[发明专利]用于构建安全核反应堆的方法及相应的反应堆

说明书

本发明涉及一种用于建立安全核反应器装置的方法及相应的反应堆。

有大量的发明旨在提高核反应堆的安全性。

已知的事故通过放射性裂变产物的散播已经引起相当大量的损害，特别地，这些损害是长期存在的。然而，在福岛（Fukushima）发生的事故仅为第二严重的核反应堆事故，这证明用于核反应堆的当前安全措施不够安全。

因此，对于这种事故，急需将放射性裂变产物的扩散降至最小，即使不能完全防止它。

另外，现代核能反应器难以关闭且易于受到来自飞机或导弹或者甚至恐怖分子的敌方攻击。

本发明的以下目的是，以最小费用尽可能地解决所述问题。

根据本发明，通过一种用于建立核电站的方法实现所述目的，该核电站包括由保护壳体包围的容纳室，其特征在于，具有以下基本的构造阶段：

寻找或制备岩石地面或山中的洞穴，该洞穴通过隧道、竖井、或入口通道（作为唯一的入口）连接到外部世界；

构建或引入由钢制成的密封的保护壳体，它完全界定容纳室/四周形成介于保护壳体与洞穴壁之间的包覆中间室容积；以及

用混凝土或水泥填充中间室，隧道或除外。

本发明还涉及一种核反应器装置，包括液体和气体密封的容纳室，该容纳室由保护壳体包围（四周），

其特征在于，

保护壳体设置在天然或人工形成的洞穴中，该洞穴位于岩石地面或山中，并且保护壳体通过作为唯一入口的隧道或竖井连通到外部世界，

保护壳体在内侧包括由钢制成的密封保护壳体，

在保护壳体与洞穴壁之间设置有包覆中间室，该中间室填充有混凝土或水泥，隧道或竖井除外，所述隧道或竖井优选地被构造成水平的或朝着外部稍倾斜。

根据本发明的构造方法还可以包括其他技术措施或步骤，其特征尤其在于：

-在用混凝土填充中间室之前，尤其以从隧道建筑技术已知的方式，相对于或对于气体和液体密封洞穴壁；

-在用混凝土填充中间室之后，将洞穴的岩石材料附加地气体和液体密封；

-通过管道系统注入液体密封剂来执行该附加密封，所述管道系统围绕洞穴壁应用和分布；

-在用混凝土填充中间室之前，在保护壳体的外部构造中空室，尤其在外表面上直接界定且优选地通过相应的钢制壳体；

-在用混凝土填充中间室之前，设定连接管道，所述连接管道将中空室彼此连通和/或经由隧道连通至外部世界；

-在用混凝土填充中间室之前，通过利用特定时间段内的内部过压，检查保护壳体的密封；

-在岩石内还建立一个或多个冷却塔；和/或

-该方法还包括形成：i）保护壳体中的密封开口，隧道通向该密封开口；以及ii）至少一个门，所述门防止辐射和过压，或者隧道中的相应的可移动屏蔽，其中，后者至少具有足以实现维修和更换目的的横截面。

此外，本领域技术人员应知道如何计划和构造反应堆的后续操作所需的反应堆的附加尺寸和设施。

通过构建地下或岩石洞穴中的反应堆，几乎完全消除了MCA（最大设想事故）之后的任何爆发。

通过外部或内部事故可触发MCA。通过本发明，几乎完全避免了外部攻击的风险。首先，地下设备对于敌方飞行器或导弹而言更难以定位。其次，需要大量的额外能量来穿透几米厚的岩石和/或沉积层形成的天然保护屏蔽并使混凝土和/或钢制成的实际保护壳体泄漏且在最坏的情况下导致放射性材料的泄漏。

根据本发明设计的反应堆对于恐怖分子而言也更难以从内部攻击。可非常有效地控制地下的单一入口路线。即使恐怖分子导致反应堆的最大设想事故（Chernobyl），由于天然保护屏蔽的正确配置，也可防止放射性材料的泄漏。

下面参考示例性实施例，结合所附的示意性附图，更详细地描述本发明，附图示出了根据本发明的核反应器装置的横截面。

所示的核反应器装置设置有容纳室1，该容纳室液体和气体密封并由多层保护壳体5、6′包围。

所述反应堆构造的特征尤其在于：

保护壳体5、6′设置在天然或人工形成的洞穴2中，该洞穴位于岩石地面或山3中，并且保护壳体通过作为唯一入口路线的隧道或竖井4连通到外部世界，

所述保护壳体在内侧包括由钢制成的密封保护壳体5，

在保护壳体5与洞穴壁2′之间设置有包覆中间室6，该中间室填充有混凝土或水泥6′，隧道或竖井4除外，所述隧道或竖井优选地被构造成水平的或朝着外部稍倾斜。