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JP7142134B2 - Core meltdown retention structure and reactor containment vessel - Google Patents
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Description

本発明は、炉心溶融物保持構造および原子炉格納容器に関するものである。 The present invention relates to a core meltdown holding structure and a reactor containment vessel.

原子力プラントにおいては、シビアアクシデントとして、炉心溶融物が原子炉容器から流出する事故が想定される。炉心溶融物が原子炉格納容器のキャビティ室に落下する場合、そのキャビティ室を形成する構造物に重大な損傷が発生すると、被害が拡大する可能性がある。そのため、原子炉格納容器の重大な損傷の発生が抑制されるように対策を行う必要がある。 In a nuclear power plant, as a severe accident, an accident in which core meltdown material flows out from the reactor vessel is assumed. If core meltdown material falls into the cavity of the reactor containment vessel, the damage may increase if the structure forming the cavity is severely damaged. Therefore, it is necessary to take measures to suppress the occurrence of serious damage to the reactor containment vessel.

従来、例えば、特許文献1では、原子炉容器の下方にキャビティ室を形成する底部および壁部を有する構造物を備えており、壁部は、キャビティ室に面する壁部鉄板と、キャビティ室に対して壁部鉄板の外側に設けられる壁部コンクリートと、キャビティ室に対して壁部コンクリートの外側に設けられる壁部ライナと、を有する原子炉格納容器が示されている。 Conventionally, for example, in Patent Document 1, a structure having a bottom portion and a wall portion forming a cavity chamber below the reactor vessel is provided, and the wall portion includes a wall iron plate facing the cavity chamber and a wall portion facing the cavity chamber. A reactor containment vessel is shown having wall concrete provided on the outside of the wall steel plate and a wall liner provided on the outside of the wall concrete with respect to the cavity chamber.

また、従来、例えば、特許文献2では、原子炉の炉心溶融事故時に原子炉容器の下方で炉心溶融物を受け止めて保持する炉心溶融物保持装置であって、互いに隣接して全体で炉心溶融物が保持される傾斜底面を形成するように配置され、それぞれの内部に冷却材が流通可能な貫通孔が形成された複数の炉心溶融物保持ブロックと、炉心溶融物保持ブロックを支持する支持台と、を備え、複数の炉心溶融物保持ブロック内に形成された貫通孔が互いに連通しており、貫通孔へ冷却材を導入する冷却材導入部が、貫通孔から冷却材を排出する冷却材排出部よりも低い位置に配置されていて、冷却材導入部から冷却材排出部に向かって、貫通孔の高さ位置が次第に高くなるように配置されている炉心溶融物保持装置が示されている。 Conventionally, for example, in Patent Document 2, a core meltdown holding device for receiving and holding meltdowns below a reactor vessel in the event of a core meltdown accident of a nuclear reactor is provided. A plurality of molten core holding blocks arranged to form an inclined bottom surface holding a core melt holding block, each of which has a through hole through which coolant can flow, and a support base that supports the molten core holding block , wherein through-holes formed in a plurality of core melt holding blocks communicate with each other, and a coolant introduction part for introducing coolant into the through-holes includes a coolant discharge for discharging the coolant from the through-holes. , and is arranged such that the height position of the through-hole gradually increases from the coolant introduction section toward the coolant discharge section. .

特開2016-166833号公報JP 2016-166833 A 特開2014-081212号公報JP 2014-081212 A

上述した特許文献1に示された原子炉格納容器では、原子炉容器から流出した炉心溶融物を、原子炉容器の下方に設けられたキャビティ室で受け止め、構造物の壁部で堰き止める。また、上述した特許文献2に示された炉心溶融物保持装置では、炉心溶融物が炉心溶融物保持ブロックの上に落下すると、炉心溶融物を保持する炉心溶融物保持ブロックの上面部は炉心溶融物から吸熱すると共に、側面部および下面部へ放熱して炉心溶融物を冷却する。このように、従来では、炉心溶融物を堰き止めたり、落下した場所で冷却したりする。 In the reactor containment vessel shown in the above-mentioned Patent Document 1, core meltdown material flowing out of the reactor vessel is received in a cavity provided below the reactor vessel and dammed up by the wall of the structure. In addition, in the above-described molten core holding device shown in Patent Document 2, when the molten core falls onto the block holding the molten core, the upper surface of the block holding the molten core will melt. It absorbs heat from the object and dissipates heat to the side and bottom surfaces to cool the melted material. Thus, conventionally, core meltdowns are dammed or cooled where they fall.

しかし、炉心溶融物を堰き止めたり、落下した場所で冷却したりすると、炉心溶融物が落下した場所、すなわち限定された領域で広がらず厚く留まる可能性がある。そして、炉心溶融物が続けて落下すると限定された領域で盛り上がって保持され、下方内部の冷却が遅滞することで、キャビティ室を形成する構造物(例えば、床コンクリートなど)への侵食速度が高くなり構造物を溶融させ損傷が発生する懸念がある。 However, if the core melt is dammed or cooled where it fell, it may remain thick where it fell, i.e., in a limited area, rather than spreading. If the core meltdown continues to fall, it will swell and be held in a limited area, delaying the cooling of the lower interior, resulting in a high rate of erosion of the structure that forms the cavity (e.g., floor concrete, etc.). There is a concern that the structure will melt and damage will occur.

本発明は上述した課題を解決するものであり、炉心溶融物による構造物の損傷を防ぐことのできる炉心溶融物保持構造および原子炉格納容器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a core meltdown holding structure and a reactor containment vessel that can prevent damage to structures caused by core meltdowns.

本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置は、原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる犠牲材を備え、前記犠牲材は、複数の粒状に形成されている。 A core meltdown holding device according to an aspect of the present invention is provided between a reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and melts and mixes the core meltdown with the core meltdown. A sacrificial material is provided for lowering the melting point of the core melt to reduce the viscosity thereof, and the sacrificial material is formed into a plurality of granules.

また、本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置では、粒状の前記犠牲材は、前記炉心溶融物よりも融点が低い容器に収容されていることが望ましい。 Further, in the core meltdown holding apparatus according to the aspect of the present invention, it is preferable that the granular sacrificial material be stored in a container having a melting point lower than that of the core meltdown.

本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置は、原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる犠牲材を備え、前記犠牲材を前記床部の上面に配置すると共に、前記犠牲材の周囲の前記床部に前記犠牲材を配置しない領域を設ける。 A core meltdown holding device according to an aspect of the present invention is provided between a reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and melts and mixes the core meltdown with the core meltdown. A sacrificial material is provided for lowering the melting point of the core melt to lower the viscosity, and the sacrificial material is arranged on the upper surface of the floor, and a region around the sacrificial material in which the sacrificial material is not arranged is provided on the floor. prepare.

また、本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置では、前記炉心溶融物および前記犠牲材の溶融体よりも融点が低い材からなり、前記犠牲材を囲んで前記床部の上面に配置された堰を有していることが好ましい。 Further, in the core meltdown holding device according to the aspect of the present invention, the molten core and the sacrificial material are made of a material having a lower melting point than the melted material of the sacrificial material, and are arranged on the upper surface of the floor surrounding the sacrificial material. preferably have a weir.

本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置は、原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる犠牲材を備え、前記犠牲材は、前記炉心溶融物および前記犠牲材の溶融体よりも融点が低い支持部材に纏めて支持されて、前記支持部材の溶融に伴い拡散可能に設けられている。 A core meltdown holding device according to an aspect of the present invention is provided between a reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and melts and mixes the core meltdown with the core meltdown. The sacrificial material is provided with a sacrificial material that lowers the melting point of the core melt to reduce the viscosity thereof, and the sacrificial material is collectively supported by a supporting member having a melting point lower than that of the core melt and the melt of the sacrificial material. It is provided so that it can be diffused as the member melts.

本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置は、原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる犠牲材を備え、前記原子炉容器の下方に配置されて前記犠牲材が配置されるキャビティ室と、前記キャビティ室の周囲に配置された隣接室と、前記キャビティ室と前記隣接室との間を連通する連通部と、前記炉心溶融物および前記犠牲材の溶融体よりも融点が低い材からなり、前記連通部に設けられて前記キャビティ室と前記隣接室との間の気密性を確保して隔離する閉塞部と、を有している。 A core meltdown holding device according to an aspect of the present invention is provided between a reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and melts and mixes the core meltdown with the core meltdown. A cavity chamber provided with a sacrificial material that lowers the melting point of the core melt to make it low in viscosity, and is arranged below the reactor vessel in which the sacrificial material is arranged; and an adjacent chamber arranged around the cavity chamber. a communicating portion communicating between the cavity chamber and the adjacent chamber; and a material having a melting point lower than that of the melted material of the core and the sacrificial material, provided in the communicating portion and the cavity chamber. and a closing portion that secures and isolates airtightness from the adjacent chamber.

本発明の一態様に係る炉心溶融物保持装置は、原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる犠牲材を備え、前記犠牲材は、前記炉心溶融物よりも融点が高い材で籠状に形成された容器に収容されている。 A core meltdown holding device according to an aspect of the present invention is provided between a reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and melts and mixes the core meltdown with the core meltdown. A sacrificial material that lowers the melting point of the core melt to reduce the viscosity is provided, and the sacrificial material is housed in a basket-shaped container made of a material having a higher melting point than the core melt.

本発明の一態様に係る原子炉格納容器は、原子炉容器と、前記原子炉容器の下方に設けられて炉心溶融物を受ける床部と、上記のいずれか1つに記載の炉心溶融物保持構造と、を備える。 A reactor containment vessel according to an aspect of the present invention includes a reactor vessel, a floor provided below the reactor vessel to receive core meltdowns, and any one of the above-described core meltdown holding systems. a structure;

本発明によれば、犠牲材は、原子炉容器から流出した炉心溶融物に溶融混合し、これにより炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる。低粘性化された炉心溶融物は、床部に沿って流れて薄く拡がることになり、厚さ方向においても十分に冷却される。このため、炉心溶融物が床部に厚く留まることを防止でき、または炉心溶融物が床部に至ったとしても床部の侵食を抑制できる。この結果、床部が侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物による構造物の損傷を防ぐことができる。 According to the present invention, the sacrificial material melts and mixes with the core melt that has flowed out of the reactor vessel, thereby lowering the melting point and viscosity of the core melt. The low-viscosity core melt flows along the floor and spreads thinly, and is sufficiently cooled also in the thickness direction. Therefore, it is possible to prevent the molten core from remaining thickly on the floor, or to suppress the erosion of the floor even if the molten core reaches the floor. As a result, erosion of the floor can be prevented, and damage to the structure due to core meltdown can be prevented.

図1は、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器が適用される原子力発電プラントの例を表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a nuclear power plant to which a reactor containment vessel according to an embodiment of the present invention is applied. 図2は、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器に適用される加圧水型原子炉の原子炉構造を表す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a reactor structure of a pressurized water reactor applied to a reactor containment vessel according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器の例を表す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a reactor containment vessel according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態1に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view of the core meltdown holding structure according to Embodiment 1 of the present invention. 図5は、本発明の実施形態1に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。FIG. 5 is a side cross-sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to Embodiment 1 of the present invention. 図6は、本発明の実施形態1に係る炉心溶融物保持構造の他の例の側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view of another example of the core meltdown holding structure according to Embodiment 1 of the present invention. 図7は、本発明の実施形態2に係る炉心溶融物保持構造の犠牲材の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a sacrificial material of the core melt holding structure according to Embodiment 2 of the present invention. 図8は、本発明の実施形態2に係る炉心溶融物保持構造の犠牲材の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the sacrificial material of the core melt holding structure according to Embodiment 2 of the present invention. 図9は、本発明の実施形態3に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 3 of the present invention. 図10は、本発明の実施形態4に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 10 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 4 of the present invention. 図11は、本発明の実施形態5に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 11 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 5 of the present invention. 図12は、本発明の実施形態6に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 12 is a side sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 6 of the present invention. 図13は、本発明の実施形態7に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 13 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 7 of the present invention. 図14は、本発明の実施形態7に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。FIG. 14 is a side cross-sectional view showing the operation of the core meltdown holding structure according to Embodiment 7 of the present invention. 図15は、本発明の実施形態7に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。FIG. 15 is a side cross-sectional view showing the operation of the core meltdown holding structure according to Embodiment 7 of the present invention. 図16は、本発明の実施形態8に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 16 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 8 of the present invention. 図17は、本発明の実施形態8に係る炉心溶融物保持構造の他の例の側断面図である。FIG. 17 is a side sectional view of another example of the core meltdown holding structure according to Embodiment 8 of the present invention. 図18は、本発明の実施形態9に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 18 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 9 of the present invention. 図19は、本発明の実施形態10に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 19 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 10 of the present invention. 図20は、本発明の実施形態10に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。FIG. 20 is a side cross-sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to the tenth embodiment of the present invention. 図21は、本発明の実施形態11に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 21 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 11 of the present invention. 図22は、本発明の実施形態11に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。FIG. 22 is a side cross-sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to the eleventh embodiment of the present invention. 図23は、本発明の実施形態12に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 23 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 12 of the present invention. 図24は、本発明の実施形態12に係る炉心溶融物保持構造の他の例の側断面図である。FIG. 24 is a side sectional view of another example of the core meltdown holding structure according to Embodiment 12 of the present invention. 図25は、本発明の実施形態13に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。FIG. 25 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 13 of the present invention. 図26は、本発明の実施形態13に係る炉心溶融物保持構造の犠牲材の側断面図である。26 is a cross-sectional side view of a sacrificial material of a core meltdown structure according to Embodiment 13 of the present invention. FIG.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment which concerns on this invention is described in detail based on drawing. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, components in the following embodiments include components that can be easily replaced by those skilled in the art, or components that are substantially the same.

図1は、本実施形態に係る原子炉格納容器が適用される原子力発電プラントの例を表す概略構成図である。図2は、本実施形態に係る原子炉格納容器に適用される加圧水型原子炉の原子炉構造を表す断面図である。図3は、本実施形態に係る原子炉格納容器の例を表す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a nuclear power plant to which a reactor containment vessel according to this embodiment is applied. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the reactor structure of a pressurized water reactor applied to the reactor containment vessel according to this embodiment. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a reactor containment vessel according to this embodiment.

本実施形態の原子力発電プラントに適用された原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)である。 The nuclear reactor applied to the nuclear power plant of the present embodiment uses light water as a reactor coolant and a neutron moderator to make non-boiling high-temperature, high-pressure water throughout the primary system, and sends this high-temperature, high-pressure water to the steam generator. It is a pressurized water reactor (PWR) that generates steam through heat exchange and sends the steam to a turbine generator to generate electricity.

この加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図1に示すように、原子炉格納容器11は、内部に加圧水型原子炉12および蒸気発生器13が格納されている。加圧水型原子炉12と蒸気発生器13とは冷却水配管14,15を介して連結されている。冷却水配管14は、加圧器16が設けられている。冷却水配管15は、一次冷却材循環ポンプ17が設けられている。従って、加圧水型原子炉12にて、炉心を構成する燃料により一次冷却材として軽水が加熱され、高温の軽水が加圧器16により所定の高圧に維持した状態で冷却水配管14を通して蒸気発生器13に送られる。この蒸気発生器13では、高温高圧の軽水(一次冷却材)と二次冷却材との間で熱交換が行われ、冷やされた軽水が一次冷却材循環ポンプ17により冷却水配管15を通して加圧水型原子炉12に戻される。 In a nuclear power plant having this pressurized water reactor, as shown in FIG. 1, a reactor containment vessel 11 houses a pressurized water reactor 12 and a steam generator 13 therein. The pressurized water reactor 12 and the steam generator 13 are connected via cooling water pipes 14 and 15 . The cooling water pipe 14 is provided with a pressurizer 16 . The cooling water pipe 15 is provided with a primary coolant circulation pump 17 . Therefore, in the pressurized water reactor 12, light water is heated as a primary coolant by the fuel constituting the reactor core, and the high-temperature light water is maintained at a predetermined high pressure by the pressurizer 16, and is passed through the cooling water pipe 14 to the steam generator 13. sent to In the steam generator 13, heat is exchanged between the high-temperature and high-pressure light water (primary coolant) and the secondary coolant, and the cooled light water is pumped through the cooling water pipe 15 by the primary coolant circulation pump 17 to form pressurized water. It is returned to reactor 12 .

蒸気発生器13は、原子炉格納容器11の外部に設けられた蒸気タービン18および復水器19と冷却水配管20,21を介して連結されている。冷却水配管21は、給水ポンプ22が設けられている。また、蒸気タービン18は、発電機23が接続されている。復水器19は、冷却水(例えば、海水)を給排する取水管24および排水管25が連結されている。従って、蒸気発生器13にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管20を通して蒸気タービン18に送られ、この蒸気により蒸気タービン18を駆動して発電機23により発電を行う。蒸気タービン18を駆動した蒸気は、復水器19で冷却された後、冷却水配管21を通して蒸気発生器13に戻される。 The steam generator 13 is connected to a steam turbine 18 and a condenser 19 provided outside the containment vessel 11 via cooling water pipes 20 and 21 . The cooling water pipe 21 is provided with a water supply pump 22 . A generator 23 is also connected to the steam turbine 18 . The condenser 19 is connected to a water intake pipe 24 and a water discharge pipe 25 for supplying and discharging cooling water (eg, seawater). Therefore, the steam generated by exchanging heat with the high-pressure and high-temperature primary cooling water in the steam generator 13 is sent to the steam turbine 18 through the cooling water pipe 20, and the steam drives the steam turbine 18 to generate electricity. The generator 23 generates electricity. The steam that has driven the steam turbine 18 is cooled by the condenser 19 and then returned to the steam generator 13 through the cooling water pipe 21 .

また、加圧水型原子炉12において、図2に示すように、原子炉容器41は、その内部に炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体42とその上部に装着される原子炉容器蓋(上鏡)43により構成されている。原子炉容器本体42に対し、原子炉容器蓋43が複数のスタッドボルト44およびナット45により開閉可能に固定されている。 In the pressurized water reactor 12, as shown in FIG. 2, the reactor vessel 41 includes a reactor vessel main body 42 and a reactor vessel body 42 mounted on the upper part thereof so that reactor internal structures can be inserted therein. It is composed of a lid (upper mirror) 43 . A reactor vessel lid 43 is fixed to the reactor vessel body 42 by a plurality of stud bolts 44 and nuts 45 so as to be openable and closable.

原子炉容器本体42は、原子炉容器蓋43を取り外すことで上部が開口可能で、下部が球面状をなす下鏡46により閉塞された円筒形状をなしている。原子炉容器本体42は、上部に一次冷却水としての軽水(冷却材)を供給する入口ノズル(入口管台)47と、軽水を排出する出口ノズル(出口管台)48が形成されている。原子炉容器本体42は、入口ノズル47および出口ノズル48とは別に、図示しない注水ノズル(注水管台)が形成されている。 The reactor vessel main body 42 has a cylindrical shape whose upper part can be opened by removing the reactor vessel cover 43 and whose lower part is closed by a spherical lower mirror 46 . The reactor vessel main body 42 has an inlet nozzle (inlet nozzle) 47 for supplying light water (coolant) as primary cooling water and an outlet nozzle (outlet nozzle) 48 for discharging the light water. In addition to the inlet nozzle 47 and the outlet nozzle 48, the reactor vessel main body 42 is formed with a water injection nozzle (water injection nozzle) (not shown).

原子炉容器本体42は、内部に炉内構造物が挿入される。炉内構造物について説明する。入口ノズル47および出口ノズル48より上方に上部炉心支持板49が固定される一方で、下方の下鏡46の近傍に位置して下部炉心支持板50が固定されている。上部炉心支持板49および下部炉心支持板50は、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成されている。上部炉心支持板49は、複数の炉心支持ロッド51を介して下方に図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板52が連結されている。 A reactor internal structure is inserted into the reactor vessel main body 42 . The core internals will be explained. An upper core support plate 49 is fixed above the inlet nozzle 47 and the outlet nozzle 48 , while a lower core support plate 50 is fixed near the lower mirror 46 below. The upper core support plate 49 and the lower core support plate 50 are disc-shaped and have a large number of communication holes (not shown) formed therein. The upper core support plate 49 is connected via a plurality of core support rods 51 to an upper core plate 52 in which a large number of communication holes (not shown) are formed.

また、円筒形状をなす炉心槽53が原子炉容器本体42の内壁面と所定の隙間をもって配置されている。炉心槽53は、上部に上部炉心板52が連結され、下部に円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心板54が連結されている。この下部炉心板54は、下部炉心支持板50に支持されている。 A cylindrical core barrel 53 is arranged with a predetermined gap from the inner wall surface of the reactor vessel body 42 . The core barrel 53 has an upper core plate 52 connected to its upper portion, and a lower core plate 54 having a disk shape and having a large number of communication holes (not shown) connected to its lower portion. This lower core plate 54 is supported by the lower core support plate 50 .

また、上部炉心板52と炉心槽53と下部炉心板54により、炉心55が形成されている。炉心55は、内部に多数の燃料集合体56が配置されている。燃料集合体56は、図示しないが、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成され、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。炉心55は、内部に多数の制御棒57が配置されている。多数の制御棒57は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ58となり、燃料集合体56内に挿入可能となっている。上部炉心支持板49は、上部炉心支持板49自身を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管59が固定されている。各制御棒クラスタ案内管59は、下端部が燃料集合体56内の制御棒クラスタ58まで延出されている。 A core 55 is formed by the upper core plate 52 , the core barrel 53 and the lower core plate 54 . A core 55 has a large number of fuel assemblies 56 arranged therein. Although not shown, the fuel assembly 56 is constructed by bundling a large number of fuel rods in a grid shape with a support grid. An upper nozzle is fixed to the upper end, and a lower nozzle is fixed to the lower end. A core 55 has a large number of control rods 57 arranged therein. A large number of control rods 57 are grouped at their upper ends to form a control rod cluster 58 that can be inserted into the fuel assembly 56 . A large number of control rod cluster guide tubes 59 are fixed to the upper core support plate 49 through the upper core support plate 49 itself. Each control rod cluster guide tube 59 extends at its lower end to a control rod cluster 58 within the fuel assembly 56 .

原子炉容器41を構成する原子炉容器蓋43は、上部に磁気式ジャッキの制御棒駆動装置60が設けられている。磁気式ジャッキの制御棒駆動装置60は、原子炉容器蓋43と一体をなすハウジング61内に収容されている。上述した多数の制御棒クラスタ案内管59は、上端部が制御棒駆動装置60まで延出されている。制御棒駆動装置60から延出された制御棒クラスタ駆動軸62は、制御棒クラスタ案内管59内を通って燃料集合体56まで延出され、制御棒クラスタ58を把持可能となっている。 A reactor vessel cover 43 that constitutes the reactor vessel 41 is provided with a magnetic jack control rod driving device 60 at the top. A magnetic jack control rod drive 60 is housed in a housing 61 integral with the reactor vessel lid 43 . The numerous control rod cluster guide tubes 59 mentioned above extend to the control rod drive 60 at their upper ends. A control rod cluster drive shaft 62 extending from the control rod drive device 60 extends through the control rod cluster guide tube 59 to the fuel assembly 56 so that the control rod cluster 58 can be gripped.

制御棒駆動装置60は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ58に連結され、その表面に複数の周溝を長手方向に等ピッチで配設してなる制御棒クラスタ駆動軸62を磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御している。 The control rod drive unit 60 is vertically extended and connected to the control rod cluster 58. The control rod cluster drive shaft 62, which has a plurality of circumferential grooves arranged at equal pitches in the longitudinal direction on its surface, is magnetically driven. The output of the reactor is controlled by moving it up and down with a jack.

また、原子炉容器本体42は、下鏡46を貫通する多数の計装管台63が設けられている。各計装管台63は、炉内側の上端部に炉内計装案内管64が固定される一方、炉外側の下端部にコンジットチューブ65が連結されている。各炉内計装案内管64は、上端部が下部炉心支持板50に連結されている。各炉内計装案内管64は、振動を抑制するため上下連接板66,67が取り付けられている。そして、コンジットチューブ65から計装管台63および炉内計装案内管64を通るシンブルチューブ68が、下部炉心板54を貫通して燃料集合体56まで挿入可能となっている。シンブルチューブ68は、中性子束を計測可能な中性子束検出器(図示略)が装着されている。 The reactor vessel main body 42 is also provided with a large number of instrumentation nozzles 63 penetrating the lower mirror 46 . Each instrumentation nozzle 63 has an in-core instrumentation guide tube 64 fixed to its upper end inside the furnace, and a conduit tube 65 connected to its lower end outside the furnace. Each in-core instrumentation guide tube 64 is connected at its upper end to the lower core support plate 50 . Upper and lower connection plates 66 and 67 are attached to each in-core instrumentation guide tube 64 to suppress vibration. A thimble tube 68 passing from the conduit tube 65 to the instrumentation nozzle 63 and the in-core instrumentation guide tube 64 can be inserted through the lower core plate 54 to the fuel assembly 56 . The thimble tube 68 is equipped with a neutron flux detector (not shown) capable of measuring neutron flux.

従って、制御棒駆動装置60により制御棒クラスタ駆動軸62を移動して燃料集合体56に制御棒57を挿入することで、炉心55内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギにより原子炉容器41内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が出口ノズル48から排出され、上述したように、蒸気発生器13に送られる。即ち、燃料集合体56を構成する原子燃料が核分裂することで中性子を放出し、減速材及び一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子とし、新たな核分裂を起こしやすくすると共に、発生した熱を奪って冷却する。また、制御棒57を燃料集合体56に挿入することで、炉心55内で生成される中性子数を調整し、また、原子炉を緊急に停止するときに炉心55に急速に挿入される。 Therefore, by moving the control rod cluster drive shaft 62 by the control rod driving device 60 and inserting the control rod 57 into the fuel assembly 56, the nuclear fission in the core 55 is controlled, and the generated thermal energy The light water charged in 41 is heated and hot light water is discharged from outlet nozzle 48 and sent to steam generator 13 as described above. That is, the nuclear fuel that constitutes the fuel assembly 56 releases neutrons by nuclear fission, and the light water as a moderator and primary cooling water reduces the kinetic energy of the released fast neutrons and converts them into thermal neutrons. It facilitates nuclear fission and removes the generated heat for cooling. Also, the control rods 57 are inserted into the fuel assemblies 56 to adjust the number of neutrons generated in the core 55, and are rapidly inserted into the core 55 when the reactor is to be shut down in an emergency.

また、原子炉容器41は、炉心55に対して、その上方に出口ノズル48に連通する上部プレナム69が形成される一方、下方に下部プレナム70が形成されている。原子炉容器41と炉心槽53との間に、入口ノズル47および下部プレナム70に連通するダウンカマー部71が形成されている。従って、軽水は、入口ノズル47から原子炉容器本体42内に流入し、ダウンカマー部71を下向きに流れ落ちて下部プレナム70に至り、この下部プレナム70の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心支持板50および下部炉心板54を通過した後、炉心55に流入する。炉心55に流入した軽水は、炉心55を構成する燃料集合体56から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体56を冷却する一方、高温となって上部炉心板52を通過して上部プレナム69まで上昇し、出口ノズル48を通って排出される。 The reactor vessel 41 has an upper plenum 69 that communicates with the outlet nozzle 48 above the reactor core 55 and a lower plenum 70 below. A downcomer portion 71 communicating with the inlet nozzle 47 and the lower plenum 70 is formed between the reactor vessel 41 and the core barrel 53 . Therefore, the light water flows into the reactor vessel main body 42 from the inlet nozzle 47, flows downward through the downcomer portion 71, reaches the lower plenum 70, and is guided upward by the spherical inner surface of the lower plenum 70 to rise. , and after passing through the lower core support plate 50 and the lower core plate 54 , flows into the core 55 . The light water that has flowed into the core 55 cools the fuel assemblies 56 by absorbing the thermal energy generated from the fuel assemblies 56 that make up the core 55 . It rises to upper plenum 69 and is discharged through outlet nozzle 48 .

上述した原子力発電プラントの原子炉格納容器11は、図3に示すように、岩盤等の堅固な地盤81上に立設され、鉄筋コンクリートなどにより内部に複数のコンパートメント、例えば、上部コンパートメント83および蒸気発生器ループ室84が区画されている。原子炉格納容器11内の中央部に、蒸気発生器ループ室84を画成する筒形状をなす構造物100が形成されており、このコンクリートを含む構造物100により原子炉容器41が垂下して支持されている。そして、蒸気発生器ループ室84には蒸気発生器13が配置され、冷却水配管14,15により連結されている。 As shown in FIG. 3, the reactor containment vessel 11 of the nuclear power plant described above is erected on a solid ground 81 such as a bedrock, and is made of reinforced concrete or the like, and has a plurality of compartments inside, for example, an upper compartment 83 and a steam generator. A container loop chamber 84 is defined. A cylindrical structure 100 that defines a steam generator loop chamber 84 is formed in the center of the reactor containment vessel 11, and the reactor vessel 41 is suspended by the structure 100 containing concrete. Supported. The steam generator 13 is arranged in the steam generator loop chamber 84 and connected by cooling water pipes 14 and 15 .

また、原子炉格納容器11は、その内部に、構造物100により原子炉容器41の下方に位置してキャビティ室150が画成されている。原子炉格納容器11は、燃料取替用水ピット88が設けられている。燃料取替用水ピット88は、非常時に冷却水を加圧水型原子炉12に供給して冷却する原子炉冷却経路(冷却水供給装置)89と、冷却水を原子炉格納容器11に散布して冷却する原子炉格納容器冷却経路(冷却水供給装置)90が接続されている。原子炉格納容器11に散布された冷却水は、蒸気発生器ループ室84から構造物100に設けられているドレンライン(不図示)を介してキャビティ室150に貯留される。 The reactor containment vessel 11 has a cavity 150 defined therein by the structure 100 below the reactor vessel 41 . The reactor containment vessel 11 is provided with a fuel replacement water pit 88 . The refueling water pit 88 includes a reactor cooling path (cooling water supply device) 89 that supplies cooling water to the pressurized water reactor 12 to cool it in an emergency, and a reactor cooling water supply device that sprays the cooling water to the reactor containment vessel 11 for cooling. A reactor containment vessel cooling path (cooling water supply device) 90 is connected. The cooling water sprayed into the reactor containment vessel 11 is stored in the cavity chamber 150 from the steam generator loop chamber 84 via a drain line (not shown) provided in the structure 100 .

なお、図示しないが、原子炉格納容器11は、キャビティ室150に冷却水を供給する消火水などの外部注入経路が設けられている。外部注入経路は、基端部が原子炉格納容器11の外部に設置される消火水などの外部供給設備に連結される一方、先端部がキャビティ室150に連通している。 Although not shown, the reactor containment vessel 11 is provided with an external injection path for supplying cooling water to the cavity chamber 150, such as fire extinguishing water. The external injection route has a base end connected to external supply equipment such as fire extinguishing water installed outside the containment vessel 11 , while a tip end communicates with the cavity chamber 150 .

このように、原子炉格納容器11において、加圧水型原子炉12の原子炉容器41の下方に冷却水を供給可能なキャビティ室150が設けられている。 Thus, in the reactor containment vessel 11 , the cavity chamber 150 capable of supplying cooling water is provided below the reactor vessel 41 of the pressurized water reactor 12 .

以下、炉心溶融物保持構造の実施形態について説明する。 Embodiments of the core melt holding structure will be described below.

[実施形態1]
図4は、実施形態1に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図5は、実施形態1に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。図6は、実施形態1に係る炉心溶融物保持構造の他の例の側断面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 4 is a side cross-sectional view of the core meltdown holding structure according to the first embodiment. FIG. 5 is a side cross-sectional view showing the operation of the core meltdown holding structure according to the first embodiment. FIG. 6 is a side cross-sectional view of another example of the core meltdown holding structure according to the first embodiment.

実施形態1の炉心溶融物保持構造は、図4に示すように、原子炉容器41と、原子炉容器41の下方のキャビティ室150の床部150aと、の間に設けられた犠牲材1を備える。図4では、犠牲材1を床部150aの上面に配置した形態を示している。 As shown in FIG. 4, the core meltdown holding structure of Embodiment 1 includes a sacrificial material 1 provided between a reactor vessel 41 and a floor portion 150a of a cavity chamber 150 below the reactor vessel 41. Prepare. FIG. 4 shows a form in which the sacrificial material 1 is arranged on the upper surface of the floor portion 150a.

炉心溶融を伴うシビアアクシデントにより、原子炉容器41(原子炉容器本体42)の下部が破損され、原子炉容器41から炉心溶融物10が流出してしまった場合、原子炉容器41の下部から流出した炉心溶融物10は、原子炉容器41の下方に設けられた原子炉格納容器11のキャビティ室150の床部150aに向けて落下する(図5参照)。即ち、キャビティ室150の床部150aは、炉心溶融物10を受ける。炉心溶融物10は、溶融した炉心、および溶融した炉心に伴って溶融した炉内構造物を含む。 If a severe accident involving core meltdown damages the lower portion of the reactor vessel 41 (reactor vessel main body 42) and the core meltdown 10 flows out of the reactor vessel 41, the melted material 10 flows out from the lower portion of the reactor vessel 41. The molten core 10 falls toward the floor 150a of the cavity 150 of the containment vessel 11 provided below the reactor vessel 41 (see FIG. 5). That is, the floor 150 a of the cavity chamber 150 receives the core meltdown 10 . Core meltdown 10 includes a melted core and melted core internals accompanying the melted core.

犠牲材1は、炉心溶融物10に溶融混合し、これにより炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させるものである。このため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がり、厚さ方向においても十分に冷却される。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 The sacrificial material 1 is melted and mixed with the melted core 10, thereby lowering the melting point of the melted core 10 and making it less viscous. Therefore, the melted core 10 with reduced viscosity flows along the floor 150a of the cavity chamber 150 and spreads thinly, and is sufficiently cooled also in the thickness direction. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

犠牲材1は、鉄化合物、アルカリ化合物、珪酸化合物、珪酸カルシウム(CaCiO)、アルミナ(Al)の組成の1つまたは2つ以上を含んでいる。鉄化合物としては、例えば、炭素鋼や、ステンレスや、Feや、Feや、鉄鉱石などがある。アルカリ化合物としては、例えば、カルシウム系のCa,CaO,Ca(OH),CaCO,石灰石などや、マグネシウム系のMg,MgO,Mg(OH),MgCO,ドロマイトなどや、ナトリウム系のNa,NaO,NaOH,NaHCO,NaCO,重曹,トロナなどがある。珪酸化合物としては、例えば、SiOや、砂や、石や、珪酸カルシウムや、珪酸マグネシウムなどがある。 The sacrificial material 1 contains one or more of compositions of an iron compound, an alkali compound, a silicate compound, calcium silicate (CaCiO 3 ), and alumina (Al 2 O 3 ). Examples of iron compounds include carbon steel, stainless steel, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and iron ore. Examples of alkaline compounds include calcium-based Ca, CaO, Ca(OH) 2 , CaCO 3 and limestone; magnesium-based Mg, MgO, Mg(OH) 2 , MgCO 3 and dolomite; Na, Na2O , NaOH, NaHCO3 , Na2CO3 , sodium bicarbonate, trona and the like. Silicic acid compounds include, for example, SiO 2 , sand, stone, calcium silicate, and magnesium silicate.

炉心溶融物10と犠牲材1が接触・反応して混合物となり、融点を低減する。炉心溶融物10の主要な組成は、UOおよびZrOであり融点が比較的高く温度低下に伴い粘性が増加し固まりやすい。例えば、ZrOの融点は3000K程度であるが、鉄や珪酸カルシウムと混合すると1600K程度に低下し、酸化カルシウム(CaO)と混合すると2500K程度に低下する。融点が低下した炉心溶融物10は低粘性化されることになり、上記作用効果を奏する。 The core melt 10 and the sacrificial material 1 contact and react to form a mixture, which lowers the melting point. The main composition of the core melt 10 is UO 2 and ZrO 2 , which has a relatively high melting point and tends to solidify due to an increase in viscosity as the temperature drops. For example, the melting point of ZrO 2 is about 3000K, but it drops to about 1600K when mixed with iron or calcium silicate, and drops to about 2500K when mixed with calcium oxide (CaO). The melted core 10 with a lowered melting point is made to have a low viscosity, thereby exhibiting the above effects.

ここで、融点を低下させ低粘性化させる効果が大きい順に、Fe,CaCiO>CaO,MgO>SiO>Al>UO,ZrOとなることから、犠牲材1は、低粘性化させる効果が大きい組成を多く含むことが望ましく、上記効果を顕著に得ることができる。かかる組成の順は、文献Sun Yong Kwon, “Thermodynamic Optimization of ZrO2-Containing Systems in the CaO-MgO-SiO2-Al2O3-ZrO2 system.”(http://digitool.library.mcgill.ca/webclient/DeliveryManager?pid=135720)の記載を根拠とすることができる。 Here, Fe, CaCiO 3 >CaO, MgO>SiO 2 >Al 2 O 3 >UO 2 , ZrO 2 in descending order of the effect of lowering the melting point and lowering the viscosity. It is desirable to contain a large amount of a composition that has a large effect of softening, and the above effect can be obtained remarkably. Such compositional order can be found in the literature Sun Yong Kwon, "Thermodynamic Optimization of ZrO2-Containing Systems in the CaO-MgO-SiO2-Al2O3-ZrO2 system." pid=135720) can be used as a basis.

また、炉心溶融物10に対して犠牲材1の比率が大きい程、融点を低下させ低粘性化させる効果が大きく、モル比にて炉心溶融物10:犠牲材1が少なくとも2:1を満足することが望ましい。そして、犠牲材1は、炉心溶融物10の想定質量に対して10%以上の質量を有することが、上記効果を顕著に得るために望ましい。 Further, the greater the ratio of the sacrificial material 1 to the core melt 10, the greater the effect of lowering the melting point and lowering the viscosity, and the molar ratio of the core melt 10:sacrificial material 1 satisfies at least 2:1. is desirable. It is desirable that the sacrificial material 1 has a mass of 10% or more with respect to the assumed mass of the core meltdown 10 in order to obtain the above effect remarkably.

また、犠牲材1は、少なくとも原子炉容器41の下方に配置されていればよいが、原子炉容器41の下方から外側の領域に拡がる炉心溶融物10に混合して低粘性化させるため、図4および図5に示すように、原子炉容器41の下方の領域から外れる領域にも配置されていることが望ましい。 In addition, the sacrificial material 1 may be placed at least below the reactor vessel 41. However, since the sacrificial material 1 is mixed with the melted material 10 spreading from below the reactor vessel 41 to the outer region to reduce the viscosity, 4 and FIG. 5, it is desirable that they are also arranged in an area outside the area below the reactor vessel 41. FIG.

図6に示す形態は、犠牲材1が上下に層状に構成され、図では上層犠牲材1aと下層犠牲材1bで構成されている。この構成において、上層犠牲材1aに対し下層犠牲材1bが低粘性化効果の低い材で構成されていることが望ましい。低粘性化については、上述した融点を低下させ低粘性化させる効果が大きい順に準じることで達成でき、または、融点を低下させ低粘性化させる同じ組成の質量を変えることでも達成できる。 In the form shown in FIG. 6, the sacrificial material 1 is formed in layers on top and bottom, and in the figure, it is composed of an upper layer sacrificial material 1a and a lower layer sacrificial material 1b. In this configuration, it is desirable that the lower sacrificial material 1b is made of a material having a lower viscosity-lowering effect than the upper sacrificial material 1a. Lowering the viscosity can be achieved by following the order of decreasing the melting point and lowering the viscosity, or by changing the mass of the same composition that lowers the melting point and lowers the viscosity.

なお、層数については上記2層に限定されるものではなく、犠牲材1が上下に層状に構成され、上層に対し下層が低粘性化効果の低い材で構成されていればよい。また、各層が厳密に分けられておらず、下に向かって徐々に低粘性化効果が低い組成に構成されていることも含む。 Note that the number of layers is not limited to the two layers described above, and it is sufficient that the sacrificial material 1 is formed in layers above and below, and the lower layer is formed of a material having a lower viscosity-lowering effect than the upper layer. It also includes the fact that each layer is not strictly separated, and is composed of a composition that gradually lowers the viscosity-lowering effect toward the bottom.

従って、上層において低粘性化された炉心溶融物10は、床部150aに沿って拡がったのち、下層において低粘性化効果が低下、即ち粘性が高くなり、侵食速度(流動性)が低下する。このため、床部150aに沿って拡がった炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制しつつ炉心溶融物10を保持できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。なお、共晶温度を上昇させることで、温度が低下しなくても粘性および融点を高めることができ、下層に共晶温度を上昇させる材を設けるようにしてもよい。 Therefore, the core melt 10 whose viscosity has been reduced in the upper layer spreads along the floor 150a, and then in the lower layer, the effect of reducing viscosity decreases, that is, the viscosity increases, and the erosion speed (fluidity) decreases. Therefore, it is possible to hold the molten core 10 while preventing the molten core 10 spreading along the floor 150a from remaining thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented. By increasing the eutectic temperature, the viscosity and melting point can be increased without lowering the temperature, and a material that increases the eutectic temperature may be provided in the lower layer.

ところで、犠牲材1は、上記組成に限定されるものではない。例えば、犠牲材1は、炉心溶融物10の主組成を還元する還元材を含んでいてもよい。還元材としては、例えば、炭素(コークスなど)、水素、亜硫酸ソーダなどがある。具体的に、炉心溶融物10の主組成ZrOを炭素CによりCOとZrに還元する。このように、還元材を含む犠牲材1により、炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させることができる。このため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がり、厚さ方向においても十分に冷却される。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 By the way, the sacrificial material 1 is not limited to the above composition. For example, sacrificial material 1 may include reducing materials that reduce the main composition of core melt 10 . Examples of reducing agents include carbon (coke, etc.), hydrogen, sodium sulfite, and the like. Specifically, the main composition ZrO 2 of the core melt 10 is reduced by carbon C to CO 2 and Zr. In this manner, the sacrificial material 1 containing the reducing material can lower the melting point of the core melt 10 and reduce the viscosity. Therefore, the melted core 10 with reduced viscosity flows along the floor 150a of the cavity chamber 150 and spreads thinly, and is sufficiently cooled also in the thickness direction. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

また、犠牲材1は、上記組成に限定されるものではない。例えば、犠牲材1は、炉心溶融物10の主組成を冷却する冷却材を含んでいてもよい。冷却材としては、例えば、結晶水を含む材であって、例えば、MgCl・6HOや、NaSO・10HOや、CaSO・2HOなどがある。このように、冷却材である結晶水を含む犠牲材1により、結晶水を蒸発させる際に奪われる蒸発潜熱により冷却して炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させることができる。このため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がり、厚さ方向においても十分に冷却される。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Moreover, the sacrificial material 1 is not limited to the composition described above. For example, sacrificial material 1 may include a coolant that cools the main composition of core melt 10 . The coolant is, for example, a material containing water of crystallization, such as MgCl 2 ·6H 2 O, Na 2 SO 4 ·10H 2 O, CaSO 4 ·2H 2 O, or the like. In this way, the sacrificial material 1 containing the water of crystallization, which is a coolant, can be cooled by the latent heat of vaporization taken away when the water of crystallization is evaporated, thereby lowering the melting point of the core melt 10 and making it low in viscosity. Therefore, the melted core 10 with reduced viscosity flows along the floor 150a of the cavity chamber 150 and spreads thinly, and is sufficiently cooled also in the thickness direction. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

[実施形態2]
図7は、実施形態2に係る炉心溶融物保持構造の犠牲材の斜視図である。図8は、実施形態2に係る炉心溶融物保持構造の犠牲材の平面図である。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a perspective view of a sacrificial material of a core meltdown holding structure according to Embodiment 2. FIG. FIG. 8 is a plan view of a sacrificial material of the core meltdown holding structure according to Embodiment 2. FIG.

実施形態2の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図7および図8に示すように、犠牲材1Aは、複数のブロック状に形成され、当該ブロックが床部150aの上面に並んで設けられる。図7および図8では、犠牲材1Aが正三角柱に形成された例を示しているが、例えば、四角柱や、正四角柱や、正五角柱や、正六角柱などの多角柱であってもよく、床部150aの上面に並んで設けられる形状であればよい。また、犠牲材1Aは、その上面にアイボルトなどの吊下具1Aaが設けられている。1つのブロック状の犠牲材1Aは、例えば、数kg~十数kgに設計され、吊下具1Aaによりクレーンなどで吊り下げて設置または撤去できる。 The core melt holding structure of the second embodiment is characterized by the form of the sacrificial material 1 of the first embodiment described above. Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the sacrificial material 1A is formed in a plurality of blocks, and the blocks are arranged side by side on the upper surface of the floor portion 150a. 7 and 8 show an example in which the sacrificial material 1A is formed in the shape of a regular triangular prism, but it may be a polygonal prism such as a quadrangular prism, a regular quadrangular prism, a regular pentagonal prism, or a regular hexagonal prism. , so long as they are arranged side by side on the upper surface of the floor portion 150a. Moreover, the sacrificial material 1A is provided with a suspender 1Aa such as an eyebolt on its upper surface. One block-shaped sacrificial material 1A is designed to weigh, for example, from several kg to ten and several kg, and can be installed or removed by being hung by a crane or the like using a hanging tool 1Aa.

このように、実施形態2の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Aは、複数のブロック状に形成されていることから、個々の質量を小さくして可搬性が向上する。このため、設置を容易に行うことができる。また、実施形態2の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Aは、吊下具1Aaによりクレーンなどで吊り下げて運搬や設置や撤去できる。従って、実施形態2の炉心溶融物保持構造によれば、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、撤去や再設置を容易に行うことができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of the second embodiment, the sacrificial material 1A is formed in a plurality of block shapes, so that the mass of each piece is reduced and the portability is improved. Therefore, installation can be easily performed. Further, in the core meltdown holding structure of the second embodiment, the sacrificial material 1A can be transported, installed, or removed by being suspended by a crane or the like by the suspending tool 1Aa. Therefore, according to the core meltdown holding structure of the second embodiment, it is possible to easily remove and reinstall the structure 100 (the floor 150a of the cavity 150) during periodic inspection.

なお、図には明示しないが、実施形態1の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Aは、床部150aの上面に並ぶ同士が凹凸などにより相互に嵌合する構成としてもよい。このようにすることで、配置したときの相互の位置ずれを抑制できる。 Although not shown in the drawings, in the core meltdown holding structure of the first embodiment, the sacrificial members 1A may be arranged on the upper surface of the floor portion 150a so as to be fitted to each other by unevenness or the like. By doing so, it is possible to suppress mutual positional deviation when arranged.

[実施形態3]
図9は、実施形態3に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。
[Embodiment 3]
9 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 3. FIG.

実施形態3の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図9に示すように、犠牲材1Bは、複数の粒状に形成され、当該粒状が床部150aの上面に設けられる。図9では、犠牲材1Bが球形の粒状に形成された例を示しているが、形状に限定はない。1つの粒状の犠牲材1Bは、例えば、数g~十数gに設計され、複数が袋などの容器に収容されて運搬され設置または撤去できる。粒状とは粉状も含む。 The core meltdown holding structure of Embodiment 3 is characterized by the form of the sacrificial material 1 of Embodiment 1 described above. Specifically, as shown in FIG. 9, the sacrificial material 1B is formed in a plurality of granules, and the granules are provided on the upper surface of the floor portion 150a. FIG. 9 shows an example in which the sacrificial material 1B is formed in the shape of spherical particles, but the shape is not limited. One granular sacrificial material 1B is designed to weigh, for example, several grams to ten and several grams, and a plurality of them can be housed in a container such as a bag, transported, and installed or removed. Granular also includes powder.

このように、実施形態3の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Bは、複数の粒状に形成されていることから、個々の質量を小さくして可搬性が向上する。このため、設置を容易に行うことができる。従って、実施形態3の炉心溶融物保持構造によれば、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、撤去や再設置を容易に行うことができる。また、実施形態3の炉心溶融物保持構造では、敷き詰める床部150aの形状に左右されず、複雑な形状や凹凸部や隙間にも設置でき、設置の自由度を向上することができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of Embodiment 3, the sacrificial material 1B is formed in a plurality of granules, so that the individual mass is reduced and the portability is improved. Therefore, installation can be easily performed. Therefore, according to the core meltdown holding structure of the third embodiment, it is possible to easily remove and reinstall the structure 100 (floor portion 150a of the cavity chamber 150) during periodic inspection. In addition, the molten core holding structure of Embodiment 3 can be installed even in complicated shapes, irregularities, and gaps without being affected by the shape of the floor 150a to be laid, so that the degree of freedom in installation can be improved.

また、実施形態3の炉心溶融物保持構造では、粒状の犠牲材1Bは、炉心溶融物10よりも融点が低い複数の容器(例えば、袋など)に分けて収容されていることが望ましい。このため、運搬され設置または撤去を容易に行うことができる。また、容器のまま設置することで、炉心溶融物10により容器が溶融して犠牲材1Bを炉心溶融物10に混合させることができる。また、容器が犠牲材として構成されていてもよい。 Further, in the core meltdown holding structure of the third embodiment, it is desirable that the granular sacrificial material 1B is divided and housed in a plurality of containers (for example, bags) having a melting point lower than that of the core meltdown 10. Therefore, it can be transported and installed or removed easily. Further, by installing the container as it is, the container can be melted by the molten core 10 and the sacrificial material 1B can be mixed with the molten core 10 . Alternatively, the container may be configured as a sacrificial material.

[実施形態4]
図10は、実施形態4に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。
[Embodiment 4]
10 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 4. FIG.

実施形態4の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図10に示すように、犠牲材1Cは、層状形成され、当該層状が床部150aの上面に設けられる。層状とは、フィルム状や膜状やシート状やタイル状やパネル状などを含む。また、層状の犠牲材1Cは、可撓性を有することでロール形状に巻き付けて運搬され設置または撤去できる。層状の犠牲材1Cは、例えば、数mm~十数mmの厚さに設計され、複数を重ねて設置することができる。 The core meltdown holding structure of Embodiment 4 is characterized by the form of the sacrificial material 1 of Embodiment 1 described above. Specifically, as shown in FIG. 10, the sacrificial material 1C is formed in layers, and the layers are provided on the upper surface of the floor portion 150a. Layered includes film, membrane, sheet, tile, panel, and the like. In addition, the layered sacrificial material 1C is flexible, so that it can be wound in a roll shape, transported, and installed or removed. The layered sacrificial material 1C is designed to have a thickness of, for example, several millimeters to ten-odd millimeters, and can be installed in multiple layers.

このように、実施形態4の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Cは、層状に形成されていることから、個々の質量を小さくして可搬性が向上する。このため、設置を容易に行うことができる。従って、実施形態4の炉心溶融物保持構造によれば、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、撤去や再設置を容易に行うことができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of the fourth embodiment, the sacrificial material 1C is formed in layers, so that the mass of each piece is reduced and the portability is improved. Therefore, installation can be easily performed. Therefore, according to the core meltdown holding structure of the fourth embodiment, it is possible to easily remove and reinstall the structure 100 (floor portion 150a of the cavity chamber 150) during periodic inspection.

[実施形態5]
図11は、実施形態5に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。
[Embodiment 5]
11 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 5. FIG.

実施形態5の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図11に示すように、犠牲材1Dは、線状に形成され、当該線状が床部150aの上面に設けられる。線状とは、繊維状や紐状や綱状などを含む。また、線状の犠牲材1Dは、可撓性を有することでリング状に巻き付けて運搬され設置または撤去できる。線状の犠牲材1Dは、例えば、数mm~十数mmの径に設計され、絡み合わせたり、折り曲げたり、巻き付けたりして設置することができる。 The core meltdown holding structure of Embodiment 5 is characterized by the form of the sacrificial material 1 of Embodiment 1 described above. Specifically, as shown in FIG. 11, the sacrificial material 1D is formed in a linear shape, and the linear shape is provided on the upper surface of the floor portion 150a. The term “linear” includes fibrous, cord-like, rope-like, and the like. In addition, the linear sacrificial material 1D is flexible, so that it can be wound in a ring shape, transported, and installed or removed. The linear sacrificial material 1D is designed to have a diameter of, for example, several millimeters to ten and several millimeters, and can be installed by intertwining, bending, or winding.

このように、実施形態5の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Dは、線状に形成されていることから、個々の質量を小さくして可搬性が向上する。このため、設置を容易に行うことができる。従って、実施形態5の炉心溶融物保持構造によれば、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、撤去や再設置を容易に行うことができる。また、実施形態5の炉心溶融物保持構造では、敷き詰める床部150aの形状に左右されず、複雑な形状や凹凸部や隙間にも設置でき、設置の自由度を向上することができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of the fifth embodiment, the sacrificial material 1D is formed in a linear shape, so that the individual mass is reduced and the portability is improved. Therefore, installation can be easily performed. Therefore, according to the core meltdown holding structure of the fifth embodiment, it is possible to easily remove and reinstall the structure 100 (the floor 150a of the cavity 150) during periodic inspections. In addition, the core meltdown holding structure of Embodiment 5 can be installed even in complex shapes, irregularities, and gaps regardless of the shape of the floor 150a to be laid, and the degree of freedom in installation can be improved.

[実施形態6]
図12は、実施形態6に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。
[Embodiment 6]
12 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 6. FIG.

実施形態6の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図12に示すように、犠牲材1Eは、複数のブロック状に形成され、当該ブロックが床部150aの上面に並んだり重ねたりして設けられる。また、犠牲材1Eは、その上面にアイボルトなどの吊下具1Eaが設けられている。1つのブロック状の犠牲材1Eは、例えば、数kg~十数kgに設計され、吊下具1Eaによりクレーンなどで吊り下げて設置または撤去できる。また、犠牲材1Eは、上下に積み重ねた際に下方の犠牲材1Eの吊下具1Eaとの干渉を避けるように下部に凹部1Ebを有している。 The core meltdown holding structure of Embodiment 6 is characterized by the form of the sacrificial material 1 of Embodiment 1 described above. Specifically, as shown in FIG. 12, the sacrificial material 1E is formed in a plurality of blocks, and the blocks are arranged or overlapped on the upper surface of the floor portion 150a. Moreover, the sacrificial material 1E is provided with a suspender 1Ea such as an eyebolt on its upper surface. One block-shaped sacrificial material 1E is designed to weigh, for example, from several kg to ten and several kg, and can be installed or removed by being hung by a crane or the like using a hanging tool 1Ea. In addition, the sacrificial material 1E has a recess 1Eb in the lower part thereof so as to avoid interference with the suspending member 1Ea of the lower sacrificial material 1E when stacked vertically.

このように、実施形態6の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Eは、複数のブロック状に形成されていることから、個々の質量を小さくして可搬性が向上する。このため、設置を容易に行うことができる。また、実施形態6の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Eは、吊下具1Eaによりクレーンなどで吊り下げて運搬や設置や撤去できる。従って、実施形態6の炉心溶融物保持構造によれば、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、撤去や再設置を容易に行うことができる。また、実施形態6の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Eは、下方の吊下具1Eaを避ける凹部1Ebが設けられ、上下に積み重ねても相互の干渉を防ぐことができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of Embodiment 6, since the sacrificial material 1E is formed in a plurality of block shapes, the mass of each piece is reduced and the portability is improved. Therefore, installation can be easily performed. Further, in the core meltdown holding structure of Embodiment 6, the sacrificial material 1E can be transported, installed, or removed by suspending it with a crane or the like by means of a suspending tool 1Ea. Therefore, according to the core meltdown holding structure of the sixth embodiment, it is possible to easily remove and reinstall the structure 100 (the floor 150a of the cavity 150) during periodic inspections. In addition, in the core meltdown holding structure of Embodiment 6, the sacrificial material 1E is provided with a recess 1Eb that avoids the lower suspending tool 1Ea, and mutual interference can be prevented even if the sacrificial material 1E is stacked vertically.

[実施形態7]
図13は、実施形態7に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図14は、実施形態7に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。図15は、実施形態7に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。
[Embodiment 7]
13 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 7. FIG. FIG. 14 is a side cross-sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to the seventh embodiment. FIG. 15 is a side sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to the seventh embodiment.

実施形態7の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図13に示すように、犠牲材1Fは、原子炉容器41の下方の領域となる床部150aの上面に配置されている。犠牲材1Fの形態は、上述した実施形態2~実施形態6で示す形態がある。また、犠牲材1Fの周囲で原子炉容器41の下方の領域から外れる領域となる床部150aの上面には犠牲材1Fを配置しない。なお、犠牲材1Fを配置する領域を原子炉容器41の下方としたが、この領域は少なくとも原子炉容器41の直下を含む領域であり、この原子炉容器41の直下の領域に続いて原子炉容器41の直下から外れる領域を含んでいてもよい。即ち、実施形態7の炉心溶融物保持構造は、犠牲材1Fを配置した領域の周りに床部150aが露出する領域が存在する。 The core meltdown holding structure of Embodiment 7 is characterized by the form of the sacrificial material 1 of Embodiment 1 described above. Specifically, as shown in FIG. 13, the sacrificial material 1F is arranged on the upper surface of the floor 150a, which is the region below the reactor vessel 41. As shown in FIG. The form of the sacrificial material 1F includes the forms shown in Embodiments 2 to 6 described above. Moreover, the sacrificial material 1F is not placed on the upper surface of the floor 150a, which is a region outside the area below the reactor vessel 41 around the sacrificial material 1F. Although the region where the sacrificial material 1F is placed is below the reactor vessel 41, this region includes at least the region directly below the reactor vessel 41. It may include a region that is not directly under the container 41 . That is, in the core meltdown holding structure of Embodiment 7, there is an area where the floor 150a is exposed around the area where the sacrificial material 1F is arranged.

このように、実施形態7の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Fを配置した領域の周りに犠牲材1Fを配置しない領域が設けられている。従って、炉心溶融物10は、犠牲材1Fにより低粘性化されて床部150aに沿って拡がり、その後に拡がった状態で冷却されつつ犠牲材1Fを配置しない領域に至る。犠牲材1Fを配置しない領域に至るとき、炉心溶融物10は拡がっているため冷却し易く床部150aへの侵食が抑制される。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。しかも、犠牲材1Fを配置しない領域を有することから、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、犠牲材1Fの撤去や再設置をすることなく点検を行うことができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of Embodiment 7, a region where no sacrificial material 1F is arranged is provided around the region where the sacrificial material 1F is arranged. Therefore, the core melt 10 is made less viscous by the sacrificial material 1F, spreads along the floor 150a, and then cools while spreading to reach the area where the sacrificial material 1F is not arranged. When reaching the area where the sacrificial material 1F is not arranged, the molten core 10 spreads out, so that it is easy to cool and erosion of the floor 150a is suppressed. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented. Moreover, since there is a region where the sacrificial material 1F is not arranged, periodic inspection of the structure 100 (floor portion 150a of the cavity chamber 150) can be performed without removing or reinstalling the sacrificial material 1F.

また、実施形態7の炉心溶融物保持構造では、図13に示すように、犠牲材1Fを囲んで床部150aの上面に堰2が配置されている。堰2は、炉心溶融物10および犠牲材1Fが混合した溶融体よりも融点が低い材からなる。堰2は、実施形態1で示す犠牲材1の組成を含んでいてもよい。 Further, in the core meltdown holding structure of Embodiment 7, as shown in FIG. 13, the weir 2 is arranged on the upper surface of the floor portion 150a surrounding the sacrificial material 1F. The weir 2 is made of a material having a melting point lower than that of the mixed melt of the core melt 10 and the sacrificial material 1F. The weir 2 may contain the composition of the sacrificial material 1 shown in the first embodiment.

従って、炉心溶融物10は、図14に示すように、犠牲材1Fにより低粘性化されながら堰2により貯留されることから、犠牲材1Fとの溶融混合が促進されてより低粘性化が向上する。その後、図15に示すように、炉心溶融物10および犠牲材1Fが混合した溶融体により堰2が溶融するため、低粘性化された炉心溶融物10は、床部150aに沿って拡がり、拡がった状態で冷却されつつ犠牲材1Fを配置しない領域に至る。犠牲材1Fを配置しない領域に至るとき、炉心溶融物10は拡がっているため冷却し易く床部150aへの侵食が抑制される。このように、堰2を配置することで、炉心溶融物10を犠牲材1Fとの溶融混合を促進して低粘性化を向上することができる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Therefore, as shown in FIG. 14, the core melt 10 is stored by the weir 2 while being made low in viscosity by the sacrificial material 1F, so that melting and mixing with the sacrificial material 1F is promoted and the viscosity is further reduced. do. After that, as shown in FIG. 15, since the weir 2 is melted by the molten material in which the melted core 10 and the sacrificial material 1F are mixed, the melted core 10 with reduced viscosity spreads along the floor 150a. It reaches a region where the sacrificial material 1F is not arranged while being cooled in a state where the sacrificial material 1F is not arranged. When reaching the area where the sacrificial material 1F is not arranged, the molten core 10 spreads out, so that it is easy to cool and erosion of the floor 150a is suppressed. By arranging the weir 2 in this way, it is possible to promote melting and mixing of the core melt 10 with the sacrificial material 1F, thereby improving the viscosity reduction. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

なお、図13~図15に示すように、犠牲材1Fを配置しない領域において、犠牲材1Fを配置した領域から離れるに連れて下り傾斜となる傾斜面150bが床部150aに形成されていることが望ましい。このため、炉心溶融物10が傾斜面150bに沿って拡がり易くなり、炉心溶融物10の冷却性を向上することができる。 As shown in FIGS. 13 to 15, in the area where the sacrificial material 1F is not arranged, the floor 150a is formed with an inclined surface 150b that slopes down as it separates from the area where the sacrificial material 1F is arranged. is desirable. Therefore, the molten core 10 easily spreads along the inclined surface 150b, and the cooling performance of the molten core 10 can be improved.

[実施形態8]
図16は、実施形態8に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図17は、実施形態8に係る炉心溶融物保持構造の他の例の側断面図である。
[Embodiment 8]
16 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 8. FIG. 17 is a side cross-sectional view of another example of the core meltdown holding structure according to Embodiment 8. FIG.

実施形態8の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図16に示すように、犠牲材1Gは、低粘性化効果の高い材で構成されている高犠牲材1Gaと、低粘性化効果の低い材で構成されている低犠牲材1Gbとの少なくとも2種類を有している。低粘性化の高低は、実施形態1にて説明したように炉心溶融物10の融点を低下させ低粘性化させる効果の大小の順の組成を選択したり質量を多くしたりすることで達成できる。 The core meltdown holding structure of Embodiment 8 is characterized by the form of the sacrificial material 1 of Embodiment 1 described above. Specifically, as shown in FIG. 16, the sacrificial material 1G includes a high sacrificial material 1Ga composed of a material having a high viscosity-lowering effect and a low sacrificial material 1Gb composed of a material having a low viscosity-lowering effect. and at least two types. The level of the viscosity reduction can be achieved by selecting the composition in order of magnitude of the effect of lowering the melting point of the core melt 10 and reducing the viscosity, as described in the first embodiment, or by increasing the mass. .

そして、実施形態8の炉心溶融物保持構造は、原子炉容器41の下方の領域となる床部150aの上面に高犠牲材1Gaを配置し、高犠牲材1Gaの周りを囲んで床部150aの上面に低犠牲材1Gbを配置する。犠牲材1Gの形態は、上述した実施形態2~実施形態6で説明した形態がある。なお、高犠牲材1Gaを配置する領域を原子炉容器41の下方としたが、この領域は少なくとも原子炉容器41の直下を含む領域であり、この原子炉容器41の直下の領域に続いて原子炉容器41の直下から外れる領域を含んでいてもよい。即ち、実施形態8の炉心溶融物保持構造は、高犠牲材1Gaを配置した領域の周りに低犠牲材1Gbを配置した領域が存在する。 In the core meltdown holding structure of the eighth embodiment, the high sacrificial material 1Ga is arranged on the upper surface of the floor 150a which is the region below the reactor vessel 41, and the high sacrificial material 1Ga is surrounded by the floor 150a. A low sacrificial material 1Gb is arranged on the upper surface. The form of the sacrificial material 1G includes the forms described in the above second to sixth embodiments. Although the area where the high sacrificial material 1Ga is arranged is below the reactor vessel 41, this area includes at least the area directly below the reactor vessel 41. It may include a region that is not directly under the furnace vessel 41 . That is, in the core melt holding structure of the eighth embodiment, there is a region where the low sacrificial material 1Gb is arranged around the region where the high sacrificial material 1Ga is arranged.

このように、実施形態8の炉心溶融物保持構造では、原子炉容器41の下方の床部150aの上面に高犠牲材1Gaを配置し、高犠牲材1Gaの周囲を囲んで床部150aの上面に低犠牲材1Gbを配置する。従って、炉心溶融物10は、高犠牲材1Gaにより低粘性化されて床部150aに沿って拡がり、その後に拡がった状態で冷却されつつ低犠牲材1Gbを配置した領域に至る。低犠牲材1Gbを配置した領域に至るとき、炉心溶融物10は拡がっているため冷却し易く、さらに低犠牲材1Gbにより低粘性化されつつ冷却される。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Thus, in the core meltdown holding structure of the eighth embodiment, the high sacrificial material 1Ga is arranged on the upper surface of the floor 150a below the reactor vessel 41, and the upper surface of the floor 150a surrounds the high sacrificial material 1Ga. 1 Gb of low sacrificial material is placed in the . Therefore, the melted material 10 is reduced in viscosity by the high sacrificial material 1Ga, spreads along the floor 150a, and then cools in the spreading state to reach the area where the low sacrificial material 1Gb is arranged. When reaching the region where the low sacrificial material 1Gb is arranged, the melted core 10 spreads out, so it is easy to cool, and furthermore, the low sacrificial material 1Gb cools while reducing the viscosity. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

また、実施形態8の炉心溶融物保持構造では、高犠牲材1Gaの下層にも低犠牲材1Gbを配置することが望ましい。 In addition, in the core meltdown holding structure of the eighth embodiment, it is desirable to dispose the low sacrificial material 1Gb below the high sacrificial material 1Ga as well.

従って、上層の高犠牲材1Gaにおいて低粘性化された炉心溶融物10は、床部150aに沿って拡がったのち、下層の低犠牲材1Gbにおいて低粘性化が低下、即ち粘性が高くなり侵食速度(流動性)が低下する。このため、床部150aに沿って拡がった炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制しつつ炉心溶融物10を保持できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Therefore, the melted core 10 whose viscosity is reduced in the upper layer of high sacrificial material 1Ga spreads along the floor 150a, and then in the lower layer of low sacrificial material 1Gb, the viscosity decreases, that is, the viscosity increases and the erosion rate increases. (liquidity) decreases. Therefore, it is possible to hold the molten core 10 while preventing the molten core 10 spreading along the floor 150a from remaining thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

[実施形態9]
図18は、実施形態9に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。
[Embodiment 9]
18 is a side sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 9. FIG.

実施形態9の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図18に示すように、犠牲材1Hは、原子炉容器41の下方に設置される設備構造物または設備構造物の一部として構成されている。設備構造物は、例えば、コンジットチューブ65(シンブルチューブ68)をキャビティ室150の内部で支持するコンジットサポート160がある。また、設備構造物は、コンジットチューブ65の外表部材も含む。その他、設備構造物は、図には明示しないが、原子炉格納容器11においてキャビティ室150を構成する壁や柱なども含む。即ち、設備構造物は、キャビティ室150の内部に存在する構造物を示す。なお、原子炉容器41の下方とは、少なくとも原子炉容器41の直下の一部を含む領域であり、この原子炉容器41の直下の領域に続いて原子炉容器41の直下から外れる領域を含んでいてもよい。 The core meltdown holding structure of the ninth embodiment is characterized by the form of the sacrificial material 1 of the first embodiment described above. Specifically, as shown in FIG. 18, the sacrificial material 1H is configured as a facility structure or a part of the facility structure installed below the reactor vessel 41 . The facility structure includes, for example, a conduit support 160 that supports the conduit tube 65 (thimble tube 68) inside the cavity chamber 150. As shown in FIG. The facility structure also includes the outer surface member of the conduit tube 65 . In addition, the equipment structure includes walls and pillars that form the cavity 150 in the reactor containment vessel 11, although they are not shown in the drawings. That is, the equipment structure indicates a structure existing inside the cavity room 150 . In addition, the area below the reactor vessel 41 is an area including at least a part directly below the reactor vessel 41, and includes an area outside the area directly below the reactor vessel 41 following the area directly below the reactor vessel 41. You can stay.

また、犠牲材1Hは、上記設備構造物に設けるにあたり、設備構造物の外側に、実施形態4の層状の犠牲材1Cを巻き付けたり、実施形態5の線状の犠牲材1Dを巻き付けたり絡み付けたりすることで設けることができる。 In addition, when the sacrificial material 1H is provided on the equipment structure, the layered sacrificial material 1C of the fourth embodiment is wound around the outside of the equipment structure, or the linear sacrificial material 1D of the fifth embodiment is wound or entwined. It can be set by

また、犠牲材1Hは、キャビティ室150の床部150aの上面に配置されていてもよい。 Also, the sacrificial material 1H may be arranged on the upper surface of the floor portion 150a of the cavity chamber 150. FIG.

このように、実施形態9の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Hが、原子炉容器41の下方に設置される設備構造物または前記設備構造物の一部として構成されている。犠牲材1Hは、炉心溶融物10に溶融混合し、これにより炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させるため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がり、厚さ方向においても十分に冷却される。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Thus, in the core meltdown holding structure of the ninth embodiment, the sacrificial material 1H is configured as an equipment structure installed below the reactor vessel 41 or a part of the equipment structure. The sacrificial material 1H melts and mixes with the core melt 10, thereby lowering the melting point of the core melt 10 and making it low in viscosity. It flows along and spreads thinly, and is sufficiently cooled also in the thickness direction. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

[実施形態10]
図19は、実施形態10に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図20は、実施形態10に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。
[Embodiment 10]
19 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 10. FIG. FIG. 20 is a side cross-sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to the tenth embodiment.

実施形態10の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図19に示すように、犠牲材1Iは、炉心溶融物10および犠牲材1Iの溶融体よりも融点が低い支持部材3に支持されている。また、犠牲材1Iは、支持部材3の溶融に伴い拡散可能に設けられている。 The core meltdown holding structure of the tenth embodiment is characterized by the form of the sacrificial material 1 of the first embodiment described above. Specifically, as shown in FIG. 19, the sacrificial material 1I is supported by a supporting member 3 having a melting point lower than that of the melted material 10 and the sacrificial material 1I. Moreover, the sacrificial material 1I is provided so as to be able to diffuse as the support member 3 melts.

支持部材3は、犠牲材1Iを纏めて拡散しないように支持するもので、図19に示すように堰として構成されていてもよく、図には明示しないが、犠牲材1Iを収容する容器として構成されていてもよい。支持部材3は、炉心溶融物10および犠牲材1Fが混合した溶融体よりも融点が低い材からなる。支持部材3は、実施形態1で示す犠牲材1の組成を含んでいてもよい。 The support member 3 supports the sacrificial material 1I so that it does not spread all together, and may be configured as a weir as shown in FIG. may be configured. The support member 3 is made of a material having a melting point lower than that of the molten material in which the core melt 10 and the sacrificial material 1F are mixed. The support member 3 may contain the composition of the sacrificial material 1 shown in the first embodiment.

犠牲材1Iは、支持部材3の溶融に伴い拡散できるように、実施形態3で示す粒状や紛状に形成されて支持部材3によって纏められて配置されている。また、犠牲材1Iは、支持部材3の溶融に伴い拡散できるように、液状に形成されて支持部材3によって支持されていてもよい。また、犠牲材1Iは、支持部材3の溶融に伴い拡散できるように、実施形態3で示す粒状や紛状に形成されて液体中に設けられて支持部材3によって支持されていてもよい。 The sacrificial material 1I is formed in the form of granules or powder as shown in the third embodiment, and arranged together by the support member 3 so that it can be diffused as the support member 3 melts. Also, the sacrificial material 1I may be formed in a liquid state and supported by the support member 3 so that it can be diffused as the support member 3 melts. Also, the sacrificial material 1I may be formed in the form of granules or powder as described in the third embodiment, provided in the liquid, and supported by the support member 3 so that it can be diffused as the support member 3 melts.

このように、実施形態10の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Iが、炉心溶融物10および犠牲材1Iの溶融体よりも融点が低い支持部材3に纏めて支持されて、支持部材3の溶融に伴い拡散可能に設けられている。犠牲材1Iは、支持部材3が溶融することで、図20に示すように炉心溶融物10に溶融混合し、これにより炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させる。このため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がり、厚さ方向においても十分に冷却される。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。しかも、犠牲材1Iを纏めて支持しておけることから、構造物100(キャビティ室150の床部150a)の定期点検時に、犠牲材1Iの撤去や再設置をすることなく点検を行うことができる。 Thus, in the core meltdown holding structure of the tenth embodiment, the sacrificial material 1I is collectively supported by the support member 3 having a lower melting point than the melted core 10 and the melt of the sacrificial material 1I. It is provided so as to be diffusible as it melts. As the supporting member 3 melts, the sacrificial material 1I melts and mixes with the molten core 10 as shown in FIG. Therefore, the melted core 10 with reduced viscosity flows along the floor 150a of the cavity chamber 150 and spreads thinly, and is sufficiently cooled also in the thickness direction. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented. Moreover, since the sacrificial material 1I can be collectively supported, inspection can be performed without removing or reinstalling the sacrificial material 1I at the time of periodic inspection of the structure 100 (floor portion 150a of the cavity chamber 150). .

[実施形態11]
図21は、実施形態11に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図22は、実施形態11に係る炉心溶融物保持構造の作用を表す側断面図である。
[Embodiment 11]
21 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 11. FIG. FIG. 22 is a side cross-sectional view showing the action of the core meltdown holding structure according to the eleventh embodiment.

実施形態11の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図21に示すように、犠牲材1Jは、原子炉容器41の下方で炉心溶融物10を受けるキャビティ室150の床部150aと原子炉容器41との間に設けられている。図21では、犠牲材1Jは、床部150aの上面に配置されている。犠牲材1Jの形態は、上述した実施形態2~実施形態10や後述する実施形態12~実施形態14で示す形態がある。 The core meltdown holding structure of the eleventh embodiment is characterized by the form of the sacrificial material 1 of the first embodiment described above. Specifically, as shown in FIG. 21, the sacrificial material 1J is provided below the reactor vessel 41 and between the reactor vessel 41 and the floor 150a of the cavity chamber 150 that receives the core meltdown 10 . In FIG. 21, the sacrificial material 1J is arranged on the upper surface of the floor 150a. The form of the sacrificial material 1J includes the forms shown in Embodiments 2 to 10 described above and Embodiments 12 to 14 described later.

一方、原子炉格納容器11において、原子炉容器41の下方のキャビティ室150の周囲に隣接室151が配置されている。隣接室151は、原子力発電プラントの通常時に作業員が立ち入る空間を形成する。キャビティ室150と隣接室151とはその間を連通部152で連通されている。そして、連通部152は、キャビティ室150と隣接室151との間の気密性を確保して隔離する閉塞部4が設けられている。閉塞部4は、炉心溶融物10および犠牲材1Jの溶融体よりも融点が低い材からなる。閉塞部4は、実施形態1で示す犠牲材1の組成を含んでいてもよい。 On the other hand, in the reactor containment vessel 11 , an adjacent chamber 151 is arranged around the cavity chamber 150 below the reactor vessel 41 . The adjoining room 151 forms a space that workers enter during normal operation of the nuclear power plant. A communication portion 152 communicates between the cavity chamber 150 and the adjacent chamber 151 . The communicating portion 152 is provided with a closing portion 4 that secures and isolates airtightness between the cavity chamber 150 and the adjacent chamber 151 . The closing part 4 is made of a material having a melting point lower than that of the core melt 10 and the melt of the sacrificial material 1J. The closing part 4 may contain the composition of the sacrificial material 1 shown in the first embodiment.

このように、実施形態11の炉心溶融物保持構造では、原子炉容器41の下方のキャビティ室150に犠牲材1Jが配置されている一方、キャビティ室150と隣接室151とを連通する連通部152が閉塞部4で気密性を有して閉塞されている。犠牲材1Jは、炉心溶融物10に溶融混合し、これにより炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させる。このため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がる。その後、図22に示すように、床部150aに沿って拡がった炉心溶融物10により閉塞部4が溶融すると、炉心溶融物10は連通部152を通じて隣接室151にも拡がり、伝熱面積が拡大して冷却性が向上して十分に冷却される。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Thus, in the core meltdown holding structure of the eleventh embodiment, while the sacrificial material 1J is arranged in the cavity chamber 150 below the reactor vessel 41, the communicating portion 152 that communicates the cavity chamber 150 and the adjacent chamber 151 is airtightly closed by the closing portion 4 . The sacrificial material 1J melts and mixes with the melted core 10, thereby lowering the melting point of the melted core 10 and making it less viscous. Therefore, the melted core 10 with reduced viscosity flows along the floor 150a of the cavity chamber 150 and spreads thinly. After that, as shown in FIG. 22, when the closed part 4 is melted by the melted core 10 spreading along the floor part 150a, the melted core 10 spreads to the adjacent chamber 151 through the communicating part 152, and the heat transfer area is expanded. As a result, the cooling performance is improved and sufficiently cooled. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from remaining thickly on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

[実施形態12]
図23は、実施形態12に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図24は、実施形態12に係る炉心溶融物保持構造の他の例の側断面図である。
[Embodiment 12]
23 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 12. FIG. 24 is a side sectional view of another example of the core meltdown holding structure according to the twelfth embodiment. FIG.

実施形態12の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図23に示すように、犠牲材1Kは、原子炉容器41の下方で炉心溶融物10を受けるキャビティ室150の床部150aと原子炉容器41との間に設けられている。図23では、犠牲材1Kは、床部150aに沿って配置されている。犠牲材1Kの形態は、上述した実施形態2~実施形態11や後述する実施形態13,14で示す形態がある。 The core meltdown holding structure of the twelfth embodiment is characterized by the form of the sacrificial material 1 of the first embodiment described above. Specifically, as shown in FIG. 23, the sacrificial material 1K is provided below the reactor vessel 41 and between the reactor vessel 41 and the floor 150a of the cavity chamber 150 that receives the core meltdown 10 . In FIG. 23, the sacrificial material 1K is arranged along the floor 150a. The form of the sacrificial material 1K includes forms shown in Embodiments 2 to 11 described above and Embodiments 13 and 14 described later.

また、犠牲材1Kを配置した下方に冷却機構5が配置されている。冷却機構5は、キャビティ室150の床部150aの上面に配置され、床部150aに沿って配置されている。冷却機構5は、床部150aの上面に積層して配置される基材(例えば、コンクリート)5aの内部に冷却管5bが配置されている。冷却管5bは、内部に冷媒が流通され、これにより基材5aおよび基材5aの周囲が冷却される。 A cooling mechanism 5 is arranged below the sacrificial material 1K. The cooling mechanism 5 is arranged on the upper surface of the floor portion 150a of the cavity chamber 150 and arranged along the floor portion 150a. In the cooling mechanism 5, a cooling pipe 5b is arranged inside a base material (for example, concrete) 5a laminated on the upper surface of the floor 150a. Coolant is circulated inside the cooling pipe 5b, thereby cooling the base material 5a and the surroundings of the base material 5a.

このように、実施形態12の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Kを配置した下方に冷却機構5が配置されている。犠牲材1Kは、炉心溶融物10に溶融混合し、これにより炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させる。このため、低粘性化された炉心溶融物10は、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がる。また、床部150aに沿って拡がった炉心溶融物10は、冷却機構5により厚さ方向においても十分に冷却され、冷却機構5の上方で固まる。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制しつつ炉心溶融物10を保持できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。 Thus, in the core meltdown holding structure of the twelfth embodiment, the cooling mechanism 5 is arranged below the sacrificial material 1K. The sacrificial material 1K melts and mixes with the melted core 10, thereby lowering the melting point of the melted core 10 and making it less viscous. Therefore, the melted core 10 with reduced viscosity flows along the floor 150a of the cavity chamber 150 and spreads thinly. Further, the core melt 10 spread along the floor 150 a is sufficiently cooled by the cooling mechanism 5 also in the thickness direction, and solidifies above the cooling mechanism 5 . Therefore, the molten core 10 can be held while preventing the molten core 10 from remaining thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented.

また、実施形態12の炉心溶融物保持構造では、図24に示すように、犠牲材1Kは、低粘性化効果の高い材で構成されている高犠牲材1Kaと、低粘性化効果の低い材で構成されている低犠牲材1Kbとの少なくとも2種類を有している。低粘性化の高低は、実施形態1にて説明したように炉心溶融物10の融点を低下させ低粘性化させる効果の大小の順の組成を選択したり質量を多くしたりすることで達成できる。 Further, in the core melt holding structure of Embodiment 12, as shown in FIG. and a low sacrificial material of 1 Kb. The level of the viscosity reduction can be achieved by selecting the composition in order of magnitude of the effect of lowering the melting point of the core melt 10 and reducing the viscosity, as described in the first embodiment, or by increasing the mass. .

そして、犠牲材1Kは、上層に高犠牲材1Kaを配置し、高犠牲材1Kaの下層に低犠牲材1Kbを配置して積層して構成されている。低犠牲材1Kbの下方には、冷却機構5が配置される。即ち、最上位置に高犠牲材1Kaが配置され、高犠牲材1Kaと冷却機構5との間に低犠牲材1Kbが配置される。 The sacrificial material 1K is formed by laminating a high sacrificial material 1Ka in the upper layer and a low sacrificial material 1Kb in the lower layer of the high sacrificial material 1Ka. A cooling mechanism 5 is arranged below the low sacrificial material 1Kb. That is, the high sacrificial material 1Ka is arranged at the uppermost position, and the low sacrificial material 1Kb is arranged between the high sacrificial material 1Ka and the cooling mechanism 5 .

従って、炉心溶融物10は、上層の高犠牲材1Kaにおいて低粘性化されて床部150aに沿って拡がったのち、下層の低犠牲材1Kbにおいて低粘性化が低下、即ち粘性が高くなり侵食速度(流動性)が低下する。このため、床部150aに沿って拡がった炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制しつつ炉心溶融物10を保持できる。この結果、冷却機構5への炉心溶融物10の侵食を防止することもできる。 Therefore, the core melt 10 has a low viscosity in the upper high sacrificial material 1Ka and spreads along the floor 150a, and then the lower low sacrificial material 1Kb has a lower viscosity, that is, a higher viscosity and an erosion rate. (liquidity) decreases. Therefore, it is possible to hold the molten core 10 while preventing the molten core 10 spreading along the floor 150a from remaining thick on the floor 150a. As a result, it is also possible to prevent the core meltdown 10 from eroding the cooling mechanism 5 .

[実施形態13]
図25は、実施形態13に係る炉心溶融物保持構造の側断面図である。図26は、実施形態13に係る炉心溶融物保持構造の犠牲材の側断面図である。
[Embodiment 13]
25 is a side cross-sectional view of a core meltdown holding structure according to Embodiment 13. FIG. 26 is a side cross-sectional view of a sacrificial material of a core meltdown holding structure according to Embodiment 13. FIG.

実施形態13の炉心溶融物保持構造は、上述した実施形態1の犠牲材1の形態に特徴を有する。具体的に、図25に示すように、犠牲材1Lが、容器6に収容されている。犠牲材1Lの形態は、上述した実施形態2~実施形態12や後述する実施形態14で示す形態がある。 The core meltdown holding structure of the thirteenth embodiment is characterized by the form of the sacrificial material 1 of the first embodiment described above. Specifically, as shown in FIG. 25, the sacrificial material 1L is accommodated in the container 6. As shown in FIG. The form of the sacrificial material 1L includes forms shown in Embodiments 2 to 12 described above and Embodiment 14 described later.

容器6は、炉心溶融物10よりも融点が高い材で籠状に形成されている。具体的に容器6は、図26に示すように、少なくとも側板および底板で周りが囲まれて、その内部に犠牲材1Lを収容できるように構成されている。容器6は、少なくとも側板および底板が格子状やパンチングメタルなどのように多数の孔6aが形成されている。図26では、犠牲材1Lが粒状に形成されているが、孔6aは、粒状の犠牲材1Lを脱落させない大きさに形成されている。また、容器6は、その上面にアイボルトなどの吊下具6bが設けられている。容器6は、犠牲材1Lを含み、例えば、数kg~十数kgに設計され、吊下具6bによりクレーンなどで吊り下げて設置または撤去できる。また、容器6は、上下に積み重ねた際に下方の容器6の吊下具6bとの干渉を避けるように下部に凹部6cを有している。 The container 6 is made of a material having a higher melting point than the melted material 10 and is shaped like a cage. Specifically, as shown in FIG. 26, the container 6 is surrounded by at least a side plate and a bottom plate so that the sacrificial material 1L can be accommodated therein. The container 6 has at least side plates and a bottom plate formed with a large number of holes 6a such as a lattice or punching metal. In FIG. 26, the sacrificial material 1L is formed in a granular shape, and the holes 6a are formed in a size that does not allow the granular sacrificial material 1L to fall off. Further, the container 6 is provided with a suspender 6b such as an eyebolt on its upper surface. The container 6 includes 1 L of sacrificial material, is designed to weigh, for example, several kg to ten and several kg, and can be installed or removed by being hung by a crane or the like using a hanging tool 6b. In addition, the container 6 has a recessed portion 6c in the lower portion so as to avoid interference with the hanger 6b of the lower container 6 when vertically stacked.

このように、実施形態13の炉心溶融物保持構造では、犠牲材1Lが、炉心溶融物10よりも融点が高い材で籠状に形成された容器6に収容されている。犠牲材1Lは、炉心溶融物10に溶融混合し、これにより炉心溶融物10の融点を低下させて低粘性化させる。このため、低粘性化された炉心溶融物10の一部は、容器6の孔6aを通過して流出し、キャビティ室150の床部150aに沿って流れて薄く拡がる。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、炉心溶融物10による構造物100の損傷を防ぐことができる。しかも、低粘性化された炉心溶融物10の一部は、容器6の内部に留まったまま最終的に固まる。従って、容器6を撤去することで炉心溶融物10を回収することができる。 As described above, in the core meltdown holding structure of the thirteenth embodiment, the sacrificial material 1L is housed in the basket-shaped container 6 made of a material having a higher melting point than the core meltdown 10 . The sacrificial material 1L is melted and mixed with the melted core 10, thereby lowering the melting point of the melted core 10 and making it less viscous. Therefore, part of the core melt 10 with reduced viscosity flows out through the holes 6a of the vessel 6, flows along the floor 150a of the cavity chamber 150, and spreads thinly. Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity chamber 150 made of concrete is prevented from being eroded, and damage to the structure 100 by the core meltdown 10 can be prevented. Moreover, part of the melted core 10 whose viscosity has been reduced eventually solidifies while remaining inside the vessel 6 . Therefore, the core meltdown 10 can be recovered by removing the container 6 .

[実施形態14]
実施形態14において原子炉格納容器11は、原子炉容器41と、原子炉容器41の下方に設けられて炉心溶融物10を受ける床部150aと、上述した各実施形態のいずれか1つに記載の炉心溶融物保持構造と、を備える。
[Embodiment 14]
In Embodiment 14, the reactor containment vessel 11 includes a reactor vessel 41, a floor portion 150a provided below the reactor vessel 41 and receiving the core meltdown 10, and any one of the above-described embodiments. and a core meltdown structure.

従って、原子炉容器41から流出した炉心溶融物10は、炉心溶融物保持構造の犠牲材が溶融混合し、これにより融点が低下して低粘性化され、床部150aに沿って流れて薄く拡がる。従って、炉心溶融物10が床部150aに厚く留まることを抑制できる。この結果、コンクリートからなるキャビティ室150の床部150aが侵食される事態を防ぎ、原子炉格納容器11をなす構造物100が炉心溶融物10により損傷する事態を防ぐことができる。 Therefore, the core melt 10 that has flowed out of the reactor vessel 41 is melted and mixed with the sacrificial material of the core melt holding structure, thereby lowering the melting point and making it less viscous, and flows along the floor 150a to spread thinly. . Therefore, it is possible to prevent the core melt 10 from staying thick on the floor 150a. As a result, the floor 150a of the cavity 150 made of concrete can be prevented from being eroded, and the structure 100 forming the reactor containment vessel 11 can be prevented from being damaged by the melted material 10. FIG.

1 犠牲材
1a 上層犠牲材
1b 下層犠牲材
1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1I,1J,1K,1L 犠牲材
1Aa 吊下具
1Ea 吊下具
1Eb 凹部
1Ga 高犠牲材
1Gb 低犠牲材
1Ka 高犠牲材
1Kb 低犠牲材
2 堰
3 支持部材
4 閉塞部
5 冷却機構
5a 基材
5b 冷却管
6 容器
6a 孔
6b 吊下具
6c 凹部
10 炉心溶融物
11 原子炉格納容器
12 加圧水型原子炉
13 蒸気発生器
14,15 冷却水配管
16 加圧器
17 一次冷却材循環ポンプ
18 蒸気タービン
19 復水器
20,21 冷却水配管
22 給水ポンプ
23 発電機
24 取水管
25 排水管
41 原子炉容器
42 原子炉容器本体
43 原子炉容器蓋
44 スタッドボルト
45 ナット
46 下鏡
47 入口ノズル
48 出口ノズル
49 上部炉心支持板
50 下部炉心支持板
51 炉心支持ロッド
52 上部炉心板
53 炉心槽
54 下部炉心板
55 炉心
56 燃料集合体
57 制御棒
58 制御棒クラスタ
59 制御棒クラスタ案内管
60 制御棒駆動装置
61 ハウジング
62 制御棒クラスタ駆動軸
63 計装管台
64 炉内計装案内管
65 コンジットチューブ
66,67 連接板
68 シンブルチューブ
69 上部プレナム
70 下部プレナム
71 ダウンカマー部
81 地盤
83 上部コンパートメント
84 蒸気発生器ループ室
88 燃料取替用水ピット
100 構造物
150 キャビティ室
150a 床部
150b 傾斜面
151 隣接室
152 連通部
160 コンジットサポート
1 sacrificial material 1a upper layer sacrificial material 1b lower layer sacrificial material 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I, 1J, 1K, 1L sacrificial material 1Aa suspension tool 1Ea suspension tool 1Eb recess 1Ga high sacrificial material 1Gb low sacrificial material 1Ka high sacrificial material 1Kb low sacrificial material 2 Weir 3 Supporting member 4 Blocking part 5 Cooling mechanism 5a Base material 5b Cooling pipe 6 Vessel 6a Hole 6b Suspension tool 6c Recess 10 Core melt 11 Reactor containment vessel 12 Pressurized water type nuclear reactor 13 steam generator 14, 15 cooling water pipe 16 pressurizer 17 primary coolant circulation pump 18 steam turbine 19 condenser 20, 21 cooling water pipe 22 feed pump 23 generator 24 water intake pipe 25 drain pipe 41 reactor Vessel 42 Reactor Vessel Body 43 Reactor Vessel Lid 44 Stud Bolt 45 Nut 46 Bottom Mirror 47 Inlet Nozzle 48 Outlet Nozzle 49 Upper Core Support Plate 50 Lower Core Support Plate 51 Core Support Rod 52 Upper Core Plate 53 Core Barrel 54 Lower Core Plate 55 core 56 fuel assembly 57 control rod 58 control rod cluster 59 control rod cluster guide tube 60 control rod drive unit 61 housing 62 control rod cluster drive shaft 63 instrumentation nozzle 64 in-core instrumentation guide tube 65 conduit tube 66, 67 Connecting plate 68 Thimble tube 69 Upper plenum 70 Lower plenum 71 Downcomer part 81 Ground 83 Upper compartment 84 Steam generator loop room 88 Refueling water pit 100 Structure 150 Cavity room 150a Floor part 150b Inclined surface 151 Adjacent room 152 Communicating part 160 Conduit support

Claims (7)

原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる犠牲材を備え、
前記犠牲材は、複数の粒状に形成され、粒状の前記犠牲材は、前記炉心溶融物よりも融点が低い容器に収容されている炉心溶融物保持構造。
A sacrifice that is provided between the reactor vessel and the floor that receives the core meltdown below the reactor vessel, melts and mixes with the core meltdown, lowers the melting point of the core meltdown, and reduces the viscosity of the core meltdown. with materials,
The core melt holding structure , wherein the sacrificial material is formed in a plurality of granular shapes, and the granular sacrificial material is housed in a container having a melting point lower than that of the core melt.
原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる複数の粒状に形成された犠牲材を備え、
前記犠牲材を前記床部の上面に配置すると共に、前記犠牲材の周囲の前記床部に前記犠牲材を配置しない領域を設ける炉心溶融物保持構造。
A plurality of core melters provided between the reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and are melted and mixed with the core meltdown to lower the melting point of the core meltdown and reduce the viscosity of the core meltdown. comprising a sacrificial material formed into granules of
A molten core holding structure in which the sacrificial material is arranged on the upper surface of the floor and a region around the sacrificial material in which the sacrificial material is not arranged is provided in the floor.
前記炉心溶融物および前記犠牲材の溶融体よりも融点が低い材からなり、前記犠牲材を囲んで前記床部の上面に配置された堰を有している請求項に記載の炉心溶融物保持構造。 3. The core meltdown according to claim 2 , comprising a material having a melting point lower than that of said core meltdown and said melt of said sacrificial material, and having a weir disposed on the upper surface of said floor surrounding said sacrificial material. holding structure. 原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる複数の粒状に形成された犠牲材を備え、
前記犠牲材は、前記炉心溶融物および前記犠牲材の溶融体よりも融点が低い支持部材に纏めて支持されて、前記支持部材の溶融に伴い拡散可能に設けられている炉心溶融物保持構造。
A plurality of core melters provided between the reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and are melted and mixed with the core meltdown to lower the melting point of the core meltdown and reduce the viscosity of the core meltdown. comprising a sacrificial material formed into granules of
The core meltdown holding structure, wherein the sacrificial material is collectively supported by a support member having a melting point lower than that of the core meltdown and the melt of the sacrificial material, and is provided so as to be diffused as the support member melts.
原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる複数の粒状に形成された犠牲材を備え、
前記原子炉容器の下方に配置されて前記犠牲材が配置されるキャビティ室と、
前記キャビティ室の周囲に配置された隣接室と、
前記キャビティ室と前記隣接室との間を連通する連通部と、
前記炉心溶融物および前記犠牲材の溶融体よりも融点が低い材からなり、前記連通部に設けられて前記キャビティ室と前記隣接室との間の気密性を確保して隔離する閉塞部と、
を有している炉心溶融物保持構造。
A plurality of core melters provided between the reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and are melted and mixed with the core meltdown to lower the melting point of the core meltdown and reduce the viscosity of the core meltdown. comprising a sacrificial material formed into granules of
a cavity chamber disposed below the reactor vessel and in which the sacrificial material is disposed;
an adjacent chamber arranged around the cavity chamber;
a communicating portion communicating between the cavity chamber and the adjacent chamber;
a closing portion made of a material having a melting point lower than that of the melted material of the core and the melted material of the sacrificial material, and provided in the communicating portion to ensure airtightness between the cavity chamber and the adjacent chamber for isolation;
a core meltdown retention structure.
原子炉容器と、前記原子炉容器の下方で炉心溶融物を受ける床部と、の間に設けられ、前記炉心溶融物に溶融混合し前記炉心溶融物の融点を低下させて低粘性化させる複数の粒状に形成された犠牲材を備え、
前記犠牲材は、前記炉心溶融物よりも融点が高い材で籠状に形成された容器に収容されている炉心溶融物保持構造。
A plurality of core melters provided between the reactor vessel and a floor portion that receives the core meltdown below the reactor vessel, and are melted and mixed with the core meltdown to lower the melting point of the core meltdown and reduce the viscosity of the core meltdown. comprising a sacrificial material formed into granules of
The core melt holding structure, wherein the sacrificial material is housed in a basket-shaped container made of a material having a higher melting point than the core melt.
原子炉容器と、
前記原子炉容器の下方に設けられて炉心溶融物を受ける床部と、
請求項1~のいずれか1つに記載の炉心溶融物保持構造と、
を備える原子炉格納容器。
a reactor vessel;
a floor provided below the reactor vessel to receive core meltdowns;
A core meltdown holding structure according to any one of claims 1 to 6 ,
A reactor containment vessel with a
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