特許 7493864 爆風緩和チャンバを備えた地下原子炉

(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】2024-05-24

(45)【発行日】2024-06-03

(54)【発明の名称】爆風緩和チャンバを備えた地下原子炉

(51)【国際特許分類】

   G21C 1/00 20180101AFI20240527BHJP

   G21C 13/093 20060101ALI20240527BHJP

   G21C 9/00 20060101ALI20240527BHJP

【ＦＩ】

G21C1/00 220

G21C13/093

G21C9/00

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2023552006

(86)(22)【出願日】2021-12-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-01

(86)【国際出願番号】 US2021063082

(87)【国際公開番号】W WO2022182402

(87)【国際公開日】2022-09-01

【審査請求日】2023-10-31

(31)【優先権主張番号】17/183,923

(32)【優先日】2021-02-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】523322357

【氏名又は名称】ガネサン， パルバンナナサン

(74)【代理人】

【識別番号】100158920

【弁理士】

【氏名又は名称】上野 英樹

(72)【発明者】

【氏名】ガネサン， パルバンナナサン

【審査官】大門 清

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５７－０２８２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５２４５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０７１４２２１（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第１０６８５７５１（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０９５０２１４３（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０９３７８８５５（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０４９７１７５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｃ ９／００８

Ｇ２１Ｃ １３／００

Ｇ２１Ｃ １１／００

Ｇ２１Ｄ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

格納部材と、
該格納部材の内部区画に配置された原子炉と、
細長い中空の爆風トンネルと
を備えた地下原子炉であって、前記格納部材は、
（ａ）第１の端部、第２の端部、第１の側部、第２の側部、上面、及び下面を有する底壁と、
（ｂ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第１の端壁と、
（ｃ）前記第１の端壁は、前記底壁の前記第１の端部から上方に延在することと、
（ｄ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第２の端壁と、
（ｅ）前記第２の端壁は、前記底壁の前記第２の端部から上方に延在することと、
（ｆ）前記格納部材の前記第２の端壁は、そこにドア用開口部が形成されることと、
（ｇ）前記格納部材の前記第２の端壁の前記ドア用開口部に移動可能に配置されたドアであって、前記原子炉で爆発又は爆風が起こった時に、通常での閉鎖位置から開放位置へと移動されることができる前記ドアと、
（ｈ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第１の側壁と、
（ｉ）前記第１の側壁は、前記底壁の前記第１の側部から上方に延在することと、
（ｊ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第２の側壁と、
（ｋ）前記第２の側壁は、前記底壁の前記第２の側部から上方に延在することと、
（ｌ）第１の端部、第２の端部、第１の側部、第２の側部、下面、及び上面を有する上壁と、
（ｍ）前記上壁は、前記第１の端壁の前記上端、前記第２の端壁の前記上端、前記第１の側壁の前記上端、及び前記第２の側壁の前記上端の間に延在し、それにより前記格納部材は、これらの間に前記内部区画を画定することと、
（ｎ）前記格納部材の前記上壁は地面より下に位置し、それによって前記格納部材は完全に地中に埋設されることと
を含み、前記爆風トンネルは、
（ａ）第１の端部、第２の端部、第１の側部、第２の側部、上面、及び下面を備えた底壁と、
（ｂ）前記底壁の前記第１の側部から上方に延在し、上端、下端、第１の端部、第２の端部、内面、及び外面を有する直立した第１の側壁と、
（ｃ）前記底壁の前記第２の側部から上方に延在し、上端、下端、第１の端部、第２の端部、内面、及び外面を有する直立した第２の側壁と、
（ｄ）下端及び上端を有する第１の端壁であって、前記底壁の前記第１の端部において、前記第１の端壁は、前記第１の端壁に形成されたドア用開口部を有し、該ドア用開口部は、前記ドアが前記開放位置にある時に、前記格納部材の前記第２の端壁の前記ドア用開口部と連通する前記第１の端壁と、
（ｅ）下端及び上端を有する第２の端壁であって、前記底壁の前記第２の端部において、前記第２の端壁は、前記第１の側壁と前記第２の側壁の間に延在する前記第２の端壁と、
（ｆ）前記爆風トンネルの前記第１の端壁の前記上端、前記爆風トンネルの前記第２の端壁の前記上端、前記爆風トンネルの前記第１の側壁の前記上端、及び前記爆風トンネルの前記第２の側壁の前記上端に配置された上壁と、
（ｇ）爆風トンネルの前記壁は、前記原子炉が爆発し、それによってそこからの爆風の力が生じた場合に、前記原子炉から破片を受けるように構成された爆風緩和チャンバを画定することと
を含む、地下原子炉。

【請求項2】

前記爆風トンネルの前記上壁は、そこに形成された屋根開口部を有し、屋根部が前記爆風トンネルに配置され、該屋根部は、前記屋根開口部を通常は閉じるが開放位置に選択的に移動可能であるようにして前記屋根開口部に配置される、請求項１に記載の地下原子炉。

【請求項3】

離して配置された複数の第１の偏向部が、前記爆風トンネルの前記第１の端部から前記爆風トンネルの前記第２の端部に向かって前記爆風トンネルを通る破片の経路に部分的にあるようにして、前記爆風トンネルの前記第１の側壁の前記内面に固定され、離して配置された複数の第２の偏向部が、前記爆風トンネルの前記第１の端部から前記爆風トンネルの前記第２の端部に向かって前記爆風トンネルを通る破片の経路に部分的にあるようにして、前記爆風トンネルの前記第２の側壁の前記内面に固定される、請求項１に記載の地下原子炉。

【請求項4】

前記第１の偏向部は、垂直方向に配置されて、水平方向に離して配置され、前記第２の偏向部は、垂直方向に配置されて、水平方向に離して配置される、請求項３に記載の地下原子炉。

【請求項5】

前記第１の偏向部及び第２の偏向部はそれぞれ、角度を付けた形状を有する、請求項４に記載の地下原子炉。

【請求項6】

前記第１の偏向部及び第２の偏向部は、コンクリート材料からなる、請求項３に記載の地下原子炉。

【請求項7】

前記第１の偏向部及び第２の偏向部は、前記爆風トンネルの前記第１の側壁及び第２の側壁にそれぞれ選択的に取り外し可能に固定される、請求項３に記載の地下原子炉。

【請求項8】

前記第１の偏向部及び第２の偏向部はそれぞれ上端及び下端を有し、前記下端は、前記爆風トンネルの前記底壁の前記上面に配置される、請求項３に記載の地下原子炉。

【請求項9】

前記第１の偏向部及び第２の偏向部はそれぞれ、前記爆風トンネルの長手方向軸に対して角度を付けて配置される前面を有する、請求項３に記載の地下原子炉。

【請求項10】

前記格納部材がコンクリート材料からなる、請求項１に記載の地下原子炉。

【請求項11】

前記爆風トンネルがコンクリート材料からなる、請求項１に記載の地下原子炉。

【請求項12】

前記第１の端壁及び前記第２の端壁の前記ドア用開口部は、前記原子炉が修理又は交換のためにそこを通過できる大きさである、請求項１に記載の地下原子炉。

【請求項13】

前記屋根開口部は、前記原子炉が修理又は交換のためにそこを通過できる大きさである、請求項２に記載の地下原子炉。

【請求項14】

前記ドアは、前記閉鎖位置から前記開放位置へ選択的に移動可能である、請求項１に記載の地下原子炉。

【請求項15】

地中原子炉であって、
壁、底壁、第１の端壁、第２の端壁、第１の側壁、第２の側壁、上壁、及び内部区画を有する格納部材と、
前記格納部材の前記内部区画に配置された原子炉と、
前記格納部材の前記第２の端部は、そこに形成されたドア用開口部を有することと、
第１の端壁、第２の端壁、内面及び外面を有する第１の側壁、内面及び外面を有する第２の側壁、底壁、上壁、並びに爆風緩和チャンバを有する中空の爆風トンネルと、
前記爆風トンネルの前記第１の端壁は、前記格納部材の前記第２の端壁の前記ドア用開口部と連通するドア用開口部が形成されていることと、
前記第１の端壁及び前記第２の端壁の前記ドア用開口部に移動可能に配置されたドアと、
前記ドアは、通常は閉じられているが、前記原子炉が爆発して予め設定された爆風の力が作用した際に開放位置に移動可能であり、それにより爆発した前記原子炉からの破片が、前記第１の端壁及び前記第２の端壁の前記ドア用開口部を通過して前記爆風緩和チャンバに至ることと
を含む地中原子炉。

【請求項16】

離して配置された複数の第１の偏向部が、前記爆風トンネルの前記第１の側壁の前記内面に取り付けられ、離して配置された複数の第２の偏向部が、前記爆風トンネルの前記第２の側壁の前記内面に取り付けられる、請求項１５に記載の地中原子炉。

【請求項17】

前記第２の偏向部は、前記第１の偏向部に対してずれている、請求項１６に記載の地中原子炉。

【請求項18】

前記第１の偏向部及び第２の偏向部は、前記爆風トンネルの前記第１の側壁の前記内面及び第２の側壁の前記内面に選択的に取り外し可能に固定される、請求項１６に記載の地中原子炉。

【請求項19】

前記爆風トンネルの前記上壁が、そこに形成されて屋根部分によって選択的に閉じられる開口部を有する、請求項１５に記載の地中原子炉。

【請求項20】

前記第１の端壁及び前記第２の端壁の前記ドア用開口部は、前記原子炉がそこを通過できる大きさである、請求項１５に記載の地中原子炉。

【請求項21】

前記爆風トンネルの前記上壁は、前記原子炉が通過できる大きさの開口部を有する、請求項２０に記載の地中原子炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

出願人であるパルバンナナサン ガネサン（米国民、ネブラスカ州の居住者、郵便宛先：ネブラスカ ６８１３０，オマハ，サウス １８５ス サークル １４０８）は、以下の明細書に記載される発明について特許が認められることを願う。

【0002】

本発明は原子炉に関する。より詳細には、本発明は地下原子炉に関する。更に詳細には、本発明は、爆風緩和チャンバが接続された地下原子炉に関する。

【背景技術】

【0003】

原子炉システムは、戦争又はテロが発生した場合に炉を保護するために提供されている。出願人は、原子炉の分野において重要な進歩を示す複数の特許を前に受けている。例えば特許文献１～６を参照されたい。しかしながら、出願人のこれまでの特許はいずれも、保守又は交換のために原子炉をその格納部材から取り出すために便利な手段を扱っていない。更に、出願人のこれまでの特許や出願人が知っている先行技術特許はいずれも、原子炉の爆風又は爆発が発生した場合にこのような爆風又は爆発を緩和することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第９，３７８，８５５号明細書

【文献】米国特許第９，３９６，８２３号明細書

【文献】米国特許第９，５０２，１４３号明細書

【文献】米国特許第１０，１７０，２０９号明細書

【文献】米国特許第１０，６８５，７５１号明細書

【文献】米国特許第１０，７１４，２２１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この「発明の概要」は、以下の「発明を実施するための形態」で更に説明される複数の概念の選択を、簡略化された形式で導入するために提供される。この「発明の概要」は、本発明の重要な態様又は必須の態様を特定することを意図したものではない。更にこの「発明の概要」は、本発明の範囲を決定することの助けとして使用されることを意図したものではない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

出願人の係属中の、発明の名称「受動冷却及び放射線洗浄を備えた二重格納型原子炉」である２０２０年１２月３０日出願の米国特許出願第１７／１３８，２１７号では、当該技術分野における改良が説明されている。本発明はこの係属中の出願の発明と極めて良好に共に機能するので、本発明の適切な背景を定めるために、その係属中の出願をここで開示及び反復する。

【0007】

本発明が関係する地下原子炉は、以下を有する格納部材を含む。
（ａ）第１の端部、第２の端部、第１の側部、第２の側部、上面、及び下面を有する底壁と、
（ｂ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第１の端壁と、
（ｃ）上記第１の端壁は、上記底壁の上記第１の端部から上方に延在することと、
（ｄ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第２の端壁と、
（ｅ）上記第２の端壁は、上記底壁の上記第２の端部から上方に延在することと、
（ｆ）上記格納部材の上記第２の端壁は、そこにドア用開口部が形成されることと、
（ｇ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第１の側壁と、
（ｈ）上記第１の側壁は、上記底壁の上記第１の側部から上方に延在することと、
（ｉ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第２の側壁と、
（ｊ）上記第２の側壁は、上記底壁の上記第２の側部から上方に延在することと、
（ｋ）第１の端部、第２の端部、第１の側部、第２の側部、下面、及び上面を有する上壁と、
（ｌ）上記上壁は、上記第１の端壁の上記上端、上記第２の端壁の上記上端、上記第１の側壁の上記上端、及び上記第２の側壁の上記上端の間に延在し、それにより上記格納部材は、これらの間に内部区画を画定することと、
（ｍ）上記格納部材の上記上壁は地面より下に位置し、それによって上記格納部材は完全に地中に埋設されること。

【0008】

本発明は、細長い、水平に配置された中空の爆風トンネルを含み、これは爆風チャンバを含み、上記爆風チャンバは、上記係属中の出願の上記格納部材の上記第２の端壁から延在し、更に以下を含む。
（ａ）第１の端部、第２の端部、第１の側部、第２の側部、上面、及び下面を有する底壁と、
（ｂ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第１の側壁と、
（ｃ）上記第１の側壁は、上記底壁の上記第１の側部から上方に延在することと、
（ｄ）下端、上端、内面、外面、第１の端部、及び第２の端部を有する直立した第２の側壁と、
（ｅ）上記第２の側壁は、上記底壁の上記第２の側部から上方に延在することと、
（ｆ）下端及び上端を有する直立した第１の端壁と、
（ｇ）上記第１の端壁は、上記第１の側壁の上記第１の端部と上記第２の側壁の上記第１の端部との間に延在することと、
（ｈ）下端及び上端を有する直立した第２の端壁と、
（ｉ）上記第２の端壁は、上記第１の側壁の上記第２の端部と上記第２の側壁の上記第２の端部との間に延在することと、
（ｊ）上記第１の端壁の上記上端、上記第２の端壁の上記上端、上記第１の側壁の上記上端、及び上記第２の側壁の上記上端を覆うように延在する上壁と、
（ｋ）上記上壁には、屋根部分によって選択的に閉鎖される屋根開口部が形成されていることと、
（ｌ）上記爆風トンネルの上記第１の端壁には、上記格納部材の上記第２の端壁の上記ドア用開口部と連通するドア用開口部が形成されいることと、
（ｍ）上記格納部材の上記第２の端壁の上記ドア用開口部、及び上記爆風トンネルの上記第１の端壁の上記ドア用開口部に、移動可能に配置されたドアであって、爆風の力によって通常での閉鎖位置から開放位置へと移動されることができる上記ドアと、
（ｎ）上記ドアは、交換及び／又は修理のために上記原子炉を上記格納部材から取り出すことができるように、選択的に開放されることもできること。

【0009】

好ましい実施形態では、上記爆風トンネルはコンクリートからなる。好ましい実施形態では、偏向部が、上記爆風トンネルの上記側壁に、選択的かつ着脱可能に固定される。

【0010】

本発明の主な目的は、地下原子炉と共に使用するための爆風緩和チャンバを提供することである。

【0011】

本発明の更なる目的は、爆発する地下原子炉の爆風を緩和するだけでなく、修理又は交換のために炉が地下格納部材から移動されることができるようにするために使用されることもできる爆風チャンバを含む、爆風緩和アセンブリを提供することである。

【0012】

本発明の更なる目的は、爆発した炉の放射線が大気中に到達するのを低減する、本明細書で説明されるタイプの爆風緩和アセンブリを提供することである。

【0013】

これらの目的及び他の目的は、当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

本発明の限定でなくかつ完全ではない実施形態について、添付の図面を参照して説明する。特別の定めのない限り、同様の符号は様々な図を通して同様の部品を示す。

【図1】上記係属中の出願の発明の第１の実施形態の断面図である。

【図2】上記係属中の出願の発明の第１の実施形態の断面図であり、ここでは冷却水が、重力流によって上記発明の第２の格納部材の内部に供給されている。

【図3】上記係属中の出願の発明の第１の実施形態の一部断面である上面図である。

【図3A】上記係属中の出願の発明の第１の実施形態の一部断面である上面図であり、ここではその配管のうちのいくつかが、図３に示されるように第１の格納部材の端部ではなく、第１の格納部材の側部を通って延在している。

【図4】上記係属中の出願の発明の第２の実施形態の断面図を示し、これは第１の格納部材が２つのコンクリート層で構成されて、その間に可撓性かつ水不浸透性の材料を有すること以外は、図１の発明の第１の実施形態と同じである。

【図5】上記係属中の出願の発明の第３の実施形態の断面図を示し、これは第１の格納部材のコンクリートの底壁が、２つのコンクリート層に形成された、ずらされかつ離された複数の伸縮目地を有すること以外は、図４と同じである。

【図6】上記係属中の出願の第２の格納部材とその中の炉容器の一部垂直断面図である。

【図7】上記係属中の出願のその中に炉容器を有する第２の格納部材の一部水平断面図である。

【図8】上記係属中の出願の発明から拡張される本発明の一部上面断面図である。

【図8A】原子炉に爆発又は爆風が生じ、それによってドアが爆風チャンバに開放されていること以外は図８と同様である、一部上面断面図である。

【図8B】図８Ａと同様の一部上面断面図である。

【図9】本発明の一部側面断面図であり、爆風チャンバから上げられた破線で表された爆風チャンバの屋根部を示す。

【図9A】図９と同様の一部側面断面図である。

【図10】爆風チャンバの一部端面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上述したように、上記係属中の出願の明細書及び図面を本出願で反復し、本願の発明を以下で詳細に説明する。複数の実施形態が、添付の図面の参照でより完全に説明され、その図面は本出願の一部を形成し、例示により特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に開示されている。しかしながら、実施形態は多くの異なる形態で実施されることができ、本明細書に記載の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきでない。従って、以下の詳細な説明は、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲のみによって定められるという点において、限定的な意味に理解されるべきでない。

【0016】

出願人は、原子炉に関する特許文献１～６の特許を前に受けている。出願人によるこれまでの特許は浮体式原子炉に関するものであり、本発明は地下二重格納型原子炉に関するものであるが、出願人は、必要に応じて本開示を完全なものにするために、上記で特定した特許の開示全体を参照によって本出願に援用する。更に、本明細書で使用される場合、用語「流体」は蒸気を含むことができる。

【0017】

本発明の地下二重格納型原子炉は、符号１０で示される（図１）。地下二重格納型原子炉１０が埋設される用地は符号１２で示され、その地面又は上面は符号１４で示される。

【0018】

地下二重格納型原子炉１０は、第１の格納部材１６を含む。格納部材１６は底壁１８を含み、これは第１の端部２０、第２の端部２２、第１の側部２４、第２の側部２６、上面２８、及び下面３０を有する。直立した第１の端壁３２は、下端３４、上端３６、第１の端部３８、及び第２の端部４０を有する。図示されるように、端壁３２は外面３８’及び内面４０’を有する。直立した第２の端壁４２は、下端４４、上端４６、第１の端部４８、及び第２の端部５０を有し、底壁１８の端部２２から上方に延在する。図示されるように、端壁４２は外面５０’及び内面４８’を有する。

【0019】

直立した第１の側壁５２は、第１の端部５４及び第２の端部５６を有し、底壁１８の第１の側部２４から上方に延在する。側壁５２の端部５４は、端壁３２の端部３８に連結されている。側壁５２の端部５６は、端壁４２の端部４８に連結されている。

【0020】

直立した第２の側壁５８は、第１の端部６０及び第２の端部６２を有し、底壁１８の第２の側部２６から上方に延在する。側壁５８の端部６０は、端壁３２の端部４０に連結されている。側壁５８の端部６２は、端壁４２の端部５０に連結されている。

【0021】

符号６４は、第１の格納部材１６の上壁又は屋根を示し、これは端壁３２の上端３６、端壁４２の上端４６、側壁５２の上端、及び側壁５８の上端の上に配置され、これらに連結されている。図示されるように、上壁又は屋根６４は上面又は地面１４より下に位置し、用地１２に完全に埋設され、これによって空爆、ミサイル攻撃、又は他のテロ行為若しくは戦争行為に対する保護が提供される。図３及び３Ａに示されるように、格納部材１６は、その上端から見たときに楕円形の構成を有してもよく、又は図１に示されるような長方形の形状を有してもよい。長方形の構成が採用される場合、格納部材１６の側壁及び端壁の上端が、丸みを帯びた部分を備えてもよい。

【0022】

第１の格納部材１６は、好ましくはコンクリートからなるが、鋼などからなることもできる。図面に示されるように、図１の単一のコンクリート層の何らかの他の変形例を採用してもよい。符号６５は、格納部材１６の内部に配置される、任意のタンク又はフレームを示す。タンク６５は、特許文献５で説明及び図示されているバージ３２と同じであり、タンク６５が底壁、第１の端壁、第１の側壁、第２の側壁、開放された第２の端部、及び開放された上端を有すること以外に詳細は記載されない。タンク６５は、ステンレス鋼、鋼、鉄、アルミニウム、又は他の適した材料などの金属材料からなる。

【0023】

直立した第２の格納部材６６は、図示されるように、第１の格納部材１６の内部であってタンク６５内に配置される。格納部材６６は好ましくは鋼からなるが、他の材料で形成されることもできる。格納部材６６は、概ね円筒状の本体部６８、下部７０、及び上部７２を有するものとして説明される。格納部材６６は、特許文献４、５、６において原子炉５９がバージ３２の一端を閉鎖するのと全く同様に、タンク６５の開放された第２の端部を閉鎖する。

【0024】

格納部材６６は、その上部７２に固定された水出口７４を有する。格納部材６６は、以下で更に詳述されるように、その上部７２に形成された排気口７６も有する。格納部材６６は、その下部７０に形成された、一方向給水口又はパイプ７８も有する。図示されるように、格納部材１６の底壁１８の上面２８に配置された任意のタンク６５を使用する場合、格納部材６６の下端はタンク６５の底壁の上面に配置される。任意のタンク６５を使用しない場合、格納部材６６の下端は格納部材１６の底壁１８の上面２８に配置される。

【0025】

符号８０は原子炉容器を示し、これは格納部材６６内に配置され、内部区画８２を有する。説明のために、炉容器８０は、上端８４及び下端８６を有するものとして説明される。炉容器８０は格納部材６６から離されており、これらの間に内部区画８８が定められる。炉容器８０の内部区画８２は、従来の方式で流体９０及びロッド９２を含む。給水口７８は内部区画８８と流体連通する。排水口７４は、格納部材１６の内部と流体連通する。

【0026】

容器８０には、半径方向の複数の離された配管９４を備え、これらは炉容器８０の上部において、炉容器８０から外に向かって延在する。弁９６、９８が、各配管９４に与えられる。垂直に配置された細長い冷却配管９９は、内部区画８８内において、各弁９８の流出側から下向きに延在する。１対の弁１００、１０２が、各冷却配管９９の下端に与えられる。各弁１０２の排出側は、容器８０の内部区画８２と連通したパイプ１０４と連通する。

【0027】

配管１０６は、容器８０の上端８４の下方において容器８０から延在し、格納部材６８を通って外に向かって延在し、そこに弁１０８が与えられる。配管１１０は、容器８０の下端において容器８０から延在し、配管１１０の内側端部は、容器８０の内部区画８２と流体連通する。弁１１２及び電動ポンプ１１４が、配管１１０に与えられる。各配管９４に２つの弁９６、９８を接続する理由は、これら２つの弁のうちの一方が正常に機能しない場合に、バックアップ用の弁を提供するためである。各配管１０４に２つの弁１００、１０２を接続する理由は、これら２つの弁のうちの一方が正常に機能しない場合に、バックアップ用の弁を提供するためである。

【0028】

符号１１６は、図示されるように格納部材６６に隣接して配置された、直立した熱交換器を示す。熱交換器１１６は直立した外側支持体１１８を含み、この外側支持体１１８の下端は、タンク６５が使用される場合には、タンク６５の底壁上に載置される。タンク６５が使用されない場合には、熱交換器１１６の下端は格納部材１６の底壁１８上に載置される。容器１２０が、外側支持体１１８内に配置される。外側支持体１１８及び容器１２０は、これらの間に内部区画１２２を画定する。場合によっては、外側支持体１１８は必要でないこともある。いずれの場合であっても、流体１２４が容器１２０内に収容されている。

【0029】

容器８０の内部から延在する配管１０６、１１０は、格納部材６６を通って外に向かって延在し、熱交換器１１６の外側支持体１１８を通って容器１２０の内部へ至り、容器１２０の内部に配置された垂直に配置された配管１２６に接続される。

【0030】

ここで図面を参照すると、配管１２８は、容器１２０の上端から外側支持体１１８を通って、発電器などの装置１３２を駆動する従来のタービン１３０まで延在する。配管１３４は、タービン１３０から従来の復水器１３６まで延在する。給水ライン１３８は復水器１３６から延在し、そこに弁１４０、１４２が与えられる。ライン１３８には、任意のポンプ１４４も与えられる。ライン１４６は、復水器１３６から格納部材１６の端壁４２を通って用地１２の地中へ外に向かって延在する。ライン１４６には、弁１４８、１５０が与えられる。ライン１４６には、任意のポンプ１５２も与えられる。

【0031】

符号１５４は、格納部材１６の端壁４２を通って用地１２の地中へ外に向かって延在する配管を示す。配管１５４には、弁１５６と、任意のポンプ１５８とが与えられる。配管１６０は、復水器１３６から熱交換器１１６の容器１２０の内部区画１２４まで延在する。

【0032】

図３Ａの構造は、配管１３８、１４６、１５４が、格納部材１６の端壁４２ではなく格納部材１６の側壁５２を通って外に向かって延びること以外は、図３の構造と同じである。

【0033】

ライン又は配管１３８は、復水器１３６から、地面１４以下に配置された水源１６２まで延在する。水源１６２は、単一のタンク、又は図３及び３Ａに示されるように水で満たされた楕円形の物体であってもよい。図示されるように、水源１６２はコンクリートで内側を覆われている。ライン１３８に関して、必要な水は重力によって復水器１３６に供給されるが、ポンプ１４４は、十分な量の水が復水器１３６に供給されることを確実にする。

【0034】

図１に示されるように、ライン又は配管１６４は、水源１６２を格納部材１６の内部と流体接続する。ライン１６４には弁１６６が与えられる。やはり図１に示されるように、ライン又は配管１６８は、冷却水を格納部材６６の内部区画８８に供給するために、水源１６２と流入パイプ７８とを流体接続する。弁１７０がライン１６８に与えられる。ライン１６８は、可撓性部分又はたるんだ部分１７２も含む。

【0035】

符号１７４は、ベント１７６を有する従来の放射線スクラバを示す。配管１７８は、図１に示されるように、放射線スクラバ１７４を格納部材１６の内部に接続する。ライン１８０は、放射線スクラバ１７４を、格納部材６６の上端の出口管７６に接続する。ライン１８０は、そこに可撓性部分１８２を含む。

【0036】

図２は、冷却水が重力流によって格納部材６６の区画８８の内部に供給されて、炉容器８０を取り囲んでいること以外は、図１と同じである。区画８８内の余分な水は、出口管７４から格納部材１６の内部へと流出する。格納部材１６の上部の放射性蒸気は、ライン１７８を通じて放射線スクラバ１７４へと上方に移動する。内部区画８８の上部の放射性蒸気は、ライン１８０を通じて放射線スクラバ１７４へと上方に移動する。

【0037】

図１に示されるようにして、本発明の原子炉が従来の方式で機能している時、ライン１６４の弁１６６及びライン１６８の弁１７０は閉じられる。ライン１０６の弁１０８及びライン１１０の弁１１２は開放され、ライン１１０のポンプ１１４が作動される。炉容器８０の内部区画８２で生成された加熱された流体又は蒸気は、配管１０６によって熱交換器１１６へと排出される。熱交換器１１６内の加熱された流体は、配管１０６及び弁１０８を通り、配管１２６を通り、配管１１０、ポンプ１１４、及び弁１１２を外に向かって通り、炉容器８０の区画８２の内部に至る。この流れは、電動ポンプ１１４によって補助される。

【0038】

本発明の原子炉が従来の方式で機能している時、流体が冷却配管９９を通ることができるように、弁９６、９８、１００、１０２は開放される。配管９９のうちの１つが破損している場合、関係する配管９９の弁９６、９８、１００、１０２を閉じて破損した配管９９からの流体の損失を回避する。各配管９４の外側端部に２つの弁９６、９８を有する理由は、これらの弁のうちの一方が正常に機能しない場合に、これらの弁のうちの一方をバックアップ用の弁として機能させるためである。各冷却配管９９の下端に２つの弁１００、１０２を有する理由も同様である。

【0039】

熱交換器１１６内の容器１２０内の加熱された流体又は蒸気１２４は、ライン１２８を通ってタービン１３０へと移動し、タービン１３０を従来の方式で駆動する。タービン１３０は、装置１３２を従来の方式で駆動する。タービン１３０内の流体又は蒸気は、配管１３４によってそこから復水器１３６へと排出される。復水器１３６に供給された流体又は蒸気は、ライン１６０によって容器１２０の下端へと戻される。

【0040】

原子炉が過熱又は過圧状態となった場合、ライン１６８の弁１７０が開放され、重力によって格納部材６６の内部区画８８を満たすために水を供給する。内部区画８８内の冷却水は、冷却配管９９を取り囲む。弁９６、９８、１００、１０２は通常は開放されており、これにより内部区画８２からの高温の流体が、内部区画８２の上端から冷却配管９９を通って内部区画８２の下端へと循環することができる。冷却配管９９内の高温の流体からの熱は、冷却配管９９の壁を通って冷却配管９９を取り囲んでいる冷水へと伝わる。これによって、冷却配管９９の内側の流体が冷却される。流体が冷却されると、高温の流体よりも密度が高くなって容器８０の下部へと下がる。容器８０内では、高温のロッド９２からの残留熱が流体を加熱し、流体の密度が低くなる。密度の低い流体は上昇して容器８０の上部へと移動して、冷水に取り囲まれた配管９９の上端に入り、冷却配管９９内で再び冷えることによって、対流サイクルが生じる。この対流サイクルが、炉の冷却をもたらす。

【0041】

必要に応じて、水源１６２からの冷却水が格納部材１６の内部を満たすように、弁１６６が開放されてもよい。第１の格納部材１６内の水位は、ライン１５４内の弁１５６及びポンプ１５８によって制御される。

【0042】

要約すると、出願人のこれまでの特許に対する、上記係属中の出願の発明の新たな特徴は、以下の通りである。
１．上記発明の原子炉が完全に地下にあるという事実により、原子炉が、空爆、ミサイル攻撃、テロなどから保護される。
２．上記発明は、炉から排出されている放射性蒸気の放射線洗浄によって、より高いレベルの放射線防護を公衆に提供する。
３．簡略化された受動冷却システムは、第２の格納部材の内部に冷却水を供給することによって、その中の冷却ループを冷却する。
４．第１の格納部材の床に配置されたタンクが使用される場合、炉はタンクの床に配置される。
５．タンクが使用されない場合、炉は第１の格納部材の床に配置される。
６．複数のバックアップ用の弁が提供される。

【0043】

符号１９０は、本発明の爆風緩和アセンブリを示す。上記係属中の出願の地下原子炉は、爆風緩和アセンブリの接続に適応するためにいくらか修正されている。格納部材１６の端壁２２は部分的に取り払われて、原子炉８０、熱交換器１１６、及び関連する設備が修理又は交換のために通ることができる十分な大きさのドア用開口部１９２をそこに形成する。水源１６２の右端は、図８、８Ａ、及び８Ｂに示されるように取り除かれて、水源１６２の右端は密閉又は閉鎖される。

【0044】

爆風緩和アセンブリ１９０は、内側端部１９４及び外側端部１９６を有する細長い中空トンネル部材１９３を含む。トンネル部材１９３は、水平に配置された底壁１９８と、直立した外側端壁２００と、上壁２０２と、第１の側壁２０４と、第２の側壁２０６とを含む。トンネル部材１９３の壁１９８、２００、２０２、２０４、２０６は、内部の爆風緩和チャンバ２０８を画定する。爆風緩和チャンバ２０８の内側端部は、そこに形成されたドア用開口部２１０を有し、これは格納部材１６のドア用開口部１９２と一致する。ドア２１２は、ドア用開口部１９２、２１０にヒンジで取り付けられ、好ましくは鋼からなる。ドア２１２は通常閉じられているが、以下で詳述されるように、開放位置へと動かされることができる。

【0045】

垂直に配置された細長い複数の偏向部２１４が、壁２０４の内側表面に、図示されるように水平方向に間隔を空けて固定される。垂直に配置された細長い複数の偏向部２１４は、壁２０６の内側表面にも、図示されるように水平方向に間隔を空けて固定される。図示されるように、壁２０４から内向きに延在する偏向部２１４は、壁２０６から内向きに延在する偏向部２１４に対して、水平方向にずれている。好ましくは、偏向部２１４はコンクリートからなるが、必要であれば鋼などで構成されてもよい。

【0046】

好ましくは、各偏向部２１４は、角度の付いた前面２１４Ａ及び後面２１４Ｂを定める三角形の断面又は台形の断面を有する。好ましくは、偏向部２１４の下端は底壁１９８の上面に載置される。好ましくは、偏向部２１４は、フランジ２１６及びボルト２１８によって、各側壁に選択的に固定される。フランジ２１６の内側端部は各偏向部２１４に埋め込まれ、その外側端部は各側壁にボルト留めされる。各側壁に対する偏向部２１４のその取り付けにより偏向部をチャンバ２０８から取り外すことができ、チャンバ２０８の内部の清掃や、修理又は交換のためにチャンバ２０８を通って原子炉を移動させることも可能である。符号２２０は、上壁２０２に形成された屋根開口部２２２を選択的に閉鎖する屋根部分を示す。爆風緩和チャンバ２０８の放射線をろ過して放出するために、複数の放射線ろ過器２２４が爆風緩和チャンバ２０８と連通する。

【0047】

炉８０及び熱交換器１１６を修理又は交換しなければならない時は来る。そのような場合には、屋根部分２２０を持ち上げて屋根開口部２２２を開放する。次にドア２１２をその開放位置へと移動させる。通常は、壁２０４、２０６での偏向部２１４は爆風チャンバ１９８から取り外され、これによって炉８０などが格納部材１６から取り外されることができる。次に炉８０などが、修理又は交換のために、ドア用開口部１９２、２１０を通って、爆風チャンバ２０８を通って、そして外に向かって屋根開口部２２２を通って移動される。

【0048】

ドア２１２は、過圧によって炉が砕ける予め設定された爆風圧を受けた場合にドア２１２を開放するように設計された、閉鎖機構を含む。炉の粉砕は、蒸気発生器、タービン、発電器、復水器、及び支持構造体などの格納部材１６内の他の構成部品の粉砕及び大破ももたらす。砕けた炉及びそれに関連する構成部品はドア２１２に衝突し、ドア２１２は爆風の力によって開放され、それによって大破した炉及び他の構成部品の破片が、ドア用開口部１９２、２１０を通って爆風緩和チャンバ２０８内へと吹き飛ばされる。

【0049】

圧力波及び砕けた炉の破片は、壁２０４での最も内側の偏向部２１４に衝突し、それによって爆風の力のいくらかの低減をもたらす。砕けた炉及び構成部品の破片は、壁２０６での次の偏向部２１４に向かって向きを変えられ、そこからチャンバ２０８の端部まで、複数の偏向部２１４を行き来し、それによって砕けた破片が偏向部２１４の前面に衝突するたびに爆風の力は低減される。最終的に、爆風の力は、屋根部分２２０を開放できるような安全なレベルまで低減され、それにより爆風緩和チャンバ２０８が清掃され、格納部材１６も清掃されることができる。放射線ろ過器２２４は、爆風緩和チャンバ２０８の放射線をろ過して放出する。放射線ろ過器２２４もまた、爆風チャンバ２０８内の圧力を多少低下させる。

【0050】

従って、本発明が少なくとも上述した目的の全てを達成することが、理解されることができる。

【0051】

本発明を特定の構造及び方法のステップに特定した記載で説明したが、添付の特許請求の範囲において本発明は、記載されたその特定の構造及び／又はステップに必ずしも限定されないことが理解される。むしろ、特定の態様及びステップは、本発明の実施の形態として記載される。本発明の多数の実施形態が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく実施されることができるため、本発明は、以下に添付される特許請求の範囲による。

【符号の説明】

【0052】

１０ 地下二重格納型原子炉
１２ 用地
１６ 第１の格納部材
６５ タンク又はフレーム
６６ 第２の格納部材
８０ 原子炉容器
１１６ 熱交換器
１６２ 水源
１７４ 放射線スクラバ
１９０ 爆風緩和アセンブリ
１９３ トンネル部材
２１０ ドア用開口部
２１２ ドア
２１４ 偏向部
２２０ 屋根部分
２２４ 放射線ろ過器

【図1】

【図2】

【図3】

【図3A】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図9A】

【図10】