DE7010049U

DE7010049U - Sicherheits- bzw. abschaltvorrichtung fuer einen kernreaktor.

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Publication number: DE7010049U
Application number: DE7010049U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1969-03-19
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1970-06-25
Also published as: BE747032A; GB1248174A; FR2038062A1

Description

Dr₁-Im, K. ι: ._ CTZ. Jr.
β München 22, Sleinsdorfstr. IO 41C-15.502G l8.3.1970

Commissariat a l'fenergie Atomique, Paris (Prankreich)

Sicherheits- bzw. Abschaltvorrichtung für einen Kernreaktor

Die Neuerung bezieht sich auf eine Sicherheits- bzw. Abschaltvorrichtung für einen Kernreaktor mit einem durch den Reaktorkern führenden Rohr, das von unten an einem Vorratsbehälter für ein flüssiges Reaktiv!täte- bzw. Reaktorgift bzw. für eine Neutronenabsorberflüssigkeit befestigt ist.

Sicherheitsvorrichtungen für die Schnellabschaltung eines Kernreaktors enthalten ein "Reaktorgift¹¹, das die Reaktivität des Reaktors senkt und gängigerweise durch einen Neutronenabsorber gebildet wird sowie Mittel für die rasche Einführung desselben in den Reaktorkern, sobald sich die Notwendigkeit dazu ergibt. Das neutronenabsorbierende Material kann innerhalb von festen stabfönmigen

41O-(B 3O5^.3)-Nö-r (6)

Elementen vorliegen oder in einer Flüssigkeit gelöst sein, und es wird in zu diesem Zweck im Reaktorkern vorgesehene Kanäle eingeführt.

Unter den verschiedenen derzeit vorgeschlagenen oder realisierten Typen von Sicherheitsvorrichtungen mit Neutronenabsorberflüssigkeit gibt es«

- Vorrichtungen die durch ein Rohr gebildet werden, das vollständig durch den Reaktorkern hindurchgeführt ist und in das die n-Absorberflüsslgkeit an einem £nde eingeführt wird, während ein wenig neutronenabsorbierendes Gas, das dieses Rohr während des normalen Reaktorbetriebes einnimmt, am anderen Ende abgezogen wird, wobei die Zirkulation bevorzugt von unten nach oben erfolgt;

- andere Vorrichtungen werden durch ein an einem finde geschlossenes Rohr gebildet, das von unten her in den Reaktorkern eingeführt und mit einer Absaugung bzw· Abführung des Abdeckgases am unteren oder gegebenenfalls oberen Ende versehen ist. Dieses Rohr ist im übrigen mit einem Vorratsbehälter für die Absorberflüssigkeit verbunden und wird nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren über ein Ventil gefüllt.

Bei beiden Typen führt jede Undichtigkeit an einem unterhalb des Kernniveaus gelegenen Punkt zum Entweichen der Absorberflüssigkeit in einen Bereich außerhalb des Reaktorkerns und zur Entleerung eines oder mehrerer Sicherheit sr öhre, was ein "Durchgehen" des Reaktors zur Folge hat.

Bei einer anderen Vorrichtung wird daher eine Zuführung vom oberen Ende des Reaktors vorgesehen· Diese Vor-

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richtung besitzt unterhalb eines geschlossenen Vorratsbehälters für die n-Absorberflttssigkeit svei Zirkulationarohre in U-Form für die Flüssigkeit und ein tob einer Süßeren Quelle Ii er stanzendes Steuergas· Dies· Vorrichtung ermöglicht das Einschießen der Flüssigkeit in die Rohre, sobald der Gasdruck entfallt; die vollständige Rückführung der n-Absorberflüssigkrit in das Vorratsgefäß ist jedoch bei dieser Vorrichtung nur schwierig zu erreichen, ▼or allem aber ist die Reproduzierbarkeit der Vorgange . schlechte da ein Teil des Gases durch die Flüssigkeit buk Vorratsgefäß aufsteigt und den Druck in dies·· verändert.

Ziel der Neuerung ist daher die Beseitigung dieser Mangel mit Hilfe einer mit n-Absorberflüesigkeit betriebe nen Sicherheitsvorrichtung, die absolut verläßlich ist, da sie wiederholt mit gleicher Sicherheit benutzt werden und die Flüssigkeit im Falle eines Leckverlustes an irgendeinem Punkt nur in den Reaktorkern hinein entweichen kann.

Die neuerungsgemäße Sicherheits- bzw. Abschaltvorrichtung für einen Kernreaktor der eingangs genannten Art ist gekennzeichnet durch ein Rohr in Form eines Fingers| eine für die Füllung des Rohres vorgesehene Leitung sum Ein- oder Anslaß von neutralem, wenig n-absorblerenden Gas, die axial durch den Vorratsbehälter hindurehgefaikrt ist und einerseits mit dem oberen Bereich dess fingerWrmigen Rohres in Höhe des Bodens des Vorratsbehälters andererseits mit dem Vorratsbehälter oberhall» der Fl keit in Verbindung steht} ein System für die Zurückaad.-tung der Flüssigkeit im Vorratsgefäß, das eine Abgabe der Flüssigkeit in das Rohr ermöglicht umd Gasein- bzw. -auslaßleitung herum befestigt .Ist;

•in« Lei tongs zag zur Entleeren g der Flüssigkeit aus dem Rohr, der das untere Ende du. £"■>;!»& Rohres mit dem oberen Bereich des FltissigkeitsvorrateL»e**g.lters in Verbindung setzt.

Die Gesamtheit der Vorrichtung, das heißt, das Rohr in Form eines Fingers und der Vorratsbehälter, bilden so ein Ganzes, das innerhalb eines vertikalen Kanals des Reaktorkerns montiert werden kann, und zwar vorzugsweise abnehmbar, so daß es bei Bedarf ersetzt werden kann.

Während des normalen Reaktorbetriebes ist das Rohr mit Gas gefüllt, während die Flüssigkeit im Vorratsbehälter zurückgehalten wird. Durch einfache Freigabe der Flüssigkeit kann daher ihr augenblickliches Hineinstürzen in das Rohr dank der relativen Lage von Rohr und Behälter zueinander erreicht werden.

Das Gas wird dabei zum oberen Teil des Vorratsbehälters zurückgedrückt, von wo es in das Rohr zurückgeschickt werden kann. Es sind daher keinerlei Gasverluste zu befürchten. Wirksamkeit und Schnelligkeit der Steuerung des "Absohaltstabes" bleiben damit unabhängig von der Zahl der bereite durchgeführten Manöver vollständig erhalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung werden im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von als Beispiel und nicht einschränkend dangegebenen Ausführungsarten hervorgehen, die sich auf die angefügten Zeichnungen bezieht; es zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt einer in einem vertikalen

Kernreaktorkanal untergebrachten Sicherheitsvorrichtung}

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Fig. 2 eine Variante dieser Vorrichtung, ebenfalls im Längsschnitt und

Fig. 3 eine auf dem Reaktorbehälter befestigte weitere Ausführungsform, ebenfalls im Längsschnitt.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Sicherheitsvorrichtung wird außerhalb des Reaktorkerns in einem vertikalen Schacht 1 gehalten, der über einen Stutzen 5 an einer Öffnung des den Moderator und vorzugsweise einen flüssigen Moderator, wie schweres Wasser, enthaltenden Reaktorbehälters 2 befestigt ist·

Dieser Schacht 1 ist eng in abgedichteter Weise auf einer Platte 3 für die biologische Abschirmung befestigt, die oberhalb des Reaktorbehälters und in einem gewissen Abstand von diesem angeordnet ist.

Innerhalb des Schachts 1 umfaßt die Sicherheitsvorrichtung einen Vorratsbehälter k für die Aufnahme der n-Absorberflüssigkeit, der durch einen Stopfen 6 verschlossen ist, welcher massiv oder mit einem Material 7 für die biologische Abschirmung gefüllt sein kann. Dieser Vorratsbehälter wird in das Innere des Reaktorbehälters 2 hinein durch ein Rohr 8 verlängert, das an seinem unteren Ende nach Art eines Fingers geschlossen und am Boden des Behälters 2 in einem Trichter 10 geführt ist. Das Rohr 8 verläuft koaxial zum Vorratsbehälter h, hat aber einen deutlich geringeren Querschnitt. Es ist mit einem den Vorratsbehälter verlängernden Verbindungsstück 9 fest verbunden.

Durch das gesamte Vorratsgefäß k führt axial eine

Lei ^ . 12 hindurch, die bei 13 im oberen Bereich des Rohres 8 dem Vorraisbehälterboden gegenüber bzw. an der Stelle des Vorratsbehälterbodens endet. Diese Leitung trägt innerhalb des Vorratsbehälters 4 eine Art zylindrischer Glocke 14 von großem Durchmesser, die über einen umgekehrten Konus 16 übergreift, welcher das Verbindungsstück 9 nach innen zu verlängert und mit der Glocke lh zusammen einen Siphon 15 bildet für die Trennung der Inhalte von Rohr 8 und Vorratsbehälter k und zur Zurückhaltung der n-Absorberflüssigkeit im Vorratsbehälter.

Außerhalb des Vorratsbsh&lters ist die Leitung 12 über ein System von sechs Ventilen 22, die zwei zu zwei diagonal gekoppelt sind und nach herkömmlichen Verfahren "zwei tür drei" gesteuert werden und weiter über einen Kompressor 2k mit einer Rückleitung 26 in Verbindung, die durch den Stopfen 6 bis zum oberen Teil 27 des Vorratsbehälters führt. Der Innenraum des Rohres 8 steht mit dem oberen Bereich 27 des Vorratsbehälters k über die x-eitungen 12 und 26 sowie die Ventile 22 und den Kompressor 2k in Verbindung. Der Kompressor fördert ir ^cine Bypaß-Leitung 36 mit einer Membran oder Blende ku und einem Ventil 38, dessen Einstellung die Aufrechterhaltung einer geeigneten Druckdifferenz zwischen dem Rohr 8 und dem Vorratsbehälter k ermöglicht, in der Weise, daß der Druck im Vorratsbehälter über den Siphon 15 hinweg mit demjenigen im Rohr 8 im Gleichgewicht ist.

Während des normalen Reaktorbetriebes ist das fingerförmige Rohr 8 mit einem wenig neutronenabsorbierenden Gas gefüllt, das nicht aktiv werden und sich chemisch neutral verhalten soll, wie beispielsweise Helium. Der Druck dieses Gases wird über den Kompressor 2k geregelt. Im übrigen

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ist der Vorratsbehälter h selbst mit einer n-AbsorberflttS-sigkeit, wie beispielsweise borhaltigern Yasser, gefüllt in einer M*ng*_s die sssreicht ₉ die (?ee»s*!»#±* *i#e Wayrfte. migen Rohre s 8 auszufüllen.

Damit der Siphon 15 die Flüssigkeit im Vorratsbehälter k zurückhält, muß der Druck innerhalb des Rohres 8 mit demjenigen der Flüssigkeit im Vorratsbehälter im Gleichgewicht stehen. Für die Füllung des Rohres 8 und das Entweichen der Flüssigkeit über den Siphon 15 reicht mithin ein Druckabfall im fingerförmigen Rohr 8 ans·

Die Form des Siphons ermöglicht die Einführung der Flüssigkeit längs eines Kreisringes ₉ der dem äußeren Umfang des Rohres 8 entspricht und einen axialen Auslaß für das Gas in Richtung der Leitung 12 b^-»nat. Im übrigen sind vorzugsweise Flügel oder Ripren '42 um die Leitung 12 iiinerhalb des Verbindungsstückes 9 montiert, um der Flüssigkeit eine Drehbewegung zu verleih* λ und die Bildung eines Durchganges in der Mitte des Rohres 8 für die Rückkehr des Gases und seinen Abzug nach oben über die Leitung 12 zu erleichtern, die durch ein Rohr 33 "von gewisser Lan-' ge in das Innere des Rohres 8 hinein verläng- -t 1st· Dieses Verlängerungsrohr 33 kann entweder ein· gewisse Zahl von Löchern mit geringem Durchmesser aufweisen oder aus einem rohrförmigen Gitterwerk bestehen· Dieses Rohr hemmt den Zutritt von Flüssigkeit in das Zentrum des Rohres 8 unter gleichzeitigem Freilassen eines Durchganges für das Gas.

Die Ventile 22 sind dann geöffnet und das Gas kehrt über die Leitung 26 in den Vorratsbehälter h zurück, der dadurch gefüllt wird.

An der Stelle des Stopfens 6 hat das Rohr 12 eine Erweiterung 18, in der ein Kern 20 montiert ist, wodurch ein freier Austritt von Strahlung aus dem Reaktorkern nach oben hin vermieden werden soll.

Die n-Absorberflüssigkeit stürzt bei einem Druckabfall im Rohr 8 unter der Wirkung der Schwerkraft in das Rohr 8 hinein, das dadurch gefüllt wird. Der Siphon ist im unteren Bereich des Vorratsbehälters k angeordnet und befindet sich in der Nähe der oberen Wand des Reaktorbehälters 2, und die Flüssigkeit tritt nach Verlassen des Vorratsbehälters in den Reaktorkern ein, ihre Wirkung ist daher augenblicklich. Alle Sicherheitsvorrichtungen werden vorzugsweise durch das gleiche System gesteuert*

Am unteren Ende hat das Rohr 8 im übrigen eine Öffnung, an die ein Entleerungsrohr 28 anschließt, das an der Außenwand des Rohres 8 und dann zwischen der Wand des Vorratsbehälters k und dem Schacht 1 befestigt ist und außerhalb des Reaktorkerns mit einer Pumpe 30 sowie einer Leitung für die Rückführung in den Vorratsbehälter verbunden ist, in der ein Ventil 3k angeordnet ist.

Wenn der Reaktor erneut in Betrieb genommen werden soll, wird die in dem fingerförmigen Rohr 8 enthaltene n-Absorfeerflüssigkeit mit Hilfe der Pumpe 30 nach Öffnen des Ventile 3k durch das Entleerungsrohr 28 abgezogen. Diese Flüssigkeit wird mit Hilfe der Pumpe 30 über die Leitung 32 in das Innere des Vorratsbehälters k zurückgeschickt. Die Pumpe 30 ist in einer mit der maximalen Ansaughöhe in Einklang stehenden Höhe angeordnet.

Während dieser Entleerung werden der Kompressor Zk

und die Pumpe 30 angestellt, und das Ventil 38 ist maximal geöffnet) dann wird dieses Ventil in Abhängigkeit von der Zeit geschlossen nach einer Gesetzmäßigkeit, die abhängig vom Pumpendurohsatz festgelegt ist. Der Druck im "Abschaltetab" soll so hoch sein, daß die n-Absorberflüssigkeit in allen Fällen des normalen Betriebes oder von Störungen einen höheren Druck hat als der Moderator.

Der Vorratsbehälter 4 ist beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 44 auf dem Schacht 1 abnehmbar befestigt, or kann also für eine Auswechslung oder Reparatur der Vorrichtung leicht zusammen mit dem fingerförmigen Rohr 8 ausgebaut werden. Die Dichtigkeit dieser Befestigung wird durch zwischen Vorratsbehälter 4 und Schacht 1 eingepreßte Dichtungen sichergestellt, die auf diese V?ise leicht zugänglich sind.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante ist der Siphon 15 für die Zurückhaltung der Flüssigkeit durch ein Ventil ersetzt, das durch einen auf der Leitung 12 befestigten olivenförmigen Ventilkörper 46 gebildet wird, der gegen einen Sitz 45 gepreßt wird. Die Leitung 12 ist beweglich und im Inneren des Vorratsbehälters 4 durch Querstreben 48 geführt. Der Ventilkörper bewegt sich innerhalb eines Gehäuses 50, das durch zwei konische Absätze begrenzt wird, die mit der Seitenwand des unteren Bereichs dee Vorratsbehälter 4 fest verbunden sind, und zwar direkt oberhalb des Einganges des fingerförmigen Köhreβ 8.

Die Bewegung des Ventilkörpers 46 wird beispielsweise durch einen Kolben 52 gesteuert, dessen Stange mit der axialen Leitung 12 fest verbunden ist und sich in einem Zylinder 54 unter der Wirkung des Druckes eines Strömungs-

mediums verschiebt, das von einer ersten Leitung 56 herkommt und in eine zweite Leitung 58 zurückgedrängt wird; eine Feder 60 drückt den Kolben 52 nach unten, das heißt, in die Position, bei der das Ventil 45, 46 geöffnet ist. Eine Membran 62 bedeckt den Kolben und trennt in dichter Weise die beiden Kammern der Hebevorrichtung 54 voneinander.

An der Verbindung zwischen der Leitung 12 und der Kolbenstange sind bei der Ausführungeform gemäß Fig. 2 oberhalb des Stopfens 6 Öffnungen 64 vorgesehen, über welche die Leitung 12 mit einer am Stopfen 6 zwischen diesem und der Hebevorrichtung 54 befestigten zylindrischen Kammer 66 in Verbindung steht· Diese Kammer 66 steht wiederum mit dem oberen Bereich 27 des Vorratsbehälters 4 in Verbindung, und zwar einerseits über eine Leitung 68 und einen Kompressor 70 und andererseits über eine Leitung 72 mit einem Ventil 74.

Diese Vorrichtung arbeitet in analoger Weise wie die in Fig. 1 gezeigte. Während des normalen Reaktorfeetriebes ist das fingeiförmige Rohr 8 mit einem neutralen Gas gefüllt, während das Ventil 46 durch den Druck des auf die Membran 62 und den Kolben 52 sowie gegen die Feder 60 wirkenden Strömungsmediums gegen seinen Sitz 45 gepreßt wird.

Das Abschalten des Reaktors, d. h. das Eindringen der Absorberflüssigkeit in das Rohr 8 wird durch einen Druckabfall in dem Strömungsmedium im Zylinder 54 (im Raum unterhalb der Membran 62) gesteuert. Das Ventil 46 hebt sich dann von seinem Sitz 45 ab, und zwar unter der Wirkung des Gewichts der im Vorratsbehälter 4 enthaltenen Flüssigkeit sowie seines eigenen Gewichts und der Wirkung

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der Feder 6O. Sein Öffnen erfolgt damit extrea rasch und das Herabstürzen der Flüssigkeit quasi momentan.

Diese Flüssigkeit fällt - geführt durch die Flügel oder Rippen 42, die die Funktion haben, die Flüssigkeit während des Herabstürzens mit einer ringförmigen Verteilung in Rotation zu versetzen - in das Rohr* 8, wahrend das Gas durch die axiale Leitung 12 und durch die öffnungen über die Leitung 72, deren Ventil 74 geöffnet wurde, bis in den Vorratsbehälter 4 zurückgedrängt wird. Um die Tren- _; nung zwischen der eintretenden Flüssigkeit und dem auf- |j steigenden Gas zu begünstigen, kann - wie bereits weiter oben erwähnt - die Leitung 12 in das Inner· des Rohres ö hinein verlängert sein. Man kajn ebenso eine Rotation der Flüssigkeit während ihres Herabstürzens hervorrufen, indem man Leitrippen im Inneren des Vorratsbehälter β 4 anordnet.

Bei der in Flg. 2 gezeigten Ausführungsart ist die £ntleerungsleitung für die Flüssigkeit am «unteren Xnde dea Rohres 8 befestigt und verläuft außerhalb desselben and des Vorratsbehälters, sie dringt jedoch in diesen Verratsbehälter 4 unterhalb des Stopfens 6 ein und bildet im Inneren desselben einen Rohrbogen 76· Die Entleerung des Rohrec 8 erfolgt mithin im wesentlichen dnrch ein Zarückdrücken von Flüssigkeit unter der Wirkung dea Druck·· des vom Kompressor 70 durch die Öffnungen 64 in dl· Leitung 12 geschickten Gases, wobei das Ventil 74 geschlossen ist.

Selbstverständlich könnte diese Vorrichtung aueh ela Entleerungsrohr ähnlich dem Rohr 28 der FI4?· 1 aufw«ls«a, das außerhalb des Vorrat abehält er β mündet und daran m±»

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Rohr 3? über eine Pumpe 30 zur Btti-'iführung in den Vorratsbehälter verlängert ist. Ia Ih ^m Fall wären die öffnungen 64 der Leitung 12 untei.liP.Vj des Stopfens 6 im Raum 27 des oberen Bereiche des Vorratsbehälters k angeordnet. Das durch Eindringen der Flüssigkeit (in das Rohr 8) zurückgedrängte Gas würde so direkt in den Behälter k eingeleitet.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist wie die gemäß Fig. 1 abnehmbar auf dem am Reaktorbehälter befestigten Schacht 1 montiert und kann so leicht ausgewechselt werden.

Xn gewissen Fällen kann es wünschenswert sein, den Vorratsbehälter für die Absorberflüssigkeit direkt an der Vand des Reaktorbehälters zu befestigen. Die Vorrichtung ist dann nicht mehr abnehmbar, besitzt aber den Vorteil, daß direkte mechanische Verbindungen zwischen dem Reaktorbehälter und den Wänden der biologischen Abschirmung (genauer gesagt in der Verlängerung) vermieden werden und das Gewicht des Stopfens nicht mehr auf den Reaktorbehälter übertragen wird. Ein Beispiel für eine solche Ausführungsart wird in Fig. 3 gezeigt. Die Vorrichtung selbst ist in ähnlicher Weise wie die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 aufgebaut und besitzt einen Vorratsbehälter 80 mit einem daran hängenden Rohr 8, das durch den Reaktorkern hindurchgeht und am unteren Ende des Vorratsbehälters befestigt ist sowie ein Siphon 15 (8k) für die Zurückhaltung der Flüssigkeit während des normalen Reaktorbetriebes und Strömungskreise für uas Gas und zur Entleerung der Flüssigkeit (aus dem Rohr 8). Das Verbindungsstück 9 zur Abstützung des Rohres 8 ist seitlich durch einen mit der Außenhaut des Reaktorbehälters verschweißten Flansch 81 verlängert. Der Schacht 1 kann so weggelassen werden und

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mithin die Abdichtungsorgane zwischen dem Schacht und dem Vorratsbehälter.

Die Wirksamkeit der Sicherheitsvorrichtung ist mithin die gleiche vie bei den anderen Ausführungsarten, obgleich ihr Raumbedarf wesentlich geringer ist.

Fig. 3 zeigt außerdem eine weitere .Α-isführung«Variante der Vorrichtung, und zwar ist hler das Entleerungsrohr 90 in der Achse von Leitung 12 und Rohr 8 angeordnet, d. h. in der Achse der Vorrichtung selbst, duroh die dieses Rohr vollständig hindurchgeht. Es ist am unteren Ende des Rohres 8 offen und tritt oberhalb des Vorratsbehälters 4 aus und ist weiter wie im Fall der Fig. 1 alt dem Vorratsbehälter 4 (80) über eine nicht gezeigte Pumpe 30 und ein Ventil 34 (ebenfalls nicht gezeigt) sowie eine Leitung 86 verbunden.

Oberhalb des Siphons 15 (84) ist die Leitung 12 erweitert und bildet eine Kammer 88, die mit einem Rohr 92 für die Rückführung des Gases zum oberen Bereich des Vorratsbehälters 80 über einen (nicht gezeigten) Kompressor 24 und ein System von Ventilen 22 analog denen der Fig. 1 verbunden ist. Auch bei dieser Ausführungsart wird die Flüssigkeit innerhalb des Vorratsbehälters 80 wie bei der in Flg. 1 gezeigten Variante durch die Druckdifferenz zwischen dem oberen Bereich des Vorratsbehälters 80 und dem Rohr 8 mit Hilfe des Siphons 84 zurückgehalten. Ein Druckabfall im fingerförmigen Rohr 8 verursacht augenblicklich die Ausschüttung der Flüssigkeit in den Reaktorkern.

Die Entleerung des Rohres 8 erfolgt in diesem Fall in der gleichen We4.se wie mit einen: äußeren Entleerungsrohr

durch %i_i.e Wirkung der Pampe 30 and den dar cn das über die Leitung 92 in den Vorratsbehälter 80 rückgeführte Gas ausgeübten Druck.

Bei dieser Variante besteht wie bei den vorhergehenden keinerlei Risiko einer unvorhergesehenen Entleerung
der Sicherheitsvorrichtung nach außerhalb des Reaktorkerns. Wenn eine Undichtigkeit im Vorratsbehälter oder im Rohr 8 auftritt, kann die Flüssigkeit nur direkt in den Reaktorkern abfließen. Die Sicherheit ist damit in jedem Fall gewährleistet.

Xm übrigen kann die Flüssigkeit jederzeit, selbst
während der Entleerung, in das Innere des Rohres 8 ausgeschüttet werden, da eine Verminderung des Gasdruckes ausreicht., uti eine Rückkehr der Flüssigkeit in das Rohr 8 zu verursachen. Zurückgedrängtes Gas» das durch die Flüssigkeit hindurchgehen sollte, sammelt sich im oberen Bereich des Vorratsbehälters und steht so ebenso der ordnungsgemäßen Verwendung zur Verfügung wie das auf dem vorgesehenen Weg dorthin gelangte Gas. Dadurch wird asätzlich eine praktisch absolute Sicherheit erreicht und die Aufrechterhai tung der Wirksamkeit der Vorrichtung unabhängig von der Häufigkeit der Verwendung.

Durch die Steuerung mit Hilfe eines Siphons können
mechanische Organe vermieden werden, bei denen die Gefahr einer Schädigung durch die Radioaktivität bestehen könnte, und sie ermöglicht eine leichtere Entleerung des "Stabes" durch Saugheberwirkung. Der Betrieb der Vorrichtung mit
Ventil ist allerdings einfacher. Man verfügt damit über
eine Sicherheitsvorrichtung, die den unterschiedlichen
Typen von Reaktoren angepaßt ist. Eine solche Vorrichtung

■It Ventilsttntmag kann sogar angebracht worden, da- Rohr 8 aa Keaktorbeh&ltar befestigt ist.

Selbstverständlich können bei den beschriebenes Aslbführongsarten diverse Yndenragen ▼orgeeehen werden, ohne daß dadurch der Rahaen der Neuerung verlas sen wird, insbesondere kann die Montage dieser Vorrichtung bei den unterschied! -hen Typen von Kernreaktoren verändert und gegebenenfalls einfacher gestaltet werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Sich.erh.eite- bzw. Abschaltvorrichtung für einen Kernreaktor mit einem durch den Reaktorkern führenden Rohr» das von unten an einem Torratsbehälter für eine Neutronen-

t absorberflüssigkeit befestigt ist, gekennzeich-

h η «. t durch ein Rohr (8) in Form eines Fingers; eine für

die Füllung des Rohres (8) vorgesehene Leitung (12) zum Ein- oder Auslaß von neutralem, wenig η-absorbierenden Gas, die axial durch den Vorratsbehälter (k) hindurchgeführt ist und einerseits mit dem oberen Bereich des fingerförmigen Rohres (8) in Höhe des Bodens des Vorratsbehälters und Gnderorseits mit- dem Vorratsbehälter oberhalb der Flüssigkeit in Verbindung steht; ein System (i4 - 16 bzw. 46) für die Zurückhaltung der Flüssigkeit im Vorratsgefäß, das eine plötzliche Abgabe der Flüssigkeit in das Rohr (8) ermöglicht und um die Leitung (12) hämin befestigt ist; sowie einen Leitungszug (28 bzw. 90) zur Entleerung der Flüssigkeit cus dem Rohr (8), der das untere Ende dieses Rohres mit dem oberen Bereich des Flüssigkeitsvo- -atsbehälters in Verbindung setzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Zurückhaltung der Flüssigkeit im Vorratsbehälter einen Siphon (15) aufweist, der um die Gasleitung (12) herum zwischen dem oberen Ende des Rohres (8) und dem Boden des Vorratsbehälters (k) gebildet ist und Mittel (22 - 26) zur Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz für das Gleichgewicht zwischen dem oberen Bereich des Vorratsbehälters und dem Rohr (8) in der Weise, daß oin Druckabfall im Rohr ein augenblickliches Herabstürzen der Flüssigkeit in das Rohr bewirkt.

3« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Zurückhaltung der Flüssigkeit ein Ventil (46) im unteren Bereich des Vorratsbehälter s aufweist, das von der axialen Gasleitung (12) getragen wed von außerhalb des Vorratsbehälter (4) betätigt wird,

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch ge.' nnzeichnet, daß der Vorratsbehälter (4) mit dem fingerförmigen Rohr (8) fest verbunden und in abnehmbarer Weise in einem Schacht (i) des Reaktors befestigt 1st.

5« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (4) mit dem Reaktorbehalter (2) fest verbunden 1st.

6· Vorrichtung nach einem der An* p.·. flehe 1 bis 5 t dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (28) für die Entleerung der Vorrichtung außerhalb des Rohres (8 ' und außerhalb des Flüssigkeitsbehälters (4) befestigt ist, zu dem es parallel verläuft.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch net, daß das Entleerungsrohr (28) durch die Seitenwand des Vorratsgefaßes (4) hindurchgeht und bei 76 in den oberen Bereich desselben eintritt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Pumpe (30) im Entleerungskreis für das Rohr (8)·

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sntleerungsrohr (90) in der

Achse des Rohres (8) und des Vorratsbehälters (k) im Inneren der Gasleitung (12) montiert ist und durch die Gesamtheit der Vorrichtung hindurchgeht.

10· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein System (22, 24) außerhalb des Vorratsbehälter für die Regelung des Druckes in der axialen Gasleitung (12) und eine Leitung (26) für die Verbindung mit dem oberen Bereich (27) des Vorratsbehälterβ (4), die durch den Stopfen (6, 7) desselben hindurchgeht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Flügel bzw. Rippen (k2) für die Führung der abfließenden Flüssigkeit in einem etwa rohrförmigen Verlauf im Rohr (8) oder dem Vorratsbehälter (k) zwischen der Wand desselben und der Gasleitung (12).

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Entleerungerohr (28) durch ein Rückführungsrohr (32) verlängert wird, das durch den Stopfen (6, 7) für den Verschluß des Vorratsbehälters (k) hindurchgeht.