図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

放射性物質漏出を、より確実に抑える。

解決手段

原子力プラント1Aは、原子炉2と、原子炉2を格納する原子炉格納容器3と、原子炉格納容器3を内側に収容するとともに、放射性粒子を内部に封じ込める原子炉建屋10と、を備える。

概要

背景

例えば特許文献1に開示されているように、原子力発電所等の原子力プラントは、原子炉と、原子炉格納容器と、建屋補助建屋)と、を備えている場合がある。原子炉は、その内部に、核分裂反応を生じる炉心を有する。原子炉格納容器は、原子炉を収容する。この原子炉格納容器は、コンクリート鋼材とを含むコンクリート構造体で形成されたり、鋼製であったりする。建屋は、原子炉格納容器に隣接して設けられている。建屋は、燃料取扱設備等を収容している。

概要

放射性物質漏出を、より確実に抑える。原子力プラント1Aは、原子炉2と、原子炉2を格納する原子炉格納容器3と、原子炉格納容器3を内側に収容するとともに、放射性粒子を内部に封じ込める原子炉建屋10と、を備える。

目的

しかしながら、各種の災害テロ等の発生に備え、放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

原子炉と、前記原子炉を格納する原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器を内側に収容するとともに、放射性粒子を内部に封じ込める原子炉建屋と、を備える原子力プラント

請求項2

前記原子炉建屋は、気密構造である請求項1に記載の原子力プラント。

請求項3

前記原子炉建屋と前記原子炉格納容器との間に、前記原子炉格納容器から漏出したガスを留めるガス滞留空間部をさらに備える請求項2に記載の原子力プラント。

請求項4

前記原子炉建屋は、前記原子炉格納容器よりも、外部からの衝撃に対して高い強度を有している請求項1から3の何れか一項に記載の原子力プラント。

請求項5

前記原子炉建屋内における前記原子炉格納容器内部と前記原子炉建屋内における前記原子炉格納容器の外部との間で第一媒体循環させる第一媒体循環系統と、前記原子炉建屋内における前記原子炉格納容器の外部と前記原子炉建屋の外部との間で第二媒体を循環させる第二媒体循環系統と、をさらに備える請求項1から4の何れか一項に記載の原子力プラント。

請求項6

前記原子炉建屋は、その頂部を含む屋根部の一部を除いて地中埋設されている請求項1から5の何れか一項に記載の原子力プラント。

請求項7

前記原子炉建屋の屋根部は、ドーム状をなしている請求項1から6の何れか一項に記載の原子力プラント。

技術分野

0001

この発明は、原子力プラントに関する。

背景技術

0002

例えば特許文献1に開示されているように、原子力発電所等の原子力プラントは、原子炉と、原子炉格納容器と、建屋補助建屋)と、を備えている場合がある。原子炉は、その内部に、核分裂反応を生じる炉心を有する。原子炉格納容器は、原子炉を収容する。この原子炉格納容器は、コンクリート鋼材とを含むコンクリート構造体で形成されたり、鋼製であったりする。建屋は、原子炉格納容器に隣接して設けられている。建屋は、燃料取扱設備等を収容している。

先行技術

0003

特開2013−57566号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記したような原子力プラントにおいて、原子炉から放射性物質漏出した場合に、原子炉格納容器は、原子炉から漏出した放射性物質が外部に流出しないように封じ込める。しかしながら、各種の災害テロ等の発生に備え、放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが望まれている。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放射性物質の漏出を、より確実に抑えることができる原子力プラントを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、原子力プラントは、原子炉と、前記原子炉を格納する原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器を内側に収容するとともに、放射性粒子を内部に封じ込める原子炉建屋と、を備える。

0006

このように構成することで、原子炉格納容器から放射性物質が漏出しても、原子炉建屋の内部に放射性粒子を封じ込めることができる。これにより、原子炉建屋の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0007

この発明の第二態様によれば、第一態様に係る原子力プラントは、前記原子炉建屋は、気密構造であるようにしてもよい。
このように構成することで、原子炉建屋の内部に、放射性粒子だけでなくガスを封じ込めることができる。これにより、原子炉建屋の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0008

この発明の第三態様によれば、第二態様に係る原子力プラントは、前記原子炉建屋と前記原子炉格納容器との間に、前記原子炉格納容器から漏出したガスを留めるガス滞留空間部をさらに備えるようにしてもよい。
このように構成することで、原子炉格納容器から放射性粒子を含むガスが漏出しても、漏出したガスをガス滞留空間部に留めることができる。これにより、原子炉建屋の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0009

この発明の第四態様によれば、第一から第三態様の何れか一つの態様に係る原子力プラントは、前記原子炉建屋は、前記原子炉格納容器よりも、外部からの衝撃に対して高い強度を有しているようにしてもよい。
このように構成することで、航空機等が原子力プラントに衝突した場合に、その衝撃が原子炉格納容器や原子炉に及ぶのを抑えることができる。

0010

この発明の第五態様によれば、第一から第四態様の何れか一つの態様に係る原子力プラントは、前記原子炉建屋内における前記原子炉格納容器内部と前記原子炉建屋内における前記原子炉格納容器の外部との間で第一媒体循環させる第一媒体循環系統と、前記原子炉建屋内における前記原子炉格納容器の外部と前記原子炉建屋の外部との間で第二媒体を循環させる第二媒体循環系統と、をさらに備えるようにしてもよい。
このように第一媒体循環系統を循環する第一媒体と、第二媒体循環系統を循環する第二媒体とで熱交換することにより、原子炉で発生する熱エネルギーを、第一媒体、第二媒体を介して、原子炉建屋の外部に搬出することができる。第二媒体は、原子炉格納容器の外部だけを循環するので、放射性物質の影響を受けにくい。

0011

この発明の第六態様によれば、第一から第五態様の何れか一つの態様に係る原子炉建屋は、その頂部を含む屋根部の一部を除いて地中埋設されているようにしてもよい。
このように構成することで、原子炉建屋の頂部を含む屋根部の一部のみが地上に露出する。このため、原子炉建屋の露出部分が少なくなり、飛行機等が衝突しにくくなる。また、原子炉建屋において、地中に埋設した部分は、その外側に地盤が位置するため、原子炉建屋を地上に設けた場合に比較し、原子炉建屋単体での必要強度が低くなる。これにより、原子炉建屋の設置コストを抑えることができる。さらに、原子炉建屋が地上に露出する部分が少なく(低く)なるので、原子炉建屋の重心も低くなり、耐震性が向上する。

0012

この発明の第七態様によれば、第一から第六態様の何れか一つの態様に係る原子炉建屋の屋根部は、ドーム状をなしているようにしてもよい。
このように構成することで、原子炉建屋の屋根部の強度を均一化することができる。また、飛行機等の飛来物が衝突した際に、飛来物の衝突方向に直交する面が少なくても済むので、衝突による衝撃、被害を抑えることができる。

発明の効果

0013

上記原子力プラントによれば、放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

図面の簡単な説明

0014

この発明の第一実施形態における原子力プラントの全体概略構成を示す断面図である。
この発明の第二実施形態における原子力プラントの全体概略構成を示す断面図である。

実施例

0015

以下、この発明の一実施形態における原子力プラントを図面に基づき説明する。
(第一実施形態)
図1は、この実施形態における原子力プラントの全体概略構成を示す断面図である。
図1に示すように、この実施形態の原子力プラント1Aは、原子炉2と、原子炉格納容器3と、原子炉建屋10と、を備えている。なお、この実施形態の原子力プラント1Aの原子炉2は、加圧水型軽水炉(PWR)であり、一次冷却材軽水)を、核分裂反応による熱エネルギーによって加熱する。この加熱された一次冷却材は、蒸気発生器(図示無し)で二次冷却材(軽水)を加熱して沸騰させ、高温高圧蒸気を発生させる。この蒸気は、タービン(図示無し)を回転させる。このタービンの回転により発電機(図示無し)が駆動して発電を行う。

0016

原子炉2は、核分裂反応により熱エネルギーを発生する炉心(図示無し)及び炉内構造物(図示無し)と、これら炉心及び炉内構造物を収容する原子炉圧力容器2aと、を備える。

0017

原子炉格納容器3は、原子炉2を格納する。原子炉格納容器3は、鋼製、コンクリート製等の耐圧容器であり、原子炉圧力容器2aから放射性物質が漏出した場合であっても、放射性物質を内部に封じ込めるべく形成されている。

0018

原子炉格納容器3内には、緊急時に、原子炉建屋10内に設けられた水源14から原子炉圧力容器2aに冷却水散布する冷却機構(図示無し)が備えられている。冷却水を散布すると蒸気が発生して原子炉格納容器3内の圧力が上昇するため、原子炉格納容器3にはベントシステム8が設けられている。ベントシステム8は、原子炉格納容器3内の圧力が予め設定値以上となった場合に、内部雰囲気(蒸気)を原子炉建屋10内に放出する。

0019

原子炉建屋10は、原子炉格納容器3を内側に収容する。原子炉建屋10は、基礎部11と、外周壁部12と、屋根部13と、を有している。
基礎部11は、地盤Gに支持されている。基礎部11上には、原子炉2を収容した原子炉格納容器3が設けられている。

0020

外周壁部12は、基礎部11の外周部から鉛直上方に延びる筒状をなしている。外周壁部12は、原子炉格納容器3の外周面に対し、径方向外側に間隔をあけて設けられている。
屋根部13は、外周壁部12上に設けられ、上方の頂部13tに向かって径寸法が漸次小さくなるよう、半球状などのドーム形状とされている。

0021

この実施形態における原子炉建屋10は、鉄筋コンクリートにより形成されている。原子炉建屋10は、例えば、その内側面を鋼板等により被覆してもよい。この実施形態の原子炉建屋10は、気密構造であり、原子炉格納容器3からベントシステム8を通して放射性粒子を含むガスが漏出した場合に、放射性粒子及びガスを内部に封じ込めるべく形成されている。
原子炉建屋10の各部は、原子炉格納容器3よりも、外部からの衝撃に対して高い強度を有している。具体的には、原子炉建屋10の外周壁部12及び屋根部13の厚さ寸法は、原子炉格納容器3の厚さ寸法よりも大きい。

0022

このようにして、原子力プラント1Aの原子炉2は、強靱な原子炉格納容器3と、原子炉格納容器3よりもさらに強靱な原子炉建屋10とによって、2重に覆われている。
この実施形態において、原子力プラント1Aの原子炉2は、電気出力が10〜35万kW程度の小型炉であり、その上下方向の寸法は、例えば20m程度である。原子炉2を収容する原子炉格納容器3は、上下方向の寸法が、例えば30m程度とされている。原子炉格納容器3を収容する原子炉建屋10は、上下方向の寸法が40〜50m程度とされている。このように小型炉からなる原子炉2を備える小型の原子力プラント1Aを、原子炉格納容器3と原子炉建屋10からなる2重構造とすることで、原子力プラント1Aは、特に強靱な構造となる。

0023

原子炉建屋10内には、軽水を貯留する水源(プール)14、一次冷却材である軽水を循環させる循環ポンプ(図示無し)、冷却機構(図示無し)に水源14から水を送り込む緊急用冷却水ポンプ(図示無し)等を備える内部構造体15が設けられている。また、原子炉建屋10には、作業者出入りするためのハッチ(図示無し)等が設けられている。

0024

原子炉建屋10内で、内部構造体15よりも上方には、ガス滞留空間部4が形成されている。ガス滞留空間部4は、原子炉建屋10の内周面と原子炉格納容器3の外周面との間に形成された空間である。緊急時に原子炉格納容器3内に冷却水を散布することによって発生した蒸気(ガス)が、ベントシステム8を通して原子炉建屋10内に放出された場合、ガス滞留空間部4は、放出されたガスを原子炉建屋10内に留める。緊急時に原子炉圧力容器2aから放射性粒子が漏出し、この放射性粒子がガスとともに原子炉建屋10内に放出された場合、ガス滞留空間部4は、放射性粒子及びガスを原子炉建屋10内に留める。原子炉建屋10は気密構造であるため、ガス滞留空間部4内の放射性粒子及びガスの原子炉建屋10外への漏出が抑えられる。

0025

原子力プラント1Aは、更に、第一媒体循環系統6Aと、第二媒体循環系統6Bと、熱交換器7と、を備えている。
第一媒体循環系統6Aは、原子炉建屋10内における原子炉格納容器3の内部と、原子炉建屋10内における原子炉格納容器3の外部との間で、熱エネルギーを運ぶ第一媒体を循環させる。
第二媒体循環系統6Bは、原子炉建屋10内における原子炉格納容器3の外部と、原子炉建屋10の外部との間で、熱エネルギーを運ぶ第二媒体を循環させる。

0026

第一媒体循環系統6Aの第一媒体と第二媒体循環系統6Bの第二媒体とは、原子炉建屋10の内部、かつ原子炉格納容器3の外部で熱交換する。これにより、原子炉2で生じた熱エネルギーが、第一媒体、第二媒体を介して原子炉建屋10の外部に伝達される。第二媒体循環系統6Bは、原子炉建屋10の外部で熱エネルギーを利用する発電設備等に接続される。

0027

上述した第一実施形態の原子力プラント1Aでは、原子炉格納容器3を内側に収容するとともに、放射性粒子を内部に封じ込める原子炉建屋10を備える。このように構成することで、原子炉格納容器3から放射性粒子が漏出しても、原子炉建屋10の内部に放射性粒子を封じ込めることができる。これにより、原子炉建屋10の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0028

また、原子炉建屋10は、気密構造である。このように構成することで、原子炉建屋10の内部に、放射性粒子だけでなくガス(蒸気)を封じ込めることができる。これにより、原子炉建屋10の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0029

原子力プラント1Aは、原子炉建屋10と原子炉格納容器3との間に、ガス滞留空間部4をさらに備える。このように構成することで、原子炉格納容器3から放射性粒子を含むガスが漏出しても、漏出したガスをガス滞留空間部4に留めることができる。これにより、原子炉建屋10の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0030

原子炉建屋10は、原子炉格納容器3よりも、外部からの衝撃に対して高い強度を有している。このように構成することで、航空機等が原子力プラント1Aに衝突した場合に、その衝撃が原子炉格納容器3や原子炉圧力容器2aに及ぶのを抑えることができる。

0031

原子力プラント1Aは、第一媒体循環系統6Aを循環する第一媒体と第二媒体循環系統6Bを循環する第二媒体とを熱交換器7で熱交換する。これにより、原子炉2で発生する熱エネルギーを、第一媒体、第二媒体を介して、原子炉建屋10の外部に搬出することができる。第二媒体は、原子炉格納容器3の外部だけを循環するので、放射性物質の影響を受けにくい。

0032

また、原子炉建屋10の屋根部13は、ドーム状をなしている。このように構成することで、原子炉建屋10の屋根部13の強度を均一化することができる。また、飛行機等の飛来物が衝突する際に、飛来物の衝突方向に直交する面が少なくなるので、衝突による衝撃、被害を抑えることができる。

0033

(第二実施形態)
次に、この発明に係る原子力プラント第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と原子炉建屋10を地中に埋設する構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図2は、第二実施形態における原子力プラントの全体概略構成を示す断面図である。
図2に示すように、この実施形態における原子力プラント1Bは、上記第一実施形態における原子力プラント1Aと同様の構成であり、原子炉2と、原子炉格納容器3と、原子炉建屋10と、を備えている。

0034

この実施形態において、原子炉建屋10は、頂部13tを含む屋根部13の一部を除いて地盤G中に埋設されている。換言すると、原子炉建屋10は、屋根部13の頂部13tを含む一部のみが地盤Gの表面から上方に露出している。屋根部13において、地盤Gから露出している部分の外径寸法D1は、屋根部13(原子炉建屋10)の最大外径寸法D2よりも小さい。

0035

したがって、上述した第二実施形態の原子力プラント1Bによれば、第一実施形態と同様に、原子炉格納容器3から放射性物質が漏出しても、原子炉建屋10の内部に放射性粒子を封じ込めることができる。これにより、原子炉建屋10の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0036

さらに、この第二実施形態の原子炉建屋10は、その頂部13tを含む屋根部13の一部を除いて地中に埋設されている。このように構成することで、地上には、屋根部13の頂部13tを含む一部のみが露出するため、原子炉建屋10の地上への露出面積を小さくすることができる。これにより、飛行機等の飛来物が衝突し難くなる。また、原子炉建屋10において、地中に埋設した部分は、土壌に覆われるため、原子炉建屋10を地上に設けた場合に比較し、原子炉建屋10単体での必要強度が低くなる。これにより、原子炉建屋10のコストを抑えることができる。さらに、原子炉建屋10が地上に露出する部分が少なく(低く)なるので、原子炉建屋10の重心も低くなり、耐震性を向上させることができる。

0037

(変形例)
この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、原子力プラント1A、1Bの原子炉建屋10内に、減圧システムを設けるようにしてもよい。減圧システムは、原子炉建屋10内の圧力が設定値以上となった場合に、原子炉建屋10内の雰囲気から放射性粒子を捕捉し、原子炉建屋10外に放出する。
このような構成においては、原子炉格納容器3から放射性物質が漏出しても、原子炉建屋10の内部に放射性粒子を封じ込めることができる。これにより、原子炉建屋10の外部への放射性物質の漏出を、より確実に抑えることが可能となる。

0038

また、上記各実施形態では、原子炉2として、加圧水型の軽水炉を示したが、本発明は、これに限らず、原子炉2は、沸騰水型の軽水炉(BWR)や、高速炉等であってもよい。

0039

さらに、第二実施形態では、原子炉建屋10を地中に埋設する場合について説明したが、水中に設けてもよい。
また、原子炉建屋10と原子炉格納容器3との間のガス滞留空間部4には、希ガス閉じ込めるようにしてもよい。

0040

1A、1B原子力プラント
2原子炉
2a原子炉圧力容器
3原子炉格納容器
4ガス滞留空間部
5 原子炉冷却機構
6A 第一媒体循環系統
6B 第二媒体循環系統
8ベントシステム
10原子炉建屋
11基礎部
12外周壁部
13屋根部
13t 頂部
14水源
15内部構造体
D1外径寸法
D2最大外径寸法
G 地盤

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社神戸製鋼所の「 放射性物質の貯蔵容器」が 公開されました。( 2020/08/31)

    【課題】一次蓋と二次蓋との間の空間の圧力を監視するための装置を交換などする際に、二次蓋の耐圧性能におよぼす影響を抑制することができる構造を備える放射性物質の貯蔵容器を提供すること。【解決手段】貯蔵容器... 詳細

  • 株式会社スギノマシンの「 水圧シリンダ駆動機構およびその制御方法」が 公開されました。( 2020/08/31)

    【課題】切断装置を初め各種作業装置を低速領域で安定して動作させることのできる水圧シリンダ駆動機構およびその制御方法を提供する。【解決手段】ピストンロッド2が連動する水圧シリンダ1と、水圧シリンダに対し... 詳細

  • 株式会社神戸製鋼所の「 放射性物質貯蔵容器の固縛装置」が 公開されました。( 2020/08/31)

    【課題】小型化の固縛装置を提供する。【解決手段】固縛装置3は、U字部材20と、第1連結部材21と、第1ボルト25と、第2連結部材26と、第2ボルト30とを有する。U字部材20は、湾曲部31を有する。湾... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ