SVERIGE (19) SE (121 UTLÄGGNINGSSKRIFT (51) Internationell klass^ IB1C2,) 7807351-7 8 21 C 1310 PATENTVERKET (44) Ansökan utlagd och utlägg- 81-1 1-02 ningsskriften publicerad (4t) Ansökan allmänt tillgänglig 79-12-30 (22) Patentansökan inkom 78-06-29 (24) Lopdag (62) Stamansokans nummer (86) Internationell ingivningsdag (86) Ingivningsdag för ansökan om europeiskt patent (30) Prioritetsuppgifter (11) Publicerings- A O f ) 8 7 2 nummer Ansökan inkommen som PCJ svensk patentansokun L'j fullföljd internationell patentansokan med nummer omvandlad europeisk patentansokan med nummer l7\)sökande: I NERETNIEKS, TÄBY OCH B NYKVIST, JÄRFÄLLA, SE [72jUppfinnare: Sök:na [74)0mbud: AB Dahls patentbyrå (54) Benämning Anordning för att förhindra utsläpp av kontaminerad gas till atmosfären frän en kärnreaktor vid ett reaktorhaveri 'SS.. '77777777777 i!«! 5 777777777^77777, (57)Sammand*ag: Uppflnnlngw *war an mattingföratt rtlhmnutaiippav lartamlnarad V UU UmaOnn trtnan Mrnmktartid Mt raaktartwaai, viltonanardning ImflUir mlmtantimal K) nr «mn«a»oanvid hmrimutvaddada mmx, varvid turminanaindaitofanidan Md raaktorhallan (1), madantunna*»indra Maattr I NitMalM madatmoat*- rm 01 FBratt oirbtrnéitnfn tudwividtiavartatiwaawailaqaaa» I turminur«xun9d«an baflnttlga9aaanakaub» Man «r Mmln a«il«l»»utnungan fylld madmtaravatt faat matarial UllMktanda <att aaiwnanliingandlporqratam, vanyalymirattrninvatpnan wdan vm havariatutvacwadagaaan. (56)Anförda publikationer: innsunri inid-kod. Bokstav inom klämmer anger internationell dokumentkod
7807351 i Denna uppfinning avser en anordning för att förhindra utsläpp av kontaminerad gas till atmosfären frän en kärnreaktor vid ett reaktorhaveri. Ett mycket osannolikt men tänkbart haveri i ett kärnkraftverk är att härden smälter p g a att all kylning, även nödkylning, bortfaller. Vid en sfidan härdsmältning frigöres radioaktiva ämnen frsn bränslestavarna. Om reaktortank och inneslutning brister, exempelvis p g a inre övertryck, kan denna aktivitet komma ut i omgivningen. Dessa haverifall är så osannolika att kärnkraftsanläggningar inte utformas för att pä ett säkert sätt hindra sådana utsläpp. Konsekvenserna av ett tänkbart stort aktivitetsutsläpp vid en härdsmältning kan dock bli mycket allvarliga. Det är därför intressant att studera hur dessa utsläpp skulle kunna elimineras eller avsevärt minskas. Vid studier utförda av CDL (Bergförläggning av kärnkraftstationer fran reaktorsäkerhetssynpunkt, 1975) och Vattenfall (Kärnkraft i berg, 1977) har visats att bergrumsförläggning av kärnkraftverk skulle öka möjligheterna att bekämpa utsläpp vid haverier med härdsmältning. I ett bergrumsförlagt kärnkraftverk har man större möjlighet att kontrollera vilka vägar frän härden utläckande radioaktivitet kan ta. I ovannämnda utredningar beskrivs hur man kan lata de utströmmande gaserna passera stenbäddar. Detta leder till att änga kondenserar och en del av de partikel- och aerosolform föreliggande radioaktiva ämnen avskiljs. En fördröjning av gaserna sker även och utsläppet sprids ut under längre tid. Tillsammans medför dessa effekter att härdsmältning i ett bergrumsförlagt kärnkraftverk ger mindre skadeverkningar p9 människor och miljö än ett ovanjordförlagt. De radioaktiva ämnen som kan lämna kärnkraftverket efter ett haveri kan indelas i 1) Ädelgaserna Kr och Xe. 2) Nfigra ämnen, framförallt jod, som är flyktiga nog att kunna lämna ett kärnkraftverk som gaser eller aerosoler efter ett svart haveri. (Jod har smältpunkten 113,7 C och kokpunkten 183 C.) Dessutom har det visat sig att jod i dessa sammanhang förutom i elementär form också kan förekomma organiskt bundet, främst som metyljodid. I rapporten WASH-1400 (N.C. Rasmussen) uppskattas andelen jod som föreligger som metyljodid i gaser fran en härdsmälta till 0,7%. 3) övriga radioaktiva ämnen i härden. Vid de mycket höga temperaturer som förekommer vid en härdsmälta kan en del av dessa förgasas eller ryckas med vid ängexplosioner i smältan. Dessa ämnen kan sedan lämna kärnkraftverket i partikelform eller som aerosoler.
7807351-7 2 De radioaktiva ämnena kommer att transporteras med gaser och änga som utvecklas vid olyckan. Gasvolymen i bergvolymen kommer även att öka genom att den uppvärms av den vid olyckan utvecklade värmen. Om inga särskilda ätgärder vidtas, kommer denna överskottsvolym gas att lämna bergrummet. Den kan därvid ta med sig avsevärda mängder radioaktivitet i form av gaser och partiklar. Genom att utforma förbindelsevägarna mellan å ena sidan omgivningen och a andra sidan den i berget förlagda reaktorhallen och andra utrymmen som en eller flera langa smala tunnlar med en volym som är väsentligt större än den tidigare nämnda överskottsvolymen av gas och angå, kommer den vid och i reaktorn utvecklade radioaktiva gasen endast att förtränga gasen i tunneln utan att nä ut i omgivningen. Tunnellängden mflste göras sä stor att omblandningszonen mellan den ursprungliga gasen i tunneln och den anströmmande radioaktiva gasen är kort i förhållande till den kvarvarande volymen i tunneln efter förträngningen. Detta kan enligt uppfinningen säkerställas med en anordning av det i ingressen i det bifogade patentkravet 1 angivna slaget, vilken har kännetecken, som framgår av kraven. Därvid kan ett lämpligt val av tunneldimensioner, främst förhållandet längd till tvärsnittsyta minska blandningszonens längd. Fyllningsmaterialet bör ha sä hög värmekapacitet att väsentlig kondensation av änga och kylning av förängad gas sker. Som exempel ps fyllning kan nämnas krossat berg. En sädan fyllning medför ytterligare fördelar därigenom att den fångar upp mdnga radioaktiva ämnen medelst adsorption och filtrering. Den bidrar även till att minska gasvolymen genom att kyla gasen och kondensera ängan. Den bifogade ritningsfiguren visar schematiskt en i berg anordnad reaktorhall 1 med tillhörande biutrymmen och en därtill ansluten tunnel 2, som mynnar i omgivande atmosför 3. Figuren illustrerar hur en gasvolym 4 som kommer frän reaktorhallen har trängt undan den ursprungliga gasen i tunnelutrymmet, sa att det vid avslutad expansion fortfarande finns en icke kontaminerad del 5 av den i detta utrymme ursprungliga gasvolymen kvar. En volym av blandning mellan kontaminerad ach ursprunglig gas i tunnelutrymmet är betecknad 6. Omgivningen 3 mottar endast okontaminerad gas.
7807351 3 PATENTKRAV 1. Anordning för att förhindra utsläpp av kantaminerad gas tijl atmosfären frön en kärnreaktor vid ett reaktorhaveri och innefattande minst en tunnel för mottagande av den vid haveriet utvecklade gasen, vilken tunnels ena ände är förbunden med reaktorhallen (1), medan tunnelns andra ände star i förbindelse med atmosfären (2), kännetecknad därav, att tunneln är fylld med bitar av ett fast material till bildande av ett sammanhängande porsystem, vars volym är större än volymen av den vid haveriet utvecklade gasen, varigenom omblandningen av den vid haveriet utvecklade gasen och den i tunneln ursprungligen befintliga gasen blir liten. 2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad därav, att fyllningsmaterialet har sä hög värmekapacitet att väsentlig kondensation av ånga och kylning av förångad gas sker. 3. Anordning enligt något av kraven 1 och 2, kännetecknad därav, att fyllningsmaterlaiet utgores av krossat berg.
780735 AZA!S! 77777777^777777,
7807351-7 SAMMANDRAG Uppfinningen avser en anordning för att förhindra utsläpp av kontaminerad gas till atmosfären frsn en kärnreaktor vid ett reaktorhaveri, vilken anordning innefattar minst en tunnel (2) för mottagande av den vid haveriet utvecklade gasen, varvid tunnelns ena ände är förbunden med reaktorhallen (1), medan tunnelns andra ände star i förbindelse med atmosfären (3). För att omblandningen av den vid haveriet uvecklade gasen och den i tunneln ursprungligen befintliga gasen skall bli liten är tunneln enligt uppfinningen fylld med bitar av ett fast material till bildande av ett sammanhängande porsystem, vars volym är större än volymen av den vid haveriet utvecklade gasen.