DE1414510B2 - Gasgekuehlter graphitmoderierter atomkernreaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf gasgekühlte, graphitmoderierte Atomkernreaktoren mit den Moderator durchsetzenden Kanälen, von denen eine erste Kanalgruppe Kernbrennstoff enthält und eine zweite Kanalgruppe von Kernbrennstoff frei ist, und mit einem Kühlmittelstrom, welcher zuerst durch die zweite Kanalgruppe und danach im Gegenstrom durch die erste Kanalgruppe strömt.

Die Reaktivität eines gasgekühlten, graphitmoderierten Reaktors, bei welchem natürliches oder nur wenig angereichertes Uran als Brennstoff verwendet wird, hängt von der Temperatur der Komponenten oder Bauteilgruppen im Reaktor ab. Wenn die Reaktivität mit der Temperatur zunimmt, so spricht man davon, daß der Reaktor einen positiven Reaktivitätskoeffizienten (ausgedrückt in Einheiten der Reaktivitätsänderung pro Grad Celsius Temperaturänderung) hat. Wenn die Reaktivität mit der Temperatur abnimmt, so spricht man von einem negativen Reaktivitätskoeffizienten. Der positive Koeffizient bedeutet Tendenz zur Instabilität, die an sich nicht gefährlich zu sein braucht, solange die Ansprechzeit lang genug ist, um eine Steuerung zu ermöglichen.

Der Brennstoff im Reaktor hat, für sich betrachtet, einen negativen Reaktivitätskoeffizienten. In Zusammenhang mit Graphit können jedoch Bedingungen auftreten, die zu einem insgesamt positiven Koeffizienten führen. Diese Bedingungen sind dann gegeben, wenn der Plutoniumgehalt des Brennstoffes zunimmt. Plutonium hat (bei den in Betracht kommenden Temperaturbereichen) die Eigenschaft, daß der Spaltungsquerschnitt in dem Maße zunimmt, wie die Energie der Neutronen zunimmt (d. h. wenn die Moderatortemperatur ansteigt). Wenn das zunehmende Spaltungsausmaß unkontrolliert bleibt, so tritt ein weiterer Temperaturanstieg nach einer kurzen Erwärmungszeit im Graphit auf, und die Stärke bzw. Geschwindigkeit der Spaltung nimmt weiter zu. Diese temperaturabhängige Zunahme der Spaltungsstärke kann natürlich durch die Oberwachungsperson zum Stillstand gebracht werden, aber es dürfte nicht ratsam oder sogar unzweckmäßig sein, eine Überwachungsperson mit der Steuerung von ständig schwankenden Faktoren zu belasten, von denen die zuvor genannte nur eine ist.

Aus »E und M«, Januar 1958, S. 12, ist ein druckwassergekühlter, graphitmoderierter Kernreaktor mit den Moderator durchsetzenden Kanälen, von denen eine erste Kanalgruppe Kernbrennstoff und eine zweite keinen Kernbrennstoff enthält, und mit einem Kühlmittelstrom, welcher zuerst durch die zweite Kanalgruppe und danach im Gegenstrom durch die erste Kanalgruppe strömt, bekannt. Die zweite Kanalgruppe besteht aus nur einer Art von brennstofffreien Kanälen, wie sie durch die jeweiligen Ringräume je zweier konzentrisch angeordneter Stahlrohre gebildet werden. Dieser Reaktor ist in einer zylindrischen Stahlhülle untergebracht, welche ganz mit Graphit gefüllt ist. Eine zweite Art brennstofffreier Kanäle ist demnach nicht vorgesehen.

Es ist offensichtlich, daß der Hauptteil des Moderators nicht auf eine gleichmäßige Temperatur gebracht wird, die beträchtlich niedriger ist als die Temperatur des den Kernreaktor verlassenden Kühlmittels.

Fig. 1 der deutschen Auslegeschrift 1031439 zeigt, wie die inneren Wandungen eines Reaktor-Druckgefäßes durch einen Gasstrom gekühlt werden können, der im Nebenschluß am Moderator vorbeigeführt wird und sich mit dem aus den Brennstoffkanälen ausfließenden Gas vereinigt.

Das deutsche Gebrauchsmuster 1756 800 zeigi einen Moderator mit getrennten Brennstoff- unc Kühlkanälen, und zwar ist eine strenge Trennung zwischen Kühlmittel und Kernbrennstoff vorgesehen Die Fig. 3 und 5 der USA.-Patentschrif

2 782 158 zeigen einen aus Graphitziegeln gebildeter

ίο Moderatoraufbau, dessen Bohrungen von Graphit rohren durchdrungen werden, die mit Urankugeln ge füllt sind. Die Rohre weisen an ihrer Längsseite Schlitze auf, und die Ziegel haben Aussparungen seit lieh von den Bohrungen. Wie aus Fig. 5 diese Druckschrift ersichtlich, fließt das Kühlgas im wesent liehen horizontal von den einen Aussparungen durcl die Schlitze des Rohres hindurch in die anderen Aus sparungen, welche somit den Kühlmittelauslaß dar stellen. Es wird also eine Art Querstromprinzip um kein Gegenstromprinzip verwirklicht. Der Kühlmittel strom gelangt nicht zuerst durch die gesamte zweit Kanalgruppe und danach im Gegenstrom durch di erste Kanalgruppe, sondern die zweite Kanalgrupp ist teilweise Einlaß und teilweise Auslaß.

Die Druckschrift »Technische Mitteilungen« Januar 1958, S. 11, zeigt einen graphitmoderierte Kernreaktoraufbau, wobei der Kernbrennstoff i Graphithülsen aufgenommen wird, die in vertikal an geordneten Kanälen im Moderator angeordnet sine Die Hülsen lassen zu den Kanalwandungen ring förmige Kanäle frei, und der am unteren Ende de Moderatoraufbaus eintretende Kühlmittelfluß wird i einen Hauptfluß über den Reaktorbrennstoff un einen kleineren Nebenfluß zwischen der Hülse un dem Moderator aufgeteilt. Dieser Nebenfluß genüj nicht, um die Hauptmasse des Moderators zu kühlei und kühlt ihn sicherlich nicht gleichförmig. Wenn ds Nebenfluß mit dem Hauptfluß vereinigt wird, dan wird die Auslaßtemperatur des Gesamtstromes al gesenkt, was nachteilig ist.

Die deutsche Auslegeschrift 1 031 901 zeigt eine gasgekühlten, schwerwassermoderierten Reakto welcher Kühlkanäle aufweist, die aus koaxialen RoI ren bestehen. Das innere Leitrohr enthält den spal baren Kernbrennstoff, während das äußere Druc] rohr vom Schwerwassermoderator umgeben ii Durch das innere Rohr und den äußeren ringförmig« Kanal zwischen beiden Rohren wird Kühlgas hi: durchgeschickt, d. h., die Hauptmasse des Moderate bleibt ungekühlt, und die Temperatur des Moderate ist hoch. Abgesehen davon, daß dieser bekann Reaktor sich nicht auf die Gattung der graphitmod rierten Reaktoren bezieht, ist kein Kühlmittelstro vorhanden, welcher zuerst durch die zweite Kan; gruppe und danach im Gegenstrom durch die er« Kanalgruppe strömt, noch sind zwei Arten brennsto: freier Kanäle gebildet.

Der Kernreaktor gemäß dem älteren Vorschi nach der deutschen Auslegeschrift 1117 787 we einen Graphitmoderator auf, der von zwei Kan; gruppen durchsetzt ist. Die erste Kanalgruppe ei hält den Kernbrennstoff, und in ihr fließt der ai tretende Kühlmittelstrom, während die zweite Kan gruppe keinen Kernbrennstoff enthält und zur Z führung des Kühlmittels dient, wobei der Moderat gekühlt wird.

F i g. 5 der britischen Patentschrift 785 945 ze einen doppelwandigen Druckbehälter zur Aufnahi

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des Reaktorkerns, dessen Zwischenraum vom Kühl- Zwischenraumes 145 eine Neutronenabschirmung

gas durchflossen wird, bevor es durch den Reaktor- 111, der von Rohren 115 durchsetzt ist, die mit den

kern hindurchgeleitet wird. Da die äußere Wandung Kanälen 109 fluchten und in Verbindung stehen. Die

des bekannten Druckbehälters kugelförmig und die Rohre 115 stehen außerdem über öffnungen 144 mit

innere Wandung kubisch ausgebildet ist, kann bei 5 einer Heißkammer 106 und mit Standrohren 116 in

seitlicher Zuführung des Gases nicht vom Gegen- Verbindung, die durch den oberen Dom hindurch-

stromprinzip die Rede sein. Zwischen der Wandung ragen, die Kanäle 109 zur Beschickung und für

und dem eigentlichen Reaktorkern ist noch ein be- andere Zwecke zugänglich machen und normalerweise

deutender Zwischenraum vorhanden. Dadurch kann durch (nicht dargestellte) Abschirmungsverschlüsse

das an der Wandung vorbeiströmende Gas keine io abgedichtet sind. Der Reflektor 110 und die Neu-

Kühlung für den Reaktorkern bewirken. tronenabschirmung 111 sind von einer thermischen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abschirmung 112 umgeben, wobei zwischen dieser

Kernreaktor so auszubilden, daß deren positiver und der Wandung des zylindrischen Teils 102 des

Reaktivitätskoeffizient gesteuert werden kann. Druckbehälters 100 ein Zwischenraum vorhanden ist,

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Atomkern- 15 der einen Kanal 113 zwischen beiden ergibt. Die Teile reaktor der eingangs genannten Gattung dadurch ge- 108 und 110 sowie die Neutronenabschirmung 111 löst, daß die Kanäle der ersten Gruppe in an sich ruhen auf einem Rost 114, der wiederum auf Anbekannter Weise durch eine Hülse in einen Ringkanal sätzen innen im Bodendom 103 des Druckbehälters und einen die Brennstoffelemente enthaltenden ruht. Der Druck auf die Ansätze wird über die Zentralkanal unterteilt ist und daß ein bestimmter 20 Druckbehälterschale auf Fundamente 146 übertragen. Anteil des Gesamtkühlmittelstromes durch die Kanäle Die Neutronenabschirmung ist in Fig. 2 näher der zweiten Gruppe, ein weiterer Anteil in gleicher dargestellt und besteht aus Säulen, die von Graphit-Richtung durch die Ringkanäle und die vereinigten ziegeln 147 unter Zwischenlegung von Borplatten 148 Teilströme in ebenfalls an sich bekannter Weise im gebildet werden. Die Rohre 115, welche die Ziegel Gegenstrom durch die Zentralkanäle zur Kühlung der 35 147 und die Platten 148 durchdringen, weisen ebenso Brennstoffelemente fließen. wie die beiden letzteren Teile miteinander fluchtende

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der Aussparungen 149 auf, die, wenn die Ziegel und Plat-

nachfolgenden Beschreibung und den Unter- ten zu einer vollständigen Neutronenabschirmung 111

ansprüchen. zusammengesetzt sind, Kanäle 150 bilden, die sich

Der erfindungsgemäße Kernreaktor hat gegenüber 30 von der Oberseite der Neutronenabschirmung 111 dem vorgeschilderten Stand der Technik folgende zum Zwischenraum 145 zwischen der Neutronen-Vorteile: abschirmung 111 und dem Reflektor 110 des Kernes

1. Die Steuerung des positiven Reaktivitätskoeffi- erstrecken. Die die Neutronenabschirmung 111 bilzienten wird über die dimensionalen Änderun- denden Säulen ruhen auf einem Untersatz 151, der gen des Graphits ausgeübt; 35 auf einem Hohlzapfen 152 sitzt, welcher wiederum

2. ein größerer Wärmeschock im Graphit bei ge- auf der Oberseite einer fluchtenden Säule aus wissen Operationen, wie bei Brennstoffentnahme Graphitziegeln 153 ruht, die den Reflektor 110 und während des Betriebes des Reaktors, wird ver- den Moderator 108 bilden. Der Hohlzapfen 152 sitzt mieden; im Kanal 109 der entsprechenden, aus Baukörpern

3. die erforderliche Kenntnis über das Verhalten 40 153 bestehenden Säule. Der Untersatz 151 hat Öffdes Graphits bei Bestrahlung wird auf ein relativ nungen 154 zwischen dem Zwischenraum 145 und schmales Temperaturband beschränkt; dem Kanal 109.

4. der Moderator schafft ein sehr ausgeprägtes Die Heißkammer 106 steht über eine Leitung 105 Wärmegefälle, wodurch die Sicherheit erhöht mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern in Verwird. 45 bindung, von denen der Deutlichkeit halber nur einer

Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher an in F i g. 1 dargestellt und mit 117 bezeichnet ist. Eine

Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeich- Umwälzeinrichtung 118, deren Antrieb sich in einem

nung beschrieben, und zwar zeigt Gehäuse 137 befindet, ist im Behälter des Wärme-

F i g. 1 einen schematischen Teilseitenschnitt, austauschers 117 an dessen Boden angeordnet, und

F i g. 2 eine schaubildliche Teilansicht, 50 eine Rücklaufleitung 104, die koaxial zur Leitung 105

F i g. 3 eine schematische, teilweise Seitenansicht verläuft und einen Ringkanal 119 zwischen den Lei-

im Schnitt, während tungen 104 und 105 bildet, steht mit dem Innern des

F i g. 4 einen Teilgrundriß wiedergibt, wobei die Druckbehälters in Verbindung. Unter Druck stehen-

F i g. 2, 3 und 4 in einem größeren Maßstab als des Kühlmittel (beispielsweise Kohlendioxyd) wird

F i g. 1 gezeichnet sind. 55 durch die Umwälzeinrichtung 118 in Umlauf ge-

In Fig. 1 ist ein Atomkernreaktor schematisch bracht, und die Strömung geht durch den Ringkanal

dargestellt, der einen Reaktor-Druckbehälter 100 auf- 119 zwischen den Leitungen 104 und 105 in den

weist, welcher aus einem oberen Dom 101, einem Druckbehälter zur Kühlung des Domes 101, teilt sich

zylindrischen Teil 102 und einem Bodenteil 103 be- dann in zwei Teile, von denen einer nach unten durch

steht und einen Kern enthält, der von einem Graphit- 60 den Kanal 113 zur Kühlung der thermischen Ab-

moderator 108 und einem Graphitreflektor 110 ge- schirmung 112 und der Wandung des zylindrischen

bildet wird, die von senkrechten Kanälen 109 durch- Druckbehälterteils 102 verläuft. Der andere Teil fließt

zogen sind (zur deutlicheren Darstellung sind nur durch die Kanäle 150 nach unten in die Neutronenzwei eingezeichnet), von denen die meisten für abschirmung 111, um diese zu kühlen, und von dort

Brennstoffelemente und die übrigen für Steuerstangen, 65 in den Zwischenraum 145.

Abschaltvorrichtungen, Strömungsmeßeinrichtungen, In Fig. 3 ist ein Kernkanal 109 zusammen mit Graphitprobeeinrichtungen usw. bestimmt sind. Über einer darin angeordneten Einheit von Brennstoff-

dem Kern befindet sich unter Freilassung eines elementen 121 schematisch dargestellt. Jedes Brenn-

Stoffelement 121 hat eine Graphithülse 136, wobei zwischen dieser und der Wandung des Kernkanals 109 ein Zwischenraum besteht, der einen Ringkanal 133 bildet. Außerdem ist eine Wärmeisolierhülse 134 zwischen den Brennstoffteilen des Brennstoffelementes und der Hülse 136 vorgesehen, so daß ein statischer Gasspalt 135 entsteht, der zur Verminderung des Wärmeüberganges von den Brennstoffteilen und vom Kühlmittel über dieses auf den Ringkanal 133 dient. Ferner weist der Kern ihn durchziehende Kanäle auf, von denen einer schematisch in F i g. 3 dargestellt und mit 120 bezeichnet ist. Die Kanäle verlaufen zweckmäßig in benachbarten senkrechten Flächen jener Baukörper 153, die von den Kernkanälen 109 durchzogen werden. Sie werden durch zahnförmige Stege 122 gebildet, wie aus den F i g. 2 und 4 zu ersehen ist. Die Kanäle 120 zwischen den Baukörpern 153 bilden eine große Graphitfläche für das hindurchströmende Kühlmittel, obgleich sie die Querschnittsfläche der Kanäle verhältnismäßig klein halten, wodurch Neutronen gespart werden und die Notwendigkeit zur erhöhten Anreicherung des Kernbrennstoffes in den Brennstoffelementen 121 vermieden wird.

Der Teil des Kühlmittels, der in den Zwischenraum 145 durch die Kanäle 150 eindringt, teilt sich wiederum in einen Teil, der durch die Kanäle 120 nach unten strömt und dadurch den Moderator 108 und den Reflektor 110 kühlt, und in einen anderen Teil, der nach unten durch die Ringkanäle 133 strömt und teilweise zur Kühlung des Moderators 108 und des Reflektors 110 und teilweise zur Kühlung der Hülsen dient, die eine Bremsfunktion haben und Hauptbauteile der Brennstoffelemente 121 sind. Diese beiden Teile vereinigen sich unter dem Bodenreflektor 110 und vereinigen sich außerdem mit dem Teil des Kühlmittels, welcher die Ringkanäle 113 zwischen dem zylindrischen Druckbehälterteil 102 und der thermischen Abschirmung 112 abwärts fließt. Das gesamte wiedervereinigte Kühlmittel strömt dann durch die Brennstoffelemente 121 in Kanälen nach oben, die durch das Innere der Wärmeisolierhülse 134 gebildet werden, und durch Wärmeübergang von den Brennstoffteilen führt es Kernwärme ab. Das wiedervereinigte Kühlmittel strömt dann durch die Rohre 115 nach oben in die Heißkammer 106 über die Leitung 105 zum Wärmeaustauscher 117, in welchem es nacheinander durch einen Überhitzer 138, einen Verdampfer 139 und einen Vorwärmer 140 aufwärts strömt, wodurch ein Wärmeaustausch des Kühlmittels zu erhitztem und überhitztem Dampf erfolgt, der in bekannter Weise zum Antrieb von (nicht dargestellten) Turbo-Generatoren zur Elektrizitätsgewinnung verwendet werden kann. Nach der Wärmeabgabe fließt das Kühlmittel abwärts an der Wandung des Wärmeaustauschers 117 entlang, um ihn abzukühlen, und dann zur Umwälzeinrichtung 118, um in den Reaktordruckbehälter zurückzukehren. Der Kühlmittelfluß erfolgt also in einem geschlossenen Kreislauf.

Ein neutronenabschirmender Verschluß 123, der schematisch in F i g. 3 dargestellt ist, wird dazu verwendet, Neutronen zu zerstreuen, die durch das Rohr 115 austreten, und er bringt sie im Neutronenschild 111 zur Absorption. Der abschirmende Verschluß 123 kann beispielsweise so aufgebaut sein, wie es in der deutschen Patentschrift 1 105 531 beschrieben ist. Eine Gasdichtung 124 verhindert, daß Kühlmittel von den oberen Teilen des Druckbehälters zwischen den Rohren 115 und den Kanälen für diese im Neutronenschild 111 hindurchdringt.

Die Brennstoffelemente für jeden Kernkanal 109 sind vorzugsweise zu einem Strang verbunden. Jeder Strang ist mit einem neutronenabschirmenden Verschluß 123 verbunden, so daß eine komplette Einheit herausgenommen werden kann. Jeder Verschluß 123 ist vorzugsweise auch durch ein Distanzstück mit ίο einem Abdichtungsstopfen für das entsprechende Standrohr 116 verbunden, so daß das Einsetzen und Herausnehmen von Brennstoffelementen von der Beschickungsbühne aus erfolgen kann (die nicht dargestellt ist, aber sich oben an den Standrohren 116 befindet), ohne daß ein Greifer verwendet werden muß, der mit den Standrohren 116 zusammenzuwirken hat. Die Brennstoffelemente können beispielsweise so beschaffen sein, wie es in der deutschen Patentschrift 1 110 771 beschrieben ist.
Es wurde festgestellt, daß durch Verwendung desjenigen Teils des Kühlmittels, der im Ringkanal 113 strömt und die Kanäle 120 und 133 im Moderator 108 und Reflektor 110 umgeht, die Kanäle 133 und 120 kleiner ausgeführt werden können, als es der Fall sein würde, wenn sie die gesamte Kühlmittelmenge ohne einen unzulässigen Druckabfall am Moderator und Reflektor aufzunehmen hätten. Dies ergibt eine wirtschaftliche Ausnutzung der Neutronen und vermeidet Verluste an Pumpenergie. Andererseits wird, selbst wenn die Kanäle 133 und 120 durch Anwendung der zahnförmigen Stege 12 zur Bildung der Kanäle 120 kleiner gemacht werden können, eine relativ große Graphitfläche dem Kühlmittel zur wirksamen Kühlung des Moderators 108 und des Reflektors 110 geboten. In einem besonderen Fall mit einer etwa gleichen Teilung des Kühlmittels zwischen dem Kanal 113 einerseits und den Kanälen 120 und 133 andererseits wird eine optimale Moderator- und Reflektorkühlung sowie ein wirtschaftlicher Neutronen- und Pumpenergiehaushalt erzielt.

Die öffnungen 154 in den Untersätzen 152 bilden feste Blenden für das durch die Kanäle 133 strömende Kühlmittel und bestimmen daher den hindurchströmenden Teil. Die in den Kanälen 133 strömende Kühlmittelmenge sollte so beschränkt werden, daß im Falle eines Bruches einer Hülse 136 und 134 oder irgendeiner Trennung dieser Hülsen von sich anschließenden Hülsen im Strang der Brennstoffelemente 121 die Menge des Kühlmittels, die »kurzschließen« und sich mit der Strömung nach oben über die Brennstoffteile wieder vereinigen kann, begrenzt ist und Brennstoffteile, die in dieser Weise nicht durchflossen werden, keiner schädlichen Überhitzung ausgesetzt werden.

Bei einer abgeänderten Konstruktion können die öffnungen 154 in den Untersätzen 152 und die Gasdichtung 124 wegfallen, und der gesamte Teil des durch die Kanäle 150 in die Neutronenabschirmung 111 herabströmenden Kühlmittels wird dann gezwungen, die Kanäle 120 im Moderator 108 und Reflektor 110 herabzuströmen. Dann wird der Kühlmittelstrom nach Vereinigung mit dem durch den Kanal 113 fließenden Teil wieder geteilt, wobei der größere Teil aufwärts über die Brennstoffteile und der kleinere Teil aufwärts durch die Kanäle 133 gelangt. Die relative Größe dieser Teile wird vorzugsweise entsprechend der Austrittstemperatur des über die Brennstoffteile fließenden Kühlmittels automatisch

eingestellt, was so erfolgen kann, wie es in der deutschen Patentschrift 1 105 531 beschrieben ist. Das in den Reflektor und den Moderator einströmende und diese nach unten durchfließende Kühlmittel soll in allen Fällen eine höhere Anfangstemperatur haben, als sie zur Vermeidung (oder zur Verminderung auf Sicherheitsgrenzen) der Wigner-Energieprobleme erforderlich sind.

Anstatt daß aneinanderliegende senkrechte Flächen der Graphitziegel 153 mit zahnförmigen Stegen versehen sind, können aneinanderliegende senkrechte Kanten der Baukörper 153 abgeschrägt sein, wie es durch die strichpunktierten Linien 155 in F i g. 4 dargestellt ist, um die Kühlmittelkanäle im Kern zu schaffen. Dies ergibt jedoch keine so große Graphitoberfläche für das Kühlmittel wie die zuvor beschriebene Ausführungsform, mag aber für Reaktoren ausreichen, bei denen die Wärmeleistung gering ist und eine einfache Ausführung verlangt wird.

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Gasgekühlter, graphitmoderierter Atomkernreaktor mit den Moderator durchsetzenden Kanälen, von denen eine erste Kanalgruppe Kernbrennstoff enthält und eine zweite Kanalgruppe von Kernbrennstoff frei ist, und mit einem Kühlmittelstrom, welcher zuerst durch die zweite Kanalgruppe und danach im Gegenstrom durch die erste Kanalgruppe strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (109) der ersten Gruppe in an sich bekannter Weise durch eine Hülse (136) in einen Ringkanal (133) und einen die Brennstoffelemente (121) enthaltenden Zentralkanal unterteilt ist und daß ein bestimmter Anteil des Gesamtkühlmittelstromes durch die Kanäle (120) der zweiten Gruppe, ein weiterer Anteil in gleicher Richtung durch die Ringkanäle (133) und die vereinigten Teilströme in ebenfalls an sich bekannter Weise im Gegenstrom durch die Zentralkanäle zur Kühlung der Brennstoffelemente (121) fließen.

2. Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brennstofffreien Kanäle (120) in bekannter Weise durch Aussparungen (120) an den Wandungen der Baukörper (153) des Moderators (108) gebildet werden.

3. Atomkernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Aussparungen (120) zahnförmige Stege (121) gebildet werden.

4. Atomkernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen an den Ecken (155) der Baukörper (153) des Moderators (108) angebracht sind.

5. Atomkernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Moderator (108) gegebenenfalls zusammen mit dem Reflektor (110) in bekannter Weise eine thermische Abschirmung (112) aufweist, daß zwischen der thermischen Abschirmung (112) und dem Reaktorbehälter (100) ein Kanal (113) zur Führung von Kühlmittel angeordnet ist und daß das den Kanal (113) verlassende Kühlmittel der ersten Brennstoff enthaltenden Kanalgruppe im Gegenstrom zugeführt wird.

6. Atomkernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verteileinrichtung (151 bis 154), die das zuströmende Kühlmittel auf die beiden Arten der brennstofffreien Kanäle (120 133) verteilt.

7. Atomkernreaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteileinrichtung eine stuhlförmige Muffe (151) mit öffnungen (154) und einen Hohlzapfen (152) aufweist.

8. Atomkernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (136) mit dem Brennstoffelement (121) eine bauliche Einheit bildet, die bei Neubeschickung als Ganzes aus dem Reaktor herausnehmbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen