JP6435095B2 - 炉心溶融物保持装置およびこれを備える原子炉 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係る炉心溶融物保持装置1について図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る炉心溶融物保持装置1が設けられた原子炉の要部構成を説明する断面模式図である。
まず、第1実施形態に係る炉心溶融物保持装置1が設けられる原子炉の要部構成について説明する。図1に示すように、原子炉は、炉心21が収納された原子炉圧力容器2が、ペデスタル(架台)4によって、ペデスタル床3の上に設置されている。また、炉心溶融物保持装置1は、そのペデスタル床3の上に敷設されている。
次に、第1実施形態に係る炉心溶融物保持装置1について説明する。図1に示すように、炉心溶融物保持装置1は、コンテナ11と、コンテナ11に充填される混合物12と、を備えている。
第1実施形態に係る炉心溶融物保持装置1の作用および効果について説明する。
第2実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Aについて図2を用いて説明する。図2は、第2実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Aが設けられた原子炉の要部構成を説明する断面模式図である。第2実施形態(図2参照)は、第1実施形態(図1参照)と比較して、炉心溶融物保持装置1Aの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
次に、第2実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Aについて説明する。前述のように、第1実施形態の炉心溶融物保持装置1(図1参照)は、混合物12がコンテナ11に充填されている。これに対し、第2実施形態の炉心溶融物保持装置1A(図2参照)は、混合物12をさらにバインダ13と混合させて、コンテナ11に充填されている点で異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
第3実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Bについて図3を用いて説明する。図3は、第3実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Bが設けられた原子炉の要部構成を説明する断面模式図である。第3実施形態(図3参照)は、第1実施形態(図1参照)と比較して、炉心溶融物保持装置1Bの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
次に、第3実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Bについて説明する。前述のように、第1実施形態の炉心溶融物保持装置1(図1参照)は、混合物12がコンテナ11に充填されている。これに対し、第3実施形態の炉心溶融物保持装置1B(図3参照)は、混合物12を小容器14に充填し、混合物12が充填された小容器14をコンテナ11内に敷き詰めて配置されている点で異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
第4実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Cについて図4を用いて説明する。図3は、第4実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Cが設けられた原子炉の要部構成を説明する断面模式図である。第4実施形態(図4参照)は、第1実施形態(図1参照)と比較して、炉心溶融物保持装置1Cの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
次に、第4実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Cについて説明する。第4実施形態の炉心溶融物保持装置1Cは、第1実施形態(図1参照)の炉心溶融物保持装置1に加え、
コンテナ11に冷却水(冷却材)を供給する冷却材供給部16を備えている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
第5実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Dについて図5を用いて説明する。図5は、第5実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Dが設けられた原子炉の要部構成を説明する断面模式図である。第5実施形態(図5参照)は、第1実施形態(図1参照)と比較して、炉心溶融物保持装置1Dの構成が異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
次に、第5実施形態に係る炉心溶融物保持装置1Dについて説明する。前述のように、第1実施形態の炉心溶融物保持装置1(図1参照)は、コンテナ11に混合物12が充填されている。これに対し、第5実施形態の炉心溶融物保持装置1D(図5参照)は、コンテナ11に耐熱板材15が間隔をあけて収納され、その隙間に混合物12が充填されている点で異なっている。その他の構成は同様であり、説明を省略する。
また、ペデスタル床3の床面およびコンテナ11の底面に平行な面について、図6(a)に示すように、耐熱板材15を円状に配置することも可能である。また、図示を省略するが、耐熱板材15をペデスタル床3の床面(水平面)に対して、傾斜するように配置してもよい。即ち、コンテナ11の中心側ほど高く、コンテナ11の外周側ほど低くなるように、傾斜させる。これにより、デブリ5の平面方向の広がりを促進させることができる。さらに、図6(b)に示すように、耐熱部材15の高さがコンテナ11の中心側ほど高く、コンテナ11の外周側ほど低くなるように高低を設けて配置し、さらに混合物12で傾斜を設け、デブリ5の拡散を促す構造としてもよい。
なお、本実施形態に係る炉心溶融物保持装置1〜1Dは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
2 原子炉圧力容器
3 ペデスタル床
4 ペデスタル
5 デブリ
11 コンテナ
12 混合物
13 バインダ
14 小容器
15 耐熱板材(耐熱材)
16 冷却材供給部
21 炉心
22 炉心溶融物
61 冷却材タンク
62 配管
63 冷却材注入口
63a 口栓
Claims (7)
- 炉心下部に配置されるコンテナと、
前記コンテナに収納される耐熱材と、
前記コンテナに充填されるフレーク状の形態の混合物と、を備え、
前記混合物は、少なくとも、融点が2,400℃以上の高融点材料と、再臨界防止材と、を有し、
前記耐熱材は、板状の耐熱板材であり、
前記混合物は、前記耐熱材同士の隙間に充填される
ことを特徴とする炉心溶融物保持装置。 - 前記混合物は、炉心溶融物と吸熱反応を行う材料、溶融潜熱が大きな材料、放射性物質拡散抑制物のうち少なくとも1つをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の炉心溶融物保持装置。 - 前記耐熱板材は、積層されて収納され、積層方向の前記耐熱板材同士の隙間にも前記混合物が充填される
ことを特徴とする請求項1に記載の炉心溶融物保持装置。 - 前記コンテナに冷却材を供給する冷却材供給部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の炉心溶融物保持装置。 - 前記冷却材供給部は、
前記冷却材を貯える冷却材タンクと、
配管を介して前記冷却材タンクと接続され、前記コンテナより上部に設けられた冷却材注入口と、を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の炉心溶融物保持装置。 - 前記混合物は、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ベリリウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム、炭化ハフニウム、炭化ニオブ、炭化シリコン、炭化タンタル、炭化チタン、炭化ウラン、炭化バナジウム炭化タングステン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ハフニウム、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化アルミ、劣化ウラン、石英、炭化ボロン、ホウ化物のうち少なくとも1つの物質を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の炉心溶融物保持装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置を原子炉圧力容器の下部に備えることを特徴とする原子炉。
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