SE528104C2 - Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan - Google Patents
Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådanInfo
- Publication number
- SE528104C2 SE528104C2 SE0402863A SE0402863A SE528104C2 SE 528104 C2 SE528104 C2 SE 528104C2 SE 0402863 A SE0402863 A SE 0402863A SE 0402863 A SE0402863 A SE 0402863A SE 528104 C2 SE528104 C2 SE 528104C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- reactor
- nuclear
- fuel
- plant
- space
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D1/00—Details of nuclear power plant
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F7/00—Shielded cells or rooms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
528 104 2 ken är främst kârnreaktorn och andra komponenter och material som på grund av sin radioaktivitet eller andra faktorer är att betrakta som mycket farliga och därför måste styras eller hanteras och förvaras på ett säkert sätt, så att radioaktivt material eller annat riskmaterial inte kan på vare sig kort eller mycket lång sikt spridas okontrollerat utanför an- läggningens närmaste omgivning.
Anläggningsdelar som kan betraktas som mindre riskabla i uppfin- ningssammanhanget och därför inte behöver en särskilt skyddad pla- cering djupt nere i marken är exempelvis utrustning för styrning och övervakning av anläggningen, utrustning för nyttiggörande av den i re- aktorn producerade värmeenergin och andra anläggningskomponenter för vilka tillräcklig säkerhet kan åstadkommas utan en sådan skyddad placering.
I enlighet med uppfmningen är således sådana delar av anläggningen, som i händelse av att något i anläggningen fallerar kan orsaka ett okontrollerat utsläpp av riskmaterial, placerade på sådant djup och för- bundna så med övriga delar av anläggningen, att eventuellt okontrol- lerat utsläppt riskmaterial med hög säkerhet hålls borta från ställen där det orsaka allvarlig skada. Den djupa placeringen av anläggnings- » delar som är riskabla i det angivna avseendet omfattar inte bara själva reaktorsektionen utan exempelvis även delar av anläggningen där an- vänt (utbränt) kårnbränsle hanteras och förvaras.
Företrädesvis är sådana "ofarliga“, delar av anläggningen huvudsakligen anordnade på eller nära marknivån, där personal som betjänar anlägg- ningen normalt kan uppehålla sig. Med "nära marknivån" eller "mark- nivånära" avses här att dessa andra delar kan ligga helt och hållet eller till en större eller mindre del under marknivån på sådant djup att de är väl skyddade mot angrepp utifrån, men ändå betydligt närmare mark- nivån än de farliga delarna, så att det fmns ett stort, med hänsyn till 528 104 3 säkerheten tillräckligt avstånd till de djupt placerade anläggnings- delarna.
Inom ramen för uppfinningen är det också möjligt att placera åtrninsto- ne vissa av de övriga, "ofarliga" delarna relativt nära men ändå på ett säkert avstånd från de farliga delarna. Det är då företrädesvis fråga om delar vilkas placering nära reaktom underlättar energiöverföringen från reaktom eller minskar energiförlustema i överföringen.
Det minsta djup där enligt uppfinningen reaktorn och andra med av- seende på okontrollerat utsläpp av riskmaterial farliga anläggningsdelar skall vara belägna väljs efter beskaffenheten hos berggrunden vid an- läggningsplatsen och i viss mån även av anläggningsplatsens geogra- fiska belägenhet. Bland de faktorer som bör beaktas vid valet av djup är berggrundens stabilitet och homogenitet, inte endast vid själva anlägg- ningsplatsen utan även dess omgivning, och avståndet till tätorter.
Dock bör djupet inte ens vid gynnsammast tänkbara omständigheter ' vara mindre än 50 meter, räknat från marknivån till taket i det utrym- me där reaktorsektionen är placerad, och ett föredraget minsta djup är 100 m. Helst skall djupet vara minst 300 m och ett föredraget djupin- tervall år 300-1000 m.
Använt kärnbränsle placeras i utrymmen som företrädesvis ligger lägre än den djupt liggande anläggningsdelen i övrigt, företrädesvis i borrade schakt. Dessa kan ligga sida vid sida med lämpligt mellanrum och sträcka sig ned till ett djup på flera tusen meter och finnas i ett sådant antal att det kan rymma allt använt kärnbränsle som förutses upp- komma under anläggningens livstid.
Med den utveckling som tekniken för djupborming och horisontalborr- ning i berg nu har nått är det tekniskt och ekonomiskt realistiskt att förlägga kärnkraftreaktorer och andra riskabla delar av en kärnkraftan- 528 104 4 läggning på de närrmda stora djupnivåema. Det år numera möjligt att borra hål som har ett djup av långt mer än tusen meter och är så vida att det är möjligt att genom dem föra ned en reaktortank och andra stora delar av en kärnreaktor av vanlig storlek.
Utmärkande för kämkraftanläggningen enligt uppfinningen är sålunda att dess reaktor och andra på grund av radioaktiviteten eller andra risk- faktorer farliga delar eller komponenter år placerade djupt under mark- nivå, medan en marknivånära del, alltså en anläggningsdel som ligger på eller nära markytan innefattar utrustning för nyttiggörande av den i reaktorn producerade och till reaktorkylmedlet överförda terrniska ener- gin.
Den marknivånära anlåggningsdelen och den djupt liggande anlägg- ningsdelen har förbindelse med varandra genom en passage som bildas av ett eller företrädesvis flera schakt i en mellanliggande, huvudsakligen av marken eller berggrunden bildad anläggningsdel. Nyttiggörandet av energin sker vanligen genom omvandling av den termiska energin till elektrisk energi med användning av ängturbiner och av dessa drivna el- generatorer och ledningar som förbinder reaktorn med den marknivå- nära anläggningsdelen.
Utmärkande för kårnkraftanläggriingen enligt uppfinningen är även att bortskaffandet av det utbrända kämbränslet, dvs. dess överföring från reaktorn till vad som i praktiken kan utgöra slutiörvar, sker i anslut- ning till reaktorn, således utan att det utbrända kärnbränslet förs upp till markytan eller nära marknivån. ' De ovannämnda utmärkande kännetecknen på kårnkraftanläggiïingen enligt uppfinningen ter sig tilltalande som en lösning på de säkerhets- problem som av större eller mindre sakliga skäl tillskrivs dagens käm- kraftanläggningar. Det är lätt att inse att placeringen av reaktorsektio- 528 104 nen och andra "farliga" delar av anläggningen djupt under marknivån, och möjligheten att låta även deponeringen av utbränt kärnbränsle ske i direkt anslutning till reaktorsektionen och likaså djupt under mark- nivån, erbjuder en så hög grad av säkerhet att risken för allvarliga mil- jöskador orsakade av kämbränslet är minimal.
Uppfinningens tillämpbarhet är inte begränsad till någon särskild typ eller storlek av kärnkraftanläggning eller kämkraftreaktor men kan i nuläget på grund av sin allmänna karaktär, dvs. placeringen av reak- torn och andra på grund av radioaktiviteten farliga anläggningsdelar, bedömas komma särskilt väl till sin rätt för mindre till medelstora an- läggningar.
Ett exampel på en typ av kärnkraftanläggning som ter sig särskilt in- tressant för tillämpning av uppfmningen är den anläggningstyp som har en så kallad "pebble bed"-reaktor, även benämnd "ball-bed“-reaktor.
Fortsättningsvis används i denna beskrivning beteckningen PB-reaktor för denna reaktortyp. PB-reaktorer har existerat i flera decennier men inte fått någon utbredd användning. På senare tid har intresset för PB- reaktorer ökat och denna reaktortyp bedöms ha goda möjligheter att komma till mer vidsträckt användning än hittills.
Några bland många existerande exempel på patentdokument som be- skriver PB-reaktorer är US 2003/01 129 19 A1 , US 2003 / 0194043 A1, US 2004/0066875, US 2004/146135 Al, och US 5 051 230.
Ett särdrag som skiljer "pebble bed"-reaktorer från de idag vanliga reak- tortyperna är kårnbrânslets form och hantering i och utanför reaktorn.
I exempelvis kokvattenreaktorer är bränslet i form av långa tunna uran- stavar som är samlade i knippen i långsträckta höljen och tillsammans med dessa bildar så kallade bränslepatroner. Vid laddningen av en 528 104 6 kokvattenreaktor sätts ett stort antal bränslepatroner ned i reaktorhär- den där de under drift genomströmmas av kylvatten som transporterar den vid kärnreaktionen producerade energin från reaktorn till utrust- ' ning i vilken energin omvandlas till lämplig form. När kärnbrånslet så småningom har blivit utbränt tas brånslepatronema ut för att ersättas med nya bränslepatroner innehållande nytt kärnbränsle. Bränslebytet tar lång tid, många veckor, i anspråk och medan det pågår måste reak- torn vara avställd, så att den inte kan producera energi. Hanteringen och förvaringen av det utbrânda bränslet kräver mycket stora resursin- satser på grund av säkerhetskraven.
Till skillnad från den intermittenta brånslehanteringen med mycket lång tid mellan bränslebytena sker vid en typ av PB-reaktorer en mer eller mindre kontinuerlig in- och utmatning av kämbränslet till resp. från reaktorn. Bränslet är i form av klot av ungefär en tennisbolls storlek vilka innehåller det klyvbara bränslet tillsammans med grafit och omges av ett skal av kiselkarbid. Medan reaktom är i drift slussas ett stort antal sådana klot, ex.vis 100-200 per dygn, eventuellt tillsam- mans med grafitklot, fortlöpande in i reaktom samtidigt som klot slus- sas ut från reaktorn i samma takt, så att reaktom alltid innehåller i . stort sett samma antal klot. Kloten passerar genom reaktom flera gånger innan de är utbrända. Reaktorn kan därigenom kan arbeta med i stort sett konstant reaktivitet hela tiden och med en fönnånlig fördel- ning av effekttätheten över reaktom.
I en känd PB-reaktortyp (US 5 051 230) används samma typ av bränsle, men införingen av nytt bränsle och uttagningen av utbränt bränsle sker inte kontinuerligt på samma sätt som vid den ovan beskrivna typen.
Den mest markanta skillnaden är att inmatning av bränsle sker först i ett sammanhang till dess att reaktorn år laddad till en viss del, t.ex. till en tredjedel och sedan kontinuerligt till dess att reaktorn år fullt laddad l5 528 104 7 och att uttagning av bränslet sker först när allt bränsle i reaktorn är ut- bränt, och då tas allt bränsle ut i ett sammanhang.
Normalt har en PB-reaktor inte har någon reaktorinneslutning av det slag som finns vid de idag vanliga kärnkzraftsarilåggriingaina. Avsak- i naden av en sådan säkerhetsinneslutning har anförts som en allvarlig såkerhetsbrist hos PB-reaktorer. kärnkraftanläggningen enligt upp- finningen kan en särskild reaktorinneslutning undvaras genom att marken eller berggrunden kring den djupt liggande delen av anlågg- ' ningen tjänstgör som en naturlig säkerhetsinneslutning.
Uppfinningens grundläggande principer och viktiga eller åtminstone för- delaktiga kännetecken visas på de bifogade schematiska ritningarna och ßrklaras närmare nedan med hänvisning till dessa ritningar.
Fig. 1 visar starkt schematiserat i vertikalsnitt en i enlighet med uppfin- ningen utförd kämkraftanläggning; och Fig. 2 visar anläggningens djupt liggande del i större skala och något mer detaljerat.
Utformningen av de olika delar av vilka anläggningen är uppbyggd utgör inget väsentligt element i uppfinningen; det ligger inom ramen för fack- mannens kunnande och förmåga att realisera uppfinningen med led- ning av den beskrivning som följer.
Sådan den visas med ett utföringsexempel har anläggningen en övre, marknära anläggníngsdel som är allmänt betecknad med 1 1, en undre, djupt liggande anläggníngsdel som är allmänt betecknad med 12 och en mellanliggande anläggníngsdel som är allmänt betecknad med 13 och 'skiljer den övre, marknivånära anläggningsdelen 1 1 från den undre, djupt liggande anläggningsdelen 12. 528 104 8 Den marknivånâra anläggningsdelen visas liggande på markytan, men den kan även ligga helt eller delvis under markytan. Dock skall det fin- nas ett avstånd från den marknivånâra anläggningsdelen 1 1 till den djupt liggande anläggningsdelen 12 som år tillräckligt stort för att säkerhetskraven skall vara tillgodosedda.
Den marknivånâra anläggningsdelen 1 1 omfattar som huvudsakliga sektioner byggnader och maskiner och andra väsentliga anordningar för: 1. Omhändertagande, omvandling och distribution av den produce- rade energin, ex.vis värmeväxlare, turbiner, elgeneratorer osv., vidare för styrning och övervakning av anläggningen. Naturligtvis kan vissa av de nänmda anordningarna alternativt vara placerade i den djupt liggande anlâggningsdelen 12. 2. Förvaring och hantering av oanvånt kärnbrånsle. 3. Hantering av anordningar i vilka utbränt kårnbränsle skall inne- slutas, eventuellt även tillverkning eller sammansättning av sådana anordningar.
Dessa huvudsakliga sektioner av den marknivånâra anlâggningsdelen är allmänt betecknade med, i den ordning de är nämnda ovan, 14, 15 och 16.
Den djupt liggande anlâggningsdelen 12 omfattar tre huvudsektioner, nämligen: 1. En reaktorsektion 17 innehållande kärnreaktorn, som âr beteck- nad med R i fig. 1 och 2, och sådana ytterligare delar som hör direkt ihop med denna, dvs. som nödvändigtvis eller lämpligast 528 104 9 skall finnas i anslutning till reaktorn, ex.vis för hantering av käm- bränslet. Reaktorsektionen 17 kan även innefatta vissa element eller komponenter som används för nyttiggörande av den i reaktom R producerade energin. 2. En bränsleinneslutningssektion 18, där använt kärnbränsle införs i de för detta avsedda, från sektionen 16 i den marknivånära anlägg- ningsdelen 1 1 tillförda eller i sektionen 18 helt eller delvis sam- mansatta förvaringsanordningarna och där de med kärnbränslet fyllda anordningar-na tillsluts. 3. En brânsleförvaringssektion 19, där anordníngarna med inneslutet utbränt kärnbränsle förs ned i mycket djupa förvaringsschakt för långtidsförvaring, lämpligen slutförvaring.
I den mellanliggande anläggningsdelen 13 finns i den visade kärnkraft- anläggningen ett flertal schakt som sträcker sig mellan den övre, mark- nivånâra anläggningsdelen 11 och den undre, djupt liggande anlägg- ningsdelen 12. På ritningarna visas fem sådana schakt betecknade med , 21, 22, 23 och 24. I övrigt utgörs den mellanliggande anläggnings- delen 13 huvudsakligen av marken (berggrunden). Schakten 20-24 bil- dar tillsammans en förbindelse eller passage genom vilken anläggnings- delarna 1 1 och 12 kommunicerar med varandra.
Det schakt som är betecknat med 20 benämns här serviceschakt och är avsett att användas vid tillsyn, underhåll, reparation och i andra fall då det är nödvändigt för personal att ta sig in i den djupt liggande anlägg- ningsdelen 12 och eventuellt införa material och utrustning. Förbindel- sen mellan serviceschaktet 20 och den djupt liggande anläggningsdelen 12 är tänkt att normalt vara blockerad på ett säkert sätt men kunna öppnas av behöriga personer vid behov. Ett blockeringsställe med bloc- keringselement är betecknat med 25. 528 104 Schaktet 2 1 , som kan tänkas vara uppdelat på flera delschakt, inrym- mer ledningar och andra medel för överföring av energi och signaler mellan den marknivånåra anlâggningsdelen ll och den djupt liggande anlåggningsdelen 12.
Schaktet 22 år ett relativt grovt schakt som i första hand är tänkt att komma till användning under byggnadstiden för transport av material och utrustning mellan markytan eller den marknivånåra delen ll och den djupt liggande anlâggningsdelen 12. »Det visas på ritningarna vara permanent eller semi-permanent tillslutet vid ett ställe 26 nåra mark- nivån och vid ett ställe 27 nåra reaktorsektionen 17.
Schaktet 23 används för transport av oanvänt kårnbrånsle från den marknivånâra anläggningsdelen 1 1 till reaktorsektionen 17 . Reaktom R antas hår vara en reaktor av PB-typ, och i fig. 2 visas oanvänt kärn- brånsle 28 i forrn av bränsleklot och eventuellt tillsammans med dessa hanterade grafitklot symboliskt med fyllda cirklar. Transporten av kärn- bränslet 28 och anordningar för denna transport visas symboliskt av nedåtriktade pilar P1.
Schaktet 24 slutligen hör samman med brånsleinneslutningssektionen 18, således den del av den djupt liggande anlåggningsdelen 12 dit ut- bränt kärnbrânsle 29 transporteras från reaktorsektionen 17 genom en tunnel eller annan förbindelsepassage 30. Transporten av utbrånt kärn- brånsle 29 och anordningama för denna transport visas symboliskt av pilar P2. Det utbrânda kârnbrânslet är i form av bränsleklot och even- tuell tillsammans med dessa transporterade grafitklot och är symboliskt visade med ofyllda cirklar.
I bränsleinneslutningssektionen 18 placeras det utbrånda kärnbrånslet i bränslebehållare som sedan förseglas. Tornrna brånslebehållare 31, symboliskt visade med ofyllda rektanglar, transporteras från sektionen 528 104 ll 16 i den marknivånära anläggningsdelen 1 1 genom schaktet 24 till bränsleinneslutningssektionen 18. Transporten av de tomma bräns- lebehållarna 31 och anordningarna för denna transport visas sym- boliskt av pilar P3.
I en fyllningsstation 32 införs bränslet med hjälp av lämpliga hante- ringsanordningar i bränslebehållarna 31, som sedan förseglas. Bräns- lebehållarria 31 kan tillverkas, fyllas med kärnbränsle och förseglas med användning av känd teknik, se ex.vis WO2004/O51671.
De ßfllda och förseglade bränslebehållarna 33, visade som fyllda rek- tanglar, transporteras sedan genom ett förbindelseutrymme 34, ex.vis en tunnel, till bränsleförvaringssektionen 19. Transporten och anord- ningarna för denna visas symboliskt av pilar P4. I bränsleförvaringssck- tionen19 deponeras bränslebehållarna 33 på ett längre fram beskrivet sätt i ett borrat deponeringsschakt 35, som går nedåt från förbindelse- utrymmet 34 till ett mycket stort djup under marknivän, lämpligen minst 500 meter och företrädesvis ett tusen eller några tusen meter. På ritningarna visas fem' sådana deponeringsschakt 35, men antalet depo- neringsschakt kan givetvis vara mycket större.
De ovannämnda delarna och komponenterna i kärnkraftsanläggningen kan vara av mer eller mindre konventionellt slag. I den män de behöver anpassas eller anordnas på något särskilt sätt på grund av placeringen- av reaktorn R och andra delar och av den långtgående fjärrstyrning och ijärrövervalcning som anläggningsplaceringen i praktiken kräver, kan denna anpassning utföras av fackmannen.
Vid byggandet eller uppförandet av kärnkraftsanläggningen tas de från markytan utgående schakten upp genom borrning; beprövad teknik för upptagning och mycket grova och djupa bergschakt finns tillgänglig idag. Från dessa schakt utgrâvs de utrymmen som behövs för den djupt 528 104 12 liggande anläggningsdelen 12, således kammaren för reaktorsektionen 17, kammaren för bränsleinneslutningssektionen 18, förbindelsepassa- gen 30, kammaren för bränsleinneslutningssektionen 18, förbindelseut- rymmet 34 och andra utrymmen eller passager som behövs. Den för detta behövliga utrustningen kan föras ned genom ex.vis schaktet 21, som är tillräckligt grovt för att även ganska skrymmande utrustning skall kunna föras ned. Hissar eller andra transportanordningar kan installeras i ett eller flera schakt för transport av material, utrustning och arbetskraft.
Reaktorn R och andra delar av anläggningen som skall finnas i anlägg- ningsdelen 12 kan sedan föras ned och monteras.
När anläggningen är färdigställd och klar att tas i drift kan schaktet 22 lämpligen förseglas upptill och nedtill, företrädesvis på sådant sätt att det är möjligt att vid behov åter öppna schaktet, ex.vis vid mycket om- fattande reparationer, ombyggnader eller rivning.
När anläggningen är i drift tillförs nytt kärnbränsle 28, i det visade ut- föringsexemplet bränsleklot, kontinuerligt eller kvasikontinuerligt (pilar P1) till reaktom R, där det inmatas i reaktorn och passerar genom denna på i ochiför sig känt sätt. lltbrändalbränsleklot 29 och eventuella grafitlclot tas ut nedtill från reaktorn R och transporteras (pilar P2) till bränsleinneslutningssektionen 18. De i bränslebehållarna 33 inneslut- na bränslekloten transporteras (pilar P4) från bränsleinneslutningssek- tionen 18 till ett av deponeríngsschakten 35 och förs ned och staplas i dessa. Nedföringen av bränslebehållarna 33 och anordningarna för ned- föringen visas symboliskt av pilar P5. Hanteringen av bränslebehållarna 33 och avlastningselementen 36 sker från förbindelseutrymmet 34.
Deponeringsschakten 35 kan vara relativt smala, ex.vis ha en diameter på ca 50-70 cm, och endast något vidare än bränslebehållarna 33 så att 528 104 13 varje behållare fyller ut i det närmaste hela schakttvärsnittet. Efterhand som stapeln växer i schaktet 35 kan avlastningselement 36 förankras stadigt i schaktväggen, så att stapeha delas upp i ett lämpligt antal del- staplar som vilar på var sitt sådant avlastningselement 36. På detta sätt undviks att behållare krossas under belastningen från ovanförliggande behållare. Innan ett avlastningselement 36 anbringas kan tomrummet kring behållarna 33 i schaktet fyllas med betong, lämpligen så kallad självkompakterande betong, som lätt söker sig ned längs stapeln och fullständigt fyller ut utrymmet kring denna.
Schakten 35 fylls lämpligen inte helt, utan endast till en nivå som ligger på ett betryggande avstånd under förbindelseutrymmet 34, ex.vis 100- 300 meter under denna. När den nivån har nåtts kan den fria återstå- ende delen av schaktet fyllas med betong, lämpligen med så kallad självkompakterande betong, så att schaktet blir effektivt förseglat.
Som framgår av ritningsfigurerna ligger förbindelsepassagen 30, fyll- ningsstationen 32, förbindelseutrymmet 34 och mynningarna på förva- ringsschakten 35 vid en nivå som är något lägre än den nivå där reak- itorsektionen l7 finns. Eventuellt kan ett djupt schakt vara upptaget under reaktorsektionen 17 och användas för direktdumpning av kärn- . bränsle om det i händelse av ett fallissemang i reaktorn R eller en annan del av anläggningen skulle bli nödvändigt att snabbt tömma reaktorn på bränsle. Ett sådant nöddumpningsschakt är antytt med punktstreckade linjer i Fig. 1.
Uppfinningen har ovan och på ritningarna exemplifierats med en utfö- ringsform som har en PB-reaktor med mer eller mindre kontinuerlig införing av nytt kärnbränsle till och uttagning av utbränt kämbränsle från reaktorn. En annan typ av PB-reaktor som med stor fördel skulle ' kunna komma till användning är en reaktor av den typ som beskrivs i US 5 051 230, med vilken anläggningen kan i princip arbeta kontinu- 528 104 14 erligt under ex.vis 2-3 år utan att nytt kårnbrânsle behöver införas i reaktorn eller utbrånt bränsle behöver tas ut.
Claims (10)
1. som till en del år placerad i en undre anlägg- ningsdel (12) belägen i marken djupt under marknivàn och till en del år placerad i en marknivånära övre ariläggriingsdel (1 1) förbunden med den övre anläggningsdelen (12) genom en passage (21-24) som sträcker sig genom en mellanliggande anläggningsdel (13), vilken skiljer den övre anlåggningsdelen (1 1) frän den undre anläggningsdelen (12), innefattande - en kâmreaktor (R) placerad i den undre sdelen (12), - anläggningsanordningar (14) för nyttiggörande av energi som pro- ducerats i kärnrealrtom och för styrning och övervakning av kärnre- aktom, vilka anläggningsanordningar till en del är placerade i den övre anlâggningsdelen (1 1) , - anläggningsanordriingar (16) för insättning (Pl) av nytt kârnbränsle (28) i kärnreaktorn (R) och för uttagning av använt kämbräxisle (29) fi-án kärnreaktorn, och - anläggningsanordningar (30) för överföring (P2) av använt kärn- brânsle (29) från kärnreaktorn (R) till iörvaringsbehàllare (31) och över- föring (P4, P5) av dessa med till desamma överlört använt kâmbrârisle till ett törvarlngsställe (19), kännetecknad av att - nämnda anläggningsanordningar (14) för nyttlggörande av energi och styrning och övervakning av kärnreaktorn (R) är till huvudsaklig del placerade i den övre anläggningsdelen, och - den undre anläggningsdelen (12) innefattar förvaringsstället (19) och ett utrymme (30, 34) för nämnda anläggningsanordningar (32) för överföring (P2) av använt kårnbränsle (29) till íörvarlngsbehållare (31) och överföring (P4) av förvaringsbehällarna (31) med till desamma över- fört använt kärnbränsle till förvaringsstället (19), och - förvaringsstället (19) är beläget pà en nivå som är lägre än nämnda utrymme (30, 34). 10 15 20 25 30 528 104 16
2. Kârnkraftanläggnirig enligt patentkrav 1, kännetecknad av att förvaringsstållet (19) omfattar ett flertal sida vid sida liggande schakt (35), som sträcker sig nedåt, företrädesvis minst 500 m, från nämnda utrymme,
3. Kärnkraftanläggning enligt patentkrav 1 eller 2, kânnetecknad av att under eller nåra intill kärnreaktorn (R) finns ett schakt i vilket från kârnrealdorn uttaget kärnbränsle kan dumpas.
4. Kârnkraftanlâggning enligt något av patentkrav 1 till 3, kännetecknad av att passagen (20-24) är åtminstone delvis blockerad.
5. Kårnkraftanläggning enligt något av patentkrav 1 till 4, känneteclnmd av att passagen (20-24) omfattar ett flertal borrade schakt.
6. Kämkraftanlåggning enligt något av patentkrav 1 till 5, kännetecknad av ett separat schakt (23) med anordningar för transport (P1) av nytt kärnbrånsle (28) till kärrirealctom.
7. Kärnkraftanlåggning enligt något av patentkrav 1 till 6, kännetecknar! av ett separat schakt (24) för transport (P3) av tomma brånslebehållare (31) från den övre anlåggningsdelen (1 1) till en i den undre anläggningsdelen (12) anordnad fyllningsstation (32) för överfö- ring av från reaktorn (R) uttaget kärnbränsle (29) till brånslebehållarna.
8. Kårnkraftanlåggning enligt något av patentkrav 1 till 7, kännetecknar! av ett att passagen omfattar ett schakt (22) som är av tillräcklig vidd för att medge transport mellan den övre (11) och den undre (12) anlåggningsdelen av den största enskilda komponent som kârnrealdorn (R) år uppbyggd av. 10 15 20 25 528 104 17
9. Sätt att uppföra en kärnkraftarilâggriing, kännetecknat av att det omfattar ßljande moment: - en passage (20-24) tas upp från marknivå ned till en nivå djupt under marknivàn och vid denna nivå anordnas en undre anlåggningsdel (12), som innefattar dels ett reaktorutrymme för en kârnreaktor (R), dels ett utrymme (18. 30, 34) för anlâggningsanordriingar (32, P2. P4) för hantering av kårnbrånsle som har tagits ut ur reaktom, och dels ett förvarlngsutrymme (19) för det innesluma kåmbrânslet, vilket förva- ringsutxymme ligger på en lägre nivå än nämnda utrymme (18, 30, 34) för anläggningsanordningar (18, 30, 34), - ireaktorutrymmet anordnas en kårnreaktor (R). - i utrymmet för anlâggningsanordningar placeras en fyllningsstation (32) för överföring av från kärnreaktorn (R) uttaget kâmbrânsle (29) till brânslebehållare (31) och för överföring av dessa och till desamma över- fört kårnbränsle till förvaringsutrymmet (19), - en marknivânâra övre anlåggningsdel (1 1) anordnas och förses med utrustning för nyttiggörande av energi som har producerats i kärnreak- tom, för styrning och övervakning av kårnreaktom och utrustning för överföring av nytt kârnbränsle (28) till kärnreaktom (R), vilken utrust- ning kommunicerar med utrustningen i den undre anlâggningsdelen (12) genom nämnda passage (20-24), som sträcker sig genom en mel- lanliggande anlággningsdel (13) belägen mellan den övre och den undre arllâggningsdelen.
10. Sätt enligt patentkrav 9, kännetecknat av att passagen tas upp genom borrning av ett flertal sida vid sida belägna schakt.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0402863A SE528104C2 (sv) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan |
UAA200704301A UA87163C2 (ru) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | Ядерная энергетическая установка и способ ее строительства |
US11/718,057 US20090135986A1 (en) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | Nuclear power installation and a method for its construction |
CNA2005800393264A CN101124640A (zh) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | 核动力设施及其建造方法 |
RU2007123567/06A RU2007123567A (ru) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | Ядерная энергетическая установка и способ ее постройки |
JP2007542979A JP2008522155A (ja) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | 原子力発電施設およびその建設方法 |
PCT/SE2005/001763 WO2006057603A1 (en) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | A nuclear power installation and a method for its construction |
EP05804347A EP1815481A4 (en) | 2004-11-24 | 2005-11-24 | NUCLEAR ENERGY INSTALLATION AND METHOD OF CONSTRUCTION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0402863A SE528104C2 (sv) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0402863D0 SE0402863D0 (sv) | 2004-11-24 |
SE0402863L SE0402863L (sv) | 2006-05-25 |
SE528104C2 true SE528104C2 (sv) | 2006-09-05 |
Family
ID=33516519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0402863A SE528104C2 (sv) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090135986A1 (sv) |
EP (1) | EP1815481A4 (sv) |
JP (1) | JP2008522155A (sv) |
CN (1) | CN101124640A (sv) |
RU (1) | RU2007123567A (sv) |
SE (1) | SE528104C2 (sv) |
UA (1) | UA87163C2 (sv) |
WO (1) | WO2006057603A1 (sv) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009105014A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Oyster International N.V. | A method for storing hazardous materials |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITRM20070256A1 (it) | 2007-05-07 | 2008-11-08 | Susanna Antignano | Impianto nucleare supersicuro e a decommissioning semplificato/facilitato. |
CN103635972B (zh) * | 2011-07-02 | 2016-05-25 | 比约恩·西格德·拉姆普 | 用于构建安全核反应堆的方法及相应的反应堆 |
RU2528617C2 (ru) * | 2011-11-30 | 2014-09-20 | Борис Евгеньевич Каляев | Технология строительства атомных электростанций |
CN102436856A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-05-02 | 匡仲平 | 核泄漏事故引发的核辐射污染规避方法 |
TWI789397B (zh) | 2017-06-05 | 2023-01-11 | 美商深絕公司 | 於地下岩層中儲存危險材料 |
CN111430058B (zh) * | 2020-03-18 | 2021-06-08 | 张云逢 | 高放射性核废料深井填埋处置结构以及高放射性核废料深井填埋处置方法 |
CN115295195A (zh) | 2022-08-15 | 2022-11-04 | 清华大学 | 高温气冷堆抽吸装置 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3214343A (en) * | 1958-01-03 | 1965-10-26 | Richfield Oil Corp | Nuclear reactor operational in a well bore |
SE316847B (sv) * | 1968-03-28 | 1969-11-03 | Asea Ab | |
US3755076A (en) * | 1971-12-03 | 1973-08-28 | T Lindsley | Nuclear powered energy conversion system |
US4192629A (en) * | 1976-12-13 | 1980-03-11 | Hallenius Tore J | System for the storage of radioactive material in rock |
DE2840086C2 (de) * | 1978-09-14 | 1981-09-24 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Kernreaktoranlage mit einer Auffangeinrichtung für einen abschmelzenden Reaktorkern |
JPS5913987A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-24 | ア−ル・アンド・デ−・アソシエイツ・インコ−ポレ−テツド | 原子炉用コアキャッチャ−装置 |
US5051230A (en) * | 1985-09-18 | 1991-09-24 | Eberhardt Teuchert | Nuclear reactor of a ball-bed type for batch-wise use of core fuel balls replaced by a new batch at relatively long intervals |
US4971752A (en) * | 1988-12-14 | 1990-11-20 | Parker Louis W | Safety design for nuclear power plants |
JP2522703B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1996-08-07 | 株式会社真木文化研究所 | 原子力発電システム及びその建設方法 |
US5223208A (en) * | 1990-08-14 | 1993-06-29 | Moritaka Ishimaru | Nuclear power generation system and its construction method |
JPH04115189A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-16 | W Parker Louis | 原子力プラント設備 |
JP2902142B2 (ja) * | 1991-04-01 | 1999-06-07 | 三菱重工業株式会社 | 溶融炉心冷却設備 |
JP3010889B2 (ja) * | 1992-03-26 | 2000-02-21 | 住友金属鉱山株式会社 | 使用済核燃料貯蔵庫 |
JPH08271668A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-18 | Toshiba Corp | 原子炉格納容器 |
JP3231594B2 (ja) * | 1995-10-16 | 2001-11-26 | 株式会社日立製作所 | キャスク保管設備 |
JPH09281288A (ja) * | 1996-04-18 | 1997-10-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 放射性廃棄物処分用容器 |
CN1439162A (zh) * | 2000-06-29 | 2003-08-27 | 埃斯科姆公司 | 卵石床式核反应堆 |
DE60210066T2 (de) * | 2001-05-23 | 2006-08-17 | Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Ltd. | Verfahren und vorrichtung zum abbremsen von kugelförmigen betriebselementen in einem kugelhaufenreaktor |
US6597755B2 (en) * | 2001-07-06 | 2003-07-22 | Leroy Paul Seefeld | Apparatus and method for installing nuclear reactors |
US20030194043A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-16 | Ougouag Abderrafi M. | Nuclear reactor system and method for automatically scramming the same |
US6865245B2 (en) * | 2002-10-03 | 2005-03-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Guide ring to control granular mixing in a pebble-bed nuclear reactor |
SE525468C2 (sv) * | 2002-11-29 | 2005-03-01 | Oyster Internat Nv C O H B Man | Behållaranordning för förvaring av riskmaterial, i synnerhet för slutförvaring av kärnbränsle, och sätt för dess framställning |
-
2004
- 2004-11-24 SE SE0402863A patent/SE528104C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-11-24 WO PCT/SE2005/001763 patent/WO2006057603A1/en active Application Filing
- 2005-11-24 EP EP05804347A patent/EP1815481A4/en not_active Withdrawn
- 2005-11-24 UA UAA200704301A patent/UA87163C2/ru unknown
- 2005-11-24 RU RU2007123567/06A patent/RU2007123567A/ru not_active Application Discontinuation
- 2005-11-24 CN CNA2005800393264A patent/CN101124640A/zh active Pending
- 2005-11-24 JP JP2007542979A patent/JP2008522155A/ja active Pending
- 2005-11-24 US US11/718,057 patent/US20090135986A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009105014A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Oyster International N.V. | A method for storing hazardous materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA87163C2 (ru) | 2009-06-25 |
SE0402863L (sv) | 2006-05-25 |
US20090135986A1 (en) | 2009-05-28 |
SE0402863D0 (sv) | 2004-11-24 |
CN101124640A (zh) | 2008-02-13 |
WO2006057603A1 (en) | 2006-06-01 |
EP1815481A1 (en) | 2007-08-08 |
RU2007123567A (ru) | 2008-12-27 |
JP2008522155A (ja) | 2008-06-26 |
EP1815481A4 (en) | 2010-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101299979B1 (ko) | 원자로를 포함하는 원자로 조립체 및 원자로의 냉각 방법 | |
US10330348B2 (en) | Closed-loop geothermal energy collection system | |
CN101689407B (zh) | 超安全并且可简易拆除的核电厂 | |
US20090135986A1 (en) | Nuclear power installation and a method for its construction | |
US9574552B2 (en) | System and method for power generation | |
Cisneros et al. | Technical Description of the “Mark 1” Pebble-Bed Fluoride-Salt-Cooled High-Temperature Reactor (PB-FHR) Power Plant | |
US20110054234A1 (en) | A Method for Storing Hazardous Materials | |
Collum | Nuclear Facilities: A Designer's Guide | |
Venter et al. | PBMR reactor design and development | |
Maes | Mechanical design of the small-scale experimental ADS: MYRRHA | |
EP1517337B1 (en) | Method for disposing of power station facility directly below the original location | |
EP0153308B1 (en) | Retrofittable nuclear reactor | |
WO2003005372A2 (en) | Apparatus and method for installing nuclear reactors | |
US20200208517A1 (en) | Underground vertical shafts and nuclear reactors using the same | |
Mahar et al. | Underground Nuclear Power Parks: Power Plant Design Implications | |
CA2352274A1 (en) | Oil sand spiral surface mining apparatus | |
Hardin | DPC Disposal Concepts of Operations. Final Report | |
JP2024000011A (ja) | 掘削方法 | |
Kukkola | DECOMMISSION PLANS FOR LOVIISA 1 AND 2 UNITS IN FINLAND | |
Hedman et al. | Design, construction and safety assessments for a repository in bedrock | |
CN104751922A (zh) | 地下超安全核电站 | |
Kumar et al. | Post Fukushima Up-Grades in Prototype Fast Breeder Reactor Project | |
Beale et al. | Deep repository design: offshore and onshore concepts | |
OPERATIONS | GAS COOLED POWER REACTOR | |
Safutin et al. | MHR-T power-technological complex: safety aspects |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |