[发明专利]反应堆和用于反应堆的针对堆芯熔化事件的安全方法

权利要求书

1.一种用于压水核反应堆(1)的针对反应堆(1)的堆芯(30)至少部分熔化并形成堆芯熔化物(70)的熔池(71)的情况的安全方法，所述反应堆(1)在运行阶段期间包括至少：

·第一级回路(100)，水基第一级流体在所述第一级回路中循环，所述第一级回路(100)被配置成使得所述第一级流体渗入到所述反应堆(1)的容器(10)中并穿过容纳在所述容器(10)内的堆芯(30)，以提取由所述堆芯(30)产生的热，

·第二级回路，水基第二级流体在所述第二级回路中循环，所述第二级回路(200)与所述第一级回路(100)流体隔离，并且包括至少一个蒸汽发生器(210)，所述第二级回路(200)被配置成从所述第一级回路(100)吸收热并将其至少部分地转化为蒸汽发生器(210)中的蒸汽，

其特征在于，该方法包括至少以下步骤，响应于检测到表征所述反应堆(1)的堆芯(30)至少部分熔化、在所述容器(10)的底部(12)中形成堆芯熔化物(70)的熔池(71)并且在所述堆芯熔化物(70)的熔池(71)的表面处形成液态金属层(72)的事件：

·通过流体绝缘体的爆炸破裂，以将所述第二级回路(200)设置为与所述第一级回路(100)流体连通，使得所述第二级流体遵循所述第一级回路(100)流过容器(10)内的所述堆芯熔化物(70)的熔池(71)的所述液态金属层(72)。

2.根据前一权利要求所述的方法，其中，使用设置在所述容器(10)的壁(11)上的至少一个熔断器(900)进行所述检测，所述至少一个熔断器(900)被配置成当所述液态金属层(72)到达它时熔化。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二级流体在至少三十分钟内并且优选地在至少一小时内并且优选地在至少两小时内流过所述容器(10)内的所述液态金属层(72)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二级流体以低于10kg/s(10³克/秒)并且优选低于7kg/s的流速在所述容器(10)内流动。

5.一种压水核反应堆(1)，所述反应堆(1)包括至少：

·容纳所述反应堆(1)的堆芯(30)的容器(10)，所述容器(10)包括至少一个入口(13)和至少一个出口(14)，

·第一级回路(100)，所述第一级回路的至少一个第一端连接到所述容器(10)的入口(13)，并且所述第一级回路的至少一个端连接到所述容器(10)的出口(14)，使得在所述第一级回路(100)中循环的第一级流体通过所述入口(13)渗入到所述反应堆(1)的容器(10)中并通过所述出口(14)出来，同时穿过所述堆芯(30)，以提取由所述堆芯(30)产生的热，S_inlet是所述第一级回路(100)直到所述容器(10)的至少一个入口(13)的截面，

·第二级回路(200)，所述第二级回路与所述第一级回路(100)流体隔离，水基第二级流体在所述第二级回路中循环，并且所述第二级回路包括至少一个蒸汽发生器(210)，所述第二级回路(200)被配置以吸收所述第一级回路(100)的热并将其至少部分地转化为所述蒸汽发生器(210)中的蒸汽，

其特征在于，所述反应堆(1)包括安全系统，所述安全系统包括：

·安全装置，所述安全装置包括至少一个爆炸装置(216)，所述至少一个爆炸装置被配置成爆炸以破坏所述第二级回路(200)和所述第一级回路(100)之间的流体绝缘，从而产生至少一个且优选地仅一个通道，使得存在于至少一个蒸汽发生器(210)中的第二级流体能够流入所述第一级回路(100)内。

6.根据前一权利要求所述的反应堆，其中，所述通道具有的截面S_breach在0.2cm²至20cm²之间，优选在0.8cm²至20cm²之间，更优选在2cm²至7cm²之间。