JP2016191559A - コアキャッチャ - Google Patents

Abstract

【課題】原子炉圧力容器から落下する炉心溶融物等の衝撃荷重から耐熱材を保護し、原子炉格納容器の床面への炉心溶融物の侵食を抑制することができるコアキャッチャを提供する。
【解決手段】原子炉格納容器における原子炉圧力容器１の下方の床面３に配置され、少なくとも一層の耐熱層１１Ａを含むコアキャッチャ４であって、耐熱層１１Ａは、水平方向に並べられた複数の耐熱材ブロック８Ａと、複数の耐熱材ブロック８Ａの上方を覆う少なくとも１つの保護板９Ａと、耐熱材ブロック８Ａに荷重を掛けることなく保護板９Ａを支持する複数の支持部材１０Ａとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子炉格納容器内に設置するコアキャッチャに関する。

一般的に、原子炉は、核燃料を封止した燃料棒を束ねた燃料集合体を有する炉心を原子炉圧力容器及び気密構造の原子炉格納容器の二重の防壁で取り囲み、核分裂生成物の外部への放散を防止している。加えて、原子炉には事故や非常時などの過度事象に備えて非常用炉心冷却系等の炉心冷却設備からなる複数の工学的安全設備が設けられており、例えば、地震、風水害等で外部電源を喪失しても、非常用発電機により非常用炉心冷却系が冷却機能を発揮し、炉心が過熱し溶融することを抑制する。しかし、万全を期するためには、非常用炉心冷却系が作動せず、炉心が溶融するシビアアクシデントが発生して炉心溶融物が原子炉圧力容器の底部を侵食して貫通し原子炉格納容器の下部区画に落下した場合でも、核分裂生成物の放散を抑制し、事態を収束させる手段を講じる必要がある。これに対し、例えば、耐熱材を備えるコアキャッチャを原子炉格納容器の床面に配置し、原子炉圧力容器から落下する炉心溶融物を受け止めて冷却する方法がある。

ところで、炉心溶融物は燃料のウランを始め高密度の物質で構成されているため、原子炉圧力容器が破損した際の原子炉圧力容器内外の圧力差により生じる運動エネルギーや原子炉圧力容器下部と原子炉格納容器の床面との高低差により生じる位置エネルギーにより、耐熱材に衝突する際の衝撃荷重が大きくなる可能性がある。従って、衝撃荷重から耐熱材を保護して耐熱材の破損等を抑制し、耐熱性能の低下を防ぐ必要がある。

これに対し、複数の耐熱材ブロックを積層してなる耐熱材上に高融点金属材料からなる円錐状の分散板を設け、熱衝撃から耐熱材を保護する方法が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。

特開平８−２７１６６８号公報

特許文献１では、耐熱材上で分散板を支持しているため、衝撃荷重に対する耐熱材の保護が十分とは言い難い。つまり、高密度の炉心溶融物や原子炉圧力容器下部ヘッド構造材、制御棒駆動機構ハウジング（沸騰水型原子炉の場合）等の構造物が落下して衝突した際の衝撃荷重が分散板を介して耐熱材に伝達され、耐熱材が破損等する可能性がある。また、特許文献１では、耐熱材ブロックを積層しているため、最下層の耐熱材ブロックは、通常時でも、上層の耐熱材ブロックの荷重を受けている分破損し易い。更に、特許文献１では、炉心溶融物は連続的、断続的に耐熱材ブロック上に直接落下するため、分散板溶融後は炉心溶融物の衝撃荷重に対して無防備である。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、原子炉圧力容器から落下する炉心溶融物等の衝撃荷重から耐熱材を保護し、原子炉格納容器の床面への炉心溶融物の侵食を抑制することができるコアキャッチャを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、原子炉格納容器における原子炉圧力容器の下方の床面に配置され、少なくとも一層の耐熱層を含むコアキャッチャであって、前記耐熱層は、水平方向に並べられた複数の耐熱材ブロックと、前記複数の耐熱材ブロックの上方を覆う少なくとも１つの保護板と、前記耐熱材ブロックに荷重を掛けることなく前記保護板を支持する複数の支持部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、原子炉圧力容器から落下する炉心溶融物等の衝撃荷重から耐熱材を保護し、原子炉格納容器の床面への炉心溶融物の侵食を抑制可能なコアキャッチャを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るコアキャッチャを適用する原子炉の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 図２の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線による矢視断面図である。 比較例の格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 比較例の格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 比較例の格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係るコアキャッチャの変形例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係るコアキャッチャにおける動作を説明する図である。 比較例の格納容器下部区画の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 図１２のＸＩＩＩ部の拡大図である。 本発明の第５実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 図１４のＸＶ部の拡大図である。 本発明の第６実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第７実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第８実施形態に係るコアキャッチャの一構成例の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第９実施形態に係るコアキャッチャの一部の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。 本発明の第１０実施形態に係るコアキャッチャの一構成例の概略構成を表す縦断面図である。

＜第１実施形態＞
（構成）
１．原子炉
図１は、本実施形態に係るコアキャッチャを適用する原子炉の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図１では、沸騰水型原子炉を例示している。以下、本発明を沸騰水型原子炉に適用した場合を説明するが、本発明は、加圧水型原子炉等の軽水炉、高速増殖炉、新型転換炉、高温ガス炉など他の型式の原子炉に対しても適用可能である。

図１に示すように、原子炉４０は、原子炉圧力容器（圧力容器）１、原子炉格納容器（格納容器）４１及び原子炉建屋４２を備えている。原子炉建屋４２は、格納容器４１の外周側に格納容器４１を取り囲むように設けられている。格納容器４１内に、圧力容器１が格納されている。

圧力容器１は、炉心シュラウド５５を収納している。炉心シュラウド５５内には、複数の燃料集合体５６が装荷された炉心５０が格納されている。複数の燃料集合体５６の下端部は炉心支持板５７により支持され、上端部は上部格子板５８により保持されている。燃料集合体５６は、核燃料物質として、例えば、ウラン燃料のペレットをジルカロイ製の被覆管内にその軸方向に複数充填した燃料棒を有している。圧力容器１内の炉心５０の下方には、複数の制御棒案内管５９が設けられている。各制御棒案内管５９内には、燃料集合体５６間に出し入れされて原子炉出力を制御する制御棒６０が設けられている。圧力容器１の下鏡６１には、制御棒駆動機構（不図示）を収容する複数の制御棒駆動機構ハウジング５が取り付けられている。

格納容器４１は、気密性を有するように円筒状に形成されている。格納容器４１の上部には、上蓋４３が取り外し可能に取り付けられている。格納容器４１は、冷却水が充填された圧力抑制プールを有する圧力抑制室（ウェットウェル）４５等を備えている。格納容器４１の内部には、ドライウェル４４、格納容器下部空間２などが設けられている。

ドライウェル４４は、圧力容器１等を取り囲むように設けられている。格納容器下部空間２は、圧力容器１の下方に設けられ、複数の制御棒駆動機構ハウジング５等を収容している。ドライウェル４４と格納容器下部空間２は、格納容器４１の底部に形成されたコンクリート製の格納容器床面（床面）３から上方向に立設する筒状のペデスタル６２により区画されている。圧力容器１は圧力容器支持構造物２２を介してペデスタル６２により支持されている。図中では圧力容器支持構造物２２は突起部１７により支持されているが、ここで突起部１７はペデスタル６２の壁の厚さが上方の原子炉遮蔽壁部で減少することで生じるペデスタル６２の段差等、圧力容器支持構造物２２の支持点の概念を表す。格納容器４１における圧力容器１の下方の床面３にはコアキャッチャ４が配置されている。以下、コアキャッチャ４について説明する。

２．コアキャッチャ
図２は本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図、図３は図２の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線による矢視断面図である。

図２に示すように、コアキャッチャ４は、耐熱層１１Ａを備えている。耐熱層１１Ａは、複数の耐熱材ブロック８Ａ、保護板９Ａ及び支持部材１０Ａを備えている。

図３に示すように、耐熱材ブロック８Ａは、床面３上に水平方向（図３の上下方向及び左右方向）に間隔を空けて並べて配置してある。本実施形態では、複数の耐熱材ブロック８Ａは平面視で四角形状であるが（耐熱材ブロック８Ａ’を参照）、最外周に配置するものについてはペデスタル６２の内壁面の形状に沿うようにカットしてある（耐熱材ブロック８Ａ’’を参照）。耐熱材ブロック８Ａには、例えば、延性が低く且つ融点が高く強度も高い物質（ジルコニア、アルミナ等のセラミック材料）が適用される。なお、製造上の制約と施工上の必要性から、一般的に、格納容器の床面に配置する耐熱材は、シームレス形状ではなくブロック形状、板状等に形成される。

図２に示すように、保護板９Ａは、ペデスタル６２の内面の形状に合わせて形成され、床面３の全体を覆うように設けられている。保護板９Ａは、圧力容器１に格納容器下部空間２を挟んで対向するように配置されている。保護板９Ａは、複数の耐熱材ブロック８Ａの上方を覆うように設けられ、圧力容器１の破損部６から床面３に向かって落下する炉心溶融物７を受けて保持する。なお、本実施形態では、保護板９Ａを一枚で形成した場合を例示しているが、水平方向に複数に分割した分割板を並べて形成しても良い。

複数の支持部材１０Ａは、一端部（下端部）が床面３に接地し、他端部（上端部）が保護板９Ａに連結するように、床面３から上方向に立設している。本実施形態では、複数の支持部材１０Ａと保護板９Ａはボルト等により連結されている。複数の支持部材１０Ａは、複数の耐熱材ブロック８Ａに荷重（保護板９Ａ及び支持部材１０Ａの重量）を掛けることなく保護板９Ａを支持している。本実施形態では、支持部材１０Ａは、保護板９Ａと耐熱材ブロック８Ａの間に間隙部１３が形成されるように保護板９Ａを支持している。間隙部１３は、高さ（図２の上下方向の長さ）が想定される炉心溶融物７の衝撃荷重及び自重による保護板９Ａの撓みの変位値よりも大きくなるようにしてある。本実施形態では、支持部材１０Ａは、耐熱材ブロック８Ａの側壁面と接するように設けられている。保護板９Ａ及び支持部材１０Ａには、耐熱材ブロック８Ａより靭性（強度及び延性）の高い物質（例えば、鋼やステンレス）が適用される。なお、本明細書で靭性の高い物質とは、材料の引張り強さや降伏応力が高いと同時に展延性の高い物質のことを言う。

図３に示すように、本実施形態では、複数の支持部材１０Ａは水平方向に延在する鉛直姿勢の壁状の部材である。複数の支持部材１０Ａは、水平一方向（図３の左右方向）に４枚、水平他方向（図３の上下方向）に４枚並べて配置されていて、格子状に連結している。なお、本実施形態では、複数の支持部材１０Ａを水平一方向に４枚、水平他方向に４枚並べて配置した場合を例示しているが、水平一及び他方向に並べる支持部材１０Ａの枚数は限定されない。例えば、水平一及び他方向に３枚以下又は５枚以上の支持部材１０Ａを並べても良く、また、水平一及び他方向に異なる枚数の支持部材１０Ａを並べても良い。

（動作）
本実施形態に係るコアキャッチャ４における動作について、何らかの原因によって圧力容器１への注水機能が停止したことにより炉心溶融物７が圧力容器１の破損部６を貫通して落下した万一の場合を想定して説明する。

圧力容器１への注水機能が停止した場合、例えば圧力容器１内の圧力変動に伴って、圧力容器１の破損部６から炉心溶融物７が落下する前に格納容器下部空間２内に冷却水が注水される。格納容器下部空間２内に注水された冷却水は、コアキャッチャ４を冠水させ、格納容器下部空間２に水プールを形成する。以下、冷却水が注水されなかった場合は、雰囲気の気体を、冷却水に相当する冷却源と読み替えても良い。

圧力容器１の破損部６から落下した炉心溶融物７は、冷却水により冷却されつつ水プール内を下方に落下し、コアキャッチャ４の保護板９Ａで受け止められ、保持される。保護板９Ａに炉心溶融物７が衝突した際の衝撃荷重は、複数の支持部材１０Ａを介して床面３に伝達される。保護板９Ａは、高温の炉心溶融物７により温度が上昇して溶融し始める。なお、保護板９Ａに適用される物質（例えば、鋼等）は耐熱材ブロック８Ａに適用される物質（例えば、セラミックス材料等）に比べて熱伝導性が高い。そのため、保護板９Ａが溶融する過程で、保護板９Ａに保持された炉心溶融物７の保有熱が、保護板９Ａの炉心溶融物７を保持している部分（保持部）から周辺部に伝わる。

保護板９Ａが溶融した後、炉心溶融物７は複数の耐熱材ブロック８Ａで受け止められ、保持される。耐熱材ブロック８Ａで保持された炉心溶融物７は、例えば、格納容器下部空間２に形成された水プールの冷却水による上部からの冷却と耐熱材への伝熱によって冷却される。その後、炉心溶融物７は崩壊熱と冷却量のバランスに依存して保有熱が時間の経過に伴い減衰し、耐熱材ブロック８Ａ上で凝固する。なお、保護板９Ａが溶融した後、炉心溶融物７により支持部板１０Ａが溶融した場合、耐熱材ブロック８Ａ間に形成される間隙は、冷却水の流入を許容しつつ炉心溶融物７の狭隘流路内での凝固作用を利用して流入を許容しない隙間として機能する。

一方、例えば、圧力容器１の破損部６から炉心溶融物７が落下した後に格納容器下部空間２内に冷却水が注水された場合でも、保護板９Ａ又は耐熱材ブロック８Ａ上で保持された炉心溶融物７は、格納容器下部空間２内に注水された冷却水による上部からの冷却と耐熱材への伝熱によって冷却され、崩壊熱と冷却量のバランスに依存して保有熱が時間の経過に伴い減衰し、凝固する。

（比較例）
図４乃至６は、比較例の格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。図４乃至６において、図２と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図４に示すように、比較例のコアキャッチャ４’は耐熱材ブロック８Ａのみを備え、保護板９Ａ及び支持部材１０Ａを備えていない。その他の構成は、上述の実施形態に係るコアキャッチャ４と同様である。

例えば、圧力容器１の内圧が高い場合、図５に示すように、圧力容器１の破損部６から勢いよく落下する炉心溶融物７の衝撃荷重により、耐熱材ブロック８Ａが飛散する可能性がある。また、炉心溶融物７の落下速度が低い場合でも、図６に示すように、高温の炉心溶融物７が耐熱材ブロック８Ａに接触することにより、耐熱材ブロック８Ａの表面近傍と内部の温度差が大きくなる。そうすると、温度に依存する膨張率の差によって、延性の低い耐熱材ブロック８Ａに割れ１５が生じる可能性がある。また、耐熱材ブロック８Ａの自重と炉心溶融物７の重量により、耐熱材ブロック８Ａに圧縮応力が作用し、耐熱材ブロック８Ａの底部に割れ１６が生じる可能性もある。耐熱材ブロック８Ａに細かな割れが生じた場合、割れが生じた部分の熱伝導度が低下する。そうすると、炉心溶融物７の熱に対して耐熱材ブロック８Ａの局所で温度が上昇し、炉心溶融物７による耐熱材ブロック８Ａの侵食が促進され得る。

（効果）
（１）本実施形態のコアキャッチャ４においては、複数の耐熱材ブロック８Ａの上方を保護板９Ａで覆い、その保護板９Ａを耐熱材ブロック８Ａに荷重を掛けることなく支持部材１０Ａで支持している。そのため、圧力容器１から落下した炉心溶融物７を保護板９Ａの上面で受け止め、炉心溶融物７の衝撃荷重が耐熱材ブロック８Ａに作用することを避けることができる。従って、炉心溶融物７の衝撃荷重から耐熱材ブロック８Ａを保護することができ、比較例のように耐熱材ブロック８Ａが飛散したり、耐熱材ブロック８Ａに割れが生じたりすることを抑制することができ、炉心溶融物７を耐熱材ブロック８Ａ上で凝固させて格納容器４１の床面３への炉心溶融物７の侵食を抑制することができる。

（２）本実施形態では、保護板９Ａは、耐熱材ブロック８Ａより高い靱性を有し、耐熱材ブロック８Ａに比べて、引張り強さや降伏応力が高く、延展性が優れている。そのため、圧力容器１から落下した炉心溶融物７により破損することなく炉心溶融物７を確実に受け止めることができる。従って、格納容器４１の床面３への炉心溶融物７の侵食を確実に抑制し、格納容器４１の健全性を確保することができる。

（３）本実施形態では、支持部材１０Ａを壁状の部材としている。そのため、保護板９Ａを介して伝達する炉心溶融物７の保有熱を耐熱材ブロック８Ａの側面にも伝達させることができる。従って、炉心溶融物７の熱を拡散させることができ、耐熱材ブロック８Ａの温度上昇を抑制し、炉心溶融物７による耐熱材ブロック８Ａの侵食速度を抑制することができる。また、耐熱材ブロック８Ａの局所の加熱を緩和することもできる。更に、本実施形態では、複数の支持部材１０Ａを相互に連結しているため、コアキャッチャ４の強度を向上させることもできる。

（４）本実施形態では、保護板９Ａと耐熱材ブロック８Ａの間に間隙部１３を形成し、間隙部１３の高さを想定される炉心溶融物７の衝撃荷重及び自重による保護板９Ａの撓みの変位値よりも大きくしている。そのため、炉心溶融物７の衝撃荷重及び自重により保護板９Ａが撓んでも、保護板９Ａが耐熱材ブロック８Ａの上面に接触して耐熱材ブロック８Ａが破損することを回避することができる。

（変形例）
図７は、本実施形態に係るコアキャッチャの変形例を表す図である。図７において、図３と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図７に示すように、本変形例は、支持部材の形状が上述の実施形態と異なる。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。

本変形例のコアキャッチャは、支持部材１０Ａの代わりに支持部材１２を備えている。支持部材１２は、断面が円形状に形成された柱状の部材である。図７は、複数の支持部材１２を水平一方向（図７の左右方向）に等間隔に４本並べてなる支持部材群１２Ａを、水平他方向（図７の上下方向）に等間隔に４列並べた場合を例示している。なお、支持部材１２の本数、配置方法等は限定されない。例えば、３本以下又は５本以上の支持部材１２により支持部材群１２Ａを構成しても良く、３列以下又は５列以上の支持部材群１２Ａを水平他方向に並べても良い。また、支持部材１２を等間隔に並べて配置しなくても良い。

本変形例では、耐熱材ブロック８Ａ同士を間隙３６を空けて配置している。間隙３６は、例えば、格納容器下部空間２（図２を参照）に注水された冷却水の流入を許容しつつ炉心溶融物７の狭隘流路内での凝固作用を利用して流入を許容しない幅（数ｍｍ程度）となるように形成されている。

本変形例では、支持部材１２を柱状の部材としているため、耐熱材ブロック８Ａへの要求事項が緩和される。従って、耐熱材ブロック８Ａを容易に床面３へ配置することができる。また、支持部材１２と保護板９Ａ（図２を参照）の接触部分が減少するため、支持部材１２に対し保護板９Ａを容易に取り付けることができる。以上より、コアキャッチャの施工性及びメンテナンス性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
（構成）
図８は、本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。図８において、上記第１実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ１４は、耐熱層１１Ａを複数積層している点で第１実施形態に係るコアキャッチャ４と異なる。その他の構成は、第１実施形態のコアキャッチャ４と同様である。

図８に示すように、本実施形態では、耐熱層（最下層）１１Ａ上に第２の耐熱層１１Ｂを積層し、第２の耐熱層１１Ｂ上に第３の耐熱層（最上層）１１Ｃを積層している。以下、第２，３の耐熱層１１Ｂ，１１Ｃとの関係で、耐熱層１１Ａを第１の耐熱層と呼ぶ。

第２の耐熱層１１Ｂは、複数の耐熱材ブロック８Ｂ、保護板９Ｂ及び複数の支持部材１０Ｂを備えている。耐熱材ブロック８Ｂ、保護板９Ｂ及び支持部材１０Ｂは、第１の耐熱層１１Ａの耐熱材ブロック８Ａ、保護板９Ａ及び支持部材１０Ａと同様の構造である。耐熱材ブロック８Ｂは、下層の第１の耐熱層１１Ａの保護板９Ａ上に載置されている。支持部材１０Ｂは、上方から見て、下層の第１の耐熱層１１Ａの支持部材１０Ａに対して水平一方向（図８の左右方向）に半ピッチだけずれた位置で、保護板９Ａに接地している。

第３の耐熱層１１Ｃは、複数の耐熱材ブロック８Ｃ、保護板９Ｃ及び複数の支持部材１０Ｃを備えている。耐熱材ブロック８Ｃ、保護板９Ｃ及び支持部材１０Ｃは、第１の耐熱層１１Ａの耐熱材ブロック８Ａ、保護板９Ａ及び支持部材１０Ａと同様の構造である。耐熱材ブロック８Ｃは、下層の第２の耐熱層１１Ｂの保護板９Ｂ上に載置されている。支持部材１０Ｃは、上方から見て、下層の第２の耐熱層１１Ｂの支持部材１０Ｂに対して水平一方向に半ピッチだけずれた位置で、保護板９Ｂに接地している。

なお、本実施形態では、支持部材１０Ｂを支持部材１０Ａに対し水平一方向に半ピッチだけずれた位置に、支持部材１０Ｃを支持部材１０Ｂに対し水平一方向に半ピッチだけずれた位置にそれぞれ設けた場合を例示しているが、支持部材１０Ｂ，１０Ｃを設ける位置は上述の場合に限定されない。例えば、支持部材１０Ｂを支持部材１０Ａに対し水平他方向（図８の紙面に向かう方向）に半ピッチだけずれた位置に設け、支持部材１０Ｃを支持部材１０Ｂに対し水平他方向に半ピッチだけずれた位置に設けても良い。また、支持部材１０Ｂを支持部材１０Ａに対し水平一及び方向に半ピッチだけずれた位置に設け、支持部材１０Ｃを支持部材１０Ｂに対し水平一及び方向に半ピッチだけずれた位置に設けても良い。

（動作）
図９は、本実施形態に係るコアキャッチャにおける動作を説明する図である。

圧力容器１の破損部６から落下した炉心溶融物７は、水プール内を下方に落下し、コアキャッチャ１４の第３の耐熱層１１Ｃの保護板９Ｃで受け止められ、保持される。保護板９Ｃに炉心溶融物７が衝突した際の衝撃荷重は、支持部材１０Ｃ、第２の耐熱層１１Ｂの保護板９Ｂ，支持部材１０Ｂ、第１の耐熱層１１Ａの保護板９Ａ，支持部材１０Ａを介して、耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃに伝わることなく床面３に伝達される。保護板９Ｃに保持された炉心溶融物７の保有熱は、保護板９Ｃの保持部から周辺部に伝わりつつ支持部材９Ｃを介して耐熱材ブロック８Ｃに伝わる。また、炉心溶融物７の保有熱は、支持部材１０Ｃから保護板９Ｂ，支持部材１０Ｂを介して耐熱材ブロック８Ｂにも伝わる。更に、炉心溶融物７の保有熱は、支持部材１０Ｂから保護板９Ａ，支持部材１０Ａを介して耐熱材ブロック８Ａにも伝わる。

保護板９Ｃが溶融した後、炉心溶融物７は耐熱材ブロック８Ｃで受け止められ、保持される。そして、耐熱材ブロック８Ｃ上の炉心溶融物７は、例えば、格納容器下部空間２に形成された水プールの冷却水による上部からの冷却と耐熱材への伝熱によって冷却され凝固する。

万一、保護板９Ｃ及び耐熱材ブロック８Ｃが炉心溶融物７により溶融した後、炉心溶融物７が未だ凝固していない場合や、圧力容器１の破損部６から再び炉心溶融物７が落下してくる場合には、炉心溶融物７は第２の耐熱層１１Ｂの保護板９Ｂ等で受け止められ、保持される。以降、冷却水と耐熱材への伝熱により冷却され凝固する。

（比較例）
図１０は、比較例の格納容器下部区画の概略構成を表す縦断面図である。図１０において、図９と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１０に示すように、比較例のコアキャッチャ１４’は、耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃのみを積層し、保護板９Ａ〜９Ｃ及び支持部材１０Ａ〜１０Ｃを備えていない。その他の構成は、上述の実施形態に係るコアキャッチャ１４と同様である。

例えば、圧力容器１の内圧が高い場合、図１０に示すように、圧力容器１の破損部６から勢いよく落下する炉心溶融物７の衝突荷重により、耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃが飛散する可能性がある。また、炉心溶融物７の落下速度が低い場合でも、高密度の炉心溶融物７により耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃがペデスタル６２側に押し退けられ、炉心溶融物７が床面３に到達する可能性がある。更に、耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃに割れが生じる可能性もある。

（効果）
本実施形態では、第１実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、第１の耐熱層１１Ａ上に第２，３の耐熱層１１Ｂ，１１Ｃを積層しているので、第３の耐熱層１１Ｃの保護板９Ｃが炉心溶融物７により溶融した場合でも、下層の第１，２の耐熱層１１Ａ，１１Ｂにより炉心溶融物７を受け止めて保持することができる。従って、コアキャッチャの耐熱性能を長期に亘って確保することができ、格納容器４１の床面３への炉心溶融物７の侵食をより確実に抑制することができる。

また、保護板９Ｃに保持された炉心溶融物７の保有熱を耐熱材ブロック８Ａ，８Ｂにも伝えることができるので、炉心溶融物７の保有熱をより拡散させることができる。従って、耐熱材ブロック８Ｃの温度上昇を緩和させることができる。

＜第３実施形態＞
（構成）
図１１は、本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。図１１において、上記第２実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１１に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ２４は、第１の耐熱層１１Ａを除く第２，３の耐熱層１１Ｂ，１１Ｃの支持部材１０Ｂ，１０Ｃの接地位置が第２実施形態に係るコアキャッチャ１４と異なる。その他の構成は、第２実施形態のコアキャッチャ１４と同様である。

図１１に示すように、本実施形態では、支持部材１０Ｂを下層の第１の耐熱層１１Ａの支持部材１０Ａに対応する位置で保護板９Ａに接地し、支持部材１０Ｃを下層の第２の耐熱層１１Ｂの支持部材１０Ｂに対応する位置で保護板９Ｂに接地している。つまり、本実施形態では、上方から見て、支持部材１０Ｂを支持部材１０Ａに対応した位置に配置し、支持部材１０Ｃを支持部材１０Ｂに対応した位置に配置している。

（効果）
本実施形態では、第２実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

図８に例示したコアキャッチャ１４では、支持部材１０Ｃを支持部材１０Ｂ間に接地している。そのため、保護板９Ｂには、炉心溶融物７の自重及び衝撃荷重並びに保護板９Ｃ，支持部材１０Ｃ及び耐熱材ブロック８Ｃの重量を支持可能な強度が要求される。従って、保護板９Ｂの厚みを保護板９Ｃより厚くする必要がある。同様の理由から、保護板９Ａの厚みを保護板９Ｂより厚くする必要がある。

これに対し、本実施形態では、支持部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを一直線状に配置している。そのため、保護板９Ｂ，９Ｃ及び支持部材１０Ｂ，１０Ｃの重量を支持部材１０Ａで支持することができ、その分、保護板９Ａ，９Ｂに要求される強度を軽減させることができる。従って、図８に例示したコアキャッチャ１４に対し、保護板９Ａ，９Ｂの厚みを抑制することができるので、コアキャッチャの耐熱性能を維持しつつ、製造コストを減少させることができる。

＜第４実施形態＞
（構成）
図１２は本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ部の拡大図である。図１２，１３において、上記第３実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１２，１３に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ３４は、支持部材１０Ａ〜１０Ｃの代わりに支持部材３０を備えている点で、第３実施形態に係るコアキャッチャ２４と異なる。その他の構成は、第３実施形態のコアキャッチャ２４と同様である。

図１２は本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ部の拡大図である。図１２，１３において、上記第３実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１２，１３に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ３４は、支持部材１０Ａ〜１０Ｃの代わりに支持部材３０を備え、第１，２の耐熱層１１Ａ，１１Ｂの保護板９Ａ，９Ｂに孔部１９Ａ，１９Ｂが形成されている点で、第３実施形態に係るコアキャッチャ２４と異なる。その他の構成は、第３実施形態のコアキャッチャ２４と同様である。

支持部材３０は、一端部が床面３に接地し、他端部が孔部１９Ａ，１９Ｂを通り抜けて第３の耐熱層１１Ｃの保護板９Ｃに連結するように、床面３から上方向に立設している。支持部材３０は、断面が円形状に形成された一本の通し柱状の部材であり、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃで共用されている。

支持部材３０は、ストッパー（支持部）２１Ａ，２１Ｂを備えている。ストッパー２１Ａ，２１Ｂは、支持部材３０の側壁面から水平方向に突出して設けられている。ストッパー２１Ａは、ストッパー２１Ｂの下方に設けられている。ストッパー２１Ａの水平方向の突出長さＬａは、ストッパー２１Ｂの水平方向の突出長さＬｂより長く形成されている。

孔部１９Ａは、内径がストッパー２１Ｂの突出長さＬｂより長く且つストッパー２１Ａの突出長さＬａより短くなるように形成されている。孔部１９Ｂは、内径がストッパー２１Ｂの突出長さＬｂより短くなるように形成されている。

上述の構成により、例えば、孔部１９Ａに支持部材３０を通して保護板９Ａを支持部材３０に対して押し下げると、保護板９Ａはストッパー２１Ｂを通過し、ストッパー２１Ａに当接して支持される。次いで、孔部１９Ｂに支持部材３０を通して保護板９Ｂを支持部材３０に対して押し下げると、保護板９Ｂはストッパー２１Ｂに当接して支持される。

なお、保護板９Ａに孔部１９Ａを形成し、保護板９Ｂに孔部１９Ｂを形成する代わりに、保護板９Ａを縁部がストッパー２１Ｂを通過してストッパー２１Ａに掛かるように形成し、保護板９Ｂを縁部がストッパー２１Ｂに掛かるように形成しても良い。この場合も、上述と同じ手順により保護板９Ａ，９Ｂを支持部材３０に取り付けることができる。

（効果）
本実施形態では、第３実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃを支持部材３０により支持している。そのため、耐熱層毎に支持部材を設ける構成に比べて、支持部材３０の強度を向上させることができる。それに伴い、炉心溶融物７の衝撃荷重や炉心溶融物７の保有熱による保護板９Ａ〜９Ｃの変形を抑制することができる。

また、本実施形態では、支持部材３０にストッパー２１Ａ，２１Ｂを設け、ストッパー２１Ａの突出長さＬａを保護板９Ａに形成した孔部１９Ａの内径より長くし、ストッパー２１Ｂの突出長さＬｂを孔部１９Ａより短く且つ保護板９Ｂに形成した孔部１９Ｂの内径より長くしている。そのため、支持部材３０に保護板及び耐熱材ブロックを交互に載置する（つまり、支持部材３０に保護板９Ａを載置し、保護板９Ａ上に耐熱材ブロック８Ｂを載置し、支持部材３０に保護板９Ｂを載置し、保護板９Ｂ上に耐熱材ブロック８Ａを載置し、保護板９Ｃを取り付ける）だけで第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃを形成することができる。従って、コアキャッチャを容易に組み立てることができ、配置性及びメンテナンス性を向上させることができる。

＜第５実施形態＞
（構成）
図１４は本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図、図１５は図１４のＸＶ部の拡大図である。図１４，１５において、上記第４実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１４，１５に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ４４は、支持部材３０の代わりに支持部材４０を備えている点で、第４実施形態に係るコアキャッチャ３４と異なる。その他の構成は、第４実施形態のコアキャッチャ３４と同様である。

支持部材４０は、一端部が床面３に接地し、他端部が孔部２０Ａ，２０Ｂを通り抜けて第３の耐熱層１１Ｃの保護板９Ｃに連結するように、床面３から上方向に立設している。支持部材４０は、断面が円形状に形成された一本の通し柱状の部材であり、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃで共用されている。

支持部材４０は、第１支持部４０Ａ、第２支持部４０Ｂ及び第３支持部４０Ｃを備えている。第１〜３支持部４０Ａ〜４０Ｃは、支持部材４０の第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃに対応する部分である。第２支持部４０Ｂの径Ｔｂは、第１支持部４０Ａの径Ｔａより小さく形成されている。つまり、上方から見て、第２支持部４０Ｂは、第１支持部４０Ａより断面積が小さくなるように形成されている。第１支持部４０Ａと第２支持部４０Ｂの境界には、段差部２３Ａが形成されている。第３支持部４０Ｃの径Ｔｃは、第２支持部４０Ｂの径Ｔｂより小さく形成されている。つまり、上方から見て、第３支持部４０Ｃは、第２支持部４０Ｂより断面積が小さくなるように形成されている。第２支持部４０Ｂと第３支持部４０Ｃの境界には、段差部２３Ｂが形成されている。

孔部２０Ａは、内径が第２支持部４０Ｂの径Ｔｂより長く且つ第１支持部４０Ａの径Ｔａより短くなるように形成されている。孔部２０Ｂは、内径が第３支持部４０Ｃの径Ｔｃより長く且つ第２支持部４０Ｂの径Ｔｂより短くなるように形成されている。

上述の構成により、例えば、孔部２０Ａに支持部材４０を通して保護板９Ａを支持部材４０に対して押し下げると、保護板９Ａは段差部２３Ｂを通過し、段差部２３Ａに当接して支持される。次いで、孔部２０Ｂに支持部材４０を通して保護板９Ｂを支持部材４０に対して押し下げると、保護板９Ｂは段差部２３Ｂに当接して支持される。

なお、保護板９Ａに孔部２０Ａを形成し、保護板９Ｂに孔部２０Ｂを形成する代わりに、保護板９Ａを縁部が段差部２３Ｂを通過して段差部２３Ａに掛かるように形成し、保護板９Ｂを縁部が段差部２３Ｂに掛かるように形成しても良い。この場合も、上述と同じ手順により保護板９Ａ，９Ｂを支持部材４０に取り付けることができる。

（効果）
本実施形態では、第４実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、本実施形態では、第１〜３支持部４０Ａ〜４０Ｃに要求される強度を満たすように、第１支持部４０Ａから第３支持部４０Ｃに向かって径を小さくして段差部２３Ａ，２３Ｂを形成している。従って、第４実施形態の支持部材３０よりも容易に支持部材を加工することができ、更に支持部材の物量を減少させることができる。

＜第６実施形態＞
（構成）
図１６は、本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。図１６において、上記第２実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１６に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ５４は、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃの支持部材５０Ａ〜５０Ｃが床面３まで延在して床面３に接地している点で、第２実施形態に係るコアキャッチャ１４と異なる。その他の構成は、第２実施形態のコアキャッチャ１４と同様である。

支持部材５０Ａ〜５０Ｃは、断面が円形状に形成された柱状の部材である。支持部材５０Ａは、一端部が床面３に接地し、他端部が保護板９Ａに連結するように、床面３から上方向に立設している。保護板９Ａには、第１の孔部（不図示）及び第２の孔部３３Ａが形成されている。第１の孔部は支持部材５０Ｂを挿通可能な大きさに形成され、第２の孔部３３Ａは支持部材５０Ｃを挿通可能な大きさに形成されている。支持部材５０Ｂは、一端部が床面３に接地し、他端部が保護板９Ｂに連結するように、床面３から保護板９Ａに形成された第１の孔部を通り抜けて上方向に立設している。保護板９Ｂには、孔部３３Ｂが形成されている。孔部３３Ｂは、支持部材５０Ｃを挿通可能な大きさに形成されている。支持部材５０Ｃは、一端部が床面３に接地し、他端部が保護板９Ｂに連結するように、床面３から第２の孔部３３Ａ及び孔部３３Ｂを通り抜けて上方向に立設している。

なお、本実施形態では、支持部材５０Ａ〜５０Ｃを柱状の部材とした場合を例示しているが、支持部材５０Ａ〜５０Ｃを壁状の部材とし、保護板９Ａに支持部材５０Ｂ，５０Ｃを挿通可能なスリット等を形成し、保護板９Ｂに支持部材５０Ｃを挿通可能なスリット等を形成する構成としても良い。

（効果）
本実施形態では、第２実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、支持部材５０Ａ〜５０Ｃの一端部が床面３に接地しているので、支持部材５０Ａ，５０Ｂは、炉心溶融物７の自重及び衝突荷重、耐熱材ブロック８Ｂ，８Ｃ並びに保護板９Ａ，９Ｂの重量のみを支持可能な強度を有していれば良い。そのため、支持部材５０Ａ，５０Ｂの径を床面３に向かって大きくする必要がなく（つまり、支持部材５０Ａ，５０Ｂの径を床面３に向かって一様とすることができ）、容易に製造することができる。

また、本実施形態では、上層の保護板が炉心溶融物７により溶融するまでは、支持部材４０Ａ，４０Ｂには、耐熱材ブロック８Ｂ，８Ｃ及び構造板９Ａ，９Ｂの重量のみが掛かる。すなわち、保護板９Ｃの重量等が掛からない分、支持部材４０Ａ，４０Ｂの疲労度を緩和させることができる。

＜第７実施形態＞
（構成）
図１７は、本実施形態に係る格納容器下部空間の概略構成を表す縦断面図である。図１７において、上記第３実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１７に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ６４は、床面保護板３５を備える点で、第３実施形態に係るコアキャッチャ２４と異なる。その他の構成は、第３実施形態のコアキャッチャ２４と同様である。

床面保護板３５は、保護板９Ａ〜９Ｃと同様の形状に形成され、床面３に載置されている。床面保護板３５上に第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃが配置されている。具体的には、第１の耐熱層１１Ａの支持部材１０Ａの一端部は、床面３上ではなく床面保護板３５に接地している。

（効果）
本実施形態では、第３実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、炉心溶融物７の自重及び衝撃荷重、耐熱材ブロック８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、保護板９Ａ，９Ｂ，９Ｃ並びに支持部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの重量を床面保護板３５に掛けることができるため、床面３に対する面圧を低減させることができる。従って、局所の重量の付加による床面３の破損を回避することができる。

また、本実施形態では、第１の耐熱層１１Ａの支持部材１０Ａを床面保護板３５に接地させているので、床面３に接地させる場合に比べて、接地対象の平面レベルが安定化している。従って、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃの安定性を向上させることができる。

更に、本実施形態では、床面３と第１の耐熱層１１Ａの間に床面保護板３５を設けているため、支持部材１０Ａから床面保護板３５に伝わる炉心溶融物７の保有熱を耐熱材ブロック８Ａに伝えることができる。加えて、床面３との接触面積が支持部材１０Ａに比べて増加するため、床面３への放熱量を増加させることができる。以上より、炉心溶融物７の保有熱をより拡散させることができる。

＜第８実施形態＞
（構成）
図１８は、本実施形態に係るコアキャッチャの一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図１８において、上記第２実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１８に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ７４は、保護板９Ａ〜９Ｃ及び支持部材１０Ａ〜１０Ｃに連通孔を形成している点で、第２実施形態に係るコアキャッチャ１４と異なる。その他の構成は、第２実施形態のコアキャッチャ１４と同様である。

過去のシビアアクシデントで得られた知見を基に原子炉の安全機能を強化するアクシデントマネジメント（ＡＭ）対策の一例として、格納容器下部区画２に冷却水を注水し、高温で且つ崩壊熱による温度上昇が生じる炉心溶融物７を冷却して格納容器４１の破損を回避する方法がある。

本実施形態では、上述のＡＭ対策を活用し、保護板９Ａ〜９Ｃに第１連通孔２５を形成し、支持部材１０Ａ〜１０Ｃに第２連通孔２６を形成している。本実施形態では、第１連通孔２５と第２連通孔２６を同じ形状に形成している。なお、以下の説明では、支持部材１０Ａ〜１０Ｃを水平方向に延在する鉛直姿勢の壁状の部材とし、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃの耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃを収容する空間をそれぞれ第１〜第３収容室３８Ａ〜３８Ｃとする。

第１収容室３８Ａは、天井面及び底面をそれぞれ保護板９Ａ及び床面３とし、側面を支持部材１０Ａ（最外周に位置するものは支持部材１０Ａ及びペデスタル６２）としている。第２収容室３８Ｂは、天井面及び底面をそれぞれ保護板９Ｂ及び保護板９Ａとし、側面を支持部材１０Ｂ（最外周に位置するものは支持部材１０Ｂ及びペデスタル６２）としている。第３収容室３９Ｃは、天井面及び底面をそれぞれ保護板９Ｃ及び保護板９Ｂとし、側面を支持部材１０Ｃ（最外周に位置するものは支持部材１０Ｃ及びペデスタル６２）としている。

保護板９Ａに形成された第１連通孔２５は、第１収容室３８Ａと第２収容室３８Ｂを連通している。保護板９Ｂに形成された第１連通孔２５は、第２収容室３８Ｂと第３収容室３８Ｃを連通している。保護板９Ｃに形成された第１連通孔２５Ｃは、第３収容室３８Ｃと格納容器下部区画２を連通している。支持部材１０Ａに形成された第２連通孔２６は、隣接する第１収容室３８Ａ同士を連通している。支持部材１０Ｂに形成された第２連通孔２６Ｂは、隣接する第２収容室３８Ｂ同士を連通している。支持部材１０Ｃに形成された第２連通孔２６は、第３収容室３８Ｃ同士を連通している。なお、本実施形態では、第１連通孔２５と第２連通孔２６を同じ形状に形成した場合を例示したが、この場合に限られない。例えば、第１連通孔２５を第２連通孔２６より大きくしても良い。

本実施形態では、格納容器下部区画２に冷却水が注水されると、冷却水は第１連通孔２５から第３収容室３８Ｃに流入する。第３収容室３８Ｃに流入した冷却水は、第２連通孔２６を介して隣接する第３収容室３８Ｃに流入しつつ、第１連通孔２５から第２収容室３８Ｂに流入する。以降、冷却水は第１収容室３８Ａにも流入し、第１〜３収容室３８Ａ〜３８Ｃを満たす。

（効果）
本実施形態では、第２実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、保護板９Ａ〜９Ｃに第１連通孔２５を形成し、支持部材１０Ａ〜１０Ｃに第２連通孔２６を形成しているので、第１〜３の耐熱層１１Ａ〜１１Ｃ内を冷却水で満たすことができる。そのため、保護板９Ｃ上の炉心溶融物７を保護板９Ｃを介して下部から冷却することができる。また、耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃを冷却水により冷却することができる。以上より、炉心溶融物７を冷却するための熱容量を増加させることができる。

＜第９実施形態＞
（構成）
図１９は、本実施形態に係るコアキャッチャの一部の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図１９において、上記第８実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１９に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ８４は、耐熱材ブロック８Ｃに縦溝２７及び横溝２８を形成し、保護板９Ｃの下面に縦リブ２９及び横リブ３０を溶着している点で、第８実施形態に係るコアキャッチャ７４と異なる。その他の構成は、第２実施形態のコアキャッチャ１４と同様である。なお、図１９には１つの耐熱材ブロック９Ｃを例示しているが、耐熱材ブロック９Ａ，９Ｂ及び他の耐熱材ブロック９Ｃについても同様である。

縦溝２７は、水平一方向（図１９の左右方向）に間隔をあけて並べて配置されている。縦溝２７は、耐熱材ブロック９Ｃの上面に、耐熱材ブロック９Ｃの水平他方向（図１９の紙面に向かう方向）に直線状に延在するように形成されている。横溝２８は、水平他方向に間隔をあけて並べて配置されている。横溝２８は、耐熱材ブロック９Ｃの上面に、耐熱材ブロック９Ｃの水平一方向に直線状に延在するように形成されている。縦溝２７及び横溝２８は、例えば、耐熱材ブロック９Ｃの上面から底面側（保護板９Ｂ側）に向かって耐熱材ブロック９Ｃを削ることにより形成される。

縦リブ２９は、水平一方向に間隔をあけて並べて配置されている。縦リブ２９は、保護板９Ｃの下面から下方に縦溝２７内まで延在するように保護板９Ｃの下面に溶着されている。縦リブ２９は、縦溝２７の側面及び底面に間隙を介して設けられている。横リブ３０は、水平他方向に間隔をあけて並べて配置されている。横リブ３０は、保護板９Ｃの下面から下方に横溝２８内まで延在するように保護板９Ｃの下面に溶着されている。横リブ３０は、横溝２８の側面及び底面に間隙を介して設けられている。縦リブ２９と横リブ３０は、相互に溶着されている。なお、本実施形態では、縦リブ２９及び横リブ３０を縦溝２７及び横溝２８の側面に間隙を介して設けた場合を例示しているが、縦リブ２９及び横リブ３０を縦溝２７及び横溝２８の側面に接触するように設けても良い。

（効果）
本実施形態では、第８実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態では、保護板９Ｃの下面に縦リブ２９及び横リブ３０を溶着しているので、保護板９の伝熱面積を増加させ、炉心溶融物７の放熱を促進させることができる。また、炉心溶融物７の保有熱を縦リブ２９及び横リブ３０を介して耐熱材ブロック８Ｃに伝えることができる。また、第１連通孔２５Ｃ及び第２連通孔２６Ｃを介して第３収容室を満たした冷却水との接触面積を増加させることができる。以上より、炉心溶融物７の除熱性能をより向上させることができる。

また、本実施形態では、保護板９Ｃの下面に溶着した縦リブ２９と横リブ３０を相互に溶着しているので、保護板９と縦リブ２９及び横リブ３０との拘束により、保護板９の曲げや引っ張り、圧縮に対する強度を向上させることができる。

＜第１０実施形態＞
（構成）
図２０は、本実施形態に係るコアキャッチャの一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図２０において、上記第３実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図２０に示すように、本実施形態に係るコアキャッチャ９４は、水冷式コアキャッチャを更に備え、支持部材１０Ａを床面３に挿入して設けてある点で、第３実施形態に係るコアキャッチャ２４と異なる。その他の構成は、第３実施形態のコアキャッチャ２４と同様である。なお、特に図示していないが、本実施形態でも、保護板９Ａ〜９Ｃに第１連通孔２５Ａ〜２５Ｃを形成し、支持部材１０Ａ〜１０Ｃに第２連通孔２６Ａ〜２６Ｃを形成してある（図１８を参照）。

本実施形態のコアキャッチャ９４は、耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃ、保護板９Ａ〜９Ｃ及び支持部材１０Ａ〜１０Ｃを備える耐熱式コアキャッチャと、給水ヘッダー３１、伝熱管３２及び流路３３を備える水冷式コアキャッチャとを備えている。

給水ヘッダー３１は、床面３の一部を掘り下げた凹部形状に形成されている。給水ヘッダー３１は、第１の耐熱層１１Ａ内の冷却水を伝熱管３２に供給する機能を有している。伝熱管３２は、床面３の下方に設けられ、外側（ペデスタル６２側）に向かって上り傾斜で拡がっている。伝熱管３２は、流路３３に接続し、供給ヘッダー３１から供給された冷却水を流路３３に導く機能を有している。流路３３は、ペデスタル６２内を上方向に延在するように設けられている。流路３３は、格納容器下部区画２に開口する開口部３７を備え、伝熱管３２から導かれた冷却水を格納容器下部空間２に放出する機能を有している。

支持部材１０Ａは、床面３を貫通し床面３に挿入して設けられている。支持部材１０Ａは、一端部が伝熱管３２の最下端部（つまり、給水ヘッダー３１と伝熱管３２の接続部）より下方まで延在して設けられている。

図２０に例示する構成では、格納容器下部区画２に注水された冷却水により、格納容器下部区画２内に水プールが形成されている。図中のＷ１は水プールの水面を示している。第１，２連通孔２５，２６を介して第１の耐熱層１１Ａに流入した冷却水は、給水ヘッダー３１に流下する。給水ヘッダー３１から伝熱管３２に導かれた冷却水は、流路３３に向かって伝熱管３２を流れつつ床面３を冷却する。床面３を冷却した冷却水は、格納容器下部区画２内の冷却水との密度差により流路３３を上昇して開口部３７から格納容器下部区画２内に放出され、循環する。

（効果）
本実施形態では、第２実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。

本実施形態でも、保護板９Ａ〜９Ｃに第１連通孔２５Ａ〜２５Ｃを形成し、支持部材１０Ａ〜１０Ｃに第２連通孔２６Ａ〜２６Ｃを形成しているので、第８実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、給水ヘッダー３１、伝熱管３２及び流路３３を備える水冷式コアキャッチャを更に備えているので、コアキャッチャの耐熱性能及び冷却性能を向上させ、格納容器４１の床面３への炉心溶融物７の侵食をより確実に抑制して格納容器４１の健全性をより高めることができる。一方、耐熱式コアキャッチャは、炉心溶融物７の自重及び衝撃荷重、並びに耐熱材ブロック８Ａ〜８Ｃ、保護板９Ａ〜９Ｃ及び支持部材１０Ａ〜１０Ｃの重量を床面３の上面で受け止めるため、床面３の下方に設けた中空構造の給水ヘッダー３１や伝熱管３２が床面３からの圧縮荷重により変形、破損等する可能性がある。これに対し、本実施形態では、支持部材１０Ａの一端部を床面３に挿入して伝熱管３２の最下端部よりも下方まで延在して設けているので、給水ヘッダー３１や伝熱管３２を上述の重量から開放することができる。従って、給水ヘッダー３１や伝熱管３２の変形、破損等を回避することができる。

また、本実施形態のコアキャッチャ９４は、耐熱式コアキャッチャに水冷式コアキャッチャを組み合わせ、耐熱式コアキャッチャの床面３に接地する支持部材を水冷式コアキャッチャの伝熱管３２の最下端部より下方まで延在させることにより得られる。このように、本実施形態のコアキャッチャ９４は、上述の各実施形態の耐熱式コアキャッチャから容易に得ることができる。

＜その他＞
本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加したり、各実施形態の構成の一部を削除することも可能である。

上述した第２〜１０実施形態では、格納容器４１の床面３上に３つの耐熱層を積層した場合を例示した。しかし、本発明の本質的効果は、圧力容器から落下する炉心溶融物等の衝撃荷重から耐熱材を保護し、格納容器の床面への炉心溶融物の侵食を抑制することができるコアキャッチャを提供することであり、この本質的効果を得る限りにおいては、床面３上に積層する耐熱層の層数は限定されない。例えば、２つの耐熱層を積層しても良いし、４つ以上の耐熱層を積層しても良い。

また、上述した第８〜１０実施形態では、保護板９Ａ〜９Ｃに第１連通孔２５を形成し、支持部材１０Ａ〜１０Ｃに第２連通孔２６を形成した場合を例示したが、他の実施形態の保護板及び支持部材にも連通孔を形成することは可能である。

１ 原子炉圧力容器
３ 格納容器床面（床面）
４〜９４ コアキャッチャ
８Ａ〜８Ｃ 耐熱材ブロック
９Ａ〜９Ｃ 保護板
１０Ａ〜１０Ｃ 支持部材
１１Ａ〜１１Ｃ 耐熱層
２１Ａ，２１Ｂ ストッパー（支持部）
２３Ａ，２３Ｂ 段差部（支持部）
２５ 第１連通孔
２６ 第２連通孔
２７ 縦溝（溝部）
２８ 横溝（溝部）
２９ 縦リブ（補強リブ）
３０ 横リブ（補強リブ）
３２ 伝熱管
３５ 床面保護板
４０ 原子炉
４１ 原子炉格納容器
５０ 炉心

Claims (17)

1. 原子炉格納容器における原子炉圧力容器の下方の床面に配置され、少なくとも一層の耐熱層を含むコアキャッチャであって、
   前記耐熱層は、
   水平方向に並べられた複数の耐熱材ブロックと、
   前記複数の耐熱材ブロックの上方を覆う少なくとも１つの保護板と、
   前記耐熱材ブロックに荷重を掛けることなく前記保護板を支持する複数の支持部材とを備えることを特徴とするコアキャッチャ。
2. 請求項１に記載のコアキャッチャにおいて、
   前記保護板は、前記耐熱材ブロックより靭性が高いことを特徴とするコアキャッチャ。
3. 請求項２に記載のコアキャッチャにおいて、
   前記複数の支持部材は、壁状の部材であることを特徴とするコアキャッチャ。
4. 請求項２に記載のコアキャッチャにおいて、
   前記複数の支持部材は、柱状の部材であることを特徴とするコアキャッチャ。
5. 請求項３に記載のコアキャッチャにおいて、
   前記保護板に形成された第１連通孔と、
   前記支持部材に形成された第２連通孔とを備えることを特徴とするコアキャッチャ。
6. 請求項１に記載のコアキャッチャにおいて、
   前記耐熱層を複数積層し、
   最下層の耐熱層を構成する耐熱材ブロックは、前記原子炉格納容器の床面に載置され、
   最下層を除く耐熱層を構成する耐熱材ブロックは、下層の耐熱層の保護板上に載置されていることを特徴とするコアキャッチャ。
7. 請求項６に記載のコアキャッチャにおいて、
   最下層の耐熱層の支持部材は、前記原子炉格納容器の床面に接地し、
   最下層を除く耐熱層の支持部材は、下層の耐熱層の保護板に接地していることを特徴とするコアキャッチャ。
8. 請求項７に記載のコアキャッチャにおいて、
   最下層を除く耐熱層の支持部材は、上方から見て、下層の耐熱層の支持部材に対して水平方向にずれた位置に設けられていることを特徴とするコアキャッチャ。
9. 請求項７に記載のコアキャッチャにおいて、
   最下層を除く耐熱層の支持部材は、上方から見て、下層の耐熱層の支持部材に対応した位置に設けられていることを特徴とするコアキャッチャ。
10. 請求項６に記載のコアキャッチャにおいて、
    前記支持部材は、複数の耐熱層で共用されていることを特徴とするコアキャッチャ。
11. 請求項１０に記載のコアキャッチャにおいて、
    前記支持部材は、複数の耐熱層の保護板を支持する支持部を備えることを特徴とするコアキャッチャ。
12. 請求項６に記載のコアキャッチャにおいて、
    各耐熱層の支持部材は、前記原子炉格納容器の床面に接地していることを特徴とするコアキャッチャ。
13. 請求項１に記載のコアキャッチャにおいて、
    前記原子炉格納容器の床面に載置された少なくとも１つの床面保護板を備え、
    前記耐熱層は、前記床面保護板上に配置されていることを特徴とするコアキャッチャ。
14. 請求項１に記載のコアキャッチャにおいて、
    前記保護板の下面に設けられた複数の補強リブを備えることを特徴とするコアキャッチャ。
15. 請求項１４に記載のコアキャッチャにおいて、
    前記複数の耐熱材ブロックの上面に前記複数の補強リブに対応して設けられた複数の溝部を備えることを特徴とするコアキャッチャ。
16. 請求項１に記載のコアキャッチャにおいて、
    前記床面の下方に設けられ、前記原子炉格納容器の外周側に向かって上り傾斜に形成された伝熱管を備え、
    前記複数の支持部材は、前記床面に前記伝熱管の最下端部よりも下方まで延在して挿入されていることを特徴とするコアキャッチャ。
17. 炉心と、
    前記炉心を収容した原子炉圧力容器と、
    前記原子炉圧力容器を格納した原子炉格納容器と、
    前記原子炉格納容器の床面に配置した請求項１から請求項１６のいずれかに記載のコアキャッチャを備えたことを特徴とする原子炉。

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