JPH07128476A - 原子炉安全設備 - Google Patents

原子炉安全設備

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Publication number
JPH07128476A
JPH07128476A JP5271558A JP27155893A JPH07128476A JP H07128476 A JPH07128476 A JP H07128476A JP 5271558 A JP5271558 A JP 5271558A JP 27155893 A JP27155893 A JP 27155893A JP H07128476 A JPH07128476 A JP H07128476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
coolant
catcher
pressure vessel
core catcher
Prior art date
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Pending
Application number
JP5271558A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Suzuki
洋明 鈴木
Taichi Takii
太一 滝井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH07128476A publication Critical patent/JPH07128476A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】圧力容器2の下方にコア・キャッチャ20を設
置し、仕切板21により複数の区画に分割する。 【効果】仮想的な事故時の動的な荷重の規模が制限さ
れ、格納容器の耐圧を低くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は格納容器を有する原子力
発電所の原子炉安全設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の装置には、特開平3−152497 号公
報に記載のように、仮想的な事故時に圧力容器の下方に
冷却材を供給するようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、仮想
的な事故時に圧力容器の下方に流出する炉心から冷却材
への過渡的な伝熱量を制限する点が考慮されておらず、
炉心が冷却材と接触する際に急激に蒸発して動的な荷重
が発生する可能性があるため、格納容器の耐圧を高めて
おく必要があるという問題点があった。
【0004】本発明の目的は、仮想的な事故時に圧力容
器の下方に流出する炉心から冷却材への過渡的な伝熱量
を制限し、仮想的な事故時に発生する可能性のある動的
な荷重の規模を制限することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、炉心を内蔵する圧力容器と、前記圧力容
器を配置した格納容器と、前記圧力容器の下方に冷却材
を供給する手段とを有する原子炉安全設備において、前
記圧力容器の下方に仕切板により形成される複数の区画
を有するコア・キャッチャを設置する。
【0006】好ましくは、前記コア・キャッチャの複数
の区画を形成する仕切板の下方に区画を連通する流路を
設け、前記流路を前記炉心より低融点の材料で栓をす
る。
【0007】また、好ましくは、前記コア・キャッチャ
の複数の区画の下方に前記炉心より低融点の材料を設置
する。
【0008】
【作用】本発明では、圧力容器の下方に仕切板により形
成される複数の区画を有するコア・キャッチャを設置す
るので、以下のような作用が得られる。即ち、炉心の一
部が圧力容器の下方に流出するような仮想的な事故時
に、流出した炉心はコア・キャッチャの複数の区画に分
割されて保持される。この状況で冷却材をコア・キャッ
チャの複数の区画の一つに供給すると、冷却材は各区画
を満たしながら拡がるため炉心から冷却材への過渡的な
伝熱量が制限される。さらに、冷却材がコア・キャッチ
ャを満たしている状態で炉心の一部が圧力容器の下方に
流出した場合でも、流出した炉心はコア・キャッチャの
複数の区画に分割されて保持されるため、いわゆる水蒸
気爆発が仮に発生しても、水蒸気爆発に寄与する炉心の
量は各区画に保持される量に制限されているため炉心か
ら冷却材への過渡的な伝熱量が制限される。
【0009】また、コア・キャッチャの複数の区画を形
成する仕切板の下方に区画を連通する流路を設け、流路
を炉心より低融点の材料で栓をするので、以下のような
作用が得られる。即ち、炉心の一部が圧力容器の下方に
流出するような仮想的な事故時に、流出した炉心はコア
・キャッチャの複数の区画に分割されて保持される。こ
の状況で冷却材をコア・キャッチャの複数の区画の一つ
に供給すると、冷却材は各区画を満たしながら拡がるた
め炉心から冷却材への過渡的な伝熱量が制限される。コ
ア・キャッチャの複数の区画を形成する仕切板の下方の
流路に設置した栓は炉心より低融点の材料であるため溶
融し、コア・キャッチャの複数の区画は連通して炉心が
移動できるようになり、炉心はコア・キャッチャをほぼ
同液位で満たす。これにより、炉心と冷却材との伝熱面
積が増大し、炉心は冷却材により効率的に冷却されるよ
うになる。
【0010】また、コア・キャッチャの複数の区画の下
方に炉心より低融点の材料を設置するので、以下のよう
な作用が得られる。即ち、炉心の一部が圧力容器の下方
に流出するような仮想的な事故時に、流出した炉心はコ
ア・キャッチャの複数の区画に分割されて保持される。
この状況で冷却材をコア・キャッチャの複数の区画の一
つに供給すると、冷却材は各区画を満たしながら拡がる
ため炉心から冷却材への過渡的な伝熱量が制限される。
さらに、炉心は低融点の材料と混合して融点が低下し、
流動性が向上してコア・キャッチャの複数の区画間を容
易に移動できるようになり、炉心と冷却材との伝熱面積
が速やかに増大し、炉心は冷却材により効率的に冷却さ
れるようになる。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を図1により説明する。図
1は沸騰水型原子炉の断面図であり、炉心1は圧力容器
2で囲われ、圧力容器2は格納容器3の内部に包含され
ている。圧力抑制室4はベント管5により格納容器3内
部のドライウェル10と連結されている。圧力容器2の
下方に位置する下部ドライウェル11にはコア・キャッ
チャ20を設置し、コア・キャッチャ20の下方の空間
と圧力抑制室4の水プールとを配管30で連結し、コア
・キャッチャ20の下方の空間とベント管5とを配管3
1とで連結し、配管31とコア・キャッチャ20の上方
の空間との間に可溶金属で栓をした弁40を設置してい
る。本実施例の特徴は、コア・キャッチャ20を仕切板
21により複数の区画に分割している点である。
【0012】このような原子炉において、圧力容器2に
連結された配管、例えば、主蒸気管12、が破断するよ
うな仮想的な冷却材喪失事故時には、圧力容器2へ冷却
材を供給する非常用炉心冷却系が作動して圧力容器2内
部の冷却材液位を炉心1より上方に維持するように設計
されている。この非常用炉心冷却系が作動せず、炉心1
の冷却に失敗するという、極めて確率の低い仮想的な事
故が仮に発生するとしても、以下に述べるように炉心1
を効率的に冷却し、かつ、炉心1から冷却材への過渡的
な伝熱量を制限して動的な荷重の規模を制限することが
できる。即ち、このような仮想的な事故時に炉心1の一
部は圧力容器2から下部ドライウェル11に流出し、流
出した炉心1はコア・キャッチャ20の複数の区画に分
割されて保持される。炉心1からの輻射熱により可溶金
属で栓をした弁40が加熱されて、栓が溶けることによ
り弁40が開放され、圧力抑制室4の冷却材がコア・キ
ャッチャ20の複数の区画の一つに供給される。冷却材
はコア・キャッチャ20の各区画を満たしながら拡がる
ため炉心1から冷却材への過渡的な伝熱量が制限され
る。さらに、冷却材がコア・キャッチャ20を満たして
いる状態で炉心1の一部が圧力容器2の下方に流出する
場合でも、流出した炉心1はコア・キャッチャ20の各
区画に分割されて保持されるため、いわゆる水蒸気爆発
が仮に発生しても、水蒸気爆発に寄与する炉心1の量
は、各区画に保持される量に制限されるため、炉心1か
ら冷却材への過渡的な伝熱量が制限される。なお、コア
・キャッチャ20は炉心1より高融点の材料、例えば酸
化マグネシウムで製作し、さらに中性子吸収材、例え
ば、ボロンを含有させておくことが望ましい。
【0013】本発明によれば、仮想的な事故時に圧力容
器の下方に流出する炉心から冷却材への過渡的な伝熱量
を制限し、仮想的な事故時に発生する可能性のある動的
な荷重の規模を制限できるため、格納容器の耐圧を低く
できる。
【0014】本発明の他の実施例を図2により説明す
る。図2はコア・キャッチャ20の断面図であり、他の
構成は図1の実施例と同じである。本実施例の特徴は、
コア・キャッチャ20の複数の区画を形成する仕切板2
1の下方に区画を連通する流路50を設け、流路50に
は炉心1より低融点の材料、例えば鉛、で製作された栓
51を設置している点である。
【0015】このようなコア・キャッチャ20を設置し
た原子炉において、炉心の冷却に失敗するという、極め
て確率の低い仮想的な事故が仮に発生するとしても、以
下に述べるように炉心1を効率的に冷却し、かつ、炉心
1から冷却材への過渡的な伝熱量を制限して動的な荷重
の規模を制限することができる。即ち、このような仮想
的な事故時に炉心1の一部は圧力容器2から流出し、コ
ア・キャッチャ20の複数の区画に分割されて保持され
る。冷却材がコア・キャッチャ20の複数の区画の一つ
に供給されると、冷却材はコア・キャッチャ20の各区
画を満たしながら拡がるため炉心1から冷却材への過渡
的な伝熱量が制限される。さらに、冷却材がコア・キャ
ッチャ20を満たしている状態で炉心1の一部が圧力容
器2の下方に流出する場合でも、流出した炉心1はコア
・キャッチャ20の各区画に分割されて保持されるた
め、いわゆる水蒸気爆発が仮に発生しても、水蒸気爆発
に寄与する炉心1の量は、各区画に保持される量に制限
されるため、炉心1から冷却材への過渡的な伝熱量が制
限される。さらに本実施例では、栓51が炉心1より低
融点の材料であるため溶融し、コア・キャッチャ20の
複数の区画は連通して炉心1が移動できるようになり、
炉心1はコア・キャッチャ20をほぼ同液位で満たす。
これにより、炉心1と冷却材との伝熱面積が増大し、炉
心1は冷却材により効率的に冷却されるようになる。
【0016】本発明によれば、仮想的な事故時に圧力容
器の下方に流出する炉心から冷却材への過渡的な伝熱量
を制限し、仮想的な事故時に発生する可能性のある動的
な荷重の規模を制限できるため、格納容器の耐圧を低く
できる効果があり、さらに炉心を冷却材により効率的に
冷却できる。
【0017】本発明のさらに他の実施例を図3により説
明する。図3はコア・キャッチャ20の断面図であり、
他の構成は図1の実施例と同じである。本実施例の特徴
は、コア・キャッチャ20の複数の区画を形成する仕切
板21の下方に区画を連通する流路50を設け、流路5
0には炉心1より低融点の材料、例えば鉛、で製作され
た栓51を設置するとともに、各区画の下方に炉心1よ
り低融点の材料52、例えば、ガラスを設置している点
である。
【0018】このようなコア・キャッチャ20を設置し
た原子炉において、炉心の冷却に失敗するという、極め
て確率の低い仮想的な事故が仮に発生するとしても、以
下に述べるように炉心1を効率的に冷却し、かつ、炉心
1から冷却材への過渡的な伝熱量を制限して動的な荷重
の規模を制限することができる。即ち、このような仮想
的な事故時に炉心1の一部は圧力容器2から流出し、コ
ア・キャッチャ20の複数の区画に分割されて保持され
る。冷却材がコア・キャッチャ20の複数の区画の一つ
に供給されると、冷却材はコア・キャッチャ20の各区
画を満たしながら拡がるため炉心1から冷却材への過渡
的な伝熱量が制限される。さらに、冷却材がコア・キャ
ッチャ20を満たしている状態で炉心1の一部が圧力容
器2の下方に流出する場合でも、流出した炉心1はコア
・キャッチャ20の各区画に分割されて保持されるた
め、いわゆる水蒸気爆発が仮に発生しても、水蒸気爆発
に寄与する炉心1の量は、各区画に保持される量に制限
されるため、炉心1から冷却材への過渡的な伝熱量が制
限される。さらに本実施例では、各区画に保持される炉
心1は低融点の材料52と混合して融点が低下し、流動
性が向上してコア・キャッチャ20の複数の区画間を容
易に移動できるようになり、炉心1はコア・キャッチャ
20をほぼ同液位で満たす。これにより、炉心1と冷却
材との伝熱面積が速やかに増大し、炉心1は冷却材によ
り効率的に冷却されるようになる。
【0019】本発明によれば、仮想的な事故時に圧力容
器の下方に流出する炉心から冷却材への過渡的な伝熱量
を制限し、仮想的な事故時に発生する可能性のある動的
な荷重の規模を制限できるため、格納容器の耐圧を低く
できる効果があり、さらに炉心を冷却材により速やか
に、かつ効率的に冷却できる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、仮想的な事故時に圧力
容器の下方に流出する炉心から冷却材への過渡的な伝熱
量を制限し、仮想的な事故時に発生する可能性のある動
的な荷重の規模を制限できるため、格納容器の耐圧を低
くできる。
【0021】また、炉心を冷却材により効率的に冷却で
きる。
【0022】さらに炉心を冷却材により速やかに、かつ
効率的に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】沸騰水型原子炉の断面図。
【図2】本発明の一実施例のコア・キャッチャの断面
図。
【図3】本発明の他の実施例のコア・キャッチャの断面
図。
【符号の説明】
1…炉心、2…圧力容器、3…格納容器、4…圧力抑制
室、11…下部ドライウェル、20…コア・キャッチ
ャ、21…仕切板、40…弁。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉心を内蔵する圧力容器と、前記圧力容器
    を配置した格納容器と、前記圧力容器の下方に冷却材を
    供給する手段とを有する原子炉安全設備において、前記
    圧力容器の下方に仕切板により形成される複数の区画を
    有するコア・キャッチャを設置したことを特徴とする原
    子炉安全設備。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記コア・キャッチャ
    の複数の区画を形成する前記仕切板の下方に区画を連通
    する流路を設け、前記流路を前記炉心より低融点の材料
    で栓をした原子炉安全設備。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記コア・キャッチャ
    の複数の区画の下方に前記炉心より低融点の材料を設置
    した原子炉安全設備。
JP5271558A 1993-10-29 1993-10-29 原子炉安全設備 Pending JPH07128476A (ja)

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JP5271558A JPH07128476A (ja) 1993-10-29 1993-10-29 原子炉安全設備

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11304979A (ja) * 1998-03-31 1999-11-05 Siempelkamp Guss & Anlagentechnik Holding Gmbh & Co 炉心溶融物用捕集貯蔵所
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US9025721B2 (en) 2010-03-29 2015-05-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Holding device
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JP2017194359A (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 原子炉のコアキャッチャ

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