Установка ядерного реактора с устройством удержания ядра и способ внешнего охлаждения последнего путем естественной циркуляции

Установка ядерного реактора с устройством удержания ядра и способ внешнего охлаждения последнего путем естественной циркуляции

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство удержания расплава активной зоны ядерного реактора расположено внутри реакторной шахты под корпусом ядерного реактора. Устройство содержит охлаждаемый резервуар, имеющий основание и боковую стенку, доходящую до уровня активной зоны. Между резервуаром и днищем и стенками шахты находится дистанционирующее промежуточное пространство, в котором расположена система внешнего охлаждения резервуара и завихряющие тела для создания турбулентного потока охлаждающей жидкости. Система внешнего охлаждения резервуара выполнена в виде двойной воздушной и водяной системы охлаждения, которая при нормальном режиме работы реакторной установки служит для воздушного охлаждения корпуса реактора. При аварии реактора с расплавлением активной зоны в систему охлаждения поступает вода из резервуара. При этом в системе охлаждения возникает естественная циркуляция. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к установке ядерного реактора, в частности, для ядерных реакторов на легкой воде, с напорным резервуаром реактора с ядром реактора и устройством удержания ядра согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение относится также к способу ввода в действие и поддержания внешнего охлаждения устройства удержания активной зоны в установке ядерного реактора, согласно ограничительной части пункта 22 формулы изобретения.

В последующем тексте термин "напорный резервуар реактора" соответствует термину "корпус реактора", "ядро реактора" соответствует "активной зоне реактора" и "яма реактора" соответствует "шахте реактора".

Из патента США 4,442,065 известен улавливающий резервуар для расплава активной зоны, который расположен под шахтой реактора в земле. Этот улавливающий резервуар имеет признаки ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Подобная установка ядерного реактора уже известна из US-A-3 607 630. Эта известная установка содержит кроме того, следующие признаки: несущая и защитная структура ограничивает областью основания и окружающей стенкой реакторную яму, а расположенный с вертикальным и боковым зазором относительно области основания или соответственно окружающей стенки в реакторной яме напорный резервуар реактора опирается на несущую и защитную структуру. Устройство удержания ядра содержит при этом охлаждаемый с помощью охлаждающей жидкости улавливающий (приемный) резервуар для расплава ядра, который выполнен внутри реакторной ямы и ниже напорного резервуара реактора в области основания несущей и защитной структуры. Улавливающий резервуар, обозначаемый также как "Core Catcher", является плоским, имеет форму лотка и внутреннее водяное охлаждение. Через напорный трубопровод он подключен к расположенному на более высоком уровне наливному резервуару. Образующийся в гипотетическом случае расплава ядра, то есть если расплав ядра распределен в улавливающем резервуаре, влажный пар через выпускной трубопровод выпускается в защитную оболочку или в устройства конденсации (сепараторы пара). Конденсированная охлаждающая вода возвращается к наливному резервуару. Улавливающий резервуар состоит из множества параллельных труб, которые подключены со стороны впуска и выпуска к общей распределительной или соответственно сборной трубе. Относительно хорошие свойства охлаждения этого известного улавливающего резервуара однако могут ухудшаться, в частности, в реакторах большой мощности, если вследствие больших падающих масс структура труб улавливающего резервуара деформируется и за счет этого поперечные сечения охлаждения уменьшаются или блокируются.

Core Catcher согласно другому не опубликованному ранее документу GB-A-2 236 210 имеет улавливающий резервуар в виде конструкции многослойного сэндвича ("multilayer sandwich construktion") с несущим, выгнутым вниз стальным горшком, облицовкой с входящими в зубчатое зацепление друг с другом цирконовыми огнеупорными кирпичами и закрывающей облицовку сверху стальной оболочкой, которая проплавляется в случае появления расплава ядра, то есть жертвуется. Так как улавливающий объем Core Catcher является относительно небольшим и альтернативно к газовому охлаждению предусмотрено только водяное охлаждение стоячим водяным столбом в защитной яме или яме реактора, то эффективное длительное охлаждение расплава ядра (который в начальной стадии может иметь температуры выше 2000^oC) было бы возможным только при небольших мощностях реактора, поскольку иначе может появляться пленочное кипение на внешней стальной оболочке Core Catcher с опасностью существенного ухудшения теплопередачи.

В основе изобретения поэтому лежит задача указания установки ядерного реактора названного вначале вида, в которой за счет выполнения и установки улавливающего резервуара даже при больших мощностях реактора и весе ядра реактора обеспечивается достаточное поперечное сечение охлаждающих каналов и охлаждение возможного расплава ядра без опасения ухудшения определяющей охлаждающие каналы структуры за счет деформирующих сил появляющихся масс.

Далее для реакторной установки согласно изобретения в рамках подзадач или побочных задач должны быть даны предпосылки для возможности охлаждения улавливающего резервуара жидкостью по принципу естественной циркуляции; а также такого осуществления двойной системы охлаждения (воздушное охлаждение и водяное охлаждение), чтобы в случае аварийного охлаждения воздушное охлаждение частично заменялось водяным охлаждением без особых команд на переключение. Другая подзадача заключается в том, чтобы при имеющемся расплаве ядра эффективно задерживать исходящее от основания улавливающего резервуара радиоактивное излучение от находящихся выше улавливающего резервуара частей стен несущей и защитной структуры. Следующая подзадача состоит в том, чтобы интегрировать окружающую напорный резервуар ректора тепловую защиту в систему из улавливающего резервуара и двойного охлаждения.

До сих пор не было недостатка в предложениях, как исключить с помощью особых предосторожностей аварийный случай расплавления ядра. Философия безопасности, разработанная в последнее время, исходит из того, что с точки зрения техники безопасности лучше включать аварийный случай расплавления ядра как бы ни мала была вероятность его появления в расчеты. Из этого и исходит изобретение. Изобретением должен быть создан особенно эффективный защитный барьер для предотвращения нежелательных последствий теоретически предполагаемого аварийного случая расплава ядра.

Другие подзадачи, которые стоят в зависимости с определенной выше общей задачей, получаются из следующих рассуждений. В случае ядерных электростанций на легкой воде в общем и в случае ядерных реакторов, охлаждаемых водой под давлением является желательным, чтобы во всех предположительных аварийных случаях оставалась сохраненной целостность защитной оболочки, то есть также и в случае расплава ядра, идет ли речь о начинающемся, частичном расплавлении ядра или о полном проплавлении ядра. Для обуздания такого аварийного случая выставляются следующие требования: а) из расплава ядра не должны попадать в защитную оболочку (контейнмент) в большом объеме никакие продукты распада; более того они должны оставаться покрытыми непрерывно охлаждаемой водой или другим подходящим жидким охлаждающим средством или соответственно образовывать в результате охлаждения корку, чтобы достичь эффекта удержания; b) расплав ядра не должен вступать во взаимодействие в первые дни после превосходящего расчеты события, с бетоном несущей структуры резервуара безопасности. Это также потому, что с другой стороны могут освобождаться водород, водяной пар, не конденсируемые газы и другие продукты реакции; с) должно быть обеспечено долговременное охлаждение расплава ядра, с помощью которого должно отводиться к тепловому стоку тепло вторичного распада и долговременно расплав должен приводится к затвердению и удерживаться в твердом агрегатном состоянии; d) должны предотвращаться взрывы пара большого масштаба, которые могут возникать в результате того, что большие массы расплава ядра падают или "плюхаются" в водяную ванну.

Поставленная задача относительно установки ядерного реактора решается комбинацией признаков пункта 1 формулы изобретения и относительно способа комбинацией признаков пункта 22 формулы изобретения.

Выгодные дальнейшие развития предмета пункта 1 формулы изобретения указаны в зависимых пунктах 2 21 формулы изобретения.

Достигаемые изобретением преимущества следует видеть прежде всего в следующем: улавливающий резервуар имеет такую высоту ( около 3м), что имеет место минимальная высота для выполнения потока естественной циркуляции при наполненных жидкостью охлаждающих каналов со стороны основания и со стороны боковой стенки (внешней системы охлаждения). Улавливающий резервуар защищает не только своей стенкой основания, на также и своей вытянутой вверх боковой стенкой бетон несущей и защитной структуры (биологический экран) от воздействия тепла и излучения, которые исходят от напорного резервуара реактора или расплава ядра. При этом реакторная яма по ее ширине в свету (внутренний диаметр) и по ее глубине целесообразно имеет такие размеры, чтобы также при достаточно большом дистанционирующем промежуточном пространстве (= ширине зазора внешней системы охлаждения) улавливающий резервуар окружает объем, который позволяет облицовывать основное тело, предпочтительно выполненный из температурноустойчивого стального сплава тигель, на его внутренней стороне защитным слоем и каменной кладкой из экранирующих бетонных камней, и несмотря на это оставлять достаточный приемный объем для возможного случая расплава ядра. Основное тело типа тигеля и опирание через завихряющие тела на его нижней стороне причем завихряющие тела выполнены в виде создающих турбулентность направляющих тел потока могут быть без особых сложностей выполнены настолько прочными и с распределенной по основной поверхности несущей способностью, что могут быть сохранены достаточно большие охлаждающие поперечные сечения, также при сильной динамической и статической нагрузке. Внешнее охлаждение улавливающего резервуара может быть выполнено вследствие больших поперечных сечений пропускания во внешней системе охлаждения, создаваемого потока естественной циркуляции с соответствующим расходом охлаждающего средства и созданного турбулентного потока настолько эффективным, что также при самой высокой термической нагрузке исключается пленочное кипение на внешних охлаждающих поверхностях улавливающего резервуара.

Предпочтительно охлаждающие каналы со стороны основания через систему впускных каналов, а охлаждающие каналы со стороны боковой стенки через систему выпускных каналов подключены к предусмотренному вне несущей и защитной структуры, образующему отстойник здания реактора или связанному с ним резервуару охлаждающей воды с такой высотой подъема, что при горячем улавливающем резервуаре и водонаполненных охлаждающих каналах возникает поток естественной циркуляции через охлаждающие каналы. Улавливающий резервуар может быть смонтирован подвешенным на несущей и защитной структуре. Для этой цели он может быть снабжен подобно установленному подвешенным внутри напорного резервуара ядерному резервуару несущим фланцем, которым он опирается на соответствующие несущие поверхности несущей и защитной структуры. Предпочтительно однако улавливающий резервуар опирается на части основания несущей и защитной посредством завихряющих тел (тогда также и опорных тел), поскольку за счет этого может быть достигнута двойная функция (опирание и создание турбулентности). Для обеспечения беспрепятственного теплового расширения в радиальном направлении стенка основания улавливающего резервуара может быть установлена на своих опорных телах или последние могут быть установлены скользящими или подпружинено в области основания несущей и защитной структуры. Особенно благоприятным оказалось выполнение улавливающего резервуара в виде тигля и при этом с изгибом его стенки основания вниз или соответственно наружу, причем его стенка основания через скругленную краевую область переходит в боковую стенку, а боковая стенка предпочтительно от скругленной краевой области до верхнего края улавливающего резервуара легко конически сужается. Для стенки основания улавливающего резервуара является предпочтительным, если она от самой низкой центральной области до краевой области расширена в форме плоской конической оболочки, лежащие в аксиально-радиальной плоскости площади сечения которой проходят с небольшим углом подъема к горизонтали. Этот слабый подъем, также как и закругление в краевой области облегчают смывание стенки основания и боковой стенки охлаждающей жидкостью, в частности, водой по принципу естественной циркуляции и делают тем самым возможным эффективное охлаждение.

Для ротационно-симметричного, равномерного охлаждения улавливающего резервуара по принципу естественной циркуляции согласно дальнейшему развитию изобретения предусмотрено, что система выпускных каналов впадает в охлаждающие каналы со стороны основания в центральной области стенки основания улавливающего резервуара через впускную камеру, что от впускной камеры охлаждающие каналы со стороны основания проходят наружу до краевой области улавливающего резервуара и что в краевой области примыкает проходящий вверх охлаждающий канал со стороны боковой стенки, который впадает в выпускную систему каналов. При этом система впускных каналов пронизывает целесообразным образом область основания несущей и защитной структуры и простирается от стенки основания камеры, образующей внешний резервуар охлаждающей воды, до центральной области стенки основания улавливающего резервуара. В соответствии с этим система выпускных каналов пронизывает окружную стенку несущей и защитной структуры, образует продолжение охлаждающего канала со стороны боковой стенки и впадает в резервуар охлаждающей воды в его верхней области уровня.

Для функции защитного барьера улавливающего резервуара является предпочтительным, если основное тело улавливающего резервуара образовано тиглем, состоящим из нержавеющего, температуростойкого стального сплава, что внутренние поверхности основания и боковые поверхности облицованы защитной оболочкой, которая служит для защиты материала тигля от воздействия расплава, и если в качестве второго защитного слоя для тигля на защитную оболочку следует запас жертвуемого материала, количество которого достаточно для реакции с максимально возможным объемом расплава ядра, проникающего при возможном аварийном случае в улавливающий резервуар. Защитная оболочка состоит предпочтительно из одного из следующих сплавов, а именно в отдельности или в комбинации: MgO, UO₂ или ThO₂. Облицовка запасом жертвуемого материала в форме гранулята или грубозернистой засыпки или предпочтительно в форме каменной кладки из экранирующих бетонных камней имеет целью, изменить значения материала смеси, например, чтобы защитить стенку улавливающего резервуара от высоких температур непосредственно после выхода расплава ядра в улавливающий резервуар; израсходовать энергию за счет расплавления жертвуемого материала, чтобы замедлить нагревание расплава и, таким образом, сделать возможным для охлаждения принимать во внимание более низкие значения для тепла последующего распада; сделать расплав более жидкотекучим; повысить его теплопроводность; увеличить его поверхность; улучшить теплопередачу от расплава ядра на охлаждающие поверхности; избежать взрывов пара путем вытеснения объемов воды; создать определенные основы вычислений за счет известных свойств жертвуемого материала и снизить точку плавления смеси и температуру расплава.

Выше поясненные канальные тела в своем качестве направляющих тел потока для создания турбулентного потока во внешней системе охлаждения согласно предпочтительной форме осуществления выполнены в виде так называемых дельта-крыльев в виде призм с трехсторонними плоскостями, которые, по меньшей мере, закреплены на лежащем с охлаждающим зазором против стенки основания улавливающего резервуара основании несущей и защитной структуры. Подобные дельта-крылья проявили себя особенно эффективными для создания турбулентного потока в охлаждающем зазоре. Дельта-крылья помогают избежать паровой пленки на нижней стороне плиты, в результате чего с другой стороны нежелательно был бы уменьшен коэффициент теплопередачи, который является решающим для перехода тепла от нагретой плиты к потоку охлаждающей воды. С помощью созданного турбулентного потока естественная циркуляция в охлаждающем зазоре может быть настолько интенсивирована, что относительно так называемой критической нагрузки нагревательных поверхностей может быть сохранен достаточный интервал безопасности.

Благоприятной формой выполнения служащих также для опоры канальных тел является их выполнение в виде патрубков и патрубки на их обращенных к части стенки основания улавливающего резервуара концах снабжены канальными выемками для создания частичных потоков охлаждающей воды, так что последние омывают стенку основания также в области патрубков. Эти патрубки могут быть выполнены или в виде простых направляющих тел потока или также в виде создающих турбулентности направляющих тел потока. В последнем случае благоприятной является форма выполнения, при которой на каждый патрубок предусмотрено две проходящих в направлении потока U-образных канальных выемки, ограничения которых имеют кромки для усиления турбулентности.

Как уже пояснялось, к улавливающему резервуару относится также функция экранирования излучения. За счет этого данная система экранирования излучения предпочтительно усовершенствована тем, что выше улавливающего резервуара и примыкая к нему в кольцевом пространстве между окружающей стенкой несущей и защитной конструкции и внешним периметром напорного резервуара реактора смонтировано экранирующее кольцо. Экранирующее кольцо берет на себя, в частности, функцию биологического экрана в области окружающей ядро реактора, там где окружающая стенка (биологический экран) пробита выпускными каналами, так что исходящее от ядра реактора радиоактивное излучение экранируется от пространств вне несущей и защитной структуры. Целесообразно экранирующее кольцо состоит из экранирующего бетона, обозначаемого также как лекабетон. Экранирующее кольцо имеет толщину стенки, которая приближается к толщине стенки биологического экрана (несущая и защитная структура); его распространение по высоте предпочтительно несколько больше, чем его толщина стенки. Далее является предпочтительным снабжать экранирующее кольцо скосами на его верхней стороне, тем самым имеется большая кольцевая поверхность в качестве выпускного поперечного сечения для воздушных охлаждающих каналов. Экранирующее кольцо предпочтительно закреплено на окружающей стенке несущей и защитной структуры. Оно может, в частности, состоять из напряженного бетона, а его стальное армирование целесообразно объединено со стальным армированием также выполненной из напряженного бетона несущей и защитной структуры в единую систему стального армирования. Экранирующее кольцо может быть отлито из местного бетона, причем должна быть предусмотрена соответствующая опалубка, оно может быть также смонтировано из отдельных предварительно изготовленных кольцевых сегментов. В названном последнем случае кольцевые сегменты экранирующего кольца целесообразно имеют зубчатое зацепление между собой и с окружающей стенкой несущей и защитной структуры.

Особенно предпочтительным также является, если внешняя система охлаждения улавливающего резервуара выполнена в виде двойной воздушной и водяной системы охлаждения, которая в нормальном режиме установки ядерного реактора, то есть при сухой внешней системе охлаждения, служит для воздушного охлаждения напорного резервуара ядерного реактора или соответственно внешней стороны окружающей его тепловой изоляции, для этой цели система впускных каналов подключена к источнику охлаждающего воздуха, а система выпускных каналов к стоку охлаждающего воздуха.

Подогнанная к улавливающему резервуару и экранирующему кольцу тепловая изоляция предпочтительно составлена из аустенитных цельнометаллических кассет. Предусмотренная дополнительно к внешней двойной системе охлаждения следующая система воздушного охлаждения служит предпочтительно для вентиляции верхнего пространства охлаждающего воздуха, которое расположено над улавливающим резервуаром и по своему внутреннему периметру ограничено окружающей с кольцевым зазором напорный резервуар ядерного реактора тепловой изоляцией.

Предпочтительное дальнейшее развитие изобретения состоит в том, что улавливающий резервуар в верхней половине своей боковой стенки пронизан одной трубой охлаждения расплава, которая проходит при многослойной структуре улавливающего резервуара сквозь его стенку тигля, защитный слой, запас жертвуемого материала и тепловую изоляцию, уплотнена на своем внутреннем конце посредством плавкой пробки и снаружи во внутрь проложена с наклоном, а также подключена со стороны входа к накопителю охлаждающей жидкости, так что в случае имеющегося в улавливающем резервуаре расплава ядра плавкая пробка нагревается до своей температуры плавления и приводится к расплавлению и тем самым освобождает путь потока охлаждающей жидкости к поверхности расплава ядра. Эти меры существенно способствуют выполнению представленного в пункте (а) требования, а также выполнению требования (с), поскольку тем самым может достигаться охлаждение верхней поверхности расплава ядра. Подобное охлаждение верхней поверхности расплава ядра не является проблематичным с точки зрения надежности, поскольку возникающий не ударно, а постепенно пар может уходить наверх через имеющиеся зазоры и охлаждающий зазор, а также конденсироваться на стенках защитной оболочки и дополнительно установленных оборотных теплообменных нагревательных поверхностях, так что конденсированная вода может течь снова к резервуару охлаждающей воды (отстойная вода). Целесообразно вход трубы охлаждения расплава находится вне несущей и защитной структуры и соединен с резервуаром охлаждающей воды, причем труба охлаждения расплава пронизывает окружающую стенку несущей и защитной структуры, а также дистанционирующее промежуточное пространство внешней системы охлаждения.

Предметом изобретения является также способ для запуска и поддержания работы наружного запасного охлаждения улавливающего резервуара в выше описанной установке ядерного реактора, как описано в пункте 22 формулы изобретения, с помощью которого решается задача принятия подготавливаемых для расчетного аварийного случая мер для запуска охлаждения естественной циркуляцией улавливающего резервуара и их осуществления.

Изобретение более подробно поясняется с помощью нескольких примеров выполнения. При этом чертежи показывают: фигура 1 установку ядерного реактора и относящееся к ней устройство удержания ядра согласно изобретения в вырезе нижней области шаровой защитной оболочки и относящегося к ней бетонного фундамента, откуда, в частности, видны напорный резервуар реактора, находящийся под ним улавливающий резервуар и резервуар охлаждающей воды; фигура 2, 3 предмет согласно фигуре 1 более подробно с увеличением и в аксиальном сечении вдоль плоскости сечения II-ll из фигуры 4, откуда еще отчетливей виден улавливающий резервуар со своей внешней системой охлаждения; фигура 4, 5 предмет из фигуры 2 в аксиальном сечении вдоль плоскости сечения III-III из фигуры 4, повернутой относительно плоскости сечения II-II на угол 77,5^o; фигура 6 перпендикулярное оси сечение согласно плоскости сечения IV-IV из фигур 2, 3; фигура 7 перспективно в вырезе канальное тело, которое служит в качестве опорного тела для улавливающего резервуара и в качестве направляющего поток тела и введено для этого между стенкой основания улавливающего резервуара и областью основания несущей и защитной структуры, причем дополнительно для создания турбулентности в охлаждающем зазоре расположены так называемые дельта-крылья и; фигура 8 канальное тело согласно фигуре 7 в частичном сечении, из которого виден пружинящий элемент для пружинно-упругого опирания.

Представленное в вырезе на фигуре 1 здание реактора R состоит из защитной оболочки 1, называемой также контейнмент (containment), образованной шарообразной герметичной стальной оболочкой 3, из содержащего соответствующую приемную полусферу 2.1 железобетонного фундамента 2 и из расположенной внутри защитной оболочки 1 установки ядерного реактора КА, содержащей компоненты установки и соединительные трубопроводы, электрические линии, а также структуры здания, которая газонепроницаемо окружена шарообразной герметичной стальной оболочкой 3. Последняя окружена с зазором еще одной, не представленной более подробно, связанной с железобетонным фундаментом 2 бетонной оболочкой, которая защищает защитную оболочку 1 от воздействий снаружи ("Eva"). Бетонная структура 4 защитной оболочки 1 согласована своей указывающей вниз выпуклой полусферой 4.1 с выпуклой герметичной стальной оболочкой 3 и соответствующей вогнутой приемной поверхностью 2. 1 бетонного фундамента 2. Бетонная структура 4 соединена на своих местах соединения, смотри места соединения 5.1 и 5.2 посредством проходящих с уплотнением через герметичную стальную оболочку 3 анкерных болтов с железобетонным фундаментом 2.

Обозначенный как одно целое позицией 6 напорный резервуар реактора, типа охлаждаемого водой под давлением, окружен с зазором в боковом и вертикальном направлении несущей и защитной структурой 7. Эта несущая и защитная структура 7 со своим основанием или областью основания 7.1 и своей окружающей стенкой 7.2 образует составную часть бетонной структуры 4 внутри защитной оболочки 1; областью основания 7.1 и окружающей стенкой 7.2 образована реакторная яма 8, внутри которой расположен напорный резервуар реактора 6. К области основания 7.1 относится также центральная, углубленная часть основания 7.10 предпочтительно центральной впускной камеры 33, которая еще поясняется ниже. Имеющий в основном форму полого цилиндра напорный резервуар реактора 6 с вертикальной осью z, состоящий из нижней части 6а с полусферой основания 6.1 и верхней частью 6b с закрывающей полусферой 6.2 подвешен на несущей кольцевой конструкции 9 своей нижней частью 6а. Несущая конструкция 9 установлена в кольцевой выемке окружающей стенки 7.2 несущей и защитной структуры 7 без возможности поднимания и прокручивания. Напорный резервуар реактора 6 установлен внутри круглой выемки не представленным на фигуре 1 фланцем своей нижней части 6а и/или подходящими опорными прихватами на несущей кольцевой конструкции 9 с блокировкой относительно прокручивания и поднимания. Ядро реактора 10 обозначено штриховой линией. Далее из компонентов первичного контура установки ядерного реактора KA представлен парогенератор DE, который через так называемую горячую ветвь 11 трубопроводов основного охлаждающего средства HL подключен к напорному резервуару реактора 6. Соответственно горячая ветвь 11 (речь идет о многопетлевой установке) направляет горячее охлаждающее средство к первичной камере 12 парогенератора DE. Первичная камера 12 отделена от вторичной камеры 13 парогенератора DE через трубчатое дно 14 и обозначенные позицией 15 U-образные теплообменные трубы. Первичная камера 12, кроме того разделена перегородкой 16 на две половины камеры. Первичное охлаждающее средство попадает, таким образом, от горячей ветви 11 через одну половину первичной камеры 12 в теплообменные трубы 15, отдает там свое тепло вторичной среде, которая испаряется, и возвращается обратно в контуре через вторую половину первичной камеры 12, подключенную к ней, так называемую холодную ветвь 17, расположенный в этой холодной ветви 17 (не представленный) насос первичного охлаждающего средства и остаточную часть холодной ветви 17 внутрь напорного резервуара реактора 6. Здесь может идти речь о так называемой двойной петлевой установке, то есть о реакторе, охлаждаемом водой под давлением, с двумя парогенераторами и каждый раз одной парой трубопроводов основного охлаждающего средства. Это имело бы место в примере выполнения согласно фигуре 1, если каждой из обеих горячих ветвей 11 было бы придано по одной холодной ветви 17 (на фигуре представлена только одна). Но речь может идти также о трехпетлевой или о четырехпетлевой установке, если представить мысленно на фигуре 1 следующие пары ветвей, или как можно понять из представления согласно фигуре 2 и 3. Парогенераторы DE установлены в области своего трубчатого дна с помощью несущих колец 18 на бетонной структуре 4.

Охлаждаемый улавливающий резервуар 19 устройства удерживания ядра СС расположен внутри реакторной ямы 8 своей стенкой основания 20 ниже напорного резервуара реактора 6 и простирается своей боковой стенкой 21 от стенки основания 20 вверх.

Вертикальная или, как представлено, вытянутая под легким углом внутрь окружающая стенка 7.2 несущей и защитной структуры 7 обозначается также, как биологический экран, поскольку она образует защиту от нейтронов и гамма-излучения. По своему внутреннему периметру она облицована стальным вкладышем 22 (Liner), также как и область основания 7.1 на внутренних поверхностях. Вне этого вкладыша 22 и с вертикальным и боковым зазором относительно улавливающего резервуара 19 находятся область основания 7.1 и окружающая стенка 7.2, которые соединены с остальной бетонной структурой 4. Последняя выполнена по камерной системе, причем в одном пространстве камеры 23, которое следует представлять себе приближенно как тело вращения и которая окружает окружающую стенку 7.2 (биологический экран), расположен отстойник реактора в виде резервуара охлаждающей воды 24 с нормальным уровнем P1. Крышка 25 этого пространства камеры 23 опирается на стальные стенки 26. Перегородка 27 образует с U- образной подъемной трубой 30 водозаборное сооружение для системы впускных каналов 31. Трубопроводы основного охлаждающего средства (горячие ветви) 11 также, как и не видные из фигуры 1 холодные ветви 17, проведены через соответствующие проемы 7.3 в окружающей стене 7.2.

Улавливающий резервуар 19 простирается, как представлено, предпочтительно своей боковой стенкой 21, примерно до нижнего края ядра реактора 10. При этом стенка основания 20 и боковая стенка 21 удерживающего резервуара 19 имеют дистанционирующее промежуточное пространство 28 относительно основания 7.1 или соответственно относительно окружающей стенки 7.2 несущей и защитной структуры 7. Внешняя для резервуара система охлаждения 29 с охлаждающими каналами со стороны основания и со стороны боковой стенки 29.1, 29.2 предусмотрена внутри этого дистанционирующего промежуточного пространства 28 с целью внешнего охлаждения улавливающего резервуара 19. Изобретение не ограничивается представленной шаровой защитной оболочкой 1 согласно фигурам 1 5, но может быть использовано и в случае цилиндрической защитной оболочки, при которой переход от бетонной структуры 4 защитной оболочки 1 к фундаменту 2 происходит не через шаровые поверхности (так, как в примере осуществления согласно фигуре 1), а через плоские переходные поверхности. Для дальнейшего пояснения в последующем следует сослаться на более детальное представление согласно фигурам 2 8. Одни и те же детали на фигуре 1 обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Охлаждающие каналы со стороны основания 29.1 внешней системы охлаждения 29 через систему впускных каналов 31 и охлаждающие каналы со стороны боковой стенки 29.2 через систему выпускных каналов 32 подключены к предусмотренному вне несущей и защитной структуры 7, образующему отстойник здания реактора или связанному с ним резервуару охлаждающей воды 24 с такой высотой подъема, что при горячем улавливающем резервуаре 19 и заполненной водой системой охлаждения 29 вызывается поток естественной циркуляции в системе охлаждения 29 сквозь охлаждающие каналы 29.1 и 29.2. Система впускных каналов 31 впадает во внешнюю систему охлаждения 29 дистанционирующего промежуточного пространства 28 в центральной области стенки основания 20 улавливающего резервуара 19 через впускную камеру 33. От впускной камеры 33 ограниченные завихряющими телами 34 и стенкой основания 20, а также областью основания 7.1 несущей и защитной структуры 7 охлаждающие каналы со стороны основания 29.1 проходят наружу вплоть до закругленной краевой области 19.1 улавливающего резервуара 19. От области края 19.1 затем проходящий наверх, охлаждающий канал боковой стенки 29.2 простирается вплоть до системы выпускных каналов 32.

Как можно понять из фигур 2 6, система впускных каналов 31 пронизывает область основания 7.1 несущей и защитной структуры 7. Впускные каналы 31а проходят в виде звезды или соответственно радиально-горизонтально от короткой части впускного канала 31b до впускной камеры 33. В левой нижней части фигур 2 и 3 вертикальная часть входного канала выполнена в виде камеры 31с зумпфа насоса (при этом насос не представлен). Перед частью входного канала 31b включена входная камера 35, которая в нормальном режиме отделена перегородкой 27 от пространства камеры 23 резервуара охлаждающей воды 24; только тогда, когда нормальный уровень Р1 охлаждающей воды поднимается, а именно до паводкового или минимального уровня Р2, охлаждающая вода попадает через подъемную трубу 30 во входную камеру 35 и в остальную систему впускных каналов 31, что еще поясняется ниже. Система выпускных каналов 32 пронизывает окружающую стенку 7.2 несущей и защитной структуры 7, образует продолжение охлаждающего канала боковой стенки 29.2 и впадает в резервуар охлаждающей воды 24 в его верхней области уровня (видно только из фигуры 1).

Фигура 6 показывает, что выпускные каналы 32а системы выпускных каналов 32 распределены по периметру стенки 7.2; представлены шесть выпускных каналов, из них четыре в расположении креста осей и два дополнительных выпускных канала в первом и третьем квадранте частей окружающей стенки 7.2.

Улавливающий резервуар 19 как видно из фигур 2 5 (а также из фигуры 1) выполнен в виде тигля, и при этом его стенка основания 20 изогнута вниз или соответственно наружу. Стенка основания 20 переходит через скругленную краевую область 19.1 в боковую стенку 21. Основное тело 19а улавливающего резервуара 19 образовано тиглем, который предпочтительно состоит из температурноустойчивого стального сплава. Внутренние поверхности основания и боковой стенки тигля 19а облицованы защитной оболочкой 19b, которая служит для защиты материала тигля от воздействия расплава. Эта защитная оболочка 19b состоит предпочтительно из одного из следующих сплавов, в отдельности или в комбинации: МgO, UO₂ или ThO₂. В качестве второго защитного слоя для тигля 19а на защитную оболочку 19b следует запас жертвуемого материала 19с. Он состоит предпочтительно из экранирующих бетонных камней 36, которые соединены друг с другом и с защитной оболочкой 19b в кладку. Расстояние запаса жертвуемого материала 19с в виде кладки от полусферы основания 6.1 напорного резервуара реактора 6 является достаточно большим, так что обращенные к полусфере основания поверхности кладки могут быть облицованы теплоизолирующей оболочкой W1. В случае этой теплоизолирующей оболочки W1 речь идет о нижней изолирующей части обозначенной как одно целое позицией W тепловой изоляции для напорного резервуара реактора 6. Нижняя изолирующая часть W1 имеет примерно форму стакана. Эта нижняя изолирующая часть, также как и средняя изолирующая часть W2 на внутреннем периметре экранирующего кольца 37 и верхняя изолирующая часть W3, которая проходит от экранирующего кольца 37 к области плоскости разъема крышки 38, окружают все вместе напорный резервуар реактора 6 с достаточным зазором, так что образуется воздушная камера 39.

Улавливающий резервуар 19 является многослойным образованием в форме горшка или тигля с основным телом 19а в форме т