FR2784784A1 - NUCLEAR WATER REACTOR WITH INTEGRATED RECEPTACLE - Google Patents
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Abstract
Dans un réacteur nucléaire à eau, un réceptacle (20) rempli d'un matériau minéral poreux (30) est placé en dessous du coeur (12), à l'intérieur de la cuve (10). En cas d'accident grave entraînant la fusion du coeur (12), le corium (36) alors formé est recueilli dans le réceptacle (20). La présence du matériau (30), dépourvu d'eau, évite la survenance d'une explosion vapeur. De plus, le matériau (30) refroidit le corium (36) à une température inférieure à la température de fusion des briques réfractaires (24) du réceptacle (30).In a nuclear water reactor, a receptacle (20) filled with a porous mineral material (30) is placed below the core (12), inside the tank (10). In the event of a serious accident resulting in the melting of the heart (12), the corium (36) then formed is collected in the receptacle (20). The presence of the material (30), devoid of water, prevents the occurrence of a steam explosion. In addition, the material (30) cools the corium (36) to a temperature below the melting temperature of the refractory bricks (24) of the receptacle (30).
Description
REACTEUR NUCLEAIRE A EAU A RECEPTACLE INTEGRENUCLEAR WATER REACTOR WITH INTEGRATED RECEPTACLE
DESCRIPTIONDESCRIPTION
Domaine technique L'invention concerne un réacteur nucléaire à eau sous pression, ou à eau bouillante, dont la cuve contient un réceptacle en forme de cuvette, destiné à recueillir le "corium", c'est-à-dire les débris solides ou liquides provenant du coeur du réacteur, en cas de Technical Field The invention relates to a pressurized water or boiling water nuclear reactor, the vessel of which contains a receptacle in the form of a bowl, intended to collect "corium", that is to say solid or liquid debris. from the reactor core, in the event of
fusion accidentelle de celui-ci.accidental fusion of it.
Etat de la technique Dans les réacteurs nucléaires, un grand nombre d'aménagements ont été envisagés et développés, depuis plusieurs années, dans le but de limiter les conséquences d'un accident grave conduisant à une STATE OF THE ART In nuclear reactors, a large number of arrangements have been envisaged and developed, for several years, with the aim of limiting the consequences of a serious accident leading to a
fusion partielle ou totale du coeur du réacteur. partial or total melting of the reactor core.
En particulier et comme l'illustre notamment le document FR-A-2 341 181, on a déjà proposé de placer, dans le fond de la cuve d'un réacteur nucléaire un dispositif de retenue destiné à éviter une perforation de la cuve par le corium, formé lors d'une fusion accidentelle du coeur du réacteur. Ce dispositif de retenue comprend plusieurs plaques horizontales espacées, fixées à la paroi de la cuve et traversées par des ouvertures décalées d'une plaque à l'autre et dont les rebords font saillie vers le haut. En cas d'accident, le corium qui s'écoule, au travers de ces ouvertures, remonte ensuite dans un distributeur en forme de cloche placé au centre des plaques In particular, and as illustrated in particular in document FR-A-2 341 181, it has already been proposed to place, at the bottom of the tank of a nuclear reactor, a retaining device intended to prevent perforation of the tank by the corium, formed during an accidental melting of the reactor core. This retaining device comprises several spaced horizontal plates, fixed to the wall of the tank and crossed by openings offset from one plate to another and whose edges project upwards. In the event of an accident, the corium which flows through these openings then rises in a bell-shaped distributor placed in the center of the plates
horizontales et reposant sur le fond de la cuve. horizontal and resting on the bottom of the tank.
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Par ailleurs, comme l'illustre le document US-A-3 964 966, on a aussi proposé de placer un réceptacle à corium sous le coeur d'un réacteur nucléaire refroidi par un métal liquide, à l'intérieur de la cuve de ce réacteur. Ce réceptacle, réalisé en acier, est suspendu directement à la plaque inférieure horizontale sur laquelle repose le coeur. Des tubes de transfert de chaleur traversent le fond du réceptacle Furthermore, as illustrated in document US-A-3,964,966, it has also been proposed to place a corium receptacle under the core of a nuclear reactor cooled by a liquid metal, inside the vessel of this reactor. This receptacle, made of steel, is suspended directly from the horizontal bottom plate on which the heart rests. Heat transfer tubes pass through the bottom of the receptacle
et font saillie vers le haut à l'intérieur de celui-ci. and protrude upward inside of it.
Ces tubes sont fermés à leur extrémité haute et communiquent avec l'intérieur du réceptacle par des These tubes are closed at their upper end and communicate with the interior of the receptacle by
trous prévus à cet effet.holes provided for this purpose.
Quelle que soit la géométrie du dispositif récepteur que l'on envisage d'intégrer à l'intérieur de la cuve d'un réacteur à eau, il existe un risque pour que la fusion accidentelle du coeur soit suivie d'une explosion. En effet, le corium se fragmente sous forme de petites particules tout en s'écoulant vers le fond de la cuve. L'eau contenue dans la cuve du réacteur se Whatever the geometry of the receiving device that it is intended to integrate inside the tank of a water reactor, there is a risk that the accidental melting of the core will be followed by an explosion. Indeed, the corium fragments in the form of small particles while flowing towards the bottom of the tank. The water in the reactor vessel is
vaporise au contact des petites particules de corium. vaporizes on contact with small particles of corium.
Un film de vapeur se forme ainsi autour de chaque particule, ce qui crée des conditions favorables à une A vapor film is thus formed around each particle, which creates favorable conditions for
explosion provoquant une onde de choc très énergétique. explosion causing a very energetic shock wave.
Compte tenu de ses origines, une telle explosion est Given its origins, such an explosion is
habituellement appelée " explosion vapeur ". usually called "steam explosion".
Actuellement, les dispositifs récepteurs proposés pour recueillir et maintenir le corium dans le fond de la cuve des réacteurs à eau ne sont pas conçus pour empêcher une explosion vapeur. De plus, ces dispositifs ne sont pas protégés des effets dus à une telle explosion, dans l'hypothèse o celle-ci se produirait. En effet, malgré la faible probabilité d'interaction de l'eau vaporisée et du corium, Currently, the receiving devices proposed for collecting and maintaining the corium in the bottom of the tank of water reactors are not designed to prevent a steam explosion. In addition, these devices are not protected from the effects due to such an explosion, in the event that it occurs. Indeed, despite the low probability of interaction of vaporized water and corium,
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l'éventualité d'une telle explosion ne peut être totalement exclue. Le pic de pression extrêmement puissant engendré par l'explosion pourrait alors nuire à l'intégrité du dispositif récepteur, donc à son efficacité. Exposé de l'invention L'invention a précisément pour objet un réacteur nucléaire à eau sous pression, ou à eau bouillante, équipé d'un dispositif récupérateur de corium intégré à la cuve et dont la conception originale lui permet de prévenir la survenance d'une explosion vapeur et, par conséquent, de préserver the possibility of such an explosion cannot be completely excluded. The extremely powerful pressure peak generated by the explosion could then harm the integrity of the receiving device, and therefore its efficiency. DESCRIPTION OF THE INVENTION The subject of the invention is precisely a pressurized water or boiling water nuclear reactor, equipped with a corium recovery device integrated into the tank and the original design of which enables it to prevent the occurrence of a steam explosion and therefore preserve
l'intégrité du dispositif récepteur en cas d'accident. the integrity of the receiving device in the event of an accident.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un réacteur nucléaire à eau, comprenant une cuve et un coeur de réacteur logé dans la cuve, ledit réacteur étant caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un réceptacle en forme de cuvette, logé dans la cuve en dessous du coeur et réalisé au moins partiellement en un matériau réfractaire, ledit réceptacle étant apte à recueillir du corium formé lors d'une fusion accidentelle du coeur et étant rempli intégralement d'un matériau minéral poreux apte à se mélanger au corium et à en abaisser la température jusqu'à une température d'équilibre inférieure à la According to the invention, this result is obtained by means of a nuclear water reactor, comprising a vessel and a reactor core housed in the vessel, said reactor being characterized in that it further comprises a receptacle made of bowl-shaped, housed in the tank below the core and made at least partially of a refractory material, said receptacle being capable of collecting corium formed during an accidental melting of the core and being completely filled with a porous mineral material suitable to mix with the corium and to lower the temperature to an equilibrium temperature below the
température de fusion du matériau réfractaire. melting temperature of the refractory material.
Dans un réacteur nucléaire ainsi réalisé, le corium formé lors d'une fusion accidentelle du coeur s'écoule et se fragmente dans le matériau minéral poreux, qui ne contient pas d'eau. Les conditions favorables à une explosion vapeur, qui sont la présence d'un film de vapeur autour de chaque particule de In a nuclear reactor thus produced, the corium formed during an accidental melting of the core flows and fragments in the porous mineral material, which does not contain water. The favorable conditions for a vapor explosion, which are the presence of a film of vapor around each particle of
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corium, sont donc supprimées. Par conséquent, une telle explosion ne peut pas se produire et l'intégrité du corium, are therefore deleted. Therefore, such an explosion cannot occur and the integrity of the
réceptacle est préservée.receptacle is preserved.
A cet effet s'ajoute le refroidissement progressif du corium lors de sa descente dans le matériau minéral poreux contenu dans le réceptacle. On évite ainsi également un endommagement du réceptacle dû To this effect is added the gradual cooling of the corium during its descent into the porous mineral material contained in the receptacle. This also prevents damage to the receptacle due
à la fusion du matériau réfractaire. upon melting of the refractory material.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, des moyens d'étalement et de répartition du corium, tels qu'une grille ou une plaque perforée horizontale, sont placés au-dessus du réceptacle et du In a preferred embodiment of the invention, means for spreading and distributing the corium, such as a grid or a horizontal perforated plate, are placed above the receptacle and the
matériau minéral poreux qu'il contient. porous mineral material it contains.
Dans ce mode de réalisation préféré de l'invention, le matériau minéral poreux est une mousse de céramique, qui contient de préférence environ 99 % de silice. La porosité du matériau minéral contenu dans le réceptacle permet de disposer, à l'intérieur de ce dernier, d'un volume suffisant pour recevoir une grande masse de corium. Cette porosité peut notamment être In this preferred embodiment of the invention, the porous mineral material is a ceramic foam, which preferably contains about 99% silica. The porosity of the mineral material contained in the receptacle makes it possible to have, inside the latter, a volume sufficient to receive a large mass of corium. This porosity can in particular be
comprise entre environ 63 % et environ 80 %. between about 63% and about 80%.
Avantageusement, le réceptacle est séparé du fond de la cuve par un espace débouchant vers le haut Advantageously, the receptacle is separated from the bottom of the tank by a space opening upwards.
et assurant une circulation d'eau autour du réceptacle. and ensuring a circulation of water around the receptacle.
Cette circulation d'eau favorise le refroidissement du réceptacle et contribue ainsi également à préserver son intégrité. Le réceptacle peut être, selon le cas, soit sensiblement hémisphérique, soit formé d'une partie sensiblement hémisphérique surmontée d'une partie This circulation of water promotes cooling of the receptacle and thus also contributes to preserving its integrity. The receptacle can be, as appropriate, either substantially hemispherical, or formed of a substantially hemispherical part surmounted by a part
sensiblement cylindrique.substantially cylindrical.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, le matériau réfractaire se présente sous In the preferred embodiment of the invention, the refractory material is present in
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la forme de briques, qui sont placées à l'intérieur d'une enveloppe en acier appartenant également au réceptacle. the form of bricks, which are placed inside a steel casing also belonging to the receptacle.
Brève description du dessinBrief description of the drawing
On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'invention, en se référant au dessin annexé, dans lequel la figure unique est une vue en coupe verticale, qui représente schématiquement la partie basse d'un réacteur nucléaire à eau dont la cuve intègre un réceptacle conforme à l'invention, lors de la survenance d'un accident conduisant à une fusion du A preferred embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing, in which the single figure is a view in vertical section, which schematically represents the lower part of a nuclear water reactor, the vessel of which incorporates a receptacle in accordance with the invention, in the event of an accident leading to a fusion of the
coeur du réacteur.reactor core.
Description détaillée d'un mode de réalisation préféré Detailed description of a preferred embodiment
de l'invention Le mode de réalisation représenté sur la figure concerne un réacteur nucléaire à eau sous pression. Toutefois, comme on l'a déjà observé, l'invention n'est pas limitée à ce type de réacteur et of the invention The embodiment shown in the figure relates to a pressurized water nuclear reactor. However, as already observed, the invention is not limited to this type of reactor and
concerne de façon générale tous les réacteurs à eau. generally concerns all water reactors.
Elle s'applique donc également aux réacteurs à eau bouillante. Sur la figure unique, la référence 10 désigne la cuve du réacteur. Plus précisément, seule la partie basse de la cuve a été représentée. Dans sa partie centrale, la cuve 10 contient le coeur 12 du réacteur, It therefore also applies to boiling water reactors. In the single figure, the reference 10 designates the reactor vessel. More specifically, only the lower part of the tank has been shown. In its central part, the tank 10 contains the core 12 of the reactor,
et des équipements internes associés à celui-ci. and internal equipment associated with it.
Le coeur 12 est habituellement formé d'un grand nombre d'assemblages de combustible nucléaire, disposés verticalement et juxtaposés. Les assemblages The core 12 is usually formed of a large number of nuclear fuel assemblies, arranged vertically and juxtaposed. The assemblies
reposent sur une plaque inférieure horizontale 14. rest on a horizontal bottom plate 14.
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Cette plaque 14 est perforée au droit de chacun des assemblages de combustible nucléaire, pour permettre la circulation de l'eau de refroidissement contenue dans la cuve 10, à l'intérieur de ces assemblages. Une plaque perforée 16 de distribution de débit, de préférence bombée vers le bas, est généralement fixée à This plate 14 is perforated at the right of each of the nuclear fuel assemblies, to allow the circulation of the cooling water contained in the tank 10, inside these assemblies. A perforated flow distribution plate 16, preferably curved downwards, is generally fixed to
la plaque 14, en dessous de celle-ci. plate 14, below it.
Le coeur 12 du réacteur, ainsi que les équipements internes associés à celui-ci, tels que la plaque inférieure horizontale 14 et la plaque perforée 16, reposent sur la paroi cylindrique verticale de la cuve 10 par des dispositifs 18 de support et de guidage. Il est à noter que le coeur 12 ainsi que les équipements internes qui lui sont associés peuvent prendre des formes quelconques, différentes de celles qui sont représentées sur la figure, sans sortir du The core 12 of the reactor, as well as the internal equipment associated with it, such as the horizontal lower plate 14 and the perforated plate 16, rest on the vertical cylindrical wall of the vessel 10 by means 18 of support and guidance. It should be noted that the core 12 and the internal equipment associated with it can take any shape, different from that shown in the figure, without leaving the
cadre de l'invention.part of the invention.
Conformément à l'invention et comme l'illustre la figure unique, un réceptacle 20 en forme de cuvette est placé dans la cuve 10, en dessous du coeur 12 du réacteur. Plus précisément, le réceptacle est interposé entre la plaque perforée 16 et le fond In accordance with the invention and as illustrated in the single figure, a receptacle 20 in the form of a bowl is placed in the tank 10, below the core 12 of the reactor. More specifically, the receptacle is interposed between the perforated plate 16 and the bottom
bombé, généralement hémisphérique, de la cuve 10. domed, generally hemispherical, of the tank 10.
Le réceptacle 20 est conçu pour récupérer le corium, en cas de fusion accidentelle du coeur 12 du réacteur. Il est rappelé que le terme " corium " désigne la masse en fusion produite lors d'une tel accident, qui contient généralement le combustible nucléaire, les matériaux constituant son gainage, ceux des barres de contrôle du réacteur et ceux des structures internes associées au coeur 12. Le réceptacle 20 est agencé et dimensionné de façon à The receptacle 20 is designed to recover the corium, in the event of accidental melting of the core 12 of the reactor. It is recalled that the term "corium" designates the molten mass produced during such an accident, which generally contains nuclear fuel, the materials constituting its cladding, those of the reactor control rods and those of the internal structures associated with the core. 12. The receptacle 20 is arranged and dimensioned so as to
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collecter la totalité du corium, dans le cas o un accident grave se traduirait par une fusion complète du collect all of the corium, in the event that a serious accident results in a complete fusion of the
coeur 12 du réacteur.core 12 of the reactor.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la figure unique, le réceptacle 20 est séparé du fond de la cuve 10 par un espace 22 débouchant vers le haut entre la périphérie du bord supérieur du réceptacle et la cuve 10. Cet espace 22 autorise la circulation de l'eau contenue dans la cuve 10 du réacteur, comme l'illustrent les flèches sur la figure. Lorsqu'un accident se produit, une circulation de l'eau s'établit dans cet espace 22, par convexion naturelle. Cette circulation d'eau a pour In the preferred embodiment of the invention shown in the single figure, the receptacle 20 is separated from the bottom of the tank 10 by a space 22 opening upwards between the periphery of the upper edge of the receptacle and the tank 10. This space 22 authorizes the circulation of the water contained in the vessel 10 of the reactor, as illustrated by the arrows in the figure. When an accident occurs, a circulation of water is established in this space 22, by natural convection. This circulation of water has for
effet de refroidir le réceptacle 20. effect of cooling receptacle 20.
Le réceptacle 20 comprend au moins une couche de briques 24, en un matériau réfractaire. Ce matériau est choisi de façon à avoir une température de fusion aussi élevée que possible, ainsi qu'une bonne compatibilité chimique avec le corium. Il peut notamment s'agir d'un matériau céramique à base de zircone, qui présente, en outre, l'avantage d'être The receptacle 20 comprises at least one layer of bricks 24, made of a refractory material. This material is chosen so as to have a melting temperature as high as possible, as well as good chemical compatibility with corium. It can in particular be a ceramic material based on zirconia, which also has the advantage of being
largement disponible sur le marché industriel. widely available on the industrial market.
Comme l'illustre schématiquement la figure, les briques 24 sont juxtaposées et présentent, de préférence, des bords adjacents complémentaires, par exemple en U ou en queue d'aronde, encastrés les uns As schematically illustrated in the figure, the bricks 24 are juxtaposed and preferably have complementary adjacent edges, for example in a U or dovetail, embedded one
dans les autres.in the others.
Le réceptacle 20 comporte, en outre, une enveloppe métallique 26, à l'intérieur de laquelle sont placées les briques 24. Cette enveloppe métallique 26 peut notamment être réalisée en acier inoxydable. Elle comprend à la fois une peau intérieure et une peau The receptacle 20 further comprises a metal casing 26, inside which the bricks 24 are placed. This metal casing 26 may in particular be made of stainless steel. It includes both an inner skin and a skin
extérieure, qui recouvrent en totalité les briques 24. exterior, which completely cover the bricks 24.
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L'enveloppe 26 comporte également une bride supérieure reliant les bords supérieurs des peaux intérieure et The casing 26 also includes an upper flange connecting the upper edges of the inner skins and
extérieure du réceptacle 20.outside of receptacle 20.
La bride supérieure de l'enveloppe métallique 26 peut être utilisée pour suspendre le réceptacle 20 dans la cuve 10. Elle repose alors sur des supports 28 prévus à l'intérieur de la cuve 10, comme on l'a The upper flange of the metal casing 26 can be used to suspend the receptacle 20 in the tank 10. It then rests on supports 28 provided inside the tank 10, as has been
illustré de façon schématique sur la figure unique. shown schematically in the single figure.
En variante ou en complément, des renforts rayonnants (non représentés), orientés radialement par rapport à l'axe vertical de la cuve 10, peuvent être interposés dans l'espace 22 séparant cette dernière du réceptacle 20. Ces renforts rayonnants comportent alors des trous favorisant la circulation de l'eau dans As a variant or in addition, radiating reinforcements (not shown), oriented radially with respect to the vertical axis of the tank 10, can be interposed in the space 22 separating the latter from the receptacle 20. These radiating reinforcements then have holes promoting the circulation of water in
l'espace 22.space 22.
Dans le mode de réalisation représenté, on a donné au réceptacle 20 une forme sensiblement hémisphérique, concentrique à celle du fond de la cuve 10. Dans une variante de réalisation non représentée, cette forme sensiblement hémisphérique peut être prolongée vers le haut par une partie sensiblement cylindrique centrée sur l'axe vertical de la cuve 10. Un tel agencement sera notamment adopté si le volume total du corium, susceptible d'être formé lors d'un accident grave, excède le volume disponible à l'intérieur du réceptacle 20, si celui-ci est seulement formé d'une partie hémisphérique. L'évaluation du volume disponible à l'intérieur du réceptacle 20 est faite en prenant en compte la présence d'un matériau minéral poreux 30 à l'intérieur du réceptacle, comme on In the embodiment shown, the receptacle 20 has been given a substantially hemispherical shape, concentric with that of the bottom of the tank 10. In an alternative embodiment not shown, this substantially hemispherical shape can be extended upwards by a substantially cylindrical centered on the vertical axis of the tank 10. Such an arrangement will be adopted in particular if the total volume of the corium, likely to be formed during a serious accident, exceeds the volume available inside the receptacle 20, if this is only formed by a hemispherical part. The evaluation of the volume available inside the receptacle 20 is made by taking into account the presence of a porous mineral material 30 inside the receptacle, as
le décrira plus en détail ultérieurement. will describe it in more detail later.
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Afin que la totalité du corium, produit par le coeur 12 lors d'un accident grave, soit effectivement recueillie dans le réceptacle 20, on peut disposer, au-dessus du bord supérieur de ce dernier, un collecteur annulaire 32, comme l'illustre la figure unique. Ce collecteur 32 peut notamment reposer sur la bride supérieure du réceptacle 20 par l'intermédiaire So that all of the corium produced by the heart 12 during a serious accident is effectively collected in the receptacle 20, an annular collector 32 can be placed above the upper edge of the latter, as illustrated. the single figure. This collector 32 can in particular rest on the upper flange of the receptacle 20 via
d'une structure d'entretoisement 33. a bracing structure 33.
La face supérieure du collecteur 32 présente approximativement la forme d'une trémie incurvée vers l'intérieur et s'étend vers le haut jusqu'à proximité de la paroi de la cuve 10. Plus précisément, un jeu limité à quelques centimètres est prévu entre le collecteur 32 et la paroi de la cuve 10, de façon à empêcher que des débris et des coulées en provenance du coeur en fusion ne puissent pénétrer dans l'espace 22, The upper face of the collector 32 has approximately the shape of a hopper curved inwards and extends upwards near the wall of the tank 10. More specifically, a clearance limited to a few centimeters is provided between the collector 32 and the wall of the tank 10, so as to prevent debris and flows from the molten core from entering the space 22,
ménagé entre le réceptacle 20 et le fond de la cuve 10. formed between the receptacle 20 and the bottom of the tank 10.
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, et comme on l'a déjà indiqué précédemment, le réceptacle 20 est rempli intégralement d'un matériau minéral poreux 30. Ce matériau minéral poreux est choisi de façon à pouvoir se mélanger au corium formé lors d'une fusion accidentelle du coeur 12, pour en abaisser la température jusqu'à une température d'équilibre inférieure à la température de fusion du matériau réfractaire constituant les briques 24. En se mélangeant au corium, le matériau 30, exempt d'eau, s'oppose à la survenance de conditions préalables à une explosion vapeur. En effet, du fait que le matériau 30 est exempt d'eau, on empêche la formation d'un film de vapeur autour de chaque particule de corium formée par la fragmentation de celui-ci, lors de sa descente à In accordance with an essential characteristic of the invention, and as already indicated above, the receptacle 20 is completely filled with a porous mineral material 30. This porous mineral material is chosen so as to be able to mix with the corium formed during accidental melting of the core 12, to lower the temperature to an equilibrium temperature below the melting temperature of the refractory material constituting the bricks 24. By mixing with the corium, the material 30, free of water , opposes the occurrence of conditions precedent to a steam explosion. In fact, because the material 30 is free of water, the formation of a vapor film is prevented around each particle of corium formed by the fragmentation thereof, during its descent to
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l'intérieur du réceptacle 20. Le risque d'endommagement du réceptacle dû à une explosion vapeur est ainsi inside the receptacle 20. The risk of damage to the receptacle due to a steam explosion is thus
pratiquement supprimé.practically removed.
Le matériau minéral poreux 30 qui remplit le réceptacle 20 est avantageusement une mousse de céramique contenant environ 99 % de silice. Ce type de matériau permet de refroidir progressivement le corium au fur et à mesure de sa descente dans le réceptacle 20. La température peut ainsi être stabilisée en dessous de la température de fusion du matériau réfractaire constituant les briques 24. On évite ainsi d'endommager le réceptacle 20 par une fusion des The porous mineral material 30 which fills the receptacle 20 is advantageously a ceramic foam containing approximately 99% of silica. This type of material makes it possible to gradually cool the corium as it descends into the receptacle 20. The temperature can thus be stabilized below the melting temperature of the refractory material constituting the bricks 24. This thus avoids damaging receptacle 20 by a fusion of
briques réfractaires.refractory bricks.
La porosité du matériau 30 est déterminée afin de ménager un volume suffisant à l'intérieur du réceptacle 20 pour recueillir la totalité du corium formé par la fusion du coeur 12. Un matériau présentant une porosité d'environ 63 % à environ 80 % est considéré comme satisfaisant de ce point de vue, tout en assurant un ralentissement et un refroidissement The porosity of the material 30 is determined in order to provide a sufficient volume inside the receptacle 20 to collect all of the corium formed by the melting of the core 12. A material having a porosity of approximately 63% to approximately 80% is considered as satisfactory from this point of view, while ensuring slowing and cooling
efficaces du corium lors de sa descente. effective of corium during its descent.
De préférence et comme l'illustre la figure unique, des moyens d'étalement et de répartition du corium sont placés au-dessus du réceptacle 20 et du matériau minéral poreux 30 qu'il contient. Ces moyens peuvent notamment être constitués par une plaque Preferably and as illustrated in the single figure, means for spreading and distributing the corium are placed above the receptacle 20 and the porous mineral material 30 which it contains. These means can in particular be constituted by a plate
perforée horizontale 34 ou par une grille horizontale. perforated horizontal 34 or by a horizontal grid.
On a représenté en 36 le cheminement du corium produit par la fusion du coeur 12 lors de la survenance d'un accident grave. Lorsqu'il chute sur la plaque perforée 34, le corium s'étale sur toute la largeur du réceptacle 20, dans lequel il pénètre par les trous de la plaque. Le corium se fragmente alors à 36 shows the path of the corium produced by the melting of the core 12 when a serious accident occurs. When it falls on the perforated plate 34, the corium spreads over the entire width of the receptacle 20, into which it enters through the holes in the plate. The corium then fragments to
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l'intérieur du matériau minéral poreux 30, dépourvu d'eau. Comme on l'a déjà indiqué, ce matériau supprime ainsi tout risque d'explosion vapeur. La descente du corium, ralentie par le matériau 30, s'accompagne de son refroidissement jusqu'à une température inférieure the interior of the porous mineral material 30, devoid of water. As already indicated, this material eliminates any risk of steam explosion. The descent of the corium, slowed down by the material 30, is accompanied by its cooling down to a lower temperature
à la température de fusion des briques réfractaires 24. at the melting temperature of the refractory bricks 24.
Par ailleurs, celles-ci sont refroidies, comme l'ensemble du réceptacle 20, par la circulation d'eau qui s'établit, par convexion naturelle, dans l'espace 22. L'intégrité du réceptacle 20 est ainsi préservée Furthermore, these are cooled, like the entire receptacle 20, by the circulation of water which is established, by natural convection, in the space 22. The integrity of the receptacle 20 is thus preserved
dans les meilleures conditions.in the best conditions.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple. Ainsi, comme on l'a déjà observé, elle s'applique indifféremment à tout type de réacteur nucléaire à eau et quel que soit l'agencement du coeur et des structures internes associées. De plus, la forme et la structure du réceptacle peuvent être différentes de celles qui ont été décrites. En outre, même si leur présence est souhaitable, l'espace 22, les moyens de répartition du corium et le collecteur annulaire 32 peuvent, dans certains cas, être supprimés. Enfin, la nature du matériau minéral poreux peut, dans certains cas, différer de la mousse de céramique à base de Of course, the invention is not limited to the embodiment described above by way of example. Thus, as has already been observed, it applies equally to any type of nuclear water reactor and regardless of the arrangement of the core and the associated internal structures. In addition, the shape and structure of the receptacle may be different from those which have been described. In addition, even if their presence is desirable, the space 22, the means for distributing the corium and the annular collector 32 can, in certain cases, be eliminated. Finally, the nature of the porous mineral material may, in certain cases, differ from ceramic foam based on
silice décrite, même si ce matériau est préféré. silica described, although this material is preferred.
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