Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ В ПОЧВУ РАСПЛАВА АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ В ПОЧВУ РАСПЛАВА АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ В ПОЧВУ РАСПЛАВА АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора содержит улавливающий резервуар, расположенный в бетонном блоке под ядерным реактором, и систему охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара. На днище и стенках улавливающего резервуара размещен защитный экран, имеющий по крайней мере два слоя. Верхний слой выполнен металлическим, а нижний слой изготовлен из жаропрочного материала. В нижнем слое со стороны, контактирующей с верхним слоем, выполнены щелеобразные полости. Система охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны содержит по крайней мере один канал для подвода к расплаву активной зоны охлаждающей среды и по крайней мере один канал для отвода парогазовой смеси. Система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара размещена в бетонном блоке с возможностью отвода тепла от защитного экрана и выполнена в виде каналов, сообщенных с одной стороны с подводящими трубопроводами, а с другой стороны - с отводящими трубопроводами охлаждающей жидкости. Техническим результатом является повышение степени надежности устройства, повышение интенсивности и регулируемости процесса охлаждения расплава активной зоны. 25 з.п. ф-лы, 13 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2119200
Класс(ы) патента: G21C9/016
Номер заявки: 97103097/25
Дата подачи заявки: 27.02.1997
Дата публикации: 20.09.1998
Заявитель(и): ОКБ "Гидропресс"
Автор(ы): Репин А.И.; Федоров В.Г.; Прудников В.И.; Пахомов Е.П.; Фортов В.Е.; Подшибякин А.К.; Афров А.М.; Беркович В.М.; Кухтевич И.В.; Большов Л.А.; Новак В.П.; Антропов Г.А.; Белохин С.Л.; Коршунов А.С.; Стрижов В.Ф.; Кирилюк Н.А.
Патентообладатель(и): ОКБ "Гидропресс"
Описание изобретения: Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора.
Проблема предотвращения попадания продуктов расплава активной зоны ядерного реактора во внешнюю окружающую среду, в случае потери контроля над ним и работы вразнос является весьма важной. Это обусловлено чрезвычайно вредным влиянием упомянутых продуктов на человека и среду его обитания.
При тяжелых авариях, связанных с расплавлением активной зоны ядерного реактора, этот расплав с температурой более 2000oC способен выйти из прочного корпуса ядерного реактора во внешнюю среду, принеся с собой вредные и токсичные для окружающей среды и человека вещества.
Решению проблемы предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, в случае его аварии, посвящен ряд изобретений.
Одно из направлений связано с созданием под ядерным реактором удерживающих расплав ловушек. Известна ловушка для удержания расплава активной зоны ядерного реактора [1]. Известное устройство выполнено в виде размещенного под реактором экрана из жаропрочного материала, способного удерживать расплав, предотвращая его взаимодействие с нижележащими сооружениями и почвой.
Недостатком известного технического решения является то, что охлаждение расплава осуществляется фактически лишь за счет его контакта с воздухом.
Вследствие низкого коэффициента теплопроводности воздуха расплав отывает весьма медленно. Таким образом, экран подвергается длительное время интенсивному тепловому воздействию, следствием чего является высокая вероятность его разрушения с последующим попаданием расплава в почву.
Известно техническое решение, позволяющее преодолеть указанный выше недостаток за счет организации принудительного охлаждения защитного экрана. Так, в патенте [2] описана конструкция устройства для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, содержащее принудительно охлаждаемый улавливающий расплав резервуар, имеющий верхний слой из окиси циркония или окиси тория и нижний слой из огнеупорного и хорошо проводящего тепло материала типа графита. При этом внутренняя поверхность графитового слоя контактирует с системой охлаждения.
Известное техническое решение позволяет интенсифицировать теплосъем с расплава. Однако степень интенсификации теплосъема ограничена тем, что принудительное охлаждение расплава осуществляется только со стороны, контактирующей со стенками и днищем улавливающего резервуара, в то время как другие части расплава, в частности верхняя часть, такому охлаждению не подвергаются. Кроме того, теплопроводность графита в существенной мере зависит от его температуры. В связи с этим для создания хороших температурных условий для графита требуется выполнять слой двуокиси циркония в улавливающем резервуаре толщиной не меньше 5 см. Так как это вещество имеет сравнительно низкую теплопроводность (примерно 3 Вт/м К) интенсивность охлаждения расплава также является ограниченной. Следует отметить и сложность известной конструкции, предполагающей наличие в бетонном блоке под реактором системы аксиально размещенных кольцевых каналов. Кроме этого, экран фактически замурован в толщу бетона, не обеспечена возможность демонтажа и контроля состояния.
Известно устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, содержащее заполненную водой камеру, расположенную в бетонном блоке под реактором [3]. В известном устройстве предусмотрено средство для дробления расплава на части, с целью увеличения площади контакта расплава с охлаждающей средой, в качестве которой применяется вода. Известная конструкция позволяет существенно интенсифицировать теплосъем с расплава активной зоны ядерного реактора. Известное устройство снабжено средством в виде коллектора, в днище которого выполнены каналы для прохода расплава активной зоны. Данное средство установлено между реактором и водной поверхностью и предназначено для исключения попадания в воду одновременно значительного количества расплава. В противном случае возникнет "паровой взрыв", способный разрушить конструкцию устройства. Вместе с тем возможность попадания в воду одновременно значительного количества расплава активной зоны ядерного реактора в случае его аварии при использовании известного устройства полностью исключить невозможно. Контакт значительного количества расплава и воды возможен, например, при разрушении коллектора вследствие попадания в него расплава и частей реактора, нарушения целостности этой промежуточной структуры вследствие химического взаимодействия с разогретым расплавом. Нельзя исключить и вероятность обрушения поддерживающей коллектор системы в аварийной ситуации. Таким образом, наличие промежуточного коллектора не может исключить вероятность "парового взрыва" в устройстве удержания расплава, заполненном охлаждающей жидкостью. Нельзя также не отметить, что системы такого рода не обеспечивают необходимой степени регулирования процесса охлаждения расплава активной зоны.
Наиболее близким по максимальному числу существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, содержащее улавливающий резервуар, расположенный в бетонном блоке под реактором, систему охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара и систему охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны [4].
Система охлаждения днища и стенок в известном устройстве выполнена в виде каналов в стенках бетонного блока для прохода охлаждающей жидкости. Система охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны выполнена в виде системы трубопроводов, размещенных в пространстве улавливающего резервуара между реактором и стенками бетонного блока.
Известное устройство обеспечивает интенсификацию теплосъема как от нижней части расплава активной зоны, так и от его верхней поверхности. Однако днище и стенки улавливающего резервуара подвержены активному воздействию со стороны расплава активной зоны. Кроме того, при падении значительной массы расплава возможно нарушение целостности днища улавливающего резервуара, выполненного из металла с достаточно низкой температурой плавления, в частности свинца, и соответственно разрушение системы каналов охлаждения. Известная конструкция обеспечивает охлаждение верхней поверхности расплава активной зоны фактически лишь за счет радиационного механизма. В связи с этим система обладает недостаточной эффективностью. Кроме того, в процессе эксплуатации реактора возможно накапливание в улавливающем резервуаре воды, что в последствии может служить причиной парового взрыва и разрушения устройства при падении части реактора в "мокрую" ловушку.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение вероятности выхода расплава активной зоны ядерного реактора во внешнюю среду. Техническим результатом изобретения является повышение степени надежности устройства, повышение интенсивности и регулируемости процесса охлаждения расплава активной зоны ядерного реактора.
Дополнительным техническим результатом является снижение вероятности попадания воды в улавливающий резервуар в процессе эксплуатации реактора.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, содержащем улавливающий резервуар, расположенный в бетонном блоке под реактором, систему охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара и систему охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны, на днище и стенках улавливающего резервуара размещен защитный экран, имеющий по крайней мере два слоя, верхний из которых выполнен металлическим, а следующий за ним нижний слой изготовлен из жаропрочного материала, причем в нем со стороны, контактирующей с верхним слоем, выполнены щелеобразные полости, система охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны содержит по крайней мере один канал для подвода к расплаву активной зоны охлаждающей среды и по крайней мере один канал для отвода парогазовой смеси, выполненные в стенках бетонного блока, а система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнена в виде каналов, сообщенных с одной стороны с трубопроводами подвода, а с другой стороны - с трубопроводами отвода охлаждающей жидкости.
Кроме этого, между ядерным реактором и защитным экраном установлен дополнительный экран из водонепроницаемого материала, пространство над которым сообщено с дренажным каналом.
Кроме этого, днище улавливающего резервуара выполнено вогнутым.
Кроме этого, в качестве жаропрочного материала применен жаропрочный бетон или углеродистая сталь.
Кроме этого, металлический слой выполнен из жаропрочной стали.
Кроме этого, щелеобразные полости размещены с равномерным шагом по поверхности слоя защитного экрана.
Кроме этого, щелеобразные полости размещены по поверхности слоя защитного экрана с переменным шагом, увеличивающимся от центра к периферии экрана.
Кроме этого, щелеобразные полости выполнены одинаковыми по ширине. Кроме этого по меньшей мере одна щелеобразная полость выполнена переменной ширины, увеличивающейся в направлении к наружной поверхности слоя.
Кроме этого, каналы системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнены из труб, сообщенных между собой.
Кроме этого, каналы системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнены в бетонном блоке.
Кроме этого, каналы системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара расположены между защитным экраном и стенками бетонного блока.
Кроме этого, каналы системы охлаждения размещены по крайней мере в одном из слоев защитного экрана, выполненного из жаропрочного материала.
Кроме этого, защитный экран дополнительно снабжен по меньшей мере одной герметизирующей прокладкой, расположенной ниже металлического слоя.
Кроме этого, система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара снабжена элементами сброса избыточного давления.
Кроме этого, герметизирующая прокладка размещена между слоями защитного экрана.
Кроме этого, герметизирующая прокладка размещена между защитным экраном и бетонным блоком.
Кроме этого, элементы сброса избыточного давления размещены внутри по меньшей мере одного слоя защитного экрана, выполненного из жаропрочного материала.
Кроме этого, элементы сброса избыточного давления расположены в бетонном блоке.
Кроме этого, элементы сброса избыточного давления расположены между защитным экраном и бетонным блоком.
Кроме этого, система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара расположена между герметизирующими прокладками.
Кроме этого, пространство с расположенной между герметизирующими листами системой охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара заполнено бетоном.
Кроме этого, улавливающий резервуар оборудован сообщенной с ним дополнительной камерой.
Кроме этого, днище дополнительной камеры расположено ниже днища улавливающего резервуара.
Кроме этого, система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара и система охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны выполнены совмещенными.
Кроме этого, по меньшей мере один трубопровод подвода охлаждающей жидкости системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара сообщен с по меньшей мере одним каналом для подвода охлаждающей среды системы охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны.
Указанные признаки являются существенными и связаны между собой техническим результатом и причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора.
На фиг.2 - вариант выполнения защитного экрана устройства для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора.
На фиг.3 - вариант выполнения слоя из жаропрочного бетона с щелевой полостью.
На фиг.4 - вид А на фиг.1 варианта распределения компенсаторов температурных напряжений (без изображения металлического слоя).
На фиг.5 - вид А на фиг.1 варианта распределения компенсаторов температурных напряжений (без изображения металлического слоя).
На фиг.6 - вариант выполнения защитного экрана.
На фиг.7 - вариант выполнения улавливающего резервуара.
На фиг. 8 - вариант выполнения системы охлаждения днища и стенок в виде каналов, расположенных в одном из слоев защитного экрана.
На фиг.9 - вариант выполнения системы охлаждения днища и стенок.
На фиг.10 - вариант выполнения системы охлаждения днища и стенок.
На фиг.11 - вид сверху варианта выполнения улавливающего резервуара.
На фиг.12 - вид Б-Б на фиг.11.
На фиг.13 - вариант выполнения систем охлаждения совмещенными.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который однако не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения с использованием приведенной совокупности существенных признаков технического результата.
Устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора входит в состав оборудования реактора и содержит расположенный в бетонном блоке 1 (фиг.1) ниже ядерного реактора 2 улавливающий резервуар 3, образованный боковыми стенками 4 и днищем 5 (фиг.1, 6, 7).
Днище 5 улавливающего резервуара 3 может иметь два участка (фиг.6), расположенных под углом к вертикальной плоскости бетонного блока.
На днище 5 и части боковых стенок 4 расположен защитный экран, выполненный многослойным (фиг.2, 3). Первый слой 6 защитного экрана выполнен металлическим, например из жаропрочной стали. Второй и последующие слои 7 выполнены из жаропрочного материала, например жаропрочного бетона. При этом по меньшей мере один - первый со стороны реактора 2, слой 7 из жаропрочного бетона со стороны, контактирующей с металлическим слоем, выполнен с щелеобразными полостями 8 (фиг.1, 2, 3), компенсирующими возникающие температурные напряжения. Между защитным экраном и стенками бетонного блока 1 расположена система охлаждения днища 5 и стенок 4 улавливающего резервуара 3.
Между ядерным реактором 2 и защитным экраном установлен дополнительный экран 9 из водонепроницаемого материала, выполненный в виде железобетонной плиты, при этом поверхность плиты, обращенная к реактору, сообщена дренажным каналом, выполненным в стенке бетонного блока, с внереакторным пространством.
Для повышения эффективности отвода тепловой энергии от расплава во время аварии устройство снабжено системой охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны, содержащей по крайней мере один канал 10 (фиг.1) подачи охлаждающей среды, в частности жидкости, на поверхность расплава и по крайней мере один канал 11 отвода парогазовой среды из резервуара 3, предотвращающий возникновение в ней чрезмерного давления.
Система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнена в виде каналов 14 (фиг.1,7), расположенных в бетонном блоке 1 с возможностью отвода тепла от защитного экрана и сообщенных с трубопроводами подвода 12 и отвода 13 охлаждающей жидкости.
В одном из вариантов ее выполнения (фиг.6) трубопроводы 12 подвода охлаждающей жидкости расположены со стороны днища 5 стенки, а трубопроводы 11 отвода - со стороны боковых стенок 4. В другом варианте выполнения (фиг.7) трубопроводы подвода 12 и отвода 13 охлаждающей жидкости расположены с противоположных сторон резервуара на его боковых стенках 4. Каналы 14 системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара могут быть выполнены в бетоне открытыми со стороны последнего слоя из жаропрочного бетона защитного экрана или закрытыми, т.е. внутри бетона (фиг.7). Предусмотрено также выполнение каналов 14 в одном из слоев защитного экрана (фиг.8), выполненного из жаропрочного бетона.
С целью упрощения конструкции устройства трубопроводы подвода 13 охлаждающей жидкости системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара сообщены с каналом 10 (фиг.13) для подвода охлаждающей среды системы охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны.
В одном из вариантов выполнения системы охлаждения днища и стенок каналы выполнены из труб 15, расположенных между герметизирующими прокладками 16 (фиг. 2,3). При этом межтрубное пространство заполняют жаропрочным бетоном 17. Для повышения надежности функционирования системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара она выполняется с элементами сброса избыточного давления пара 18, расположенными между каналами 14. При этом элементы сброса избыточного давления пара 18 (фиг.2) могут быть расположены в защитном экране (фиг.8), или в бетонном блоке (фиг.9), или между слоями защитного экрана, или между защитным экраном и стенкой бетонного блока (фиг.8).
Металлический слой 6 (фиг.1) защитного экрана расположен по поверхности последующего слоя 7 из жаропрочного бетона, и служит для предохранения слоев 7 от ударных нагрузок, возникающих при падении частей реактора на днище в случае аварии.
Герметизирующие прокладки 16 предназначены для более равномерного распределения ударных нагрузок по поверхности защитного экрана, а также для исключения проникновения жидкой среды в межтрубное пространство. С этой целью герметизирующие прокладки 16 располагают между слоями защитного экрана (фиг.3), или между защитным экраном и стенками бетонного блока (фиг.9).
Щелеобразные полости 8 (фиг.4) могут быть размещены с одинаковым шагом по поверхности слоя 7 защитного экрана. Вместе с этим, для компенсации перегрева жаропрочного бетона, обусловленного неравномерным нагревом, в центральной части экрана размещают щелеобразные полости 8 с переменным шагом, при этом по направлению от периферии ближе к центру экрана шаг уменьшают (фиг.5).
С целью упрощения технологии изготовления слоев 7 из жаропрочного бетона щелеобразные полости 8 могут быть выполнены переменной ширины, увеличивающейся по направлению к наружной поверхности слоя (фиг.3).
В одном из вариантов выполнения улавливающего резервуара 3 устройство оборудовано дополнительной камерой 19, сообщенной с улавливающим резервуаром. В этом случае защитный экран аналогичным образом выполняется на поверхности днища и боковых стенок камеры 19 (фиг. 11, 12). При этом дополнительная камера 19 может быть расположена ниже уровня резервуара 3.
Устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора работает следующим образом. В случае аварии реактора происходит расплавление активной зоны, в связи с этим устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора автоматически приводится в рабочее состояние, осуществляется подача охлаждающей среды в системы охлаждения.
При расплавлении прочного корпуса ядерного реактора расплав активной зоны вместе с кусками внутрикорпусных устройств и элементами корпуса реактора падает на дополнительный экран 9, выполненный в виде предохранительной водонепроницаемой плиты (фиг.1), проплавляет ее и далее попадает непосредственно на защитный экран. По мере заполнения улавливающего резервуара 3 расплавом, вытекающим из корпуса реактора 2, и его растекания по поверхности металлического слоя 6 защитного экрана, в улавливающий резервуар подается охлаждающая среда, например жидкость. Подача охлаждающей жидкости осуществляется оператором или автоматически путем выплавления пробок (на фиг. не показаны) в трубопроводах подвода 12 охлаждающей жидкости, или с помощью автоматики по сигналам датчиков (на фиг. не показаны). При расплавлении активной зоны и разрушении корпуса реактора 2 расплав и, как указывалось выше, элементы корпуса реактора падают на дополнительный экран 9, который воспринимает первый удар падающих частей и снижает их разрушающую нагрузку. Кроме этого, экран 9 препятствует попаданию в резервуар 3 на защитный экран жидкости, которая может собираться в подреакторном пространстве в процессе эксплуатации ядерной установки. Удаление такой жидкости обеспечивается по меньшей мере одним дренажным каналом 20. Таким образом, экран 9 способствует ослаблению ударов частей корпуса реактора 2 о защитный экран и исключает возможность парового взрыва при падении расплава в "мокрую" ловушку. По истечении времени экран 9 проплавляется и расплав вместе с кусками конструкции падает на поверхность защитного экрана, на его первый слой 6, выполненный из металла, который обеспечивает распределение ударных нагрузок на второй слой 7, выполненный из жаропрочного бетона. При этом расплав локализуется в пределах защитного экрана ввиду коробчатой формы его выполнения. В системе охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара по каналам 14 (фиг. 1) или трубам 15 (фиг.2, 3, 6, 7) обеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости, осуществляя эффективный отвод тепла от слоев 7 защитного экрана, а через них от расплава активной зоны, защищая и предохраняя при этом жаропрочный бетон от чрезмерных температурных перенапряжений. Для повышения эффективности предохранения бетона от разрушения ввиду воздействия высоких температур расплава по меньшей мере один слой 7 выполнен с компенсаторами температурных напряжений в виде щелеобразных полостей 10 (фиг.2,3), которые способствуют "поглощению" возникающих в бетонном слое температурных расширений.
Через каналы 10 системы охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны в улавливающий резервуар подается охлаждающая жидкость. Непосредственно контактируя с расплавом, охлаждающая жидкость обеспечивает эффективное охлаждение. Образующаяся парогазовая смесь выводится из резервуара по каналу 11. Затем эта смесь может конденсироваться, очищаться известными методами и вновь использоваться для охлаждения. При варианте реализации изобретения с совмещенными (фиг.13) системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара и системы охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны охлаждающая жидкость после прохождения по каналам 14 охлаждения днища и стенок подается далее в канал 10 системы охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны.
Регулируя уровень расхода охлаждающей жидкости можно изменять скорость охлаждения расплава активной зоны ядерного реактора.
Для обеспечения компенсации избыточного давления парообразной среды, возникающей внутри слоев жаропрочного бетона защитного экрана ввиду нарушения целостности системы охлаждения и воздействия высоких температур на жаропрочный материал, в межтрубном пространстве системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара расположены элементы сброса избыточного давления пара 18, выполненные в виде перфорированных труб.
Изобретение соответствует критерию изобретения "промышленная применимость", поскольку осуществимо при помощи известных средств на основе существующих технологий.
Применение настоящего изобретения позволяет повысить эффективность работы и надежность устройства для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, обеспечивая удержание расплава активной зоны в момент аварии реакторной установки с проплавлением корпуса реактора и последующее удержание расплава до полного прекращения тепловыделения или снижения тепловыделений до уровня, существенно не влияющего на температуру окружающей среды.
Источники информации
1. Патент США 4036688, кл. G 21 C 9/00, 1972, аналог.
2. А.с.СССР 1777652, кл. G 21 C 9/00, 1989, аналог.
3. Патент США 5057271, кл. G 21 C 9/00, 1991, аналог.
4. Патент США 3607630, кл. G 21 C 9/00, 1971, прототип.
Формула изобретения: 1. Устройство для предотвращения проникновения в почву расплава активной зоны ядерного реактора, содержащее улавливающий резервуар, расположенный в бетонном блоке под реактором, систему охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара и систему охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны, отличающееся тем, что на днище и стенках улавливающего резервуара размещен защитный экран, имеющий по крайней мере два слоя, верхний из которых выполнен металлическим, а следующий за ним нижний слой изготовлен из жаропрочного материала, причем в нем со стороны, контактирующей с верхним слоем, выполнены щелеобразные полости, система охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны содержит по крайней мере один канал для подвода к расплаву активной зоны охлаждающей среды и по крайней мере один канал для отвода парогазовой смеси, выполненные в стенках бетонного блока, а система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнена в виде каналов, сообщенных с одной стороны с трубопроводами подвода, а с другой стороны - с трубопроводом отвода охлаждающей жидкости.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между ядерным реактором и защитным экраном установлен дополнительный экран из водонепроницаемого материала, пространство над которым сообщено с дренажным каналом.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что днище улавливающего резервуара выполнено вогнутым.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве жаропрочного материала применен жаропрочный бетон.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлический слой выполнен из коррозионно-стойкой или углеродистой стали.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что щелеобразные полости размещены с равномерным шагом по поверхности слоя защитного экрана.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что щелеобразные полости размещены по поверхности слоя защитного экрана с переменным шагом, увеличивающимся от центра к периферии экрана.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что щелеобразные полости выполнены одинаковыми по ширине.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна щелеобразная полость выполнена переменной ширины, увеличивающейся в направлении к наружной поверхности слоя.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнены из труб, сообщенных между собой.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара выполнены в бетонном блоке.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара расположены между защитным экраном и стенками бетонного блока.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы системы охлаждения днища и стенок размещены по крайней мере в одном из слоев защитного экрана, выполненном из жаропрочного материала.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что защитный экран дополнительно снабжен по меньшей мере одной герметизирующей прокладкой, расположенной ниже металлического слоя.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара снабжена элементами сброса избыточного давления.
16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что герметизирующая прокладка размещена между слоями защитного экрана.
17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что герметизирующая прокладка размещена между защитным экраном и бетонным блоком.
18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что элементы сброса избыточного давления размещены внутри по меньшей мере одного слоя защитного экрана, выполненного из жаропрочного материала.
19. Устройство по п.15, отличающееся тем, что элементы сброса избыточного давления расположены в бетонном блоке.
20. Устройство по п.15, отличающееся тем, что элементы сброса избыточного давления расположены между защитным экраном и бетонным блоком.
21. Устройство по п.14, отличающееся тем, что система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара расположена между герметизирующими прокладками.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что межтрубное пространство системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара, расположенной между герметизирующими прокладками, заполнено жаропрочным бетоном.
23. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что улавливающий резервуар снабжен сообщенной с ним дополнительной камерой.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что днище дополнительной камеры расположено ниже днища улавливающего резервуара.
25. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара и система охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны выполнены совмещенными.
26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что по меньшей мере один трубопровод подвода охлаждающей жидкости системы охлаждения днища и стенок улавливающего резервуара сообщен с по меньшей мере одним каналом для подвода охлаждающей среды системы охлаждения верхней поверхности расплава активной зоны.