BR112012030875B1

BR112012030875B1 - reatores nucleares

Info

Publication number: BR112012030875B1
Application number: BR112012030875-0A
Authority: BR
Inventors: Christiaan Erasmus; Michael Philip Hindley
Original assignee: Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2020-10-13
Also published as: CN103238188B; US8742382B2; KR20130097702A; RU2012155517A; BR112012030875A2; EP2577674B1; CA2801378A1; JP2013535004A; US20130270460A1; EP2577674A2; JP5922106B2; CA2801378C; ZA201208992B; CN103238188A; WO2011151801A3; CL2012003389A1; WO2011151801A2; KR101531898B1; RU2562617C2

Abstract

REATORES NUCLEARES A invenção se refere a um bloco refletor de nêutron. O bloco refletor de nêutron compreende uma primeira parte e uma segunda parte. A primeira parte tem uma primeira face final e rebordos intermediários localizados opostamente que são espaçados da primeira face final. A primeira face final e os rebordos intermediários são ligados através de faces Iaterais espaçadas e faces superior e inferior espaçadas. A segunda parte se destaca da primeira parte entre os rebordos intermediários e tem faces laterais espaçadas e faces superior e inferior espaçadas. As faces laterais da segunda parte são mais estreitamente espaçadas em relação às faces laterais da primeira parte. A segunda parte também tem uma segunda face final localizada opostamente à primeira face final.

Description

Esta invenção se refere a reatores nucleares. Mais particularmente, a invenção se refere a refletores laterais para reatores nucleares de gás resfriado de alta temperatura. A invenção provê um bloco refletor de nêutron e uma montagem de bloco refletor de nêutron. A invenção se estende a um refletor lateral incluindo a montagem de bloco refletor de nêutron e a um reator nuclear tendo tal refletor lateral.

Descrição do estado da técnica

Nos reatores de gás resfriado de alta temperatura, tipicamente do tipo de leito granular, as estruturas principais são componentes estruturais que são providos em torno do núcleo e que definem e mantém a geometria de um leito granular que forma o núcleo. As estruturas centrais normãlmente compreendem dois componentes principais, a saber, estrutura cerâmica central e uma montagem de tambor central. A estrutura de cerâmica central inclui tipicamente um refletor de topo, um refletor lateral e um refletor de fundo. Estes refletores são tipicamente de um material adequado refletivo de nêutron, normalmente grafite, e estão na forma de blocos que são empilhados em uma configuração vertical, desta forma formando colunas. Estas colunas são verticalmente apoiadas pela montagem de tambor central e lateralmente por meio de barreiras laterais. Os refletores agem principalmente para refletir os nêutrons de volta para o núcleo de forma a aumentar a atividade físsil no núcleo. Quando o grafite é usado como material refletivo, os refletores também agem como moderadores de nêutron. A presente invenção é direcionada particularmente para o refletor lateral da estrutura central e em particular, aos blocos refletores de nêutron dos quais este é formado.

Os blocos de grafite usados como blocos refletores de nêutron nos reatores nucleares de gás resfriado de alta temperatura, particularmente nos refletores laterais destes, são expostos a temperaturas extremamente altas e a um nível de fluxo rápido de nêutron. A exposição a estas condições extremas faz com que o grafite primeiramente se encolha e então posteriormente se dilate, levando a tensões internas desiguais sendo geradas nos blocos refletores de grafite. Além disso, sob estas condições extremas inerentes as propriedades do 5 10 15 20 25 30 material do grafite também são suscetíveis à mudança. Estas mudanças da propriedade material inerente adicional resultam na distribuição da tensão interna dos blocos de grafite sendo anormalmente complicadas e o comportamento dos blocos sendo contra intuitivos. Em alguns casos, a tensão interna gerada nos blocos de grafite pode exceder a força do grafite, fazendo com que os blocos rachem. Estas tensões internas podem, algumas vezes, fazer com que a integridade estrutural do bloco seja comprometida. É, portanto, imperativo limitar as tensões internas que são geradas nos blocos refletores.

O depositante está ciente de que uma possível abordagem para limitar a geração de tensões internas nos blocos refletores de nêutron é limitar ou minimizar o tamanho dos blocos, desta forma limitando a magnitude das tensões internas geradas dentro dos blocos. Em tal caso, o refletor lateral para uma construção central convencional tipicamente deve compreender duas ou mais camadas de grafite refletor, com a camada interna então tendo blocos menores que a camada externa. No entanto, é a experiência do Depositante que a redução no tamanho dos blocos expostos, isto é, aqueles incluídos na camada interna introduzem outras dificuldades e desvantagens. Uma destas é que o fluxo de vazamento de gás através do refletor lateral pode ser aumentado devido ao uso de uma camada refletora adicional, assim, impactando negativamente na eficiência térmica do reator. Outra desvantagem é que o fluxo de calor entre as camadas dos blocos é diminuído e leva a capacidade passiva de resfriamento do núcleo a ser reduzida. Adicionalmente, a via do fluxo de calor constituída pelo refletor lateral é interrompida devido à configuração de dupla camada e necessita a provisão do resfriamento para um lado interno dos blocos refletores onde as temperaturas estão em um máximo e o efeito de diferenciais de temperaturas entre a massa do bloco e um canal de resfriamento é mais severo. Estes diferenciais de temperaturas novamente dão surgimento à tensão sendo gerada nos blocos refletores, com o máximo possível/diferença operável na temperatura assim sendo limitada pela força do material. Isto por sua vez limita o diferencial máximo de temperatura entre a entrada de gás refrigerante e temperatura de saída que tem uma influência direta na eficiência de toda a fábrica. Objetivos da invenção 5 10 15 20 25 30

A presente invenção busca prover um bloco refletor tendo bom manuseio da tensão e propriedade de geração de tensão reduzidos, e preservar uma via de fluxo de calor do bloco refletor lateral enquanto também reduz a tensão que é experimentada pelo bloco refletor de nêutron.

Breve descrição da invenção

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um bloco refletor de nêutron, que compreende: uma primeira parte tendo uma primeira face final e rebordos intermediários localizados opostamente espaçados da primeira face final, a primeira face final e os rebordos intermediários sendo ligados pelas faces laterais espaçadas e faces superior e inferior espaçadas; e uma segunda parte, que se destaca da primeira parte entre os rebordos intermediários e têm faces laterais espaçadas e faces superior e inferior espaçadas, as faces laterais da segunda parte sendo mais estreitamente espaçadas em relação às faces laterais da primeira parte, e a segunda parte tendo também uma segunda face final localizada opostamente a primeira face final.

Será percebido que a segunda parte desta forma tem um perfil estreitado lateralmente em relação à primeira parte.

A primeira e a segunda parte do bloco refletor podem se afunilar na largura, isto é, na distância interfacial entre as faces laterais destas, em uma direção da primeira face final em direção à segunda face final. Será percebido que, quando as partes do bloco refletor se afunilam em largura, o posicionamento de uma pluralidade de blocos refletores similarmente moldados em um relacionamento lado-a-lado no qual se apoiam um ao outro, tipicamente com as faces laterais correspondentes da primeira e segunda parte dos respectivos blocos refletores adjacentes sendo adjacentes um ao outro e as faces laterais da primeira parte apoiando-se uma a outra, pode resultar na formação de um arranjo geométrico de formato fechado de um número suficiente de blocos refletores de nêutron. O número de blocos refletores necessários para a formação de tal 5 10 15 20 25 30 arranjo de formato fechado, obviamente, dependeria tipicamente do ângulo no qual a primeira e a segunda parte do bloco refletor estão afuniladas. Pelo menos uma da primeira e segunda parte pode ter uma passagem passando através destas a partir da sua face superior para sua face inferior.

Tipicamente, a passagem ou passagens podem ser providas a fim de acomodar, em uso, uma haste de controle e/ou permitir que o fluido refrigerante seja passado através destas. Tipicamente, a primeira parte tem uma passagem de fluxo do fluido refrigerante e a segunda parte tem uma passagem da haste de controle respectivamente passando através dela.

Em uma realização da invenção, as faces laterais da segunda parte podem ser planas. Alternativamente, as faces laterais da segunda parte podem ser curvadas, quando o bloco refletor de nêutron é visto na visão plana. Em tal caso, as faces laterais da segunda parte podem tipicamente ter uma curvatura convexa e podem se estender mais profundamente para dentro na segunda parte em direção aos rebordos intermediários em direção à segunda face final. Desta forma, quando a segunda parte tem uma passagem de haste de controle passando através dela, as faces laterais da segunda parte, quando curvadas, tipicamente se curvariam para dentro parcialmente em torno da passagem da haste em uma direção aos rebordos intermediários. Em alguns casos, isto pode resultar nos rebordos intermediários se estendendo mais profundamente na segunda parte que seria o caso quando as faces laterais da segunda parte são planas.

O bloco refletor de nêutron pode ser preferencialmente simétrico sobre um plano interseccionando-o ao longo de uma linha média longitudinal da face superior ou inferior deste. Adicionalmente, a primeira e a segunda partes podem ter espessuras iguais, isto é, distâncias interfaciais entre as faces operacionalmente superior e operacionalmente inferior destas. As faces operacionalmente superior e operacionalmente inferior da primeira parte e da segunda parte seriam, desta forma, tipicamente niveladas uma a outra, assim definindo faces uniformes operacionalmente superior e operacionalmente inferior do bloco refletor. 5 10 15 20 25 30

O bloco refletor de nêutron pode ser de qualquer material refletivo de nêutron adequado. Preferencialmente, o bloco refletor de nêutron é de grafite.

Um recesso pode ser definido em cada um dos lados da segunda parte, adjacente a cada um dos rebordos intermediários. Será percebido que tais espaços resultariam tipicamente nos rebordos se estendendo mais profundamente na segunda parte que seria o caso quando os recessos não são definidos. Os recessos tipicamente se estendem ao longo da largura da segunda parte, se abrindo nas faces superior e inferior desta.

Em uso, uma pluralidade de blocos refletores de nêutrons pode ser montada lado-a-lado para formar uma montagem de bloco refletor, tipicamente com as faces laterais da primeira parte adjacentes dos blocos refletores adjacentes estando em contiguidade. Fixar os blocos refletores em relação um ao outro em tal montagem pode ser alcançado por meio de blocos chave, os blocos chave sendo configurados para serem entrepostos complementarmente em espaços que são definidos entre as faces laterais da segunda parte adjacentes dos blocos refletores de nêutron adjacentes. Se apropriado, isto é, se o bloco refletor tiver recessos conforme descrito aqui anteriormente, os blocos chave podem ter tipicamente projeções complementarmente configuradas para espaços nos recessos.

Desta forma, de acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida uma montagem de bloco refletor de nêutron, que inclui um par de blocos refletores de nêutron de acordo com o primeiro aspecto da invenção e tendo recessos definidos nas faces laterais da segunda parte desta conforme descrito acima, os blocos refletores se apoiando em relacionamento lado-a-lado de forma que as faces laterais adjacentes da primeira parte dos blocos refletores se apoiem uma à outra com um espaço sendo definido entre as faces laterais adjacentes da segunda parte dos blocos refletores de nêutron; e um bloco chave localizado no espaço entre as faces laterais adjacentes da segunda parte dos blocos refletores de nêutron e travando os blocos refletores de nêutron juntos. 5 10 15 20 25 30

O bloco chave pode ter projeções complementares que se encaixam aos recessos nas faces laterais da segunda parte dos blocos refletores de nêutron.

Em particular, o bloco chave pode compreender uma parte de espaçamento e uma parte de fixação, com a parte de fixação provendo as projeções complementares. A parte de espaçamento pode ser complementarmente moldada para, e assim, pode preencher operacionalmente o espaço entre as faces laterais da segunda parte dos blocos refletores de nêutron. Desta forma, quando as faces laterais da segunda parte são planas, as faces laterais correspondentes da parte de espaçamento do bloco chave também podem ser planas, em cujo caso um perfil de divisão entre a parte de espaçamento e a segunda parte seriam tipicamente retas. Similarmente, quando as faces laterais da segunda parte são curvadas, as faces laterais da parte de espaçamento podem ter uma curvatura complementar no seu perfil de visão plana, em cujo caso o perfil de divisão entre a parte de espaçamento e a segunda parte seria curvada.

Tipicamente, em uso, a montagem pode incluir uma pluralidade de blocos refletores de nêutron arranjados lado-a-lado em contiguidade e associados a blocos chave, com os blocos refletores de nêutron sendo arranjados de forma que a montagem tenha um contorno geométrico de formato fechado com a face lateral do primeiro lado de um primeiro bloco refletor de nêutron da montagem e aquela de um último bloco refletor de nêutron da montagem se apoiando e os blocos chave conectando os blocos refletores de nêutron adjacentes uma ao outro. É esperado que a montagem tenha tipicamente um contorno poligonal isogonal ou poligonal circular. Será percebido que a montagem pode, dependendo da configuração desta, incluir normalmente um número igual de inserções de fixação ao número de blocos refletores empregados na montagem.

Em uma realização preferida da invenção, a montagem tem um perfil geralmente anular, não sendo necessariamente circular no contorno, de forma que, em uso, a montagem possa ser provida em torno do núcleo do reator, tipicamente como parte de um refletor anular para um reator nuclear. Será percebido que os blocos refletores e as inserções de fixação da montagem, respectivamente, não precisam necessariamente ser idênticas. É 5 10 15 20 25 30 previsto que as segundas partes dos blocos refletores na montagem possam se projetar mais a partir da face intermediária, isto é, operacionalmente para dentro, que outros blocos refletores na montagem e que os blocos refletores individuais também possam ter as segundas faces finais de tamanhos diferentes. Em tal caso, a montagem do refletor pode ter tipicamente uma aparência então chamada de tabuleiro de xadrez com alguns blocos refletores se destacando mais para dentro que outros. Isto também pode se aplicar as partes de espaçamento dos blocos chave. Uma face operacionalmente interna da montagem pode, portanto ser não uniforme. No entanto, é esperado que as primeiras partes dos blocos refletores empregados no reator sejam substancialmente idênticas em tamanho e formato de forma a definir uma superfície externa operacionalmente uniforme da montagem do bloco refletor. O diâmetro das passagens da haste de controle, tipicamente sendo providas nas segundas partes dos blocos, também podem se diferir.

A invenção se estende a um refletor lateral de um reator nuclear, o refletor lateral incluindo pelo menos uma montagem do bloco refletor de nêutron de acordo com o segundo aspecto da invenção.

A invenção também se estende a um reator nuclear tendo um refletor lateral incluindo pelo menos uma montagem de bloco refletor de nêutron de acordo com o segundo aspecto da invenção. O reator nuclear pode ser um reator nuclear de gás resfriado de alta temperatura tipicamente do tipo de leito granular.

Descrição resumida dos desenhos

A invenção será agora descrita a título de exemplo somente com referência aos desenhos diagramáticos a seguir:

Nos desenhos:

A Figura 1 mostra uma vista perspectiva de um bloco refletor de nêutron de

acordo com a invenção;

A Figura 2 mostra uma vista perspectiva de um bloco chave para uso em uma montagem do bloco refletor de nêutron incluindo uma pluralidade de blocos refletores de nêutron da Figura 1; 5 10 15 20 25 30

A Figura 3 mostra uma vista perspectiva do bloco refletor da Figura 1 e o bloco chave da Figura 2 em uma configuração complementarmente encaixada; e

A Figura 4 mostra uma vista perspectiva de uma montagem de bloco refletor de acordo com a invenção.

Descrição detalhada das figuras

Em referência aos desenhos e em particular a Figura 1, a referência numérica 10 geralmente indica um bloco refletor de acordo com a invenção.

O bloco 10 é de grafite.

O bloco 10 inclui uma primeira parte 12 tendo uma primeira face final 14 e rebordos intermediários opostamente localizados 16A, 16B que são espaçados da primeira face final 14.

O bloco 10 compreende ainda uma segunda parte 18 definindo uma segunda face final 20 que é localizada opostamente a primeira face final 14. A segunda parte 18 se destaca da primeira parte 12, de entre os rebordos intermediários 16A, 16B.

A primeira face final 14 e os rebordos intermediários 16A, 16B são ligados através das faces laterais da primeira parte 22A, 22B e espaçados das faces superior e inferior da primeira parte 24A, 24B. Similarmente, a segunda face final 20 e os rebordos intermediários 16A, 16B são ligados através das faces laterais da segunda parte 26A, 26B e operacionalmente as faces da segunda parte superior e inferior 28A, 28B. Será percebido que as faces superiores 24A, 28A e as faces inferiores 24B, 28B, respectivamente, são niveladas uma a outra, desta forma constituindo faces contíguas superior e inferior do bloco refletor de nêutron 10.

As faces laterais da segunda parte 26A, 26B são mais estreitamente espaçadas em relação às faces laterais da primeira parte 22A, 22B, de forma que a segunda parte 18 tem um perfil lateral geralmente mais estreito que a primeira parte 12.

Cada um dos rebordos intermediários 16A, 16B tem uma abertura 29A, 29B definidas adjacentes a estes em uma interface 27 entre a primeira e a 5 10 15 20 25 30 segunda parte, 12, 18. As aberturas 29A, 29B se projetam na segunda parte 18 e se estendem através das faces superior e inferior 28A, 28B destas.

O bloco refletor de nêutron 10, e mais particularmente a primeira e a segunda partes 12, 18 destas, respectivamente, se afunilam em largura a partir da primeira face final 14 para a segunda face final 20.

A primeira parte 12 tem uma passagem de fluido refrigerante 25 passando a partir da face superior 24A desta até a face inferior 24B desta. A segunda parte 18 tem uma passagem de haste de controle 23 passando da face superior 28A desta até a face inferior 28B desta. A passagem 23 também pode, em alguns casos, funcionar como uma passagem do sistema de fechamento reserva.

Será percebido que o bloco refletor de nêutron 10 é simétrico sobre um plano interseccionando o bloco 10 ao longo de uma linha média longitudinal A-A da face superior desta.

Agora em referência a Figura 2, a referência numérica 30 indica geralmente uma inserção de fixação, ou bloco chave de pelo menos dois dos blocos refletores 10 da Figura 1 em relação um ao outro.

A inserção de fixação 30 compreende uma parte de espaçamento 32 e uma parte de fixação 34, a parte de fixação 34 tendo duas partes de flange se projetando lateralmente 34A, 34B.

As partes de flange 34A, 34B são moldadas complementarmente para os recessos 29A, 29B definidos no bloco refletor 10 da Figura 1 e são, portanto, complementarmente recebíveis nos respectivos recessos, como é mais claramente ilustrado nas Figuras 3 e 4.

A parte de espaçamento 32 da inserção 30 é dimensionada e moldada complementarmente para um espaço que é definido entre as faces laterais adjacentes 26A/26B das segundas partes 18 dos blocos refletores adjacentes 10.

Desta forma, como é mais claramente ilustrado na Figura 4, uma face lateral 36A da parte de espaçamento de uma inserção de fixação 30A e uma face lateral 26A de um bloco refletor de nêutron 10A estão, em uso, em contiguidade enquanto a outra face lateral 36B da parte de espaçamento 32 da inserção 30A está em contiguidade com a face lateral 26B de outro bloco refletor de nêutron 10B 5 10 15 20 25 30 localizado adjacente ao bloco refletor de nêutron 10A. As partes de flange 34A, 34B são, desta forma, em uso, recebidos nos recessos 29A, 29B dos respectivos blocos refletores de nêutron localizados adjacentemente 10A, 10B respectivamente, desta forma, travando os blocos refletores de nêutron 10A, 10B juntos.

A inserção 30 também tem uma face final operacionalmente interna 38.

A Figura 3 mostra o bloco 10 da Figura 1 e a inserção 30 da Figura 2 em uma condição conectada ou montada, com uma face lateral 36B da inserção 30 estando em contiguidade com uma face lateral 26B do bloco refletor de nêutron 10. A uma parte de flange 34B da inserção 30 é recebida em um recesso 29B do bloco refletor de nêutron 10. Será percebido que um perfil de divisão 31 entre a face lateral 36B da inserção 30 e a face lateral 26B do bloco 10 é reta como as faces laterais contíguas 26B, 36B são ambas planas. De acordo com a invenção, se as faces laterais 26A, 26B tivessem sido curvadas, as faces laterais 36A, 36B também teriam sido curvadas complementarmente a curvatura das faces laterais 26A, 26B respectivamente e teriam resultado em que o perfil de divisão 31 também teria sido curvado.

Na Figura 4, a referência numérica 40 indica geralmente uma montagem de bloco do refletor lateral de acordo com a invenção. A montagem do bloco refletor lateral 40 é adequada para inclusão em um refletor lateral de um reator nuclear do gás resfriado de alta temperatura, tipicamente sendo empregado em uma configuração empilhada com a outra, montagens similares do bloco refletor lateral formando o refletor lateral.

A montagem 40 inclui uma pluralidade de blocos refletores 10 da Figura 1 que são fixados um ao outro por meio de uma pluralidade de blocos chave ou inserções de fixação 30 da Figura 2. Será percebido que um número igual de blocos 10 e inserções 30 está incluído na montagem.

Conforme indicado aqui anteriormente, é previsto que os blocos refletores de nêutron 10, em particular as segundas partes 18 destes, podem se diferenciar em tamanho e formato, ao contrário da realização ilustrada na qual todos os blocos 10 e inserções 30, respectivamente, são idênticos. 5 10 15 20 25 30

Os blocos 10 são posicionados em um relacionamento lado-a-lado com as respectivas faces laterais 24A, 24B das primeiras partes 12 dos blocos refletores adjacentes 10 estando em conexão alinhada ou contiguidade uma com a outra.

As inserções de fixação 30 são providas em espaços definidos entre as segundas partes 18 dos blocos refletores de nêutron adjacentes 10, com as partes de flange 34A, 34B de cada inserção de fixação 30 sendo recebida nos respectivos recessos 29A, 29B dos blocos refletores adjacentes 10.

Será percebido que a montagem 40 define um arranjo geométrico de formato fechado, mais particularmente um polígono isogonal, lados do qual são definidos, em uma superfície interna 52 da montagem, através das segundas faces finais 20 das segundas partes 18 dos blocos 10 e as faces finais operacionalmente internas das inserções 30 e, sobre uma superfície externa 54 da montagem, através das primeiras faces finais 14 dos blocos refletores de nêutron 10.

Será percebido que, provendo um bloco refletor tendo a primeira e segunda parte conforme descritas aqui anteriormente e estreitando a segunda parte em relação à primeira parte, também conforme descrito aqui anteriormente, o bloco refletor lateral compreende uma parte operacionalmente interna menor ou incidente de nêutron e uma parte operacionalmente externa maior, que são conectadas uma a outra. A quantidade de grafite na parte incidente de nêutron, onde o fluxo de nêutron é o mais alto, é, portanto, reduzida. O Depositante considera isto como uma vantagem particular da invenção conforme descrito que, através de tal configuração, as tensões internas na parte incidente de nêutron são reduzidas devido ao tamanho reduzido da parte incidente sem interromper uma via de fluxo de calor definida ao longo da primeira e segunda parte. Desta forma, o Depositante considera o bloco refletor de nêutron da presente invenção, e desta forma também uma montagem do bloco refletor de nêutron de acordo com a invenção, como tendo propriedades reduzidas de geração de tensão interna e propriedades de transferência de calor aumentadas em comparação às configurações do refletor lateral de camada dupla conforme aqui descritos. As propriedades de geração de tensão interna do bloco reator são, portanto 5 10 15 20 25 reduzidas enquanto não comprometem as propriedades de transferência de calor do bloco refletor de nêutron.

O Depositante considera ainda como uma vantagem particular da invenção conforme descrito que o bloco refletor de nêutron e bloco chave ou inserção de fixação de acordo com a invenção podem ser fabricados para equilibrar as propriedades de geração de tensão interna desta e minimizar estas propriedades.

As propriedades de geração de tensão reduzidas e tensões reduzidas resultantes no bloco refletor e montagem do bloco refletor de acordo com a invenção levam a uma margem melhorada de segurança ao operar um reator nuclear no qual elas são empregadas.

O Depositante espera que o bloco refletor de acordo com a invenção terá uma vida de operação aumentada em relação aos blocos refletores existentes.

O Depositante considera ainda como uma vantagem particular da invenção que quando as faces laterais da segunda parte do bloco refletor são curvadas e as faces laterais correspondentes de uma inserção de fixação associada um bloco chave é complementarmente curvado, colocando as ditas faces uma contra a outra definiria um perfil curvado de divisão entre a segunda parte do bloco refletor e a parte de espaçamento do bloco chave o que reduziria o fluxo de nêutrons na divisão, conforme comparado ao fluxo que pode ocorrer quando o perfil da divisão é uma linha reta. Adicionalmente, um perfil curvado de divisão é esperado para reduzir o fluxo de vazamento de gás entre dois blocos adjacentes. Estendendo as segundas faces de blocos alternados para criar um padrão de tabuleiro de xadrez provavelmente também servirá para interromper o empacotamento do leito granular, desta forma reduzindo a densidade de empacotamento do combustível. Uma densidade de empacotamento reduzida possivelmente irá reduzir a força máxima de contato aplicada sobre e experimentada pelo combustível, e também possivelmente reduzirá a resistência ao fluxo do leito granular.

Claims

1. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), que inclui um par de blocos refletores de nêutron (10) cada um dos quais compreende uma primeira parte (12) tendo uma primeira face final (14) e rebordos intermediários (16A, 16B) localizados opostamente espaçados da primeira face final (14), a primeira face final (14) e os rebordos intermediários (16A, 16B) sendo ligados através das faces laterais (22A, 22B) espaçadas e faces superior e inferior (24A, 24B) espaçadas; uma segunda parte (18), que se destaca da primeira parte (12) entre os rebordos intermediários (16A, 16B) e tem faces laterais (26A, 26B) espaçadas e faces superior e inferior (28A, 28B) espaçadas, bem como uma segunda face final (20) localizada opostamente a primeira face final (14), as faces laterais (26A, 26B) da segunda parte sendo mais estreitamente espaçadas em relação às faces laterais (22A, 22B) da primeira parte de forma que, quando o bloco refletor de nêutron (10) é, em uso, arranjado adjacente a e em um relacionamento lado-a-lado com o outro tal bloco refletor de nêutron (10) com as faces laterais (22A, 22B) adjacentes da primeira parte dos blocos refletores de nêutron (10) se apoiam, um espaço é definido entre as faces laterais (26A, 26B) adjacentes da segunda parte dos blocos refletores de nêutron (10); os blocos refletores (10) da montagem (40) contiguos em relacionamento lado-a-lado de forma que suas faces laterais (22A, 22B) adjacentes da primeira parte dos blocos refletores (10) se apoiam e o espaço é desta forma definido entre suas faces laterais (26A, 26B) adjacentes da segunda parte dos blocos refletores (10) de nêutron; a montagem caracterizadapelofatodeque um recesso (29A, 29B) é definido em cada um dos lados das segundas partes (18) dos blocos refletores (10), adjacentes entre si dos seus respectivos rebordos intermediários (16A, 16B); e um bloco chave (30) é localizado no espaço entre as faces laterais adjacentes da segunda parte (26A, 26B) dos blocos refletores (10) de nêutron e trava os blocos refletores (10) de nêutron juntos.

2. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em relação aos blocos refletores (10) de nêutron respectivamente, cada uma das faces laterais (22A, 22B) da primeira parte está localizada em um plano da face lateral da primeira parte e cada uma das faces laterais (26A, 26B) da segunda parte em um plano das faces laterais (26A, 26B) da segunda face do bloco refletor (10) de nêutron sendo mais estreitamente espaçado que os planos da face lateral da primeira parte das faces laterais (22A, 22B) da primeira parte do bloco refletor (10) de nêutron, com a provisão de que os planos da face lateral da primeira parte e os planos da face lateral da segunda parte não são coplanares.

3. Montagem do bloco refletor de nêutron, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que, em relação aos blocos refletores (10) de nêutron respectivamente, a primeira e a segunda parte (18) se afunilam em largura em uma direção a partir da primeira face final (14) para a segunda face final (20).

4. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que, em relação aos blocos refletores (10) de nêutron respectivamente, pelo menos uma da primeira e segunda parte (18) tem uma passagem (25) passando através dela a partir da sua face superior (24A, 28A) para sua face inferior (24B, 28B).

5. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que, em relação aos blocos refletores (10) de nêutron respectivamente, as faces laterais (26A, 26B) da segunda parte são planas.

6. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que, com relação aos blocos refletores (10) de nêutron respectivamente, as faces laterais (26A, 26B) da segunda parte são curvadas, quando o bloco refletor de nêutron (10) é visto na visão plana.

7. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de queos blocos refletores (10) de nêutron são de grafite.

8. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de queo bloco chave (30) tem projeções complementares (34A, 34B) que se encaixam aos recessos (29A, 29B) nos lados dos blocos refletores (10) de nêutron .

9. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o bloco chave (30) compreende uma parte de espaçamento (32) e uma parte de fixação (34), com a parte de fixação (34) provendo as projeções complementares (34A, 34B).

10. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a parte de espaçamento é moldada complementarmente e assim preenche operacionalmente o espaço entre as faces laterais (26A, 26B) da segunda parte dos blocos refletores (10) de nêutron .

11. Montagem de bloco refletor de nêutron (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de queinclui uma pluralidade de blocos refletores (10) de nêutron arranjados lado-a-lado contíguos e blocos chave associados (30), os blocos refletores (10) de nêutron sendo arranjados de forma que a montagem (40) tenha um contorno geométrico em formato fechado com a face lateral (22A, 22B) da primeira parte de um primeiro bloco refletor (10) de nêutron da montagem (40) e aquela de um último bloco refletor (10) de nêutron da montagem (40) se apoiando e os blocos chave (30) conectando os blocos refletores (10) de nêutron adjacentes entre si.

12. Refletor lateral para reator nuclear, caracterizado pelo fato de queo refletor lateral inclui pelo menos uma montagem de bloco refletor de nêutron (40) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. Reator nuclear, caracterizado pelo fato de que possui um refletor lateral que inclui pelo menos uma montagem de bloco refletor de nêutron (40) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

14. Reator nuclear, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de queé um reator nuclear de alta temperatura resfriado a gás.