DE1514442C

DE1514442C - Device for the regulation of nuclear reactors

Info

Publication number: DE1514442C
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing 8520 Er langen Riemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-06-16

Description

Zur Leistungsregelung von Kernreaktoren bedient man sich in fast allen Fällen neutronenabsorbierender Stoffe, die in gesteuerter Weise in den Reaktorkern eingeführt werden. Meistens werden zu diesem Zweck sogenannte Absorberstäbe verwendet. Diese wirken aber nur dann gleichmäßig absorbierend auf den ganzen Reaktorkern, wenn sie vollständig eingefahren sind. Sind sie nur teilweise eingefahren, so wirken sie einseitig.In almost all cases, neutron absorbing devices are used to regulate the power of nuclear reactors Substances that are introduced into the reactor core in a controlled manner. Mostly become this Purpose so-called absorber rods are used. However, these only have an evenly absorbent effect the whole reactor core when fully retracted. If they are only partially retracted, so they seem one-sided.

Im Kern eines Reaktors ist aber von Natur aus die Neutronenflußdichte und damit die Wärmeerzeugung in der Kernmitte am größten und fällt nach den Rändern hin ab. Aus thermischen und wirtschaftlichen Gründen wäre eine über das ganze Kernvolunien gleichmäßige Wärmeerzeugung wünschenswert. Dies wäre aber nur möglich, wenn die absorbierenden Stoffe sich in gesteuerter Weise in die zentralen Zonen des Reaktorkernes einbringen ließen.In the core of a reactor, however, there is naturally the neutron flux density and thus the generation of heat largest in the center of the core and sloping down towards the edges. From thermal and economic For reasons, a uniform heat generation over the entire core volume would be desirable. But this would only be possible if the absorbent substances are in a controlled manner in the brought in central zones of the reactor core.

Aus der französischen Patentschrift 1 258 757 ist in diesem Zusammenhang eine Einrichtung bekanntgeworden, nach der kugelförmige Absorberkörper über gesonderte Führungskanäle in den Reaktorkern eingeführt werden. Dabei weisen diese Führungskanäle jedoch erst nach Durchführung durch den Reaktorkern außerhalb des eigentlichen Druckbehälters Sperrvorrichtungen auf, durch die die Absorberkugeln in den Kanälen festgehalten werden. Das bedeutet, daß nicht allein die kritischen Zonen im Reaktorkern mit Absorbermaterial beaufschlagt weiden können, sondern daß der gesamte Kanal auch unterhalb der Zonen stärksten Neutronenflusses mit Absorbermaterial gefüllt ist, so daß sich auch hier eine unterschiedliche axiale Flußverteilung wie beim Einfahren von festen Steuerstäben ergibt.In this context, a device has become known from French patent specification 1 258 757, after the spherical absorber body via separate guide channels in the reactor core to be introduced. In this case, however, these guide channels only show after implementation through the Reactor core outside of the actual pressure vessel locking devices through which the absorber balls be held in the channels. That means that not only the critical zones in the reactor core loaded with absorber material can graze, but that the entire channel is filled with absorber material even below the zones of strongest neutron flux, so that Here, too, there is a different axial flow distribution than when fixed control rods are retracted.

Die gleichen Nachteile ergeben sich bei einer Regeleinrichtung, wie sie in der britischen Patentschrift 983 938 beschrieben ist, da diese Einrichtung im wesentlichen der oben beschriebenen entspricht.The same disadvantages arise with a control device as described in the British patent 983 938, since this device is essentially the same as that described above.

Zur Vergleichmäßigung des Neutronenflusses ist ferner in der deutschen Auslegeschrift 1111 306 eine Vorrichtung beschrieben, nach der die Rohre für das Absorbermedium als Rohrschlangen ausgebildet sind, deren Schleifenäste und Krümmungsschenkel in verschiedenen Bereichen des Reaktorkerns unterschiedliche, der Neutronenflußdichte in diesen Bereichen angepaßte Abstände voneinander haben. Mit dieser Vorrichtung ist zwar auch eine gewisse Vergleichmäßigung zu erreichen, eine direkte Ansteuerung der kritischen Zonen ist jedoch auch damit nicht zu erreichen. .In order to even out the neutron flux, there is also one in the German Auslegeschrift 1111 306 Device described according to which the pipes for the absorber medium are designed as pipe coils, their loop branches and curvature legs differ in different areas of the reactor core, The distances from one another are adapted to the neutron flux density in these areas. With this Device can also achieve a certain leveling of uniformity, direct control of the critical zones cannot be reached in this way either. .

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung zu schaffen, mit der allein die Zonen stärksten Neutronenflusses mit Absorbermaterial versorgt werden. Dabei wird ebenfalls von einer Regeleinrichtung nach dem Neutronenabsorptionsprinzip Gebraucli gemacht, die durch Schwerkraft pneumatisch oder hydraulisch in gesonderten Führungskanälen innerhalb des Reaktorkerns bewegbare, kugelförmige Absorberkörper sowie eine Dosiereinrichtung für die Abstirberkörper oberhalb des Reaktorkerns verwendet.In contrast, the invention is based on the object of creating a control device with which only the zones of strongest neutron flux are supplied with absorber material. This is also made by a control device based on the neutron absorption principle Gebraucli, which by Pneumatic or hydraulic gravity in separate guide channels within the reactor core movable, spherical absorber body as well as a metering device for the deflector body above of the reactor core.

Die Erfindung bestellt dabei darin, daß innerhalb der aktiven Zone des Reaktorkerns au den Führungskanälen Sperrvorriclituiigen angeordnet sind, die die Absorberkörper in ilen Zonen stärksten Neutronenfhisscs sammeln und die Abgabe lediglich einzelner Absnrbcrkürp.T umöt;lidicn. Durch clic Anzahl dor Kugeln und damit auch durch die I.iinue der Ahsorberkugelschichtung in der aktiven Zone des Reatorkerns wird die Reaktivität derart beeinflußt, daß eine gegenüber den bisherigen Verfahren bessere und symmetrischere Flußverflachimg eintritt, wodurch eine möglichst gleichmäßige Wärmeentbindung in den Kühlkanälen über das gesamte Volumen des Reaktors erreicht werden kann.The invention orders that within the active zone of the reactor core on the guide channels Sperrvorriclituiigen are arranged that the Absorber bodies in ile zones of the strongest neutron fhisscs collect and the submission of only individual paragraphs are umöt; lidicn. By clic number dor Balls and thus also through the I.iinue of the Ahsorber ball stratification In the active zone of the reactor core, the reactivity is influenced in such a way that a better and better than the previous process more symmetrical Flußverflachimg occurs, whereby a heat release as evenly as possible in the Cooling channels can be achieved over the entire volume of the reactor.

Die Sperrvorrichtungen für die Absorberkugeln weisen je zwei an den Enden eines mittig drehbar gelagerten Kipphebels befestigte und in die jeweiligen. Führungskanal seitlich einfahrbare Schieber auf, die zu keinem Zeitpunkt einen freien Durchgang der angesammelten Absorberkörper durch die Führungskanal zulassen.The locking devices for the absorber balls each have two at the ends of a centrally rotatably mounted Rocker arm attached and in the respective. Guide channel laterally retractable slide on the at no point in time a free passage of the accumulated absorber body through the guide channel allow.

Zur besseren Beeinflussung des Neutronenffusses ist es ferner vorteilhaft, wenn die FührungskoniÜe spiralig oder wendelförmig im Innern des Reaktorkerns angeordnet sind und daß die Ganghöhe und der Durchmesser der einzelnen Windungen in Zonen höherer Neutronenflußdichte derart bemessen ist, daß dort eine erhöhte Menge von Absorberkörpern untergebracht ist. Außerdem ist es möglich, daß die Führungskanäle die einzelnen Kühlkanäle wendelförmig umgeben.In order to better influence the neutron foot, it is also advantageous if the guide cone are arranged spirally or helically inside the reactor core and that the pitch and the The diameter of the individual turns in zones of higher neutron flux density is such that an increased amount of absorber bodies is housed there. It is also possible that the guide channels surround the individual cooling channels in a helical manner.

An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigtA schematic drawing shows the structure and mode of operation of exemplary embodiments explained in more detail according to the invention. It shows

F i g. 1 den Gesumföufbau einer Regeleinrichtung,F i g. 1 the overall structure of a control system,

Fig. 2 die wendeiförmige Anordnung der Füh rungskanäle undFig. 2 shows the helical arrangement of the Füh channels and

Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen der Sperrvorrichtungen.3 to 6 different embodiments of the locking devices.

F i g. 1 zeigt schematisch eine mögliche Einrichtung zur Regelung. Die Regelkanäle 3 erstrecken sich hierbei geradlinig vertikal durch den Reaktorkern 2. Der Einfachheit halber wurde nur ein Regelkanal dargestellt. Die Reaktorkesselwandung selbst ist mit 1 versinnbildlicht. Die Bewegung der Absorberkugeln 4 erfolgt pneumatisch oder hydraulisch, wobei jedes beliebig geeignete Gas (z. B. He oder CO₂) oder jede beliebig geeignete Flüssigkeit (z. B. Wasser oder Schmelzen) verwendet werden kann, desgleichen die Betätigung der Sperrvorrichtung 5 innerhalb des Reaktorkernes. F i g. 1 shows schematically a possible device for regulation. The control channels 3 extend in a straight line vertically through the reactor core 2. For the sake of simplicity, only one control channel has been shown. The reactor vessel wall itself is symbolized with 1. The movement of the absorber balls 4 takes place pneumatically or hydraulically, and any suitable gas (e.g. He or CO ₂ ) or any suitable liquid (e.g. water or melt) can be used, as can the actuation of the locking device 5 within of the reactor core.

Der Ablauf des Verfahrens ist etwa folgender: Im Einfüllstutzen 8 befindet sich eine Anzahl von Absorbcrkugeln 4, über ein Ventil 9 gelangt eine Anzahl von ihnen zunächst in eine Bereitschaftsstcllung oberhalb des Reaktorkcssels 1. Diese wird ermöglicht durch die beiden elektromagnetisch betätigbaren Schieber 23 und 24. Für das Einfüllen in den Reaktorkern wird zunächst der Schieber 23 geöffnet, so daß eine begrenzte Zahl von Kugeln in den Zwischenraum zwischen Schieber 23 und 24 gelangen. Sodann wird der Schieber 23 wieder geschlossen, der Schieber 24 geöffnet, so daß die im Zwischenraum befindlichen Absorberkugeln in den Reaktorkern gelangen. Dort wird ihre [.agc durch das Absperrorgan 5 fixiert. Dieses Absperrorgan 5, für dessen Konstruktion in den F i g. 3, 4, 5 und (i einige Beispiele gezeigt, sind, besitzt ebenfalls zwei Sperrkörper 51 und 52, deren Betätigung mechanisch gegeneinander derart verriegelt ist, daß in keinem Augenblick in dem Regelkanal 3 ein freier Durchgang für die Kugeln herrsch!. fiin solcher Durchgang muß aus Sicherheitsgründen unbedingt vermieden werden, da eine plötzliche I.cistimgsexkiiisioii des Reaktois zur Zerstörung des-The procedure is roughly as follows: In the filler neck 8 there is a number of Absorbcrkugeln 4, via a valve 9, a number of them are initially placed in a ready position above the reactor capsule 1. This is made possible by the two electromagnetically actuated Slide 23 and 24. To fill the reactor core, slide 23 is first opened, see above that a limited number of balls get into the space between slide 23 and 24. Then the slide 23 is closed again, the slide 24 is opened so that those located in the gap Absorber balls get into the reactor core. There your [.agc is fixed by the shut-off device 5. This shut-off device 5, for its construction in the F i g. 3, 4, 5 and (i shown some examples are, also has two locking bodies 51 and 52, the actuation of which is mechanically locked against one another in this way is that at no moment in the control channel 3 is there a free passage for the balls !. fiin such a passage must be avoided for safety reasons, as a sudden I.cistimgsexkiiisioii of the Reaktois to destroy the-

selben führen könnte. Zu Beginn des Reaktorbetriebes wird die Anzahl der Absorberkugeln im Inneren des Reaktorkernes größer sein als nach dem eingespielten Betrieb, da zunächst eine Kompensation der Überschußreaktivität des Reaktors bis zur Ausbildung der Gleichgewichtsvergiftung notwendig ist. Der mit dem Aufbau dieser Vergiftung im Inneren des Reaktorkernes notwendige Abbau der Absorberinenge im Regelkanal 3 erfolgt durch schrittweises Betätigen der Absperrvorrichtung 5, wobei ähnlich wie bei uen elektromagnetisch betätigten Schiebern 23 und 24 jeweils die zwischen den Sperrkörpern 51 und 52 befindlichen Kugeln schrittweise aus dem Reaktorkessel entlassen werden. Diese sammeln sich dann vor den elektromagnetischen Schiebern 18 und 19 an, von denen sie wiederum schrittweise in das Förderrohr 2L gelangen. In diesem werden sie von dem aus dem Rohr 22 kommenden Gas- bzw. Flüssigkeitsstrom erfaßt und nach oben befördert, wo sie über eine Weiche 10 wiederum in die .Vorratsposition oberhalb der elektromagnetischen Sperrglieder 23 und 24 gelangen. Der Förderstrom wird dabei durch das Gebläse bzw. die Pumpe 17 erzeugt. Die Weiche 10 ist für jenen Fall vorgesehen, daß radioaktiv gewordene Absorberkörper zunächst nicht weiterverwendet werden sollen, sie werden dann über die Abklingstrecke 11, in der sie eine Zeitlang verbleiben, über den ebenfalls elektromagnetischen Schieber 12 einem nicht dargestellten Sammelbehälter zugeführt. Das Absperrorgan 5 ist in den F i g. 3 und 4 näher dargestellt, wobei in F i g. 3 der obere und in F i g. 4 der untere Sperrkörper in den Regelkanal eingefahren ist. Die Betätigung dieser Einrichtung 5 geschieht nun mit Hilfe eines Druckstoßes. Zu diesem Zweck ist ein Druckkessel 14 vorgesehen, der über den Kompressor 16 und die Leitung 20, die mit dem Regelkanal in Verbindung steht, aufgeladen wird. Wird nun das Magnetventil 13 kurzzeitig betätigt, so gelangt ein Druckstoß auf die Vorratsabsorberkörper 4, pflanzt sich längs der Kugelsäule fort und gelangt gegen den Sperrkörper 51. Dieser stellt für den Regelkanal eine starke Drosselstelle dar, so daß sich der Druckstoß ins Innere des Gehäuses 58 fortpflanzt und dort gegen den drehkolbenartig eingebauten Flügel 54 wirkt. Damit wird gegen den Druck der Feder 57 der untere Sperrkörper 52 vorgeschoben. Der obere bleibt jedoch noch an Ort und Stelle, da er an dein drehbaren Arm 55 befestigt ist, der wiederum über eine Feder gelenkig gegenüber dem drehkolbenartigen Bauteil angeordnet ist. Mit zunehmender Drehung dieses Bauteiles wird schließlich der Arm 55 unter der Sperrklinke 51 nach unten gleiten können. In diesem Moment ist aber bereits der Sperrkürper 52 in Sperrstellung angelangt. Diese Verzögerung der Bewegung des oberen Sperrkörpers 51 ist notwendig, damit der möglichst volle Strömungsdruck der Druckwelle auf dem Drehkolbeiiflügel 54 lastet, bis die Schaltung durchgeführt ist. Nach diesem Abgleiten der Kugeln 4 bis zum unteren Sperrkörper 52 dreht sich der drehkolbenartige Flügel 54 nach dem Abklingen des Druckstoßes infolge tier Wirkung der Feder 57 wieder in die Ursprungslage zurück, wobei der Ann 55 an der Sperrklinke 53 vorbeigleitcn kann, da diese z. B. ähnlich wie die Sperrklinke einer Tür ausgebildet ist. Dadurch werden die beiden nach diesem Beispiel abgesunkenen Kugeln (s. Fig. 4), freigegeben und können den Reaktorkern verlassen. Hin erneuter Druckstoß würde eine Wiedurholung dieses Vorganges auslösen. Für den Fall, daß die Vorratssäule der Absorberkugeln 4 oberhalb der magnetischen Absperrorgane 24 und 23 ein zu großes Strömlingshindernis darstellen sollte bzw. der Druckstoß nicht so hoch wie für diesen Fall notwendig gemacht werden kann, ist es zweckmäßig, eine geeignete Leitung 25 mit dem Ventil 15 vorzusehen, die unterhalb dieser Vorratssäule von Ahsorberkugeln in den Regelkanal einmündet.same could lead. At the beginning of the reactor operation, the number of absorber spheres inside the reactor core will be greater than after the well-rehearsed operation, since the excess reactivity of the reactor must first be compensated for until the equilibrium poisoning has developed. The reduction of the absorber narrowing in the control channel 3, which is necessary with the build-up of this poisoning inside the reactor core, takes place by step-by-step actuation of the shut-off device 5, with the balls located between the blocking bodies 51 and 52 step-by-step out of the reactor vessel, similar to the case of electromagnetically actuated slides 23 and 24 be dismissed. These then accumulate in front of the electromagnetic slides 18 and 19, from which they in turn gradually enter the conveying pipe 2L. In this they are detected by the gas or liquid flow coming out of the pipe 22 and conveyed upwards, where they in turn reach the .Vorratsposition above the electromagnetic locking members 23 and 24 via a switch 10. The flow rate is generated by the fan or the pump 17. The switch 10 is provided in the event that absorber bodies that have become radioactive are initially no longer to be used; The shut-off element 5 is shown in FIGS. 3 and 4 shown in more detail, wherein in F i g. 3 the upper one and in F i g. 4 the lower locking body has moved into the control channel. The actuation of this device 5 now takes place with the aid of a pressure surge. For this purpose, a pressure vessel 14 is provided, which is charged via the compressor 16 and the line 20, which is connected to the control channel. If the solenoid valve 13 is now actuated briefly, a pressure surge arrives at the supply absorber body 4, propagates along the spherical column and reaches the blocking body 51. This represents a strong throttling point for the control channel, so that the pressure surge moves into the interior of the housing 58 propagates and acts there against the rotary piston-like built-in wing 54. Thus, the lower locking body 52 is advanced against the pressure of the spring 57. The upper one, however, still remains in place, since it is attached to the rotatable arm 55, which in turn is arranged in an articulated manner with respect to the rotary piston-like component via a spring. With increasing rotation of this component, the arm 55 will finally be able to slide down under the pawl 51. At this moment, however, the blocking body 52 has already reached the blocking position. This delay in the movement of the upper blocking body 51 is necessary so that the fullest possible flow pressure of the pressure wave is applied to the rotary piston wing 54 until the shift is carried out. After this sliding of the balls 4 up to the lower locking body 52, the rotary piston-like wing 54 rotates back into the original position after the pressure surge has subsided as a result of the action of the spring 57. B. is designed similar to the pawl of a door. As a result, the two balls that have sunk according to this example (see FIG. 4) are released and can leave the reactor core. Another pressure surge would trigger a repetition of this process. In the event that the supply column of the absorber balls 4 above the magnetic shut-off devices 24 and 23 should represent too great a flow obstacle or the pressure surge cannot be made as high as necessary in this case, it is advisable to use a suitable line 25 with the valve 15 to be provided, which opens below this storage column of Ahsorberkugeln in the control channel.

ίο An Stelle des geraden Regelkanals nach dieser Figur kann aber auch beispielsweise ein schraubenförmiger Regelkanal bzw. eine Anzahl von schraubenförmigen Regelkanälen entlang von Kühlkanälcn des Reaktorkernes gemäß Fig. 2 vorgesehen sein. Der Regelkanal ist hier mit 31 bezeichnet, er ist um das Kühlkanalrohr 28 herumgewickelt, in dessen Inneren sich Brennelemente 29 befinden. Je nach Konstruktion der Kühlkanalwandung kann selbstverständlich auch dieser Regelkanal im inneren des Kühlkanals angeordnet sein. In diesem Falle wird es zweckmäßig sein, den Querschnitt des Regelkanals zu verringern, da dadurch sein mechanischer Einbau sowie seine Wirkung auf Grund der günstigeren Verteilbarkeit, über den Rcaktorquerschnitt gesehen, verbessert werden kann. In der Mittelzone des Kühlrohres, also auch des Reaktorkernes ist die Ganghöhe bzw. die Steigung der Regelkanals kleiner gehalten, so daß damit an Zonen stärkeren Neutronenflusses auch mehr absorbierendes Material-zur Verfügung steht. Hier ist es auch ohne Schwierigkeit möglich, die Absperrorgane für die Kugeln 5 außerhalb des Reaktorkernes anzubringen, da durch die große Ganghöhe der Regelkanäle außerhalb der Zentralzone des Reaktorkernes nur eine geringfügige Absorptionswirkung eintritt, deren Einseitigkeit — selbst wenn die Absorberkugeln die Regelkanäle in der unteren Hälfte des Reaktorkernes ganz ausfüllen — jedoch praktisch vernachlässigt werden dürfte bzw. auch durch eine entsprechende Ausbildung des Aufbaues des Reaktorkernes von vornherein ausgeglichen werden kann. Da den Reaktorkern eine Vielzahl derartiger Regclkanäle gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 durchziehen und der Reaktorkessel möglichst wenig durchbrochen werden sollte.ist es zweckmäßig, innerhalb des Reaktorkessels eine Verteilereinrichtung z. B. in Gestalt eines mehrwegigen Ventils anzuordnen, mit deren Hilfe es möglich ist, den jeweils ausgewählten Regelkanal mit zusätzlichen Absorberkugeln zu versorgen. Nach dem Austritt der Regclkanäle aus dem Reaktorkern ist eine Zusammenführiing zum Austrittsrohr, das zu den magnetischen Ventilen 18 und 19 führt, möglich. Zur Kühlung der Absoiberelemente kann ein Bypaß zu Ventil 13 vorgesehen werden, der die Einstellung eines entsprechenden Kühlflusscs gestattet. ίο Instead of the straight control channel after this one However, the figure can also, for example, be a helical control channel or a number of helical ones Control channels can be provided along cooling channels of the reactor core according to FIG. the The control channel is denoted here by 31, it is wound around the cooling channel pipe 28, in its interior there are fuel assemblies 29. Depending on the design of the cooling duct wall, it goes without saying this control channel can also be arranged in the interior of the cooling channel. In this case it becomes appropriate be to reduce the cross-section of the control channel, as this allows its mechanical installation as well as its Effect due to the more favorable distributability, seen across the reactor cross-section, improved can be. In the middle zone of the cooling pipe, including the reactor core, is the pitch or the The gradient of the control channel was kept smaller, so that there was also more at zones of stronger neutron flux absorbent material-is available. Here is it is also possible without difficulty, the shut-off devices for the balls 5 outside the reactor core due to the large pitch of the control ducts outside the central zone of the reactor core only a slight absorption effect occurs, the one-sidedness - even if the absorber balls completely fill the control channels in the lower half of the reactor core - but this is practical should be neglected or also due to a corresponding design of the structure of the reactor core can be compensated from the outset. Since the reactor core has a large number of such control channels pull through according to Fig. 1 or Fig. 2 and the reactor vessel should be broken through as little as possible. it is expedient within the reactor vessel a distribution device z. B. to be arranged in the form of a multi-way valve, with the Help it is possible to supply the selected control channel with additional absorber balls. After the control channels exit the reactor core, there is a connection to the outlet pipe, which leads to the magnetic valves 18 and 19, possible. To cool the Absoiberelemente can a bypass to valve 13 can be provided, which allows the setting of a corresponding Kühlflußcs.

Die Fig. 5 zeigt eine Sperreinrichtung 6, die dieselbe Wirkung hat wie die in den F i g. 3 und 4 dargestellte. Durch eine drehbare Wippe 65 sind die Sperrkörper 66 und 67 gelenkig verbunden. Der An-FIG. 5 shows a locking device 6 which has the same effect as that in FIGS. 3 and 4 shown. The locking bodies 66 and 67 are connected in an articulated manner by a rotatable rocker 65. The arrival

6u trieb erfolgt pneumatisch oder hydraulisch über die Leitungen 63 und 64, die an die Faltenbälge 61 und 62 angeschlossen sind. Die Faltcnbälge selbst sind wiederum dicht mit den Sperrkörpern 66 bis 67 verbunden. Hin Druckstoß durch die Leitungen 64 bzw. 63 würde eine Ausdehnung der Faltenbälge 61 bzw. 62 bewirken und damit die Bewegung der Sperrkörper 66 bzw. 67 hervoi nifcii. Die Stellung dieser l\örp.:i ist dann ebenfalls wieder so, daß in keinem6u drive takes place pneumatically or hydraulically via the Lines 63 and 64 which are connected to the bellows 61 and 62. The bellows themselves are again tightly connected to the locking bodies 66 to 67. Towards a pressure surge through the lines 64 resp. 63 would cause expansion of the bellows 61 and 62 and thus the movement of the locking body 66 and 67 herroi nifcii. The position of this l \ körper.: i is then again such that in none

Claims

Full release of control channel 3 is possible at the moment. The passage of the blocking bodies 66 and 67 through the wall of the control channel does not need to be well sealed, since an absolute seal is not required in the event of the pressure surge. Of course, the bellows can also be replaced by small pistons. However, because of their increased material requirements in the interior of the reactor core, these normally represent neutron absorbers that are too large. To give an idea of the size of this device, it should be mentioned that the spherical diameter of straight tubes will be approximately between 1 and 2 cm. In the case of helically curved or arranged control channels, the ball diameter is much smaller, it will only be in the order of magnitude of about 2 to 5 mm. Accordingly, the strokes of these locking devices are of course different, which can be constructed in the same way in both cases. F i g. 6 shows a further possibility of such a blocking device which, in contrast to the device according to FIG. 5, requires only a single supply line 74. It consists of an S-shaped bent Bourdon tube, as it is, for. B. is known from manometer technology. The two locking bodies 72 and 73 are again articulated to the two ends of this tube 71. When pressure is applied, the Bourdon tube stretches and reaches the position shown in dashed lines. The upper locking body 72 is retracted and the lower, 73, is extended out of the control channel. After the pressure in the line 74 has been released, the Bourdon tube returns to its starting position due to its own spring force. At this point it should be braided in that, of course, one cylinder or one bellows in FIG. 5 can also be replaced by a return spring. It can be seen from these examples that very different types of executions can be planned. The decision about the size and material of the absorber, the shape of the control channels, i.e. straight or helical or their position in relation to the reactor core or the cooling channels, as well as the selection of the shut-off devices that may be in the radiation area must be made according to the respective reactor design. In any case, however, it is possible with the aid of the spherical absorber body to carry out the regulation of the reactor, so to speak, from the inside of the reactor core and not from its edge zone, as has been customary up to now. This device is not only suitable for clinical control purposes, it can also be used to shut down the reactor without any changeover. It is only necessary that both magnetic slides 23 and 24 are opened simultaneously together with the valve 13, so that the control channels inside the reactor core are suddenly filled with absorber balls. For this case, of course, the distributor device inside the reactor vessel also has a special switching position in which all control channels are connected to the common filling line. • 5 claims:

1. Device for the regulation of nuclear reactors according to the principle of neutron absorption by gravity, 'pneumatic or hydraulic

ao cally movable spherical absorber bodies in separate guide channels within the reactor core as well as with a metering device for these absorber bodies above the reactor core, characterized in that within the active zone of the reactor core (2) on the guide channels (3) locking devices (5) are arranged, which collect the absorber body (4) in the zones of strongest neutron flux and allow the delivery of only individual absorber bodies (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the locking devices (S) each two attached to the ends of a centrally rotatably mounted rocker arm (54; 65; 71) and have slides (51, 52; 66, 67; 72, 73) which can be moved laterally into the respective guide channels, which at no time allow a free passage of the accumulated absorber body (4) through the guide channels (3).

3. Device according to claim 1, characterized in that the guide channels (3) spirally or are arranged helically in the interior of the reactor core (2) and that the pitch and the diameter of the individual turns in zones of higher neutron flux density are dimensioned in this way is that there an increased amount of absorber bodies (4) is housed.

4. Device according to claim 3, characterized in that the guide channels (3) the surrounding individual cooling channels (28) in a helical manner.

1 sheet of drawings