DE1414510C - Gasgekuhlter, graphitmoderierter Atom kernreaktor - 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 Temperaturünderung) 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 Überwachungsperson 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-DmckiiefüKes 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 I 756 800 zeigt einen Moderator mit getrennten Brennstoff- und Kühlkanälen, und zwar ist eine strenge Trennung zwischen Kühlmittel und Kernbrennstoff vorgesehen.

Die Fig. 3 und 5 der USA.-Patentschrift

2 782 158 zeigen einen aus Graphitziegeln gebildeten

ίο Moderatoraufbau, dessen Bohrungen von Graphitrohren durchdrungen werden; die mit Urankugeln gefüllt sind. Die Rohre weisen an ihrer Längsseite Schlitze auf, und die Ziegel haben Aussparungen seitlich von den Bohrungen. Wie aus F i g. 5 dieser Druckschrift ersichtlich, fließt das Kühlgas im wesentlichen horizontal von den einen Aussparungen durch die Schlitze des Rohres hindurch in die anderen Aussparungen, welche somit den Kühlmittelauslaß darstellen. Es wird also eine Art Querstromprinzip und kein Gegenstromprinzip verwirklicht. Der Kühlmittelstrom gelangt nicht zuerst durch die gesamte zweite Kanalgruppe und danach im Gegenstrom durch die erste Kanalgruppe, sondern die zweite Kanalgruppe ist teilweise Einlaß und teilweise Auslaß.

Die Druckschrift »Technische Mitteilungen«, Januar 1958, S. II, zeigt einen graphitmoderierten Kernreaktoraufbau, wobei der Kernbrennstoff in Graphithülsen aufgenommen wird, die in vertikal angeordneten Kanälen im Moderator angeordnet sind.

Die Hülsen lassen zu den Kanalwandungen ringförmige Kanäle frei, und der am unteren Ende des Moderatoraufbaus eintretende Kühlmittelfluß wird in einen Hauptfluß über den Reaktorbrennstoff und einen kleineren Nebenfluß zwischen der Hülse und dem Moderator aufgeteilt. Dieser Nebenfluß genügt nicht, um die Hauptmasse des Moderators zu kühlen, und kühlt ihn sicherlich nicht gleichförmig. Wenn der Nebenfluß mit dem Hauptfluß vereinigt wird, dann wird die Auslaßtemperatur des Gesamtstromes abgesenkt, was nachteilig ist.

Die deutsche Auslegeschrift 1 031 901 zeigt einen gasgekühlten, schwerwassermoderierten Reaktor, welcher Kühlkanäle aufweist, die aus koaxialen Rohren bestehen. Das innere Leitrohr enthält den spaltbaren Kernbrennstoff, während das äußere Druckrohr vom Schwerwassermoderator umgeben ist. Durch das innere Rohr und den äußeren ringförmigen Kanal zwischen beiden Rohren wird Kühlgas hindurchgeschickt, d. h., die Hauptmasse des Moderators bleibt ungekühlt, und die Temperatur des Moderators ist hoch. Abgesehen davon, daß dieser bekannte Reaktor sich nicht auf die Gattung der graphitmoderierten Reaktoren bezieht, ist kein Kühlmittelstrom vorhanden, welcher zuerst durch die zweite Kanalgruppe und danach im Gegenstrom durch die erste Kanalgruppe strömt, noch sind zwei Arten brennstofffreier Kanäle gebildet.

Der Kernreaktor gemäß dem älteren Vorschlag nach der deutschen Auslegeschrift 1117 787 weist einen Graphitmoderator auf, der von zwei Kanalgruppen durchsetzt ist. Die erste Kanalgruppe enthält den Kernbrennstoff, und in ihr fließt der austretende Kühlmittelstrom, während die zweite Kanalgruppe keinen Kernbrennstoff enthält und zur Zuführung des Kühlmittels dient, wobei der Moderator gekühlt wird.

F i g. 5 der britischen Patentschrift 785 945 zeigt einen doppelwandigen Druckbehälter zur Aufnahme

des Reaktorkerns, dessen Zwischenraum vom Kühlgas durchflossen wird, bevor es durch den Reaktorkern hindurchgeleitet wird. Da die äußere Wandung des bekannten Druckbehälters kugelförmig und die innere Wandung kubisch ausgebildet ist, kann bei seitlicher Zuführung des Gases nicht vom Gegenstromprinzip die Rede sein. Zwischen der Wandung und dem eigentlichen Reaktorkern ist noch ein bedeutender Zwischenraum vorhanden. Dadurch kann das an der Wandung vorbeiströmende Gas keine Kühlung für den Reaktorkern bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kernreaktor so auszubilden, daß deren positiver Reaktivitätskoeffizient gesteuert werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Atomkernreaktor der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Kanäle der ersten Gruppe in an sich bekannter Weise durch eine Hülse in einen Ringkanal und einen die Brennstoffelemente enthaltenden Zentralkanal unterteilt ist und daß ein bestimmter Anteil des Gesamtkühlmittelstromes durch die Kanäle der zweiten Gruppe, ein weiterer Anteil in gleicher Richtung durch die Ringkanäle und die vereinigten Teilströme in ebenfalls an sich bekannter Weise im Gegenstrom durch die Zentralkanäle zur Kühlung der Brennstoffelemente fließen.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Kernreaktor hat gegenüber dem vorgeschilderten Stand der Technik folgende Vorteile:

1. Die Steuerung des positiven Reaktivitätskoeffizienten wird über die dimensionalen Änderungen des Graphits ausgeübt;

2. ein größerer Wärmeschock im Graphit bei gewissen Operationen, wie bei Brennstoffentnahme während des Betriebes des Reaktors, wird vermieden;

3. die erforderliche Kenntnis über das Verhalten des Graphits bei Bestrahlung wird auf ein relativ schmales Temperaturband beschränkt;

4. der Moderator schafft ein sehr ausgeprägtes Wärmegefälle, wodurch die Sicherheit erhöht wird.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 einen schematischen Teilseitenschnitt,
F i g. 2 eine schaubildliche Teilansicht,
F i g. 3 eine schematische, teilweise Seitenansicht im Schnitt, während

Fig. 4 einen Teilgrundriß wiedergibt, wobei die Fig. 2, 3 und 4 in einem größeren Maßstab als Fig. 1 gezeichnet sind.

In Fig. 1 ist ein Atomkernreaktor schematisch dargestellt, der einen Reaktor-Druckbehälter 100 aufweist, welcher aus einem oberen Dom 101, einem zylindrischen Teil 102 und einem Bodenteil 103 besteht und einen Kern enthält, der von einem Graphitmoderator 108 und einem Graphitreflektor 110 gebildet wird, die von senkrechten Kanälen 109 durchzogen sind (zur deutlicheren Darstellung sind nur zwei eingezeichnet), von denen die meisten für Brennstoffelemente und die übrigen für Steuerstangen, Abschaltvorrichtungen, Strömungsmeßeinrichtungen, Graphitprobeeinrichtungen usw. bestimmt sind. Über dem Kern befindet sich unter Freilassung eines Zwischenraumes 145 eine Neutronenabschirmung 111, der von Rohren 115 durchsetzt ist, die mit den Kanälen 109 fluchten und in Verbindung stehen. Die Rohre 115 stehen außerdem über Öffnungen 144 mit einer Heißkammer 106 und mit Standrohren 116 in Verbindung, die durch den oberen Dom hindurchragen, die Kanäle 109 zur Beschickung und für andere Zwecke zugänglich machen und normalerweise durch (nicht dargestellte) Abschirmungsverschlüsse

ίο abgedichtet sind. Der Reflektor 110 und die Neutronenabschirmung 111 sind von einer thermischen Abschirmung 112 umgeben, wobei zwischen dieser und der Wandung des zylindrischen Teils 102 des Druckbehälters 100 ein Zwischenraum vorhanden ist, der einen Kanal 113 zwischen beiden ergibt. Die Teile 108 und 110 sowie die Neutronenabschirmung 111 ruhen auf einem Rost 114, der wiederum auf Ansätzen innen im Bodendom 103 des Druckbehälters ruht. Der Druck auf die Ansätze wird über die

ao Druckbehälterschale auf Fundamente 146 übertragen. Die Neutronenabschirmung ist in Fig. 2 näher dargestellt und besteht aus Säulen, die von Graphitziegeln 147 unter Zwischenlegung von Borplatten 148 gebildet werden. Die Rohre 115, welche die Ziegel 147 und die Platten 148 durchdringen, weisen ebenso wie die beiden letzteren Teile miteinander fluchtende Aussparungen 149 auf, die, wenn die Ziegel und Platten zu einer vollständigen Neutronenabschirmung 111 zusammengesetzt sind, Kanäle 150 bilden, die sich von der Oberseite der Neutronenabschirmung 111 zum Zwischenraum 145 zwischen der Neutronenabschirmung 111 und dem Reflektor 110 des Kernes erstrecken. Die die Neutronenabschirmung 111 bildenden Säulen ruhen auf einem Untersatz 151, der auf einem Hohlzapfen 152 sitzt, welcher wiederum auf der Oberseite einer fluchtenden Säule aus Graphitziegeln 153 ruht, die den Reflektor 110 und den Moderator 108 bilden. Der Hohlzapfen 152 sitzt im Kanal 109 der entsprechenden, aus Baukörpern 153 bestehenden Säule. Der Untersatz 151 hat Öffnungen 154 zwischen dem Zwischenraum 145 und dem Kanal 109.

Die Heißkammer 106 steht über eine Leitung 105 mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern in Verbindung, von denen der Deutlichkeit halber nur einer in Fig. I dargestellt und mit 117 bezeichnet ist. Eine Umwälzeinrichtung 118, deren Antrieb sich in einem Gehäuse 137 befindet, ist im Behälter des Wärmeaustauschers 117 an dessen Boden angeordnet, und eine Rücklaufleitung 104, die koaxial zur Leitung 105 verläuft und einen Ringkanal 119 zwischen den Leitungen 104 und 105 bildet, steht mit dem Innern des Druckbehälters in Verbindung. Unter Druck stehendes Kühlmittel (beispielsweise Kohlendioxyd) wird durch die Umwälzeinrichtung 118 in Umlauf gebracht, und die Strömung geht durch den Ringkanal 119 zwischen den Leitungen 104 und 105 in den Druckbehälter zur Kühlung des Domes 101, teilt sich dann in zwei Teile, von denen einer nach unten durch den Kanal 113 zur Kühlung der thermischen Abschirmung 112 und der Wandung des zylindrischen Druckbehälterteils 102 verläuft. Der andere Teil fließt durch die Kanäle 150 nach unten in die Neutronenabschirmung 111, um diese zu kühlen, und von dort in den Zwischenraum 145.

In Fig. 3 ist ein Kernkanal 109 zusammen mit einer darin angeordneten Einheit von Brennstoffelementen 121 schematisch dargestellt. Jedes Brenn-

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Stoffelement 121 hat eine Graphithülse 136, wobei den oberen Teilen des Druckbehälters zwischen den

zwischen dieser und der Wandung des Kernkanals Rohren 115 und den Kanälen für diese im Neutronen-

109 ein Zwischenraum besteht, der einen Ringkanal schild 111 hindurchdringt.

133 bildet. Außerdem ist eine Wärmeisolierhülse 134 Die Brennstoffelemente für jeden Kernkanäl 109 zwischen den Brennstoffteilen des Brennstoffelemen- 5 sind vorzugsweise zu einem Strang verbunden. Jeder tes und der Hülse 136 vorgesehen, so daß ein stati- Strang ist mit einem neutronenabschirmenden Verscher Gasspalt 135 entsteht, der zur Verminderung Schluß 123 verbunden, so daß eine komplette Einheit des Wärmeüberganges von den Brennstoffteilen und herausgenommen werden kann. Jeder Verschluß.123 vom Kühlmittel über dieses auf den Ringkanal 133 ist vorzugsweise auch durch ein Distanzstück mit dient. Ferner weist der Kern ihn durchziehende io einem Abdichtungsstopfen für das entsprechende Kanäle auf, von denen einer schematisch in Fig. 3 Standrohr 116 verbunden, so daß das Einsetzen und dargestellt und mit 120 bezeichnet ist. Die Kanäle Herausnehmen 'von Brennstoffelementen von der verlaufen zweckmäßig in benachbarten senkrechten Beschickungsbühne aus erfolgen kann (die nicht dar-Flächen jener Baukörper 153, die von den Kern- gestellt ist, aber sich oben an den Standrohren 116 kanälen 109 durchzogen werden. Sie werden durch 15 befindet), ohne daß ein Greifer verwendet werden zahnförmige Stege 122 gebildet, wie aus den Fig. 2 muß, der mit den Standrohren 116 zusammen- und 4 zu ersehen ist. Die Kanäle 120 zwischen den zuwirken hat. Die Brennstoffelemente können bei-Baukörpem 153 bilden eine große Graphitfläche für spielswe-'se so beschaffen sein, wie es in der deutschen das hindurchströmende Kühlmittel, obgleich sie die Patentschrift! 110 771 beschrieben ist.
Querschnittsfläche der Kanäle verhältnismäßig klein 20 Es wurde festgestellt, daß durch Verwendung deshalten, wodurch Neutronen gespart werden und die jenigen Teils des Kühlmittels, der im Ringkanal 113 Notwendigkeit zur erhöhten Anreicherung des Kern- strömt und die Kanäle 120 und 133 im Moderator brennstoffes in den Brennstoffelementen 121 vermie- 108 und Reflektor 110 umgeht, die Kanäle 133 und den wird. 120 kleiner ausgeführt werden können, als es der Der Teil des Kühlmittels, der in den Zwischen- 25 Fall sein würde, wenn sie die gesamte Kühlmittelraum 145 durch die Kanäle 150 eindringt, teilt sich menge ohne einen unzulässigen Druckabfall am wiederum in einen Teil, der durch die Kanäle 120 Moderator und Reflektor aufzunehmen hätten. Dies nach unten strömt und dadurch den Moderator 108 ergibt eine wirtschaftliche Ausnutzung der Neutronen und den Reflektor 110 kühlt, und in einen anderen und vermeidet Verluste an Pumpenergie. Anderer-Teil, der nach unten durch die Ringkanäle 133 strömt 30 seits wird, selbst wenn die Kanäle 133 und 120 durch und teilweise zur Kühlung des Moderators 108 und Anwendung der zahnförmigen Stege 12 zur Bildung des Reflektors 110 und teilweise zur Kühlung der der Kanäle 120 kleiner gemacht werden können, eine Hülsen dient, die eine . Bremsfunktion haben und relativ große Graphitfläche dem Kühlmittel zur wirk-Hauptbauteile der Brennstoffelemente 121 sind. Diese samen Kühlung des Moderators 108 und des Reflekbeiden Teile vereinigen sich unter dem Bodenreflek- 35 tors 110 geboten. In einem besonderen Fall mit einer tor HO und vereinigen sich außerdem mit dem Teil etwa gleichen Teilung des Kühlmittels zwischen dem des Kühlmittels, welcher die Ringkanäle 113 zwischen Kanal 113 einerseits und den Kanälen 120 und 133 dem zylindrischen Druckbehälterteil 102 und der andererseits wird eine optimale Moderator- und thermischen Abschirmung 112 abwärts fließt. Das ge- Reflektorkühlung sowie ein wirtschaftlicher Neutrosamte wiedervereinigte Kühlmittel strömt dann durch 40 nen- und Pumpenergiehaushalt erzielt,
die Brennstoffelemente 121 in Kanälen nach oben, Die öffnungen 154 in den Untersätzen 152 bilden die durch das Innere der Wärmeisolierhülse 134 ge- feste Blenden für das durch die Kanäle 133 ströbildet werden, und durch Wärmeübergang von den mendc Kühlmittel und bestimmen daher den hin-Brennstoffteilen führt es Kernwärme ab. Das wieder- durchströmenden Teil. Die in den Kanälen 133 strövereinigte Kühlmittel strömt dann durch die Rohre 45 mcnde KühlmiUelmenge sollte so beschränkt werden, 115 nach oben in die Heißkammer 106 über die Lei- daß im Falle eines Bruches einer Hülse 136 und 134 tung 105 zum Wärmeaustauscher 117, in welchem es oder irgendeiner Trennung dieser Hülsen von sich nacheinander durch einen Überhitzer 138, einen Ver- anschließenden Hülsen im Strang der Brennstoffdampfer 139 und einen Vorwärmer 140 aufwärts elemente 121 die Menge des Kühlmittels, die »kurz-. strömt, wodurch ein Wärmeaustausch des Kühlmittels 50 schließen« und sich mit der Strömung nach oben über zu erhitztem und überhitztem Dampf erfolgt, der in die Brennstoffteile wieder vereinigen kann, begrenzt bekannter Weise zum Antrieb von (nicht dargestell- ist und Brennstoffteile, die in dieser Weise nicht ten) Turbo-Generatoren zur Elektrizitätsgewinnung durchflossen werden, keiner schädlichen Überhitzung verwendet werden kann. Nach der Wärmeabgabe ausgesetzt werden.

fließt das Kühlmittel abwärts an der Wandung des 55 Bei einer abgeänderten Konstruktion können die

Wärmeaustauschers 117 entlang, um ihn abzukühlen, öffnungen 154 in den Untersätzen 152 und die Gas-

und dann zur Umwälzeinrichtung 118. um in den dichtung 124 wegfallen, und der gesamte Teil des

Reaktordruckbehälter zurückzukehren. Der Kühl- durch die Kanäle 150 in die Neutronenabschirmung

mittelfluß erfolgt also in einem geschlossenen Kreis- 111 herabströmenden Kühlmittels wird dann gezwun- lauf. 60 «cn, die Kanäle 120 im Moderator 108 und Reflektor

Ein neutronenabschirmender Verschluß 123, der 110 herabzuströmen. Dann wird der Kühlmittelstrom

M.-hematisch in Fig. 3 dargestellt ist, wird dazu ver- nach Vereinigung mit dem durch den Kanal

wendet. Neutronen zu zerstreuen, die durch das Rohr fließenden Teil wieder geteilt, wobei der größere Teil

115 austreten, und er bringt sie im Neutronenschild aufwärts über die Brennstoffleile und der kleinere 111 zur Absorption. Der abschirmende Verschluß 123 65 Teil aufwärts durch die Kanäle 133 gelangt. Die rela-

kann beispielsweise so aufgebaut sein, wie es in der live Größe dieser Teile wird vorzugsweise ent-

ileulschen Patentschrift I 105 531 beschrieben ist. sprechend der AustrittslemperaUir des über die

■l-liiic Gasdichtung 124 verhindert, daß Kühlmittel von Hrennstoffieile fließenden Kühlmillels 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