DE1464932B1

DE1464932B1 - Selbstreinigendes Brennstoffelement für einen Kernreaktor

Info

Publication number: DE1464932B1
Application number: DE1964G0039837
Authority: DE
Inventors: Stanley Lee Koutz
Original assignee: Gulf General Atomic Inc
Current assignee: Gulf General Atomic Inc
Priority date: 1963-02-12
Filing date: 1964-02-12
Publication date: 1970-07-02
Also published as: GB1002244A; US3252869A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Brennstoffelement für das sich dadurch auszeichnet, daß in der Längsboh-

einen gasgekühlten Kernreaktor, das dem Kühlgas rung des Körpers eine Venturidüse angeordnet ist

ausgesetzt ist, mit einem langgestreckten, wenigstens und daß der Durchgang in den Niederdruckbereich

eine Brennstoffkammer enthaltenden Körper, von der Venturidüse mündet, so daß infolge der Druckdem mindestens ein Teil für das Kühlgas durchlässig 5 differenz zwischen dem Gesamtdruck des Kühlgases

ist, so daß es in die Brennstoffkammer fließen kann, und dem Druck im Niederdruckbereich der Venturi-

mit spaltbarem Brennstoff in der Brennstoffkammer, düse Kühlgas durch den gasdurchlässigen Teil des

mit einem Durchgang zwischen der Brennstoff kammer Körpers hindurch in die Brennstoff kammer und von

und einer vom Kühlgas durchflossenen Längsbohrung dort über den Brennstoff und über die Spaltproduktdes Körpers, und mit einer Spaltproduktfalle zwischen io falle durch den Durchgang in das durch die Längs-

dem Durchgang und dem Brennstoff. bohrung fließende Kühlgas fließen kann. Ein der-

Die Entfernung der Spaltprodukte aus dem Inneren artiges Brennstoffelement zeichnet sich durch eine

der Hochtemperaturkernreaktoren mit Gaskühlung besondere Einfachheit und seine Unabhängigkeit von

und aus den Brennkammern der Brennstoffelemente besonderen Hilfsvorrichtungen aus. Es ist billig herist notwendig, um die Ablagerung der kondensier- 15 zustellen und läßt sich auf einfache Weise in einen

baren Spaltprodukte auf dem Reaktor zu vermeiden. Reaktor einbauen.

Die Spaltprodukte werden im allgemeinen aus dem Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der

Reaktor entfernt, indem man einen Teil des Kühl- nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figuren,

gases über den spaltbaren Brennstoff in dem Brenn- F i g. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Stoffelement führt. Das Gas spült die Spaltprodukte so erfindungsgemäßes Brennstoffelement, zum Teil in

aus dem Brennstoff mit sich fort und befördert sie aufgebrochener Darstellung;

aus dem Brennstoffelement mit einer steuerbaren F i g. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 2-2

Strömungsgeschwindigkeit in eine geeignete Auf- derFig. 1;

fangvorrichtung für Spaltprodukte, wo sie dann aus Fig. 3 zeigt im Aufriß, zum Teil im Schnitt, eine

dem Kühlgas entfernt werden, um das Kühlgas wie- 25 Vielzahl von Brennstoffelementen nach F i g. 1, die im

der in das System zurückzuführen. Kern eines Reaktors gehaltert sind.

Es ist bekannt, Brennstoffelemente zur Abfuhr von Das Brennstoffelement 30 hat eine längliche zylin-Spaltprodukten mit einer Reihe innerer Durchfüh- drische Form, ist gasdurchlässig und weist eine Bohrungen herzustellen, durch die Kühlgas hindurch- rung 32 auf. In dem Mittelteil 36 des Brennstoffgeschickt wird, und dabei ein Diffusionsgefälle durch 30 elements 30 ist mindestens eine Brennstoffkammer den Brennstoff hindurch zu diesen Durchführungen 34 vorgesehen. In der Bohrung 32 ist eine Venturihin aufrechtzuerhalten, damit das Kühlgas die Spalt- düse 38 vorgesehen, die mit der Brennstoffkammer produkte des Spaltstoffes mit sich reißt (deutsche 34 über einen Durchgang 40 verbunden ist, so daß Auslegeschrift 1051422). Zur Erzeugung des Diffu- in der Brennstoffkammer 34 ein verminderter Druck sionsgefälles wurden bisher gesonderte Pumpvorrich- 35 auftritt, wenn ein Kühlgas durch die Bohrung 32 hintungen in dem Kühlgaskreislauf verwendet. Es ist durchgeleitet wird. Der verminderte Druck in der ferner bekannt, in den Brennstoffelementen selbst Brennstoffkammer 34 bewirkt, daß das Kühlgas durch innere Auffangmittel einzubauen, durch die das den durchlässigen Teil 36 des Brennstoffelementes 30 Kühlgas hindurchströmt, nachdem es die Spaltpro- in die Brennstoffkammer 34 dringt, wo es die Spaltdukte aufgenommen hat, wobei das Auffangmittel 4° produkte aus dem Brennstoff mit sich fortreißt. Das den größten Teil der kondensierbaren Spaltprodukte Gas strömt dann durch ein in die Brennstoffkammer entfernt. Das Kühlgas wird dann durch eine äußere 34 eingebrachtes inneres Auffangmittel 54 für Spalt-Auffangvorrichtung geleitet, damit die restlichen produkte, das den größten Anteil der kondensier-Spaltprodukte entfernt werden und der Anteil an baren Spaltprodukte entfernt. Das Kühlgas strömt radioaktivem Material auf den gewünschten Wert 45 dann durch die Venturidüse 38 in die Bohrung 32 vermindert wird (französische Patentschrift 1269 842 des Elements 30 zurück,
sowie USA.-Patentschrift 3 010 889). Im weiteren wird das Brennstoffelement so be-

Die bekannten Vorrichtungen für ein inneres Auf- schrieben, wie es seiner Lage in dem Reaktorkern fangen der Spaltprodukte, die als künstliche Reini- entspricht. Der Teil 36 besteht aus einem Moderatorgungsvorrichtungen bekannt sind, erfordern sorgfältig 50 material, das den Betriebsbedingungen eines Reaktorausgearbeitete Rohrleitungen und Strömungsanlagen, kerns standhalten kann und dessen Permeabilität ferner ein kompliziertes Kopfstück, von dem aus das ausreicht, um ein Kühlgas, beispielsweise Helium, Kühlgas in das Innere des Brennstoffelementes ge- leicht durchzulassen, aber klein genug ist, um den leitet und die durch das Brennstoffelement strömen- Hauptanteil der Spaltprodukte in dem Mittelteil 36 den, aus dem Reaktor kommenden Gase entfernt 55 zurückzuhalten. Der Teil 36 der dargestellten Auswerden. Ihre Herstellung ist daher sehr kostspielig. führungsform besteht vorzugsweise aus Graphit mit Die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Druck- einer Permeabilität gegenüber Helium zwischen 10~² Unterschiedes in dem Kühlgaskreislauf zur Durch- bis 10~³ cmVsec.

führung des Kühlgases durch die Spaltproduktauf- Ferner weist der für das Brennstoffelement vorfangvorrichtung erfordert zudem zusätzliche Pump- 60 zugsweise verwendete Graphit eine solche Porenvorrichtungen, die die Vorrichtung aufwendiger wer- struktur auf, die eine Rückdiffusion der Spaltproden lassen. dukte behindert. Unter der Rückdiffusion von Spalt-

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Auf- produkten versteht man die Diffusion der Spaltgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die auf produkte durch das Brennstoffelement aus Graphit einfache Weise die Abführung der Spaltprodukte aus 65 in einer Richtung entgegen dem Heliumstrom in das einem Brennstoffelement ermöglicht. Innere des Brennstoffelements. Man nimmt an, daß

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein diese bevorzugte Porenstruktur besonders bei sol-

Brennstoffelement der oben angegebenen Art gelöst, chem Graphit auftritt, der übermäßig viel relativ

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große Poren und weniger relativ kleine Poren auf- verbleibenden Spaltprodukte, d. h. die Edelgase, die

weist, im Gegensatz zu einem Graphit, der vorwie- nicht durch das innere Auffangmittel entfernt worden

gend mittlere oder kleine Poren hat. Die großen sind, werden an das erste Kühlsystem übertragen,

Poren erlauben eine größere Geschwindigkeit des wie im weiteren beschrieben wird, und darauffolgend

Kühlgases durch den Graphitformkörper, was, wie 5 aus dem ersten Kühlsystem mit Hilfe einer externen

man annimmt, die Rückdiffusion der Spaltprodukte Auffangvorrichtung entfernt.

durch das Brennstoffelement aus Graphit verhindert. Eine mit Metall überzogene Holzkohle, beispiels-

Graphite verschiedener Hersteller mit der gleichen weise eine silberüberzogene Holzkohle wurde als

Permeabilität gegenüber Helium haben, wie fest- Auffangmittel für geeignet befunden. Die metallüber-

gestellt wurde, ganz verschiedene Porenstrukturen, 10 zogene Holzkohle entfernt alle Spaltprodukte, abge-

so daß die Helium-Permeabilität allein kein ausrei- sehen von den genannten Edelgasen, die an das pri-

chendes Kriterium dafür ist, ob der spezielle Graphit märe Kühlsystem übertragen werden,

für Brennelemente nach der Erfindung geeignet ist Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungs-

Bis jetzt ist noch kein Verfahren bekannt, um die beispiel ist das untere Ende der Bohrung 32 mit

Porenstruktur des Graphits zu kennzeichnen; im all- 15 Hilfe einer geeigneten Technik vergrößert worden,

gemeinen wird jedes Formstück einzeln geprüft, in- um das Einsetzen eines korrespondierend geformten,

dem es der Rückdiffusion von Krypton unterzogen im allgemeinen zylindrischen länglichen Venturi-

wird, um zu bestimmen, ob seine Porenstruktur die rohres 42 mit einer Bohrung 46 in das untere Ende

Rückdiffusion der Spaltprodukte verhindern wird. des Mittelteils 36 zu ermöglichen. Die Bohrung 46

Der Mittelteil 36 des Graphitformkörpers kann so weist eine Venturidüse auf, d. h. eine Verengung, die

beliebig hergestellt werden, d. h. durch maschinelle aus zwei abgestumpften Kegeln gebildet ist, die an

Bearbeitung oder durch ein Strangpreßverfahren. Die ihren zugespitzten Enden durch einen kleinen Zylin-

symmetrische Form der bevorzugten Ausführungs- der, der sogenannten Venturidüse 38, verbunden sind,

form legt ein Strangpreßverfahren nahe. Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, hat das Venturi-

Es sind eine Vielzahl länglicher, voneinander ge- 25 rohr 42 ein vergrößertes zylindrisches unteres End-

trennter, im allgemeinen zylindrischer Kammern teil 52, das in eine Gegenbohrung im Ende des Teiles

oder Durchgänge 34 in dem Mittelteil 36 vorgesehen. 36 eingreift. Die Gegenbohrung hat einen solchen

Die Mittelpunkte der Kammern 34 liegen auf zwei Durchmesser, daß alle Kammern 34 in sie einmünden

konzentrischen Kreisen. Jede Kammer 34 enthält, in und über eine ringförmige Ausnehmung 44 auf der

drei Zonen angeordnet, spaltbaren Brennstoff, eine 30 oberen Fläche des unteren Endteiles 52 zusammen-

Moderatorsubstanz und ein AuffangmitteL hängen. Eine ringförmige Filtervorrichtung 54 ist in

Obwohl eine beliebige Auswahl der üblichen spalt- der Ausnehmung 44 eingebracht. Hierfür kann jedes

baren Brennstoffe in den Kammern 34 des Brenn- beliebige geeignete Filter, beispielsweise ein poröser

Stoffelements 30 verwendet werden kann, ist insbe- Ring aus Kohlenstoff verwendet werden. Das Ven-

sondere der Gebrauch eines Kernbrennstoffes vorteil- 35 turirohr 42 weist eine Vielzahl kleiner Durchgänge

haft, der aus einer dichten Packung von einzelnen 40 auf, die die Verbindung zwischen der ringförmigen

spaltbaren Brennstoffpartikeln besteht. Eine solche Kammer 44 und der Düse 38 herstellen, wobei das

Brennstoffpackung kann bekannte, einzeln ein- oder obere Ende der Bohrung 46 mit dem unteren Ende

mehrschichtig umhüllte oder nicht umhüllte Spalt- der Bohrung des Mittelteils 36 in Verbindung steht,

partikel, beispielsweise aus Urandikarbid und Tho- 40 Geeignete Dichtungen 48 und 50, beispielsweise aus

rimndikarbid, enthalten. Silizium- und/oder Zirkonlot, liegen zwischen dem

Eine derartige Brennstoffpackung wird gegenüber Mittelteil und dem Venturirohr sowohl oberhalb als

den üblichen kompakten und gesinterten Brennstoffen auch unterhalb der Ausnehmung,

bevorzugt, da auf diese Weise die Notwendigkeit der Das Venturirohr 42 ist mit einem, im allgemeinen

Fertigung und/oder Bearbeitung des Brennstoffs ent- 45 zylindrischen Endstück 56 durch geeignete Vorrich-

fällt und der Graphitformkörper, in den der Brenn- ttmgen verbunden, beispielsweise durch einen mit

stoff eingebracht wird, mit geringeren Toleranzen einem Gewinde versehenen nach unten ragenden

hergestellt werden kann. Die diskreten Brennstoff- Fortsatz, der in eine mit einem korrespondierenden

partikel sind auch leichter zu handhaben, sie können Gewinde versehene Ausnehmung im oberen Teil des

in die Brennstoffkammern in dem Brennstoffelement 50 Endstückes eingeschraubt ist. Das Endteil besteht aus

eingefüllt werden, während die kompakten Brenn- einem Material, beispielsweise Graphit, das den Be-

stoffe vorsichtig in das Element eingesetzt werden triebsbedingungen in dem Reaktor standhalten kann,

müssen. Das Endstück weist eine vertikal verlaufende zentrische

Für das Brennstoffelement der vorliegenden Erfin- Bohrung 58 auf, die die Bohrung 46 fortsetzt. Das

dung wird daher vorzugsweise eine Mischung aus mit 55 Endstück 56 ist abgeschrägt und greift in eine korres-

einer Hülle aus pyrolytischem Kohlenstoff über- pondierende Ausnehmung in einer zylindrischen

zogenen Uran- und Thoriumdikarbidpartikeln, die in Kappe 60 ein, mit der es in eine Gitterplatte 62 in

einer Graphitmatrix verteilt vorliegen, verwendet. dem Reaktor (nicht dargestellt) eingebaut wird. In

Unmittelbar unterhalb der Brennstoffpartikel be- dieser Verbindung hat die Kappe einen nach unten

findet sich eine Schicht aus Graphitpartikeln, die als 60 hervorstehenden Vorsprung, der in eine öffnung der

Moderator für die Brennstoffschicht wirken und Gitterplatte 62 eingreift. Das Venturirohr 42 besteht

unterhalb der Graphitmoderatorschicht befindet sich aus einem beliebigen geeigneten Material, das den

eine Schicht aus einem geeigneten Auffangmittel für Betriebsbedingungen des Reaktors standhält. Graphit

die Spaltprodukte, die aus den Brennstoffpartikeln wurde als geeignet befunden. Das Venturirohr 42 ist

durch das Kühlmittel fortgerissen werden, das durch 65 in dem Beispiel in die entsprechende Ausnehmung

die Kammer strömt. Das Auffangmittel in der Kam- der Bohrung 32 des Mittelteils 36 zu einem Teil seiner

mer wird dazu verwendet, die kondensierbaren Spalt- Länge eingeschraubt,

produkte aus dem Reinigungsgas zu entfernen. Die Eine nach unten verlaufende Bohrung 63 in der

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Kappe 60 trifft mit der Bohrung 58 in dem Endteil Kühlvolumens durch die äußere Auffangvorrichtung

52 zusammen. geleitet, sind im allgemeinen ausreichend, um die

Ein oberes zylindrisches Endteil 64 mit einer verti- Aktivität des Kühlgases auf einen annehmbaren Wert

kai verlaufenden Bohrung 66 ist mit dem oberen zu vermindern.

Ende des Mittelteils 36 verbunden. Hier hat das 5 Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Brennobere Endteil einen nach unten ragenden mit Ge- stoffelemente die in einem 500 Mega-Watt gaswinde versehenen Fortsatz, der in eine mit Innen- gekühlten Reaktor verwendet werden können, durch gewinde versehene Ausnehmung im oberen Ende des Strangpressen eines ringförmigen Mittelteils der 24 Mittelteils eingreift. Das obere Endteil besteht aus regelmäßig voneinander beabstandete Brennstoffeinem Material, beispielsweise Graphit, das den Be- io kammern enthält, mit einer Länge von etwa 5,63 m triebsbedingungen des Reaktors standhalten kann. hergestellt. Jedes Brennstoffelement besteht aus einem Das obere Endteil 64 ist mit dem Mittelteil 36 abge- Graphit mit einer Helium-Permeabilität von dichtet durch eine ringförmige Dichtung 68, die in 10~² cm²/sec und einer Porenstruktur, die der Rückeiner ringförmigen Rille in dem Mittelteil 36 liegt. diffusion der Spaltprodukte standhält. Es hat eine Eine ringförmige Ausnehmung 70 in der Bohrung 66 »5 Gesamtlänge von 6,10 m, einen Außendurchmesser dient dazu, das Brennstoffelement aus dem Reaktor- von 11,4 cm und eine Bohrung von 3,8 cm. Eine Verkern mit Hilfe einer Greifvorrichtung (nicht darge- engung von 0,95 cm Durchmesser ist in der Bohrung stellt) herausnehmen zu können. vorgesehen.

Im Betrieb werden die Brennstoffelemente in den Mit Kohlenstoff umhüllte Uran- und Thoriumhohlen Kappen 60 befestigt, die sich in der Gitter- so dikarbidpartikel sind in einer Graphitmatrix verteilt platte 62 befinden (Fig. 3). Sie können auch durch und in dem oberen Teil der Brennstoffkammern von andere geeignete Vorrichtungen, beispielsweise durch etwa 4,57 m Länge untergebracht. Gleiche Anteile ein Rohr, das in die Gitterplatte eingeschraubt sein eines Graphitmoderators und einer Schicht eines Aufkann, an ihrem Platz gehalten werden. Geeignete fangmittels füllen den restlichen Teil der Brennstoff-Trennringe (nicht dargestellt) befinden sich über 25 kammern aus.

jedem der Brennstoffelemente, um sie gegeneinander 3000 derartige Brennstoffelemente werden in einem in guter Ausrichtung in dem Reaktor halten zu kön- Reaktorkern angeordnet. Beim Betrieb des Reaktors nen. Ein geeignetes Kühlgas, beispielsweise Helium, wird ein Heliumkühlgas in den Reaktor eingeleitet wird nach oben durch die Gitterplatte hindurch- mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,04 · geführt; der Hauptteil des Gases strömt durch die 30 10⁶ kg/Std., davon strömen 1,36 · 10⁶ kg/Std. um das Öffnungen 72 in der Gitterplatte und außen um die Äußere der Brennstoffelemente und 0,68 · 10⁶ kg/Std. einzelnen Brennstoffelemente. Der kleinere Teil der durch das Innere. Die Verengung in den Bohrungen Gase strömt nach oben durch das Innere eines jeden der Brennstoffelemente verursachen einen Druck-Brennstoffelements. Es wurde festgestellt, daß be- unterschied von etwa 1 kg/cm² zwischen den Brennfriedigende Bedingungen dann vorliegen, wenn unge- 35 kammern und dem Kühlstrom. Dieser Druckunterfähr ein Drittel des Gesamtflusses durch das Innere schied bewirkt eine Reinigungsströmungsgeschwindigder Brennstoffelemente geleitet wird. keit von 0,454 kg/Std./Element oder insgesamt

Der Teil des Kühlgases, der durch das Innere jedes 1362 kg/Std. durch alle Brennstoffkammern der EIe-

Elementes strömt, muß durch die Venturidüse oder mente. Der Reinigungsstrom von 1362 kg/Std. reicht

eine andere Verengung in der Bohrung des Elementes 40 aus, um praktisch vollständig zu verhindern, daß die

hindurchströmen. Dabei entsteht ein Druckabfall an Spaltprodukte, die aus den Brennstoffpartikeln kom-

der Verengung und am Punkt der größten Einbuch- men, durch die Wände in den Hauptkühlkreis ge-

tung ein kleinerer statischer Druck. langen. Ein Druckabfall von 0,2 bis 0,3 kg/cm² tritt

Der geringere Druck unmittelbar an der Venturi- ein, während der Gasstrom durch ein Brennstoffdüse verursacht einen geringeren Druck in den 45 element strömt.

Brennstoffkammern, da diese mit der Venturidüse Eine äußere Brennstoffspaltproduktauffangvorrich-

über die ringförmige Kammer und die Durchgänge tung ist für das Kühlmittel vorgesehen, damit Krypton

in dem Venturirohr in Verbindung stehen. und Xenon entfernt werden und die Gesamtradio-

Die Strömung des Kühlgases in der Brennstoff- aktivität auf dem gewünschten Wert gehalten werden kammer reißt die Spaltprodukte aus dem Brennstoff, 50 kann. Die äußere Auffangvorrichtung bewältigt etwa die sich in dem oberen Teil des Brennstoffelements 5 % der gesamten Kühlströmung pro Stunde,
befinden, mit sich fort. Das Gas strömt nach unten Das erfindungsgemäße Brennstoffelement ermögvon dem brennstoffenthaltenden Teil jeder Brenn- licht es, die Spaltprodukte aus seinem Inneren zu stoffkammer durch die Graphitmoderatorpartikel und entfernen, ohne daß umständliche Sammelleitungen, das Reinigungsmittel in die ringförmige Kammer, die 55 Verteilerköpfe und Rohranordnungen innerhalb der mit allen Brennstoffkammern jedes Elements in Ver- Reaktorgitterplatten für die Übertragung der gasbindung steht, von da aus strömt es durch die Durch- förmigen Kühlmittel um und durch das Brenngänge in dem Venturirohr in den Kühlgasstrom, der Stoffelement vorgesehen sein müssen. Durch das verdurch das Innere des Brennstoffelements strömt. besserte Brennstoffelement wird die Notwendigkeit

Die Aktivität des Gases in dem primären Kühl- 60 einer äußeren Spaltproduktreinigungsvorrichtung,

system kann durch geeignete äußere Auffangvorrich- ferner auch Vorrichtungen zur Strömungsverteilung

tungen gesteuert werden. Man hat festgestellt, daß es innerhalb der Reaktorhülle vermieden. Das erfin-

nicht erforderlich ist, alle Spaltprodukte, die nicht dungsgemäße Brennstoffelement ist billiger herzu-

von dem Auffangmittel des primären Kühlkreises stellen. Bei einem Druckabfall kann außerdem kein

entfernt wurden, zu entfernen. Sichere Arbeitsbedin- 65 Rückstrom aus der vorgesehenen inneren Reinigungs-

gungen können dann erreicht werden, wenn man nur vorrichtung eintreten.

einen Teil des Primärkühlmittels durch die äußere Es soll darauf hingewiesen werden, daß die VerAuffangvorrichtung leitet. 5°/o/Std. des gesamten Wendung einer Venturidüse zur Erzeugung eines

Druckabfalls innerhalb des Brennstoffelements nur als eine mögliche Ausführungsform angesehen wird. Andere geeignete Vorrichtungen zur Herstellung eines Druckabfalls auf ähnliche Weise, d. h. eine Düse, eine Prellplatte, ein verengter Durchgang usw., werden als äquivalente Mittel angesehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Brennstoffelement für einen gasgekühlten Kernreaktor, das dem Kühlgas ausgesetzt ist, mit einem langgestreckten, wenigstens eine Brennstoffkammer enthaltenden Körper, von dem mindestens ein Teil für das Kühlgas durchlässig ist, so daß es in die Brennstoffkammer fließen kann, mit spaltbarem Brennstoff in der Brennstoffkammer, mit einem Durchgang zwischen der Brennstoffkammer und einer vom Kühlgas durchflossenen Längsbohrung des Körpers, und mit einer Spaltproduktfalle zwischen dem Durchgang und dem Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsbohrung (32) des Körpern (36) eine Venturidüse (38) angeordnet ist und daß der Durchgang (40) in den Niederdruckbereich der Venturidüse (38) mündet, so daß infolge der Druckdifferenz zwischen dem Gesamtdruck des Kühlgases und dem Druck im Niederdruckbereich der Venturidüse Kühlgas durch den gasdurchlässigen Teil des Körpers (36) hindurch in die Brennstoffkammer (34) und von dort über den Brennstoff und über die Spaltproduktfalle (54) durch den Durchgang (40) in das durc Längsbohrung (32) fließende Kühlgas i kann.

2. Brennstoffelement nach Anspruch 1, da gekennzeichnet, daß der Körper (36) aus G mit einer Helium-Permeabilität von 10' IO-³ cm²/sec besteht.

3. Brennstoffelement nach Anspruch 2, da gekennzeichnet, daß der Graphit eine Poren tür aufweist, die die Rückdiffusion von ; produkten verhindert.

4. Brennstoffelement nach einem der sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da Venturidüse (38) durch ein Venturirohr (4; bildet ist. das am unteren Ende der Läng rung (32) angebracht ist.

5. Brennstoffelement nach einem der sprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch me sich in Längsrichtung erstreckende Brenn kammern (34) und durch einen Ringdurdfc (44) in dem Brennstoffelement, der eine Ve dung zwischen allen Brennstoffkammern und sich nächst der Venturidüse (38) öffne Durchgang (40) herstellt.

6. Brennstoffelement nach einem der sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dai in den Brennstoffkammern (34) angeorc Brennstoff einzelne Partikel aus spaltbarem IV rial enthält, die mit einer die Spaltprod zurückhaltenden Schicht bedeckt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ΟΟΡγ

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