 ist ein Kernreaktor 6 unter­ gebracht, dessen Kern aus einer stationären Schüttung 7 kugel­ förmiger Brennelemente besteht. Die Schüttung 7 hat einen Durch­ messer von ca. 1,2 bis 1,5 m und eine Höhe von 1,5 bis 2,5 m. Die Leistungsdichte im Kern beträgt ca. 4 bis 6 MW/m³ und er­ möglicht eine Gesamtleistung von 10 bis 20 MW. Die Brennelemen­ te, die im Warm- oder Kaltpreßverfahren hergestellt werden, be­ inhalten ca. 20 bis 40 g Schwermetall je Kugel.

Die Schüttung 7 ist allseitig von einem Graphitreflektor 8 um­ geben, der aus Bodenreflektor 9, Seitenreflektor 10 und Decken­ reflektor 11 besteht. Die Dicke des Graphitreflektors 8 beträgt ca. 0,75 bis 1,0 m.

Der Deckenreflektor 11 liegt direkt auf der Schüttung 7 auf. Zwischen ihm und dem Deckel 5 befindet sich ein freier Raum 12. Ein weiterer freier Raum 13 ist zwischen dem Bodenreflektor 9 und dem Boden des Druckbehälters 1 vorgesehen; in diesem Raum ist eine metallische Abstützeinrichtung 14 angeordnet, über die sich der Kernreaktor 6 auf dem Druckbehälterboden abstützt.

Die Schüttung 7 wird von oben nach unten von einem Kühlgas, vor­ zugsweise Helium, durchströmt, das mittels eines Gebläses 15 um­ gewälzt wird. Das Gebläse 15 ist in senkrechter Lage zentral un­ ten in dem Deckel 5 angebracht, wobei sich sein Laufrad in dem freien Raum 12 befindet. Der Antriebsmotor 27 für das Gebläse 15 ist in einer Durchdringung 16 des Deckels 5 installiert, die außen mit einem Verschlußteil 17 versehen ist.

Die Schüttung 7 ist seitlich und unten von einem Kernbehälter 18 aus Stahl umschlossen, der auch einen Teil des Seitenreflektors 10 und des Bodenreflektors 9 aufnimmt. Seiten- und Bodenreflek­ tor sind also in einen inneren und einen äußeren Reflektorteil unterteilt; beim Seitenreflektor 10 ist der innere Reflektor mit 19 und der äußere Reflektor mit 20 bezeichnet, beim Bodenreflek­ tor 9 mit 22 und 23. In dem inneren Seitenreflektor 19 sind senk­ rechte Kanäle 28 vorgesehen, in denen Absorberstäbe 21 für Trimm- und Abschaltzwecke verfahrbar angeordnet sind. Die Antriebsein­ richtungen 29 für die Absorberstäbe 21 sind in Durchdringungen 38 des Deckels 5 vorgesehen.

Der Kernbehälter 18 läßt sich mitsamt dem inneren Seitenreflek­ tor 19, dem Deckenreflektor 11, den Brennelementen und den Ab­ sorberstäben 21 nach Entfernen des Deckels 5 nach oben ausbauen. Dazu wird eine Abschirmglocke zu Hilfe genommen. Die Absorber­ stäbe 21 gewährleisten die Unterkritikalität der Schüttung 7 beim Aus- und Einbauvorgang. Ein Ausbau des Kernbehälters 18 wird dann vorgenommen, wenn die Brennelemente hinreichend abge­ brannt sind.

Auf der gesamten Innenseite des Druckbehälters 1 ist ein Kühlsy­ stem 24 angebracht, das aus vorzugsweise von Kühlwasser durch­ strömten Rohren besteht und so ausgelegt ist, daß die in der Schüttung 7 erzeugte Wärme beim Leistungsbetrieb wie auch beim Nachwärmeabfuhrbetrieb sicher abgeführt werden kann. Um den Ein­ bruch von Wasser in den Primärkreis zu verhindern, ist in der Kaverne 2 vor dem Kühlsystem 24 ein gasdichter Mantel 25 ange­ ordnet. Zwischen diesem Mantel und dem äußeren Seitenreflektor 20 befindet sich ein Ringraum 26.

In dem freien Raum 12 ist ein Gasführungsmantel 30 vorgesehen, der Saug- und Druckseite des Gebläses 15 trennt. Er ist an dem oberen Ende des Kernbehälters 18 angeschlossen.

Die Regelung der Reaktorleistung wird allein über die Drehzahl des Gebläses 15 und die sekundäre Durchströmung des Kühlsystems 24 vorgenommen, wobei der einem Kugelhaufenreaktor inhärente ne­ gative Temperaturkoeffizient ausgenutzt wird. Das Gebläse 15 saugt das Kühlgas, dessen Druck sich bei Normalbetrieb auf ca. 8 bis 10 bar einstellt, aus dem freien Raum 12 an und fördert es in die Schüttung 7. Beim Durchströmen der Schüttung 7 erhöht sich die Temperatur des Gases von ca. 300°C auf 500°C. Das aufgeheizte Kühlgas tritt durch Öffnungen in dem Kernbehälter 18 sowie in dem Bodenreflektor 9 in den freien Raum 13 ein, in dem es sich verteilt und dem Ringraum 26 zugeführt wird. Von hier gelangt es wieder in den Raum 12.

Der Druck des Kühlgases ist so gewählt, daß er über dem Druck des Wassers in dem Kühlsystem 24 liegt.

Einrichtungen wie eine Beschickungsanlage, eine Gasreinigungs­ anlage, ein Reaktorschutzsystem und aktive Regelsysteme sind für den Kernreaktor 6 nicht erforderlich und somit auch nicht vorgesehen. Daher ergeben sich bei dem Kernreaktor 6 sehr nied­ rige Energieerzeugungskosten, und der erforderliche Wartungs­ aufwand ist gering.

Die Fig. 2 zeigt die gesamte Kernreaktoranlage mit dem Druckbe­ hälter 1, der unterirdisch in einer Kaverne 40 angeordnet ist und auf einem Fundament 31 ruht, mit einer die Kaverne 40 oben abschließenden Betonabschirmung 32 und einer Halle 33 in Leicht­ bauweise. Die Halle 33 weist ein Tor 36 auf und ist in einen Werkstatt- und Betriebsraum 37 und einen Raum 39 für den Ein- und Ausbau des Kernbehälters 12 unterteilt. Zu diesem Zweck sind in dem Raum 39 Schienen 35 vorgesehen, auf denen ein Kran 34 läuft. Die Kaverne 40 ist mit Beton ausgekleidet. Der Zwi­ schenraum 41 zwischen Kavernenwand und Druckbehälter 1 wird auf Leckage und Aktivität überwacht. Durch geringe Absaugung kann ggf. ein leichter Unterdruck gegenüber der Umgebung eingestellt werden. Etwaige Leckagen werden diskontinuierlich gezielt abge­ leitet.

Claims (13)

1. Unterirdisch in der Kaverne (2) eines zylindrischen Druckbehälters (1) angeordneter Kernreaktor (6) niedriger Leistung mit einer Schüttung (7) kugelförmiger Brennelemente, die mit Hilfe eines Gebläses (15) von oben nach unten von einem Kühlgas durchströmt wird, mit einer mit einem Deckel (5) verschlossenen zentralen Öffnung (4) für den Ausbau eines aus Stahl bestehenden Kernbehälters (18), mit einem die Schüttung allseitig umgebenden, aus Boden- (9), Seiten- (10) und Deckenreflektor (11) bestehenden Graphitreflektor (8) und mit Kanälen (28) in dem Seitenreflektor zur Aufnahme von verfahrbaren Absorberstäben (21), gekennzeichnet durch die folgenden Merkmkale:

• a) Seiten- (10) und Bodenreflektor (9) sind in einen inneren (19 bzw. 22) und einen äußeren Reflektor (20 bzw. 23) unterteilt, wobei die inneren Reflektoren (19, 22) innerhalb des Kernbehälters (18) angeordnet und mit diesem ausbaubar sind;
• b) der sich ganz im Kernbehälter (18) befindende Deckenreflektor (11) liegt unmittelbar auf den Brennelementen auf, die eine stationäre Schüttung (7) bilden und durch Ausbau des Kernbehälters (18) auswechselbar sind;
• c) die Kanäle (21) zur Aufnahme der verfahrbaren Absorberstäbe (21) sind im inneren Seitenreflektor (19) angeordnet, wobei die Absorberstäbe lediglich Trimm- und Abschaltzwecken dienen;
• d) in dem Deckel (5) ist in zentraler Position in senk­ rechter Lage das Gebläse (15) für das Kühlgas befe­ stigt;
• e) auf der gesamten Innenseite des Druckbehälters (1) ist ein Kühlsystem (24) angebracht, das die in der Brennelement-Schüttung (7) erzeugte Wärme aus dem Druckbehälter (1) abführt;
• f) vor dem Kühlsystem (24) ist kavernenseitig ein gas­ dichter Mantel (25) angeordnet, zwischen welchem und dem äußeren Seitenreflektor (20) ein freier Ringraum (26) für den Kühlgastransport vorhanden ist;
• g) Primärkreis und Kühlsystem (24) sind derart ausge­ legt, daß auch bei Störfällen eine sichere Abfuhr der Nachwärme gewährleistet ist;
• h) der Primärkreis ist konstruktiv so abgedichtet, vor­ zugsweise durch Schweißlippendichtungen, daß Zwangs­ belüftung und Filtereinrichtungen nicht erforderlich sind.

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck im Primärkreis so gewählt ist, daß er über dem Druck des Mediums im Kühlsystem (24) liegt.

3. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennelemente eine hohe Schwermetallbeladung aufweisen.

4. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Bereich des Deckels (5) in Durchdringungen (38) Antriebseinrichtungen (29) für die Absorberstäbe (21) an­ geordnet sind.

5. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem freien Raum (12) oberhalb des Deckenreflektors (11) ein Gasführungsmantel (30) angeordnet ist, welcher Saug- und Druckseite des Gebläses (15) trennt und mit dem Kernbehälter (18) verbunden ist.

6. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdichte Mantel auf der dem Ringraum zugekehrten Seite mit Rippen versehen ist.

7. Kernreaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen als Längsrippen ausgebildet sind, an denen sich der äußere Seitenreflektor unmittelbar abstützt, wobei Kühlkanäle gebildet werden.

8. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernbehälter (18) auf einer metallischen Abstützein­ richtung (14) ruht, die ihrerseits direkt auf dem Boden des Druckbehälters (1) abgestützt ist.

9. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsemotor (27) in einer Durchdringung (16) des Dec­ kels (5) für die zentrale Ein- und Ausbauöffnung (4) ange­ ordnet ist, die mit einem abnehmbaren Verschlußteil (17) versehen ist.

10. Verfahren zum Betreiben des Kernreaktors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorleistung unter Aus­ nutzung des auf die Reaktivität des Kernreaktors bezogenen negativen Temperaturkoeffizienten allein über die Drehzahl des Gebläses (15) und die sekundäre Durch­ strömung des Kühlsystems (24) geregelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die anfängliche Überschußreaktivität mit den Trimm- und Abschaltstäben (21) sowie mit abbrennbaren Neutronengif­ ten gebunden wird und daß die während des Reaktorbetriebs auftretenden Änderungen der Überschußreaktivität durch Verfahren der Trimm- und Abschaltstäbe von Hand kompen­ siert werden.

12. Verfahren zum Betreiben des Kernreaktors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entladung des Kernre­ aktors (6) nach erfolgtem Abbrand der Brennelemente eine Abschirmglocke direkt auf den Druckbehälter (1) aufgesetzt und der Kernbehälter (18) nach Abheben des Deckels (5) in die Abschirmglocke eingezogen wird.

13. Verfahren zum Betreiben des Kernreaktors nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) bei Ausfall des Gebläses (15) erfolgt die Nachwärme­ abfuhr durch Naturkonvektion, wobei ein sich eventuell im Primärkreis ergebender Druckanstieg durch Überströmen des Kühlgases in Gas-Lagerbehälter kom­ pensiert werden kann;
• b) im Druckentlastungsstörfall wird die Nachwärme durch Wärmeleitung über den Graphitreflektor (8) sowie durch Wärmestrahlung von dem Graphitreflektor (8) an das Kühlsystem (24) abgegeben;
• c) bei Ausfall des Kühlsystems (24) wird die Nachwärme durch Leitung durch den Druckbehälter (1) an das um­ gebende Erdreich sowie an die Atmosphäre übertragen.