AT268465B - Brennstoffelement für Kernreaktoren - Google Patents

Description

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  Brennstoffelement für Kernreaktoren 
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Hohlraumes auf verschiedene Weise getroffen bzw. erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn der ringförmige Hohlraum gestaltmässig der Graphitkugeloberfläche weitgehend angepasst wird. Zu diesem Zweck kann der Hohlraum entweder in Form der Flankenschale einer Kugelzone bzw. als
Kugelschalentoroid ausgebildet oder aber so gestaltet werden, dass er die äussere Mantelzone eines
Doppelkegelstumpfes bildet. In beiden Fällen werden dabei die inneren, einander zugewandten
Ringkanten des den Brennstoff aufnehmenden Hohlraumes zweckmässig gebrochen. Auf diese Weise wird nicht nur durch Ausschaltung von Kerbwirkungen die mechanische Festigkeit der Graphitkugeln verbessert, sondern zugleich auch eine homogenere Temperaturverteilung in der Kugelschale erreicht. 



   Mehrere Ausführungsbeispiele   erfmdungsgemäss   beschaffener Brennstoffelemente sind in den Zeichnungen im Schnitt dargestellt. 



   Die Brennstoffkugel nach Fig. 1 besteht aus den beiden Graphithalbkugeln-1, 2--, die über den gleichfalls aus Graphit bestehenden   Schraubzapfen-3-mit   gegenläufigem Schraubgewinde miteinander verbunden sind. In den Halbkugeln sind zwei deckungsgleich liegende, ringförmige   Aussparungen-l', 2'-- vorgesehen,   die zusammen einen ringzylindrischen Hohlraum bilden, der mit den umhüllten   Uran-Partikeln--4--gefüllt   ist. Diese sind gegen die   Stossfuge--5--der   Halbkugeln durch den ringförmigen   Graphitverschluss-6-abgeschirmt.   



   Die in Fig. 2 dargestellte Brennstoffkugel unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, dass der die beiden   Halbkugeln-1, 2-   verbindende   Schraubzapfen-3'--hier   unmittelbar an der einen Halbkugel--l--vorgesehen bzw. aus letzterer ausgearbeitet ist. 



   Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist in die Graphitkugel-7--, die mit einer entsprechend grossen   Sackbohrung --8-- versehen   ist, eine mit Aussengewinde versehene   Graphitpatrone-9-eingeschraubt.   Sie enthält den ringzylindrischen   Hohlraum-10--,   der mit den umhüllten   Spaltstoffen --4-- gefüllt   ist. Darin ist abschliessend auch noch der ringförmige   Graphitverschluss-6-vorhanden.   



   Das in Fig. 4 dargestellte kugelförmige Brennstoffelement besteht wieder aus den beiden   Graphithalbkugeln-11, 12--   und dem mit gegenläufigem Gewinde versehenen Gewindenippel   - -13--.   Die   Hohlräume --11'und 12'-- bilden   hier aber zusammen die Mantelzone eines zweiseitigen Kegelstumpfes. Dessen Kanten sind gebrochen. Der doppelkonische Ringspalt ist mit umhüllten Brut-und/oder Brennstoff-Partikeln--14--gefüllt und gegen die äquatorial verlaufende   Trennfuge--15--durch   eine ringförmige   Graphitscheibe--16--abgeschlossen.   



   Bei der Brennstoffkugel nach Fig. 5 erfolgt die Verbindung der beiden Graphithalbkugeln   - -11, 12--   durch einen   Gewindezapfen-13'-,   der integrierender Bestandteil der Halbkugel   --11-- ist.   Die   Aussparungen --11'12'-- für   die Aufnahme der   Brut-und/oder Brennstoffteilchen   sind hier in Form der Flankenschale einer Kugelzone ausgebildet, bilden also mit andern Worten ein Kugelschalentoroid. Zur Vermeidung eines durchgehenden Spaltes an der Stossfuge der beiden Halbkugeln, welcher bei stärkerer Erwärmung des Gewindezapfens auftreten könnte, besitzt die 
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   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Brennstoffelement für Kernreaktoren, bestehend aus einer Graphitkugel mit innerem Hohlraum und darin untergebrachten, mit einer Umhüllungsmasse aus   z. B.   pyrolytischem Graphit versehenen 
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 Hohlraum (1', 2' bzw. 10) ringförmig ausgebildet und in der Nähe des Umfanges der in ihrem zentralen Bereich von Spaltstoffen freien Graphitkugel (7) angeordnet ist. 
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Claims (1)

1. die Graphitkugel aus zwei miteinander verschraubten Halbkugeln (1, 2) besteht, in denen zwei deckungsgleich zueinanderliegende, ringförmige Aussparungen (1', 2') vorgesehen sind, die mit den umhüllten Spaltstoffen (4) ausgefüllt und gegen die Stossfuge (5) der Halbkugeln durch einen ringförmigen Graphitverschluss (6) abgeschirmt sind. EMI2.4 die beiden Halbkugeln (1, 2) über einen aus Graphit bestehenden Schraubzapfen (3) mit gegenläufigem Gewinde verbunden sind. <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1