(57)【要約】安全外殻（８）で囲まれた格納容器（４）を有し、この格納容器に故障または事故時に圧力を逃がすための１つのベント配管（１０）が接続されている原子力設備、特に原子力発電所（６）のためのベント及び放射能封じ込めシステム（２）であって、前記ベント配管（１０）に、ベント流の方向に見て、下記のコンポーネント、すなわち：前記ベント流に含まれている水素を酸素により水蒸気に転換するための触媒式再結合器（１４）と、前記ベント流からエアロゾルを分離するための湿式洗浄機（２４）または代案として乾式フィルター（１００）と、前記ベント流に含まれている複数の希ガスを封じ込めるための１つの吸着塔（４４）をそれぞれが有している、少なくとも２つの並列な部分セクションを備えた配管区画と、が直列に接続されており、さらに、前記複数の吸着塔（４４）に１つのフラッシング・フィードバックシステム（５６）が接続されており、付設された複数の弁（４６、４８、８４、８６）を用いて前記複数の吸着塔（４４）の少なくとも１つを前記ベント流から切り離してフラッシング運転に移行することができ、フラッシング運転時に、前記１つの吸着塔（４４）に蓄積された複数の希ガスがフラッシング媒体により前記格納容器（４）にフラッシングされてフィードバックされるように構成されており、前記フラッシング・フィードバックシステム（５６）が、前記格納容器（４）または前記ベント流に含まれている崩壊熱で駆動される受動的なシステムであるベント及び放射能封じ込めシステム（２）。【選択図】図１
2016521843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全外殻（８）で囲まれた格納容器（４）を有し、この格納容器に故障または事故時に圧力を逃がすための１つのベント配管（１０）が接続されている原子力設備、特に原子力発電所のためのベント及び放射能封じ込めシステム（２）であって、前記ベント配管（１０）に、ベント流の方向に見て、下記のコンポーネント、すなわち：
・前記ベント流に含まれている水素を酸素により水蒸気に転換するための触媒式再結合器（１４）と、
・前記ベント流からエアロゾルを分離するための湿式洗浄機（２４）または代案として乾式フィルター（１００）と、
・前記ベント流に含まれている複数の希ガスを封じ込めるための１つの吸着塔（４４）をそれぞれが有している、少なくとも２つの並列な部分セクションを備えた配管区画と、
が直列に接続されており、
さらに、
・前記複数の吸着塔（４４）に１つのフラッシング・フィードバックシステム（５６）が接続されており、
・付設された複数の弁（４６、４８、８４、８６）を用いて前記複数の吸着塔（４４）の少なくとも１つが前記ベント流から切り離されてフラッシング運転に移行することができ、フラッシング運転時に、前記１つの吸着塔（４４）に蓄積された複数の希ガスがフラッシング媒体により前記格納容器（４）にフラッシングされてフィードバックされ、
前記フラッシング・フィードバックシステム（５６）が、前記格納容器（４）または前記ベント流に含まれている崩壊熱で駆動される受動的なシステムであるベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項２】
フラッシング媒体として蒸気ボイラー（６２）内の水（６０）の蒸発により得られる水蒸気（６７）が使用され、前記蒸気ボイラー（６２）は自身を加熱するために前記格納容器（４）内の及び／又は前記ベント配管（１０）内の熱源に熱的に結合されている請求項１に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項３】
エアロゾル分離のために前記ベント配管（１０）に接続された前記湿式洗浄機（２４）が、前記蒸気ボイラー（６２）の加熱のための熱源として働く請求項２に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項４】
１つの自然循環ループ（６４）が熱伝達のために前記湿式洗浄機（２４）から前記蒸気ボイラー（６２）に突き出ている請求項３に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項５】
前記湿式洗浄機（２４）がベンチュリー洗浄機として形成されている請求項３または４に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項６】
前記湿式洗浄機（２４）と前記複数の吸着塔（４４）との間で、ヨウ素分離のためのモレキュラーシーブ（４２）が前記ベント配管（１０）に接続されている請求項３から５のいずれか１項に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項７】
前記湿式洗浄機（２４）と前記複数の吸着塔（４４）との間で、１つの絞り弁（３８）が前記ベント配管（１０）に接続されている請求項３から６のいずれか１項に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項８】
前記ベント流の方向に見て、前記複数の吸着塔（４４）の後方に１つの絞り弁（５０）が前記ベント配管（１０）に接続されている請求項７に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項９】
前記蒸気ボイラー（６２）からの水蒸気（６７）により駆動される１つのジェットポンプ（５８）が、フラッシング媒体として作用する水蒸気（６７）を格納容器（４）へ帰還搬送するために設けられている請求項２から８のいずれか１項に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項１０】
前記ベント配管（１０）の、前記複数の吸着塔（４４）の上流側の区画が、前記複数の吸着塔（４４）において、そのそばを通って導かれ、これら複数の吸着塔（４４）を予熱するために熱的に接続されている請求項２から９のいずれか１項に記載のベント及び放射能封じ込めシステム（２）。
【請求項１１】
安全外殻（８）で囲まれた原子炉と、請求項１から１０のいずれか１項によるベント及び放射能封じ込めシステム（２）とを有する原子力発電所。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか１項によるベント及び放射能封じ込めシステム（２）を有する原子力発電所の運転方法であって、前記格納容器（４）または前記ベント流に含まれている崩壊熱を用いて水を蒸発し、このようにして生成された水蒸気（６７）が、前記複数の吸着塔（４４）に蓄積された希ガスを前記格納容器（４）にフラッシングしてフィードバックするためのフラッシング媒体として使用される運転方法。
【請求項１３】
前記水蒸気（６７）が、同時に、前記フラッシング媒体を搬送するジェットポンプ（５８）の駆動媒体として利用される請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力設備、特に原子力発電所のベント及び放射能封じ込めシステムに関する。本発明はさらにその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では故障または事故状態において、その都度の故障および必要に応じて着手された諸対策に応じて、安全外殻内部で顕著な圧力上昇が生じる得ることを想定しなければならない。これに起因して生じうる安全外殻もしくは格納容器自身またはその内部に設置されているシステムコンポーネントの構造的な損傷をも避けるために、原子力発電所は格納容器内の空気を排出する（ベントする、Venting）ことにより格納容器の圧力を必要に応じて逃がすように設計されている。このために原子力設備の安全外殻に圧力逃がし配管（以下、ベント配管と記す）が接続されている。
【０００３】
しかし、格納容器内空気には、重大故障時に、例えば、希ガス、ヨウ素またはエアロゾルのような放射性物質が通常含まれており、これがベント時に原子力発電所の周辺に放出されかねない。
【０００４】
特に、炉心溶融を伴うような比較的重大な故障時には格納容器内部の空気に含まれる放射能（エアロゾル）の量が特に高濃度になるので、密閉度が低い場合、または許容できない過圧状態が生じた場合には、この種のエアロゾルすなわち放射能の著しい量が原子力設備の周囲に放出されることになる。このような空気に含まれる放射能は半減期が長いので、これに伴って運ばれる例えばヨー素アイソトープまたはセシウムアイソトープのような成分は比較的長期間継続する土地汚染の原因となる。
【０００５】
これを避けるために、格納容器の空気をベントするためのベントシステムには通常はフィルター装置または封じ込め装置が備えられており、これらが格納容器の空気に含まれる放射能量の周囲への放出を阻止する。ベント流のための最新の洗浄およびフィルターシステムを用いて、エアロゾルおよびヨー素成分、特に有機ヨー素に関して実際に９９．５％以上の封じ込め率が達成される。
【０００６】
しかし、格納容器の空気はさらに、ベント時に現状では十分に封じ込めることができないキセノンおよびクリプトンのような複数の放射性希ガスを含み、これらにより気象条件によっては事故対策のために特に発電所の敷地に立ち入ることができなくなることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、これに関する欠陥を除去することにあり、また、原子力設備の格納容器をベントする際に複数の希ガスの確実な封じ込めを簡単かつ低コストな方法で実現可能とし、これにより、そうでない場合に予期される環境へのマイナス作用を避けることができるような装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
装置に関する課題は、本発明による請求項１の特徴により解決される。
【０００９】
これによれば、安全外殻で囲まれた格納容器を有し、この格納容器に故障または事故時に圧力を逃がすための１つのベント配管が接続されている原子力設備、特に原子力発電所のためのベント及び放射能封じ込めシステムであって、前記ベント配管に、ベント流の方向に見て、以下のコンポーネント、すなわち：
・前記ベント流に含まれている水素を酸素により水蒸気に（好ましくは無焔で）転換するための触媒式再結合器と、
・前記ベント流からエアロゾルを分離するための湿式洗浄機または代案として乾式フィルターと、
・前記ベント流に含まれている複数の希ガスを封じ込めるための１つの吸着塔をそれぞれが有している、少なくとも２つの並列な部分セクションを備えた配管区画と、
が直列に接続されており、
さらに、
・前記複数の吸着塔に１つのフラッシング・フィードバックシステムが接続されており、
・付設された複数の（遮断）弁を用いて前記複数の吸着塔の少なくとも１つが前記ベント流から切り離されてフラッシング運転に移行することができ、この場合に、前記少なくとも１つの吸着塔に蓄積された複数の希ガスがフラッシング媒体により前記格納容器にフラッシングされてフィードバックされるように構成されており、
前記フラッシング・フィードバックシステムが、前記格納容器または前記ベント流に含まれている崩壊熱で駆動される受動的なシステムであるベント及び放射能封じ込めシステムである。
【００１０】
纏めると、本発明によるコンセプトは基本的に、エアロゾルで運ばれる放射能を分離するための格納容器の濾過された圧力逃がし（ベント）と、圧力容器へのフィードバックにより希ガスを封じ込めるための後置接続された受動的なプロセスとで構成されている。この場合、好適には、２つの吸着塔が双子（ふたご）構成で、かつ、ベント運転中にこれらの塔の逆洗が可能となるように、切替可能に設けられている。
【００１１】
これにより得られる利点は特に、エアロゾルおよび有機ヨー素の空気で運ばれる放射能の他に、複数の希ガスも封じ込めることができることにある。すなわち、放射能の付着した複数の希ガスは格納容器に再循環される。換言すれば：本質的な観点は、封じ込めと希ガスの格納容器へのフィードバックとを同時に行うベントにあり、これらの希ガスを格納容器に閉じ込めて鎮めることができる。本発明の方法により、クリプトン８５のような長寿命の希ガス同位体をベント流から分離することができる。これに対して、窒素、酸素および水蒸気のような危険でないガスは濾過したあと煙突から周辺へ放出され、結果的に格納容器のベントが行われたことになる。
【００１２】
希ガス分離プロセスに必要となる方法に関する吸着塔における技術的諸条件は、受動的に、すなわち、好適には、過熱水蒸気を用いて、ジェットポンプにより、かつ、湿式洗浄機に蓄積された核分裂生成物の崩壊熱を活用して、形成される。こうして、崩壊熱は、好ましくはベンチュリー洗浄機として形成された湿式洗浄機から導かれ、複数の吸着塔における逆洗および負圧発生のための蒸気生成に資する。ベンチュリー容器の中に貯えられた水はこれにより冷却され、こうして、この種の対策なしに長時間の使用に供することができる。
【００１３】
本装置の他の有利な形態および方法に関する諸観点は従属請求項ならびに図の詳細な説明から明らかである。
【００１４】
本発明の様々な実施形態を以下に図に基づいて詳細に説明する。ここでは著しく簡略化され、模式的に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】安全外殻と、この安全外殻で囲まれた内部空間のためのベント及び放射能封じ込めシステムの第１案とを備えた原子力設備を示し、この第１案はベント流の湿式洗浄に基づく。
【図２】ベント及び放射能封じ込めシステムの代案を示し、この代案はベント流の乾式洗浄に基づく。
【図３】図１の案にも適用可能な図２のコンセプトの変形。  全ての図において同一部分には同一符号が付されている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に模式的に示されたベント及び放射能封じ込めシステム２により、原子力設備６、特に原子力発電所の格納容器４（Ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ）とも呼ばれる安全容器（Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔｓｅｉｎｓｃｈｌｕｓｓ）の、格納容器４内の顕著な圧力上昇を伴う故障または事故状態における濾過された圧力逃がし（ベント）が可能となる。この場合、放射性のエアロゾルおよびヨー素／ヨー素化合物の封じ込めと並んで複数の放射性希ガスの封じ込めに設計の特別な重点が置かれている。
【００１７】
この目的のために、前記ベント及び放射能封じ込めシステム２は、格納容器４から（Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔｓｂｅｈａｅｌｔｅｒとも呼ばれる）安全外殻８を貫通して外部の周辺へ案内される１つのベント配管１０を有し、このベント配管に、この配管を通って流れるベント流を処理し洗浄／濾過するための様々な装置が接続されている。
【００１８】
ベント配管１０の安全外殻８内部部分は流入口１２の下流側に、ベント運転中に格納容器４からベント配管１０に流入しベント流を形成するガスと蒸気の混合気（ベントガスと略記）のために、ベント流で運ばれる水素を酸素と無焔で再結合させて水蒸気に変換するための公知の方式の１つの触媒式再結合器１４を有する。この発熱性の再結合反応時に、それでなくても一般的にかなり高温で流入口１２に流入するベント流は飽和蒸気条件を超えて強く過熱される。
【００１９】
このベント流を後置接続された洗浄およびフィルター装置で取り扱える温度レベルにするための第１の冷却は、まだ安全外殻８の内部で、再結合器１４の下流に配置された１つのガス冷却器１６（ここでは模式的にしか示されていない）により行われ、このガス冷却器は例えば自然循環（自然対流）により格納容器４の内部で再冷却される。これに代えて又はこれに加えて、ガス冷却器１６の２次側を冷却流体で再冷却することもでき、この冷却流体は好適にはジェットポンプまたは同等品を用いてこの格納容器内部の相応の水容器から受動的に吸い上げられる（ここには示されていない）。別の代案では、この再冷却を部分的に又は全体的に格納容器４の外部で行うことができる。
【００２０】
安全外殻８を通る貫通部１８の下流に２つの遮断弁２０がベント配管１０に直列に接続されており、これらの遮断弁は原子力設備６の正常運転時には閉じられており、安全外殻８で囲まれた格納容器４の内部での顕著な圧力上昇を伴う事故時または故障時にはベント運転を開始すべく開かれる。
【００２１】
これら両方の遮断弁２０の下流には、圧力逃がし配管とも呼ばれるベント配管１０に熱回収型の熱交換器２２が接続されており、そのなかでベントガスがさらに冷却される。熱交換器２２のこの再冷却は好ましくは、ベント配管１０のさらに下流の部分におけるより低温レベルのベント流により行われる（以下を参照）。
【００２２】
熱交換器２２に続いて、依然として高圧のベントガスはベンリュリー洗浄機として構成された湿式洗浄機２４に入る。この湿式洗浄機２４は全面を１つの囲壁で囲まれた１つの洗浄液容器２６を有し、この洗浄液容器の中には洗浄液２８、すなわち基本的には水が最大充填レベルまで保持されている。ベント配管１０を介して洗浄液容器２６に流入するベントガスは、並列接続された複数のベンチュリーノズル３０を介して洗浄液２８の中に入る。
【００２３】
これらのベンチュリーノズル３０は液面レベル３２の下方に配置されている。これらのベンチュリーノズル３０を貫流する際に、ベントガスは、各ノズル管の狭隘部（スロート部）の領域において例えばリングスリット供給口として形成された吸入開口を介して洗浄液容器２６から周辺の洗浄液２８を巻き込む。その結果、浮遊粒子（エアロゾル粒子）を含んだベントガスと巻き込まれ断片化された洗浄液２８の液滴との密接な相互作用が生じ、それにより結果的に浮遊粒子の洗浄液への移送が行われる。
【００２４】
ベンチュリー洗浄機の具体的な実現化については欧州特許出願公開第０２８５８４５Ａ１号明細書または欧州特許第１６５８６２１Ｂ１号明細書を参照されたい。
【００２５】
複数のベンチュリーノズル３０の流出開口から吐出されたベントガスと洗浄液２８の混合物は次に重力により再びその構成成分に分離し、ベントガスから分離されたエアロゾル粒子は洗浄液２８に最大限閉じ込められてとどまる。このようにしてエアロゾル粒子を浄化されたベントガスは液面レベル３２の上方の溜め空間３４に集まり、気液分離機３６を通り、続いて洗浄液容器２６から出て、洗浄液容器２６の頭部に接続されたベント配管１０のその次の区画に入る。
【００２６】
さらに下流で１つの絞り弁３８がベント配管１０に接続されており、この絞り弁は膨張とこれに伴うベントガスの乾燥を惹き起こす（膨張乾燥）。
【００２７】
引き続き、図１に示されているように、ベント配管１０は熱交換面（蛇行配管４０）を形成すべくあらためて洗浄液容器２６の中に導かれ、これにより洗浄液２８からこの間に幾分冷却されたベントガス流への熱伝達が行われる。
【００２８】
その後でベントガスは、含まれている蒸気成分の凝縮が確実に避けられている過熱状態で、モレキュラーシーブ４２を貫流する。このモレキュラーシーブ４２は主にヨー素およびヨー素含有化合物、特に短鎖の有機化合物（有機ヨー素）の封じ込めのために設計されており、この目的のために例えばゼオライトベースの吸収フィルターとして実現されている。このモレキュラーシーブ４２は図示の構成を変更して、構造的に湿式洗浄機２６の中に組み込み、直接に熱結合してもよい。ヨー素封じ込めのために設けられたモレキュラーシーブ４２は、希ガス封じ込めのために設けられる活性炭（以下を参照）とは異なり、通常は再生できない。したがって、このモレキュラーシーブは容量的には、開始から終了までの完全なベントプロセス用に設計されているのが好適である。しかし、この封じ込め容量を、並列に接続された多数のモレキュラーシーブに分割することも可能である。
【００２９】
湿式洗浄機２４におけるエアロゾル濾過を終えて流出したベントガスは、モレキュラーシーブ４２の下流の熱回収型熱交換器２２において、湿式洗浄機２４に入るベントガスからその熱含有量の一部を受け取る。ベントガスのこの更なる過熱によって、後置接続される複数の希ガス吸着塔（以下を参照）における蒸気成分の凝縮を、確実に妨ぐことができる。
【００３０】
更に下流で、ベント配管１０は１つの３方向弁４６（より正確に云えば、３つの接続部と２つの開閉箇所を有する３／２方向弁）で２つの並列な部分セクションに分岐し、これらの部分セクションにそれぞれ１つの希ガス吸着塔（吸着塔４４と略記）が接続されている。両方の吸着塔４４の下流で、これら両方の部分セクションは３方向弁４６と同様に構成された３方向弁４８において再び合流する（双子配置）。両方の３方向弁４６、４８は好適には機械的に、又は付設された制御電子機器によって互いに連携されているので、ベント運転時には、弁のポジションに応じて、両方の吸着塔４４の内の一方、又は、他方がベントガスで貫流される。すなわち、吸着運転では、両方の吸着塔４４の内の１つだけがベントガス洗浄に関してその都度作動状態となっており、これを吸着運転中と呼ぶ。ベント配管１０から切り離され、非作動状態となっているそれぞれの吸着塔４４は、この状態においてフラッシングされ、そうしてその次の作動状態に備えることができる（以下を参照）。この両方の３方向弁４６、４８の替わりに、同等の機能を有する他の弁の組合せを使用することもできる。
【００３１】
洗浄作動中のそれぞれの吸着塔４４において、ベントガスに含まれている希ガス、特にキセノンおよびクリプトンが動的吸着により吸着剤に封じ込められる。種々の希ガスに対して高い封じ込め率を得るために、複数の吸着剤を使用することができ、場合によってはこれらを互いに組み合わせることができる。この吸着剤／これらの吸着剤は、例えば活性炭および／またはゼオライトおよび／またはモレキュラーシーブの多数の層および／または流れ方向に相前後して続く多数のゾーンで構成することができる。これに加えて放射性のメチルヨウ化物を同位体交換または塩形成によって分離するために、さらに添着された活性炭（例えば、カリウムヨウ化物による添着）を使用すると好適である。
【００３２】
ベント配管１０の、湿式洗浄機２６と吸着塔４４の間にある中間部に設置されている絞り弁３８は次のように調整される。すなわち、格納容器の圧力とほぼ同一の圧力を有する第１の配管区画に対してはベントガスの圧力降下が生じるが、周囲雰囲気の圧力に対してはまだ過圧となるように調整される。こうして吸着塔４４は、これを通って流れるガスの体積を減少すべく、過圧下で運転される。吸着塔４４の下流では、周囲の雰囲気への圧力バランスを図るべく、ベント配管１０にもう一つの絞り弁５０が配置されている。
【００３３】
すなわち、このベント配管は、絞り弁３８の上流の高圧区画、両方の絞り弁３８、５０の間の中圧区画および絞り弁５０の下流の低圧区画を有する。
【００３４】
絞り弁５０の下流には、吸着塔４４で吸着剤から剥がれるかもしれない吸着剤粒子を封じ込めるためのフィルター５２がベント配管１０の最後の配管区画に接続されている。最終的に、洗浄され濾過されたベント流が煙突５４を通って排出される。
【００３５】
ベント運転を開始する前に、両方の吸着塔４４は最大の受入れ容量ないし封じ込め容量を有している。両方の遮断弁２０を開くことによりベントが始まると、３方向弁４６、４８を相応に制御することによって、例えば最初に図１の左側の吸着塔４４が作動するように接続され、一方右側の吸着塔４４はベント流から遮断されていわゆる待機状態となる。こうして、左側の吸着塔４４において搬送ガス流から希ガスが選択的に分離される。この場合、この吸着塔が負荷を負う。左側の吸着塔４４が容量限界に達する（Ｄｕｒｃｈｂｒｕｃｈ）直前に、右側の吸着塔４４に切り替えられる。
【００３６】
吸着によりそれまでに左側の吸着塔４４に蓄積された希ガスは、右側の吸着塔４４の吸着運転中に格納容器４に帰還される（その次の切替プロセスの後では、逆になる）。逆洗運転中の吸着塔４４はこれにより再生される。この目的のために、これら複数の吸着塔４４に対して１つのフラッシング・フィードバックシステム５６が設けられ、これについて以下において詳述する。
【００３７】
前記フラッシング・フィードバックシステム５６は好適には受動的に作動し、格納容器雰囲気および／またはベント流に含まれている崩壊物質および放射能担体の崩壊熱によって駆動される。
【００３８】
図１に示された案では、湿式洗浄機２４の内部に蓄積された核分裂生成物の崩壊熱を利用して、貯えられた水が蒸発される。このようにして得られた水蒸気が吸着塔４４のためのフラッシング媒体として役立てられ、同時に、このフラッシング媒体を輸送／搬送するためのジェットポンプ５８の駆動媒体として働く。
【００３９】
具体的には、少なくとも部分的に水６０を充填された蒸気ボイラー６２が設けられ、この蒸気ボイラーは、ベント運転中に核分裂生成物が濃縮された洗浄液２８からこの蒸気ボイラー６２の受水槽に熱伝達が行われるように、湿式洗浄機２４の洗浄液容器２６に熱的に接続されている。このために、この蒸気ボイラーを図１に示されているように構造的に湿式洗浄機２４に組み込むか、または、これに直接隣接して設置することができる。しかし、洗浄液２８と蒸気ボイラー中の水６０は好適には隔壁により物質的に互いに分離されている。水６６の代わりに、フラッシング媒体としておよび／または駆動媒体として課せられた責務を満足する他の蒸発可能な流体を使用することも可能である（以下を参照）。
【００４０】
さらに、一方では湿式洗浄機２４の洗浄液２８の中に、他方では蒸気ボイラー６２の受水槽の中に突き出た１つの自然循環ループ６４が設けられると好適であり、この自然循環ループにおいて適切な伝達媒体（熱伝達媒体、例えば、冷媒またはサーマルオイル）が熱サイフォンまたはヒートパイプの方式の自然対流によって、相転移を有して又は相転移なしに、循環し、所望の熱伝達が行われる。こうして湿式洗浄機２４内の洗浄液２８は上記対策がない場合よりもゆっくりと冷却、蒸発され、補給なしに長期間使用可能である。
【００４１】
ベントプロセスの開始時（始動運転）のために特に、蒸気ボイラー６２に補助ヒーター６６を設置することができる。この補助ヒーターは代案として、好適には原子炉の崩壊熱により加熱された流れ媒体を利用して同様に受動的に、または、蓄電池に貯えられた電気エネルギーを利用して、駆動される。
【００４２】
蒸気ボイラー６２および洗浄液容器２６において消費された水の補給は、相応の外部接続を介して行うことができる。
【００４３】
このようにして発生された加圧状態の水蒸気６７は水面レベル６８の上部に蒸気ボイラー６２の蒸気溜まり７０を形成する（蒸気貯蔵部）。この蒸気の取り出しは遮断弁７２を開いて蒸気取出し配管７４を介して行われる。この蒸気流の第１の部分流はジェットポンプ（英語では、Ｓｔｅａｍ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）５８の駆動のために使われる。このために、分岐配管７６が蒸気取出し配管７４からジェットポンプ５８の駆動ノズルの駆動媒体接続部７７に案内されている（当然ながら、分岐配管の替わりに蒸気ボイラー６２への直接接続も可能である；図２の代案も参照されたい）。
【００４４】
前記第１の部分流よりも少ない質量流量の、水蒸気６７の第２の部分流は絞り弁７８を備えた分岐配管８０を介してフラッシング媒体として、ベント流から切り離されたちょうど非作動状態の吸着塔４４に導かれる。そこで、この分岐配管８０はフラッシング媒体供給配管とも呼ばれる。分岐部８２および後置接続された複数の遮断弁８４、これは代案として分岐部８２に設けられた１つの３方向弁でもよい、を介して、フラッシング媒体がちょうどフラッシング運転中の吸着塔４４に供給される。この場合、このフラッシング貫流は吸着運転中の貫流方向とは逆方向に行うのが目的に適っている。換言すると、両方の吸着塔４４のそれぞれにおいて、ベント流に対する流入側が、フラッシング媒体流に対しては流出側となり、逆になる。
【００４５】
フラッシング媒体の流れ方向において両方の吸着塔４４の出口側に複数の遮断弁８６を備えた複数の配管が接続されており、これらの配管は合流部８８で合流して１つの単一のフラッシング媒体排出管９０となっている。代案として、ここでも１つの３方向弁を合流部８８に設置することが可能である。弁４６、４８、８４、８６の適切な連動および／または制御により、フラッシング媒体流の相応の反対側への切替を伴って、ベント流の一方の吸着塔４４から他方への切り替えを確実に行うことができる。
【００４６】
フラッシング媒体の貫流時に、それまでそれぞれの吸着塔４４に蓄積されていた（吸着されていた）希ガスが再び放出され（脱着され）、フラッシング媒体流によりそこから搬出される。こうしてその吸着塔４４はその次の吸着サイクルに向けて再びリフレッシュされる。
【００４７】
図１の実施例では、フラッシングプロセスでそれぞれの吸着塔４４から放出された希ガスは格納容器４にフィードバックされる。このために、これらの吸着塔４４から遠ざかるフラッシング媒体排出配管９０がジェットポンプ５８の吸込み接続部９２に接続され、その出口側が戻り配管９４に繋がっており、この戻り配管が安全外殻８を通って格納容器４に案内されている。ジェットポンプ５８の通常の機能原理により、希ガスを含んだフラッシング媒体（比較的低圧の水蒸気）は駆動媒体（比較的高圧で高い流速を有する水蒸気）により吸い込まれ、力積の伝達のもとにこの駆動媒体と混合し、圧縮され、戻り配管９４を介して格納容器４に帰還搬送される。フラッシング媒体排出配管９０と戻り配管９４はまとめて再循環配管とも呼ばれる。
【００４８】
安全外殻８の外部に在る区画において、戻り配管９４に、安全外殻８の直近で２つの遮断弁９６が直列に接続されており、これにより、配管の破損または気密漏れの際にこの戻り配管９４を確実に閉鎖することができる。これによって、このような場合に、格納容器内雰囲気がこの配管を介して周囲に流出することが防がれる。
【００４９】
洗浄液容器２６と戻り配管９４との間の連結配管９８は、格納容器のベント終了後に湿式洗浄機２４を空にするためのものである。
【００５０】
このフラッシング・フィードバックシステム５６の重要なシステムコンポーネントの設計は次のようになされている。すなわち、一方では、駆動媒体と混合され放射能を含んだフラッシング媒体をそこを支配している系の圧力に抗して格納容器４にフィードバックすべく、ジェットポンプ５８の搬送圧力がその押し込み側で十分であること。他方では、これにより生じる格納容器４での圧力上昇がベント配管１０を介しての圧力逃がしに対して小さく、その結果、格納容器４の正味の有意義なベントが実際に行われること。
【００５１】
代案として、ジェットポンプ５８は、相応の貯蔵容器内で加圧されて用意される独立した駆動ガス、特に窒素で駆動することができる。
【００５２】
希ガスを含んだフラッシング媒体を格納容器４にフィードバックするために、ジェットポンプ５８の替わりに、他のタイプのポンプを利用することもできる。このようなポンプは好適には、格納容器４に含まれている崩壊熱により受動的に駆動される。
【００５３】
図２に示されたベントおよび放射能封じ込めシステム２の案では、図１に示された案とは異なり、湿式洗浄機２６の替わりに乾式フィルター１００、例えば砂床フィルター（Ｓａｎｄｂｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）がベント配管１０に接続されている。
【００５４】
これにより、駆動およびフラッシング媒体として働く水蒸気６７用の蒸気ボイラー６２を洗浄液容器２６に熱的に接続するという、図１で知られている可能性がなくなる。
【００５５】
その替わりに、蒸気ボイラー６２の代替加熱を格納容器４内に存在する崩壊熱により行うようにすることができ、これは２重矢印１０２で模式的に示されている。このために、例えば、自然循環で、相転移を伴って又は伴わないで運転される複数の対流循環路を格納容器４から安全外殻８を通って案内することができる。熱源とヒートシンクとの間の温度差が比較的小さい場合にはヒートポンプ循環を使用することもでき、そのフィードポンプは好適には格納容器４内の利用可能な熱源により、場合によっては他のエネルギー形態（例えば、圧縮空気、電気）をも経由して、受動的に駆動される。これに関連した熱源としては特に格納容器４内部の触媒式の再結合器１４および／またはこれに後置接続されたガス冷却器が考慮対象となる。
【００５６】
吸着塔４４の逆洗のために、水蒸気の替わりに、例えば窒素（または、他のフラッシングガス）を利用することができ、これは窒素圧力容器から取り出される。
【００５７】
適切な運転温度を確保するために、希ガス吸着のために導かれたベントガスに内在している熱による加熱に加えて、吸着塔４４の別個の加熱を行うことができる。
【００５８】
これに関連して、図１および図２に示された実施例を組合せ可能な有利な熱回収型の加熱案が図３に示されている。この場合には、高温のベントガスが安全外殻８を通り抜けた後、先ず複数の吸着塔４４において、そのそばを通って導かれ、熱伝達のためにこれらの吸着塔と熱的に接触し、その後、引き続き、前述したように乾式フィルター１００（代案として、図１のような湿式洗浄機２４）を貫流し、最終的にこれらの吸着塔４４に入り、そこで吸着剤と相互作用を行う。
【００５９】
このために、それぞれの吸着塔４４は例えば二重被筒を有し、熱伝導性の良い内側被筒が、乾式フィルター１００で（代案として、湿式洗浄機２４で）前洗浄された中圧のベント流のための吸着剤を包含した流路を取り巻いている。内側被筒と外側被筒の間の中間空間を格納容器４から直接来る高圧のベント流が、好ましくは中圧のベント流とは逆方向に、流れ、含有熱の一部を内側に向けて放出し、吸着剤ベッドを加熱する。
【００６０】
さらに、受動的な蓄熱器をこれらの吸着塔４４に組み込むことができる。例えば、蓄熱板またはこれと同等のものである。
【００６１】
図２および図３と関連して記載された様々な基本コンセプトの変更案が、それ自身でも、図１の設備との組み合わせにおいても利用可能である。
【００６２】
並列に接続された２つの吸着塔４４の替わりに、これを普遍化して３つ以上の吸着塔４４を設置することも可能である。目的に適うように、これらのうち少なくとも１つはベント中に常に吸着運転を行い、残りの複数の吸着塔はフラッシング運転または待機運転とすることができる。この場合、配管敷設と弁の配置は相応に適合される。
【００６３】
本発明によるベント及び放射能封じ込めシステムは、好適には、安全外殻で囲まれた原子炉を有する原子力発電所で使用されるが、研究炉または核燃料加工施設におけるような他の適用も可能である。さらに、例えば、気密にされた安全外殻の内部で危険物質が加工される施設および事故時に設計を超える過圧状態が生じうる施設のような、原子力以外の産業施設での使用も考えられる。
【符号の説明】
【００６４】
２    ベント及び放射能封じ込めシステム
４    格納容器
６    原子力設備
８    安全外殻
１０    ベント配管
１２    流入口
１４    再結合器
１６    ガス冷却器
１８    貫通孔
２０    遮断弁
２２    熱交換器
２４    湿式洗浄機
２６    洗浄液容器
２８    洗浄液
３０    ベンチュリーノズル
３２    液面レベル
３４    溜め空間
３６    気液分離器
３８    絞り弁
４０    冷却蛇行管
４２    モレキュラーシーブ
４４    吸着塔
４６    ３方向弁
４８    ３方向弁
５０    絞り弁
５２    フィルター
５４    煙突
５６    フラッシング・フィードバックシステム
５８    ジェットポンプ
６０    水
６２    蒸気ボイラー
６４    自然循環ループ
６６    補助ヒーター
６７    水蒸気
６８    水面レベル
７０    蒸気溜り
７２    遮断弁
７４    蒸気取出し配管
７６    分岐配管
７７    インジェクション流体接続部
７８    絞り弁
８０    分岐配管（フラッシング媒体供給配管）
８２    分岐部
８４    遮断弁
８６    遮断弁
８８    合流部
９０    フラッシング媒体排出配管
９２    吸込み接続部
９４    戻り配管
９６    遮断弁
９８    連結配管
１００    乾式フィルター
１０２    二重矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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