(57)【要約】  原子力発電施設において、原子炉（Ｒ）と、放射能もしくはその他の有害な要因のために有害な他の部分または構成要素とは、地表レベルよりも深いレベルに設置される、施設の下側部（１２）に配置され、施設の地表レベル部（１１）は、炉によって発生されるエネルギを有用にするために機器を含む。設備の深レベル部（１２）は、使用済み核燃料（２９）のための貯蔵サイト（１９）を含む。これらの設備の２つの部分（１１，１２）は、１つ以上の縦穴によって好適に形成される通路によって相互接続される。
2008522155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電施設であって、
原子炉（Ｒ）と、
原子炉において発生したエネルギを有用にし、かつ原子炉を制御および監視するための施設設備（１４）と、
原子炉（Ｒ）に新しい核燃料（２８）を装填（Ｐ１）し、かつ原子炉から使用済み核燃料（２９）を引き出すための施設設備（１６）と、
原子炉（Ｒ）から貯蔵容器（３１）に使用済み核燃料（２９）を搬送し、かつこれらの貯蔵容器およびそれらの中に導入された使用済み燃料を貯蔵サイト（１９）に搬送（Ｐ４，Ｐ５）するための施設設備（３０）とを含み、
原子炉（Ｒ）は、地表レベルよりも低く設置される、深いレベルの施設下側部（１２）に配置され、
エネルギを有用にし、かつ原子炉（Ｒ）を制御および監視するための前記施設設備（１４）の少なくともほとんどが、地表レベルの施設上側部（１１）に配置され、施設上側部（１１）は、施設中間部（１３）を通って延在する通路（２１−２４）を介して施設下側部（１２）に接続し、施設中間部（１３）は、施設上側部（１１）を施設下側部（１２）から分離し、
施設下側部（１２）は、貯蔵容器（３１）に使用済み核燃料（２９）を搬送（Ｐ２）し、かつこれらの貯蔵容器およびそれらの中に導入された使用済み燃料を貯蔵サイト（１９）に搬送（Ｐ４）するための前記施設設備（３０）を収容するケーブ（３０，３４）を含み、
貯蔵サイト（１９）は、前記ケーブ（３０，３４）よりも低いレベルに位置する、原子力発電施設。
【請求項２】
貯蔵サイト（１９）は複数の縦穴（３５）を含み、前記縦穴（３５）は並んで位置決めされて、前記ケーブから好ましくは少なくとも５００メートル下方向に延在する、請求項１に記載の原子力発電施設。
【請求項３】
原子炉（Ｒ）の下方に、原子炉から排出される核燃料を投棄可能な縦穴が設けられる、請求項１または請求項２に記載の原子力発電施設。
【請求項４】
前記通路（２０−２４）は、少なくとも部分的にブロックされる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の原子力発電施設。
【請求項５】
前記通路（２０−２４）は、ドリルを用いて開けられた複数の縦穴を含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の原子力発電施設。
【請求項６】
原子炉に新しい核燃料（２８）を搬送（Ｐ１）するための設備を備えた別個の縦穴（２３）を含む、請求項１から請求項５のいずれかに記載の原子力発電施設。
【請求項７】
空の燃料容器（３１）を、施設上側部（１１）から、原子炉（Ｒ）から引き出された核燃料（２９）を燃料容器に搬送するために施設下側部（１２）に設けられた装填ステーション（３２）に搬送（Ｐ３）するための別個の縦穴（２４）を含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の原子力発電施設。
【請求項８】
前記通路は縦穴（２２）を含み、前記縦穴（２２）は、施設上側部（１１）と下側部（１２）との間で、原子炉（Ｒ）を構成する最大の単一の構成要素の搬送を許容するのに十分に広い、請求項１から請求項７のいずれかに記載の原子力発電施設。
【請求項９】
原子力発電施設を建設するための方法であって、
地表レベルから、地表レベルよりも深いレベルまで通路（２０〜２４）を掘削し、その深いレベルに施設下側部（１２）を設けるステップを含み、前記下側部は、原子炉（Ｒ）のための原子炉ケーブと、施設設備（３２，Ｐ２，Ｐ４）のためのケーブと、炉（Ｒ）から引き出された核燃料のための貯蔵サイト（１９）とを含み、前記方法はさらに、
原子炉ケーブに原子炉（Ｒ）を設置するステップと、
前記施設設備のためのケーブに、原子炉（Ｒ）から引き出された核燃料（２９）を燃料容器（３１）に搬送するための、かつ、これらの燃料容器およびそれらの中に搬送された核燃料を貯蔵サイトへ搬送するための装填ステーション（３２）を配置するステップと、
地表レベルの施設上側部（１１）を設け、そこに原子炉で生成されたエネルギを有用にするための機器と、原子炉を制御および監視するための機器と、新しい核燃料（２８）を原子炉（Ｒ）に搬送するための機器とを設けるステップとを含み、前記機器は、施設下側部（１２）における前記機器と前記通路（２０〜２４）を介して連絡し、前記通路（２０〜２４）は施設上側部と下側部との間に位置する施設中間部（１３）を通って延在する、方法。
【請求項１０】
前記通路は、並んで位置決めされる複数の縦穴をドリルを用いて開けることにより掘削される、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地下の原子力発電施設およびそのような施設の建設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんど例外なく、既存の原子力発電施設は、野外において、地表レベルに設置されるか、または地表レベルに非常に近接して設置される。研究または実験的な性質のごく少数の施設は岩のケーブに設置され、そのケーブは約１０〜２０メートルの厚さの屋根を備え、ケーブと野外との間の短い通路によってアクセスされる（スウェーデン国オゲスタ、ノルウェー国ハルデン）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
新しい原子力発電施設の建設は、あまり頻繁には行なわれない。この説明は、原子力発電に対し広まっている公衆からの反発に見出されるようである。おそらく、この反発はおおよそが、原子力発電施設の存在および運転、ならびに使用済み核燃料の管理および貯蔵に関連する、事実に基づく危険および主観的に感じられる危険に基づく。
【０００４】
この発明が解決する課題は、不所望の環境的影響に対する、特に施設からのまたは使用済み核燃料の貯蔵庫からの環境への放射性物質の非制御下の放出に対する、安全面での厳しい要求を満たす原子力発電施設を提供し、かつそのような原子力発電施設の建設方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明が提供する解決策は、特に有害と見なされる施設部分を地中の深いレベルの場所に（基盤の中に）設置し、他のそれほど有害ではない部分を地表にまたは地表に近接して設置する概念に基づく。
【０００６】
この発明の文脈において特に有害と見なされ、よって深いレベルのサイトに設置されるべき施設部分は、主に原子炉ならびに他の構成要素および物質であるが、他の構成要素および物質とは、それらの放射能またはその他の要因のために極めて有害であって、したがって、短期的および長期的の両方の観点における、放射性物質または他の有害物質の施設の直近部を越えた非制御の態様での拡散が防止される安全な態様において制御または取扱われ貯蔵されるべき、構成要素および物質である。
【０００７】
この発明の文脈においてそれほど有害ではないと見なされ、したがって特に保護された地中の深いレベルの場所を必要としない施設部分は、たとえば、施設を制御および監視するための機器、炉において発生した熱エネルギを有用にするための機器、ならびにそのような保護された場所がなくとも十分な安全が得られる施設の他の構成要素である。この発明の文脈において、炉において発生したエネルギを有用にするとは、原子炉において放出されたエネルギを抽出して、それを搬送し利用できる形態にすることを意味する。
【０００８】
この発明に従うと、施設において故障が発生した場合に有害物質の非制御下の放出を引き起こすおそれのある施設部分は、したがって、有害物質のいかなる非制御下の放出も、それが深刻な被害を及ぼし得る場所から確実に隔離され得るような深さに設置され、そのような態様で施設の他の部分に接続される。上述の意味で有害な施設部分を深いレベルに設置することは、原子炉を収容する区域だけではなく、使用済み核燃料を取扱い貯蔵する、他の施設部分にも当てはまる。
【０００９】
「安全」である施設部分は、好ましくは、施設の運転のために必要である人員が通常に滞在可能である地表レベルに、またはその近傍に設置される。この明細書において、「地表レベルにまたはその近傍に」または「地表レベル」とは、これらの安全な部分が、全体的に、または大なり小なりともある程度、外部からの攻撃から保護されるが危険部分よりもかなり地表レベルに近いような、地表レベルよりも下の深さに設置されており、深いレベルに設置された施設部分までは安全の観点から長い十分な距離があることを暗示する。
【００１０】
この発明の範囲において、「安全な」部分のうちの少なくともいくつかを、危険部分に比較的近づけて、それでも危険部分から安全な距離に、配置することが可能である。これは好ましくは、原子炉に近く設置されると原子炉からのエネルギ搬送が促進されるか、または搬送に伴なうエネルギ損失が減じられる部分に当てはまる。
【００１１】
この発明に従うと、原子炉と有害物質の非制御下の放出の観点から有害である他の施設部分とを設置するための最小深さは、施設のサイトの基盤の特徴と、ある程度の施設の地理的所在地とを斟酌して選択される。深さを選択する際に特に斟酌すべき要素は、施設の厳密な所在地においてだけではなく、周辺領域にもおける、基盤の安定性および均質性、ならびに、人口密集地からの距離である。しかしながら、いかなる場合にも、最も好都合な条件においてさえも、地表レベルから測定して炉を収容するケーブの天井までの深さが５０メートル未満になってはならず、好ましい最小深さは１００メートルである。望ましくは、深さは少なくとも３００メートルであり、好ましい深さ範囲は３００メートルから１０００メートルである。
【００１２】
使用済み核燃料はケーブ内に配置されるが、当該ケーブは、好ましくは施設の残り部分の深いレベルの場所よりも低く、好ましくはドリルを用いて開けられた縦穴内に設置される。これらの縦穴は、並んで、好適な距離だけ隔てられて、数千メートルの深さに延在してもよい。また、施設の寿命の間に発生することが予測される使用済み核燃料のすべてを収容するのに十分な数だけ掘削されてもよい。
【００１３】
実現されている、ドリルを用いた深い穴開け技術の発展に鑑みて、原子炉および原子力発電施設の他の有害部分を上記深さレベルに配置するのは技術的にかつ経済的に現実的である。今や、１０００メートルよりも実質的に深く、かつ、そこを通して通常サイズの原子炉の原子炉タンクおよび他の大きな部分を下ろすのに十分に広く、ドリルを用いて穴を開けることが可能である。
【００１４】
この発明に従った原子力発電施設の特徴は、こうして、その原子炉および放射能または他の有害な要因のために有害である他の部分もしくは構成要素が地表レベルよりも深いレベルに設置され、地表レベル部が、すなわち地表レベルにまたはその近傍に設置される施設部分が、炉で発生され炉の冷却水に搬送される熱エネルギを有用にするための機器を含むことである。
【００１５】
施設の地表レベル部と施設の深レベル部とは、主に地表または基盤によって形成される施設の中間レベル部における１つ以上の縦穴によって形成される通路を介して相互接続される。
【００１６】
エネルギを有用にすることは、通常、蒸気タービン、発電機および付属的な補助機器と、施設の深レベル部と地表レベル部との間のエネルギの搬送のための手段とによる、エネルギの電気エネルギへの変換を含む。当然、エネルギを有用にすることは、一部が炉の近傍で行なわれ、一部が地表レベルの近傍で行なわれてもよい。
【００１７】
この発明に従った原子力発電施設の特徴は、使用済み核燃料の廃棄、すなわち、その炉から、実用的な目的が何であれ、その最終的な廃棄への搬送は炉の近傍で行なわれること、すなわち、使用済み燃料を地表までまたは地表レベル近傍まで移動させることなく行なわれることにもある。
【００１８】
上述のこの発明に従った原子力発電施設の特徴は、多少なりとも十分な根拠のある理由により、既存の原子力発電施設に原因がある安全問題に対する解決策としてアピールし得るものである。炉セクションおよび施設の他の「有害な」部分を地表レベルのはるか下に設置することと、使用済み核燃料の廃棄を炉セクションの近傍で、よって同様に地表レベルのはるか下で、行なうことの可能性とが、深刻な環境に対する結果を核燃料が引き起こすリスクを最小限にするほどの高度な安全性を提供することを、理解するのは容易である。
【００１９】
発明の適用は、いかなる特定のタイプまたはサイズの原子力発電施設または原子炉にも限定されないが、現時点では、本発明はその一般的性質、すなわち炉および放射能のために有害である他の部分の設置に鑑みて、本発明は特に小型から中型の施設に特に適すると思われる。
【００２０】
この発明の適用が特に興味深いと思われるタイプの原子力発電施設の例は、いわゆる「ペブルベッド」炉であって、「ボールベッド」炉としても知られるものを有するタイプの施設である。この明細書において、以下にこのタイプの炉をＰＢ炉と記載する。ＰＢ炉は、数十年来存在するが、広くは用いられていない。しかしながら、近年、ＰＢ炉に対する興味が高まっており、このタイプの炉は今までよりも広く用いられるようになる十分な可能性を有すると考えられる。
【００２１】
ＰＢ炉を記載する多くの特許文献の既存の例の中のいくつかは、ＵＳ２００３／０１１２９１９Ａ１、ＵＳ２００３／０１９４０４３Ａ１、ＵＳ２００４／００６６８７５Ａ１、ＵＳ２００４／１４６１３５Ａ１、およびＵＳ５０５１２３０である。
【００２２】
ＰＢ炉を、他の今日一般的であるタイプの炉から区別する特徴は、核燃料の形状および炉の内外での燃料管理である。
【００２３】
たとえば、沸騰水型原子炉においては、燃料は、長く細い燃料棒の形状であり、棒は延長したハウジング内に束になるよう集められて、これらとともにいわゆる燃料集合体を形成する。沸騰水型原子炉に装填する場合、多数の燃料集合体が炉心に挿入され、炉の運転の間に冷却水が燃料集合体の間を流れて、核反応の結果生じたエネルギを、炉から、エネルギを好適な形態に変換する機器に運ぶ。核燃料が最終的に使用済みになると、燃料集合体は取り除かれて新しい核燃料を収容した新しい燃料集合体と交換される。燃料交換にはかなりの時間、数週間がかかり、それが行なわれる間、エネルギを発生しないように炉の運転を停止しなければならない。使用済み核燃料の管理および貯蔵には、安全要件から非常に多くの努力が必要である。
【００２４】
燃料交換の間隔が非常に長い、断続的な燃料管理とは対照的に、多少なりとも連続的な炉への核燃料の供給および炉からの燃料の排出は、１つのタイプのＰＢ炉を特徴付ける。燃料はおよそテニスボール大の球形であって、核分裂可能燃料とグラファイトとを収容し、シリコンカーバイドの外殻で被覆される。炉の運転の間、多数の、たとえば１日当たり１００から２００のそのような球が、好ましくはグラファイト球とともに、炉に連続的に投入され、そして炉が常にほぼ同じ数の球を収容するように、球は炉から同じ速度で排出される。それらが使用済みになる前に、ボールは数回炉を通過する。こうして炉は常に、実質的に一定の反応度で、かつ有利な炉の出力密度分布で、運転可能である。
【００２５】
公知のタイプのＰＢ炉（ＵＳ５０５１２３０）において、同じタイプの燃料が用いられるが、新しい燃料の装填と使用済み燃料の排出とは、上述のタイプの炉のように連続的には行なわれない。最も顕著な違いとは、燃料の装填が、まずバッチ様式で炉がある程度まで、たとえば完全装填の１／３まで、装填されるまで行なわれ、次いで炉が完全に装填されるまで連続的に行なわれることであり、かつ、炉内のすべての燃料が使用された時にだけ燃料が排出され、燃料のすべてがバッチ様式で排出されることである。
【００２６】
通常、ＰＢ炉は、今日一般的な原子力発電施設において既存の種類の格納容器を有しない。そのような安全格納容器がないことは、ＰＢ炉の深刻な安全問題として示されてきた。この発明に従った原子力発電施設においては、別個の格納容器をなくしてもよい。なぜならば施設の深レベル部の周りの地表または基盤が、天然の安全格納容器としての役割を果たすからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
この発明の基本的な原則および重要なまたは少なくとも有利な特徴が、添付の概略的な図面に示され、その図面を参照して以下に詳細に説明される。
【００２８】
施設を構築する様々な部分の構造的設計は、この発明の必須の要素ではない。この明細書を参考にこの発明を実施することは、当業者の知識および能力の範疇に含まれる。
【００２９】
例示的な実施例により図示されるように、施設は、総じて参照符号１１で示される、地表レベル近傍に設置される上側部と、総じて参照符号１２で示される、下側の深レベル部と、総じて参照符号１３で示される、施設の上側地表レベル部１１と施設の下側深レベル部とを分離する中間部とを含む。
【００３０】
施設の地表レベル部１１は地表面に設置されて示されるが、部分的にまたは全体的に地表面よりも下に設置されてもよい。しかしながら、施設の地表レベル部１１から深レベル部１２までには、安全要件を満足するのに十分な距離がなくてはならない。
【００３１】
地表レベル部１１の主要セクションは、以下のための建物および他の必須の施設である。
【００３２】
１．熱交換器、タービン、および発電機などのような、発生したエネルギの管理、変換および分配、ならびに施設の制御および監視。もちろん、これに代えて、これらの施設のいくつかを施設の深レベル部１２に配置してもよい。
【００３３】
２．新しい核燃料の貯蔵および管理。
３．使用済み核燃料を収容すべき装置の取扱い。また、おそらくはそのような装置の製造および組立て。
【００３４】
これらの施設の地表レベル部の主要セクションを、上記の記載順に、１４、１５，１６で示す。
【００３５】
施設の深レベル部１２は、以下の３つの主要セクションを含む。
１．図１および図２においてＲで示す原子炉を収容する炉セクション１７および、炉に直接的に関連するさらなる構成要素、すなわち、核燃料の取扱いなどのために、炉の近傍に配置することが必要であるかまたは好ましいもの。炉セクション１７はまた、炉Ｒにおいて生成されたエネルギを有用にする或る要素または構成要素手段をも含み得る。
【００３６】
２．燃料格納セクション１８。ここで使用済み核燃料が専用貯蔵装置に導入される。当該装置は、施設の地表レベル部１１のセクション１６から供給されるか、または部分的にもしくは完全に格納セクション１８内で組み立てられる。また、ここで、核燃料を装填された貯蔵装置が密封される。
【００３７】
３．燃料貯蔵セクション１９。ここで、格納された使用済み核燃料を備えた貯蔵装置が、長期間の貯蔵のための、好適には最終的な貯蔵のための非常に深い貯蔵縦穴に降ろされる。
【００３８】
中間部１３内に、図示される原子力発電施設は施設の上側地表レベル部１１と、施設の下側の深レベル部１２との間に延在する複数の縦穴を含む。図中、そのような縦穴が５つ示され、２０、２１、２２、２３および２４によって示される。残りの中間部１３について、これは主に地表（基盤）に形成される。縦穴２０〜２４は併せて、中を通って施設の部分１１および１２が連絡する接続部または通路を形成する。
【００３９】
２０で示す縦穴を、ここでサービス縦穴と称し、これは検査、サービス、メンテナンス、修理および他の事例との関係で用いられることが意図されるが、他の事例とは、人員が施設の深レベル部１２にアクセスし、かつ必要であれば、材料および機器を持ち込まなければならない場合である。サービス縦穴２０と施設の深レベル部１２との間の接続部は、安全な態様で通常はブロックされることが意図されるが、必要な場合には許可された人員によって開放されるように適合される。ブロック要素でのブロックポイントが２５により示される。
【００４０】
複数のサブ縦穴に分割される縦穴２１は、コンジットおよび施設の地表レベル部１１と深レベル部１２との間のエネルギおよび信号の搬送のための他の手段を収容する。
【００４１】
縦穴２２は、材料および機器を地表または地表レベル部１１と深レベル部１２との間で搬送するために主に建設の間に使用することが意図される、比較的広い縦穴である。図中、地表の近傍のポイント２６および炉セクション１７の近傍のポイント２７で永久的にまたは半永久的に閉鎖されるのが示される。
【００４２】
縦穴２３は、施設の地表レベル部１１から炉セクション１７に新しい核燃料を搬送するために用いられる。ここで、炉ＲはＰＢタイプの炉であると仮定され、図２における塗りつぶし球は、燃料球の形態における新しい核燃料２８、およびおそらくは燃料球とともに扱われるグラファイト球を記号的に表わす。核燃料２９の搬送およびこの搬送のために用いられる設備は、下向き矢印Ｐ１によって記号的に表わされる。
【００４３】
最後に、縦穴２４は、燃料格納セクション１８に関連付けられる。すなわち、炉セクション１７からトンネルまたは他の接続通路３０を通って、中に使用済み核燃料２９が搬送される、施設の深レベル部１２のセクションに関連付けられる。図２において、使用済み核燃料２９の搬送およびこの搬送のために用いられる施設は、矢印Ｐ２によって記号的に表わされる。燃料球の形態での使用済み核燃料およびこれらとともに搬送されるグラファイト球は、白抜き円で記号的に表わされる。
【００４４】
燃料格納セクション１８において、使用済み核燃料は、剛性および耐性を有する、好ましくはたとえばコンクリートおよび／または金属の円筒形の燃料容器に導入され、次いで密封される。白抜き矩形によって記号的に表わされる空の燃料容器３１は、施設の地表レベル部１１におけるセクション１６から縦穴２４を通って燃料格納セクション１８に搬送される。空の燃料容器３１の搬送およびこの搬送のために用いられる設備は矢印Ｐ３によって記号的に表わされる。
【００４５】
装填セクション３２において、燃料は好適な取扱い装置によって燃料容器３１に導入され、次いで密封される。
【００４６】
燃料コンテナ３１は、公知の技術を用いて、製造され、核燃料を装填され、かつ密封され得る。たとえばＷＯ２００４／０５１６７１を参照されたい。
【００４７】
塗りつぶし矩形によって表わされる装填されかつ密封された燃料容器３３は、次いでトンネルのような接続ケーブ３４を通って燃料貯蔵セクション１９に搬送される。この搬送およびこの搬送のために用いられる設備は矢印Ｐ４によって記号的に表わされる。燃料貯蔵セクション１９において、燃料容器３３は以下に説明する態様で、ドリルを用いて開けられた貯蔵縦穴３５に配置される。この縦穴３５は、接続ケーブ３４から、地表レベルからはるか深部まで、好適には少なくとも５００メートル、かつ好ましくは１０００メートルまたは数千メートルまで、下向きに延在する。図中、５つのそのような貯蔵縦穴３５が示されるが、もちろん貯蔵縦穴３５の数はより多くてもよい。
【００４８】
上述の原子力発電施設の部分および構成要素は、多少なりとも従来的であってよい。炉Ｒおよび他の部分の設置と、実用上施設の場所決めが必要とする広範囲な遠隔制御および遠隔監視とを鑑みた何らかの特定の態様で、それらが適合されるか準備されなければならない限り、そのような適合は当業者によってなすことができる。
【００４９】
原子力発電施設が建設される場合、縦穴は、地表から出発してドリルを用いた穴開けにより掘削される。非常に広く深い縦穴をドリルを用いて開けるための十分に確立された方法が今日利用可能である。これらの縦穴から出発して、施設の深レベル部１３のために必要となる空間、こうして炉セクション１７のためのケーブ、接続する通路３０、燃料貯蔵セクション１８、接続するケーブ３４、および必要な他の空間または通路。この掘削のために必要な機器は、たとえば縦穴２２を通して降ろすことが可能であり、縦穴２２は相当に嵩のある機器を降ろすことができるほど十分に広い。昇降機または他の搬送装置を、材料、機器および作業員を運ぶために１つ以上の縦穴に設置してもよい。
【００５０】
炉Ｒおよび施設の深レベル部１２において必要である施設の他の部分を、次いで降ろして設置し得る。
【００５１】
施設が完成し、運転の準備ができると、縦穴２２は好適に上端部と下端部とにおいて密封され得る。これは、好ましくは、非常に大規模な修理、建て直しおよび取り壊しなどに関係して必要であれば、縦穴を再び開放することが可能な態様で行なわれる。
【００５２】
施設が運転している場合、新しい核燃料２８が、図示される例示的な実施例においては燃料球が、連続的にまたは実質的に連続的に炉Ｒに供給され（矢印Ｐ１）、そこで燃料は炉に供給されて、それ自体公知であるように炉を通過する。燃焼した燃料球２９およびあればグラファイト球は炉Ｒの底部に引き寄せられ燃料格納セクション１８に搬送される（矢印Ｐ２）。格納された燃料球を備えた燃料容器３３は、燃料格納セクション１８から貯蔵縦穴の１つに搬送され（矢印Ｐ４）そこに導入されて積み重ねられる。燃料容器３３の導入および積み重ねは、矢印Ｐ５によって記号的に表わされる。燃料容器３３および以下に説明する緩和部材の取扱いは、接続ケーブ３４から行なわれる。
【００５３】
貯蔵縦穴３５は、比較的狭く、たとえば直径が５０〜７０ｃｍであって、燃料容器よりもわずかだけ広く、それにより各容器は縦穴断面のほとんど全体を占める。縦穴３５において積み重ねが進むにつれて、緩和部材３６が縦穴壁にしっかりと固定され、それにより積層が、各々がそのような緩和部材３６に静置される好適な数のサブ積層にさらに分割さ
れる。上に位置する燃料容器からの力による燃料容器の粉砕は、こうして回避される。緩和部材が搭載される前に、燃料容器３３の周りの空き空間はコンクリートで、好適にはいわゆる自己充填コンクリートで満たされ得る。コンクリートは積み重ねに沿って下向きに容易に進み、その周りの空間を完全に満たす。
【００５４】
好適には、縦穴３５は完全には満たされず、接続ケーブ３４よりもたとえば１００〜３００メートル低い安全な距離であるレベルにまでだけ満たされる。このレベルに到達すると、縦穴の空いている残りの部分は好適には自己充填コンクリートであるコンクリートで、縦穴が有効に密封されるように、満たされ得る。
【００５５】
図示されるように、接続通路３０、装填ステーション３２、接続ケーブ３４および貯蔵シャフト３５の上端部は、炉セクション１７が設置されるレベルよりもいくらか低いレベルにある。所望であれば、深い縦穴が炉セクション１７下に掘削されて、炉Ｒまたは施設の他の何らかのセクションの故障により炉からの燃料の急速な排出が必要となった場合に、核燃料の直接投棄のために用いられてもよい。そのような非常用投棄縦穴が、図１に破線で示される。
【００５６】
上の説明および図面において、この発明は、多少なりとも連続的な新しい核燃料の炉への導入と、炉からの燃焼済み核燃料の排出とによって運転するＰＢ炉を含む実施例によって例示された。非常に有利に用い得る異なったタイプのＰＢ炉が米国特許第５，０５１，２３０号に開示されるが、これにより施設は、炉への新しい核燃料の導入および炉からの燃焼済み燃料の排出なしに、たとえば２〜３年間基本的に連続的に、運転可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明に従って建設される原子力発電施設の非常に概略的な縦断面図である。
【図２】施設の深レベル部を拡大し、ややより詳細に示す図である。
【図１】
2008522155.tif 000003
【図２】
2008522155.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月12日(2006.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
原子力発電施設であって、
地表レベルよりも低く設置される深いレベルの施設下側部（１２）に配置される原子炉（Ｒ）と、
原子炉において発生したエネルギを有用にし、かつ原子炉を制御および監視するための施設設備（１４）とを含み、前記施設設備（１４）は、一部が地表レベルの施設上側部（１１）に配置され、施設上側部（１１）は、施設中間部（１３）を通って延在する通路（２１−２４）を介して施設下側部（１２）に接続し、施設中間部（１３）は、施設上側部（１１）を施設下側部（１２）から分離し、施設はさらに、
原子炉（Ｒ）に新しい核燃料（２８）を装填（Ｐ１）し、かつ原子炉から使用済み核燃料（２９）を引き出すための施設設備（１６）と、
原子炉（Ｒ）から貯蔵容器（３１）に使用済み核燃料（２９）を搬送し、かつこれらの貯蔵容器およびそれらの中に導入された使用済み燃料を貯蔵サイト（１９）に搬送（Ｐ４，Ｐ５）するための施設設備（３０）とを含み、
エネルギを有用にし、かつ原子炉（Ｒ）を制御および監視するための前記施設設備（１４）のほとんどが、地表レベルの施設上側部（１１）に配置され、
施設下側部（１２）は、貯蔵容器（３１）に使用済み核燃料（２９）を搬送（Ｐ２）し、かつこれらの貯蔵容器およびそれらの中に導入された使用済み燃料を貯蔵サイト（１９）に搬送（Ｐ４）するための前記施設設備（３０）を収容するケーブ（３０，３４）を含み、
貯蔵サイト（１９）は、前記ケーブ（３０，３４）よりも低いレベルに位置する、原子力発電施設。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
原子力発電施設を建設するための方法であって、
地表レベルから、地表レベルよりも深いレベルまで通路（２０−２４）を掘削し、その深いレベルに施設下側部（１２）を設けるステップを含み、前記下側部は、原子炉（Ｒ）のための原子炉ケーブと、施設設備（３２，Ｐ２，Ｐ４）のためのケーブ（１８，３０，３４）と、炉（Ｒ）から引き出された核燃料のための貯蔵サイト（１９）とを含み、前記貯蔵サイト（１９）は、施設設備のための前記ケーブ（１８，３０，３４）よりも低いレベルに位置し、前記方法はさらに、
原子炉ケーブに原子炉（Ｒ）を設置するステップと、
前記施設設備のためのケーブに、原子炉（Ｒ）から引き出された核燃料（２９）を燃料容器（３１）に搬送するための、かつ、これらの燃料容器およびそれらの中に搬送された核燃料を貯蔵サイトへ搬送するための装填ステーション（３２）を配置するステップと、
地表レベルの施設上側部（１１）を設け、そこに原子炉で生成されたエネルギを有用にするための機器と、原子炉を制御および監視するための機器と、新しい核燃料（２８）を原子炉（Ｒ）に搬送するための機器とを設けるステップとを含み、前記機器は、施設下側部（１２）における前記機器と前記通路（２０−２４）を介して連絡し、前記通路（２０−２４）は施設上側部と下側部との間に位置する施設中間部（１３）を通って延在する、方法。
【国際調査報告】
2008522155.tif 000005
2008522155.tif 000006
2008522155.tif 000007
2008522155.tif 000008