[发明专利]用于使用竖直腔处理熔融的核反应堆燃料棒的设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于自动处理熔融的燃料棒的设备，当因自然灾害或核反应堆的异常操作（其引起了核反应堆的堆芯冷却功能丧失、核反应堆的燃料棒熔融、反应堆安全壳损坏和熔融的燃料棒外部排放）而导致发生严重事故时，该设备在不使用机器或人力的情况下阻止或最小化了辐射泄露。

背景技术

核电站通常被分成基于核反应堆的核蒸汽供应系统、通过蒸汽供应以操纵发电机的涡轮机/发电机系统以及其它次级设施。在此，核反应堆控制了大量的在发生核反应时逐步产生的能量，由此起允许核能转化成电能的作用。

图1示出了核电站的核反应堆和安全壳，安全壳将核反应堆与外部隔开。如图1中示出的，反应堆安全壳1通过主阻隔体2、次级阻隔体4和封闭建筑物3来与外部环境隔开。封闭的冷却循环结构被设置在反应堆安全壳1和外部蒸汽涡轮机之间，在封闭的冷却循环结构中，加热的蒸汽操纵核反应堆外部的蒸汽涡轮机，并且冷却的蒸汽再次流入反应堆安全壳中。

燃料棒6被设置在常规的反应堆安全壳1的下部处。当外部环境的突发变化或自然灾害发生时，核反应堆的所有的安全特性可能在故障的情况下不受控制。因此，核反应堆的内部温度能够突然被升高。在这种情况下，燃料棒6变成熔融的，并且熔融的燃料棒在反应堆安全壳的外部被排放。熔融的燃料棒熔融了核反应堆下方的混凝土结构和地基，并且可引起导致周围的石油和地下水流经岩床的节理的污染的情况。

因此，已经研究出一种阻止并且冷却熔融的燃料棒6的设备和方法。通常，已经提出了一种用于通过冷却剂来直接使高温的熔融的燃料棒起反应的冷却设备。冷却设备具有以下问题：高温的熔融的燃料棒和冷却剂在封闭的空间中直接相互反应，由此引起突然产生蒸汽，蒸汽引起了蒸汽喷发的可能性。冷却设备对冷却的允许量有限制并且可用于蒸汽的扩散现象而引起二次问题。

为此，能够防止这种问题的熔融的燃料棒的安全处理是必须的。

发明内容

因此，本发明考虑到现有技术中出现的上述问题而提出，并且本发明的目的在于提供一种用于阻止或最小化辐射泄露的设备，其中，当因自然灾害或核反应堆的异常操作（其引起了核反应堆的堆芯冷却功能丧失、核反应堆的燃料棒熔融、反应堆安全壳损坏和熔融的燃料棒的外部排放）而导致发生严重事故时，在不使用机器或人力的情况下使熔融的燃料棒与内部聚合物或混凝土自动反应以便减少能量，并且因此熔融的燃料棒在封闭建筑物中被逐渐冷却并保持很长一段时间。

为了实现上述目标，本发明提供了一种用于处理核反应堆的熔融的燃料棒的设备，该设备包括用于对核反应堆下方的断层或节理进行灌浆以阻止地下水的流动的装置。

在此，该设备可进一步包括防渗壁，该防渗壁围绕核反应堆以便阻止核反应堆下方的地下水的流动。

进一步，该设备可进一步包括基板和竖直腔，该基板位于核反应堆的下部部分处，该竖直腔从基板向下形成。

进一步，该设备可进一步包括至少一个设置在竖直腔上方的屏蔽块。

另外，该设备可进一步包括支撑屏蔽块并且遮盖竖直腔的块支撑盖或防水盖。

进一步，当块支撑盖或防水盖被移除时，屏蔽块发生动动以封闭竖直腔。

另外，该设备可进一步包括混凝土浇注管道，该混凝土浇注管道允许从外部将混凝土引入到竖直腔的上部部分。

如上所述，本发明能够产生以下效果：当因自然灾害或核反应堆的异常操作（其引起了核反应堆的堆芯冷却功能丧失、核反应堆的燃料棒熔融、反应堆安全壳损坏和熔融的燃料棒的外部排放）而导致发生严重事故时，在不适用机器或人力的情况下使熔融的燃料棒与内部聚集体或混凝土自动反应以便减少能量，并且因此熔融的燃料棒在封闭建筑物中被逐渐冷却并保持很长一段时间。

进一步，本发明对断层或节理进行灌浆并且安装有地下防渗壁，并且因此能够防止地下水被放射性污染。

另外，本发明通过使用连接到反应堆安全壳的周缘上的混凝土浇注管道来注入混凝土并且浇注混凝土，并且因此将核反应堆与外部完全隔开以便防止辐射泄露到周围环境。

附图说明

图1示出了常规的核电站的核反应堆和安全壳，该安全壳将核反应堆与外部隔开；

图2示出了根据本发明的实施例的用于处理核反应堆的熔融的燃料棒的设备；

图3为示出了根据本发明的实施例的用于处理核反应堆的熔融的燃料棒的设备的另一实施例的反应堆环境的剖视图；

图4为示出了根据本发明的实施例的用于处理核反应堆的熔融的燃料棒的设备的另一实施例的反应堆环境的剖视图；