DE1236677B - Verfahren zum Betrieb eines Kernreaktors sowie Moderator und Kernreaktor zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G21d

G21c

Deutsche Kl.: 21 g - 21/31

Nummer: 1 236 677

Aktenzeichen: S 78103 VIII c/21 g

Anmeldetag: 19. Februar 1962

Auslegetag: 16. März 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kernreaktors mit Kühlmittel- und Moderatorkreislauf, bei dem Änderungen der Zusammensetzung des aus. mindestens zwei Komponenten bestehenden flüssigen Moderators vorgesehen sind, die Änderungen der Temperatur im Reaktorkern hervorrufen.

Unter dem Ausdruck »Kern« soll dabei die Anordnung im Reaktorkessel verstanden werden, die Brennstoff, Kühlmittel und Moderator umfaßt.

Der Ausdruck »Moderator«, wie er nachstehend verwendet wird, soll so verstanden werden, daß er einmal nicht zugleich das Kühlmittel ist und zum anderen ganz allgemein nicht nur das Material gemeint ist, dessen Hauptaufgabe die Abbremsung der Neutronen innerhalb des Kerns selbst ist, sondern auch das Material, das als Reflektor zur Abbremsung der den Kern verlassenden Neutronen dient. Mit dem Ausdruck »Kühlmittel« sei ganz allgemein ein Mittel gemeint, dessen Hauptaufgabe es ist, die im Kern erzeugte Wärme aufzunehmen, auch wenn das genannte Mittel Moderatoreigenschaften besitzt.

Der Kern ist vorzugsweise in zwei oder mehrere Zonen unterteilt, wobei jede Zone mittels eines Kühlmittels gekühlt wird, das von dem- oder denjenigen der anderen Zonen verschieden ist.

Die Wirkungen einer Veränderung der Moderation in einem Kernreaktor sind bekannt. Schon seit langem wurde bei der Berechnung von Kernreaktionen eine solche Veränderung der kombinierten Einflüsse der Temperatur, der Dichte und der Zusammensetzung des Moderators einerseits und andererseits der Änderungen des geometrischen Aufbaus des Kerns unter den verschiedensten Arbeitsbedingungen des Reaktors berücksichtigt. Was insbesondere den Einfluß der Zusammensetzung des Moderators betrifft, so sei auf ein Beispiel hingewiesen, das in der Veröffentlichung »Heavy water reactors for industrial power including boiling reactors«, von Iskenderian, 1955, angegeben wurde (Proceedings of the International Conference on the Paeceful Uses of Atomic Energy, 1955, New York, Vol. 3, S. 157 bis 168). Dort werden die Einflüsse der systematischen Einführung von leichtem Wasser in als Moderator dienendes schweres Wasser aufgezeigt, und es wird darauf hingewiesen, daß durch eine derartige Einführung in bestimmten Fällen die Verringerung der kritischen Masse des spaltbaren Materials oder, mit anderen Worten, die Erhöhung der Reaktivität für ein und dieselbe Masse von spaltbarem Material möglich ist.

Bei Reaktoren, bei denen der Moderator vom Kühlmittel dadurch verschieden ist, daß er aus einem durch einen getrennten Kreis fließenden Mittel besteht Verfahren zum Betrieb eines Kernreaktors
sowie Moderator und Kernreaktor zur
Durchführung dieses Verfahrens

Anmelder:

Societe anglo-belge Vulcain societe anonyme,

Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Busselmeier, Patentanwalt,

Augsburg, Rehlingenstr. 8

Als Erfinder benannt:

Pierre Edmond Jules Marie Maldague, Brüssel

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 28. Februar 1961 (478 003)

bzw. von verschiedener Beschaffenheit ist, ist es möglich, den Einfluß der Änderung der Temperatur, der Dichte und/oder der Zusammensetzung des Moderators zur Regulierung wenigstens eines Teils der Reaktivität des Kerns zu verwenden.

Verschiedene bekannte Reaktoren dieser Art bedienen sich zur Regulierung des Einflusses der Temperatur und der Dichte des Moderators auf die Reaktivität. Eine derartige Regulierung ist in »Reactor Handbook Engineering«, 1955, New York, Chapter I, 6, S. 106, erwähnt, und wird beispielsweise in dem kanadischen Reaktor N. P. D.-2 in Kombination mit einer Veränderung des Moderatorniveaus verwendet (Proceedings of the Second United Nations International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, Genf, 1958, Vol.8, S. 313, »The Canadian NPD-2 Nuclear Power Station«).

Solche bekannte Reaktoren können jedoch durch die alleinige Wirkung der Temperatur- und Dichteänderung des Moderators kein sehr gutes Abbrennen des Kernbrennstoffs erreichen, da die genannten Einflüsse nur einen beschränkten Regulierungsbereich erlauben.

Bei einem anderen bekannten Reaktor (deutsche Auslegeschrift 1 065 949), bei dem die veränderbaren Moderatoreigenschaften einer flüssigen Mischung ausgenutzt werden, die als Moderator dient, wird ein

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beträchtlicher Umfang der Regulierung durch die Grenzen zugelassen werden und die Einhaltung dieser

stetige Veränderung der Zusammensetzung der Mode- Grenzen durch die Änderung der Moderatorzusammen-

ratormischung, insbesondere ihres Gehaltes an leichtem setzung bewirkt wird.

Wasser, erreicht. Es ist demgemäß in keiner Weise das Ziel der vor-

Um den kritischen Punkt während des Verbrauchs 5 liegenden Erfindung, nach Art bekannter Regelverfahdes spaltbaren Materials einzuhalten, wird die Regulie- ren die Moderatortemperatur während des Reaktorrung im bekannten Reaktor durch stetiges Einwirken betriebs »konstant« zu halten, d. h. Änderungen in der auf die Zusammensetzung der Moderatormischung, Temperatur des Moderators mit Meß- und Regelinsbesondere auf das Verhältnis schweres zu leichtes einrichtungen auf ein kleinstes Maß zu beschränken Wasser, bewirkt. io (etwa auf 0,2⁰C).

Es ist jedoch eine Tatsache, daß schnelle Reaktivi- Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil,

tätsänderungen, wie z. B. solche, die mit schnellen den Verzicht auf Kontroll- bzw. Regelstäbe zu

Änderungen der Ausgangsleistung verknüpft sind, erlauben oder zumindest eine wesentliche Reduktion

durch Änderung der Moderatorzusammensetzung ihrer Zahl zu ermöglichen, da hier schnelle Reaktivi-

nicht wirklich gewährleistet werden können. Zu einem 15 tätseffekte durch Temperaturänderungen gesichert

solchen Reaktor müssen deshalb die schnellen Reak- werden können!

tivitätseffekte durch die lokale Veränderung von Regel- In dem besonderen Fall von Reaktoren, die durch

stäben kompensiert werden. eine variable Mischung von D₂O und H₂O moderiert

Allgemein wird bei derartigen bekannten Verfahren werden, erlaubt dieses Verfahren, auf eine Trennungs-

die Zusammensetzung des Moderators derart variiert, 20 anlage am Reaktorort (z. B. D₂O-Rekonzentrations-

daß die Reaktivität und die Moderatortemperatur anlage) verzichten zu können oder wenigstens eine

gegen Änderungen, die mit dem Doppler-Effekt, mit wesentliche Reduktion der Kapazität solch einer

Vergiftung durch Spaltprodukte und mit der Brenn- Anlage zu erlauben; wenn keine Anlage dieser Art

stofferschöpfung verknüpft sind, konstant gehalten am Reaktorort benötigt wird, kann eine gemeinsame

werden. Die generellen Vorzüge solcher Verfahren 25 Trennungsanlage mit geringen Betriebskosten für

sind: eine gute Leistungsverteilung innerhalb des mehrere Reaktoren zugleich benutzt werden.

Kerns, ein hoher thermodynamischer Wirkungsgrad, Die Änderung der Moderatortemperatur wird zwar

eine gute Neutronenausnutzung und eine lange ein Absinken des thermodynamischen Wirkungsgrades

Lebensdauer des Kerns. des Reaktors nach sich ziehen, aber dieser ungünstige

In dem besonderen Fall von Reaktoren, die durch 30 Effekt wird weitgehend durch die Reduktion in eine variable Mischung von D₂O und H₂O moderiert Anlage- und Betriebskosten, die mit dem vorgeschlawerden, bedeutet dies, daß Zusätze entweder von genen Verfahren verbunden sind, ausgeglichen. Dieses D₂O oder von H₂O erforderlich sind, um ein An- ist im besonderen der Fall bei Wasserreaktoren, in wachsen oder Sinken der Reaktorreaktivität zu welchen dieselbe Wassermischung sowohl als Modekompensieren, die andernfalls während des normalen 35 rator- wie auch als Kühlmittel benutzt wird.
Reaktorbetriebs auftreten würden. Es ist vorteilhaft bei der Durchführung des vor-

Dies hat natürlich die Verdünnung großer Mengen liegenden Verfahrens, einen Wärmeaustauscher im von D₂O durch H₂O zur Folge, dessen Rekonzentration Moderatorkreislauf vorzusehen und bei einem Kerneine recht umfangreiche D₂O-Rekonzentrationsanlage reaktor, in welchem eine homogene Mischung von erfordert, die am Reaktorort mit entsprechend hohen 40 leichtem und schwerem Wasser als Moderator und Erstellungs- und Betriebskosten errichtet werden muß. Kühlmittel bewirkt wird, im Kern ein Wasser-Brenn-Weiterhin kann das Zusammentreffen (bzw. das stoff-Volumenverhältnis von im wesentlichen gleich Kompensieren) von schnellen Reaktivitätseffekten 4,18 zu verwenden. Detaillierte Studien haben gezeigt, (bzw. -änderungen) (ζ. B. solche wie Doppler-Effekt, daß in diesem Fall die Lebensdauer des Kerns ein der auftritt, wenn sich die Ausgangsleistung schnell 45 Maximum erreicht.

ändert) durch Änderungen der Moderatorzusammen- Um zu vermeiden, daß die Temperatur des Modera-

setzung möglicherweise nicht sichergestellt werden, tors nicht über die vorgegebenen Grenzen hinausgeht,

nämlich wegen der außerordentlich großen Änderungs- wird eine Veränderung der Zusammensetzung des

raten, welche hierzu erforderlich wären. In den ganzen oder eines Teils des Moderators ausgeführt, Reaktoren des älteren Standes der Technik werden 50 wobei die Zusammensetzung so gewählt wird, daß der

diese Reaktivitätseffekte durch Verstellen von Kontroll- Reaktor dann wieder kritisch wird, wenn der Modera-

bzw. Steuerstäben kompensiert, deren Anbringen tor teilweise oder ganz eine normale Betriebstemperatur

jedoch hohe Kapitalkosten erfordert. besitzt.

Generell ergibt sich, daß die Wirtschaftlichkeit der Eine solche Veränderung kann durch Entfernen oder bekannten Reaktoren, in welchen man die Zusammen- 55 Abziehen des ersten Moderators und Ersetzen des-

setzung des Moderators ändert, um die Reaktivität zu selben durch einen neuen Moderator erreicht werden,

modifizieren, verschlechtert wird durch Es ist auch eine Verdünnung beispielsweise durch

1. hohen Kapitalaufwand, bedingt durch Steuer- Zusetzen von leichtem Wasser zu dem ersten Moderator Stabmechanismen, teure Moderatoreinrichtungen möglich, wenn dieser zum Teil oder ganz aus einer und Rekonzentrationsanlage, 60 Mischung von leichtem und schwerem Wasser besteht.

2. erhöhte Betriebskosten, bedingt durch den konti- Die Kernelemente sind so angeordnet, daß das Vernuierlichen Betrieb und das Unterhalten der hältnis der innerhalb des eigentlichen Kerns ein-Rekonzentrationsanlage. genommenen Volumina des im wesentlichen auf der

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt nun eine Temperatur des Kühlmittels gehaltenen, Moderationswesentliche Verbesserung der bekannten und vor- 65 eigenschaften besitzenden Stoffes und des temperaturstehend diskutierten Verfahren dadurch, _daß im einstellbaren Teils des Moderators zwischen einer Normalbetrieb bei Reaktivitätsänderungen Änderun- unteren Grenze, unter der der Reaktivitätskoeffizient gen der Moderatortemperatur innerhalb vorgegebener des Kerns als Funktion der Temperatur des Kühl-

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mittels positiv wird, und einer oberen Grenze liegt, über der der allein durch die Veränderung der Moderatortemperatur beeinflußbare Bereich der Reaktivität so ungenügend wird, daß der Reaktor nicht mehr normal arbeiten kann.

Zur Verdeutlichung und zur besseren Herausstellung der Vorteile und insbesondere der Anwendung der Erfindung wird in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel angegeben.

In diesem sollen sowohl der Moderator als auch das Kühlmittel aus der gleichen vorbestimmten Mischung, aus schwerem und leichtem Wasser bestehen, wobei die Zusammensetzung der Mischung, wie nachfolgend beschrieben, in Stufen durch Verringerung des Prozentsatzes an schwerem Wasser verändert wird.

Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel wird der Moderator vom Kühlmittel innerhalb des Kerns durch Röhren getrennt, die Teile von Kammern mit beispielsweise kreisförmigem Querschnitt sind und die so mit einer Wärmeisolierung versehen sind, daß ein Wärmeaustausch zwischen einem Teil des Moderators, dessen Temperatur veränderlich ist, und der Umgebung auf ein Minimum reduziert wird. Diese Anordnungen können, wie allgemein bekannt, innerhalb der genannten Röhren angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, die Elemente außerhalb der genannten Röhren anzuordnen, wobei der Moderatorteil, dessen Temperatur veränderlich ist, innerhalb der genannten Röhren angeordnet wird.

Das Kühlmittel gelangt in einen Behälter 2 über eine oder mehrere Röhren 3. Es fließt an den Wänden des Behälters 2 hinab und verteilt sich in horizontaler Richtung in den Raum 4. Wenn es aufwärts zwischen den von den Brennstoffelementen umgebenden und den Moderator enthaltenden Röhren 10 fließt, wird es erwärmt. Die ganze Anordnung bildet den Kern 1. Das-.Kühlmittel wird in dem Raum 5 gesammelt und verläßt den Behälter durch eine oder mehrere Röhren 6.

Das Kühlmittel kann die dem Kern 1 entzogene Wärme irgendeinem anderen Sekundärmittel, beispielsweise in einem Wärmeaustauscher 7, abgeben.

Natürlich kann das Kühlmittel auch auf einem anderen Weg durch den Kern geführt werden. Es kann beispielsweise bei 6 eintreten und bei 3 den Kern verlassen, in der einen Richtung hin- und in der anderen Richtung innerhalb des Kerns zurückgeführt werden und die Wärme an ein anderes Gerät als den gezeigten Wärmeaustauscher 7 abgeben.

Bei dem besonderen gezeigten Ausführungsbeispiel durchfließt das Moderatormittel, das eine gewünschte Temperatur und eine gewünschte Zusammensetzung besitzt, einen Kreis, der vollkommen unabhängig von dem des Kühlmittels ist.

Das Moderatormittel gelangt in den Behälter 2 über ein Rohr 8. Es verteilt sich innerhalb eines Verteilers 9 und steigt in den sich innerhalb des Kerns 1 befindenden Kammern empor.

Das beim Durchgang durch den Kern erhitzte Moderatormittel wird bei 11 gesammelt und durch ein Rohr 12 in einen Apparat 13, beispielsweise einen Wärmeaustauscher, geführt, der es wieder auf die gewünschte Temperatur bringt.

Wie bei dem Kühlmittel kann auch das Moderatormittel statt in Aufwärtsrichtung abwärts durch den Kern fließen. Es kann auch entlang eines einfachen oder vielfachen Weges quer durch den Kern geführt werden. Die den Moderator enthaltenden, im Kern angeordneten Kammern können in Reihe oder parallel gespeist werden, und die Ein- und Ausgänge können auf beiden Seiten oder auf derselben Seite des Kerns angeordnet sein.

Die Figur zeigt weiterhin einen Abschaltstab 14, einen Antriebsmechanismus 15 für die eine Deckplatte 16 für den Behälter, einen Teil des Reflektors 17 und eine Wärmeabschirmung 18.

Um den Wärmeaustausch zwischen den auf verschiedenen Temperaturen befindlichen Mitteln gering zu halten, ist für den ganzen Kreis, dessen Temperatur sich verändern kann, innerhalb des Behälters eine Wärmeisolierung vorgesehen. Innerhalb des Kerns sollen Stoffe verwendet werden, die beispielsweise möglichst wenig Neutronen absorbieren. Eine andere Möglichkeit der Wärmeisolation besteht in dem bekannten Prinzip der Verwendung von Kammern mit stehendem Wasser, die aus dünnen Blechen aus Zirkoniumlegierung aufgebaut sind. In Zonen außerhalb des Kerns ist es möglich, brauchbare und weniger kostspielige wärmeisolierende Materialien zu verwenden.

Der Reaktor ist innerhalb des Reaktorkessels mit einem Wärmeaustauscher versehen, durch den sekundärseitig zum Wärmeaustausch mit dem flüssigen Moderator eine Flüssigkeit strömt.

Als obere Temperaturgrenze T₁ wird im allgemeinen ein möglichst hoher Wert gewählt. Da der Moderator in flüssigem Zustand verwendet wird, ist es möglich, den Wert T₁ so zu wählen, daß er gleich oder annähernd gleich der Sättigungstemperatur bei Betriebsdruck ist.

Die Tatsache, daß Kühl- und Regelkreis vollkommen voneinander getrennt sind, erlaubt die Verwendung verschiedener Flüssigkeiten für diese zwei Aufgaben. Es ist auch möglich, für die beiden Kreise gleiche Medien zu verwenden und deren Zusammensetzung in gleicher Weise während der verschiedenen Lebensstufen des Kerns zu verändern. In diesem Fall fließt ein und dasselbe Mittel innerhalb des Kerns bei verschiedenen Temperaturen durch getrennte Kreise.

Die allgemeinen Daten eines Reaktors von 65 MW, der gemäß der Zeichnung ausgeführt wurde, werden zur Verdeutlichung der Vorteile hier angegeben:

Wärmeleistung 65 MW

Brennstoffart UO₂

Gesamtgewicht des UO₂ 1420 kg

Außendurchmesser der Brennstoffelemente mit Umkleidung 8,5 mm

Art der Umkleidung rostfreier Stahl

Art des Brennstoffes angereichertes U

Durchschnittliche Anfangsanreicherung in U 235 7%

Art des Moderators und des Kühlmediums eine Mischung von D₂O und H₂O

,, .... . Volumen des Kühlmittels . -^ -, a-,

Verhältnis im Kern 1,41

Volumen des UO₉

7 8

-, ,.., . Moderatorvolumen .

Verhältnis im Kern 2,77

Volumen UO₂

., .... . Volumen des Kühlmittels + Moderatorvolumen .

Verhältnis im Kern 4,18

Volumen des UO₂

Dicke des radialen Reflektors 0,300 m

Dicke des axialen Reflektors 0,300 m

Aktive Höhe des Kerns Im

Aktiver durchschnittlicher Durchmesser des Kerns Im

w ■ ι ι »ι · maximaler Wärmefluß ... ·, , _T < ·. _, Maximalverhaltms ■ wahrend der Lebenszeit des

durchschnittlicher Fluß
Kerns 2

Betriebsdruck für das Kühlmittel 150 kg/cm²

Betriebsdruck für den Moderator 150 kg/cm²

Maximale Betriebstemperatur des Moderators 300⁰C

Minimale Betriebstemperatur des Moderators 180⁰C

Durchschnittsbetriebstemperatur des Kühlmittels 300⁰C

Eingangsbetriebstemperatur des Kühlmittels 290⁰C

Ausgangsbetriebstemperatur des Kühlmittels 31O⁰C

Anfängliche Zusammensetzung des Moderators 92 °/₀ D₂O

Endzusammensetzung des Moderators 49 °/₀ D₂O

Durchschnittliches erreichbares Abbrennen 45000 MWj/te

Endprozentsatz des spaltbaren Pu (239 + 241) 1,000 °/₀

Endprozentsatz des U 235 2,8 °/₀

Wärmeleistung pro Liter des Kerns 83,0 kW/1

Wärmeleistung pro Kilogramm UO₂ 45,7 kW/kg

Wärmeseitung pro Kilogramm U 52 kW/kg

Es ist möglich, die ganze durch den Kern erzeugte Wärme mittels siedendem Wasser an Stelle von unter Druck stehendem Wasser abzuleiten, wobei das Wasser aus einer Mischung von schwerem und leichtem Wasser besteht. Weiterhin ist es möglich, nassen oder überhitzten Dampf aus gewöhnlichem Wasser bei einem Druck von 150 kg/cm² oder einem anderen Druck zu verwenden. Als Kühlmittel kann auch ein organischer Stoff, z. B. Triphenyl (Terphenyl), dienen.

Eine weitere Variation wäre es, für die Brennstoffelemente leicht angereichertes Urankarbid, das mit nicht porösem Graphit bekleidet ist, zu verwenden, wobei als Kühlmittel ein unter hohem Druck, beispielsweise 150 kg/cm² stehendes Gas, beispielsweise CO₂ oder He, und als Moderator eine Mischung aus schwerem und leichtem Wasser dienen kann.

Von den vielen Vorteilen, die die Erfindung bewirkt, sei auf folgende hingewiesen:

Eine wesentliche Steigerung des Abbrennens, wodurch ermöglicht wird, daß der Bereich der Reaktivität, in dem eine Kompensation des genannten Abbrennens möglich ist, beträchtlich erweitert wird. Eine ausgezeichnete Neutronenausbeute bei voller Leistung und ein sehr guter Verteilungsfaktor für die thermische Leistung innerhalb des Kerns, was sich in der Praxis sehr vorteilhaft auf die Kosten des ganzen Abbrennungsvorgangs auswirkt, und zwar in Form einer hohen spezifischen Leistung sowohl pro Kilogramm des verwendeten Materials (Uran-D₂O usw.) als auch pro Liter des wirklichen Kernvolumens. Weiterhin eine Reduzierung der Installationskosten für den Primärkreis und eine beträchtliche Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades, der sich für den Leistungskreis ergibt.

Die Möglichkeit, die verschiedensten Stoffe zu verwenden, und zwar unabhängig voneinander für den Kernstoff, für den Moderator und für die Kühlung des Kerns, und die Möglichkeit, diese Materialien so auszuwählen, daß sich technisch und wirtschaftlich bessere Eigenschaften des Reaktors ergeben.

Die Reduzierung der gebundenen Moderatormenge auf ein äußerstes Minimum; dies ist vom wirtschaftlichen Standpunkt gesehen dann wichtig, wenn der Moderator aus teurem Material, beispielsweise schwerem Wasser, besteht.

Die besondere Einfachheit der Mittel, die die Regulierung der Reaktivität innerhalb eines sehr großen Bereichs ermöglichen. Diese Mittel sind, wie schon gezeigt, beschränkt auf eine unstetige Veränderung der Zusammensetzung des Moderators in periodischen Abständen. Diese Mittel können im einfachsten Fall beispielsweise zwei handbetätigte Ventile sein, von denen das eine die primäre oder sekundäre Abgabe des Regulierkreises und das andere den Einlaß von gewöhnlichem Wasser in den Moderator regulieren. Dies ist in regelmäßigen Zeitabständen der Fall, wenn der Moderator aus einer Mischung von schwerem und leichtem Wasser besteht. Diese angewendeten Mittel sind somit sehr raumsparend, außerdem billig und betriebssicher. Sie können auch unter geringen Kosten automatisiert werden. Alle diese hervorstechenden Eigenschaften sind vom technischen und wirtschaftlichen Standpunkt für Leistungsreaktoren, insbesondere für solche Reaktoren, die zum Schiffsantrieb verwendet werden, von großer Bedeutung.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb eines Kernreaktors mit Kühlmittel und Moderatorkreislauf, bei dem Änderungen der Zusammensetzung des aus wenigstens zwei Komponenten bestehenden flüssigen Moderators vorgesehen sind, die Änderungen der Temperatur im Reaktorkern hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß imNor-

malbetrieb bei Reaktivitätsänderungen Änderungen der Moderatortemperatur innerhalb vorgegebener Grenzen zugelassen werden und die Einhaltung dieser Grenzen durch die Änderung der Moderatorzusammensetzung bewirkt wird.

2. Moderator zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Moderator aus einer Mischung von schwerem und leichtem Wasser besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Moderators nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Reaktivität der Anteil an leichtem Wasser erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Moderatorzusammensetzung in vorgegebenen regelmäßigen Zeitabständen vorgenommen wird.

5. Kernreaktor zur Durchführung des Verfahrens bzw. der Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Moderatorkreislauf ein Wärmeaustauscher vorgesehen ist.

6. Kernreaktor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 3 oder 4, in welchem eine homogene Mischung von leichtem und schwerem Wasser als Moderator und als Kühlmittel benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kern besitzt, dessen Wasser-Brennstoff-Volumenverhältnis im wesentlichen gleich 4,18 ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 020 417, 1 020 127, 707, 1065 949;
österreichische Patentschrift Nr. 211 926.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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