DE1045563B

DE1045563B - Brennstoffelement-Anordnung fuer Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1045563B
Application number: DEW22440A
Authority: DE
Inventors: Erling Frisch
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1957-01-23
Filing date: 1957-12-19
Publication date: 1958-12-04
Also published as: FR1198509A; GB822790A; CH359488A; BE564208A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffelement-Anordnung für Kernreaktoren, bestehend aus einer Vielzahl von länglichen Brennstoffstangen.

Bei der Erzeugung von Energie aus nuklearem Brennstoff durch die Unterhaltung einer Kettenreaktion in spaltbaren Isotopen, welche in einem Reaktorkessel suspendiert sind, müssen die spaltbaren Isotope derart verteilt sein, daß das spaltbare Material hinreichend gekühlt wird. Zur Erreichung dieses Zwecks werden die spaltbaren Isotope, etwa als natürliches, mit U²³⁵, U²³³ oder Pu²³⁹ angereichertes Uran, in Form von länglichen Stäben angeordnet, welche innerhalb des Reaktorkessels voneinander beabstandet sinid. Die Brennstoffstangen sind häufig zu Einheiten zusammengesetzt, welche sich leicht in das Herz des Reaktors einsetzen lassen. Wenn diese Einheiten in den Reaktorkessel eingesetzt werden, so bleiben geeignete Zwischenräume frei, in welche Kontrollstangen eingesetzt werden können. Diese sind für die Steuerung der Kettenreaktion erforderlich.

Um das spaltbare Material vor der korrodierenden Wirkung des auf hohe Temperaturen erhitzten Druckwassers des Kühlsystems zu schützen, müssen, die spaltbaren Isotope in einem korrosionsbeständigen Werkstoff eingeschlossen sein. Wegen der beträchtliehen Länge der in dem Herz von Reaktoren verwendeten Brennstoffstangen hat man die den spaltbaren Stoff einschließenden Gehäuse und die zugehörigen Befestigung'steile bisher sehr massiv ausgebildet, um eine gute Befestigung der Brennstoffelemente zu gewährleisten, In vielen Fällen trat daher in verstärktem Maß die Notwendigkeit auf, Werkstoff mit geringem Neutroneneinfangquerschnitt zu verwenden.

Die in den bisher gebauten oder vorgeschlagenen Druckwasserreaktoren verwendeten Brennstoffstangen haben häufig eine Gesamtlänge von der Größenordnung von 2,75 m und einen Außen durchmesser von 8 mm. Der hohe Schlankheitsgrad der Brennstoffstangen hat das Problem der Befestigung noch erhöht; denn es muß verhindert werden, daß die länglichen, eng benachbarten Brennstoffelemente sich verbiegen und durchhängen, da sie sonst den Durchgang von Kühlmitteln zwischen sich verhindern würden. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Brennstoffstangen in Form von hintereinandergesetzten Untereinheiten, von Brennstoffstangensegmenten anzuordnen und durch Endplattenverbindungsstangen u, dgl. diese Segmente zu befestigen.

Bei diesen bereits vorgeschlagenen Anordnungen von Brennstoffstangen ist infolge der Hintereinander-Schaltung von mehreren Untereinheiten die Gesamtmasse der aus statischen Gründen notwendigen Bauteile ernöht; die vergrößerte Masse dieser Bauteile hat dazu geführt, daß die für diese Bauteile verwendeten Brennstoffelement -Anordnung
für Kernreaktoren

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,

München 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 23. Januar 1957

Erling Frisch, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Werkstoffe auf geringsten Neutronenabsorptionsquerschnitt hin ausgesucht werden mußten. In mancher Hinsicht ist Zirkon oder eine seiner Legierungen ein für diese Zwecke idealer Werkstoff, denn es besitzt sowohl geringen Neutronenabsorptionsquerschnitt als auch eine hohe Korrosionsfestigkeit gegenüber Wasser bei den in Druckreaktoren normalerweise herrschenden Temperaturen. Andererseits sind die Kosten des Zirkonmaterials übermäßig hoch, und zwar einmal wegen der hohen Herstellungskosten des Werkstoffs als solchem und sodann auch wegen der großen Schwierigkeiten, welche bei der Verarbeitung des Materials zu Brennstoffstangen, Gehäusen, Rohren und anderen für den Zusammenbau der Brennstoffelemente notwendigen Bauteilen auftreten. Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Werkstoffen auf Zirkonbasis beruht darauf, daß das Schweißen dieser Werkstoffe in einer inerten Gasatmosphäre durchgeführt werden muß und daß besondere Vorkehrungen: getroffen werden müssen, um zu verhindern, daß das Zirkon bei den verschiedenen Bearbeitungsvorgängen, verbrennt.

Die Herabsetzung der Kosten für die Herstellung von Reaktoren, insbesondere des Herzes von Reaktoren, erreicht man durch Verwendung von weniger kostspieligen Werkstoffen, z. B. rostfreiem Stahl. Rostfreier Stahl besitzt eine hervorragende Korrosionsfestigkeit und läßt sich leichter und unter geringerem Kostenaufwand handhaben und zu den, erwünschten Bauteilen verformen. Jedoch besitzt Stahl

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einen viel höheren Neutronenabsorptionsquerschnitt als die Werkstoffe auf Zirkonbasis.

Wegen des hohen Absorptionsquerschnitts'-kommt es darauf an, die Masse der aus -rostfreiem Stahl gefertigten Bauteile im Kerninnern auf ein Minimum zu reduzieren, da sonst der Uraninhalt und die Größe des Kerns so erhöht werden müssen, daß der durch die Verwendung von rostfreiem Stahl gewonnene Vorteil erhöhter Wirtschaftlichkeit wieder verlorengeht. Aus diesen Gründen sind die bisher vorgeschlagenen Anordnungen von Brennstoffstangen- mit hintereinandergeschalteten Endplatten unzureichend.

Der Erfindung liegt die~""Aufgabe zugrunde, den* Wirkungsgrad von Brennstoffelement-Anordnungen zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten dieser Einheiten zu senken.

Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffelement-Anordnung soll der Durchgang des Kühlmittels zwischen den Brennstoffstangen erleichtert sein, so daß der Abstand, der für einen ausreichenden Kühlmittelfluß notwendig ist, sich verringert. Es wurde daher eine Brennstoffelement-Anordnung für Kernreaktoren geschaffen, bestehend aus einer Vielzahl von länglichen Brennstoffstangen, bei der. gemäß der Erfindung unmittelbar benachbarte Brennstoffstangen durch rohrförmige Verbindungsglieder befestigt sind, welche die Brennstoffstangen in Form eines Bündels zusammenhalten.

Die Zeichnung beschreibt Ausführungsformen der Erfindung. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Aufriß, teilweise im Schnitt, einer Brennstoffelement-Anordnung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach der Fig. 1; einzelne Teile sind abgebrochen und andere weggelassen, um das Prinzip deutlich erkennen zu lassen,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie III-III der Fig._2,

Fig. 4 einen Aufriß, teilweise im Schnitt, einer anderen Ausführungsform einer Brennstoffelement-Anordnung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Anordnung; der Übersicht halber sind wieder einzelne Teile abgebrochen, andere weggelassen,

Fig. 6 das Schema eines Lötrahmens für die Herstellung der erfindungsgemäßen Brennstoffelement-Anordnungen.

Bei den. erfindungsgemäßen Anordnungen ist die Masse der aus statischen Gründen notwendigen Bauteile verringert; es braucht keine komplizierte Trägerkonstruktion verwendet zu werden, wie sie bei den in Hintereinanderschaltung aufgebauten Brennstoffelement-Anordnungen mit zwischengeschalteten Endplatten, erforderlich ist. Dank der Vermeidung der Trägerkonstruktionen sind die Strömungsbedingungen zwischen den Brennstoffelementen verbessert, und die Brennstoffstangen können daher in geringen Abstänr den angeordnet werden, wo dies erwünscht ist. Wie andererseits festgesteült wurde, können sich die einzelnen Stangen, wenn sie dem erfindungsgemäßen Vorschlag zufolge zusammengesetzt sind, durch die ganze Länge der Brennstoffstangeneinheit erstrecken, so daß auch die Herstellung und wiederum, die Befestigung der einzelnen Brennstoffstangen erleichtert ist. Die für die Beabstandung und die Halterung der Brennstoff-Stangen innerhalb der Brennstoffelement-Anordnung erforderlichen Organe sind'über die Länge der Brennstoffstangen derart verteilt," daß ein Durchbiegen und Durchhängen der einzelnen Stangen weitgehendst verhindert und auch eime Relativbewegung der einzelnen Brennstoffstangen zueinander unterbunden ist. Bei dieser Art der Anordnungen ist eine ausreichende Kühlströmung entlang den einzelnenBrennstoffstangen ..sichergestellt."Es können sich keine örtlichen Überhitzungen infolge von Unterbrechungen der Strömungskanäle ausbilden, denn die derartige Unterbrechungen hervorrufenden Verschiebungen zwischen benachbarten Brennstoffelemeriiteinheiten und zwischen benachbarten Stangen innerhalb der Einheiten sind

ίο ausgeschlossen.

In den Fig. 1 bis 3 erkennt man eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung. Eine Vielzahl von länglichen Brennstoffelementen oder Brennstoffstangen 20 sind zu einem Bündel vereinigt, und zwar sind sie durch Abstandhalter miteinander befestigt; es sind auch Befestigungsorgane vorgesehen, durch welche das aus Brennstoffstangen bestehende Bündel 21 an Strömungsdurchgängen 22 und 24 festgelegt ist. Die Strömungsdurchgänge 22 und 24 sind in Öffnungen 26 bzw. 28 der Trägerplatten 30 und 32 des Reaktorkerns eingesetzt. Die Strömungsdurchgänge 22 und 24 sind in dem Kern an den Trägerplatten 30 und 32 durch Auflageschultern 31 bzw. 33 festgelegt.

Wie man, der Fig. 3 entnehmen kann·, ist jede der Brennstoffstangen 20 mit einer Schutzplattierung oder einer Hülle 34 versehen. Innerhalb jeder Hülle 34 befindet sich eine annähernd die ganze Länge der Hülle einnehmende Patrone 36, welche aus nuklearem Brennstoff hergestellt ist; vorzugsweise bestehen, diese Brennstoffpatronen aus Uranoxyd. An den Enden jeder Brennstoffstange 20 ist eine Endpatrone 38,40 eingesetzt, welche mit der Hülle 34 der Brennstoffstangen verschweißt oder sonstwie dicht verbunden ist. Die äußeren oder freien Enden der Endpatronen 38 sind bei 42 zugespitzt, derart, daß die Gefahr des Auftretens von Wirbeln und demzufolge von Reibungsverlusten in der durch die Durchgänge 22 und 24 stattfindenden Kühlwasserströmung unterbunden ist. (Die Strömungsrichtung ist durch die Pfeile 44 angedeutet.)

Das Bündel 21 ist an den Durchgängen 22 und 24 befestigt. Die Befestigung ist an den verlängerten Endpatronen 40 hergestellt. Diese Endpatronen 40 gehen in einen Stiel 46 über und sind um die Länge dieses Übergangsstiels von den Durchgängen 22 und 24 beabstandet. Zwischen den verjüngten Enden der Patronen 38 und den Durchgängen, besteht somit ein Abstand 48. Wenn die Brennstoffstangen auf solche Weise von den Durchgängen beabstandet sind, ist die Turbulenz des durch die Strömungsdurchgänge 22 und 24 strömenden Kühlmittels auf ein Minimum reduziert, und es findet eine ausreichende Kühlmittelströmung durch alle innerhalb der Einheit gebildeten Kühlmittelkanäle statt. Die Stiele 46 am Ende der verlängerten Patronen 40 — es sind bei dem dar-

"' gestellten Ausführungsbeispiel sechzehn solche Stiele vorgesehen —■ sind über den Umfang der Einheit verteilt und an zwei Montageringen 52 bzw. 54 befestigt, z. B. durch Schweißung. Die Montageringe 52 und 54 ihrerseits sind an den Durchgängen 22 bzw. 24 befestigt, können aber auch mit den Durchgängen 22 und 24 als Ganzes hergestellt sein.

Die verlängerten Endpatronen 40 können an den zugehörigen Durchgängen 22 und 24, d.h.-.an- den Montageringen 52 bzw, 54, mittels Rundkopfschrauben 56 befestigt sein (Fig. 2 und 3); diese Rundkopfschrauben sind durch Bohrüngen.58 der Montageringe 52 und 54 hindurchgeführt und in Gewindebohrungen 59 am Ende der verlängerten Endpatronen einr geschraubt. Jede der Bohrungen 58 weist an ihrem

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oberen Ausgang eine Versenkung 60 auf, in welche Die über viele Punkte verteilte Halterung der von-

die Köpfe der Rundkopfschrauben 56 eingesetzt sind, einander beabstandeten Brennstoffstangen 20 verhin-

derart, daß die Deckfläche dieser Köpfe in einer Ebene dert, daß sich diese relativ zueinander verlagern, und

mit der Deckfläche der Montageringe 52 und 54 liegt. verleiht der ganzen Einheit erhöhte Festigkeit gegen-

Die Montageringe sind auf der Oberfläche eines Be- 5 über Biegebeanspruchungen.

festigungsflanschies 62 aufgesetzt; der Befestigungs- Um jede Brennstoffstangeneinheit 21 von benach-

flansch 62 ist als Teil der Strömungsdurchgänge 22 barten Brennstoffstangeneinheiten und von benachbar-

und 24 ausgebildet, und zwar an dessen inneren En- ten Kontrollstangen im richtigen Abstand zu halten,

den. Wenn die Befestigungsflansche 62 auf den zu- sind auch zwischen den Brennstoffstangen 20 am äuße-

gehörigen Montageringen 52 und 54 befestigt sind, io ren Rand des Bündels 21 kurze Abstandhalterrohre 78

etwa mittels Montagebolzen 64, ist es unmöglich, daß angebracht. Die Enden 80 jedes Abstandhalterrohres

sich die Rundkopfschrauben 56 lockern und in den 78 sind abgeschrägt, derart, daß die Bewegung zwi-

durch den Kernreaktor strömenden Kühlmittelfluß sehen benachbarten Brennstoffstangeneinheiten und

hineinfallen. Kontrollstangen erleichtert ist.

Eine Loslösung der Montagebolzen 64 ist durch 15 Wie in Fig. 5 durch die Linien 82 und 84 angedeu-

Kappen 66 verhindert, welche auf den Befestigungs- tet ist, sind die Brennstoffstangeneinheiten in eine

flanschen 62 angebracht sind und mit den von den BoI- Vielzahl von Untereinheiten 86 aufgeteilt. Jede der

zen 64 durchsetzten Bohrungen 67 fluchten. Die Kap- Untereinheiten 86 ist an den Montageplatten 88 be-

pen 66 werden mit den zugehörigen Befestigungs- festigt, und zwar über Endpatronen 40α an den Enden

flanschen 62verbunden,undzwarmittels Senkschrauben 20 eines Teils der Brennstoffstangen. Jede Montageplatte

68j bevor der Flansch 62 auf die zugehörige Montage- 88 weist eine Vielzahl von Strömungsdurchbrechungen

platte 52 aufgesetzt wird. Die Senkschrauben 68 kön- 90 auf. Zwischen den einzelnen Strömungsdurchbre-

nen nach einer etwaigen Lösung aus ihrer Gewinde- chungen ist nur so viel Platz gelassen, wie für die

bohrung ebenfalls nicht in den Kühlmittelstrom des Unterbringung der Rundkopfschrauben 92 notwendig

Reaktors gelangen, da der Befestigungsflansch 62 und 25 ist; für jede der Untereinheiten sind z.B. drei und

der zugehörige Montagering 52 bzw. 54 im Bereich mehr solcher Schrauben erforderlich. Die Schrauben

der versenkten Köpfe der Schrauben 68 aneinander 92 sind in die verlängerten Endpatronen 40a- ein-

anliegen. Jede der Kappen 66 ist durch ein Rohrstück geschraubt, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 2 be-

70 verlängert, in das die Montagebolzen 64 eingesetzt reits beschrieben wurde. Eine Loslösung der Schrau-

werden. Nach dem Anziehen der Montagebolzen 64 30 ben 92 ist durch Sicherungsplatten 94 verhindert;

werden die rohrförmigen Verlängerungen 70 gegen diese Sicherungsplatten sind an den gleichen Stellen,

den Rand der Köpfe der Montagebolzen hin defor- an denen auch die Montageplatte 88 durchbrochen ist,

miert, so daß diese sich nicht mehr drehen und daher mit Öffnungen 96 versehen. Jede Sicherungsplatte 94

auch nicht mehr lockern können. ist auf der Oberfläche der zugehörigen Montageplatte

Eine Möglichkeit, die Brennstoffstangen, 20 seitlich 35 88 befestigt und bildet somit eine wirksame Sicherung aneinander in einem bestimmten Abstand zu befesti- gegen die Loslösung der durch die Montageplatte 88 gen, besteht in der Verwendung von. relativ kurzen geführten Rundkopfschrauben 92. Die Sicherungs-Rohrelementen oder eisernen Ringen 72, welche in be- platten 94 sind durch Montagebolzen 98 befestigt, stimmten Abständen über die Länge der durchgehen- welche durch Flansche 100 der Strömungsdurchgänge den Brennstoffstangen 20 verteilt sind. Die Ringe 72 40 102 an den beiderseitigen Enden, der Brennstoffsind mit verhältnismäßig geringer Wandstärke aus- Stangeneinheiten hindurchgeführt sind. Die Strögebildet und bieten infolgedessen einen verhältnis- mungsdurchgänge 102 sind so ausgebildet, daß sie in mäßig geringen Strömungswiderstand für das in dem Durchbrechungen 26 und 28 der Trägerplatten 30 Kanal zwischen den Brennstoffstangen 20 strömende bzw. 32 des Reaktorherzes einzusetzen, sind. Um zu Wasser. Um den Strömungswiderstand noch weiter 45 erreichen, daß das Kühlmittel in der richtigen Verherabzusetzen., sind die Ringe versetzt angeordnet, wie teilung durch alle Strömungsdurchbrechungen 90 und dies durch die Bezugsziffern 74 und 76 (Fig. 1) an- 96 und daher auch in der richtigen Verteilung zwigedeutet ist. Die Ringe 72 sind an den Brennstoff- sehen den Brennstoffstangen 20 strömt, hat man die stangen 20 angelötet oder sonstwie befestigt. Wichtig Strömungsdurchbrechungen 102 von den zugehörigen ist, daß an der Befestigungsstelle der dichte Abschluß 50 Sicherungsplatten 94 und den zugehörigen Montageder die Brennstoffstangen einschließenden Hülle 34 platten 88 in Abstand gesetzt; hierzu hat man rohrnicht unterbrochen ist. fÖrmige Abstandhalter 104 verwendet, welche die

Der Fig. 2 entnimmt man, daß die Ringe 72 in ihrer Montagebolzen 98 umgeben und einzeln zwischen den Gesamtheit derart versetzt angeordnet sind, daß sie Flansch 100 des Strömungsdurchgangs und die Sicheein der Anordnung der Brennstoffstangen entsprechen- 55 rungsplatte 94 eingesetzt werden,
des Gitter in ihrer Projektion ergehen. In einer prak- Das Brennstoffstangenbündel 21 wird nach einem tischen Ausführungsform der Erfindung hat man bei Verfahren dadurch hergestellt, daß man die Brenn-Brennistoffstangen mit einer Länge von 2,75 m die stoffstangen 20 und die Abstandhalterringe 72 in einen Ringe 72 30 bis 40 cm voneinander entfernt entlang geeigneten Lötrahmen 106 bringt, wie er in Fig. 6 den durchgehenden Brennstoffstangen 20 angeordnet. 60 dargestellt ist. Der Lötrahmen 106 besteht aus einer Am Ende eines jeden Bündels 21 von Brennstoff- unteren Platte 108 und Seitenplatten 110, welche sich stangen ist ein Teil der gegeneinander versetzten annähernd über die gesamte Länge der Brennstoff-Rohrelemente 74 und 76 zwischen den Endpatronen stangen 20 erstrecken. In jede der Platten 108 und 110 38 und 40 befestigt, so daß diesen ein gewisser Halt sind nebeneinander V-förmige Nuten 112 ausgebildet, verliehen ist und somit keine Biegespannungen auf die 65 welche in Längsrichtung der Platten 108 und 110 ververlängerten Endpatronen 40 übertragen werden, . laufen und die Brennstoffstangen 20 am äußeren Umwelche an den Montageplatten 52 bzw. 54 befestigt fang des Bündels 21 bzw. der Untereinheit 86 in riehsind. Die so gewonnene Anordnung, in der die Brenn- tigern Abstand voneinander halten. Nachdem in die stoffstangen 20 von ihren Nachbarn durch Ringe 72 Nuten. 112 Brennstoffstangen 20 eingelegt sind, werbeabstandet sind, stellt eine kompakte Einheit dar. 7° den in einer Anzahl von Reihen Ringe 72 daraufgelegt,

und zwar in richtigem Längsabstand in der Längsrichtung der Brennstoffstangen. Sodann wird ein Segment 114 aus Lötlegierung auf jeder Brennstoffstange aufgesetzt, und zwar im Bereich der benachbarten Abstandhalterringe 72, und ein weiteres Segment 116 aus Lötmetall wird sodann auf den Abstandhalterringen selber angebracht; diese Segmente 114 und 116 werden etwa in Fort« einer Paste aufgetragen. Um die Lötsegmente 114 und 116 vorübergehend an den Ringen 72 und den Brennstoff stangen 20 festzuhalten, be- ίο dient man sich zweckmäßig eines Klebstoffs, Nach einer Alternativlösung werden auf den Brennstoffstangen 20 und den Ringen. 72 bereits vor deren Anordnung in dem Lötrahmen die Lötklumpen 114 und 116 angebracht. Sodann, werden nacheinander die verschiedenen Reihen oder Schichten von Brennstoffstangen 20 aufgebaut, so daß eine Untereinheit 86 entsteht. Schließlich wird eine Deckplatte 118, ebenfalls mit V-förmigen Nuten 120, auf den Lötrahmen 106 aufgesetzt. Der Lötrahmen mit dem in ihm enthaltenen Bündel 21 oder der Untereinheit 86 wird nunmehr auf genügend hohe Temperatur gebracht, so daß die Lötmetallklumpen 114 und 116 schmelzen, und das Metall über die Berührungsflächen der Stangen 20^ und der Ringe 72 strömt; nach der Abkühlung sind dann die Ringe 72 an den benachbarten Brennstoffstangen. 20 befestigt. Für den Fall, daß die Hüllen 34 und die Ringe 72 aus rostfreiem Stahl hergestellt sindj bedient man sich für das Lötverfahren einer der für das Verlöten von rostfreiem Stahl bewährten Legierungen, Ein Beispiel einer solchen Legierung ist »Nicrobraz 50«, welches von der Wall Colmonoy Corporation of Detroit, Michigan, hergestellt wird und aus 9 bis 11% Phosphor, 11 bis 15°/o Chrom und einem Rest von Eisen besteht.

Claims

Patentansprüche:

1. Brennstoffelement-Anordnung für Kernreaktoren, bestehend aus einer Vielzahl von länglichen Brennstoffstangen, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar benachbarte Brennstoffstangen' durch rohrförmige Verbindungsglieder befestigt sind, welche die Brennstoffstangen in Form eines Bündels zusammenhalten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Verbindungsglieder (72) verhältnismäßig kurz und an bestimmten Stellen entlang den Brennstoffstangen (20) angeordnet sind.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffstangen in einzelnen- Hüllen (34) untergebracht sind, welche an ihren Enden durch Dichtkörper (38,4O¹) verschlossen sind, und daß ein Teil dieser Dichtkörper über die anderen hinaus in Längsrichtung der Stangen verlängert und am Ende dieser Verlängerungen mit Strömungsdurchgängen (52, 54) an beiden Enden des Stangenbündels verbunden ist, so daß die übrigen Dichtkörper einen gewissen Abstand in Längsrichtung der Stangen von dem Strömungsdurchgängen besitzen.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch an den äußersten Stangen des Bündels an dessen Peripherie Abstandhalterrohre (78) befestigt sind, und zwar an bestimmten Stellen auf der Länge der Brennstoff-Stangen.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, da?- durch gekennzeichnet, daß die Abstandhalterrohre (78) an der Peripherie des Stangenbündels an den nach außen gekehrten Kanten (80) abgeschrägt sind.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper an den Enden der Brennstoffstangen· Patronen (38,40) sind, welche in die zugehörigen- Enden der Brennstoffstangen eingesteckt sind.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste, größere Gruppe (38) von in die Enden der Brennstoffstangen eingesetzten Patronen ein verjüngtes, freies Ende besitzen· und daß eine zweite, kleinere Gruppe (40) dieser Patronen in Verlängerungen (46) ausläuft, welche über die verjüngten Enden der übrigen Patronen hinausragen.

S.Verfahren zum Aufbau von Brennstoffelement-Anordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine erste Reihe von Brennstoffstangen in Abständen nacheinander in einen Halterahmen gelegt wird, daß sodann an bestimmten. Steifen entlang dieser Stangen eine Anzahl von Verbindungsgliedern auf jeweils benachbarte Stangen aufgelegt wird, so daß dadurch die Anordnung der Stangen in bestimmten Abständen voneinander festgelegt ist, daß mindestens auf eine der Gruppen Brennstoffelemente oder Verbindungsglieder Lötmaterial aufgetragen wird, und zwar im Bereich der Berührungszonen zwischen Brennstoffstangen und Verbindungsgliedern, daß hierauf abwechselnd weitere Reihen von Brennstoffstangen und Verbindungsgliedern aufgeschichtet werden, wobei stets nach Aufschichtung einer weiteren Lage Lötmetall in der erforderlichen Menge aufgetragen wird, und daß die ganze Einheit schließlich zusammen mit dem Halterahmen auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das Lötmaterial schmilzt und die Brennstoffstangen mit den· rohrförmigen Verbindungsgliedern zu einer einzigen Struktur vereinigt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötmaterial in Form von Segmenten (114) auf die Brennstoffstangen aufgetragen wird, und zwar an Stellen nächst den anliegenden Verbindungsgliedern (72), und daß auch auf die rohrförmigen Verbindungsglieder selber Segmente aus Lötmaterial gesetzt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente aus Lötmaterial aufgetragen, werden, nachdem die Brennstoffstangen und die rohrförmigen Verbindungsglieder sich bereits an Ort und Stelle innerhalb des Halterahmens befinden.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötmaterialsegmente aufgetragen werden, bevor die Brennstoffstangen und die rohrförmigen Verbindungsglieder innerhalb der Halterahmen eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen