(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉モジュールにおける地震力を減衰させるためのシステムであって、
原子炉建屋床および複数の原子炉建屋壁を備える原子炉建屋と、
前記原子炉建屋床に固定され、かつ前記原子炉建屋壁から震動絶縁された支持構造物であって、
前記原子炉モジュールの下部を受容するサイズに形成された受容領域であって、前記支持構造物が、前記受容領域内で前記原子炉モジュールの前記下部を少なくとも部分的に囲むように構成されている、受容領域と、
前記支持構造物の上面の近くに配置された保持システムであって、地震発生中に前記原子炉モジュールの前記下部と接触するように構成された保持システムと
を備える支持構造物と
を具備し、
前記下部が、フランジによって前記原子炉モジュールの上部に取り付けられており、前記保持システムが、前記地震発生中に前記フランジと接触するように構成されている、システム。
【請求項２】
原子炉モジュールにおける地震力を減衰させるためのシステムであって、
原子炉建屋床および複数の原子炉建屋壁を備える原子炉建屋と、
前記原子炉建屋床に固定され、かつ前記原子炉建屋壁から震動絶縁された支持構造物であって、
前記原子炉モジュールの下部を受容するサイズに形成された受容領域であって、前記支持構造物が、前記受容領域内で前記原子炉モジュールの前記下部を少なくとも部分的に囲むように構成されている、受容領域と、
前記支持構造物の上面の近くに配置された保持システムであって、地震発生中に前記原子炉モジュールの前記下部と接触するように構成された保持システムと
を備える支持構造物と
を具備し、
前記原子炉モジュールが、前記原子炉建屋床に置かれたベース支持体を備え、前記支持構造物が、前記ベース支持体に接触することなく前記原子炉モジュールの前記下部を少なくとも部分的に囲むように構成されている、システム。
【請求項３】
前記ベース支持体が、前記原子炉建屋床に固定されておらず、前記原子炉モジュールが、前記地震発生中に前記支持構造物内で傾斜するように構成されており、前記保持システムが、前記原子炉モジュールが傾斜したときに前記原子炉モジュールの前記下部と接触するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
原子炉モジュールにおける地震力を減衰させるためのシステムであって、
原子炉建屋床および複数の原子炉建屋壁を備える原子炉建屋と、
前記原子炉建屋床に固定され、かつ前記原子炉建屋壁から震動絶縁された支持構造物であって、
前記原子炉モジュールの下部を受容するサイズに形成された受容領域であって、前記支持構造物が、前記受容領域内で前記原子炉モジュールの前記下部を少なくとも部分的に囲むように構成されている、受容領域と、
前記支持構造物の上面の近くに配置された保持システムであって、地震発生中に前記原子炉モジュールの前記下部と接触するように構成された保持システムと
を備える支持構造物と
を具備し、
前記支持構造物が、前記地震発生中に前記原子炉モジュールの上部と接触するように構成された１つ以上の支持部材をさらに備える、システム。
【請求項５】
前記１つ以上の支持部材が、前記原子炉モジュールを貫く蒸気発生器接続部の近くに配置されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記原子炉建屋床の上方にある前記１つ以上の支持部材の高さが、前記原子炉モジュールの全高の約２分の１以上であり、前記原子炉モジュールの上部が、前記支持構造物に接触することなく前記１つ以上の支持部材の上方に延在している、請求項４または５に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つ以上の支持部材の前記高さが、前記原子炉モジュールの前記全高の約３分の２であり、前記原子炉モジュールの前記上部の長さが、前記原子炉モジュールの前記全高の約３分の１である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記原子炉建屋床の上方にある前記保持システムの高さが、前記原子炉モジュールの全高の約２分の１以下であり、前記原子炉モジュールの上部が、前記支持構造物に接触することなく前記保持システムの上方に延在している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記保持システムの前記高さが、前記原子炉モジュールの前記全高の約３分の１であり、前記原子炉モジュールの前記上部の長さが、前記原子炉モジュールの前記全高の約３分の２である、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（政府の権利）
本発明は、米国エネルギー省によって与えられた契約番号ＤＥ−ＮＥ００００６３３による政府支援によってなされた。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
【０００２】
本開示は、一般に、原子炉システムにおいて原子炉モジュールを支持する、および／または動的力を減衰させるためのシステム、装置、構造物、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
震動絶縁は、垂直方向および水平方向の地面入力運動または加速度に対する構成要素または構造物の応答を制御または低減するために利用され得る。震動絶縁は、下部構造物の駆動運動から構成要素／構造物の運動を切り離すことによってこれを達成し得る。場合により、建築金物（例えば、ばね）が、下部構造物と上部構造物との間に配置されることもある。このような建築金物の使用は、構成要素または構造物の振動の基本周期を増加させて、構造物内の加速度および力を低下させることにより、構造物の動的応答を最小限に抑え得る。スペクトル応答振幅（例えば、振れ、力など）をさらに低減するために、ピーク振幅を管理可能なレベルに効果的に低減する他のメカニズムが採用される場合もある。
【０００４】
原子炉と二次冷却システムまたは発電設備内の他のシステムとの間には、配管および他の接続部が設けられ得る。地震または他の震動活動の発生中、接続部に大きな応力を発生させ得るかなりの力または振動が、接続部に、または接続部によって伝えられ得る。熱膨張による力も、接続部に応力を発生させる。これらの接続部の完全性の維持は、様々なシステムからの放射性物質または他の物質の不測な放出を防ぐことに役立ち、保守、または接続部の１つ以上が機能不全を起こした場合に生じ得る損傷を減少させる。
【発明の概要】
【０００５】
地震発生中、動的力および／または地震力は、地面、支持面、または周囲の原子炉建屋から原子炉モジュールに伝達され得る。原子炉モジュールに伝えられる地震力は、地震力が原子炉モジュールに到達する際に伝わる介在する構造物および／またはシステムの数および／または長さに応じて振幅および／または周波数の累積的な増大および／または増幅を受け得る。地震力が一定以上大きくなると、炉心および／または燃料要素が損害を受け得る。
【０００６】
本発明は、これらのおよび他の問題に対処する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】原子炉モジュール用の例示的な支持構造物の上面斜視図を示す。
【図２】図１の例示的な支持構造物の上面図を示す。
【図３】複数の原子炉ベイを備える例示的な原子炉建屋を示す。
【図４】図３の原子炉建屋内に収容された多数の原子炉モジュールを示す。
【図５】１つ以上の原子炉モジュール用の例示的な支持構造物を示す。
【図６】図５の例示的な支持構造物内に収容された複数の原子炉モジュールを示す。
【図７】１つ以上の原子炉モジュール用の例示的な支持システムを示す。
【図８Ａ】個別の原子炉モジュール用の例示的な支持構造物の拡大図を示す。
【図８Ｂ】環状バンパーを備える例示的な支持構造物を示す。
【図８Ｃ】格納容器フランジを支持する図８Ｂの例示的な支持構造物を示す。
【図８Ｄ】互いに離間された複数の止め具を備える例示的な支持構造物を示す。
【図８Ｅ】格納容器フランジを支持する図８Ｄの例示的な支持構造物を示す。
【図８Ｆ】フランジを有する例示的な格納容器を示す。
【図８Ｇ】支持構造物に組み付けられた図８Ｆの例示的な格納容器を示す。
【図９】１つ以上の原子炉モジュール用のさらに別の例示的な支持構造物を示す。
【図１０】１つ以上の原子炉モジュール用のさらなる例示的な支持構造物を示す。
【図１１】複数の原子炉モジュールおよび第１の構成の例示的な支持構造物を示す。
【図１２】複数の原子炉モジュールおよび第２の構成の例示的な支持構造物を示す。
【図１３】代替構成で構成された原子炉モジュールと共に例示的な支持システムを示す。
【図１４】少なくとも部分的に地面の下に配置された例示的な支持構造物を示す。
【図１５】１つ以上の原子炉モジュールを支持するための例示的なプロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、原子炉モジュール１０用の例示的な支持構造物１００の上面斜視図を示す。原子炉モジュール１０は、格納容器内に収容された加圧原子炉容器を備えてもよい。原子炉容器および格納容器の両方は鋼から作られてもよい。一部の例では、原子炉モジュール１０の外面は、主として格納容器を備えてもよく、原子炉容器は、周囲の格納容器内に配置されて、外の視点から隠されてもよい。原子炉容器および格納容器の一方または両方は、実質的にカプセル形状の内面および／または外面を備えてもよい。
【０００９】
原子炉モジュール１０は、原子炉モジュール１０を少なくとも部分的に囲む３つ以上の壁を備える原子炉ベイ２０内に配置されたものとして示されている。原子炉モジュール１０は、１つ以上の蒸気発生器接続部４０またはアクセスポートおよび格納容器フランジ６０を備えてもよい。蒸気発生器接続部４０は、蒸気発生器システムの１つ以上の上部接続部または蒸気出口部を備えてもよい。一部の例では、蒸気発生器システムの１つ以上の下部接続部または冷却材入口部は、蒸気発生器接続部４０と格納容器フランジ６０との中間に配置されてもよい。
【００１０】
格納容器フランジ６０は、下部格納ヘッドを原子炉モジュール１０の本体に組み付けることに関連するフランジ付き構造物または溶接部を備えてもよい。フランジ６０の下方に位置する、原子炉モジュール１０の下部格納ヘッドまたは下部の長さは、原子炉モジュール１０の全高の約３分の１であってもよい。同様に、フランジ６０の上方に位置する、原子炉モジュール１０の上部の長さは、原子炉モジュール１０の全高の約３分の２であってもよい。
【００１１】
原子炉モジュール１０の上部は、原子炉モジュール１０の本体に溶接された上部格納ヘッドを備えてもよい。一部の例では、下部格納ヘッドを原子炉モジュール１０の本体に組み付けるために使用されるフランジ６０に加えてまたはこれの代わりに、フランジ６０と同様のフランジが、上部格納ヘッドを原子炉モジュール１０の本体に組み付けるために使用されてもよい。さらに、原子炉モジュール１０の下部格納ヘッドは、原子炉モジュール１０の重量の一部または実質的にすべてを支持するように構成されたベース構造物によって原子炉ベイ２０の床上に支持されてもよい。
【００１２】
支持構造物１００は、原子炉ベイ２０の１つ以上の壁から原子炉モジュール１０へ延在する１つ以上の支持部材を備えてもよい。支持部材は、おおよそ蒸気発生器接続部４０の高さに配置されてもよい。１つ以上の蒸気発生器接続部４０および／または支持構造物１００の支持部材は、格納容器フランジ６０の上方に配置されてもよい。一部の例では、支持部材は、蒸気発生器接続部４０と格納容器フランジ６０との中間の高さに配置されてもよい。
【００１３】
図２は、図１の例示的な支持構造物１００の上面図を示す。原子炉モジュール１０は、キー、ラグ、ボス、スタブ、他の種類の突出特徴、またはこれらの任意の組み合わせとして構成された１つ以上の半径方向延在部２３０を備えてもよい。半径方向延在部２３０は、地震力または動的力の状態の最中に支持構造物１００の少なくとも一部に接触するように構成された１つ以上の対応面を備えてもよい。例えば、半径方向延在部２３０は、支持構造物１００の２つ以上の部材（第１の支持部材２１０および第２の支持部材２２０など）の間に嵌合するように構成されてもよい。
【００１４】
第１の支持部材２１０および／または第２の支持部材２２０は、原子炉モジュール１０の、その長手方向軸線周りの周方向回転を阻止、抑止、または制限するように構成されてもよい。さらに、第１の支持部材２１０および／または第２の支持部材２２０は、原子炉ベイ２０の１つ以上の壁への原子炉モジュール１０の半径方向移動を阻止、抑止、または制限するように構成されてもよい。一部の例では、支持構造物１００は、原子炉モジュール１０または原子炉モジュール１０に関連する構成要素（燃料集合体、制御棒駆動機構、配管など）が受ける力、加速度、または振動の量を低減するように構成された１つ以上のダンピング装置または減衰装置を備えてもよい。
【００１５】
原子炉モジュール１０は、少なくとも部分的に液体に浸漬されてもよい。例えば、原子炉ベイ２０は、水のプールを収容するように構成されてもよい。水のプールは、原子炉モジュール１０用の最高のヒートシンクとして機能し得る。地震発生中、広範囲の周波数スペクトルにおける複数の共振周波数が、支持構造物１００を介して原子炉モジュール１０に伝達され得る。
【００１６】
図３は、複数の原子炉ベイ（第１の原子炉ベイ３１０および第２の原子炉ベイ３２０など）を備える例示的な原子炉建屋３００を示す。一部の例では、原子炉建屋３００は、６〜１２の原子炉ベイを備えてもよい。原子炉建屋３００は、原子炉ベイ内に収容された１つ以上の原子炉モジュールを少なくとも部分的に囲む水のプールを収容するように構成された共用原子炉プール３７５を備えてもよい。さらに、原子炉プール３７５は、原子炉建屋３００内に配置された使用済燃料貯蔵領域３３０に及んでもよい。
【００１７】
原子炉プール３７５の底部は、原子炉建屋床３５０によって画成されてもよい。原子炉建屋床３５０は、地面の上または中に配置された鉄骨鉄筋コンクリートを備えてもよい。一部の例では、原子炉建屋３００の上面３６０は、原子炉プール３７５の一部または全部が地面の下に配置され得るように、おおよそ地面の高さに配置されてもよい。同様に、原子炉建屋床３５０は、地下構造物として構成されてもよく、３０フィート以上程度だけ地面の下に配置されてもよい。
【００１８】
原子炉建屋３００は、原子炉ベイ内に収容された原子炉モジュールを持ち上げるおよび／または移動させるように構成されたクレーンまたは他の巻上装置を備えてもよい。例えば、クレーンは、オフラインの原子炉モジュールを第１の原子炉ベイ３１０から燃料交換ステーションに移動させるように構成されてもよい。一部の例では、燃料交換ステーションもまた、原子炉モジュールが燃料交換手続きの全体にわたって水のプールに少なくとも部分的に浸漬され続けるように、原子炉プール３７５内に配置されてもよい。
【００１９】
図４は、第１の原子炉ベイ３１０内に収容された第１の原子炉モジュール４５０および第２の原子炉ベイ３２０内に収容された第２の原子炉モジュール４６０を含む、図３の原子炉建屋３００内に収容された多数の原子炉モジュールを示す。第１の原子炉ベイ３１０は、外壁３１５および中間壁３２５を備えてもよい。中間壁３２５は、第２の原子炉ベイ３２０から第１の原子炉ベイ３１０を分離してもよい。一部の例では、中間壁３２５は、第１の原子炉ベイ３１０および第２の原子炉ベイ３２０の両方の一部を形成してもよい。
【００２０】
第１の耐荷重支持体４１０は、外壁３１５に関連付けられてもよく、第２の耐荷重支持体４２０は、中間壁３２５に関連付けられてもよい。第１の原子炉モジュール４５０は、第１の耐荷重支持体４１０と第２の耐荷重支持体４２０との間に配置されてもよい。第１の耐荷重支持体４１０および／または第２の耐荷重支持体４２０は、支持構造物１００の支持部材（図２）と同様に構成されてもよい。他の例では、第１の耐荷重支持体４１０および第２の耐荷重支持体４２０は、第１の原子炉モジュール４５０を部分的に囲むように構成され得る部分支持リングまたは「ｃリング」の端部を備えてもよい。第１の耐荷重支持体４１０および第２の耐荷重支持体４２０の一方または両方は、第１の原子炉モジュール４５０を第１の原子炉ベイ３１０から取り出すか、または第１の原子炉ベイ３１０に設置することができるように格納、回転、あるいは移動されるよう構成されてもよい。
【００２１】
一部の例では、第１の耐荷重支持体４１０は、外壁３１５および第１の原子炉モジュール４５０の一方または両方に動作可能に結合されてもよい。同様に、第２の耐荷重支持体４２０は、中間壁３２５および第１の原子炉モジュール４５０の一方または両方に動作可能に結合されてもよい。第１の耐荷重支持体４１０および第２の耐荷重支持体４２０の一方または両方は、第１の原子炉モジュール４５０の半径方向移動および／または周方向回転を阻止、抑止、または制限するように構成されてもよい。
【００２２】
第１の原子炉モジュール４５０は、ベース構造物４７０によって原子炉建屋床３５０上に支持されるように構成されてもよい。ベース構造物４７０は、第１の原子炉モジュール４５０の重量を垂直方向に支持するスカートまたは実質的に円筒形の構造物として構成されてもよい。一部の例では、ベース構造物４７０は、第１の原子炉モジュール４５０の半径方向移動および／または周方向回転を阻止、抑止、または制限するようにさらに構成されてもよい。さらに、ベース構造物４７０は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年１０月３０日に提出された、原子炉用の地震減衰システムと題する米国特許出願公開第１４／５２８，１２３号明細書に開示されているような例示的なベース構造物および／またはベーススカートの１つ以上と同様に構成されてもよい。
【００２３】
第１の耐荷重支持体４１０および／または第２の耐荷重支持体４２０は、第１の原子炉モジュール４５０に関連する１つ以上の蒸気発生器接続部４４０またはアクセスポートより下の高さに配置されてもよい。一部の例では、第１の耐荷重支持体４１０および／または第２の耐荷重支持体４２０は第１の原子炉モジュール４５０の格納容器フランジのおおよその高さに一致する支持高さ４５５におおよそ配置されてもよい。支持高さ４５５は、第１の原子炉モジュール４５０の全高の約４分の１から２分の１の位置に配置されてもよい。一部の例では、支持高さ４５５は、第１の原子炉モジュール４５０の全高の約３分の１であってもよい。
【００２４】
原子炉モジュールの例示的な格納容器フランジ６０は、図１に示されている。格納容器フランジは、原子炉モジュールの追加の補強なしに、第１の耐荷重支持体４１０および／または第２の耐荷重支持体４２０によって伝達される水平方向荷重を容易に伝え得るように非常に強固に設計されてもよい。フランジの上方に位置する、第１の原子炉モジュール４５０の上部は、原子炉建屋および／または原子炉ベイの外壁３１５または中間壁３２５のいずれとも接触することなく、第１の耐荷重支持体４１０および／または第２の耐荷重支持体４２０の上方に延在してもよい。
【００２５】
一部の例では、原子炉建屋または関連する原子炉ベイが受ける実質的にすべての地震力および／または動的力は、第１の耐荷重支持体４１０、第２の耐荷重支持体４２０、およびベース構造物４７０、またはこれらの任意の組み合わせを介して第１の原子炉モジュール４５０に伝達されてもよい。第１の耐荷重支持体４１０および第２の耐荷重支持体４２０を格納容器フランジの位置またはその近くに配置することによって、第１の原子炉モジュール４５０に伝達される地震力および／または動的力は、これらの力が支持構造物１００（図２）を介して原子炉モジュール１０に伝達される場所よりも低い、第１の原子炉モジュール４５０の位置または垂直高さで発生し得る。
【００２６】
地震力または動的力が原子炉モジュールに伝達され得る位置、場所、または高さを選択することによって、力に関連する周波数、振幅、および／または加速度は、原子炉モジュールに関連する様々なまたは選択された構成要素に関して制御可能に調整され得るまたは制御され得る。有効力伝達点を下げて原子炉建屋床３５０に近づけることにより、第１の原子炉ベイ３１０から第１の原子炉モジュール４５０に伝達される力に関してベース構造物４７０に対するモーメントアームを小さくすることができる。
【００２７】
図５は、１つ以上の原子炉モジュール用の例示的な支持構造物５２５を示す。支持構造物５２５は、複数の原子炉モジュールを保持するように機能可能な複数の受容領域を備えるマルチモジュール支持構造物として構成されてもよい。例えば、支持構造物５２５は、第１の原子炉モジュールを保持するように構成された第１の凹部５１０またはキャビティを備えてもよく、第２の凹部５２０は、第２の原子炉モジュールを保持するように構成されてもよい。一部の例では、支持構造物５２５の一部または全部が、鉄骨鉄筋コンクリートから形成されてもよい。
【００２８】
第１の凹部５１０および／または第２の凹部５２０は、支持構造物５２５内にまたは支持構造物５２５を貫通して形成された実質的に丸いまたは円柱形の孔として構成されてもよい。孔に関連する直径は、対応する原子炉モジュールの直径よりわずかに大きくてもよい。一部の例では、支持構造物５２５は、６〜１２もの数の原子炉モジュールを保持するように構成されてもよい。
【００２９】
図６は、図５の例示的な支持構造物５２５内に収容された複数の原子炉モジュールを示す。支持構造物５２５は、原子炉建屋床５５０上に配置されてもよい。第１の原子炉モジュール６５０は、第１の凹部５１０に配置されて示され、第２の原子炉モジュール６６０は、第２の凹部５２０に配置されて示されている。第１の原子炉モジュール６５０は、第１の凹部５１０と第２の凹部５２０との間隔に応じて第２の原子炉モジュール６６０から離されてもよい。
【００３０】
間隔を設ける、第１の凹部５１０と第２の凹部５２０との中間の、支持構造物５２０の部分は、リガメント（ｌｉｇａｍｅｎｔ）５３０と呼ばれ得る。リガメント５３０は、第１の凹部５１０などの第１の受容領域と、第２の凹部５２０などの第２の受容領域とを接続するように構成されてもよい。一部の例では、リガメント５３０は、第１の原子炉モジュール６５０と第２の原子炉モジュール６６０との間の最小間隔を維持するように構成されてもよい。
【００３１】
支持構造物５２５の上面は、原子炉建屋床５５０の上方の支持高さ５５５に配置されてもよい。支持高さ５５５に対応する、第１の原子炉モジュール６５０の部分は、支持構造物５２５内で支持されてもよい。一部の例では、支持高さ５５５は、第１の原子炉モジュール６５０および／または第２の原子炉モジュール６６０に関連する格納容器フランジのおおよその位置に対応してもよい。他の例では、支持高さ５５５は、１つ以上の蒸気発生器接続部またはアクセスポートに対応してもよい。
【００３２】
第１の原子炉モジュール６５０の重量は、支持構造物５２５内に配置されたベース支持体または支持スカートによって原子炉建屋床５５０上に支持されてもよい。他の例では、第１の原子炉モジュール６５０の重量の実質的にすべてが、鶏卵箱（ｅｇｇ  ｃａｒｔｏｎ）によって支持される鶏卵と同様に、第１の原子炉モジュール６５０の下部ヘッドが原子炉建屋床５５０の表面の上方に浮き得るように、支持構造物５２５によって支持されてもよい。
【００３３】
支持構造物５２５は、例えば原子炉モジュールの動作中に発生する熱を除去するために、液体に原子炉モジュールの下部ヘッドの周りを流通させるように構成された１つ以上の内部流路を備えてもよい。さらに、支持構造物５２５は、原子炉ベイの壁５７５に結合されてもよいし、あるいはこれに接触していてもよい。他の例では、支持構造物５２５は、支持構造物５２５が原子炉建屋床５５０のみを介して原子炉建屋に接触し得るように壁５７５から離されてもよいし、これから震動絶縁されてもよい。
【００３４】
支持構造物５２５は、原子炉建屋床５５０に固定して取り付けられ、組み付けられ、ボルト留めされ、溶接され、あるいは結合されてもよい。一部の例では、支持構造物５２５は、原子炉建屋床５５０上に直接、または原子炉建屋床５５０と同時にコンクリート構造物を打つおよび／または形成するなどして、原子炉建屋床５５０に不動に結合されてもよいし、これと一体構造物として作られてもよい。
【００３５】
第１の原子炉モジュール６５０および／または第２の原子炉モジュール６６０は、支持構造物５２５内に配置され得るが、必ず支持構造物５２５または原子炉建屋床５５０のいずれかに取り付けられなければならないわけではない。したがって、原子炉モジュール６５０、６６０の一方または両方は、１回以上の燃料交換作業中などに、繰り返し、支持構造物５２５内から取り出され、および／または支持構造物５２５内に設置され得る。第１の凹部５１０および第２の凹部５２０は、それぞれ第１の原子炉モジュール６５０および第２の原子炉モジュール６６０よりも大きい直径を備え得るが、地震発生中には、１つ以上の原子炉モジュール６５０、６６０と支持構造物５２５との接触が発生し得る。地震の発生により、原子炉モジュール６５０、６６０の一方または両方は、支持構造物５２５内でわずかに動き得る。
【００３６】
保持システムが、支持構造物５２５の上面の近くに配置されてもよい。一部の例では、第１の凹部５１０および／または第２の凹部５２０の内面または内縁は、保持システムを備えてもよい。保持システムは、地震発生中に原子炉モジュールの下部と接触するように構成されてもよい。一方、原子炉モジュールの上部は、支持構造物５２５に接触することなく保持システムの上方に延在してもよい。
【００３７】
図７は、第１の支持構造物７１０および第２の支持構造物７２０を含む、１つ以上の原子炉モジュール用の例示的な支持システム７００を示す。第１の支持構造物７１０は、第１の原子炉モジュールを支持するように構成されてもよく、第２の支持構造物７２０は、第２の原子炉モジュールを支持するように構成されてもよい。第１の支持構造物７１０は、第１の原子炉モジュールを支持するように構成されたキャビティ７１５を備えてもよい。キャビティ７１５の形状は、略円柱形であってもよい。一部の例では、キャビティ７１５は、五角形、六角形、七角形、八角形などの幾何学的構成に配置された複数の側壁を備えてもよい。
【００３８】
第１の支持構造物７１０および／または第２の支持構造物７２０は、原子炉建屋床７５０に組み付けられてもよい。一部の例では、別々の支持構造物が、各原子炉モジュールのために用意され、マルチモジュール原子炉ベイ構成で設けられてもよい。原子炉ベイは、１つ以上の原子炉建屋壁７７５を備えてもよい。第１の支持構造物７１０および／または第２の支持構造物７２０は、１つ以上の原子炉建屋壁７７５に取り付けられてもよい。他の例では、第１の支持構造物７１０および／または第２の支持構造物７２０は、原子炉建屋壁７７５のすべてからある程度の距離だけ物理的に離されてもよく、これにより、支持構造物７１０、７２０は、原子炉建屋床７５０のみによって物理的に支持されてもよい。
【００３９】
原子炉建屋壁７７５から第１の支持構造物７１０および／または第２の支持構造物７２０を物理的に離すことは、地震発生中に、原子炉建屋壁７７５から対応する原子炉モジュールへの励振を効果的に緩和する働きをし得る。例えば、第１の支持構造物７１０は、原子炉建屋床７５０のみ（すなわち、原子炉建屋床７５０だけ）に結合された構造物として構成されてもよい。地震発生中、原子炉建屋は、原子炉モジュールに関連する構成要素の敏感な周波数範囲に多数の異なるモードを有し得る。原子炉建屋壁７７５から支持構造物７１０、７２０を震動絶縁するまたは引き離すことによって、原子炉モジュールが受けるピーク加速度は、それぞれ、対応する支持構造物７１０、７２０から伝達されるピーク加速度に限定され得る。
【００４０】
図８Ａは、個別の原子炉モジュールを支持するように構成され得る、図７の第１の支持構造物７１０などの例示的な支持構造物の拡大図を示す。支持構造物７１０は、１つ以上の壁を備えるエンクロージャ７３０を備えてもよい。エンクロージャ７３０の上面は、原子炉建屋床７５０の上方の支持高さ７５５に配置されてもよい。支持高さ７５５に対応する、原子炉モジュールの部分は、支持構造物７１０内に収容されてもよい。
【００４１】
支持高さ７５５は、支持構造物７１０内に含まれる原子炉モジュールに関連する格納容器フランジのおおよその位置に対応してもよい。支持構造物７１０内での原子炉モジュールの浮揚の抑止は、格納容器フランジを支持構造物７１０に係合するように構成された拘束装置を設けることによって達成され得る。一部の例では、支持高さ７５５は、原子炉モジュールの１つ以上の蒸気発生器接続部またはアクセスポートに対応してもよい。
【００４２】
原子炉モジュールは、支持構造物７１０内に配置された支持スカートによって原子炉建屋床７５０上に支持されてもよい。他の例では、原子炉モジュールの重量は、原子炉モジュールの下部ヘッドが原子炉建屋床７５０の表面の上方に浮くように、支持構造物７１０によって支持されてもよい。支持構造物７１０は、熱を除去するために、液体に原子炉モジュールの下部ヘッドの周りを流通させるように構成された１つ以上の流路を備えてもよい。
【００４３】
部分開口７４０は、エンクロージャ７３０を貫通して形成されてもよい。部分開口７４０は、支持構造物７１０内への／からの原子炉モジュールの進入および／または取り出しのために壁の高さを低くするように構成されてもよい。一部の例では、原子炉建屋の天井高および／または最大有効揚高が、燃料交換作業中などに原子炉建屋床７５０から原子炉モジュールを持ち上げ得る距離を制限する場合がある。部分開口７４０は、原子炉モジュールの底部ヘッドが依然として少なくとも部分的にエンクロージャ７３０の上面より下にあったとしても支持構造物７１０から原子炉モジュールを取り出すことができるようにすることによって、原子炉モジュールの取り出しおよび／または挿置を容易にし得る。
【００４４】
保持システムが、支持構造物７１０の上面の近くに配置されてもよい。一部の例では、支持構造物７１０の内面または内縁は、保持システムを備えてもよい。保持システムは、地震発生中に原子炉モジュールの下部と接触するように構成されてもよい。一方、原子炉モジュールの上部は、支持構造物７１０に接触することなく保持システムの上方に延在してもよい。
【００４５】
キャビティ７１５は、支持構造物７１０内に降ろされる、原子炉モジュールの下部に適合するサイズに形成された凹状空間を備える凹状領域または受容領域を形成してもよい。凹状空間は、支持構造物７１０の上面から原子炉建屋床７５０まで延在する実質的に円柱形状の受容領域を形成してもよい。キャビティ７１５は、支持構造物７１０の５つ以上の互いに隣接する壁によって形成されてもよい、および／または囲まれてもよい。
【００４６】
図８Ｂは、環状バンパー８１２を備える例示的な支持構造物８１０を示す。バンパー８１２は、支持構造物８１０の上面の位置またはその近くに配置されてもよく、その中で支持された格納容器を少なくとも部分的に囲むように構成されてもよい。支持構造物８１０は、図８Ａの支持構造物７１０と同様に構成されてもよく、部分開口８４０が、エンクロージャ８３０内に形成されてもよい。一部の例では、バンパー８１２は、エンクロージャ８３０の内部に沿って接触面を設け、部分開口８４０の両方の側面で終端するように構成されてもよい。
【００４７】
部分開口８４０は、格納容器の設置および／または取り出しを容易にするために、エンクロージャ８３０およびバンパー８１２の両方を通る開口を備えてもよい。バンパー８１２は、その中で支持される格納容器の直径よりもわずかに大きい直径を有する半円形構造物として形作られてもよい。部分開口８４０の幅は、バンパー８１２の直径よりも小さいものとして示されている。
【００４８】
エンクロージャ８３０は、二重壁構造物を備えてもよい。外壁８１１は、エンクロージャ８３０の外面を形成してもよく、内壁８１３は、エンクロージャ８３０の内面を形成してもよい。内壁８１３は、構造部材８１９によって外壁８１１に結合されてもよい。第１の貫通孔８１５および第２の貫通孔８１７などの複数の貫通孔は、外壁８１１および内壁８１３の一方または両方を貫通する通路を提供するように構成されてもよい。エンクロージャ８３０の外側に位置する冷却材または水は、その中に配置された格納容器を冷却するために、エンクロージャ８３０の内部に向かって複数の貫通孔を通過し、その後、外に向かってエンクロージャ８３０を逆に通過し得る。さらに、第１の貫通孔８１５などの複数の貫通孔は、格納容器の緊急炉心冷却を可能にするように構成されてもよい。
【００４９】
複数の貫通孔は、エンクロージャ８３０の二重壁構造物内に流体接続されてもよい。例えば、複数の通路が、第１の貫通孔８１５と第２の貫通孔８１７とを相互接続するように外壁８１１と内壁８１３との間に形成されもよい。複数の通路は、構造部材８１９を通過しておよび／または貫通して形成され、これにより、冷却材がエンクロージャ８３０の外壁８１１と内壁８１３との間に位置する空間を通って流通し、格納容器からの熱除去を促進することを可能にしてもよい。
【００５０】
一部の例では、バンパー８１２は、五角形、六角形、七角形、八角形などの幾何学的構成に配置された複数の側壁を備えてもよい、および／またはこれらに取り付けられてもよい。幾何学的構成の１つ以上の壁は、部分開口８４０を設けるために少なくとも部分的に取り除かれてもよい。例えば、図８Ｂでは、エンクロージャ８３０は、８つの壁を備えるものとして示され、部分開口８４０は、これらの壁のうちの３つを少なくとも部分的に通って延在するものとして示されている。同様に、バンパー８１２は、エンクロージャ８３０の５つの壁の全体および２つの壁の一部に沿って配置されたものとして示されている。エンクロージャ８３０の周りの各壁は、第１の貫通孔８１５および／または第２の貫通孔８１７と同様の複数の貫通孔を備えてもよい。
【００５１】
図８Ｃは、格納容器フランジ８６０を支持する図８Ｂの例示的な支持構造物８１０を示す。格納容器フランジ８６０は、説明の目的のためにのみ格納容器の残りから切り離して示されている。支持構造物８１０によっておよび／または支持構造物８１０との間で伝達される荷重を再分散させるために、バンパー８１２は、格納容器フランジ８６０からの地震圧縮荷重および／または動的圧縮荷重を伝えるように構成されてもよい。
【００５２】
格納容器フランジ８６０は、バンパー８１２と格納容器フランジ８６０との間に隙間８１４が存在するように支持構造物８１０内に配置されてもよい。例えば、実質的な地震力および／または動的力がなければ、隙間８１４は維持され得て、格納容器フランジ８６０のいずれの部分も、バンパー８１２に直接接触し得ない。一部の例では、格納容器フランジ８６０または関連する格納容器のいずれの部分も、格納容器が格納容器フランジ８６０を動かすのに十分な力を受けていないとき、支持構造物８１０のいずれの部分にも接触し得ない。さらに、隙間８１４は、バンパー８１２に接触することなく格納容器フランジ８６０が熱膨張することを可能にする空間を提供してもよい。
【００５３】
部分開口８４０は、格納容器フランジ８６０が格納容器に作用する力の方向に関係なく（格納容器が真っすぐに部分開口８４０に向かって動かされた場合であっても）バンパー８１２に接触するようなサイズに形成されてもよい。格納容器の下部の直径は、格納容器の設置および／または取り出しを容易にするために、例えば格納容器フランジ８６０がバンパー８１２より上に持ち上げられた状態で、幅８４５未満の直径を備えてもよい。一部の例では、部分開口８４０の幅８４５は、エンクロージャ８３０の直径の約４分の３または格納容器フランジ８６０の直径の約４分の３であってもよい。
【００５４】
図８Ｄは、互いに離間された複数の止め具８２５を備える例示的な支持構造物８２０を示す。一部の例では、止め具８２５は、支持構造物８２０の頂部の位置またはその近くに配置された取り付け構造物８２２から内側に突出していてもよい。取り付け構造物８２２は、図８Ｂのバンパー８１２と同様の位置に配置されてもよい。同様に、止め具８２５は、バンパー８１２と同様に機能するように、すなわち、格納容器を支持するように構成されてもよい。
【００５５】
止め具８２５は、支持構造物８２０の内面の周りで互いに離間されてもよい。一部の例では、一連の止め具８２５は、図８Ｂで説明した部分開口と同様に部分開口８４０の両方の側面で終わっていてもよい。さらに、支持構造物８２０は、図８Ｂの第１の貫通孔８１５および第２の貫通孔８１７と同様に複数の貫通孔８１６を備えてもよい。
【００５６】
図８Ｅは、格納容器フランジ８７０を支持する図８Ｄの例示的な支持構造物８２０を示す。格納容器フランジ８７０は、多数のスロット８７５を備えるものとして示されている。スロット８７５の数は、取り付け構造物８２２から内側に突出する互いに離間された止め具８２５の数と等しくてもよい。一部の例では、止め具８２５は、スプライン結合を形成するためにスロット８７５に挿入され得るスプラインまたはキーとして構成されてもよい。スプライン結合は、スプラインの歯を通して地震剪断荷重および／または動的剪断荷重を伝えるように構成されてもよい。さらに、スプライン結合は、支持構造物８２０内での格納容器のスピンまたは回転を防止するように構成されてもよい。
【００５７】
格納容器フランジ８７０は、取り付け構造物８２２と格納容器フランジ８７０との間に隙間８２４が存在するように支持構造物８２０内に配置されてもよい。例えば、実質的な地震力および／または動的力がなければ、隙間８２４は維持され得て、格納容器フランジ８７０のいずれの部分も、取り付け構造物８２２に直接接触し得ない。一部の例では、格納容器フランジ８７０または関連する格納容器のいずれの部分も、格納容器が格納容器フランジ８７０を動かすのに十分な力を受けていないとき、取り付け構造物８２２のいずれの部分にも接触し得ない。
【００５８】
図８Ｆは、フランジ８５５を有する例示的な格納容器８５０を示す。フランジ８５５は、取り外し可能な端部を格納容器８５０の本体に組み付けるように構成されてもよい。フランジ８５５の直径は、端部の直径より大きくてもよく、さらに、格納容器８５０の本体の直径より大きくてもよい。格納容器８５０の端部は、ベース支持体８５２によって地面上に支持されてもよい。一部の例では、ベース支持体８５２は、地面上に置かれる円筒形スカートとして構成されてもよい。
【００５９】
格納容器８５０に作用する動的力８８０を示す代表的な矢印は、フランジ８５５の周囲の様々な位置に示されている。一部の例では、動的力８８０は、格納容器８５０に対して、フランジ８５５と交差する平面に沿って任意の方向に作用し得る。
【００６０】
図８Ｇは、図７の支持構造物７１０などの支持構造物に組み付けられた図８Ｆの例示的な格納容器８５０を示す。第１の支持構造物７１０は、１つ以上の原子炉建屋壁７７５に取り付けられてもよい。前述したように、支持構造物７１０は、原子炉建屋壁７７５のすべてからある程度の距離だけ物理的に離されてもよく、これにより、支持構造物７１０は、原子炉建屋床７５０のみによって物理的に支持されてもよい。一部の例では、格納容器８５０のベース支持体８５２（図８Ｆ）は、支持構造物７１０内に挿入され、原子炉建屋床７５０上に置かれるように構成されてもよい。
【００６１】
原子炉建屋壁７７５から第１の支持構造物７１０を物理的に離すことは、地震発生中に、原子炉建屋壁７７５から格納容器８５０への励振を効果的に緩和する働きをし得る。例えば、地震発生中、原子炉建屋は、原子炉モジュールに関連する構成要素の敏感な周波数範囲に多数の異なるモードを有し得る。原子炉建屋壁７７５から支持構造物７１０を震動絶縁するまたは引き離すことによって、格納容器８５０が受けるピーク加速度は、支持構造物７１０から伝達される動的力８８０に限定され得る。
【００６２】
図９は、１つ以上の原子炉モジュールを保持するように構成されたさらに別の例示的な支持構造物９００または上部構造物を示す。支持構造物９００は、第１のサブ構造物９１０および第２のサブ構造物９２０を含む、１２の原子炉モジュール保持サブ構造物を含むものとして示されている。一部の例では、サブ構造物の２つ以上の列が、中間構造物９４０によって互いに結合されてもよい。
【００６３】
第１のサブ構造物９１０は、リガメント構造物９３０によって第２のサブ構造物９２０から離されてもよい。リガメント構造物９３０は、原子炉モジュールの外面を冷却する目的で十分な量および／または流量の周囲の冷却材（水など）を供給するために、隣り合う原子炉モジュール間の所定の距離を維持するよう構成されてもよい。さらに、支持構造物９００は、冷却材が支持構造物９００を通り抜けて、原子炉モジュールの下部ヘッドの周りを実質的に自由に流れることを可能にする相互結合され、かつ互いに離間された複数のビームを備えてもよい。支持構造物９００は、従来のフレーム、ハニカムフレーム、八角形フレーム、他の幾何学的形状、またはこれらの任意の組み合わせに配置された１つ以上のビーム、ガーダ、リブ付きパネル、デッキ、他の支持部材を備えてもよい。
【００６４】
第１の原子炉モジュール受容領域９１５は、第１のサブ構造物９１０と関連してもよく、第２の原子炉モジュール受容領域９２５は、第２のサブ構造物９２０と関連してもよい。支持構造物９００の頂部は、原子炉建屋床の上方の支持高さ９５５に配置されてもよい。支持高さ９５５に対応する、原子炉モジュールの部分は、支持構造物９００によって支持されてもよい。支持高さ９５５は、支持構造物９００の１つ以上の受容領域内に含まれる原子炉モジュールに関連する格納容器フランジのおおよその位置に対応してもよい。一部の例では、支持高さ９５５は、原子炉モジュールの１つ以上の蒸気発生器接続部またはアクセスポートに対応してもよい。
【００６５】
原子炉モジュールは、支持構造物９００の受容領域内に配置された支持スカートによって原子炉建屋床上に支持されてもよい。一部の例では、原子炉モジュールの重量は、原子炉モジュールの下部ヘッドが原子炉建屋床の上方に浮くように、支持構造物９００によって（第１のサブ構造物９１０などによって）直接支持されてもよい。
【００６６】
図１０は、１つ以上の原子炉モジュール用のさらなる例示的な支持構造物１０００を示す。支持構造物１０００は、２つの上部構造物１０４０、１０６０であって、それぞれ、第１のサブ構造物１０１０および第２のサブ構造物１０２０などの６つの原子炉モジュール保持サブ構造物を備える２つの上部構造物１０４０、１０６０を含むものとして示されている。
【００６７】
第１のサブ構造物１０１０は、隣り合う原子炉モジュール間の所定の距離を維持するように構成されたリガメント構造物１０３０によって第２のサブ構造物１０２０から離されてもよい。第１の原子炉モジュール受容領域１０１５は、第１のサブ構造物１０１０と関連してもよく、第２の原子炉モジュール受容領域１０２５は、第２のサブ構造物１０２０と関連してもよい。
【００６８】
上部構造物１０４０、１０６０の一方または両方の頂部は、原子炉建屋床１０５０の上方の支持高さ１０５５に配置されてもよい。支持高さ１０５５に対応する、原子炉モジュールの部分は、支持構造物１０００内に含まれてもよい。支持高さ１０５５は、支持構造物１０００の１つ以上の受容領域内に含まれる原子炉モジュールに関連する格納容器フランジのおおよその位置に対応してもよい。一部の例では、支持高さ１０５５は、原子炉モジュールの１つ以上の蒸気発生器接続部またはアクセスポートに対応してもよい。
【００６９】
原子炉モジュールの重量は、支持構造物１０００の受容領域内に配置された支持スカートによって原子炉建屋床１０５０上に支持されてもよい。一部の例では、原子炉モジュールの実質的に全体の重量が、原子炉モジュールの下部ヘッドが原子炉建屋床１０５０の上方に浮くように、支持構造物１０００によって（第１のサブ構造物１０１０などによって）支持されてもよい。
【００７０】
１つ以上の支持構造物（第１のサブ構造物１０１０および／または第２のサブ構造物１０２０など）は、３つの側面を備えてもよい。１つ以上のサブ構造物の横方向の開口または出入口は、対応する原子炉モジュール受容領域への／からの原子炉モジュールの進入および／または取り出しを容易にするように構成されてもよい。さらに、上部構造物１０４０、１０６０間に形成された中央通路１０７５は、構造物１０００への／からの原子炉モジュールの進入および／または取り出しを容易にし得る。
【００７１】
図１１は、複数の原子炉モジュールおよび第１の構成の例示的な支持構造物１１００を示す。支持構造物１１００は、第１の受容領域１１１０および第２の受容領域１１２０を含むものとして示されている。第１の受容領域１１１０は、第１の原子炉モジュール１１１５および第２の原子炉モジュール１１２５などの隣り合う原子炉モジュール間の所定の距離を維持するように構成されたリガメント１１３０によって第２の受容領域１１２０から離されてもよい。
【００７２】
支持構造物１１００の頂部は、原子炉建屋床１１５０の上方の支持高さ１１５５に配置されてもよい。支持高さ１１５５に対応する、第１の原子炉モジュール１１１５の部分は、支持構造物１１００の第１の受容領域１１１０内に配置されてもよい。支持高さ１１５５は、第１の原子炉モジュール１１１５に関連する格納容器フランジのおおよその位置に対応してもよい。支持高さ１１５５は、第１の原子炉モジュール１１１５の全高の約４分の１から２分の１の位置に配置されてもよい。一部の例では、支持高さ１１５５は、第１の原子炉モジュール１１１５の全高の約３分の１であってもよい。
【００７３】
地震力および／または動的力は、支持高さ１１５５において支持構造物１１００から第１の原子炉モジュール１１１５に伝達され得る。一部の例では、支持構造物１１００と第１の原子炉モジュール１１１５との実質的に唯一の接触は、支持高さ１１５５で起こり得る。
【００７４】
第１の受容領域１１１０は、第１の原子炉モジュール１１１５の下部を受容するサイズに形成されてもよい。一部の例では、支持構造物１１００は、第１の受容領域１１１０内で第１の原子炉モジュール１１１５の下部を少なくとも部分的に囲むように構成されてもよい。第１の受容領域１１１０は、３つの側面を備えてもよい。１つ以上のサブ構造物の横方向の開口または出入口は、第１の受容領域１１１０への／からの第１の原子炉モジュール１１１５の進入および／または取り出しを容易にするように構成されてもよい。
【００７５】
保持部材１１６０は、第１の原子炉モジュール１１１５の動作中などに、第１の原子炉モジュール１１１５を第１の受容領域１１１０内に保持するように構成されてもよい。保持部材１１６０は、おおよそ支持高さ１１５５に配置されてもよい。さらに、保持部材１１６０は、第１の原子炉モジュール１１１５を部分的に囲み得る保持リングまたは「ｃリング」として構成されてもよい。保持部材１１６０は、第１の受容領域１１１０から外への第１の原子炉モジュール１１１５の半径方向または横方向の移動を阻止または制限するように構成されてもよい。一部の例では、保持部材１１６０は、第１の原子炉モジュール１１１５の垂直方向移動を阻止または制限するように構成されてもよい（そうでなければ、地震発生中に、このような垂直方向移動が発生する）。さらに、保持部材１１６０は、第２の保持領域１１２０から第２の原子炉モジュール１１２５を取り出すことなく第１の保持領域１１１０から第１の原子炉モジュール１１１５を取り出すことができるように構成されてもよい。
【００７６】
第１の原子炉モジュール１１１５は、第１の受容領域１１１０内に配置されたベース支持体または支持スカート１１７０によって原子炉建屋床１１５０上に支持されてもよい。支持構造物１１００は、支持スカート１１７０に接触することなく第１の原子炉モジュール１１１５の下部を少なくとも部分的に囲むように構成されてもよい。一部の例では、支持構造物１１００は、原子炉建屋床に固定されなくてもよい。第１の原子炉モジュール１１１５は、地震発生中に支持構造物１１００内で傾斜するように構成されてもよく、保持部材１１６０は、原子炉モジュール１１１５が傾斜したときに第１の原子炉モジュール１１１５の下部と接触するように構成されてもよい。
【００７７】
保持部材１１６０を備える保持システムは、支持構造物１１００の上面の近くに配置されてもよい。保持部材１１６０は、地震発生中に第１の原子炉モジュール１１１５の下部と接触するように構成されてもよい。原子炉建屋床１１５０の上方にある保持部材１１６０の高さは、支持高さ１１５５と等しくてもよい。一部の例では、原子炉建屋床１１５０の上方にある保持部材１１６０の高さは、第１の原子炉モジュール１１１５の全高の約２分の１以下であってもよい。
【００７８】
第１の原子炉モジュール１１１５の上部は、支持構造物１１００に接触することなく保持部材１１６０の上方に延在してもよい。一部の例では、保持システムの高さは、第１の原子炉モジュール１１１５の全高の約３分の１であってもよい。さらに、第１の原子炉モジュール１１１５の上部の長さは、第１の原子炉モジュール１１１５の全高の約３分の２であってもよい。第１の原子炉モジュール１１１５の下部は、フランジによって原子炉モジュールの上部に取り付けられてもよい。一部の例では、保持部材１１６０は、地震発生中にフランジと接触するように構成されてもよい。
【００７９】
保持部材１１６０と第１の原子炉モジュール１１１５との間には、第１の受容領域１１１０内に第１の原子炉モジュール１１１５を設置する際の取付公差を設けるために、比較的小さい隙間または間隔が存在してもよい。一部の例では、この間隔は、約８分の１インチから２分の１インチであってもよい。保持部材１１６０は、第１の原子炉モジュール１１１５を第１の受容領域１１１０から取り出すか、または第１の受容領域１１１０に設置することができるように格納、回転、取り外し、あるいは移動されるよう構成されてもよい。
【００８０】
支持構造物１１００は、原子炉建屋床１１５０に固定して組み付けられてもよい。原子炉ベイは、１つ以上の原子炉建屋壁１１７５を備えてもよい。支持構造物１１００は、原子炉建屋壁１１７５に取り付けられてもよい。他の例では、支持構造物１１００は、原子炉建屋壁１１７５から震動絶縁されてもよいし、これからある程度の距離だけ物理的に離されてもよく、これにより、支持構造物１１００は、原子炉建屋床１１５０のみによって物理的に支持されてもよい。
【００８１】
図１２は、複数の原子炉モジュールおよび第２の構成の例示的な支持構造物１２００を示す。支持構造物１１００（図１１）と同様に、支持構造物１２００は、受容領域１２１０などの１つ以上の受容領域を含むものとして示されている。
【００８２】
支持構造物１２００の頂部は、原子炉建屋床１２５０の上方の支持高さ１２５５に配置されてもよい。支持高さ１２５５に対応する、原子炉モジュール１２１５の部分は、支持構造物１２００によって支持されてもよい。支持高さ１２５５は、原子炉モジュール１２１５の１つ以上の蒸気発生器接続部１２４０またはアクセスポートに対応してもよい。支持高さ１２５５は、原子炉モジュール１２１５の全高の約２分の１から４分の３の位置に配置されてもよい。一部の例では、支持高さ１２５５は、原子炉モジュール１２１５の全高の約３分の２であってもよい。
【００８３】
保持部材１２６０は、原子炉モジュール１２１５の動作中などに、原子炉モジュール１２１５を受容領域１２１０内に保持するように構成されてもよい。保持部材１２６０は、原子炉モジュール１２１５の全高の約４分の１から２分の１の位置に配置されてもよい。一部の例では、保持部材１２６０は、原子炉モジュール１２１５の全高の約３分の１の位置に配置されてもよい。さらに他の例では、保持部材１２６０は、おおよそ支持高さ１２５５に配置されてもよい。
【００８４】
保持部材１２６０は、原子炉モジュール１２１５を部分的に囲み得る保持リングまたは「ｃリング」として構成されてもよい。一部の例では、保持部材１２６０と原子炉モジュール１２１５との間には、受容領域１２１０内に原子炉モジュール１２１５を設置する際の取付公差を設けるために、比較的小さい隙間または間隔が存在してもよい。
【００８５】
支持構造物１２００は、原子炉建屋床１２５０に固定して組み付けられてもよい。原子炉ベイは、１つ以上の原子炉建屋壁１２７５を備えてもよい。支持構造物１２００は、原子炉建屋壁１２７５に取り付けられてもよい。他の例では、支持構造物１２００は、原子炉建屋壁１２７５からある程度の距離だけ物理的に離されてもよく、これにより、支持構造物１２００は、原子炉建屋床１２５０のみによって物理的に支持されてもよい。
【００８６】
保持部材１２６０に加えて、支持構造物は、図２に示した第１の支持部材２１０および／または第２の支持部材２２０と同様の１つ以上の支持部材をさらに備えてもよい。１つ以上の支持部材は、地震発生中に原子炉モジュール１２１５の上部と接触するように構成されてもよく、および／または蒸気発生器接続部１２４０の近くに配置されてもよい。一部の例では、１つ以上の支持部材は、支持高さ１２５５に配置されてもよい。
【００８７】
原子炉建屋床１２５０の上方にある１つ以上の支持部材の高さは、原子炉モジュールの全高の約２分の１以上であってもよい。原子炉モジュール１２１５の上部は、１つ以上の支持部材に接触することなく、および／または支持構造物１２００に接触することなく保持部材１２６０の上方に延在してもよい。原子炉モジュール１２１５と１つ以上の支持部材との間には、地震発生中に原子炉モジュール１２１５が支持構造物１２００内でわずかに動くことができるように、間隔または隙間が設けられてもよい。一部の例では、１つ以上の支持部材の高さは、原子炉モジュール１２１５の全高の約３分の２であってもよく、原子炉モジュール１２１５の上部の長さは、原子炉モジュール１２１５の全高の約３分の１であってもよい。
【００８８】
図１３は、代替構成で構成された原子炉モジュール１３５０と共に例示的な支持システム１３００を示す。原子炉モジュール１３５０は、傾斜位置１３７５にあるものとして示されているが、これは、以下でさらに詳細に述べるように、地震の発生に応答した状態であり得る。原子炉モジュール１３５０は、上部格納ヘッド１３１０および下部格納ヘッド１３２０を備えてもよい。下部格納ヘッド１３２０は、略基準線１３３０より下に配置されてもよい。フランジ１３４０は、上部格納ヘッド１３１０を原子炉モジュール１３５０の本体に取り外し可能に取り付けるように構成されてもよい。下部格納ヘッド１３２０は、原子炉モジュール１３５０の本体と一体のアセンブリを形成するように溶接および／または製造されてもよい。一部の例では、下部格納ヘッド１３２０も、フランジ１３４０と同様に、フランジによって原子炉モジュール１３５０の本体に取り外し可能に取り付けられてもよい。
【００８９】
原子炉モジュール１３５０の重量の実質的にすべては、ベース支持体１３７０によって原子炉建屋および／または原子炉ベイの床１３８０上に支持されてもよい。一部の例では、ベース支持体１３７０は、床１３８０上に置かれる円筒形状のスカートとして構成されてもよい。原子炉モジュール１３５０は、床１３８０から上部格納ヘッド１３１０の頂部まで測定される全高１３５５と関連していてもよい。
【００９０】
上部格納ヘッド１３１０を含む、フランジ１３４０の上方に位置する原子炉モジュール１３５０の上部は、原子炉モジュール１３５０の全高１３５５の２分の１未満の長さ１３４５と関連していてもよい。さらに、フランジ１３４０の下方に位置する、原子炉モジュール１３５０の下部は、原子炉モジュール１３５０の全高１３５５の２分の１よりも大きい長さ１３３５と関連していてもよい。一部の例では、原子炉モジュール１３５０の上部の長さ１３４５は、全高１３５５の約３分の１であってもよく、原子炉モジュール１３５０の下部の長さ１３３５は、全高１３５５の約３分の２であってもよい。
【００９１】
原子炉モジュール１３５０は、断面図で示されている格納構造物１３２５によって少なくとも部分的に囲まれてもよい。格納構造物１３２５は、図１〜図１２に記載したものと同様の１つ以上の構造物を備えてもよく、燃料交換作業中などに、格納構造物１３２５への／からの原子炉モジュール１３５０の設置および／または取り出しを容易にする開口または入口を含んでもよい。保持構造物１３６０は、格納構造物１３２５の上面の位置またはその近くに配置されてもよい。保持構造物１３６０は、図１〜図１２で提供した様々な他の例に関して説明した保持装置、保持部材、および／または保持システムの１つ以上と同様に構成されてもよい。
【００９２】
格納構造物１３２５は、１つ以上の取付装置１３９０によって床１３８０に固定して取り付けられてもよい。１つ以上の取付装置１３９０は、ボルト、溶接物、コンクリート製造物、他の実質的に硬質のおよび／もしくは不動の取付装置、またはこれらの任意の組み合わせを備えてもよい。一部の例では、取付装置１３９０は、床１３８０のコンクリート基礎に設置され得るボルト、ロッド、または鉄筋を備えてもよい。さらに、格納構造物１３２５は、水のプールで完全に覆われてもよい。格納構造物１３２５は、格納構造物の外から、原子炉モジュール１３５０を収容する格納構造物１３２５内に配置された受容領域の中に水を通過させることができるように構成された１つ以上の流路１３８５を備えてもよい。
【００９３】
地震などの地震発生中に、地震力は、床１３８０を介して地面から原子炉モジュール１３５０に伝達され得る。一部の例では、地震力は、ベース構造物１３７０の少なくとも一部を床１３８０から浮かせ得るか、あるいは移動させ得る。次に、ベース構造物１３７０の移動は、１つ以上の接点１３６５でフランジ１３４０を保持構造物１３６０に接触させ得る。例えば、原子炉モジュール１３５０は、保持構造物１３６０との接触がなされるまで、ベース構造物１３７０の限られた境界内で移動または傾斜し得る（１３７５）。したがって、支持構造物１３２５は、原子炉モジュール１３５０が静止しているときに存在する、フランジ１３６５と保持構造物１３６０との間の初期距離または初期間隔に応じて、地震発生中に原子炉モジュール１３５０の移動量を制限するように構成されてもよい。
【００９４】
支持構造物１３２５の組成、高さ、幅、ならびに他の幾何学的および材料的特性は、地面または床１３８０から原子炉モジュール１３５０に伝達される地震力に関連する振幅および周波数を制御するように構成されてもよい。一部の例では、支持構造物１３２５は、支持構造物１３２５が原子炉建屋または原子炉ベイの他の構造物または壁から震動絶縁され得るように床１３８０にのみ取り付けられる。
【００９５】
図１４は、少なくとも部分的に地面の下に配置された支持構造物１４６０を有する例示的な原子炉建屋１４００を示す。さらに、原子炉建屋１４００自体が、少なくとも部分的に地面の下に配置されてもよく、場合によっては様々な構造物または壁１４２０によって接続および／または分離され得る複数の領域、部屋、または区画を備えてもよい。前述したように、原子炉モジュール１４１０などの原子炉モジュールに伝えられる地震力は、地震力が原子炉モジュール１４１０に到達する際に伝わる介在する構造物および／またはシステムの数および／または長さに応じて振幅および／または周波数の累積的な増大および／または増幅を受け得る。
【００９６】
地面は、少なくとも部分的に原子炉建屋１４００を囲んでもよい。一部の例では、地震力は、壁１４２０などの１つ以上の介在構造物によって地面から原子炉ベイ１４３０に伝えられ得る。原子炉ベイ床１４５０は、地下地面１４９０の上方および／または近傍に配置されてもよい。同様に、原子炉建屋床１４７０は、地下地面１４９０の上方および／または近傍に配置されてもよい。したがって、原子炉ベイ床１４５０および原子炉建屋床１４７０の一方または両方は、地面１４９０に対する直接経路を提供すると考えられ得る。この経路は、少なくとも接触経路に沿って、本質的に原子炉建屋１４００の介在構造物なしに設けられてもよく、そうでなければ、それは、地面１４９０内に発生する、または地面１４９０によって伝達される地震力または地震加速度を増大または増幅させる。
【００９７】
原子炉モジュール１４１０は、原子炉ベイ床１４５０上に支持されるため、原子炉モジュール１４１０の底部は、原子炉ベイ床１４５０の下方に位置する地面１４９０に対して直接垂直経路１４５５を有すると考えられ得る。同様に、支持構造物１４６０は、原子炉建屋床１４７０のわずかに下に配置されたものとして示されており、支持構造物１４６０もまた、原子炉建屋床１４７０の下方に位置する地面１４９０に対して直接水平経路１４７５を有すると考えられ得る。したがって、原子炉モジュール１４１０は、原子炉ベイ床１４５０以外には原子炉建屋１４００の介在構造物なしに原子炉モジュール１４１０と地面１４９０との間に１つ以上の直接経路を設けるように原子炉ベイ床１４５０および支持構造物１４６０によって支持され得る。
【００９８】
図１〜図１３に関して説明した１つ以上の支持構造物および／または支持システムは、原子炉建屋１４００に利用され得る。支持構造物１４６０は、原子炉モジュール１４１０の下半部に配置されたものとして示されているが、一部の例では、支持構造物は、原子炉モジュールの上半部に配置されてもよい。例えば、支持構造物は、上部格納ヘッドを原子炉モジュールの本体に組み付けるために使用されるフランジの位置またはその近くに配置されてもよい。その場合、原子炉モジュールの上部は、原子炉モジュールの上部格納ヘッドを備えるものとして規定されてもよく、原子炉モジュールの下部は、上部フランジの下方に位置する原子炉モジュール本体および／または下部格納ヘッドを備えるものとして規定されてもよい。
【００９９】
図１５は、１つ以上の原子炉モジュールを支持するための例示的なプロセスを示す。原子炉モジュールにおける地震力を減衰させるための支持構造物は、床および複数の壁を有する原子炉建屋内に収容されてもよい。工程１５１０では、支持構造物が、原子炉建屋床に固定して取り付けられ得る。支持構造物は、１つ以上のボルト、ロッド、鉄筋、溶接物、コンクリート製造物、他の取付装置、またはこれらの任意の組み合わせを含む取り付け構造物によって床に固定して取り付けられてもよい。
【０１００】
一部の例では、支持構造物は、原子炉モジュールを囲み得る、または部分的に囲み得る原子炉建屋壁および／または原子炉ベイ壁のすべてから震動絶縁されてもよい。同様に、支持構造物は、原子炉建屋または原子炉ベイに関連する天井または頭上構造物から震動絶縁されてもよい。一部の例では、支持構造物は、建屋床または原子炉ベイ床にのみ取り付けられる。
【０１０１】
工程１５２０では、原子炉モジュールの下部が、支持構造物の受容領域に受容され得る。支持構造物は、受容手段内で原子炉モジュールの下部を少なくとも部分的に囲むように構成されてもよく、これにより、原子炉モジュールの上部は、支持構造物の上面の上方に延在してもよい。一部の例では、原子炉モジュールの上部は、支持構造物に接触することなく上面の上方に延在してもよい。
【０１０２】
支持構造物は、原子炉建屋内に収容される多数の原子炉モジュール用に複数の受容領域を備えてもよい。例えば、原子炉建屋は、一体型のおよび／または互いに隣接する複数の原子炉ベイを備えてもよい。一部の例では、支持構造物は、６つ以上の対応する原子炉モジュールを収容するために６つ以上の受容領域を備えてもよい。
【０１０３】
複数の受容領域は、支持構造物を介して互いに強固に結合されてもよい。さらに、受容領域は、水などの冷却材が原子炉モジュール間の熱および／または中性子遮蔽を形成することを可能にする、隣り合う原子炉モジュール間の所定の距離を設けるように互いに離間されてもよい。支持構造物およびその中に収容された各原子炉モジュールの少なくとも一部分は、原子炉建屋内の水のプールによって覆われてもよい。
【０１０４】
工程１５３０では、原子炉建屋床を介して伝達される地震力は、支持構造物の上面の位置またはその近くに配置された保持システムによって減衰され得る。一部の例では、保持システムは、支持構造物の上面の内縁または内周を備えてもよい。他の例では、保持システムは、支持構造物に組み付けられた１つ以上の支持部材または保持装置を備えてもよい。保持システムは、原子炉モジュールの外面および／またはフランジを少なくとも部分的に囲む「ｃリング」形状の構造物として構成されてもよい。
【０１０５】
保持システムは、地震発生中に原子炉モジュールの下部および／またはフランジと接触するように構成されてもよい。原子炉建屋床の上方にある保持システムおよび／または支持構造物の上面に関連する高さは、原子炉モジュールの全高の約２分の１以下であってもよい。一部の例では、保持システムの高さは、原子炉モジュールの全高の約３分の１であってもよい。原子炉モジュールの上部は、支持構造物に接触することなく保持システムの上方にあってもよい。
【０１０６】
工程１５４０では、地震力は、工程１５３０で減衰された後に原子炉モジュールに伝達され得る。一部の例では、原子炉モジュールは、原子炉モジュールの重量の実質的にすべてを支持するように構成され得るベース支持体またはベーススカートを備えてもよい。一部の例では、原子炉モジュールおよび／またはベース支持体は、外部構造物に強固に取り付けられず、これにより、原子炉モジュールは、１つ以上の方向にある程度自由に移動し得る。原子炉モジュールは、原子炉モジュールおよび／または原子炉モジュールのフランジが支持構造物の上部に接触し得るようにベース支持体を中心に揺動、傾斜、または傾くように構成されてもよい。
【０１０７】
本明細書に記載されている支持構造物の１つ以上は、原子炉モジュールを支持し、かつ地震発生中に敏感な周波数範囲内の基本モードの数を低減するように構成されてもよい。支持構造物の１つ以上の態様または特徴は、原子炉モジュールに関連する個々の構成要素をこのような周波数から離して設計するように構成または配置されてもよい。さらに、１つ以上の支持構造物を原子炉建屋床に結合することは、原子炉モジュールおよび／または構成要素の励振または加速を低減および／または制限する働きをし得る。
【０１０８】
本明細書に記載されている１つ以上の支持構造物は、工場環境においてモジュール形態で製造されてもよく、これにより、建設時間および建設費用が低減されてもよい。さらに、１つ以上の支持構造物の設計は、原子炉建屋床に対する原子炉モジュールの転倒モーメントを最小にしながら剛性を最適化するように構成されてもよい。
【０１０９】
加圧水型原子炉および／または軽水型原子炉で機能することに加えて、本明細書で提供された例の少なくとも一部は他の種類の電力システムにも適用されることが理解され得ることは当業者には明らかなはずである。例えば、１つ以上の例またはその変形例はまた、沸騰水型原子炉、ナトリウム液体金属原子炉（ｓｏｄｉｕｍ  ｌｉｑｕｉｄ  ｍｅｔａｌ  ｒｅａｃｔｏｒ）、ガス冷却型原子炉、ペブルベッド型原子炉、および／または他の種類の原子炉設計で機能可能にされ得る。
【０１１０】
本明細書に記載されている割合および値は単なる例として提供されていることにさらに留意されたい。他の割合および値は、原子炉システムの原寸大モデルまたは縮小モデルの構築などの実験を通して決定されてもよい。さらに、特定の例示的な構造物は、鋼またはコンクリートを備えるものとして記載されているが、他の構造材料が、例示的な材料の代わりにまたはこれと組み合わせて使用されてもよい。
【０１１１】
本明細書で様々な例を説明し図示してきたが、他の例が、構成および詳細に関して修正され得ることは明らかなはずである。本発明者らは、以下の特許請求の範囲の精神および範囲内に入るすべての修正例および変形例を請求する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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