DE1297777B - Brennstoffstab zur Verwendung in mittels eines unter Druck stehenden Stroemungsmediums gekuehlten Leistungsreaktoren - Google Patents
Brennstoffstab zur Verwendung in mittels eines unter Druck stehenden Stroemungsmediums gekuehlten LeistungsreaktorenInfo
- Publication number
- DE1297777B DE1297777B DEE29515A DEE0029515A DE1297777B DE 1297777 B DE1297777 B DE 1297777B DE E29515 A DEE29515 A DE E29515A DE E0029515 A DEE0029515 A DE E0029515A DE 1297777 B DE1297777 B DE 1297777B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- folds
- fuel rod
- centering
- stiffening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/16—Details of the construction within the casing
- G21C3/20—Details of the construction within the casing with coating on fuel or on inside of casing; with non-active interlayer between casing and active material with multiple casings or multiple active layers
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/06—Casings; Jackets
- G21C3/12—Means forming part of the element for locating it within the reactor core
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennstofistab zur Verwendung in mittels eines unter Druck stehenden
Strömungsmediums gekühlten Leistungsreaktoren, der eine zylindrische Hülle aus rostfreiem Stahl aufweist,
die eine Wandstärke von einem Zehntelmillimeter oder weniger besitzt, bei dem die Hülle in
einem zwischen ihren Endzonen für die Anbringung von Verschlußstopfen liegenden Abschnitt mit die
radiale Verformung der Hülle gewährleistenden, parallel zur Brennstoffstabachse verlaufenden Längsfalten
und in mindestens einer der Endzonen mit die axiale Verformung der Hülle gewährleistenden, ringförmigen
oder schraubenlinienförmigen Umfangsfalten versehen ist und einen Stab oder Tabletten
aus spaltbarem Material mit radialem und axialem Spielraum umgibt und bei dem dieser Spielraum mit
einem Polstermaterial geringer Neutronenabsorption und hoher Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt ist, das aus
einem bei Betriebstemperatur des Brennstoffstabes in dem Reaktor plastischen Metall oder einer solchen
Legierung besteht.
Brennstoffelemente dieser Art sind in den belgischen Patentschriften 619 189 und 643 749 beschrieben.
Bei den Brennstoffstäben der vorerwähnten Art wird die Hülle, der wegen des im allgemeinen erheblichen
Durchmessers des Brennstoffstabes und ihrer extrem dünnen Wandstärke von 0,1 mm oder weniger
eine Eigenstarrheit fehlt, mit Hilfe von nach außen konvexen Verformungsfalten und eines in warmem
Zustand knetbaren Metallpolsters, das den Spielraum zwischen Hülle und Brennstoff und die Hohlräume
der Falten ausfüllt, druckbeständig gemacht.
Auf diese Weise hält die Hülle sehr starke Außendrücke aus, ohne erhebliche Einschnürungen zu erfahren,
indem sie sich gegen das hydrostatisch beaufschlagte plastische Polster anlegt. Auf diese Weise
kann sie den Kräften infolge der Wärmeausdehnung des Brennstoffes und des plastischen Polsters sowie
den Kräften infolge der Maßveränderungen durch die Strahlungseinwirkung auf den Brennstoff standhalten.
Diese führen zu keinen unzulässigen Beanspruchungen des Umhüllungsmaterials, indem sie die
hydrostatische Verformung der Falten bewirken.
Da die Quersteifheit solcher Stäbe bei Keramikbrennstoff oder bei einem Brennstofftablettenstapel
sehr begrenzt und äußerst gering ist, macht ihre Verwendung in einem Reaktor es erforderlich, sie in
»Führungskanäle« einzusetzen, die unter Zulassung begrenzter radialer Veränderungen eine eng begrenzte
Geometrie des Brennstoffstabes bedingen und zwischen der Innenfläche des Kanals und der Außenfläche
des Brennstoffstabes einen in seinem Querschnitt zwangläufig verringerten Kühlmitteldurchlaß
entstehen lassen.
Im nachstehenden bezieht sich der vorstehend gebrauchte Ausdruck »Führungskanal« auf unterteilte
oder nicht unterteilte Graphitbauteile, wie die in der belgischen Patentschrift 614 761 beschriebenen Bauteile,
die zwischen die Brennstoffstäbe eines Brennstoffstäbebündels eingeschoben werden und um einen
Brennstoffstab herum im wesentlichen einen zylindrischen Hohlraum sowie ein einen Kanal im eigentlichen
Sinne bildendes zylindrisches Hohlteil bilden.
Bei einer solchen Anordnung, bei der die Zentrierung des Brennstoffstabes in dem Kanal mit Hilfe
der zur radialen Verformbarkeit vorgesehenen Längsfalten der Hülle erfolgt, die sich gegen die Innenfläche
des Kanals abstützen bzw. anlegen können, tritt der Mangel auf, daß sich diese Längsfalten bei
ihrer Beanspruchung durch eine örtliche Druckkraft an ihrem äußeren radialen Rand durch Plattdrücken
gegen die Innenfläche des Kanals örtlich in dauerhafter Weise verformen. Hierdurch kann eine Veränderung
des Querschnitts des Kühlmitteldurchlasses herbeigeführt werden, die, je mehr der Querschnitt
des Kühlmitteldurchlasses verringert wird, zu gefahrbringenden Folgen für das thermische Gleichgewicht
ίο des Brennstoffstabes und auf die Dauer also für seine
Unversehrtheit führt.
Dieser Mangel bildet außerdem ein Hindernis für die Verwendung dieser Stäbe in Reaktoren mit einzelnen
heißen Druckrohren, bei denen sich im Inneren eines Mantelrohres mehrere gesonderte Druckrohre
befinden, die je einen Stapel Brennstoffstäbe enthalten, wie es in der belgischen Patentschrift
638 170 beschrieben ist. In diesem Fall werden die Stäbe des Stapels, da ihre Enden nicht in den Halterungen
oder Distanzstücken der Bündel ruhen, leichter Beanspruchungen infolge radialer Druckkräfte
ausgesetzt, die dazu führen, daß sie sich gegen die Innenfläche des Kanals lückenlos anpressen.
Die Falten, die im Betrieb unter der Einwirkung des hydrostatischen Außendruckes des Kühlmittels
schmiegsam bleiben, können sich örtlich verformen und aus folgenden Gründen nachteilige Wirkungen
herbeiführen:
a) Änderungen der inneren Geometrie (Abstand Brennstoff—Hülle) können Änderungen in der
Gleichförmigkeit der Wärmeübertragung zwischen Brennstoff und Kühlmittel herbeiführen
und damit Stellen zu großer thermischer Beanspruchung der Hülle entstehen lassen;
b) Änderungen der äußeren Geometrie (Abstand
Hülle—Kanalwandung) können den Querschnitt
des Kühlmittelstroms um das Brennstoffelement verändern. Die Folge ist, daß das thermische
Gleichgewicht des Brennstoffelementes in Frage gestellt wird und ebenfalls die Gefahr der
Bildung »heißer Stellen« besteht;
c) das bekannte Brennstoffelement enthält keine Mittel zur Zentrierung des Brennstoffs zur Hülle.
Nachteile aus dieser mangelnden Eigenschaft treten zwar nur infolge von Fabrikationsmängeln
auf, erfordern jedoch strenge Kontrollen bei der Herstellung, verteuern die Herstellung und bewirken
hohe Ausschußquoten;
d) bei der Verwendung des Elementes in einem Stapel in einem Kanal bewirkt die mangelnde
Steifigkeit des Elementes durch das Gewicht der darüber angeordneten Elemente eine Biegung
des Elementes und damit nachteilige Auswirkungen auf die Falten, vor allem ein Flachdrücken
der Falten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brennstoffstab der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der diese
Nachteile nicht aufweist, d. h. der unter allen Gegebenheiten des Betriebes sein thermisches Verhalten
nicht unzulässig ändert, leicht und mit geringerem Aufwand herstellbar ist und auch in Brennstoffelementstapeln
anzuordnen ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hülle zu ihrer Zentrierung in einem
Kühlkanal in dem zwischen den Endzonen liegenden Abschnitt mit an ihrer Oberfläche in gleichem Ab-
3 4
stand voneinander getrennt angeordneten, parallel zu füllenden metallischen Polstermaterial 5 umgeben,
den Längsfalten verlaufenden Zentrierfalten versehen das bei Gebrauchstemperatur des Brennstoffstabes in
ist, die eine größere Faltenhöhe aufweisen als die dem Reaktor um den Brennstoff herum ein plastisches
Längsfalten und die Umfangsfalten, daß in dem Polster bildet. Eine Tablette 6 aus feuerfestem Matedurch
die Zentrierfalten gebildeten Hohlraum jeweils 5 rial, der mit einem erhöhten Rand 8 und einem zenein
mit dem Brennstoff in Berührung stehendes tralen Zapfen 9 versehene Verschlußstopfen 7 für die
Steifungselement angeordnet ist und daß zur Zen- durch die Hülle gebildete Öffnung und der auf die
trierung der Enden des Brennstoffstabes im Kühl- Enden der Hülle und des Randes 8 geschweißte
kanal an beiden Enden des Brennstoffstabes Füh- Spannring 10 verschließen die Hülle. Der Kühlkanal
rangen vorgesehen sind. io 11, der auch ein »einzelnes« Druckrohr eines Reak-Der
oben beschriebene Brennstoff stab ermöglicht tors sein kann und in den der Brennstoffstab eingegegenüber
den eingangs erwähnten Brennstoffstäben setzt ist, grenzt um den Brennstoffstab den Kühlfolgenden technischen Fortschritt: mitteldurchlaß 12 ab.
a) Die Zentrierfalten größerer Höhe ermöglichen , In f1^hen Abständen voneinander getrennt um
eine gute Zentrierung des Elementes gegenüber 1^ Jen Außenumfang der Hülle herum angeordnete
der umgebenden Kühlkanalwandung. Damit Zentrierfalten 2 enthalten die Steifungselemente 13.
sind die Aufgaben der äußeren Zentrierung und An seinen Enden ist der Brennstoffstab mit an den
der von den Falten geringerer Höhe übernom- Zapfen 9 der Verschlußstopfen 7 befestigten Haltemenen
Wärmeübertragung getrennt; mn&n *4 versehen
ao Fur die Zentrierfalten 2, von denen mindestens
b) die Anordnung der Steifungselemente erhöht die drei vorhanden sein müssen, haben die Steifungs-Steifigkeit
des Brennstoffelementes, und die elemente 13 eine solche Form, daß sie den Hohlraum
Führungen zur Zentrierung der Enden des der Falten, gegen deren Krümmung sie anliegen, aus-Brennstoffstabes
stellen die Steifigkeit an den fünen. Die Steifungselemente 13, die hier in Form
Enden sicher, auch wenn das Element in einem fl5 von Drähten vorliegen, haben die Aufgabe einer
Stapel angeordnet ist; stützenden Einlage, indem sie sich gegen die Brenn-
c) die radiale Verformbarkeit der Hülle wird ver- Stofftabletten 4 abstützen, um zu verhindern, daß sich
bessert, da sich die Hülle bei ihrer Verformung die Falten verformen müssen, wenn sie gegen die
auf den Steifungselementen abstützen kann. Bei Innenfläche des Kühlkanals 11 gepreßt werden,
ihren axialen Verformungen wird die Hülle von 3« Die durch die Steifungsdrähte 13 gesteiften Zenden an den Enden des Brennstoffstabes vorge- trierfalten 2 dienen durch Abstützung gegen die sehenen Führungen geführt; Innenwand des Kühlkanals 11 zur Zentrierung des
ihren axialen Verformungen wird die Hülle von 3« Die durch die Steifungsdrähte 13 gesteiften Zenden an den Enden des Brennstoffstabes vorge- trierfalten 2 dienen durch Abstützung gegen die sehenen Führungen geführt; Innenwand des Kühlkanals 11 zur Zentrierung des
.._,.„.,, , π a Brennstoffstabes in dem Kühlmitteldurchlaß 12. Hier-
d) die Steifungselemente zentrieren den Brennstoff durch wird verhindert daß der nutzbare Querschnitt
gegenüber der Hülle und erlebtem die Her- 35 des Kühlmitteldurchlasses Veränderungen erfährt.
Stellung des Brennstoffelementes. pabd behalten die Zentrierfalten 2 aber trotzdem
Durch die vorstehend aufgeführten vorteilhaften ihre Verformungsaufgabe, damit sich die Hülle unter
Eigenschaften werden die obenerwähnten Nachteile Einwirkung des Außendrucks und unter Einwirkung
der bekannten Brennstoffelemente behoben. der durch Verformungen durch die Wärmeausdeh-
Der oben beschriebene Brennstoffstab ist nach- 40 nung und Bestrahlung des Brennstoffs 4 auf sie überstehend
an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es tragenen Kräfte dem plastischen Polster 5 anpassen
zeigt kann. Die Halterungen 14 dienen dazu, den End-
F i g. 1 und 2 eine Teilseitenansicht bzw. einen zonen der Hülle, in welchen die zur axialen Verform-
axialen Längsschnitt des oben beschriebenen Brenn- barkeit vorgesehenen schraubenlinienförmig ausge-
stoffstabes, 45 bildeten Falten 3 liegen, Halt zu geben.
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A in F i g. 2, Da das zähflüssige Polstermaterial 5 den Spielraum
F i g. 4 eine Ansicht von unten auf den Schnitt zwischen Hülle und Brennstoff einschränkend auf die
nach der Linie B-B in Fig. 2, Abschnitte zwischen denSteifungsdrähten 13ausfüllt,
Fig. 5a und 5b, 6a und 6b bzw. 7a und 7b dienen die zu den Zentrierfalten 2 parallel verlaufenjeweils
einen Längsschnitt bzw. eine entsprechende 50 den Längsfalten 15 auch zur Vermehrung der Wärme-Draufsicht
zur Veranschaulichung der Einzelheiten austauschfläche der Hülle 1 an den zwischen den
der Ausbildung der Enden einer besonderen Bauart Zentrierfalten 2 liegenden Abschnitten,
von Steifungselementen, Die wie die Umfangsfalten 3 und die Längsfalten
von Steifungselementen, Die wie die Umfangsfalten 3 und die Längsfalten
F i g. 8 und 9 eine Teilseitenansicht bzw. einen 15 durch plastische Verformung der dünnwandigen
Teillängsschnitt einer Variante des oben beschriebe- 55 rohrförmigen Hülle gebildeten Zentrierfalten 2 schlie-
nen Brennstoffstabes und ßen sich querschnittsmäßig durch zwei gleichförmige
F i g. 10 eine Draufsicht auf den Brennstoffstab Krümmungen an den Verlauf des Hüllenrohrs an und
nach F i g. 8 und 9. haben eine größere Faltenhöhe und einen größeren
In Fig. 1, 2, 3 und 4 ist die zylindrische Hülle 1 Krümmungsradius als die schraubenlinienförmigen
aus rostfreiem Stahl mit einer Wandstärke von 0,05 60 Umfangsfalten 3, so daß in dem Kühlkanal 11 gegen-
bis 0,1 mm mit Längsfalten 15 α zur radialen Ver- über den Endzonen des Brennstoffstabes ein aus-
formbarkeit der Hülle und mit Schraubenlinien- reichender Durchlaßquerschnitt für das Kühlmittel
förmigen Umfangsfalten 3 zur axialen Verformbarkeit entsteht.
der Hülle versehen, die die Zentrierfalten 2 zu den Der Übergang von den Zentrierfalten 2 auf die
Enden der Hülle 1 hin verlängern. 65 entsprechenden Umfangsfalten 3 erfolgt mit Hilfe
Die in die Hülle eingesetzten, mit 4 bezeichneten eines Abschnittes, in dem die Faltenhöhe und der
Brennstofftabletten sind von dem den Spielraum Krümmungsradius allmählich von den Werten der
zwischen den Brennstofftabletten und der Hülle aus- Falten 2 auf die der Falten 3 abnehmen.
Claims (5)
- 5 6Wie aus Fig. 2 und 4 ersichtlich, besitzt die mit den Lage zu halten, ist (wie in Fig. 6a und 6b ge-ihrem zentralen Abschnitt 16 mit Hilfe einer zeigt) nach Herausnahme von Magnesia in denSchraube 17 auf dem Zapfen 9 befestigte Führung Mantel 21 ein Plättchen 24 aus rostfreiem Stahl ein-14 radiale Arme 18, die, verstärkt durch den ring- gesetzt und sind die überstehenden Ränder 25 desförmigen Teil 19, Enden 20 aufweisen, die so um- 5 Mantels um das gesamte Plättchen herum nach innengebogen sind, daß sie sich elastisch gegen (nicht auf!) umgelegt. Oder man gibt (wie aus Fig. 7a und 7bdie Wand des Kühlkanals U abstützen. ersichtlich) dem Mantel 21 eine konische Form, in-Die zwischen dem Brennstoff 4 und den Zentrier- dem man die Spitze des erhaltenen Kegels im Lichtfalten 2 eingesetzten Steifungsdrähte 13 bestehen aus bogen verschweißt.einem Werkstoff, der bei maximaler Arbeitstempe- io Zum Erleichtern des Haltens der Steifungsdrähteratur des Brennstoffstabes in dem Reaktor aus- 13 in den Falten 2 und zum Verhindern jeglicherreichend starr und in geringem Ausmaß weich ist, Schwierigkeit beim Füllen der Hülle 1 mit dem pla-um bei örtlichen, durch die mechanische Zentrierung stischen Füllmaterial 5 werden die Steifungsdrähte 13,des Brennstoffstabes verursachten Beanspruchungen ob es sich nun um mit Magnesia gefüllte Drähtedie Form der Falten weiter aufrechtzuerhalten, und 15 handelt oder nicht, vorzugsweise mit Enden herge-der bei der Arbeitstemperatur weder mit dem Metall stellt, die sich in ihren Abmessungen allmählich ver-der Hülle noch mit dem Brennstoff oder mit dem ändern, indem sie von dem Krümmungsradius (Quer-Füllmaterial 5 eine Reaktion eingeht. schnitt) der Zentrierfalte auf den der schraubenlinien-Der für die Steifungsdrähte 13 verwendete Werk- förmigen Umfangsfalte übergehen, um in die An-stoff ist vorzugsweise Zirkonium, das bei Tempera- 20 schlußzone zwischen den Falten 2 und den Falten 3türen bis zu 500° C mit Uranoxid oder Urancarbid teilweise eingefügt werden zu können,und mit rostfreiem Stahl keine Reaktion eingeht. In den F i g. 8, 9 und 10, in welchen die überein-AIs Beispiel ist zum Gebrauch in einem durch eine stimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichenorganische Flüssigkeit bei einer Höchsttemperatur versehen sind und die eine andere Ausführungsformvon 5000C gekühlten Reaktor folgende Kombination 25 des Brennstoffstabes veranschaulichen, die an denverwendbar: Endzonen der Hülle von den Längsfalten 2 getrennteTN- TT-11 ^ · o. ti/n, 1o,on ringförmige Umfangsfalten3' aufweist, ist eineDunne Hülle rostfreier Stahl (Typ 18/8) Variante 5 der Ausbildung der Führungen an denBrennstoff Urancarbid Enden des Brennstoffstabes dargestellt.Plastisches Polster Magnesiumlegierung 3° Λ Wie aus denFig.9 und 10 ersichtlich, bewirktmit 0 6°/o Zirkonium der Spannring 10 das Zentrieren des BrennstoffstabesSteifungsdraht für die ' ™ dem Kühlkanal 11 mit Hilfe von in gleichem Ab-Zentrierfalten Zirkonium stand voneinander getrennt angeordneten Führungen26 in Form von Ansätzen.Es können auch Drähte aus anderen für kern- 35 Es ist zu bemerken, daß die Steifungsdrähte 13 die technische Zwecke geeigneten Werkstoffen verwendet Zentrierfalten 2 durch festes Abstützen gegen den werden, die die bei der Gebrauchstemperatur er- Brennstoff halten und, sofern dieser aus einem forderlichen mechanischen Eigenschaften sowie eine Keramikmaterial besteht, führt eine Zerstückelung gute Verträglichkeit mit den sie umgebenden Werk- einer oder mehrerer der Brennstofftabletten 4 keine stoffen aufweisen, wie beispielsweise Beryllium. 4° wesentlichen Veränderungen in der Lage des Stei-Es ist auch möglich, rostfreien Stahl zu verwenden, fungsdrahtes herbei, der gegen die anderen Brennjedoch ist dann zum Vermeiden von Problemen der Stofftabletten angelegt bzw. abgestützt bleibt.
Neutronenabsorption die Verwendung eines Drahtes Außerdem führen die Verformungen des Brennvorzuziehen, der aus einem zylindrischen Mantel aus stoffes infolge von Strahlungen, wie beispielsweise rostfreiem Stahl mit einer Wandstärke von wenigen 45 sein Schwellen sowie das gegenseitige Verrutschen Hundertstelmillimetern besteht, der stark, beispiels- der Brennstofftabletten nur geringe Verformungen weise bis auf 90 bis 95% der theoretischen Dichte, des verhältnismäßig starren Steifungsdrahtes herbei, verdichtete pulverförmige Magnesia enthält. In Abänderung der oben beschriebenen Ausfüh-Der Vorteil dieses Drahtes liegt darin, daß er eine rungsform können beispielsweise an der Hülle 1 gute Quetschfestigkeit und außerdem eine verhältnis- 5° Längsfalten zur radialen Verformbarkeit ausgebildet mäßig gute Verformungsfähigkeit ohne Bruchgefahr sein, die zwischen den mit den Steifungsdrähten 13 aufweist. ausgefüllten Zentrierfalten 2 liegen und die gleicheDas Verschließen der Enden des Mantels dieser oder eine etwas geringere Höhe als die Zentner-Art von Draht, das zum Verhindern des Entweichens falten 2 haben wurden.des Magnesiapulvers bei einer eventuell örtlichen 55 Außerdem läßt sich die Zentrierung der Enden Beanspruchung erforderlich ist, kann auf unterschied- des Brennstoffstabes mit anderen Zentriermitteln als liehe Weise (wie in Fig. 5a, 5b; 6a, 6b und 7a, 7b den Führungen 14 oder den Ansätzen 26 erzielen,
dargestellt) erfolgen. Auch braucht der Querschnitt des SteifungsdrahtesGemäß Fig. 5a und 5b kneift man das Ende des 13 nicht, wie in den einzelnen Figuren der Zeichnung Mantels 21 nach Herausnahme der Magnesia 22 über 60 dargestellt, unbedingt kreisrund zu sein, sondern er eine Tiefe von 2 oder 3 Millimeter zusammen, was kann anders, beispielsweise elliptisch oder oval sein, bedingt, daß die sich daraus ergebende Verschluß- Jedoch muß er in allen Fällen ermöglichen, daß sich kante 23 beim Anbringen des Drahtes in den Zentrier- der Steifungsdraht der gewählten Querschnittsform falten 2 der Hülle zu den Brennstofftabletten tan- den Falten anpassen und sich gegen den Brennstoff gierend angeordnet werden muß. 65 abstützen kann.Da es sich jedoch als schwierig erwiesen hat, den Patentansprüche:Steifungsdraht beim Füllen der Hülle 1 mit dem pla- 1. Brennstoff stab zur Verwendung in mittelsstischen Polstermaterial 5 in einer solchen tangieren- eines unter Druck stehenden Strömungsmediumsgekühlten Leistungsreaktoren, der eine zylindrische Hülle aus rostfreiem Stahl aufweist, die eine Wandstärke von einem Zehntelmillimeter oder weniger besitzt, bei dem die Hülle in einem zwischen ihren Endzonen für die Anbringung von Verschlußstopfen liegenden Abschnitt mit die radiale Verformung der Hülle gewährleistenden, parallel zur Brennstoffstabachse verlaufenden Längsfalten und in mindestens einer der Endzonen mit die axiale Verformung der Hülle gewährleistenden, ringförmigen oder schraubenlinienförmigen Umfangsfalten versehen ist und einen Stab oder Tabletten aus spaltbarem Material mit radialem und axialem Spielraum umgibt und bei dem dieser Spielraum mit einem Polstermaterial geringer Neutronenabsorption und hoher Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt ist, das aus einem bei Betriebstemperatur des Brennstoffstabes in dem Reaktor plastischen Metall oder einer solchen Legierung besteht, dadurch gekennzeich- ao net, daß die Hülle (1) zu ihrer Zentrierung in einem Kühlkanal (11) in dem zwischen den Endzonen liegenden Abschnitt mit an ihrer Oberfläche in gleichem Abstand voneinander getrennt angeordneten, parallel zu den Längsfalten verlaufen- »5 den Zentrierfalten (2) versehen ist, die eine größere Faltenhöhe aufweisen als die Längsfalten (15) und die Umfangsfalten (3, 3'), daß in dem durch die Zentrierfalten (2) gebildeten Hohlraum jeweils ein mit dem Brennstoff (4) in Berührung stehendes Steifungselement (13) angeordnet ist und daß zur Zentrierung der Enden des Brennstoffstabes im Kühlkanal (11) an beiden Enden des Brennstoffstabes Führungen (14, 26) vorgesehen sind. - 2. Brennstoffstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steifungselement (13) aus einem metallischen Draht aus Zirkonium, Beryllium oder einer Legierung besteht.
- 3. Brennstoffstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steifungselement (13) aus einem dünnen zylindrischen Mantel (21) aus rostfreiem Stahl mit einer Wandstärke von wenigen Hundertstelmillimetern besteht, der bis auf 90 bis 95% der theoretischen Dichte verdichtete pulverförmige Magnesia (22) enthält.
- 4. Brennstoffstab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (14) an den Verschlußstopfen (7) für die Hülle (1) befestigt sind.
- 5. Brennstoffstab nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit an beiden Enden des Brennstoffstabes um die Enden der Hülle herum eingeschweißten Spannringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (26) als Ansätze der Spannringe (10) ausgebildet sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909525/140
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE1732 | 1964-08-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1297777B true DE1297777B (de) | 1969-06-19 |
Family
ID=3839718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEE29515A Pending DE1297777B (de) | 1964-08-12 | 1965-06-15 | Brennstoffstab zur Verwendung in mittels eines unter Druck stehenden Stroemungsmediums gekuehlten Leistungsreaktoren |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3309283A (de) |
| BE (1) | BE651738A (de) |
| DE (1) | DE1297777B (de) |
| ES (1) | ES315862A1 (de) |
| FR (1) | FR1446540A (de) |
| GB (1) | GB1085383A (de) |
| IL (1) | IL23906A (de) |
| LU (1) | LU49300A1 (de) |
| NL (1) | NL6510454A (de) |
| SE (1) | SE220145C1 (de) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3466226A (en) * | 1966-01-26 | 1969-09-09 | Gen Electric | Nuclear fuel element |
| SE310915B (de) * | 1967-09-04 | 1969-05-19 | Asea Ab | |
| GB1455795A (en) * | 1973-03-30 | 1976-11-17 | Hochtemperatur Kernkraftwerk | Fuel elements for use in a method of testing the circulation of fuel elements in pebble bed reactors |
| JPS6027392B2 (ja) * | 1978-02-03 | 1985-06-28 | 株式会社日立製作所 | 炉心構成要素 |
| DE2830305B1 (de) * | 1978-07-10 | 1980-01-24 | Kraftwerk Union Ag | Brennelement-Transportbehaelter |
| US4311560A (en) * | 1979-05-04 | 1982-01-19 | Combustion Engineering, Inc. | Stabilizing device for control rod tip |
| US11404177B2 (en) * | 2019-10-23 | 2022-08-02 | Battelle Energy Alliance, Llc | Reactor fuel pellets with thermally-conductive inserts, and related reactor fuel pellet arrangements |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE619189A (de) * | 1962-06-20 | |||
| BE643749A (de) * | 1964-02-13 | 1964-08-13 |
-
1964
- 1964-08-12 BE BE651738D patent/BE651738A/xx unknown
-
1965
- 1965-06-15 DE DEE29515A patent/DE1297777B/de active Pending
- 1965-06-24 GB GB26881/65A patent/GB1085383A/en not_active Expired
- 1965-07-07 IL IL23906A patent/IL23906A/en unknown
- 1965-07-19 US US472972A patent/US3309283A/en not_active Expired - Lifetime
- 1965-07-27 ES ES0315862A patent/ES315862A1/es not_active Expired
- 1965-08-09 FR FR27748A patent/FR1446540A/fr not_active Expired
- 1965-08-10 LU LU49300A patent/LU49300A1/xx unknown
- 1965-08-11 NL NL6510454A patent/NL6510454A/xx unknown
- 1965-08-11 SE SE1048865A patent/SE220145C1/sv unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE619189A (de) * | 1962-06-20 | |||
| BE643749A (de) * | 1964-02-13 | 1964-08-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES315862A1 (es) | 1967-07-01 |
| IL23906A (en) | 1969-01-29 |
| GB1085383A (en) | 1967-09-27 |
| SE220145C1 (de) | 1968-04-23 |
| BE651738A (de) | 1965-02-12 |
| NL6510454A (de) | 1966-02-14 |
| US3309283A (en) | 1967-03-14 |
| FR1446540A (fr) | 1966-07-22 |
| LU49300A1 (de) | 1967-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1439774C3 (de) | Brennelement für einen schnellen Kernreaktor | |
| DE69724471T2 (de) | Kerbrennstoffeinheit | |
| DE3502311A1 (de) | Metallhydridspeicher und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE2404085B2 (de) | Kernbrennstoffelement für Leistungs-Kernreaktoren | |
| DE2256645A1 (de) | Kernreaktor | |
| DE1764150A1 (de) | Kernreaktor-Brennelement | |
| DE1564967A1 (de) | Kernreaktor-Brennelement | |
| DE1539996A1 (de) | Brennstoffelement fuer einen Kernreaktor | |
| DE2118046B2 (de) | Schachtisolierung, insbesondere bei einem kamin oder abwurfschacht | |
| DE1297777B (de) | Brennstoffstab zur Verwendung in mittels eines unter Druck stehenden Stroemungsmediums gekuehlten Leistungsreaktoren | |
| DE2406605C2 (de) | Kernbrennstoffnadelbündel | |
| DE2222157A1 (de) | Kernbrennstoffelementanordnung, insbesondere fuer mit schnellen neutronen betriebene kernreaktoren | |
| DE1943495A1 (de) | Kernreaktor-Brennelement | |
| DE1278026B (de) | Huelle fuer Kernbrennstoffelemente | |
| DE2430191A1 (de) | Waermedaemmvorrichtung, besonders fuer den verschlussdeckel eines kernreaktorbehaelters | |
| DE2643275B1 (de) | Seitenreflektor fuer hochtemperatur- kernreaktoren | |
| DE2739580C2 (de) | ||
| DE1489842A1 (de) | Rohrfoermiger Brennstoffstab fuer Kernreaktoren | |
| DE69918863T2 (de) | Brennelement | |
| DE2253674C2 (de) | Abstandsrost für Brennstäbe eines Brennelements für einen Kernreaktor | |
| DE1589010A1 (de) | Brennstoffelement fuer Kernreaktoren | |
| DE1464568A1 (de) | Brennstoffstab fuer Kernreaktoren mit duenner nachgiebiger Huelle | |
| DE2709699A1 (de) | Autoklav zur durchfuehrung von stoffumsetzungen unter hohen temperaturen und hohen druecken | |
| DE2439478A1 (de) | Kernbrennstoffstift mit gesteuerter ausfallvorrichtung | |
| DE2058158A1 (de) | Kugelhaufenreaktor |