DE1237701B - Neutronenabschirmung fuer Versuchsreaktoren mit fluessigem Moderator und festem Reflektor - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G21c

DeutscheKl.: 21g-21/20

Nummer: 1237 701

Aktenzeichen: E 23483 VIII c/21 g

Anmeldetag: 4. September 1962

Auslegetag: 30. März 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine NeutronenabschirmungfürVersuchs-Kernreaktoren mitflüssigem Moderator und festem Reflektor sowie mit an der Außenseite des Reaktortanks in vertikaler Richtung auf und ab beweglichem, Neutronen absorbierendem, starrem Mantel von konstanter Höhe, wobei der starre Mantel mit seinem unteren Rande dem Moderatorniveau folgt. Der Reflektor umgibt den Tank des Reaktors von unten und an den Seiten, wobei er den normalen Pegelstand des Moderators um etwa fünfzig Zentimeter überragt.

Die Regelung des Reaktors erfolgt durch die nachstehend aufgeführten Einrichtungen:

— in vertikalen Schächten des Reflektors verschiebbare Absorberplatten,

— in horizontalen Kanälen des unteren Reflektors verschiebbare Absorberplatten,

— ein zum Tank des Reflektors konzentrischer, an ihm entlang verschiebbarer Absorbermantel,

— zwei im Inneren des Reaktortanks angeordnete a° Kontrollstäbe.

Die Lage der verschiedenen Regelelemente geht aus Fig. 1 der Zeichnungen hervor. Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch den Versuchsreaktor. In dieser Figur sind eine in vertikaler Ebene verschiebbare Absorberplatte 1, eine in horizontaler Ebene verschiebbare Absorberplatte 2, ein Absorbermantel 3, die Kontrollstäbe 4 und 5, der . Moderator 6, der Tank 7 des Reaktors, der Reflektor 8, die Abdeckung 9 und der biologische Schutz 10 des Reaktors dargestellt. Der Buchstabe M bezeichnet die Antriebsmotoren für diese Regelorgane.

Von diesen Regelorganen bezieht sich die Erfindung auf den Absorbermantel 3, dessen Verwendung an sich bereits bekannt ist. Er spielt eine wesentliche Rolle bei den Versuchen zum Messen der geometrischen Flußwölbung — Bestimmung der geometrischen Höhe des Reaktors — und bei gewissen Messungen bei nacktem Kern eines Reaktors. Bei der Ermittlung der geometrischen Flußwölbung für verschiedene Konfigurationen des Brennstoffstabrasters und bei unterschiedlichen Temperaturen erfolgt die Regelung des Reaktors mittels Veränderung des Pegelstandes des Moderators. Der Mantel, der bis zur Oberseite des Reaktors hochgefahren werden kann, folgt genau diesen Veränderungen. Auf diese Weise unterbindet der Mantel jegliche Reflexion der Neutronen durch die oberen Abschnitte des Reflektors, indem er diesen abschirmt. Wenn der Mantel herabgelassen werden soll, fügt man zusätzliche Mäntel hinzu, wobei man so nach Bedarf die absorbierende Zone verlängert.

Neutronenabschirmung für Versuchsreaktoren
mit flüssigem Moderator und festem Reflektor

Anmelder:

Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM),
Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte,

Berlin 33, Podbielskiallee 68

Als Erfinder benannt:

Pierre Bonnaure,

Sesto Calende, Varese (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 15. September 1961 (484 687)

Bei Durchführung von Versuchen mit nacktem Reaktorkern ist der Mantel völlig herabgelassen und nach oben verlängert; er schirmt den gesamten Reflektor ab.

Es sind bereits Reaktoren bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 2 865 826; USA.-Patentschrif12 837 476), bei denen ein Neutronen absorbierender, starrer Mantel von konstanter Höhe auf- und abwärts bewegbar ist. Dieser Mantel hat eine Regel- und Sicherheitsfunktion. Starre Mäntel haben für die erforderliche Verstellhöhe eine sehr große feste axiale Länge, die im Reaktor schwer unterzubringen ist.

Es ist weiterhin bekanntgeworden (britische Patentschrift 803 708), Regelelemente in Form nebeneinanderliegender Stäbe auszubilden, die jedoch vertikal aufgehängt sind und auf einer Kreisbahn aus ihrer bzw. in ihre wirksame Stellung gedreht werden. Mit diesen Elementen ist weder eine völlig zylindrische Ummantelung, die aus Symmetriegründen für die obenerwähnten Messungen erforderlich ist, noch ein Nachfolgen zu dem jeweiligen Moderatorniveau möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Neutronenabschirmung zu schaffen, deren gewünschte Verlängerung oder Einkürzung leichter und vor allem automatisch erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Neutronenabschirmung dadurch gelöst, daß der starre Mantel an ejnen ebenfalls aus Neutronen absorbieren-

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Claims (3)

dem Material bestehenden zweiten Mantel angekuppelt ist, der nach Art einer Jalousie abwärts und aufwärts ein- und entrollbar ist. Wenn Messungen in bezug auf die geometrische Flußwölbung und den nackten Reaktorkern durchgeführt werden sollen, folgt die Jalousie stetig dem starren Mantel, indem sie sich entrollt. Wenn dagegen Messungen in bezug auf die Anisotropie vorgenommen werden sollen, bleibt die Jalousie während der Verstellungen des Mantels eingerollt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen Fig. 2 bis 4 dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des von einem Mantel und einer Jalousie nach der Erfindung umgebenen Tanks des Reaktors nach Fig. 1, Fig. 3 ein Schema des Betätigungsmechanismus des Mantels und Fig. 4 einen Schnitt durch einen der Längsabschnitte der Jalousie. F i g. 2 zeigt den Tank 11 des Reaktors sowie den starren Mantel 12 von konstanter Höhe und die Jalousie 13, die an den Mantel angekuppelt ist. Die Jalousie ist in eine bestimmte Anzahl von Längsabschnitten 13a aufgeteilt, die sich, indem sie untereinander mechanisch frei bewegbar sind, auf am oberen Rand des Reaktortanks angeordnete Trommeln 13 b aufrollen können. Die Lamellen 13 c der Längsabschnitte der Jalousie sind, wie in F i g. 4 gezeigt, miteinander verbunden. Der starre Mantel 12 ist ein mit Aluminium verkleideter Kadmiumhohlzylinder mit einem Durchmesser von etwa 3,3 m und einer Höhe von 0,5 m. Die Führung des Mantels erfolgt mittels Kunststoffbelägen, die das Kadmium in einem gleichmäßigen Abstand von der Wärmeisolierung des Tanks halten. Wie in Fi g. 3 gezeigt, ist der Mantel an acht über Rollen 15 verlaufenden und auf Winden 16 endenden Stahlseilen 14 aufgehängt. Die Winden sind auf Wellen 17 angeordnet, die von dem Motor 18 aus über die Transmissionswelle 19 angetrieben werden. Der Mantel läßt sich über die gesamte Höhe des Tanks des Reaktors verstellen. Sein Herablassen erfolgt unter Einwirkung seines Eigengewichts. Seine tiefste Stellung ist in F i g. 2 durch die gestrichelte Linie 20 angedeutet. Wie der Reif des Mantels, enthalten auch die Lamellen der Jalousie Kadmium. Die Neutronendurchlässigkeit sämtlicher Längsabschnitte des jalousieartigen Mantels beträgt im wesentlichen nicht mehr als 10 %>. Wenn sich die Längsabschnitte des jalousieartigen Mantels beim Senken des starren Mantels nach unten durch diesen verlängern sollen, hakt man ihre unteren Enden in den oberen Rand des starren Mantels ein. Auf diese Weise entrollen sich einerseits die Längsabschnitte des jalousieartigen Mantels, wobei sie den Reflektor abschirmen, und es werden andererseits beim Senken des starren Mantels in den Trommeln untergebrachte Federn aufgezogen. Patentansprüche:

1. Neutronenabschirmung für Versuchs-Kernreaktoren mit flüssigem Moderator und festem Reflektor sowie mit an der Außenseite des Reaktortanks in vertikaler Richtung auf und ab beweglichem, Neutronen absorbierendem, starrem Mantel von konstanter Höhe, wobei der starre Mantel mit seinem unteren Rand dem Moderatorniveau folgt, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Mantel (12) an einen ebenfalls aus Neutronen absorbierendem Material bestehenden zweiten Mantel (13) angekuppelt ist, der nach Art einer Jalousie abwärts und aufwärts ein- und entrollbar ist.

2. Abschirmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jalousieartige zweite Mantel (13) in mehrere aus horizontal verlaufenden Lamellen (13 c) bestehende Längsabschnitte (13 a) unterteilt ist, die, untereinander mechanisch frei beweglich, den Reaktortank (7, 11) umgeben.

3. Abschirmung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsabschnitt (13 a) auf eine an der Oberseite des Reaktortanks (7, 11) angeordnete, um eine horizontale Achse drehbare Trommel (13 b) aufgerollt ist, wobei jede Trommel (13 δ) eine spannbare Feder für das Hochführen der Längsabschnitte aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 803 708;
USA--Patentschriften Nr. 2 837 476; 2 865 826.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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