(57)【要約】  固体又は流体の形式のナノ粒子を使用する改良された冷却系を備えた原子力発電所が提供される。ナノ粒子は、コールドレッグアキュムレータ（６０）、及び非常用炉心冷却系（５０）の高圧ポンプ及び低圧ポンプ（１００，１１０）等の位置において供給される。電動弁（２０４）及び加圧器が供給を補助することができる。ナノ粒子を提供する方法も提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所において、
原子炉と、
原子炉冷却材系と、
原子炉冷却材系によって動力が提供される発電機と、
非常用炉心冷却系とが設けられており、該非常用炉心冷却系が、原子炉冷却材系へのアキュムレータ出口を有するアキュムレータを有しており、
アキュムレータへの供給出口を有するナノ粒子供給部が設けられていることを特徴とする、原子力発電所。
【請求項２】
ナノ粒子供給部が、濃縮されたナノ粒子流体を含む、請求項１記載の原子力発電所。
【請求項３】
ナノ粒子供給部が、加圧されている、請求項１記載の原子力発電所。
【請求項４】
非常用炉心冷却系が、燃料取替用水タンク又は格納容器水だめと、ポンプとを有しており、該ポンプが、水を、燃料取替用水タンク又は格納容器水だめから提供するポンプ入口と、水を原子炉冷却材系に提供するポンプ出口とを有しており、さらに第２のナノ粒子供給部が設けられており、該第２のナノ粒子供給部が、ポンプと燃料取替用水タンクとの間又はポンプと格納容器水だめとの間に第２の出口を有している、請求項１記載の原子力発電所。
【請求項５】
第３のナノ粒子供給部が設けられており、該第３のナノ粒子供給部が、ポンプと燃料取替用水タンクとの間又はポンプと格納容器水だめとの間に第３の供給部出口を有している、請求項４記載の原子力発電所。
【請求項６】
アキュムレータが、原子炉が通常運転条件において運転している間に、水と、ナノ粒子供給部からのナノ粒子との組み合わせを貯蔵するようになっている、請求項１記載の原子力発電所。
【請求項７】
アキュムレータが、原子炉が通常運転条件において運転している間に、水又は原子炉冷却材のみを貯蔵するようになっている、請求項１記載の原子力発電所。
【請求項８】
アキュムレータの出口が、発電機の下流でかつ原子炉の上流に位置している、請求項１記載の原子力発電所。
【請求項９】
原子力発電所において、
原子炉と、
原子炉冷却材系と、
原子炉冷却材系によって動力が提供される発電機と、
非常用炉心冷却系とが設けられており、該非常用炉心冷却系が、燃料取替用水タンク又は格納容器水だめと、ポンプとを有しており、該ポンプが、水を燃料取替用水タンク又は格納容器水だめから提供するポンプ入口と、水を原子炉冷却材システムに提供するポンプ出口とを有しており、
ナノ粒子供給部が設けられており、該ナノ粒子供給部が、ポンプと燃料取替用水タンクとの間又はポンプと格納容器水だめとの間に供給部出口を有していることを特徴とする、原子力発電所。
【請求項１０】
供給部出口が、ポンプ入口に設けられている、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１１】
ポンプが、高圧ポンプである、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１２】
ポンプ出口が、発電機の下流でかつ原子炉の上流において原子炉冷却材系に接続されている、請求項１１記載の原子力発電所。
【請求項１３】
ナノ粒子供給部が、ナノ粒子を含有する加圧されたガスである、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１４】
ナノ粒子供給部が、ナノ流体を含んでいる、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１５】
ポンプが、低圧ポンプである、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１６】
非常用炉心冷却系が、熱交換機を有しており、該熱交換機にポンプ出口が接続されている、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１７】
非常用炉心冷却系が、第２のポンプを有しており、さらに第２のナノ粒子供給部が設けられており、該第２のナノ粒子供給部が、第２のポンプと燃料取替用水タンクとの間又は第２のポンプと格納容器水だめとの間に第２の供給部出口を有している、請求項９記載の原子力発電所。
【請求項１８】
ポンプが、高圧ポンプであり、第２のポンプが、低圧ポンプであり、非常用炉心冷却系が、アキュムレータを有しており、さらに、該アキュムレータへの出口を有する第３のナノ粒子供給部が設けられている、請求項１７記載の原子力発電所。
【請求項１９】
原子力発電所において、
原子炉と、
原子炉冷却材系と、
該原子炉冷却材系によって動力が提供される発電機と、
非常用炉心冷却系と、
該非常用炉心冷却系にナノ粒子を提供する、加圧ナノ粒子供給部とが設けられていることを特徴とする、原子力発電所。
【請求項２０】
原子力発電所において、
原子炉と、
原子炉冷却材系と、
該原子炉冷却材系によって動力が提供される発電機と、
非常用炉心冷却系と、
該非常用炉心冷却系にナノ粒子を供給するナノ粒子供給部とが設けられており、該ナノ粒子供給部が、電動弁を有していることを特徴とする、原子力発電所。
【請求項２１】
過酷事故の際に非常用炉心冷却系のアキュムレータ水と共に解放されることができるナノ粒子を提供することを含むことを特徴とする、原子力発電所における過酷事故除熱能力を改良するための方法。
【請求項２２】
過酷事故の際に原子炉貯水タンク又は格納容器水だめによってポンプに提供される水に、非常用炉心冷却系の上流において解放されることができるナノ粒子を提供することを含むことを特徴とする、原子力発電所における過酷事故除熱能力を改良するための方法。
【請求項２３】
非常用炉心冷却系への供給の前にナノ粒子を含む媒体を加圧することができるナノ粒子供給系を提供することを含むことを特徴とする、原子力発電所における過酷事故除熱能力を改良するための方法。
【請求項２４】
格納容器内の圧力が原子炉冷却材系の圧力と等しい場合に、事故後の段階においてナノ粒子を供給することができるナノ粒子供給部を提供することを含むことを特徴とする、原子力発電所における過酷事故除熱能力を改良するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
本発明は概して原子力発電所、特にこのような発電所の非常用システムに関する。
【０００２】
原子力発電所は一般的に、核原子炉と、原子炉から熱を取り出し、電力を発生するための原子炉冷却材系（ＲＣＳ）とを有している。２つの最も一般的な原子炉の形式、すなわち沸騰水型原子炉（ＢＥＲ）及び加圧水型原子炉（ＰＷＲ）は、水を用いる。加圧水型原子炉（ＰＷＲ）においては、原子炉冷却材系からの加熱された水が熱を発電機に受け渡し、この発電機は、タービンに動力を与えるために冷却材を沸騰させる二次冷却材流を有している。ＢＷＲにおいて、原子炉は、発電機のための蒸気を発生するために原子炉冷却材を直接に沸騰させる。発電機の下流の、ただし原子炉の上流のＲＣＳ区分は、コールドレッグと呼ばれ、原子炉の下流でかつ発電機の上流の区分は一般的にホットレッグと呼ばれる。
【０００３】
一般的に冷却材喪失事故（ＬＯＣＡ）と呼ばれる故障がＲＣＳにおいて生じると、炉心が適切に冷却されず、原子炉において温度が上昇し始める。炉心における燃料エレメントの温度が上昇し、チェックされていないと、溶融を生ぜしめる恐れがあり、潜在的に原子炉を故障させ、溶融物を格納容器建屋内に解放する。ＰＷＲ及びＢＷＲにおいて生じる恐れがあるＬＯＣＡの１つの形式は、主流れライン破損である。
【０００４】
ＬＯＣＡの際、格納容器内の圧力及び温度の標準的な進化は、１５０℃程度の最大温度で、５〜１８時間で数ｂａｒまでの圧力上昇を伴い、これは、数日間で大気圧及び大気温度まで減少させられる。原子力発電所は、かなりの安全余地を持って、このような事態を切り抜けるように設計されている。冷却過程は、このような温度における水及び空気の物理的特性に基づく。
【０００５】
ＬＯＣＡ事故の間、ＲＣＳに付加的な水を提供することによって原子炉を冷却するために、非常用炉心冷却システム（ＥＣＣＳ）が作動させられることができる。ＥＣＣＳは通常はこのように、ＲＣＳ内へ出る、遠心チャージングポンプ／高圧注入ポンプ（ＣＣＰ／ＨＰＩＰポンプ）等の高圧ポンプを有している。これは、格納容器内ＲＷＳＴ（ＩＲＷＳＴ）等の燃料取替用水タンク（ＲＷＳＴ）、又はＲＣＳのコールドレッグ内への格納容器水だめから、水を圧送することができる。ＲＣＳコールドレッグから熱交換機を通過する水を受け取る容積制御タンクも、ＣＣＰ／ＨＰＩＰポンプに水を提供することができる。
【０００６】
ＥＣＣＳは通常は、余熱除去又は安全注入システムポンプ（ＲＨＲ／ＳＩＳポンプ）等の、低圧ポンプを有しており、この低圧ポンプは、ＲＷＳＴ又は格納容器水だめから、ＲＣＳのコールドレッグ及びホットレッグへ水を提供することができ、格納容器スプレー系に水を提供することができる。熱交換機は通常、ＲＨＲ／ＳＩＳポンプの後に設けられている。
【０００７】
ＥＣＣＳは、加圧窒素を使用して圧力下の水を貯蔵するＲＣＳのコールドレッグに接続されたアキュムレータと、ＲＣＳのホットレッグに余分な圧力を提供しかつ、ＲＣＳ容積及び温度変位を収容するための膨張容積を提供するための加圧器とを有している。
【０００８】
事故後冷却は、ＬＯＣＡの後の格納容器内の空気及び蒸気相の自然対流熱伝達の現象と、ＬＯＣＡ条件の間の炉心内の沸騰熱伝達とに関係する。
【０００９】
"In-Vessel Retention Enhancement through the Use of Nanofluids"というタイトルの記事には、事故シナリオの間の容器内保持向上のためのナノ流体を使用することが記載されている。概念的なナノ流体注入システムは、濃縮ナノ流体の２つの小さなタンクを有しており、各タンクは、計算機モデルによって予測された向上を提供するための十分なナノ流体を供給することができる。注入は、注入ラインに接続された弁の手動作動時に生じると考えられる。これらの弁を作動させるための指示は、厳格な事故手順においてなされることが要求される。注入は、重力と、タンクに取り付けられたアキュムレータによって提供される過剰圧力とによって駆動されると言われている。注入ラインは、格納容器内の物理的空間制限に応じて、これらの注入ラインが原子炉キャビティにおいて、再循環ラインにおいて、又はＩＲＷＳＴにおいて終わることができるようになっている。
【００１０】
発明の概要
本発明の１つの目的は、原子炉からの熱伝達を増大し、過酷事故条件下で格納容器建屋から熱を有効に放出させることである。
【００１１】
本発明は、原子炉と、原子炉冷却材系と、原子炉冷却材系によって動力が供給される発電機と、非常用炉心冷却システムとが設けられており、非常用炉心冷却システムが、原子炉冷却材系に通じるアキュムレータ出口を有しており、アキュムレータ内へ通じる供給出口を有するナノ粒子供給部を有する、原子力発電所を提供する。
【００１２】
本発明は、原子炉と、原子炉冷却材系と、原子炉冷却材系によって動力が供給される発電機と、非常用炉心冷却システムとが設けられており、この非常用炉心冷却システムが、燃料取替用水タンク又は格納容器水だめを有しており、燃料取替用水タンク又は格納容器水だめから水を提供するポンプ入口と原子炉冷却システムに水を提供するポンプ出口とを有するポンプが設けられており、ポンプと燃料取替用水タンクとの間又はポンプと格納容器水だめとの間に供給出口を有するナノ粒子供給部が設けられている、原子力発電所を提供する。
【００１３】
本発明は、原子炉と、原子炉冷却材系と、原子炉冷却材系によって動力が供給される発電機と、非常用炉心冷却システムと、非常用炉心冷却システムに接続された加圧ナノ粒子供給部とが設けられている原子力発電所をも提供する。
【００１４】
本発明は、原子炉と、原子炉冷却材系と、原子炉冷却材系によって動力が提供される発電機と、非常用炉心冷却システムと、非常用炉心冷却システムに接続されたナノ粒子供給部とが設けられており、ナノ粒子供給部が、電動弁を有している、原子力発電所をも提供する。
【００１５】
本発明は、過酷事故の際に非常用炉心冷却システムのアキュムレータ水と共に解放されることができるナノ粒子を提供することを含む、原子力発電所における過酷事故熱除去能力を改良するための方法をも提供する。
【００１６】
本発明は、過酷事故の際に燃料取替用水タンク又は格納容器水だめによってポンプに提供される水に、非常用炉心冷却システムの上流において解放されることができるナノ粒子を提供することを含む、原子力発電所における過酷事故熱除去能力を改良するための方法をも提供する。
【００１７】
本発明は、非常用炉心冷却システムへの供給の前に、ナノ粒子を含む媒体を加圧することができるナノ粒子供給システムを提供することを含む、原子力発電所における過酷事故熱除去能力を改良するための方法をも提供する。
【００１８】
本発明は、格納容器内の圧力が原子炉冷却材系の圧力と同じである場合に、事故後段階においてナノ粒子を供給することができるナノ粒子供給部を提供すること含む、原子力発電所における過酷事故熱除去能力を改良するための方法をも提供する。
【００１９】
本発明の１つの好適な実施形態が図面を参照しながら説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による非常用炉心冷却システムを備えた原子力発電所を概略的に示している。
【図２】図１におけるアキュムレータの詳細をより詳細に示している。
【図３】図１の高圧ポンプ領域の詳細をより詳細に示している。
【図４】図１の低圧ポンプの詳細をより詳細に示している。
【００２１】
好適な実施形態の詳細な説明
図１は、原子炉１０と、原子炉冷却材系２０と、発電機３０とを有する原子力発電所を示している。図示されたＰＷＲ実施形態においては、発電機３０は、二次冷却材流及びタービンを有している。原子炉冷却材系２０は、発電機３０と原子炉１０との間のコールドレッグ２２と、原子炉１０と発電機３０との間のホットレッグ２４と、コールドレッグ２２における冷却材ポンプ２６とを有している。図示されたＰＷＲ実施形態のための原子炉冷却材系２０は、１つ又は２つ以上の加圧器７０をも有していることができる。ＢＷＲ実施形態において、発電機３０は通常タービンを有しており、ＲＣＳ２０は復水器を有している。
【００２２】
ＲＣＳ２０は、通常運転において水を再循環させ、好適な実施形態において、通常運転時にはＲＣＳにはナノ粒子は意図的に付加されない。なぜならば、ナノ粒子は、発電機及びその他の構成要素に関する問題を生じる恐れがあるからである。
【００２３】
原子力発電所はさらに、概して５０で示された非常用炉心冷却系を有しており、この非常用炉心冷却系は、１つ又は２つ以上のアキュムレータ又は炉心漏水タンク６０と、燃料取替用水タンク８０と、格納容器水だめ９０と、高圧ポンプ１００と、低圧ポンプ１１０とを有している。
【００２４】
ＲＷＳＴ８０は、遠心チャージングポンプ／高圧インジェクションポンプであってよいポンプ１００に、ライン１２０を介して接続されている。ポンプ１００は、降下熱交換器１２６を介してコールドレッグ２２から水を受け取ることができる容積調節タンク１２４にも接続されていてよい。ポンプ１００は、ＬＯＣＡの際にＲＷＳＴ８０又は格納用水だめ９０からＲＣＳ２０内へ水を提供することができる。格納容器水だめ９０はこのように、例えばＲＷＳＴが空になった後に、過酷事故の際に格納容器に集まる水を提供する。
【００２５】
余熱除去ポンプ／安全注入システムポンプであってよい低圧ポンプ１１０は、ＲＷＳＴ８０又は格納容器水だめ９０から熱交換１２へ、及びホットレッグ２４、コールドレッグ２２及び格納容器スプレー系へ水を提供する。
【００２６】
加圧器７０は、コールドレッグ２２からホットレッグ２４への水の圧力を提供することができる。
【００２７】
本発明は、コールドレッグアキュムレータ／炉心漏水タンク６０内に、濃縮されたナノ流体又はナノ粒子を提供することができるナノ粒子供給部２００を提供する。このような適用は、媒体の初期段階において、又はアキュムレータ／炉心漏水タンク６０によって水が供給されることなく炉心が露出させられることができるＬＯＣＡ条件において冷却能力を増大する。
【００２８】
ナノ粒子供給部２１０は、ＲＷＳＴ８０又は格納容器水だめ９０とポンプ１００との間にナノ粒子を提供することができる。このナノ粒子注入位置は、ＲＣＳ２０における流体損失が、原子炉の炉心が被覆されたまま、より長時間補償されることができる別のタイプのＬＯＣＡシナリオを助けるように設計されている。
【００２９】
ナノ粒子供給部２２０は、ＲＷＳＴ８０又は格納容器水だめ９０及びポンプ１１０の間にナノ粒子を供給することができる。このナノ粒子注入位置は有利には、ＲＣＳ２０からの流体損失が、原子炉の炉心が部分的にのみ被覆されながら、もはや補償されることができない別のタイプのＬＯＣＡシナリオを助けるように設計されている。ポンプ１００及び熱交換器１１２は、あらゆるＬＯＣＡ又はその他の過酷事故シナリオの後、数日間長期冷却を提供するように設計されている。本発明はこのように有利には、ＲＣＳ２０における圧力が格納容器における圧力と同じである場合にナノ粒子が供給されることができる。
【００３０】
ナノ粒子供給部２００，２１０及び２２０は、単独で又は組み合わせて、原子炉キャビティ、再循環ライン又はＲＷＳＴにおいて終わっている供給部よりも著しい利点を提供する。粒子は、水が加圧される直前又は水が加圧される位置において分散されるので、ナノ粒子の分散及び有効性が増大される。したがって、沈澱、及びナノ粒子有効性に関するその他の問題が低減されることができる。全ての３つの供給部により、後で説明するように、全ての時間においてＬＯＣＡの非常用冷却が改良されることができる。
【００３１】
図２は、アキュムレータ６０及びナノ粒子供給部２００を詳細に示している。充填弁と呼ばれる、電動弁２０４は、アキュムレータ６０への出口を有している。凝縮された形式のナノ流体、又はナノ粒子粉体を含有する加圧されたガスは、タンク２０２を介して供給され、弁２０４の入口を介してアキュムレータに達する。コールドレッグアキュムレータ６０は、ナノ流体又はナノ粒子と混合された水を逆止め弁６４を介してＲＣＳ内へ放出する。
【００３２】
電動弁２０４は、アキュムレータ又は炉心漏水タンク６０内のより大きな流体体積内に、濃縮されたナノ流体を解放することができる。１つの実施形態において、希釈されたナノ流体はより長い時間、アキュムレータに滞在することができる。ナノ流体の特性及び安定性は、プラント非常用システム試験手順に従って点検され、必要であれば電動弁２０４が作動させられ、より濃縮されたナノ流体又はナノ粒子を必要に応じてタンク２０２に取り入れ、アキュムレータタンク６０内の所望のレベルを維持する。充填源２０６はアキュムレータ６０に水を提供することができ、例えばタンク６０内のナノ粒子濃度が高くなりすぎると、水濃度を高める。このような行為は、まず放出弁６６を介して水／ナノ粒子溶液の一部を排出することによって伴われることができる。
【００３３】
別の実施形態において、供給元のナノ材料は、タンク２０２内に残ることができ、アキュムレータ６０内の水が非常用冷却手順によって要求された場合にのみ適用されることができる。
【００３４】
ナノ流体材料タンク２０は、様々な運転計画の確率論的計算を考慮して得られた合計容積及び操作性を備えた、多数のタンクを含んでよい。タンクは、ナノ粉体を出口に注入する乾燥ナノ粉体サイロ又は液体を出口に注入する濃縮されたナノ流体タンクの組み合わせであることができる。濃縮ナノ流体タンク又はアキュムレータ６０は、供給及び流出システムを有することができ、所定の間隔でタンクにナノ流体又はナノ材料を付加し、ナノ流体懸濁液の質を維持する。タンク６０又はその他のタンク２０２のために、センサ６８はナノ粒子レベルを検出することができ、制御装置３００は放出弁６６及び充填弁２０４（又はあらゆるその他の弁）を作動させることができ、所望の濃度を提供する。センサ６８の代わりに、オペレータは、アキュムレータ６０における決定されたナノ粒子濃度及び所望の濃度を入力することができ、制御装置３００は、アキュムレータ容積と、タンク２０２におけるナノ粒子の濃度との既知の量に基づいて濃度を修正することができる。さらに、アキュムレータ６０又はタンク２０２内のナノ流体の全体的な質は手作業で維持されてもよい。制御装置３００は、例えば制御室から、過酷事故の経過の間、弁及びナノ粒子供給を制御するために使用されることができる。
【００３５】
濃縮されたナノ粒子が、長期貯蔵の間アキュムレータに配置されない場合、注入は、アキュムレータ流体を解放する直前にアキュムレータに行われることができる。
【００３６】
図３は、ナノ粒子供給部２１０及び高圧ポンプ１００をより詳細に示しており、この実施形態において、出口１０４を有するＣＣＰ／ＨＰＩＰポンプ１００の入口１０２に配置された出口２１２を示している。タンク２１６は、様々な運転計画の確率論的計算を考慮して得られた合計容積及び操作性を備えた、多数のタンクを含むことができる。タンク２１６は、タンク２１４にナノ粉体を注入する乾燥ナノ粉体サイロ又は液体を同じ出口２１４に注入する濃縮ナノ流体タンクの組み合わせであることができる。濃縮ナノ流体タンク２１４及び／又はタンク２１６は、供給及び流出システムを有することができ、所定の間隔でタンクにナノ流体又はナノ材料を付加し、タンク２１４及び２１６におけるナノ流体懸濁液の質を維持する。このように、タンク２１４は、水のための別個の入口と、排出弁２１７とを有していてもよい。電動弁２１９は、出口２１２にナノ流体を提供するためにタンク２１４の下流に配置されることができる。制御装置３００に接続されたセンサ２１１が提供されることもでき、制御装置３００（図２）は充填弁２１８及び排出弁２１７をも制御する。
【００３７】
図４はナノ粒子供給部２２０を示しており、このナノ粒子供給部２２０は、タンク２２４及び２２６を有することができ、図３の実施形態と同様であってよい。出口２２２は、出口１１４を有する低圧ポンプ１１０の入口１１２に配置されることができる。
【００３８】
タンク２１４は、不活性ガス源２１５、例えば窒素源、を介して加圧されることができ、弁２１９の作動において、タンクは、圧力を加えられながら、ＥＣＣＳ５０の遠心高圧又は低圧注入ポンプ１００，１１０の入口へ排出し、ダイヤフラム又はその他の分離装置を有することができ、例えば小さなタンクとポンプの入口との間の圧力差が所定の設定値を超えた場合にのみタンクが放出するようになっている。
【００３９】
例えばＬＯＣＡの際、一次冷却材は、ＲＣＳ２０から格納容器内へ出ることがある。本発明は、次いで、ＥＣＣＳ５０によって解放されたアキュムレータ水が、アキュムレータ水と共に貯蔵された、又は解放の直前に提供されたナノ粒子を含むことができることを提供し、ＬＯＣＡの初期段階において、原子炉に提供されたアキュムレータ水は、除熱特性を増大している。
【００４０】
ＲＷＳＴ水が解放されるか又は水だめ水がポンプ１００を介して供給される時、さらなるナノ粒子がナノ粒子供給部２１０によってＥＣＣＳ内に提供される。流体又は固体のナノ粒子は、入ってくる流体の残りと急速に混合されることができ、ＲＷＳＴ水は、除熱特性を増大している。
【００４１】
格納容器の水が再循環され、低圧ポンプ１１０が作動する時、ナノ粒子供給部２２はナノ粒子を付加することができ、ＲＣＳの水と、アキュムレータの水等のあらゆるその他の水とが、ナノ粒子の十分な供給を有している。ナノ粒子の沈殿も補償されることができる。
【００４２】
ナノ粒子供給部２１０及び２２０は好適には、個々のポンプ１００，１１０の入口、すなわちヘッディングにおいて直接にナノ粒子又はナノ流体を供給する。
【００４３】
電動弁は、供給部が遠隔で調整されることができるので、手動の弁よりも利点を提供する。
【００４４】
ナノ流体の他に、ナノ粒子供給部２００，２１０は、ガス圧力を備えたフラスコから提供された不活性ガス流によって注入される固体ナノ粉体を提供することができる。流体流れにおける粒子を含有するガスは、小さなガスフラスコとポンプの入口との間の圧力差が所定の設定値を超えると、大きなタンクの入口、又は安全システムの遠心高圧及び／又は低圧インジェクションポンプ内に、排出される。
【００４５】
ナノ粒子は、ミクロン未満の寸法、好適には１０〜３００ナノメートルの寸法を有する。ナノ粒子は、好適には、照射野、温度及び圧力を考慮して、過酷事故において、非研磨性、非反応性、及び安定している。ナノ材料は、ＺｒＯ2、Ｃ（ダイアモンド）、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｕ、ＣｕＯを含み、しかしながらこれらに限定されない。
【００４６】
ナノ粒子の供給は、過酷事故の後のそれぞれの段階において、原子炉に、容積毎に０．００２％未満、例えば０．００１％の濃度を維持するように設計されることができる。例えば、アキュムレータの水は、約０．００１％の濃度に維持されていてよい（又はこの濃度を達成するために解放の前に注入される）。なぜならば、苛酷なＬＯＣＡにおいて、アキュムレータの水は、ＲＣＳの水が全く存在することなく供給されてよいからである。高圧ポンプのナノ粒子供給のために、ナノ粒子は、ＬＯＣＡからのＲＣＳ水が格納容器において見られかつ格納容器水だめによって再循環されながら、ＲＷＳＴ容積、及びＲＣＳ容積に関して供給されることができる。これらは単に例であり、解放されるナノ粒子の正確な量は、ナノ粒子のタイプ、原子炉の設計、ナノ粒子の沈殿特性、及び又は事故自体のタイプ及び苛酷さ（たとえばＬＯＣＡが軽微又は甚大であるか）に依存させられることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  原子炉、  ２０  原子炉冷却材系、  ２２  コールドレッグ、  ２４  ホットレッグ、  ２６  冷却材ポンプ、  ３０  発電機、  ５０  非常用炉心冷却系、  ６０  アキュムレータ又は炉心漏水タンク、  ６４  逆止め弁、  ６６  放出弁、  ６８  センサ、  ７０  加圧器、  ８０  燃料取替用水タンク、  ９０  格納容器水だめ、  １００  高圧ポンプ、  １０２  入口、  １１０  低圧ポンプ、  １１２  入口、  １２０  ライン、  １２４  容積調節タンク、  ２００，２１０，２２０  ナノ粒子供給部、  ２０２  タンク、  ２０４  電動弁、  ２０６  充填源、  ２１０  ナノ粒子供給部、  ２１２  出口、  ２１４，２１６  タンク、  ２１５  不活性ガス源、  ２１９  電動弁、  ２２２  出口、  ３００  制御装置
【図１】
2010520482.tif 000003
【図２】
2010520482.tif 000004
【図３】
2010520482.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2010520482.tif 000007
2010520482.tif 000008
2010520482.tif 000009
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