特許 7463411 原子炉の炉心溶融物の封じ込めおよび冷却のためのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-29

(45)【発行日】2024-04-08

(54)【発明の名称】原子炉の炉心溶融物の封じ込めおよび冷却のためのシステム

(51)【国際特許分類】

   G21C 9/016 20060101AFI20240401BHJP

【ＦＩ】

G21C9/016

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021578280

(86)(22)【出願日】2020-12-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-13

(86)【国際出願番号】 RU2020000767

(87)【国際公開番号】W WO2021188008

(87)【国際公開日】2021-09-23

【審査請求日】2022-03-10

(31)【優先権主張番号】2020111695

(32)【優先日】2020-03-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】RU

(73)【特許権者】

【識別番号】516233088

【氏名又は名称】ジョイント ストック カンパニー アトムエネルゴプロエクト

【氏名又は名称原語表記】ＪＯＩＮＴ ＳＴＯＣＫ ＣＯＭＰＡＮＹ ＡＴＯＭＥＮＥＲＧＯＰＲＯＥＫＴ

【住所又は居所原語表記】ｕｌ． Ｂａｋｕｎｉｎｓｋａｙａ，７，ｓｔｒ．１ Ｍｏｓｃｏｗ，１０５００５ Ｒｕｓｓｉａ

(73)【特許権者】

【識別番号】520514768

【氏名又は名称】サイエンス アンド イノヴェーションズ － ニュークリア インダストリー サイエンティフィック デベロップメント，プライベート エンタープライズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】弁理士法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】230130074

【弁護士】

【氏名又は名称】藤河家 知美

(72)【発明者】

【氏名】シドロフ，アレクサンドラ スタレヴィッチ

(72)【発明者】

【氏名】ズバノフスカヤ，タティアナ ヤロポルコフナ

(72)【発明者】

【氏名】シドロワ，インナ セルゲエヴナ

【審査官】後藤 慎平

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５０３８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５４７７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５４９０５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｃ ９／０１６

Ｇ２１Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉本体（２）の下に設置され、トラスコンソール（３）に載っているガイドプレート（１）、溶融物の受け取りと分配を目的としており、フランジ（５）には熱保護（６）が装備されているコンクリートシャフトのベースの埋め込み部品に取り付けられた多層体（４）、それぞれに１つの中央穴といくつかの周辺穴（９）があり、上部カセット（８）とフランジ（５）の間の領域で多層体（４）の周囲に沿って配置された分岐パイプ（１１）に取り付けられた給水バルブ（１０）からなっているフィラー（７）を含み、さらに、溶接継手（３１）によって相互接続された、垂直に配向されたセクター（３０）からなる凸状のメンブレン（１２）、多層体（４）のフランジ（５）とトラスコンソール（３）の下面の間に、凸面が多層体（４）の外側を向くように取り付けられたメンブレン（１２）があるとともに、トラスコンソール（３）の下部と凸状のメンブレン（１２）の上部との接続部分には、溶接によって相互に接続されて接点ギャップ（１４）を形成する熱抵抗（１３）が取り付けられており、多層体（４）の内部には、熱による熱破壊可能な締結具（１９）によってトラスコンソール（３）に接続された、外体（２１）と内体（２４）と底部（２２）からなる熱保護（１５）が加えて取り付けられてあり、熱保護（１５）の熱伝導フランジ（１８）に取り付けられた締結具（１９）、および多層体（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の重なり合う上部、オーバーラップゾーンには、穴（１７）付きの環状ジャンパー（１６）が取り付けられているとともに、熱保護（１５）の外体（２１）の強度が内体（２４）と底部（２２）の強度よりも高く、外体（２１）、底部（２２）と内体（２４）の間の空間は溶けることができるコンクリート（２６）で満たされており、垂直リブ（２０）によってセクターに分割され、垂直（２３）、長い放射状（２５）、および短い放射状（２７）の鉄筋によって保持されるように作られている、原子炉の炉心溶融物の封じ込めおよび冷却のためのシステム。

【請求項2】

凸状のメンブレン（１２）の上部とトラスコンソール（３）の下部との間に複数のプレート（２９）が追加されており、プレート（２９）は、互いに対しても、トラスコンソール（３）に対しても、周囲に沿ってのみ溶接されていることを特徴とした、請求項１に記載の原子炉の炉心溶融物の封じ込めおよび冷却のためのシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原子力エネルギーの分野、特に原子力発電所（ＮＰＰ）の安全を確保するシステムに関するものであり、原子炉容器およびその密閉されたエンベロープの破壊につながる重大な事故に使用することができる。

【0002】

最大の放射線障害は、コア冷却システムに複数のエラーが発生した場合に発生する可能性のあるコアメルトの事故によって引き起こされる。

【0003】

このような事故では、炉心溶融物（Ｃｏｒｉｕｍ）が原子炉内構造と原子炉容器を溶かし、限界を超えて流出し、そこに残っている残留熱放出のために、それは環境への放射性生成物の放出に対する最後の障壁となるＮＰＰの密閉シェルの完全性を侵害する可能性がある。

【0004】

これを排除するには、原子炉容器から流出する炉心溶融物（真皮）を局所化し、完全に結晶化するまでその継続的な冷却を確保する必要がある。この機能は、原子力発電所の気密シェルへの損傷を防ぎ、それによって原子炉の重大な事故における放射線被曝から人口と環境を保護する「原子炉の炉心溶融物の位置特定と冷却のためのシステム」によって実行される。

【背景技術】

【0005】

原子炉本体の下に設置され、片持ちトラス上に置かれたガイドプレート、フランジには熱保護が装備されたコンクリートシャフトのベースに埋め込まれた部品に取り付けられた多層ボディ、互いに積み重ねられたカセットのセットで構成されている多層ボディ内に取り付けられたフィラーなどが含まれている、原子炉の炉心の溶融物の局在化と冷却システム（特許文献１）が既知である。

【0006】

このシステムは、その設計上の特徴に従って、次の欠点がある：
－ 炉心溶融物が原子炉容器に侵入（破壊）した瞬間には、原子炉容器内の残圧の影響で形成された穴に溶融物が流れ始め、ガスが逃げ出し、多層容器の容積内および多層容器、フィラーと、コンソールの間に位置する周辺容積内に拡散し、これらの空間では、ガス圧の急激な上昇が発生し、その結果、多層体とトラスコンソールの接続ゾーンでの溶融物の局在化および冷却システムの破壊が発生する可能性がある；
－ 溶融物が多層体に入ると、トラスコンソールと多層体は、加熱、衝撃、または地震の影響の結果として、互いに独立して移動する可能性があるため、それらの気密接続の破壊につながる可能性があり、その結果、溶融物の局在化と冷却のためのシステムの破壊につながる可能性がある。

【0007】

原子炉容器の下に設置され、カンチレバートラス上にあるガイドプレート、フランジに熱保護が装備されているコンクリートシャフトのベースに埋め込まれた部品に取り付けられた多層ボディ、互いに積み重ねられたカセットのセットで構成されている多層ボディ内に取り付けられたフィラーなどを含む、原子炉の炉心の溶融物の局在化と冷却の既知のシステム（特許文献２）が既知である。

【0008】

このシステムは、その設計上の特徴に従って、次の欠点がある：
－ 炉心溶融物が原子炉容器に侵入（破壊）した瞬間には、原子炉容器内の残圧の影響で形成された穴に溶融物が流れ始め、ガスが逃げ出し、多層容器の容積内および多層容器、フィラーと、コンソールの間に位置する周辺容積内に拡散し、これらの空間では、ガス圧の急激な上昇が発生し、その結果、多層体とトラスコンソールの接続ゾーンでの溶融物の局在化および冷却システムの破壊が発生する可能性がある；
－ 溶融物が多層体に入ると、トラスコンソールと多層体は、加熱、衝撃、または地震の影響の結果として、互いに独立して移動する可能性があるため、それらの気密接続の破壊につながる可能性があり、その結果、溶融物の局在化と冷却のためのシステムの破壊につながる可能性がある。

【0009】

原子炉容器の下に設置され、片持ちトラス上に置かれたガイドプレート、フランジに熱保護が装備されているコンクリートシャフトのベースに埋め込まれた部品に取り付けられた多層ボディ、カセットのセットが互いに重なり合って構成され、それぞれに１つの中央の穴といくつかの周辺の穴があり、上部カセットとフランジの間の領域の多層ボディの周囲に沿って配置されたノズルに給水バルブが取り付けられ、多層ボディ内に取り付けられたフィラーなどを含む、原子炉の炉心の溶融物の局在化と冷却の既知のシステム（特許文献３）が既知である。

【0010】

このシステムは、その設計上の特徴に従って、次の欠点がある：
－ 炉心溶融物が原子炉容器に侵入（破壊）した瞬間には、原子炉容器内の残圧の影響で形成された穴に溶融物が流れ始め、ガスが逃げ出し、多層容器の容積内および多層容器、フィラーと、コンソールの間に位置する周辺容積内に拡散し、これらの空間では、ガス圧の急激な上昇が発生し、その結果、多層体とトラスコンソールの接続ゾーンでの溶融物の局在化および冷却システムの破壊が発生する可能性がある；
－ 溶融物が多層体に入ると、トラスコンソールと多層体は、加熱、衝撃、または地震の影響の結果として、互いに独立して移動する可能性があるため、それらの気密接続の破壊につながる可能性があり、その結果、溶融物の局在化と冷却のためのシステムの破壊につながる可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】ロシア特許公開公報第２５７６５１７号

【文献】ロシア特許公開公報第２５７６５１６号

【文献】ロシア特許公開公報第２６９６６１２号

【発明の概要】

【0012】

請求された発明の技術的結果は、原子炉の炉心溶融物を局所化および冷却するためのシステムの信頼性を改善し、原子炉の炉心溶融物からの熱除去の効率を高めることである。

【0013】

請求された発明によって解決されるべき課題は以下の通りである：
－ 多層体の外面を冷却するために供給される水で溢れることから多層体のシーリングを確保すること；
－ トラスコンソールの独立した半径方向－方位角方向の熱膨張を確保すること；
－ 溶融物封じ込めおよび冷却システムの機器要素に対する地震および衝撃の機械的影響の際に、トラスコンソールおよび多層体の独立した動きを確保すること；
－ 蒸気ガス混合物が原子炉容器の内部容積から、多層容器とコンソールトラスとの密閉接続のゾーンに位置する空間に移動するときに必要な水力抵抗を確保すること。

【0014】

置かれた課題は、原子炉の炉心の溶融物を位置特定して冷却するためのシステムが、原子炉本体の下に設置され、片持ちトラス上に置かれたガイドプレート、溶融物の受け取りと配布を目的としたコンフランジに熱保護が装備されているクリートシャフトのベースに埋め込まれた部分に取り付けられた多層ボディ、それぞれが１つの中央の穴といくつかの周辺の穴を含むいくつかの積み重ねられたカセットからなるフィラー、アッパーカセットとフランジの間の多層ボディの周囲に沿って配置された分岐パイプに設置された給水バルブ、などを含み、本発明によれば、凸面が多層本体の外側を向くように、多層本体のフランジとトラスコンソールの下面との間に設置された凸膜をさらに含まれると同時、トラスコンソールの下部との接続領域の凸状膜の上部では、熱抵抗要素が作成され、接触ギャップを形成して溶接によって相互に接続されており、多層ボディの内側において、外側、内側のシェル、そして底部を含む熱保護が追加で取り付けられ、その熱保護が熱保護の熱保護フランジに取り付けられた熱破壊可能な留め具によってトラスコンソールから吊り下げられ、多層ボディのフランジの熱保護の上部をカバーし、その間に穴のある環状ブリッジがオーバーラップゾーンに取り付けられておると同時、アウターシェルが、その強度がインナーシェルとボトムの強度よりも高くなるように作られ、外殻に、溶けるコンクリートの層が適用され、垂直リブによってセクターに分割され、垂直、長い放射状、そして短い放射状の鉄筋によって保持されることによって解決される。

【0015】

請求される発明の本質的な特徴の一つは、原子炉の炉心溶融物の位置特定および冷却システムにおいて、多層体のフランジとトラスコンソールの下面との間に、凸面が多層体の外側を向くように設置された凸状膜の存在にあり、同時に、トラスコンソールの下部との接続ゾーンの凸膜の上部に熱抵抗要素が作られ、それらが溶接によって互いに接続されて接触ギャップを形成することである。この設計により、多層ボディの外面を冷却するために供給される水でのフラッディングに対して多層ボディを密閉し、トラスコンソールの独立したラジアル方位角熱膨張の提供や、多層体の軸方向－半径方向の熱膨張を提供し、溶融物の局在化および冷却システムの機器要素への地震および衝撃の機械的衝撃の間にトラスコンソールおよび多層体の独立した動きを提供することなどを確保できる。

【0016】

請求された発明の別の重要な特徴は、原子炉の炉心溶融物の位置特定および冷却システムに於いてトラスコンソールから吊り下げられ、多層ボディの炉心溶融物および原子炉容器からコンソールトラスとの多層容器の気密接続ゾーンへのガス力学的流れからの直接衝撃を防ぐフランジの熱保護の上部にスロットギャップの形成と重なる熱保護の存在である。

【0017】

請求された発明のもう一つの重要な特徴は、多層容器のフランジの熱保護と熱保護のオーバーラップゾーンにある原子炉の炉心溶融物の位置特定と冷却のシステムにおいて、ハウジングフランジの熱保護と熱保護の間のギャップを埋める、穴のある環状隔壁が設置されていることにある。穴のある環状隔壁は、その機能に応じて、一種のガスダイナミックダンパーを形成し、そのダンパーは、蒸気とガスの混合物が原子炉容器の内容積から熱保護の外面の後ろにある空間に移動するときに必要な水力抵抗を提供することを可能にし、周辺の圧力上昇率を下げると同時に、この圧力の上昇時間を長くすることで、多層体の内外の圧力を均一にするために必要な時間を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】特許請求される発明に従って製造された、原子炉の炉心溶融物の位置特定および冷却のためのシステムを示している。

【図2】上部フィラーカセットとカンチレバートラスの下面の間の領域を示している。

【図3】特許請求される発明に従ってなされた熱保護の概観を示している。

【図4】請求された発明に従って作成された熱保護の断片を断面で示している。

【図5】トラスコンソールへの熱保護の取り付け領域を示している。

【図6】特許請求される発明に従って作製された環状橋を示している。

【図7】特許請求される発明に従って作製された膜の概観を示している。

【図8】膜とトラスコンソールの下面との接続領域を示している。

【図9】追加のプレートを使用して作成された、トラスコンソールの下面とメンブレンの接続ゾーンを示している。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１－９は、原子炉の容器（２）の下に設置されたガイドプレート（１）を含む、原子炉の炉心溶融物の封じ込めと冷却のためのシステムを示している。ガイドプレート（１）は、トラスコンソール（３）に載っている。コンクリートシャフトの基部にあるトラスコンソール（３）の下には、埋め込み部品に取り付けられ、溶融物を受け入れて分配するように設計された多層体（４）がある。多層体（４）のフランジ（５）には熱保護（６）が装備されている。フィラー（７）は多層体（４）の内側に配置される。フィラー（７）は、互いに積み重ねられた複数のカセット（８）で構成されている。各カセット（８）には、一つの中央穴といくつかの周辺穴（９）がある。多層体（４）の上部（上部カセット（８）とフランジ（５）の間の領域）の周囲に沿って、分岐パイプ（１１）に取り付けられた給水バルブ（１０）がある。多層体（４）のフランジ（５）とトラスコンソール（３）の下面の間に凸状のメンブレン（１２）が取り付けられている。メンブレン（１２）の凸面は、多層体（４）の外側を向いている。トラスコンソール（３）の下部と凸状のメンブレン（１２）の上部との接続領域には、熱抵抗の要素（１３）が取り付けられている。熱接続の要素（１３）は、接触ギャップ（１４）を形成して溶接することにより相互に接続される。熱保護（１５）は多層体（４）の内側に取り付けられている。熱保護（１５）は、外体（２１）、内体（２４）、および底部（２２）で構成されている。熱保護（１５）は、熱保護（１５）の熱伝導フランジ（１８）に取り付けられた熱破壊可能な締結具（１９）によって、トラスコンソール（３）から吊り下げられる。熱保護（１５）は、多層体（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の上部と重なり、その間に、重なりゾーンに、穴（１７）を備えた環状ブリッジ（１６）があるように取り付けられている。外体（２１）は、その強度が内体（２４）および底部（２２）の強度よりも高くなるように作られている。外体（２１）、底部（２２）、内体（２４）の間の空間は、溶けることができるコンクリート（２６）で満たされている。溶けることができるコンクリート（２６）は、垂直（２３）、長い放射状（２５）、および短い放射状（２７）の鉄筋によって保持（一緒に保持）される。

【0020】

請求された発明による、原子炉の炉心の溶融物を局在化および冷却するための請求されたシステムは、以下のように動作する。

【0021】

原子炉の本体（２）が破壊された瞬間に、溶融物の静水圧と原子炉のケーシング（２）内の残留過剰ガス圧の影響下でコア溶融物が片持ちトラス（３）で支えられているガイドプレート（１）の表面に流れ始める。ガイドプレート（１）を流れ落ちる溶融物は、多層体（４）に入り、フィラー（７）と接触する。セクターの非軸対称メルトフローのとき、熱保護（１５）の融解が発生する。部分的に破壊する熱保護（１５）は、一方では保護された機器に対するコアメルトの熱効果を低減し、他方ではメルト自体の温度と化学的活性を低減する。

【0022】

多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）は、溶融物がフィラー（７）に入った瞬間から、溶融物とフィラーとの相互作用が終了するまで、つまり、水がコア溶融物の表面にあるクラストを冷却し始める瞬間までコアメルトミラーの側面からの熱効果から上部の厚肉内部を保護する。多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）は、フィラー（７）との相互作用の過程で多層ケーシング（４）に形成されたコアメルトのレベルより上の多層ケーシング（４）の内面の保護が可能になるように取り付けられており、これはまさに多層体（４）の上部であり、多層体（４）の円筒形部分と比較して厚みがあり、コアメルトから多層体（４）の外側にある水への通常の（大量の沸騰モードでの熱伝達の危機なしに）熱伝達が保証される。

【0023】

コアメルトとフィラー（７）の相互作用中には、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）は、加熱と部分的な破壊にさらされ、メルトミラーの側面からの熱放射を遮断する。多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の幾何学的および熱物理的特性は、どのような条件下でも、メルトミラーの側面からシールドされるように選択されることにより、コアメルトとフィラー（７）の物理化学的相互作用のプロセスが完了した時点からの保護機能の独立性が保証される。したがって、多層体（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の存在は、コアメルトの表面に位置するクラストへの水の供給を開始する前に保護機能の実行を確実にすることを可能にする。

【0024】

図１と図３に示すように、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の上部レベルの上のトラスコンソール（３）から吊り下げられた熱保護（１５）は、その下部によって、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の上部を覆っていて、トラスコンソール（３）の下部だけでなく、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）の上部のコアメルトミラーの側面からの熱放射からの保護を提供する。多層体（４）のフランジ（５）の熱保護（１５）の外面と熱保護（６）の内面との間の距離などの幾何学的特性、それと並び指定された熱保護のオーバーラップ高さ（１５と６）などの仕様は、このようなオーバーラップの結果として形成されるスロットギャップが、多層ボディ（４）とトラスコンソール（３）の密閉接続のゾーンに対し、移動する炉心溶融物の側から、および原子炉容器（２）を出るガス力学的流れの側からの両方から直接の衝撃を防くように選択される。

【0025】

図６に示すように、穴（１７）を備えた環状バルクヘッド（１６）が、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）と熱保護（１５）の間のスロットギャップのブリッジを提供し、一種のガスダイナミックダンパーを形成することにより、蒸気とガスの混合物が原子炉容器（２）の内容積から熱保護（１５）の外面の後ろにある空間に移動するときに、必要な水力抵抗を提供することができて、周辺の圧力上昇率を下げると同時に、この圧力の上昇時間を長くすることができ、多層体（４）の内側と外側の圧力を均一にするために必要な時間を提供する。蒸気ガス混合物の最も活発な動きは、炉心溶融物の流出の初期段階での原子炉（２）の容器（２）の破壊の瞬間に起こる。反応容器（２）内の残圧は、多層容器（４）内のガス混合物に作用し、これにより、多層容器（４）の内容積の周辺で圧力が上昇する。

【0026】

図４と図５に示すように、構造的に熱保護（１５）は、トラスコンソール（３）のフランジに断熱可能な方法で接続された断熱フランジ（１８）、ファスナー（１９）、外体（２１）、内体（２４）、底部（２２）、垂直リブ（２０）などから構成されている。外体（２１）、底部（２２）、内体（２４）の間の空間は、溶けることができるコンクリート（２６）で満たされている。溶けることができるコンクリート（２６）は、溶融ミラーの側面からの熱放射を、その加熱および固体状態から液体への相転移の全範囲で吸収する。さらに、熱保護（１５）には、垂直鉄筋（２３）、長い放射状鉄筋（２５）、および短い放射状鉄筋（２７）が溶けることができるコンクリート（２６）を補強する。

【0027】

図１と図７に示すように、熱保護（１５）の外面の後ろにあるスペースに於いて多層ボディ（４）のフランジ（５）とトラスコンソール（３）の下面の間に取り付けられた凸型のメンブレン（１２）は、多層ボディ（４）の外面を冷却するために供給される水で溢れることから、多層ボディ（４）を密閉する。

【0028】

メンブレン（１２）は、トラスコンソール（３）の独立した半径方向－方位角方向の熱膨張と多層体（４）の軸方向－半径方向の熱膨張、膜は、原子炉の炉心溶融物の封じ込めと冷却のためのシステムの機器要素への地震および衝撃の機械的衝撃の間に、トラスコンソール（３）と多層体（４）の独立した動きを提供する。

【0029】

原子炉容器（２）から多層容器（４）への炉心溶融物の流れの初期段階でその機能の膜（１２）を維持し、関連する圧力を上昇させるために、メンブレン（１２）は、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（６）とトラスコンソール（３）から吊り下げられた熱保護（１５）によって形成される保護されたスペースに配置される。

【0030】

溶融物の表面にあるクラストに向けて多層体（４）への冷却水の流入が始まった後、メンブレン（１２）は、多層体（４）の内部容積を密封し、内部および外部媒体を分離するというその機能を引き続き実行する。多層体（４）の外面の安定した水冷のモードでは、メンブレン（１２）は崩壊せず、外部からの水によって冷却される。

【0031】

多層体（４）の内部でクラストへの冷却水の供給に失敗すると、多層体（４）のフランジ（５）の熱保護（６）と熱保護（１５）が徐々に劣化し、熱保護（１５および６）のオーバーラップゾーンは徐々に減少し、オーバーラップゾーンが完全に破壊される。この瞬間から、コアメルトのミラーの側面からのメンブレン（１２）への熱放射の影響が始まる。メンブレン（１２）は内側から熱くなり始めますが、厚みが薄いため、メンブレン（１２）が冷却水のレベルより下にある場合、輻射熱流束はメンブレン（１２）の破壊を保証できない。

【0032】

図８および９に示すように、上からコア溶融物のコアへの冷却水の供給が失敗した条件下でメンブレン（１２）の破壊を確実にするために、膜（１２）は、熱抵抗要素（１３）によってトラスコンソール（３）の下面に接続され、溶接によって互いに接続されて、接触ギャップ（１４）を形成する。メンブレン（１２）とトラスコンソール（３）の下面を結合する領域では、上部周囲に沿って、メンブレン（１２）の方から水との熱伝達条件を悪化させるようなポケット（２８）が形成され、これらの条件は、多層ボディ（４）のフランジ（５）の熱保護（１５）および熱保護（６）が存在する場合、メルトミラーの側面からの熱放射からメンブレン（１２）を覆い、メンブレン（１２）を冷却する条件となる。しかし、これらの劣化した熱伝達の条件は、熱保護（１５と６）の破壊を伴うメルトミラーの側面からの放射熱流束による強い加熱の場合に効果的な熱除去を提供することができない。

【0033】

溶融物のミラーのレベルの位置に対するポケット（２８）の建設的な位置（半径方向および軸方向における膜（１２）とトラスコンソール（３）の接合部の位置）は、多層体（４）の外面を冷却するために供給される水の最大レベルの位置に依存する。このレベルが高ければ高いほど、ポケット（２８）は溶融物のミラーのレベルの位置から（熱放射面から）遠くなる。

【0034】

熱保護（１５）が破壊される過程で、溶融物のミラーの側面からの放射熱流束が、ポケット（２８）の位置の下にある機器に集中的に影響を及ぼし始める。溶融物のミラーの冷却がない場合、ポケット（２８）の位置の下にある機器の過熱と破壊を減らす必要があるので、メンブレン（１２）とトラスコンソール（３）の接合部が溶融物の鏡に面しており、放射熱流束によって直接加熱され、ポケット（２８）自体は、熱抵抗の要素（１３）でできており、これは、膜（１２）とトラスコンソール（３）との接合部からの熱流を低減する。図９に示すように、これを行うには、メンブレン（１２）とトラスコンソール（３）の間に、たとえば、溶接が周囲に沿ってのみ、コンソールトラス（３）に対して実行される追加のプレート（２９）が取り付けられている。追加プレート（２９）に溶接されたメンブレン（１２）は、メンブレン（１２）と追加プレート（２９）の間、追加プレート（２９）自体の間、および追加のプレート（２９）と片持ちトラス（３）の間には、厚肉の片持ちトラス（３）への熱伝達に対する熱抵抗を提供する接触ギャップ（１４）がある。（トラスコンソールは、受け取った熱を蓄積して再分配する能力の点で、膜に対して厚壁である）。熱抵抗の要素（１３）を使用すると、放射熱流束のパワーを低減して、メンブレン（１２）の破壊を確実に制御できる結果、層溶融物（４）内の温度を下げることが出来きると同時に、熱シールド（１５と６）の破壊量が減少し、原子炉の炉心溶融物の封じ込めおよび冷却のためのシステムの主要機器の形状変化が減少し、必要な安全マージンが提供され、信頼性が向上する。

【0035】

メンブレン（１２）の破裂箇所は、外側から多層体（４）の周りに位置する最大水位の位置のレベルで形成されたゾーンのトラスコンソール（３）の下面との境界の上部に構造的に設計され、メンブレン（１２）が破壊するとき、多層体（４）の内部空間に上から多層体（４）の内面に最も近いゾーンのメルトクラストへの冷却水の重力流を保持する。

【0036】

冷却水のレベルが最大レベルを下回ると、メンブレン（１２）が加熱と変形によって破壊される。このプロセスは、本体（４）のフランジ（５）の熱保護（１５）および熱保護（６）の破壊と同時に進行すると共、熱保護と共に本体の熱保護の破壊と融解によって、メルトミラーの側面からの放射熱流束の作用によるメンブレン（１２）の陰影が減少し、メンブレン（１２）への熱放射の作用の有効面積が増加する。メンブレン（１２）の加熱、変形および破壊のプロセスは、メンブレン（１２）の破壊が多層本体（４）内の冷却水の流れを溶融クラストに導くまで、上から下へと進行する。

【0037】

冷却水位が最大水位のゾーンにある場合、メンブレン（１２）は次のように加熱される：まず、ポケット（２８）で熱伝達が低下し、ポケット（２８）で水沸騰の危機が発生し、過熱した蒸気泡が形成されて、膜（１２）からの熱の除去が妨げられる次に、メンブレン（１２）の上部が接触ギャップ（１４）の領域で過熱し、次にその変形と破壊が起きる。膜（１２）の破壊の結果として、冷却水が亀裂を通って多層体（４）に上から溶融クラストに流れ始める。

【0038】

上から下への膜（１２）の破壊のプロセスを確実にするために、２つの条件が満たされなければなりません：第一に、メンブレン（１２）の外面からの熱交換が劣化するはずであり、そうでなければ膜（１２）は崩壊せず、第二に、亀裂の形成を確実にする垂直に配置された不均一性を有する必要がある。第１の条件は、凸状メンブレン（１２）、例えば、冷却水または蒸気－水混合物に面する半円形膜を使用することによって達成される。この場合、劣化した熱伝達のゾーンには２つのゾーンがあります：メンブレン（１２）の中央の上下。凹面膜の使用は、メンブレン（１２）の中心が、熱伝達障害のゾーンに位置し、それが、メンブレン（１２）のトラスコンソール（３）への取り付けゾーンを、それが崩壊するまで加熱することを可能にしないので、そのような効果を与えない。二つ目の条件は、垂直に配向されたセクター（３０）から膜（１２）を作成し、溶接ジョイント（３１）によって相互接続することによって実現される。図７に示すように、これは、垂直方向の不均一性を提供し、膜の周囲に周期的に配置され（１２）、垂直方向の破壊に寄与する。メンブレン（１２）の幾何学的特性、そして製造に使用される基本材料および溶接材料の特性は、メルトミラーの側面からの放射熱流束にさらされたときに、メンブレン（１２）を垂直方向に確実に破壊することができる。結果として、メンブレン（１２）は、制御されていない水の流入から多層体（４）の内部容積を密閉し、溶融表面への通常の（標準）給水中に多層体（４）の外面を冷却するだけでなく、多層体（４）内の冷却水を溶融物に供給できない場合に、多層体（４）が過熱するのを防ぐ。

【0039】

したがって、原子炉のコア溶融物を位置特定・冷却システムの一部としてメンブレン（１２）を使用することにより、多層容器の外面を冷却するために供給される水でのフラッディングから多層容器を密封すること、トラスコンソールの独立したラジアル方位角熱膨張、溶融物封じ込めおよび冷却システムの機器要素に対する地震そして衝撃の機械的影響中のトラスコンソールおよび多層体の独立した動きなどが可能になり、熱保護（１５）の使用は、蒸気ガス混合物が原子炉容器の内部容積から、多層容器とコンソールトラスとの密閉接続のゾーンに位置する空間に移動するとき、必要な油圧抵抗を提供することが可能にしたことにより、システム全体の信頼性を向上させることができた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】