JP2017501417A - 原子炉用減震システム - Google Patents

Abstract

地震力を減衰するシステムは、核燃料を含む原子炉圧力容器（２２５０）と、原子炉圧力容器（２２５０）を収容する格納容器（２２６０）とを備える。原子炉圧力容器（２２５０）及び格納容器（２２６０）はいずれも、底部ヘッド（２２１０，２２２０）を備えてもよい。また、本システムは、格納容器（２２６０）が実質的に縦向きに配置される支持体表面（２２４０）に接触するように構成された、基部支持体（２２７０）を備えてもよい。減衰装置（２２５５，２２６５）は、原子炉圧力容器（２２５０）の底部ヘッド（２２１０）と格納容器（２２６０）の底部ヘッド（２２２０）との間に位置してもよい。格納容器（２２６０）を介して基部支持体（２２４０）から原子炉圧力容器（２２５０）へと伝わる地震力は、減衰装置（２２５５，２２６５）によって格納容器（２２６０）の縦向きに対して実質的に横方向に減衰されてもよい。

Description

発明の詳細な説明

［関連事項の説明］
本出願は、「原子炉システムに対する動的外力への対処」と題され２０１３年１２月３１日に出願された米国特許仮出願第６１／９２２，５４１号に基づく優先権を主張する、「原子炉用減震システム」と題された２０１４年１０月３０日に出願された米国特許出願第１４／５２８，１２３号に基づく優先権を主張するものであり、米国特許出願第１４／５２８，１２３号の全開示内容を本願に引用して援用する。

［技術分野］
本開示は、概して、原子炉システム又はその他の構造体に対する動的外力及び／又は地震力を減衰するシステム、装置、及び方法に関する。

［背景］
免震は、垂直方向及び水平方向の地表面入力動又は加速度に対する、構成部品又は構造体の応答を制御又は抑制するために利用できる。これは、免震により基礎構造の駆動動作から構成部品／構造体の動作を分離することで達成できる。いくつかの例では、基礎構造と上部構造との間にハードウェア（例えば、ばね）が設置されてもよい。こうしたハードウェアを用いることにより、構成部品又は構造体に対する振動の基本周期を増大させて構造体の動的応答を最小限に抑えることができ、結果的に構造内の加速度及び外力を低減させる。応答スペクトル振幅（例えば、たわみ、外力）をさらに抑制するために、最大振幅を対処可能なレベルまで効果的に抑制する別のメカニズムが用いられてもよい。

発電施設内の原子炉と、二次冷却システム又はその他のシステムとの間には配管やその他の接続部が設けられてもよい。地震又はその他の地震活動が起きた場合には、顕著な外力又は振動がこの接続部に伝達される、又は、この接続部によって伝達されることがあり、接続部には大きな圧力がかかり得る。また、熱膨張に起因する外力も接続部に圧力をかける。これら接続部の一体性を維持することにより、放射性物質又はその他の物質が種々のシステムから不用意に放出することを阻止し易くし、そうでなければ接続部の１つ又は複数が破綻した場合に生じ得る保守管理又は損害を低減させる。

地震事象の間、動的外力及び／又は地震力は、地表面、支持体表面、又は周りを囲む格納建造物から原子炉モジュールへと伝達され得る。原子炉モジュールへ伝達される地震力は、当該地震力が原子炉モジュールに到達するまでに通過する、介在する構造体及び／又はシステムの、数及び／又は長さに応じて、振幅及び／又は周波数の累積的な増加及び／又は増幅を経験することもある。地震力が十分大きくなれば、炉心及び／又は燃料要素が損害を受けることもある。

本発明は、これらの問題及びその他の問題に対処する。

図１Ａ−１Ｂは、それぞれ、１つ以上の免震組立体を備える原子炉システムの例を示すブロック図の側面図及び上面図である。 図２Ａ−２Ｂは、免震組立体の実装例を示す。 図３Ａ−３Ｂは、免震組立体の実装例の一部を示す。 図４は、免震組立体の実装例を示す。 図５は、免震組立体の実装例に関する力−たわみ図を示す。 図６は、支持構造を備える電力モジュールアセンブリの一例を示す。 図７は、図６の電力モジュールアセンブリの側面図を示す。 図８は、免震格納容器を備える電力モジュールアセンブリ用の支持構造の一例の部分図を示す。 図９は、弾性ダンピング装置を多数備える免震格納容器用の支持構造の一例の部分図を示す。 図１０は、弾性ダンピング及び保持構造の一例の部分図を示す。 図１１は、縦方向の力に応答する、図１０に示す弾性ダンピング及び保持構造の部分図を示す。 図１２は、横方向の力に応答する、図１０に示す弾性ダンピング及び保持構造の部分図を示す。 図１３は、免震電力モジュール用の、弾性ダンピング及び保持構造の一例の部分図を示す。 図１４は、電力モジュールを免震化するシステム例を示す。 図１５は、原子炉圧力容器の一例を示す。 図１６は、格納容器と原子炉圧力容器集合体とを備える原子炉モジュールの一例の部分切欠き図を示す。 図１７は、原子炉圧力容器と格納容器とを備える原子炉モジュールの一例の断面図を示す。 図１８は、半径方向カギ部を備えるシステム例を示す。 図１９は、半径方向緩衝材を備えるシステム例を示す。 図２０は、図１９に示すシステム例を、原子炉圧力容器と共に図示したものを示す。 図２１は、垂直方向カギ部を備えるシステム例を示す。 図２２は、垂直方向カギ部を備える別のシステム例を示す。 図２３は、垂直方向カギ部を代替の力伝達路と共に備えるシステム例を示す。 図２４は、垂直方向カギ部を代替の力伝達路と共に備える別のシステム例を示す。 図２５は、一体化した垂直方向カギ部と横方向支持部とを備えるシステム例を示す。 図２６は、円錐形状のカギ部を備えるシステム例を示す。 図２７は、ＲＰＶが熱膨張中である図２６のシステム例の拡大部分図を示す。 図２８は、膨張状態にある図２６のシステム例の拡大部分図を示す。 図２９は、円錐形状カギ部を備える別のシステム例を示す。 図３０は、原子炉モジュール構造を介した動的外力又は地震力の伝達の作用例を示す。 図３１は、階段形状カギ部を備えるシステム例を示す。 図３２は、膨張状態にある図３１のシステム例を示す。

［詳細な説明］
図１は、１つ又は複数の免震組立体２５を有する原子炉システム１００（例えば、原子炉等）を示すブロック図である。いくつかの態様において、原子炉システム１００は、炉心を冷却して炉心から１つ又は複数の熱交換器を介して二次冷却材へと熱を移動させるために一次冷却材の自然循環を利用する、商用発電用加圧水型原子炉である。二次冷却材（例えば、水）は、一旦（例えば、蒸気、加熱蒸気、又はそれ以外へと）加熱されると、凝縮されて１つ又は複数の熱交換器に戻される前に、例えば蒸気タービン又はそれ以外のもの等の発電設備を駆動させることができる。

原子炉システム１００に関して、炉心２０は、円筒形状又はカプセル形状の原子炉容器７０の下部に位置する。炉心２０は、多量の核燃料集合体、つまり核燃料棒（例えば、制御棒との併用で制御核反応を発生させる核分裂性物質）と、任意で１つ又は複数の制御棒（図示せず）とを備える。上述のとおり、いくつかの実施例では、原子炉システム１００は、通常運転の間、又はたとえ緊急状態であっても、少なくとも予め規定された期間程度はオペレーターの介入又は監督なしで確実に原子炉１００の安全な運転が維持されるように、物理法則を利用した（例えば、一次冷却材用に循環ポンプを備えない）受動運転システムを備えて設計される。

原子炉隔室５内において、円筒形状又はカプセル形状の格納容器１０は、原子炉容器７０の周りを囲み、例えば水位線９０より下（つまり、隔室５の上面３５の位置、又はそのすぐ下であってもよい）等、部分的又は完全に原子炉プールに沈んでいてもよい。原子炉容器７０と格納容器１０との間の容積は、原子炉容器７０から原子炉プールへの熱伝導を抑制するために、部分的又は完全に真空にされてもよい。しかしながら、別の実施例において、原子炉容器７０と格納容器１０との間の容積は、原子炉と格納容器との間の熱伝導を増大させる気体及び／又は液体で少なくとも部分的に充填されてもよい。

図示した実施例においては、炉心２０は、例えば水等の液体に沈んでおり、この液体はホウ素又は他の添加物を含んでいてもよく、炉心の面と接触した後、導管３０内へと上昇する。加熱された冷却材の上昇運動を、導管３０内（例えば、ライザー３０）の矢印４０で表す（例えば、一次冷却材４０）。冷却材は熱交換器５０及び６０の上を移動し、濃度差によって原子炉容器７０の内壁沿いに下方に引き込まれ、したがって、冷却材は熱交換器５０及び６０に熱を付与することができる。冷却材は、原子炉容器７０の下部に到達した後、炉心２０との接触により加熱され、加熱された冷却材は再度導管３０通って上昇する。図１において、熱交換器５０及び６０は２つの異なる要素として示されているが、熱交換器５０及び６０は、導管３０の少なくとも一部分の周囲に巻き付けられる、任意の数の螺旋（又は他の形状の）コイルであってもよい。

原子炉モジュールの通常運転は、加熱された冷却材が導管３０を通って上昇し熱交換器５０及び６０と接触するように実施される。冷却材は、熱交換器５０及び６０に接触した後、原子炉容器７０内の冷却材が大気圧より高い圧力を保つように原子炉容器７０の底部に向かって沈む。こうして、冷却材は蒸発（例えば、沸騰）することなく高温を維持することができる。

熱交換器５０及び６０内の冷却材の温度が上昇するにしたがって、冷却材が沸騰し始める場合がある。熱交換器５０及び６０内の冷却材が沸騰し始めるにしたがって、水蒸気等の蒸発した冷却材は、蒸気の熱ポテンシャルエネルギーを電気エネルギーに変換する１つ又は複数のタービンを駆動するために用いられてもよい。冷却材は、凝縮後に熱交換器５０及び６０の基部に近い位置に戻される。

図示した実施例では、反射体１５と原子炉容器７０との間の下降管領域が、一次冷却材４０用の流体流路を提供し、一次冷却材４０は、（例えば、熱交換器５０及び６０の上を通過した後）容器７０の上端から、ライザー３０と原子炉容器７０との間の環状部を流れ、更に、容器７０の下端（例えば、炉心２０より下）を流れる。流体流路は、反射体１５を冷却するために、まだ炉心２０内を再循環していない一次冷却材４０を、反射体１５の少なくとも１面と対流接触させるように搬送する。

図示したように、格納容器１０は、１つ又は複数の免震組立体２５を介して原子炉隔室１０と接続されていてもよい。図１Ｂに示すように、各免震組立体２５は、原子炉隔室５の内部表面２７から延びる埋設体２９内に又は埋設体２９上に取り付けられてもよい。図１Ｂには（隔室５の内部表面２７の壁１面につき１つずつ）４つの免震組立体２５が示されているが、免震組立体２５は、格納容器１０を支持するために必要に応じてこれより多くても又は少なくてもよい。この実施例において、格納容器１０は、免震組立体２５に隣接する埋設体２９に設置される支持突起３３を備える。

いくつかの実施例において、免震組立体２５、埋設体２９、及び支持突起３３は、格納容器１０を通る、格納容器１０のおよそ重心（ＣＧ）と交差する軸上、若しくは、ＣＧよりも僅かに上と交差する軸上、又はその軸近辺に位置してもよい。格納容器１０（及びその内部部品）は、格納容器１０に作用する液体９０のプールの浮力と共に、免震組立体２５、埋設体２９、及び支持突起３３によって支持されてもよい。

一般的に、図示した免震組立体２５（詳細図は図２Ａ−２Ｂ及び３Ａ−３Ｂに示す）は、結果的に格納容器１０にかかる力となる地震事象（又はその他の運動を誘因する事象）に応答して塑性変形を経験する、１つ又は複数の構成部品を含んでもよい。例えば、地震事象の場合、地震エネルギーは、組立体２５の１つ又は複数の部分を貫通及び収縮して塑性変形することによって、組立体２５の１つ又は複数の部分（例えば、凸状の面や要素によって囲まれた、連続した円錐形状又はその他の形状）を介して消散されてもよい。エネルギーは、塑性変形及び組立体２５の可動要素間の摩擦によって吸収されてもよい。

いくつかの実施例において、組立体２５の剛性は、塑性変形可能な要素をサイズ調整することで制御されてもよい。例えば、（塑性変形可能な要素としての）多数の円錐体、ダイ、及び円筒体は、図３Ａ−３Ｂに詳細に示されるように筐体内に配置されることができる。組立体２５の筐体は、支持突起２９（又は、別の原子炉隔室埋設体）に対して移動してもよい。地震等の地震事象の場合、免震組立体２５は、冷却可能な形状を維持しながら原子炉システム１００の安全な停止に寄与してもよい。いくつかの実施例において、免震組立体２５は、摺動力が運転基準地震（ＯＢＥ）に伴う力を上回るようにサイズ調整されてもよい。ＯＢＥは、一般的に、安全停止地震（ＳＳＥ）に伴う力の３分の１から２分の１であってもよい。ＳＳＥ事象は、損傷状態、つまりサービスレベルＤとして分類される。ＯＢＥ事象は、異常状態、つまりサービスレベルＢとして分類される。

原子炉システム１００がＯＢＥの規模に満たない地震にさらされた場合は、大規模な修繕又は点検を何らすることなく、事象後間もなく運転が再開されてもよい。結果として、免震組立体２５は、ＯＢＥの間に全く塑性変形しない場合がある。例えば、ＯＢＥの間に免震組立体２５が線形に留まって（例えば、全く塑性変形を経験せずに、又はごく僅かしか塑性変形を経験せずに）いれば、免震組立体２５の交換は必要ない場合がある。原子炉システム１００がＳＳＥにさらされるときは、免震組立体２５は、塑性的に動かされる場合があり、除去及び／又は交換され得る。しかしながら、免震組立体２５の交換は（例えば、原子炉システム１００の）他の部品の交換よりもかなり安価であり得る。

図２Ａ−２Ｂに免震組立体２００の実装例を図示する。いくつかの側面では、免震組立体２００は図１Ａ−１Ｂに示す免震組立体２５として使用されてもよい。図２Ａには、埋設体２９に取り付けられた数個の免震組立体２００の等角図を、図２Ｂには、埋設体２９に取り付けられた免震組立体２００の上面図を、詳細を表すために一部の内部部品を明らかにして示す。

図２Ａに示すように、埋設体２９の垂直面に対して数個（例えば、３つの）免震組立体２００が取り付けられ、それによって（例えば、格納容器１０の支持突起を収容するための）ポケットが画定されてもよい。各免震組立体２００は、垂直面の１つに貼り付けられてもよく、又は、垂直面に接して埋設体２９に単純に置かれているだけでもよい。この実装例において、免震組立体２００の筐体２０５は、テーパ状の、又は傾斜した頂部を有する長方形の直方体状部分を備える。しかしながら、本開示からその他の形状が考えられる。いくつかの態様では、１つ又は複数の塑性変形可能な要素が少なくとも部分的に、直方体状部分２０１内に取り付けられても、及び／又は、含まれてもよい。

図２Ｂに、各免震組立体２００の１つ又は複数の内部部品を示す。図示するとおり、各免震組立体２００は円錐状伸張要素２１０と、収縮ダイ２１５と、円筒状可塑性要素２２０と、を含んでもよい。いくつかの態様では、図２Ｂに示すとおり、円錐状伸張要素２１０と、収縮ダイ２１５と、円筒状可塑性要素２２０との一式が数組（例えば、２組から５組）あってもよい。また、本開示からその他の組数も考えられ、組数は、少なくとも部分的に、その特定の免震組立体２００のサイズ（例えば、図２Ａに示すＸ又はＺ方向の寸法）に依存してもよい。

図示された実施例において、円筒状可塑性要素２２０の一部分は筐体２０５から延びて、埋設体２９に（また、延長によって原子炉隔室５へと）（例えば、溶接によって、例えば強固に、又は半強固に）取り付けられてもよい。したがって、いくつかの態様において、原子炉隔室５を通過して伝達する動的外力（例えば、地震力）は、円筒状可塑性要素２２０を介して免震組立体２００が受けてもよい。

いくつかの態様において、各免震組立体２００の全体的な剛性は、少なくとも部分的に、円錐状伸張要素２１０、収縮ダイ２１５、及び円筒状可塑性要素２２０の組数、並びに、筐体２０５内の円錐状伸張要素２１０、収縮ダイ２１５、及び円筒状可塑性要素２２０のうちの１つ又は複数の相対的な寸法に基づいてもよい。例えば、免震組立体２００の実装例の例示的な理想化された画像４００である図４を簡単に参照する。

図４に示すとおり、ばねスライダー及びダンパーは並行に設置される。画像４００には、原子炉建屋壁埋設体（例えば、埋設体２９）を表すノード「Ｉ」と、免震組立体２００の筐体２０５を表すノード「Ｊ」とが含まれている。可塑性要素（例えば、円錐状伸張要素２１０、収縮ダイ２１５、及び円筒状可塑性要素２２０）の剛性は、（抵抗素子として示される）Ｋ１によって表される。

また、図４に示すように、いくつかの側面においてその他の「抵抗」素子が考えられてもよい。例えば、油圧減衰特性は減衰係数Ｃによって表される。さらなる剛性要素（例えば、ばね、皿ばねワッシャー、又はその他等）もまた、原子炉システム１００で（例えば、筐体２０５内に取り付けられて、又は、筐体２０５と埋設体２９との間に取り付けられて）（例えば、免震組立体２００と並行して）地震力を消散するために用いられてもよく、概してＫ２によって表される。

また、免震組立体２００と埋設体２９との間（例えば、ノードＪとＩとの間）に、空間（例えば、気体又は液体で充填された空間）を表すギャップも示されている。図に示すＦＳＬＩＤＥ値は、摺動が生じる前に超えなければならないばね力の絶対値を表す。摺動力は、（例えば、円錐状伸張要素２１０、収縮ダイ２１５、及び円筒状可塑性要素２２０のうちの１つ又は複数の）塑性変形及び摩擦力に起因するものであり得る。

いくつかの側面においては、特定のＦＳＬＩＤＥを得るためにＫ１が選択されてもよく、また、場合によってはＫ１が、Ｋ２及び／又はＣと並行して選択されてもよい。この特定のＦＳＬＩＤＥは、ある事象（例えば、ＯＢＥ又はＳＳＥ事象、若しくはその他の事象）からのノードＩで作用する地震力がＦＳＬＩＤＥを超えないように、ひいては、当該地震力を完全に又はほとんど、Ｋ１において生じる弾性変形で（いくつかの例においては、Ｋ２及びＣの、それぞればね及び減衰材でも）受けるように十分大きくてもよい。

図５を簡単に参照すると、力−たわみ図５００は、免震組立体２００にかかる地震力とたわみとの（Ｋ２及びＣの影響なしでの）関係を示す。図示のとおり、ＦＳＬＩＤＥ力未満では、システムは線形である（免震組立体２００と埋設体２９との間にはギャップがないものとする）。摺動が生じると、吸収されたエネルギーは摺動力に摺動距離を乗じた値に比例する。

この図では、Ｋ１及びＫ２のばねが線形（比例）のばねとして示されているが、あらゆる種類の非線形の（非弾性の、比例しない）ばねに一般化可能である。例えば、別の図においては、ばね−ダンパー−スライダー要素の数は、任意の数及び組み合わせであることも可能である。

図２Ａに戻る。図示された免震組立体２００は、円筒状可塑性要素２２０を介して埋設体２９に取り付けられる。図のとおり、円錐状伸張要素２１０、収縮ダイ２１５、及び円筒状可塑性要素２２０の組み合わせが複数、筐体２０５内に垂直に配置されていてもよい。隔室５（ひいては、隔室５を含むあらゆる構造及び隔室５と接触するあらゆる構造）に対する筐体２０５の相対運動が、埋設体２９と円筒状可塑性要素２２０との接触により駆動されてもよい。

各筐体２０５内の可塑性メカニズムの数（例えば、円錐状伸張要素２１０、収縮ダイ２１５、及び円筒状可塑性要素２２０の組み合わせ）は、地震事象の間、構造（例えば、隔室５又は他の構造）の十分なダンピングを達成するために必要な散逸エネルギー量の関数である。筐体２０５のサイズは、構造に対する原子炉システム１００の許容相対移動によって決定されてもよい（例えば、最大許容移動として約４インチ）。各免震組立体２００のサイズは、むしろ小型でよい。

いくつかの態様においては、図２Ａに示すように、円錐状伸張要素２１０及び円筒状可塑性要素２２０は、Ｘ及びＺ方向の力を消散するために共同して機能してもよい。例えば、円錐状伸張要素２１０は、Ｘ及びＺ方向の力に応答して、円筒状可塑性要素２２０を塑性変形させることによって（例えば、埋設体２９に向かって要素２１０内に移動することによって）エネルギーを消散してもよい。いくつかの態様においては、収縮ダイ２１５は、円錐状伸張要素２１０の移動と共に移動してもよい。別の態様においては、収縮ダイ２１５は独立した構成部品ではなく、ただ単に、円筒状可塑性要素２２０が延在して埋設体２９に接触するために通る、筐体２０５の孔であってもよい。

十分な地震力に基づいた、円筒状可塑性要素２２０内への（例えば、図３Ａに示すように、孔２３０内への）円錐状伸張要素２１０の移動が、結果として円筒状可塑性要素２２０の半永久的な、又は永久的な塑性変形をもたらしてもよい。さらに、円筒状可塑性要素２２０の塑性変形の間（及びその後）、地震力は、円錐状伸張要素２１０と円筒状可塑性要素２２０との間の摩擦、及びそれに伴う熱を介して消散されてもよい。

図３Ａ−３Ｂは、免震組立体２００の実装例を部分的に示す。図３Ａは、筐体２０５に取り付けられた塑性変形可能な要素の近接図を示す。図３Ａにさらに示すとおり、筐体２０５及び塑性変形可能な要素の一部は、液体９０のプール（例えば、水、又は他の液体）で囲まれていてもよい。上述のとおり、液体９０は、地震力の消散、及び、塑性変形可能な要素が地震力に応答して摺動／変形するときにその摩擦力によって生じる熱の消散を助ける、油圧減衰特性（例えば、図４の減衰係数Ｃによって表される）を有するものであってもよい。

いくつかの側面においては、円筒状可塑性要素２２０の孔２３０は、作動流体（例えば、空気等の気体、又は水等の液体）を封入してもよい。作動流体は、免震組立体２００が受けるあらゆる地震力に対する、さらなる散逸作用をもたらしてもよい。例えば、作動流体は、円錐状伸張要素２１０が円筒状可塑性要素２２０の孔２３０内に圧入されるにしたがって、孔２３０内で圧縮されることにより、地震事象のエネルギーの一部を消散してもよい。

図３Ｂを参照すると、孔２３０と原子炉プール９０とを流体的に接続する流体口２２５を含む、別の実施例が示されている。この態様においては、作動流体はプール９０の一部であってもよい。図３Ａ−３Ｂに示す両方の実施例における作動流体は、地震力及びこうした力に起因する移動を消散するためのさらなる油圧ダンピングを備えてもよい。例えば、円錐状伸張要素２１０が円筒状可塑性要素２２０の孔２３０内へ移動する間に、孔２３０から作動流体を放出することで、油圧ダンピングによって地震エネルギーをさらに消散してもよい。

図１−５に関連する実施例をいくつか説明してきたが、それでもなお種々の修正が行われてもよいと理解されよう。例えば、開示される技術の手順は異なる順序で実行されてもよく、開示されるシステム内の構成部品は異なる方法で組み合わせられてもよく、及び／又は、構成部品は別の構成部品によって置き換えられても補完されてもよい。したがって、別の実施例が、以下の例の範囲内にある。

原子炉免震組立体は、地震事象によって生じ、原子炉格納容器を収容する構造体を介して当該組立体に伝達されるエネルギーに応答して、塑性変形し、地震エネルギーを少なくとも部分的に消散する１つ又は複数の変形可能な要素を備えてもよい。いくつかの態様では、エネルギーの一部が、塑性変形によって消散され、一方では、エネルギーの別の一部が、当該組立体の２つ以上の構成部品間の摩擦によって消散される。さらに別の態様では、地震エネルギーの一部を消散するために、作動流体が当該組立体内で圧縮されてもよい。

原子炉システムは、本開示に従う１つ又は複数の免震組立体を備えてもよく、構造体（例えば、格納プール構造又は建屋構造）上の反力（又は複数の反力）を摺動力に制限してもよい。開示される免震組立体は、地理的に中立であってもよく、故に、世界中の原子炉システムにおいて利用され得る。別の例としては、免震組立体は、能動型免震装置よりもむしろ受動型免震装置であってもよく、それにより維持及び検査の複雑さが低減される（例えば、目視検査、又はその他に制限することによって）。別の例としては、開示される免震組立体は、原子炉システム構造体用のモジュール式建築物設計に適応しても、又は、これを促進してもよい。

原子炉免震組立体は、容積を画定する筐体と、当該容積内に少なくとも部分的に取り付けられる塑性変形可能な材料とを備えてもよい。伸張材料が、筐体に作用する動的外力に応答して塑性変形可能な材料を塑性変形するために、筐体内で移動可能であってもよい。筐体は、原子炉格納容器の一部に取付け可能であってもよい。動的外力は、地震性の力を含んでもよい。

いくつかの例においては、塑性変形可能な材料は、筐体内に取り付けられる第１の部分と、ダイ部材を通って筐体の外側まで延在する第２の部分と、を備えてもよい。第２の部分は、溶接可能な部分を備えてもよい。さらに、ダイ部材は、筐体に作用する動的外力に応答して伸張材料と共に移動可能であってもよい。

伸張材料は、塑性変形可能な材料を通って延在する孔の一部分内に取り付けられてもよい。孔の一部分は、伸張材料の外法寸法とほぼ等しい第１の直径を備えてもよく、孔は、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する別の部分を備えてもよい。さらに、第２の直径は、筐体に作用する動的外力に応答した、孔を通じた伸張要素の移動に基づき、第１の直径とほぼ等しくなるように伸張されてもよい。

いくつかの例において、孔は、少なくとも部分的に作動流体を封入してもよく、作動流体は、筐体に作用する動的外力によって生じるエネルギーの少なくとも一部を、筐体に作用する動的外力に応答した当該孔を通じた伸張要素の移動に基づいて、消散する。作動流体は、原子炉隔室に封入された流体の一部を含んでもよい。

動的外力に対処するため、及び／又は、地震力を減衰するための方法は、原子炉圧力容器に接する免震組立体上で力を受けることを含んでもよく、当該力は少なくとも部分的に地震事象によって生じ得る。受けた力は、免震組立体の筐体を介して伸張材料へと伝達されてもよく、更に、伸張材料は、受けた力に基づき筐体内で移動されてもよい。

当該方法は、少なくとも部分的に筐体内に封入される変形可能部材を伸張材料と共に塑性変形することと、変形可能な部材を塑性変形することに基づいて、受けた力の少なくとも一部を消散することと、をさらに含んでもよい。

また、当該方法は、受けた力に基づく変形可能な部材内への伸張材料の反復移動に基づいて、変形可能な部材と伸張材料との間に摩擦を生じさせることと、生じた摩擦に基づいて、受けた力の別の一部を消散することとを含んでもよい。

いくつかの例においては、変形可能な要素の空洞内に封入された作動流体は、受けた力に基づく変形可能な部材内への伸張材料の移動に基づき圧縮されてもよく、また、受けた力の別の一部は、作動流体の圧縮に基づいて消散されてもよい。作動流体は、当該空洞と原子炉隔室とを流体的に接続する液体通路を介して、液体を封入する原子炉隔室へと放出されてもよい。さらに、受けた力の別の一部は、原子炉隔室に封入された液体を介して消散されてもよい。

１つ又は複数のばね部材は、受けた力に基づく変形可能な部材内への伸張材料の移動に基づいて圧縮されてもよく、また、受けた力の別の一部は、１つ又は複数のばね部材の圧縮に基づいて消散されてもよい。いくつかの例においては、受けた力は、原子炉圧力容器を収容する構造体と接する変形可能な部材を介して伝達されてもよい。

原子炉システムは、液体を封入する原子炉隔室と、原子炉隔室の埋設体に位置する突起によって原子炉隔室内に固定される原子炉格納容器と、を備えてもよい。さらに、当該システムは、埋設体内において埋設体の突起と壁との間に取り付けられた免震組立体を備えてもよい。当該免震組立体はそれぞれ、容積を画定する筐体と、当該容積内に少なくとも部分的に取り付けられる塑性変形可能な材料と、原子炉隔室に作用する動的外力に応答して塑性変形可能な材料を塑性変形するために筐体内で移動可能な伸張材料と、を備えてもよい。

塑性変形可能な材料は、筐体内に取り付けられる第１の部分と、ダイ部材を通って埋設体のうちの１つの壁へと延在する第２の部分と、を備えてもよい。第２の部分は、壁に固定されてもよい。いくつかの例においては、ダイ部材は、原子炉隔室に作用する動的外力に応答して、伸張材料と共に移動可能であってもよい。

また、伸張材料は、塑性変形可能な材料を通って延在する孔の一部分内に取り付けられてもよい。孔の一部分は、伸張材料の外法寸法とほぼ等しい第１の直径と、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する別の部分とを備えてもよい。いくつかの例においては、第２の直径は、原子炉隔室に作用する動的外力に応答した、当該孔を通じた伸張要素の移動に基づき、第１の直径とほぼ等しくなるように伸張されてもよい。

孔は、少なくとも部分的に作動流体を封入してもよく、作動流体は、筐体に作用する動的外力によって生じるエネルギーの少なくとも一部を、原子炉隔室に作用する動的外力に応答した当該孔を通じた伸張要素の移動に基づいて消散する。原子炉システムは、孔を、原子炉隔室によって画定された容積と流体的に接続する通路をさらに備えてもよい。作動流体は、原子炉隔室に封入された流体の一部を含んでもよい。

図６に、格納容器６２４、原子炉容器６２２、及び支持構造６２０を備える電力モジュールアセンブリの一例を示す。格納容器６２４は、形状が円筒形でもよく、楕円体、又はドーム形、又は半球形の上端部６２６及び下端部６２８を有してもよい。電力モジュールアセンブリ６２５は、その全体が、効果的なヒートシンクの働きをする液体６３６（例えば、水）のプールに沈められてもよい。別の例においては、電力モジュールアセンブリ６２５は、部分的に液体６３６のプールに沈められてもよい。液体６３６のプールは、原子炉隔室６２７内に保持される。原子炉隔室６２７は、鉄筋コンクリート又はその他の従来材料で構成されてもよい。液体６３６のプール及び格納容器６２４は、さらに地表面６０９より下に設置されてもよい。いくつかの例において、格納容器６２４の上端６２６は、完全に液体６３６のプールの表面より下方に設置されてもよい。格納容器６２４は、液体及び気体が電力モジュールアセンブリ６２５から漏れたり、電力モジュールアセンブリ６２５に入ったりしないように、周囲に対して溶接又は封止されてもよい。

格納容器６２４は、液体６３６のプール内において、原子炉隔室６２７の下面よりも上で、１つ又は複数の支持構造６２０によって吊るされている状態で図示されている。格納容器６２４は、ステンレス鋼又は炭素鋼で作られてもよく、クラッディングが含まれてもよい。電力モジュールアセンブリ６２５は、鉄道車両での輸送ができるようにサイズ決めされてもよい。例えば、格納容器６２４は、直径が約４．３メートル、高さ（長さ）が１７．７メートルになるように建造されてもよい。炉心の交換は、電力モジュールアセンブリ６２５全体を、例えば鉄道車両で又は海外に輸送して、新規供給された燃料棒を備える新品の又は再生された電力モジュールアセンブリと交換することによって行われてもよい。

格納容器６２４は、炉心を密閉し、条件によっては、炉心を冷却する。格納容器６２４は、比較的小さく、高い強度を有し、その総容量が小さいことにも一部起因して、従来の格納容器設計の６倍又は７倍の圧力に耐えることが可能であり得る。仮に電力モジュールアセンブリ６２５の一次冷却システムに破損が生じたとしても、核分裂生成物は一切周囲に放出されない。

電力モジュールアセンブリ６２５及び格納容器６２４は、液体６３６のプールに完全に沈められた状態で図示されている。格納容器６２４は、その頂部及び底部を含む全ての側面が液体６３６に接触し、包囲された状態で図示されている。しかしながら、いくつかの例においては、格納容器６２４の一部のみが液体６３６のプールに沈められてもよい。１つ又は複数の支持構造６２０が、格納容器６２４の略中間地点に位置する。いくつかの例において、１つ又は複数の支持構造６２０は、電力モジュール６２５の略重心（ＣＧ）、又はＣＧよりも僅かに上方に位置する。電力モジュール６２５は、格納容器６２４に作用する液体６３６のプールの浮力と組み合わせられて、支持構造６２０によって支持される。いくつかの例においては、電力モジュールアセンブリ６２５は、２つの支持構造６２０によって支持される。第１の支持構造は、第２の支持構造の向かい側となる電力モジュールアセンブリ６２５の側部に位置してもよい。

１つ又は複数の支持構造６２０は、格納容器６２４と原子炉容器６２２とを両方支持するように構成されてもよい。ｓにおいては、１つ又は複数の支持構造６２０が、原子炉容器６２２の略ＣＧに、又はＣＧよりも僅かに上方に位置する。

図７は、図６の電力モジュールアセンブリ６２５の側面図を示す。格納容器６２４は、原子炉容器６２２と共に、電力モジュール６２５に作用する回転力ＲＦにより、支持構造６２０を軸として回るように構成されてもよい。いくつかの例において、支持構造６２０は、電力モジュール６２５のＣＧよりも僅かに上方に位置し、それにより下端部６２８は、回転力ＲＦが低下した後、重力によって原子炉隔室６２７内で底部を向いた位置に戻るように傾向付けられる。また、格納容器６２４の回転によって、電力モジュールアセンブリ６２５の原子炉隔室６２７への設置、又は、原子炉隔室６２７からの撤去の際に、操縦性をより高くすることも可能になる。いくつかの例においては、格納容器６２４は、電力モジュールアセンブリ６２５の縦の向き又は位置と、横の向き又は位置の間で回転してもよい。

電力モジュール６２５は、さらに、基部スカート７３０等の、格納容器６２４の下端部６２８に位置する基部支持体を備えるものとして示される。基部スカート７３０は、格納容器６２４に強固に固定されても、溶接されても、及び／又は、格納容器６２４の不可分の部分となってもよい。いくつかの例において、基部スカート７３０は、基部スカート７３０が例えば輸送装置上又は燃料補給所において地表面に設置される場合に、電力モジュール６２５の重量を支持するように設計されてもよい。電力モジュール６２５の通常運転（例えば、動力運転）の間、基部スカート７３０が外部の部品又は面と全く接触しないように、基部スカート７３０は、地表面から離れて吊るされてもよいし、原子炉隔室６２７の底部より上方に配置されてもよい。

電力モジュール６２５が支持構造６２０の周りを回転するとき、格納容器６２５の下端部６２８は横方向、つまり横断方向Ｌｏに移動する傾向がある。格納容器６２４が支持構造６２０を軸に所定量回るとき、基部スカート７３０は、液体６３６のプールに設けられたアライメント装置３７５に接触するように構成されてもよい。例えば、アライメント装置７３５は、電力モジュール６２５がある移動範囲内で又は特定の回転角度内で自由に回転するようにサイズ決めされてもよい。

アライメント装置７３５は、基部スカート７３０の内径よりも小さい外径を備えてもよい。アライメント装置７３５は、電力モジュール６２５が静止しているときに基部スカート７３０がアライメント装置７３５に接触しないように、基部スカート７３０に収まるようにサイズ決めされてもよい。いくつかの例においては、格納容器６２４が支持構造６２０を軸に回るとき、基部スカート７３０は、アライメント装置７３５に接触するように構成されてもよい。基部スカート７３０は、縦の力が電力モジュール６２５に作用する場合には、格納容器６２３の縦範囲の移動を妨げてはならない。アライメント装置７３５は、（例えば、ボルト留め、溶接、又はその他の方法による取付けによって）原子炉隔室６２７の底部に強固に固定されてもよい。いくつかの例においては、電力モジュール６２５が軸中心で旋回するとき、又は回転するときに、基部スカート７３０とアライメント装置７３５との間の接触力を減衰するために、基部スカート７３０とアライメント装置７３５との間に１つ又は複数の緩衝材６３８が設けられる。１つ又は複数の緩衝材７３８が、アライメント装置７３５（図示のとおり）又は基部スカート７３０に固定されても又は他のかたちで取り付けられてもよい。

図８は、免震格納容器８２４を備える電力モジュールアセンブリに対する支持構造８４０の一例の部分図を示す。支持構造８４０は、支持アーム８４５と、取り付け構造８４７とを備える。支持アーム８４５は、格納容器８２４の略中間地点に設けられてもよい。取り付け構造８４７は、液体（例えば、水）に沈められてもよい。また、取り付け構造８４７は、原子炉隔室６２７の壁の延長部分であっても、原子炉隔室６２７の壁に取り付けられていても、埋設されていても、原子炉隔室６２７の壁と一体となっていてもよい（図６）。

ダンピング装置８４６は、支持アーム８４５と取り付け構造８４７との間に設けられてもよい。格納容器８２４の重量の少なくとも一部分は、ダンピング装置８４６を介して支持構造８４７へ伝達されてもよい。ダンピング装置８４６は、弾性を有しても、復元性を有しても、又は、変形可能であってもよく、また、ばね、空圧式若しくは油圧式ショックアブソーバ、又は、当該分野で周知のその他の振動減衰若しくは力減衰装置を備えてもよい。いくつかの例においては、ダンピング装置８４６は、天然ゴム又は合成ゴムを備える。ダンピング装置８４６は、石油又はその他の化学化合物から製造され、放射線又は湿気にさらされた場合に材料破損に耐えられる弾性材料を備えてもよい。さらに他の例においては、ダンピング装置８４６は、軟質の変形可能な金属、又はコルゲート型金属を備える。

ダンピング装置８４６は、支持アーム８４５と取り付け構造８４７とによって、及び支持アーム８４５と取り付け構造８４７との間で伝達される動的外力又は地震力を減衰するように構成されてもよい。例えば、格納容器８２４の縦方向つまり長さ方向に沿って作用する上下方向つまり縦方向力ＦＶは、ダンピング装置８４６を介して作用してもよい。また、水平方向つまり横方向力ＦＨは、縦方向力ＦＶに直交するあらゆる方向でダンピング装置８４６に作用する。横方向力ＦＨは、例示の座標系４８のＸ及びＺ座標によって画定される平面に位置する方向ベクトルを含むものと理解されてもよく、それに対して縦方向力ＦＶは、Ｙ座標へ向けられた方向ベクトルを含むものと理解されてもよい。Ｙ座標は例示の座標系８４８の平面Ｘ−Ｚに直交する。

いくつかの例においては、支持アーム８４５を格納容器８２４の略重心に配置することによって、電力モジュール６２５に作用する横方向力ＦＨが、格納容器８２４を回転ではなくてむしろ摺動させる傾向がある。支持アーム８４５を特定の高さ又は特定の位置で格納容器８２４上に設けることにより、格納容器８２４が１つ以上の力ＦＨ、ＦＶ、又はＲＦを受けるときの格納容器８２４の挙動の制御性が提供される。

ダンピング装置８４６は、縦方向力ＦＶを吸収又は減衰するために垂直方向に圧縮してもよい。いくつかの例において、ダンピング装置８４６は、横方向力ＦＨを減衰するために、水平方向に圧縮又は屈曲するように構成されてもよい。また、ダンピング装置８４６は、地震又は爆発等の地震活動の間、平面Ｘ−Ｚ内で取り付け構造８４７に沿って摺動するように構成されてもよい。力ＦＶ及びＦＨは、また、格納容器８２４を含む電力モジュール６２５の１つ又は複数の構成部品の三次元Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれか又は全てにおける熱膨張にも起因すると理解されてもよい。

ダンピング装置８４６の圧縮又は移動の結果として、取り付け構造８４７から格納容器８２４へ、又は格納容器８２４から取り付け構造８４７へと伝達される力ＦＶ及びＦＨは小さくなる。格納容器８２４は、支持アーム８４５が取り付け構造８４７に強固に取り付けられた、又は直接接していた場合に伝達されたであろう衝撃よりも激しさが緩和された衝撃を経験する。格納容器８２４は、電力モジュール６２５に作用する回転力ＲＦ（図７）によって水平軸Ｘの周りを回転するように構成されてもよい。

支持アーム８４５は、格納容器８２４に強固に取り付けられてもよい。１つ又は複数の弾性ダンピング装置８４６は、液体６３６内に位置する支持アーム８４５と取り付け構造８４７との間に、及び、支持アーム８４５と取り付け構造８４７との両方に接して配置されてもよい（図６）。弾性ダンピング装置８４６は、支持アーム８４５と支持構造８４７との間に回転の中心点を備えてもよく、そこにおいて、格納容器２４は、図７に図示したものと同様に、弾性ダンピング装置８４６を軸として回る、又はその周りを回転する。格納容器８２４の重量は、部分的に液体６３６の浮力によって支持されてもよい。周りを囲む液体６３６（図６）は、格納容器８２４に作用する横方向力ＦＨ、縦方向力ＦＶ、及び回転力ＲＦの全てを減衰するのにも役立つ。

いくつかの例において、支持アーム８４５は、中空シャフト８２９を備える。中空シャフト８２９は、予備又は二次冷却システム用の貫通路を提供するように構成されてもよい。例えば、配管が、中空シャフト８２９を介して格納容器８２４を出てもよい。

図９は、支持アーム９５５と多数の弾性ダンピング装置９５２、９５４とを備える、免震格納容器９２４用の支持構造９５０の部分図を示す。第１の弾性ダンピング装置９５２は、支持アーム９５５と下部取り付け構造９５７との間に位置してもよい。第２の弾性ダンピング装置９５４は、支持アーム９５５と上部取り付け構造９５８との間に位置してもよい。いくつかの例においては、第１及び第２の弾性ダンピング装置９５２、９５４は、支持アーム９５５に固定されるか、又は他の方法で取り付けられる。別の例においては、第１及び第２の弾性ダンピング装置９５２、９５４のうちの１つ又は両方は、それぞれ下部及び上部取り付け構造９５７、９５８に取り付けられる。

格納容器９２４の重量の少なくとも一部分は、第１の弾性ダンピング装置９５２を介して下部支持構造９５７へと伝達されてもよい。第１の弾性ダンピング装置９５２は、格納容器９２４が静止しているときに圧縮していてもよい。第１の弾性ダンピング装置９５２は、支持アーム９５５と下部取り付け構造９５７との間に作用する縦方向力を減衰するものと理解されてもよい。第２の弾性ダンピング装置９５２は、また、支持アーム９５５と上部取り付け構造９５８との間に作用する縦方向力を減衰するものと理解されてもよい。格納容器９２４の縦つまり上下移動は、下部及び上部取り付け構造９５７、９５８によって、これらがそれぞれ第１及び第２の弾性ダンピング装置９５２、９５４と接触するのにしたがって、又は、これらがそれぞれ第１及び第２の弾性ダンピング装置９５２、９５４の圧縮を引き起こすのにしたがって抑制されてもよい。第１及び第２の弾性ダンピング装置９５２、９５４は、従来のショックアブソーバにおけるスナバ、又は、１組のスナバと同様の機能を備えてもよい。

いくつかの例においては、下部取り付け構造９５７は、凹部９５６を備えてもよい。凹部９５６は、第１の弾性ダンピング装置９５２の外部寸法又は直径よりも大きい内部寸法又は直径を有するようにサイズ決めされてもよい。第１の弾性ダンピング装置９５２は、凹部９５６内に据え付けられる又は設けられるものとして図示される。凹部９５６は、格納容器９２４の１つ又は複数の左右方向つまり横方向への移動を抑制するように作用してもよい。第１の弾性ダンピング装置９５２は、凹部９５６の壁に対して押し上げられるときに圧縮又は屈曲するように構成されてもよい。いくつかの例においては、格納容器９２４が左右つまり横方向力を経験するときに、凹部９５６は、第１の弾性ダンピング装置９５２が下部取り付け構造９５７上を摺動できる量又は距離を制限してもよい。

図１０に、免震格納容器１０２４に対する弾性ダンピング及び保持構造１０６０の部分図を示す。ダンピング及び保持構造１０６０は、変形可能部１０６６を備える。変形可能部１０６６は、ドーム形、楕円形、又は半球形であってもよい。取り付け構造１０６７は、凹部１０６８を備えてもよく、変形可能部１０６６は、凹部１０６８内に据え付けられても配置されてもよい。変形可能部１０６６及び凹部１０６８は、ボールジョイントと同様に機能するものと理解されてもよく、そこにおいて、変形可能部１０６６は、凹部１０６８内を回転する、又は、凹部１０６８内で軸回転する。

凹部１０６８は、凹形状として図示されている。取り付け構造１０６７は、例示の座標系１０４８の平面Ｘ−Ｚとして特定される横平面において作用する横方向力ＦＨに起因する格納容器１０２４の移動を抑制するように構成されてもよい。また、取り付け構造１０６７は、平面Ｘ−Ｚに直交するＹ方向にかかる縦方向力ＦＶに起因する格納容器１０２４の縦移動を抑制するように構成されてもよい。格納容器１０２４は、電力モジュール６２５に作用する回転力ＲＦにより水平軸Ｘの周りを回転するように構成されてもよい（図７）。いくつかの例においては、凹部１０６８は、半球形、ドーム形、又は楕円形のボウル型を形成する。格納容器１０２４の下端に位置する基部スカート６３０（図６）等の基部支持体は、変形可能部１０６６が凹部１０６８内で軸回転又は回転する際に、格納容器１０２４の回転を抑制するように構成されてもよい。

取り付け構造１０６７は、電力モジュールの重量のいくらか又は全てを支持するように構成されてもよい。いくつかの例においては、液体６３６の浮力が電力モジュールの重量のほぼ全てを支持し、それにより、取り付け構造１０６７の凹部１０６８が、主に電力モジュールの所望の位置を調心又は維持するように作用する。

図１１に、縦方向力ＦＶに応答する図１０の弾性ダンピング及び保持構造１０６０の部分図を示す。取り付け構造１０６７の凹部１０６８は、格納容器１０２４が静止しているとき、ダンピング及び保持構造１０６０の変形可能部１０６６の曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ２を備えてもよい。縦方向力ＦＶは、格納容器１０２４の上下移動に起因して、又は、取り付け構造１０６７から格納容器１０２４へ伝達される力に起因して支持アーム１０６５に加えられ得る（図１０）。縦方向力は、例えば地震又は爆発に起因してもよい。

動的縦方向力ＦＶが支持アーム１０６５にかかるとき、ダンピング装置は参照番号１０６６を付して実線で示した静的状態から、参照番号１０６６Ａを付して点線で示した動的状態へと圧縮するように構成されてもよい。動的状態１０６６Ａでは、変形可能部１０６６の曲率半径は、一時的に凹部１０６８の曲率半径Ｒ２に近づく。変形可能部１０６６の有効半径が大きくなるにしたがって、結果として変形可能部１０６６と凹部１０６８との間に形成される接触面が増大する。接触面が増大するにしたがって、これが変形可能な半球形部１０６６のさらなる圧縮に抵抗し、又は、さらなる圧縮を低減する働きをし、縦方向力ＦＶを減衰する。いくつかの例においては、変形可能な半球形部１０６６の有効曲率半径は、縦方向力ＦＶの増大とともに大きくなる。動的縦方向力ＦＶが減衰したときに、変形可能部１０６６はその最初の曲率半径Ｒ１を保持するように構成されてもよい。

図１２に、横方向力ＦＨに応答する図１０の弾性ダンピング及び保持構造１０６０の部分図を示す。凹部１０６８は、変形可能部１０６６の移動を少なくとも二自由度で抑制するように構成され得る。例えば、変形可能部１０６６の移動は、図１０の例示の座標系１０４８のＸ及びＺ方向に抑制されてもよい。変形可能部１０６６は、凹部１０６８の壁に対して押し上げられるときに圧縮又は屈曲するように構成されてもよい。変形可能部１０６６の圧縮又は変形が、水平力ＦＨを減衰する。いくつかの例においては、格納容器１０２４が横方向力ＦＨを経験するときに、凹部１０６８は、変形可能部１０６６が取り付け構造１０６７上を摺動できる量又は距離を制限してもよい。横方向力ＦＨが支持アーム１０６５にかかるとき、ダンピング装置は、参照番号１０６６を付して実線で示した静的状態から、参照番号１０６６Ｂを付して点線で示した動的状態へと移動又は摺動する。

凹部９５６、１０６８が図９及び図１０において取り付け構造９５７、１０６７に形成されるものとして図示されているのに対して、別の例は、凹部９５６、１０６８が支持アーム９５５、１０６５に形成され、ダンピング装置９５２、１０６６が取り付け構造９５７、１０６７に取り付けられるものを含んでもよい。また、これらの代替例は図９又は図１０に図示される例と同様に、格納容器９２４、１０２４の横及び縦方向のうちの一方、又は両方への移動を抑制するように作用してもよい。

図１３は、免震電力モジュール１３８０に対する弾性ダンピング及び保持構造１３７０の部分図を示す。電力モジュール１３８０は、原子炉容器１３２２と格納容器１３２４とを備える。弾性ダンピング及び保持構造１３７０は、１つ又は複数の支持アーム又はトラニオン（ｔｒｕｎｎｉｏｎ）と、１つ又は複数の取り付け構造とを備える。第１のトラニオン１３７５は、原子炉容器１３２２から突出又は延在する。原子炉容器トラニオン１３７５は、図６−１０に関連する上述した支持アームの１つ又は複数と同様の機能を備える。第２トラニオン１３８５は、格納容器１３２４から突出又は延在する。原子炉容器トラニオン１３７５は、格納容器トラニオン１３８５と同一で単一の回転軸に沿っている。回転軸Ｘを例示の座標系１３４８に示す。原子炉容器１３２２及び格納容器１３２４のうちの一方又は両方は、回転力ＲＦが電力モジュール１３２５に作用するとき、回転軸Ｘの周りを回転してもよい。原子炉容器１３２２及び格納容器１３２４は、互いに同一の又は逆の回転方向に回転してもよい。

原子炉容器トラニオン１３７５は、第１の取り付け構造１３７７に支持されて示されている。取り付け構造１３７７は、格納容器１３２４から突出又は延在する。原子炉容器トラニオン１３７５は、水平力ＦＨ１又はＦＨ２が電力モジュール１３８０に作用するとき、取り付け構造１３７７に沿って移動又は摺動するように構成されてもよい。第１のダンピング要素１３７６が、原子炉容器１３２２及び格納容器１３２４によって、又は原子炉容器１３２２と格納容器１３２４との間に伝達される水平力ＦＨ２の衝撃を減衰する又は抑制するように構成されてもよい。第１のダンピング要素１３７６はまた、電力モジュール１３８０が静止しているとき、又は静的状態にあるとき、原子炉容器１３２２と格納容器１３２４との間のそれぞれの位置又は距離の調心又は維持を助ける。

格納容器トラニオン１３８５は、第２の取り付け構造１３８７に支持されて示されている。いくつかの例において、取り付け構造１３８７は原子炉隔室壁１３２７から突出又は延在する。格納容器トラニオン１３８５は、水平力ＦＨ１又はＦＨ２が電力モジュール１３８０に作用するとき、取り付け構造１３８７に沿って移動又は摺動してもよい。第２のダンピング要素１３８６が、格納容器１３２４及び原子炉隔室壁１３２７によって、又は格納容器１３２４と原子炉隔室壁１３２７との間に伝達される水平力ＦＨ１の衝撃を減衰する又は抑制するように構成されてもよい。第２のダンピング要素１３８６はまた、電力モジュール１３８０が静止しているとき、又は静的状態にあるとき、格納容器１３２４と原子炉隔室壁１３２７との間のそれぞれの位置又は距離の調心又は維持を助ける。

第１のダンピング要素１３７６は、原子炉容器トラニオン１３７５に収容された状態で示されている。原子炉容器保持ピン１３９０は、原子炉容器トラニオン１３７５内に位置し、第１のダンピング要素１３７６に対する接触面を提供する。原子炉容器保持ピン１３９０は、例えば、格納容器１３２４又は格納容器トラニオン１３８５の延長部分であってもよい。いくつかの例においては、原子炉容器保持ピン１３９０は格納容器１３２４に強固に接続される。原子炉容器保持ピン１３９０は、格納容器１３２４の両側を通って延在してもよい。

水平力ＦＨ２は、原子炉容器保持ピン１３９０及び第１のダンピング要素１３７６を介して、原子炉容器１３２２及び格納容器１３２４によって、又は原子炉容器１３２２と格納容器１３２４との間に伝達されてもよい。原子炉容器１３２２及び格納容器の上下移動は、原子炉容器トラニオン１３７５と、原子炉容器保持ピン９０と、取り付け構造１３７７との間の相互作用によって抑制されてもよい。原子炉容器１３２２及び格納容器１３２４の上下移動は、格納容器トラニオン１３８５と取り付け構造１３８７との間の相互作用によってさらに抑制されてもよい。

弾性ダンピング及び保持構造１３７０は、電力モジュール１３８０用の熱緩衝材を設けるようにさらに構成されてもよい。減衰、ダンピング、又は、その他の抑制であって、動的外力及び地震力の電力モジュール１３８０の構成部品への伝達、又は構成部品間の伝達を抑制することに加えて、弾性ダンピング及び保持構造１３７０は、原子炉容器１３２２と格納容器１３２４との間の熱伝達を抑制してもよい。例えば、第１及び第２の取り付け構造１３７７、１３８７の一方又は両方が断熱材と並べられてもよい。

図１４に、電力モジュールを免震するためのプロセス例１４００を示す。システム１４００は、これに制限はされないが、図１−１３として本明細書に示した種々の例に関連して示した又は説明した方法で作動するものと理解されてもよい。

オペレーション１４１０では、電力モジュールが支持構造に支持される。支持構造は、電力モジュールの略中間地点若しくは略重心に、又はそれより僅かに上方に位置してもよい。

オペレーション１４２０では、電力モジュールの回転が抑制される。支持構造は、回転の中心点として機能してもよい。
オペレーション１４３０では、支持構造を介して電力モジュールに伝達される地震力が弱められる又は減衰される。いくつかの例においては、地震力は弾性材料を備えるダンピング装置によって減衰される。

オペレーション１４４０では、１つ又は複数の横方向への電力モジュールの移動が、一定の移動範囲内に抑制される。横方向力が減衰すると、電力モジュールは、元の停止位置に戻る。いくつかの例においては、ダンピング装置は曲面を備え、支持構造は、当該曲面を収容するように構成された丸みを帯びた凹部を備える。

オペレーション１４５０では、電力モジュールの縦方向への移動が、一定の移動範囲内に抑制される。縦方向力が減衰すると、電力モジュールは、元の停止位置に戻る。縦方向は、オペレーション１４４０の１つ又は複数の横方向に直交する。

図１−１４に関連する例をいくつか説明してきたが、それでもなお種々の変更が行われてもよいと理解されよう。例えば、開示される技術の手順は異なる順序で実行されてもよく、開示されるシステム内の構成部品は異なる方法で組み合わせられてもよく、及び／又は、構成部品は別の構成部品に置き換えられても補完されてもよい。したがって、別の実施例は、以下の例の範囲内のものである。

電力モジュールは、液体のプールに完全に沈められた格納容器と、格納容器に収容された原子炉容器と、格納容器の両側に接続された支持アームを備える支持構造とを備えてもよい。液体のプールは、地面よりも下方に設けられてもよい。つまり、プールは地下にあってもよい。また、格納容器は、格納容器に作用する横方向の力に応答してほぼ左右方向に摺動するように構成されてもよい。

支持構造は格納容器の略中間地点に位置してもよく、また、原子炉容器又は格納容器のうちの少なくとも一方を、支持アームの間且つ格納容器の略中間地点を通って延在する軸の周りを回転させるように構成されてもよい。また、電力モジュールは、支持構造と、格納容器に作用する液体のプールの浮力との組み合わせによって支持されてもよい。

支持構造は、格納容器の第１の側に設けられた第１の支持構造を備えてもよく、電力モジュールは、第１の側と向かい合う格納容器の第２の側に設けられた第２の支持構造をさらに備えてもよい。

いくつかの例においては、支持構造は、電力モジュールの略重心に、又はそれより僅かに上方に位置してもよい。いくつかの例においては、支持構造は弾性ダンピング装置を備えてもよい。支持アームは、格納容器に強固に取り付けられてもよい。また、弾性ダンピング装置は、液体のプール内の支持アームの１つと取り付け構造との間に、支持アームの１つ及び取り付け構造に接触して位置してもよい。

弾性ダンピング装置は、支持アームと取り付け構造とが共に押されることに応答して圧縮するように構成されてもよい。また、弾性ダンピング装置は、支持アームと取り付け構造とが共に押されることに応答して、支持アーム及び取り付け構造のうち少なくとも１つに対して反作用力を及ぼすように構成されてもよい。

いくつかの例においては、取り付け構造は、少なくとも部分的に液体のプールを封入する原子炉隔室に強固に接続されてもよく、取り付け構造は、原子炉隔室のほぼ垂直な壁から、当該ほぼ垂直な壁と格納容器との間の液体のプール内における一地点まで延在してもよい。支持アームは、中空シャフトを備えてもよい。また、取り付け構造は、弾性ダンピング装置の一部分を受けるように構成された凹部を備えてもよい。

回転中心は、支持構造と取り付け構造との境界に位置してもよい。例えば、当該回転の中心は、弾性ダンピング装置に、又はその近辺に位置してもよく、格納容器は、格納容器に作用する回転力に応答して、当該回転中心の周りを回転するように構成されてもよい。

電力モジュールは、格納容器の下端部に基部支持体又は基部スカートをさらに備えてもよい。格納容器は、支持アームを軸として回転するように構成されてもよく、基部支持体は、格納容器が支持アームを軸として回転する場合には、液体のプール内のアライメント装置と接触するように構成されてもよい。

基部支持体は、格納容器の外面の周囲で、格納容器の下端部に強固に接続されてもよい。アライメント装置は、少なくとも部分的に液体のプールを封入する原子炉隔室の底面から液体のプール内へ延在してもよく、アライメント装置の頂部は、基部支持体によって画定される容積内に設けられてもよい。また、電力モジュールは、アライメント装置の頂部と基部支持体との間、及び基部支持体の容積内に設けられる、少なくとも１つの吸収材を備えてもよい。

吸収材は、アライメント装置と基部支持体との接触に応答して圧縮するように構成されてもよく、また、当該接触に応答して、吸収材は、アライメント装置又は基部支持体のうち少なくとも１つに対して反作用力を及ぼすように構成されてもよい。

電力モジュールは、原子炉容器と格納容器との間に介在する第１のダンピング装置と、格納容器とプール壁との間に介在する第２のダンピング装置とをさらに備えてもよい。第１及び第２のダンピング装置は、電力モジュールに作用する動的外力及び／又は地震力を減衰するように構成されてもよい。

図１５に、ほぼ円筒形状の胴体１５５０のいずれかの端に取り付けられた頂部ヘッド１５１０と底部ヘッド１５２０とを備える、原子炉圧力容器（ＲＰＶ）１５００の例を示す。底部ヘッド１５２０は、ＲＰＶ１５００の組み立て、設置、燃料交換、及び／又は、その他のオペレーションモードの間、取り外し可能に胴体１５５０に取り付けられてもよい。底部ヘッド１５２０は、ボルト留めされたフランジによって胴体１５５０に取り付けられてもよい。また、ＲＰＶ１５００は、胴体１５５０の外周の周りに位置する１つ又は複数の支持構造１５３０を備えてもよい。いくつかの例においては、ＲＰＶ１５００は、胴体１５５０の周りに９０度刻みで設けられる４つの支持構造１５３０を備える。

支持構造１５３０は、ＲＰＶ１５００に取り付けられた支持部材１５３５と、１つ又は複数の取り付け基台１５３２とを備えてもよい。支持部材１５３５は、胴体１５５０と１つ又は複数の取り付け基台１５３２との間に間隙を設けるために、胴体１５５０から離れるように角度を付けて延在してもよい。例えば、１つ又は複数の取り付け基台１５３２は、ＲＰＶ１５００の他の全ての構成部品よりも胴体１５５０から離れて放射状に位置するように配置されてもよい。支持構造１５３０は、基本的に、上下方向つまり縦方向にＲＰＶ１５００を支持するように構成されてもよい。いくつかの例においては、支持構造１５３０はまた、基本的に、水平方向、横断方向、半径方向、及び／又は、横方向にＲＰＶ１５００を支持するように構成されてもよい。

支持構造１５３０は、ＲＰＶ１５００用の熱の「アンカー」を備えるように構成されてもよい。例えば、ＲＰＶ１５００の熱膨張の間、支持構造１５３０と隣接するＲＰＶ１５００の部分において、少なくとも上下方向つまり縦方向に熱膨張がないものとしてもよい。むしろ、ＲＰＶ１５００は、支持構造１５３０からの距離の関数として、基本的に縦方向に膨張するものと理解されてもよい。支持構造１５３０に対して、ＲＰＶ１５００の頂部ヘッドは上向きに移動してもよく、ＲＰＶ１５００の底部ヘッドは下向きに移動してもよい。

更に、１つ又は複数のラジアルマウント１５４０が胴体１５５０に取り付けられてもよい。いくつかの例においては、ＲＰＶ１５００は、胴体１５５０の周りに９０度刻みで設けられる４つのラジアルマウント１５４０を備えてもよい。ラジアルマウント１５４０は、ＲＰＶ１５００の横方向支持及び／又は回転支持を提供するように構成されてもよい。いくつかの例においては、ラジアルマウント１５４０は、胴体１５５０から突出する径方向のリンク又は突起として構成されてもよい。ラジアルマウント１５４０は、図１−１４に示す免震及び／又はダンピングシステムのうちの１つ又は複数と共に実施可能であり得る。

図１６は、格納容器（ＣＮＶ）１６００と、例えば図１５のＲＰＶ１５００のようなＲＰＶ組立体とを備える、原子炉モジュール例１６５０の部分切欠き図を示す。ＣＮＶ１６００は、支持構造１５３０及びラジアルマウント１５４０のいずれか一方、又は両方の位置でＲＰＶ１５００を支持するように構成されてもよい。ＣＮＶ１６００はプラットフォーム１６３０を備えてもよく、プラットフォーム１６３０は、ＲＰＶ１５００に向かって内側に突出して、支持構造１５３０が設置される土台として機能する。支持構造１５３０は、プラットフォーム１６３０によって垂直方向に制限されてもよく、また、ＣＮＶ１６００の内壁によって横方向又は半径方向に制限されてもよい。別の例においては、支持構造１５３０からプラットフォーム１６３０へと横荷重を伝達するために、ボルト留めされたインタフェースが利用されてもよい。ＣＮＶ１６００は、ＣＮＶ１６００の蒸気発生器のプレナムレベルにてＲＰＶ１５００の支持構造１５３０を支持するように構成されてもよい。

ＣＮＶ１６００は、頂部ヘッド１６１０と底部ヘッド１６２０とを備えてもよい。いくつかの例において、底部ヘッド１６２０は、ボルト留めされたフランジ１６４０の位置でＣＮＶ１６００に取り外し可能に取り付けられてもよい。ＣＮＶ１６００は、フランジ１６４０の近傍にてＲＰＶ１５００のラジアルマウント１５４０を支持するように構成されてもよい。ラジアルマウント１５４０は、ＣＮＶ１６００内で縦方向、半径方向、及び／又は周方向に制限されてもよい。ラジアルマウント１５４０は、ＲＰＶ１５００とＣＮＶ１６００との間の熱膨張を許容するように構成されてもよい。いくつかの例において、ラジアルマウント１５４０は、ＲＰＶ１５００の下半分の位置で、ＲＰＶ１５００とＣＮＶ１６６０との間に水平にピンで留められてもよい。

原子炉モジュール１６５０が経験する地震及び／又は動的荷重は、結果として燃料加速及び／又は燃料衝撃荷重となる場合がある。特に燃料加速は、ＲＰＶ１５００の下半分又はその近辺に位置するラジアルマウント１５４０等の支持の提供により、顕著に低減され得る。

ＣＮＶ１６００は、ＲＰＶ１５００を備え、これを支持するように構成されてもよい。また、ＣＮＶ１６００は、原子炉冷却システムと、内部配管と、内部バルブと、原子炉モジュール１６５０のその他の構成部品とを収容してもよい。支持構造１５３０は、ラジアルマウント１５４０と組み合わせられて、原子炉モジュール１６５０内で、熱過渡及び熱膨張による荷重に耐え、地震荷重及びその他の動的荷重による横荷重を支持するように構成されてもよい。例えば、原子炉モジュール１６５０は、先に議論したように、安全停止地震（ＳＳＥ）事象、及び運転基準地震（ＯＢＥ）事象を含む、少なくとも２種類の地震状態に耐えるように、及び／又は、応答するように構成されてもよい。

底部ヘッド１６２０は、基部スカート１６７０等の基部支持体を備えても、及び／又は、これに取り付けられてもよい。基部スカート１６７０は、ＣＮＶ１６００に強固に取り付けられても、溶接されても、及び／又は、その不可分の部分となってもよい。基部スカート１６７０は、地表面上に、及び／又は、原子炉隔室の下面に設置されるように構成されてもよい。いくつかの例においては、原子炉モジュール１６５０の重量のほぼ全てが基部スカート１６７０によって支持されてもよい。

１つ又は複数のラジアルマウント１６４５は、ＣＮＶ１６００に取り付けられてもよい。いくつかの例においては、ＣＮＶ１６００は、９０度刻みで設けられる４つのラジアルマウント１６４５を備えてもよい。ラジアルマウント１６４５は、主にＣＮＶ１６００の横方向支持及び／又は回転支持を主に提供するように構成されてもよい。いくつかの例において、ラジアルマウント１６４５は、ＣＮＶ１６００から突出する径方向のリンク又は突起として構成されてもよい。ラジアルマウント１６４５は、図１−１４に示す免震及び／又はダンピングシステムの１つ又は複数と共に実施可能であってもよい。

図１７に、ＲＰＶ１７５０とＣＮＶ１７６０とを備える原子炉モジュール１７００の例の断面図を示す。ＲＰＶ１７５０は、第１の直径Ｄ１と関連付けられてもよく、同様に、ＣＮＶ１７６０は、第１の直径Ｄ１よりも大きい第２の直径Ｄ２と関連付けられてもよい。ＲＰＶ１７５０の底部ヘッド１７５５は、ＣＮＶの底部ヘッド１７６５から距離１７９０だけ離されても、又は、距離１７９０を空けて配置されてもよい。距離１７９０は、断熱部がＲＰＶ１７５０を実質的に覆うための空間を備えてもよい。いくつかの例においては、断熱部は部分真空を含み得る。

距離１７９０によって設けられた空間は、さらに、ＣＮＶ１７６０内におけるＲＰＶ１７５０の熱膨張及び／又は熱過渡をもたらすように構成されてもよい。ＣＮＶ１７６０は、少なくとも部分的に水中に沈められてもよく、また、作動温度の差異に基づいて、ＲＰＶ１７５０の熱膨張量はＣＮＶ１７６０の熱膨張量よりもかなり大きくてもよい。さらに、距離１７９０は、地震事象の間、これらの容器が互いに接触しないようにするために、ＲＰＶ１７５０とＣＮＶ１７６０との間に間隙を備えてもよい。

炉心１７１０は、ＲＰＶ１７５０内に収容されてもよい。炉心１７１０は、ＲＰＶ１７５０から距離１７２０を空けて配置されてもよい。距離１７２０によって形成された空間は、ＲＰＶ１７５０内で炉心１７１０を通過する冷却材の循環を促進するように構成されてもよい。また、距離１７２０は、動的事象若しくは地震事象の間、又は、熱膨張及び／若しくは熱過渡に対応するために、ＲＰＶ１７５０と炉心１７１０との間に間隙を設けてもよい。

地震事象の間、地表面１７７５内部から生じる地震力、及び／又は、周りを囲む格納建造物の床等の支持体表面１７４０の下方から生じる地震力は、ＣＮＶ１７６０の基部スカート１７７０等の基部支持体へと伝達されてもよい。地震力は、伝達路１７０５を通って、ＣＮＶ１７６０の容器壁を上方へと伝わってもよく、この地震力は、支持構造１５３０及び／又はラジアルマウント１５４０等の１つ又は複数の取り付け点を介してＲＰＶ１７５０に伝達されてもよい（図１５）。伝達路１７０５は、地震力の発生源に始まり最終的にＲＰＶ１７５０内に位置する燃料集合体へと続く、地震力が伝達される例示的通路全体の少なくとも一部分を示し得る。その他の構成部品は、異なる例示的伝達路を経験してもよい。

ＣＮＶ１７６０の底面１７３０は、地表面１７７５及び／又は支持体表面１７４０から少し離れた上方に位置してもよい。いくつかの例においては、ＣＮＶ１７６０と支持体表面１７４０との間に位置する空間は、周りを囲む水がＣＮＶ１７６０の外部面を冷却するための場所となってもよい。

図１８は、半径方向カギ部１８４０として構成される減震装置を備えるシステム例１８００を示す。半径方向カギ部１８４０は、ＲＰＶ１８５０からその半径について外向きに延在して、第１のブラケット１８１０及び第２のブラケット１８２０等の１つ又は複数のブラケットと係合する、１つ又は複数の柱を備えてもよい。ブラケットは、周りを囲むＣＮＶ１８６０から内向きに延在してもよい。半径方向カギ部１８４０は、ＲＰＶ１８５０の底部ヘッド１８５５に、又はその近辺に位置してもよい。各半径方向カギ部１８４０は、第１のブラケット１８１０及び第２のブラケット１８２０等の、１組のブラケットの間に挿入されてもよい。ブラケットは、ＣＮＶ１８６０の底部ヘッド１８６５に、又はその近辺に位置してもよい。いくつかの例においては、３つ又はそれ以上の半径方向カギ部が、ＣＮＶ１８６０の周辺部内に位置する対応する組数のブラケットと係合するように、ＲＰＶ１８５０の周囲に間隔を空けて配置されてもよい。

半径方向カギ部１８４０は、ＲＰＶ１８５０が経験する全ての動的外力又は地震力を安定させる、吸収する、減衰する、抑制する、又は、そうでなければ緩和するように構成されてもよい。地震事象の間、半径方向カギ部１８４０は、ＲＰＶ１８５０の周方向１８３０への移動／回転を制限又は禁止するために、第１のブラケット１８１０及び第２のブラケット１８２０のうち一方又は両方と接触するように構成されてもよい。当該ブラケットのうちの１つ又は複数との接触は、また、ＲＰＶ１６５０の横断方向つまり半径方向１８８０への移動、例えばＣＮＶ１８６０の内壁に向かう移動、に抵抗する又はそれを低減する摩擦力を付与してもよい。いくつかの例においては、ＣＮＶ１８６０の内壁は、ＲＰＶ１８５０の半径方向１８８０への移動を抑制してもよい。

ＣＮＶ１８６０の底部に取り付けられる基部スカート１８７０等の基部支持体は、ＣＮＶ１８６０とＲＰＶ８５０とを備える原子炉モジュールの重量を支持するように構成されてもよい。地震事象の間、地震力は、基部スカート１８７０から、ＣＮＶ１８６０の容器壁を通って上方に、伝達路１８０５を通って伝達されてもよく、伝達路１８０５は、地震力を第１のブラケット１８１０及び／又は第２のブラケット１８２０等の１つ又は複数のブラケットを介して、ＲＰＶ１８５０の半径方向カギ部１８４０へと伝達してもよい。伝達路１８０５は、地震力の発生源に始まり最終的にＲＰＶ１８５０内に位置する燃料集合体へと続く、地震力が伝達される例示的通路全体の少なくとも一部分を示し得る。

地震力を底部ヘッド近くでＲＰＶ１８５０に伝達することにより、伝達路１８０５は、伝達路１７０５（図１７）よりかなり短くなり得る。いくつかの例においては、伝達路を縮小することにより、そうでない場合にＲＰＶ１７５０、並びに、炉心及び／又は燃料棒等の全ての内部部品へと付与される動的外力及び／又は地震力がより小さな量になる場合がある。動的外力／地震力の振幅及び／又は規模は、力が、１つ又は複数の中間構造体を介して、地表面又は支持体表面からＲＰＶへと伝達されるにしたがって、伝達路の長さの関数として増幅され得る。

図１９は、半径方向緩衝材１９１０として構成される減震装置を備えるシステム例１９００を示す。半径方向緩衝材１９１０は、ＣＮＶ１９６０の内壁から延在してもよい。ＣＮＶ１９６０の底部に取り付けられる基部スカート１９７０等の基部支持体は、ＣＮＶ１９６０を備える原子炉モジュールの重量を支持するように構成されてもよい。半径方向緩衝材１９１０は、ＣＮＶ１９６０の底部ヘッド１９２０の位置又はその近くでＣＮＶ１９６０に取り付けられてもよい。いくつかの例において、半径方向緩衝材１９１０は、基部スカート１９７０の上方に位置するＣＮＶ１９６０の円筒形の壁１９５０に取り付けられてもよい。

図２０は、ＲＰＶ２０５０と共に図１９のシステム例１９００を示す。半径方向緩衝材１９１０は、ＲＰＶ１９５０が経験する全ての動的外力又は地震力を安定させる、吸収する、減衰する、抑制させる、又は、そうでなければ緩和するように構成されてもよい。地震事象の間、半径方向緩衝材１９１０は、ＲＰＶ１９５０の外面に接触し、ＲＰＶ１９５０の横断方向つまり半径方向への移動を制限又は禁止するように構成されてもよい。１つ又は複数の当該緩衝材１９１０との接触はまた、ＲＰＶ１９５０の周方向への移動／回転に抵抗する又はそれを低減するための摩擦力を付与してもよい。

地震事象の間、地震力は、基部スカート１９７０からＣＮＶ１９６０の容器壁を通って上方に、伝達路２００５を通って伝達されてもよく、伝達路２００５は、地震力を１つ又は複数の半径方向緩衝材１９１０を介してＲＰＶ２０５０に伝達してもよい。いくつかの例においては、半径方向緩衝材１９１０及び／又は半径方向カギ部１８４０（図１８）は、図１−１４の１つ又は複数に示す免震及び／又はダンピングシステムの１つ又は複数と作用するように、及び／又は、それを備えるように構成されてもよい。

図２１に、垂直方向カギ部２１５５として構成される減震装置を備えるシステム例２１００を示す。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２１５５は、ＲＰＶ２１５０の底部ヘッド２１１０上に位置する円筒又は円錐柱として構成されてもよい。垂直方向カギ部２１５５は、ＣＮＶ２１６０の底部ヘッド２１２０に位置する凹部２１６５内に収まるように構成されてもよい。凹部２１６５は、垂直方向カギ部２１５５を受けるように寸法決めされた円孔を備えてもよい。

垂直方向カギ部２１５５は、横断方向つまり半径方向２１３５に、ＲＰＶ２１５０の横方向支持を提供するように構成されてもよい。また、ギャップ２１３０は、ＲＰＶ２１５０の長手方向２１１５への熱膨張を可能にするため、垂直方向カギ部２１５５と凹部２１６５との間に設けられてもよい。いくつかの例においては、ギャップ２１３０は、長手方向に約４インチから６インチであってもよい。ＲＰＶ２１５０の熱膨張の間、垂直方向カギ部２１５５の大部分が凹部２１６５に挿入されてもよく、ギャップ２１３０を効果的に２インチ又はそれ以上縮小してもよい。いくつかの例においては、ＲＰＶ２１５０は、内圧の上昇により膨張してもよい。ＲＰＶ１５０が周囲温度であるとき、例えば、あるノミナル運転状態のとき、又は、熱膨張が最低量のときに、垂直方向カギ部２１５５は、凹部２１６５内に少なくとも部分的に挿入されたままであってもよい。

垂直方向カギ部２１５５に関連する直径は、取り付けの際に間隙及び／又はトレランスを設けるように、凹部２１６５の直径よりも十分に小さくてもよい。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２１５５の直径は１フィートから２フィートの間であってもよく、凹部２１６５内における、垂直方向カギ部２１５５と接触点２１２５との間の間隙は、約８分の１インチ、１６分の１インチ、又はそれより小さくてもよい。さらに別の例では、垂直方向カギ部２１５５が実質的に間隙を有さずに凹部２１６５内に圧入されてもよいように、当該直径同士の差異は、ほんの僅かであってもよい。

原子炉モジュール組立体は、原子炉モジュールが停止（つまり、冷温）運転状態であるのか、全出力（つまり、高温）運転状態であるのかに応じて変化する差動的な熱成長を経験してもよい。したがって、上述した減震装置の１つ又は複数は、高温及び冷温運転状態の両方において、ＲＰＶ及び／又は炉心が経験する全ての動的外力又は地震力を安定させる、吸収する、減衰する、抑制させる、又はそうでなければ緩和するように構成されてもよい。差動的な径方向の成長を許容するために、１つ又は複数の減震装置と隣接する容器面との間に半径方向ギャップ及び／又は間隔が設けられてもよい。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２１５５の半径方向２１３５への熱膨張を許容するために、垂直方向カギ部２１５５と接触点２１２５との間に半径方向ギャップが設けられてもよい。半径方向ギャップの距離は、垂直方向カギ部の直径によって異なってもよい。

垂直方向カギ部２１５５は、組み立て、設置、燃料交換、及び／又は、その他のオペレーションモードの間、凹部２１６５に挿入されても、及び／又は、凹部２１６５から外されてもよい。図２１に示すシステム２１００は、周方向の位置合わせとは無関係に、ＲＰＶ２１５０をＣＮＶ２１６０と共に組み立てるように構成されてもよい。例えば、垂直方向カギ部２１５５は、ＲＰＶ２１５０の回転の向きに関わらず、凹部２１６５内に設置されるように構成されてもよい。また、垂直方向カギ部２１５５の下方隅は、凹部２１６５内への位置合わせ及び／又は進入を容易にするためにテーパ状であってもよい。

垂直方向カギ部２１５５は、ＲＰＶ２１５０が経験する全ての動的外力又は地震力を安定させる、吸収する、減衰する、抑制させる、又はそうでなければ緩和するように構成されてもよい。地震事象の間、垂直方向カギ部２１５５は、ＲＰＶ２１５０の半径方向２１３５への移動／回転を制限又は禁止するために、１つ又は複数の側部接触点２１２５にて凹部２１６５に接触するように構成されてもよい。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２１５５と凹部２１６５との間の接触は、ＣＮＶ２１６０内におけるＲＰＶ２１５０の回転移動に抵抗する摩擦力、及び／又は、ＲＰＶ２１５０の長手方向２１１５への上下移動に抵抗する摩擦力を付与してもよい。

ＣＮＶ２１６０の底部に取り付けられる基部スカート２１７０等の基部支持体は、ＣＮＶ２１６０とＲＰＶ２１５０とを備える原子炉モジュールの重量を支持するように構成されてもよい。地震事象の間、地震力は、基部スカート２１７０から伝達路２１０５を通って、伝達されてもよく、伝達路２１０５は、地震力を凹部２１６５内の１つ又は複数の側部接触点２１２５を介してＲＰＶ２１５０の垂直方向カギ部２１５５に伝達し得る。

垂直方向カギ部２１５５は、底部ヘッド２１１０の長手方向中心線において、ＲＰＶ２１５０から下方に向かって延在してもよい。ＣＮＶ２１６０の底部ヘッド２１２０は、底部ヘッド２１２０の材料の追加又は壁厚の増大等によって補強されてもよい。いくつかの例においては、凹部２１６５は、ＣＮＶ２１６０の底部ヘッド２１２０の内面から削り出されてもよい。

ＲＰＶ２１５０の底部ヘッド２１１０に垂直方向カギ部２１５５等の減震装置を配置することによっては、地震加速度及び燃料集合体への衝撃荷重（例えば、６倍又はそれ以上）を、図１５に示すラジアルマウント１５４０を使用することと比較して顕著に抑制し得る。比較的短い伝達路は、発生源（地盤振動）と燃料集合体との間に設けられる１つ又は複数のサブシステムを通過する伝達路と比較して、力の伝達率を効果的に消去又は低減し得る。

いくつかの例においては、垂直方向カギ部２１５５は、ＲＰＶ２１５０の底部ヘッド２１１０の不可分の部分として加工されてもよい。垂直方向カギ部２１５５が底部ヘッド２１１０に取り付けられる、例えば溶接される例では、垂直方向カギ部２１５５は、底部ヘッド２１１０と同一の材料から製造されてもよい。例えば、ＲＰＶ２１５０、底部ヘッド２１１０、及び／又は、垂直方向カギ部２１５５は、ＳＡ−５０８、グレード３、クラス１の鋼鍛造品又はその他の適切な材料から製造されてもよい。

吸込管２１９０が、凹部２１６５内に位置する流体を除去するように構成されてもよい。いくつかの例においては、ＲＰＶ２１５０とＣＮＶ２１６０との間の環状空間２１７５は、原子炉モジュールの作動中、減圧されてもよい。吸込管２１９０を介した流体及び／又は気体の除去は、ＲＰＶ２１５０を実質的に囲む真空排気チャンバの作成及び／又は維持を容易にしてもよい。

図２２は、垂直方向カギ部又は柱２２６５として構成される減震装置を備える別のシステム例２２００を示す。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２２６５は、ＣＮＶ２２６０の底部ヘッド２２２０に位置する円筒又は円錐柱として構成されてもよい。垂直方向カギ部２２６５は、隣接するＲＰＶ２２５０の底部ヘッド２２１０に位置する凹部２２５５内に収まるように構成されてもよい。凹部２２５５は、垂直方向カギ部２２６５を受けるように寸法決めされた円孔を備えてもよい。

垂直方向カギ部２２６５は、横断方向つまり半径方向２２３５にＲＰＶ２２５０の横方向支持を提供するように構成されてもよい。また、ギャップ２２３０は、ＲＰＶ２２５０の長手方向２２１５への熱膨張を許容するために、垂直方向カギ部２２６５と凹部２２５５との間に設けられてもよい。垂直方向カギ部２２６５に関連する直径は、取り付けの際に間隙及び／又はトレランスを設けるように、凹部２２５５の直径よりも十分小さくてもよい。いくつかの例においては、間隙は、約１６分の１インチ又はそれより小さくてもよい。さらに別の例においては、垂直方向カギ部２２６５が実質的に間隙を有さずに凹部２２５５内に圧入されてもよいように、当該直径同士の差異はほんの僅かであってもよい。

垂直方向カギ部２２６５は、組み立て、設置、燃料交換、及び／又は、その他のオペレーションモードの間、凹部２２５５に挿入されても、及び／又は、凹部２２５５から外されてもよい。図２２に示すシステム２２００は、周方向の位置合わせとは無関係に、ＲＰＶ２２５０をＣＮＶ２２６０と共に組み立てるように構成されてもよい。例えば、垂直方向カギ部２２６５は、ＲＰＶ２２５０の回転の向きに関わらず、凹部２２５５内に設置されるように構成されてもよい。また、垂直方向カギ部２２６５の下方隅は、凹部２２５５内への位置合わせ及び／又は進入を容易にするためにテーパ状であってもよい。

垂直方向カギ部２２６５は、ＲＰＶ２２５０が経験する全ての動的外力又は地震力を安定させる、吸収する、減衰する、抑制させる、又はそうでなければ緩和するように構成されてもよい。地震事象の間、垂直方向カギ部２２６５は、ＲＰＶ２２５０の半径方向２２３５への移動／回転を制限又は禁止するために、１つ又は複数の横接触点２２２５にて凹部２２５５に接触するように構成されてもよい。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２２６５と凹部２２５５との間の接触は、ＣＮＶ２２６０内におけるＲＰＶ２２５０の回転移動に抵抗する摩擦力、及び／又は、ＲＰＶ２２５０の長手方向２２１５への上下移動に抵抗する摩擦力を付与してもよい。

垂直方向カギ部２２３０は、底部ヘッド２２２０の長手方向中心線２２９０において、ＣＮＶ２２６０から上方に向かって延在してもよい。ＲＰＶ２２５０の底部ヘッド２２１０は、底部ヘッド２２１０の材料の追加又は壁厚の増大等によって補強されてもよい。いくつかの例においては、凹部２２５５は、ＲＰＶ２２５０の底部ヘッド２２２０の外面から削り出されてもよい。

ＣＮＶ２２６０の底部に取り付けられる基部スカート２２７０等の基部支持体は、ＣＮＶ２２６０とＲＰＶ２２５０とを備える原子炉モジュールの重量を支持するように構成されてもよい。地震事象の間、地震力は、垂直方向カギ部２２３０から凹部２２５５内の１つ又は複数の横接触点２２２５への力の伝達によって、基部スカート２２７０から底部ヘッド２２２０を介してＲＰＶ２２５０へと伝達されてもよい。

基部スカート２２７０は、鉄筋コンクリートを含む床２２４０上に設けられてもよい。また、基部スカート２２７０は、底部ヘッド２２２０の周囲に接続された環形状の構造を備えてもよい。基部スカート２２７０は、１つ又は複数の止め具２２８０に隣接して設けられるように構成されてもよい。いくつかの例においては、１つ又は複数の止め具２２８０は、床２２４０に取り付けられた環リング形状の構造を備えてもよい。１つ又は複数の止め具２２８０は、床２２４０上に設けられるとき、ＲＰＶ２２５０を整列させるように構成されてもよい。また、１つ又は複数の止め具２２８０は、ＣＮＶ２２６０の半径方向２２３５への横移動を制限及び／又は禁止するように構成されてもよい。

ＣＮＶ２２６０の底部ヘッド２２２０は、基部スカート２２７０が上に設置される床２２４０から、距離２２４５程度離れた上方に位置してもよい。いくつかの例において、距離２２４５は６インチから１フィートの間でもよい。ＣＮＶ２２６０と床２２４０との間に位置する空間は、周りを囲む水がＣＮＶ２２６０の外部面を冷却するための場所となってもよい。また、基部スカート２２７０は、底部ヘッド２２２０を冷却するために基部スカート２２７０内の空間に水が入れるように、１つ又は複数の貫通孔２２７５を備えてもよい。

いくつかの例においては、垂直方向カギ部２２６５は、ＣＮＶ２２６０の底部ヘッド２２２０の不可分の部分として加工されてもよい。垂直方向カギ部２２６５が底部ヘッド２２２０に取り付けられる、例えば溶接される例においては、垂直方向カギ部２２６５は底部ヘッド２２２０と同一の材料から製造されてもよい。例えば、ＣＮＶ２２６０、底部ヘッド２２２０、及び／又は、垂直方向カギ部２２５５は、ＳＡ−５０８、グレード３、クラス１の鋼鍛造品又はその他の適切な材料から製造されてもよい。

垂直方向カギ部２２６５の周りに径方向の間隔及び／又は間隙を設けることで、ＣＮＶ２２６０内におけるＲＰＶ２２５０の僅かな横移動に備えて、可撓性の又は非剛性の安定化システムを提供してもよい。ＲＰＶ２２５０は、移動が可能であってもよいが、それでもやはり、横移動の量を制限するために凹部２２５５によって抑制されるとよい。可撓性の安定化システムは、強固に接続されたシステムよりも、小さな力を付与、及び／又は、伝達し得る。

上述した減震装置の１つ又は複数は、ＲＰＶとＣＮＶとの間の差動的な熱成長を制限することなく、横方向又は半径方向等への全ての動的外力又は地震力を安定させる、吸収する、減衰する、抑制させる、又は、そうでなければ緩和するように構成されてもよい。例えば、ＲＰＶ２２５０等のＲＰＶの熱成長は、周囲条件と原子炉モジュールの設定温度との間の温度変化に基づいてもよく、設定温度は、いくつかの例においては華氏約６５０度である。その一方で、ＣＮＶ２２６０等のＣＮＶの熱成長は、ＣＮＶが、周囲温度に近い温度の水のプールに沈められている、又は少なくとも部分的に囲まれているとき、本質的に存在しなくてもよい。

垂直方向カギ部２２６５をＣＮＶ２２６０に取り付けることによって、ＲＰＶ２２５０の熱膨張の結果、凹部２２３０の内径が増大し得る一方で、垂直方向カギ部２２６５の外径は、ＲＰＶ２２５０内における作動温度に関係なく本質的に一定を保ち得る。したがって、垂直方向カギ部２２６５と凹部２２３０との間の側部間隙は、組み立て及び／又は取り付けを容易にするのにちょうど十分な大きさに作られてもよいが、必ずしもＲＰＶ２２５０及び／又は垂直方向カギ部２２６５の半径方向２２３５への熱膨張に対応する必要はない。いくつかの例においては、ＲＰＶ２２５０とＣＮＶ２２６０とは、垂直方向カギ部２２６５と凹部２２３０との間の全ての付随的な接続に関わらず、本質的に、互いに熱的に隔離されていると考えられてもよい。

図２３に、代替的な力伝達路２３０５を有する垂直方向カギ部又は柱２３６５として構成される減震装置を備えるシステム例２３００を示す。地震事象の間、地震力は、１つ又は複数の止め具２３８０及び／又は地表面２３０５から基部スカート２３７０等の基部支持体へ伝達されてもよい。１つ又は複数の止め具２３０５から基部スカート２３７０へ横向きに伝達された力は、伝達路２３０５を通り、続いてＣＮＶ２３６０の底部ヘッド２３２０に沿って進んだ後に、ＲＰＶ２２５０の凹部２２５５と垂直方向カギ部２３６５の半径方向面との間の１つ又は複数の横接触点２３２５を介してＲＰＶ２２５０に伝達されてもよい。

基部スカート２３７０を、垂直方向カギ部２３６５及び／又は凹部２２５５が整列され得るＲＰＶ２２５０及び／又はＣＮＶ２３６０の長手方向中心線２３９０の近くに配置することによって、１つ又は複数の止め具２３８０とＲＰＶ２２５０との間の伝達路２３０５は、システム２２００に関連する伝達路（図２２）と比較して短く作成されてもよい。

図２４は、代替的な力伝達路２４０５を有する垂直方向カギ部又は柱２４６５を備える減震装置を備える別のシステム例２４００を示す。地震事象の間、横方向の力は、１つ又は複数の止め具２４７０から基部スカート２４７０等の基部支持体へ伝達されてもよい。伝達路２４０５は、基部スカート２４７０から、ＣＮＶ２４６０の底部ヘッド２４２０及び垂直方向カギ部２４６５の両方を介して、実質的に直線方向に続いた後に、ＲＰＶ２２５０の凹部２２５５と垂直方向カギ部２４６５の半径方向面との間の１つ又は複数の横接触点２４２５を介して、ＲＰＶ２２５０に移動してもよい。

基部スカート２４７０を、ＲＰＶ２２５０及び／又はＣＮＶ２４６０の長手方向中心線２４９０の近くに設けることによって、システム２４００に関連する伝達路２４０５は、システム２３００に関連する伝達路２３０５（図２３）と比較して短く作成されてもよい。いくつかの例においては、基部スカート２４７０は、半径方向カギ部２４６５の少なくとも一部分の真下に位置してもよい。別の例においては、基部スカート２４７０は、凹部２２５５の少なくとも一部分の真下に位置してもよい。伝達路２４０５は、地表面、又は支持体表面からＲＰＶ２２５０への、本質的にダイレクトな直線通路を提供するものと理解されてもよい。

いくつかの例においては、凹部２２５５は、底部ヘッド２２１０からＲＰＶ２２５０の内側に延在する隆起部２４５０に形成されてもよい。隆起部２４５０は、炉心に進入する冷却材の均一な質量流量分布を促進するために、冷却材の流れ２２５６を上り方向に導くように構成された、１つ又は複数の湾曲又は傾斜した面２２５２を備えてもよい。いくつかの例においては、隆起部２４５０は、冷却材の流れ２２５６の少なくとも一部分を炉心の周辺部に導くように構成されてもよい。

図２５に、垂直方向カギ部２５６５と横方向支持部２５７５との一体型として構成された減震装置を備える、システム例２５００を示す。垂直方向カギ部２５６５は、ＣＮＶ２５６０の内面から、ＣＮＶ２５６０内に包含されるＲＰＶ２２５０の隣接する凹部２２５５内へと、実質的に垂直方向に、上向きに延在してもよい。横方向支持部２５７５は、ＣＮＶ２５６０の外面から支持体表面２５４０に向かって、実質的に垂直方向に、下向きに延在してもよい。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２５６５及び横方向支持部２５７５は両方とも、ＣＮＶ２５６０及びＲＰＶ２２５０のうちの一方又は両方の長手方向の中心線２５９０に沿って、縦方向に整列されてもよい。

ＲＰＶ２２５０の重量は、図１９の基部スカート１９７０と同様の基部スカート２５７０等の基部支持体によって主に支持されてもよい。システム２５００は、力伝達路２５０５を備えてもよい。地震事象の間、横方向の力は、１つ又は複数の止め具２５８０から横方向支持部２５７５へ伝達されてもよい。伝達路２５０５は、横方向支持部２５７５から、ＣＮＶ２５６０の底部ヘッド２５２０及び垂直方向カギ部２５６５の両方を介して、実質的に直線方向に続いた後に、ＲＰＶ２２５０の凹部２２５５と垂直方向カギ部２５６５の半径方向面との間の１つ又は複数の横接触点を介して、ＲＰＶ２２５０へ移動してもよい。

いくつかの例においては、横方向支持部２５７５は、半径方向カギ部２５６５及び／又は凹部２２５５の少なくとも一部分の真下に位置してもよい。伝達路２５０５は、支持体表面２５４０からＲＰＶ２２５０への、本質的にダイレクトな直線通路を提供するものと理解されてもよい。横方向支持部２５７５は、支持体表面２５４０に直接接触することなく、１つ又は複数の止め具２５８０と接触するように構成されてもよい。いくつかの例においては、垂直方向カギ部２５６５及び横方向支持部２５７５のうちのどちらも、ＲＰＶ２２５０又はＣＮＶ２５６０の重量を支持するように構成されていない。

図２６に、円錐形状面２６８５を有する垂直方向カギ部２６８０として構成される減衰装置を備える、システム例２６００を示す。カギ部２６８０は、相補形状の円錐状内面２６７５を有する凹部２６７０内に収まるように構成されてもよい。円錐面２６７５、２６８５の傾斜又は角度のある輪郭により、カギ部２６８０と凹部２６７０との間に側部間隙２６９０が設けられてもよい。また、円錐面２６７５、２６８５は、ＲＰＶ２６５０を備える原子炉モジュール及び周りを囲むＣＮＶ２６６０の取り付け及び／又は組み立てを容易にしてもよい。いくつかの例においては、図２６は、ノミナル状態又は非膨張状態にあるＲＰＶ２６５０及び／又はＣＮＶ２６６０を備える原子炉モジュールを示すものと考えられてもよい。

図２７は、熱膨張中のＲＰＶ２６５０を有する、図２６のシステム例２６００の拡大部分図を示す。熱膨張中のＲＰＶ２７５０は点線で示されており、長手方向及び半径方向の両方への熱膨張を表している。例えば、ＲＰＶ２６５０に関連する第１の長さ２７１０は、熱膨張中のＲＰＶ２７５０に関連する第２の長さ２７２０まで増大してもよい。同様に、ＲＰＶ２６５０は、拡大された円錐形状面２７７５を含む熱膨張した凹部２７７０に関連する、拡大された直径２７３０によって示されるように、径方向に膨張してもよい。

図２８は、膨張状態にある、図２６のシステム例２６００の拡大部分図を示す。円錐面２６８５、２７７５の傾斜又は角度のある輪郭により、ＣＮＶ２６６０のカギ部２６８０と熱膨張した凹部２７７０との間に側部間隙２８９０が設けられてもよい。熱膨張したＲＰＶ２７５０に関連する側部間隙２８９０は、ノミナル状態又は非膨張状態にあるＲＰＶ２６５０に関連する側部間隙２６９０（図２６）とほぼ等しくてもよい。いくつかの例においては、側部間隙２８９０は、約１６分の１インチ又はそれより小さくてもよい。別の例においては、側部間隙２８９０は、約８分の１インチ又はそれより小さくてもよい。本明細書では、その他の寸法及び／又はより大きい寸法も意図される。側部間隙をある所定の寸法よりも小さく保つことにより、ＲＰＶ２６５０とＣＮＶ２６６０との間の動的衝撃力の決定に関して、カギ部２６８０と凹部２６７０の間の全ての横移動を効果的に無視できるものにしてもよい。

図２９は、円錐形状面２９８５を有する円錐形状のカギ部２９８０として構成される減衰装置を備える、別のシステム例２９００を示す。カギ部２９８０は、相補形状の円錐状内面２９７５を有する凹部２９７０内に収まるように構成されてもよい。カギ部２９８０は、ＲＰＶ２９５０の外面から、隣接し周りを囲むＣＮＶ２９６０の凹部２９７０内へと、実質的に垂直方向に、下向きに延在してもよい。円錐面２９７５，２９８５の傾斜又は角度のある輪郭により、カギ部２９８０と凹部２９７０との間の側部間隙２９９０が設けられてもよい。また、円錐面２９７５，２９８５は、ＲＰＶ２９５０及びＣＮＶ２９６０を備える原子炉モジュールの取り付け及び／又は組み立てを容易にしてもよい。

図３０は、原子炉モジュール構造を介して動的外力又は地震力を伝達するためのオペレーション例３０００を示す。原子炉モジュール構造は、原子炉圧力容器を収容する格納容器を備えてもよい。原子炉容器は、環状の格納容器容積によって格納容器から間隔を空けて配置されてもよい。いくつかの例においては、環状の格納容器容積は、格納容器と原子炉圧力容器との間を断熱するために真空にされてもよい。

オペレーション３０１０では、格納容器内の原子炉圧力容器の重量のいくらか又は実質的に全てが、支持構造によって支持されてもよい。支持構造は、環状の格納容器容積を通り抜けてもよい。

オペレーション３０２０では、地震力は格納容器へ伝達されてもよい。格納容器は、格納容器の底部ヘッドの近くに位置する基部支持体によって支持されてもよい。いくつかの例においては、基部支持体は基部スカートを備えてもよい。

オペレーション３０３０では、原子炉圧力容器によって受けられた地震力は、減衰装置によって減衰されてもよい。いくつかの例においては、減衰装置は、原子炉圧力容器の重量を支持するように構成されなくてもよい。減衰装置は、環状の格納容器容積を通り抜けてもよい。いくつかの例においては、減衰装置は、原子炉圧力容器の長手方向の中心線、及び／又は、格納容器の長手方向中心線に沿って位置してもよい。減衰装置は、長手方向中心線を横断する方向に地震力を減衰するように構成されてもよい。

また、減衰装置は、地震力を格納容器から原子炉圧力容器へと伝達する地震力減衰経路の一部を形成してもよい。地震力減衰経路は、格納容器の底部ヘッドの近くに位置する基部支持体を通り抜ける、垂直部を備えてもよい。減衰装置は、地震力減衰経路の垂直部を実質的に横断する方向に地震力を減衰してもよい。

図３１に、階段形状カギ部３１８０として構成される減衰装置を備えるシステム例３１００を示す。カギ部３１８０は、相補形状の階段状内面を有する凹部３１７０内に収まるように構成されてもよい。カギ部３１８０は、ＣＮＶ３１６０の内面から、隣接するＲＰＶ３１５０の凹部３１７０へと実質的に垂直方向に、上向きに延在してもよい。カギ部３１８０の階段形状は、第１の直径を有する第１の階段３１８２と、第２の直径を有する第２の大階段３１８４とを備えてもよい。いくつかの例において、図３１は、ノミナル状態又は非膨張状態にあるＲＰＶ３１５０及び／又はＣＮＶ３１６０を備える原子炉モジュールを図示しているものと見なされてもよく、当該状態では側部間隙が第１の階段３１８２と凹部３１７０との間に設けられる。

図３２に、拡大又は膨張状態のＲＰＶ３１５０を有する図３１のシステム例３１００の拡大部分図を示す。図３１に示すように、膨張状態にあるカギ部３１８０と凹部３１７０との間の側部間隙３２５０は、ノミナル状態又は非膨張状態にあるＲＰＶ３１５０に関連する側部間隙とほぼ等しくてもよい。

本明細書にて提供した例の少なくともいくつかは、主に、加圧水型原子炉及び／又は軽水炉を説明したものであるが、当該例が他の種類の発電システムに適用されてもよいことは、当業者には明らかなはずである。例えば、前記の例若しくはその変形例のうちの１つ又は複数は、沸騰水型原子炉、液体金属ナトリウム原子炉、ガス冷却炉、ぺブルベッド型原子炉、及び／又は、他の種類の原子炉設計で実施可能とされてもよい。

前記の例が、核反応で熱を発生させるために採用される、又は、核反応に関連する、いかなる特定の種類の燃料にも制限されないことは、留意されるべきである。本明細書内で説明した全ての比率及び値は、ほんの一例として提供されるものである。その他の比率及び値は、原子炉システムの原寸模型又は縮尺模型の建築等の実験を通して決定されてもよい。

明細書において種々の例を説明及び図示したが、その他の例が、配置及び詳細について変更されてもよいことは明らかであるべきである。以下の請求項の趣旨及び範囲に基づく全ての変更及び変形を権利主張する。

Claims (49)

1. 原子炉集合体における地震力を減衰するためのシステムであって、
   支持体表面上に配置されるように構成される格納容器と、
   前記格納容器内に取り付けられる原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器の長手方向の中心線に沿って位置し、前記支持体表面から前記格納容器を介して前記原子炉圧力容器へと伝達される地震力を減衰するように構成される減衰装置であって、当該減衰装置によって前記地震力が前記長手方向の中心線に対して実質的に横断方向に減衰される減衰装置と、
   を備えるシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記減衰装置は、前記格納容器内における前記原子炉圧力容器の熱膨張に備えるように構成されるシステム。
3. 請求項２に記載のシステムであって、
   前記減衰装置は、隣接する容器凹部内に延びる実質的に垂直な突起を備え、
   前記容器凹部は、前記長手方向の中心線に沿った前記原子炉圧力容器の前記熱膨張に対応するために、垂直方向の間隙を備えるシステム。
4. 請求項３に記載のシステムであって、
   前記垂直な突起は、直径を有し、
   前記容器凹部は、前記垂直な突起の前記直径の前記熱膨張に対応するために、環状の間隙をさらに備えるシステム。
5. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記格納容器の上半分に位置し、前記格納容器内で前記原子炉圧力容器を支持するように構成された支持構造をさらに備え、
   前記減衰装置は前記格納容器の下半分に位置するシステム。
6. 請求項５に記載のシステムであって、
   原子炉圧力重量部の大部分は、前記支持構造に支持され、
   前記原子炉圧力重量部は、実質的に前記減衰装置に支持されないシステム。
7. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記格納容器は、前記支持体表面と接触する円筒形状の支持スカートを備え、
   前記格納容器の底部ヘッドは、前記支持体表面から上方に少し離れて位置し、
   前記支持スカートは、冷却材が前記支持スカートを通って流れ、前記底部ヘッドに接触できるように構成された貫通孔を備えるシステム。
8. 地震力を減衰するシステムであって、
   核燃料を含む原子炉圧力容器であって、底部ヘッドを備える原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器を収容する格納容器であって、底部ヘッドを備える格納容器と、
   前記格納容器が実質的に縦向きに配置される支持体表面に接触するように構成される基部支持体と、
   前記原子炉圧力容器の前記底部ヘッドと前記格納容器の前記底部ヘッドとの間に位置する減衰装置であって、前記基部支持体から前記原子炉圧力容器へと前記格納容器を介して伝わる地震力が、当該減衰装置によって前記格納容器の前記縦向きに対して実質的に横方向に減衰される減衰装置と、
   を備えるシステム。
9. 請求項８に記載のシステムであって、
   前記格納容器の上半分に位置し、原子炉圧力重量部の大部分を支持するように構成される支持構造をさらに備え、
   前記原子炉圧力重量部は、実質的に前記減衰装置に支持されないシステム。
10. 請求項９に記載のシステムであって、
    前記減衰装置は、前記原子炉圧力容器の長手方向の中心線に沿って位置する垂直な柱を備え、
    前記垂直な柱は、隣接する容器凹部に挿入されるシステム。
11. 請求項１０に記載のシステムであって、
    前記垂直な柱は、前記原子炉圧力容器の前記底部ヘッドから前記格納容器の前記隣接する容器凹部内へと下向きに延在するシステム。
12. 請求項１０に記載のシステムであって、
    前記垂直な柱は、前記格納容器の前記底部ヘッドから前記原子炉圧力容器の前記隣接する容器凹部内へと上向きに延在するシステム。
13. 請求項９に記載のシステムであって、
    前記原子炉圧力容器と前記格納容器とは、環状の格納容器容積によって互いに間隔を空けて配置され、
    前記減衰装置は、前記環状の格納容器容積内に位置する１つ又は複数の緩衝材を備えるシステム。
14. 請求項９に記載のシステムであって、
    前記原子炉圧力容器と前記格納容器とは、環状の格納容器容積によって互いに間隔を空けて配置され、
    前記減衰装置は、
    前記原子炉圧力容器から外向きに突出し、前記環状の格納容器容積内に位置する１つ又は複数の径方向の柱と、
    前記１つ又は複数の径方向の柱を、周方向に制限するように構成される１組又は複数組のブラケットと、を備えるシステム。
15. 地震力を、格納容器であって、環状の格納容器容積によって前記格納容器から間隔を空けて配置される原子炉圧力容器を収容する格納容器に伝達する手段と、
    前記格納容器内で前記原子炉圧力容器の重量を支持する手段であって、前記環状の格納容器容積を通り抜ける手段と、
    前記原子炉圧力容器が受ける前記地震力を減衰する手段であって、前記原子炉圧力容器の重量を支持しない手段と、
    を備える装置。
16. 請求項１５に記載の装置であって、
    前記減衰する手段は、前記環状の格納容器容積を通り抜ける装置。
17. 請求項１５に記載の装置であって、
    前記減衰する手段は、前記格納容器の長手方向の中心線に沿って位置する装置。
18. 請求項１５に記載の装置であって、
    前記減衰する手段は、前記地震力を前記格納容器から前記原子炉圧力容器へと伝達する地震力減衰経路の一部を形成する装置。
19. 請求項１８に記載の装置であって、
    前記地震力減衰経路は、前記伝達する手段を通り抜ける垂直部分を備え、
    前記減衰する手段は、前記地震力減衰経路の前記垂直部分を実質的に横断する方向において、前記地震力を減衰する手段を備える装置。
20. 格納容器内に収容される原子炉圧力容器であって、環状の格納容器容積によって前記格納容器から間隔を空けて配置される原子炉圧力容器の重量を、前記環状の格納容器容積を通り抜ける支持構造を用いて、支持することと、
    前記格納容器を介して地震力を伝達することと、
    前記原子炉圧力容器が前記格納容器から受ける前記地震力を、前記原子炉圧力容器の長手方向の中心線に沿って位置する減衰装置であって、前記長手方向の中心線を横断する方向に前記地震力を減衰し、前記原子炉圧力容器の前記重量を支持しない減衰装置を用いて、減衰することと、
    を備える方法。
21. 原子炉免震組立体であって、
    容積を画定する筐体と、
    前記容積内に少なくとも部分的に取り付けられる塑性変形可能な部材と、
    前記筐体に作用する動的外力に応答して、前記塑性変形可能な部材を塑性変形するために、前記筐体内で移動可能な伸張部材と、
    を備える原子炉免震組立体。
22. 請求項２１に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記塑性変形可能な部材は、前記筐体内に取り付けられる第１の部分と、ダイ部材を通って前記筐体の外側まで延在する第２の部分と、を備える原子炉免震組立体。
23. 請求項２２に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記第２の部分は、溶接可能な部分を備える原子炉免震組立体。
24. 請求項２２に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記ダイ部材は、前記筐体に作用する前記動的外力に応答して、前記伸張部材と共に移動可能である原子炉免震組立体。
25. 請求項２１に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記伸張部材は、前記塑性変形可能な部材を通って延在する孔の一部分に取り付けられる原子炉免震組立体。
26. 請求項２５に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記孔の一部分は、前記伸張部材の外法寸法とほぼ等しい第１の直径を有し、前記孔は、前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有する別の部分を備える原子炉免震組立体。
27. 請求項２６に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記第２の直径は、前記筐体に作用する前記動的外力に応答した、前記伸張要素の前記孔を通じた移動に基づき、前記第１の直径とほぼ等しくなるように伸張される原子炉免震組立体。
28. 請求項２５に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記孔は、前記筐体に作用する前記動的外力に応答した、前記孔を通じた前記伸張要素の移動に基づき、前記筐体に作用する前記動的外力によって生じるエネルギーの少なくとも一部を消散する作動流体を、少なくとも部分的に封入する原子炉免震組立体。
29. 請求項２５に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記筐体の前記外側に前記孔を流体的に接続する流体通路をさらに備える原子炉免震組立体。
30. 請求項２９に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記作動流体は、原子炉隔室に封入された流体の一部を含む原子炉免震組立体。
31. 請求項２１に記載の原子炉免震組立体であって、
    前記筐体は、原子炉格納容器の一部に取り付け可能である原子炉免震組立体。
32. 原子炉圧力容器に接する免震組立体にかかる力を受けることであって、少なくとも部分的に地震事象によって生じる力を受けることと、
    前記受けた力を、前記免震組立体の筐体を介して伸張部材へ伝達することと、
    前記受けた力に基づき、前記伸張部材を前記筐体内で移動させることと、
    前記伸張部材を用いて、前記筐体に少なくとも部分的に封入された変形可能な部材を塑性変形することと、
    前記変形可能な部材を塑性変形することに基づき、前記受けた力の少なくとも一部分を消散することと、
    を備える方法。
33. 請求項３２に記載の方法であって、
    前記受けた力に基づく前記変形可能な部材内への前記伸張部材の反復移動に基づいて、前記変形可能な部材と前記伸張部材との間に摩擦を発生させることと、
    前記発生した摩擦に基づいて、前記受けた力の別の一部を消散することと、
    をさらに備える方法。
34. 請求項３２に記載の方法であって、
    前記受けた力に基づく前記変形可能な部材内への前記伸張部材の移動に基づき、前記変形可能な要素のチャンバに封入された作動流体を圧縮することと、
    前記作動流体の前記圧縮に基づき、前記受けた力の別の一部を消散することと、
    をさらに備える方法。
35. 請求項３４に記載の方法であって、
    前記作動流体を、液体を封入する原子炉隔室に、前記チャンバと前記原子炉隔室とを流体的に接続する液体通路を通じて放出すること
    をさらに備える方法。
36. 請求項３５に記載の方法であって、
    前記受けた力の別の一部を前記原子炉隔室に封入された前記液体を通じて消散すること
    をさらに備える方法。
37. 請求項３２に記載の方法であって、
    前記受けた力に基づく前記変形可能な部材内への前記伸張部材の移動に基づき、１つ又は複数のばね部材を圧縮することと、
    前記１つ又は複数のばね部材の前記圧縮に基づき、前記受けた力の別の一部を消散することと、
    をさらに備える方法。
38. 請求項３２に記載の方法であって、
    前記受けた力を、前記免震組立体の筐体を介して伸張部材へと伝達することは、前記受けた力を、前記原子炉圧力容器を収容する構造と接する前記変形可能な部材を介して伝達することを含む方法。
39. 原子炉システムであって、
    液体を封入する原子炉隔室と、
    前記原子炉隔室の埋設体に配置される突起によって、前記原子炉隔室内に取り付けられる原子炉格納容器と、
    前記突起と前記埋設体の壁との間において、前記埋設体に取り付けられる免震組立体と、
    を備え、前記免震組立体のそれぞれは、
    容積を画定する筐体と、
    前記容積内に少なくとも部分的に取り付けられる塑性変形可能な部材と、
    前記原子炉隔室に作用する動的外力に応答して前記塑性変形可能な部材を塑性変形するために、前記筐体内で移動可能な伸張部材と、
    を備える原子炉システム。
40. 請求項３９に記載の原子炉システムであって、
    前記塑性変形可能な部材は、前記筐体内に取り付けられる第１の部分と、ダイ部材を通って前記埋設体のうちの１つの壁へと延在する第２の部分と、を備える原子炉システム。
41. 請求項４０に記載の原子炉システムであって、
    前記第２の部分は前記壁に固定される原子炉システム。
42. 請求項３９に記載の原子炉システムであって、
    前記ダイ部材は、前記原子炉隔室に作用する前記動的外力に応答して前記伸張部材と共に移動可能である原子炉システム。
43. 請求項３９に記載の原子炉システムであって、
    前記伸張部材は、前記塑性変形可能な部材を通って延在する孔の一部分内に取り付けられる原子炉システム。
44. 請求項４３に記載の原子炉システムであって、
    前記孔の前記一部分は、前記伸張部材の外法寸法とほぼ等しい第１の直径を有し、前記孔は、前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有する別の部分を備える原子炉システム。
45. 請求項４４に記載の原子炉システムであって、
    前記第２の直径は、前記原子炉隔室に作用する前記動的外力に応答した、前記孔を通じた前記伸張要素の移動に基づき、前記第１の直径とほぼ等しくなるように伸張される原子炉システム。
46. 請求項４３に記載の原子炉システムであって、
    前記孔は、前記原子炉隔室に作用する前記動的外力に応答した、前記孔を通じた前記伸張要素の移動に基づき、前記筐体に作用する前記動的外力によって生じるエネルギーの少なくとも一部を消散する作動流体を、少なくとも部分的に封入する原子炉システム。
47. 請求項４３に記載の原子炉システムであって、
    前記孔を前記原子炉隔室によって画定される容積と流体的に接続する流路、をさらに備える原子炉システム。
48. 請求項４７に記載の原子炉システムであって、
    前記作動流体は、前記容積に封入された流体の一部を備える原子炉システム。
49. 請求項３９に記載の原子炉システムであって、
    前記動的外力は地震性の力を含む原子炉システム。

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