DE1514999A1

DE1514999A1 - Brennstoffanordnung mit Waermeabschirmung

Info

Publication number: DE1514999A1
Application number: DE19651514999
Authority: DE
Inventors: Balog Leonard J
Original assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Current assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1965-12-22
Publication date: 1969-12-04
Also published as: US3309280A; FR1455509A; BE672532A; GB1099838A

Description

PATENTANWÄLTE 1 *^

8 München 25 · Lipowskystr. 1C

21.12.1965

mu-at-2

15H999

UNITED STATES ATOMIC ENEHOY COMMISSION, GERMANTOWN, MARYLAND (USA)

Brennstoffanordnung mit Wärmeabschirmung

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffanordnung für einen flüssigkeitsgekühlten Reaktor mit getrennter Anordnung von Kernbrennstoff und Moderator, mit mehreren langgestreckten Brennstoffstäben aus spaltbarem Material, die in Abständen voneinander in einem Leitrohr angeordnet sind, das von dem Kühlmittel durchströmt wird.

In bestimmten Arten von thermischen Reaktoren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen dem Brennstoff und dem Kühlmittel einerseits und dem umgebenden Medium, beispielsweise dem Moderator, andererseits eine Wärmeisolierung vorzusehen. Diese Wärmeisolierung bestand bisher aus einem eigenen und nur einem einzigen Zweck dienenden Konstruktionsteil des Reaktorkerns. Weitere Teile sind normalerweise zur Befestigung der Wärmeisolierung an anderen Teilen des Reaktorkerns und als ο Träger für Bestandteile des Reaktorkerns, beispielsweise der

Brennstoffelemente, erforderlich. Da die Baumaterialien für «> die Reaktorkerne relativ teuer sind, ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zweckmäßig, die Verwendung zusätzlicher

ο Bestandteile für Isolierungszwecke, tragender Teile, Verbindungsglieder usw. so weit wie möglich zu vermeiden.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, in einem Kernreaktor eine verbesserte Wärmeisolierung zwischen dem Bereich des Primärkühlmittels und dem ihn umgebenden Moderator zu schaffen. Insbesondere soll durch die Erfindung die Notwendigkeit der Anordnung von zusätzlichen tragenden Teilen für Brennstoffanordnungen in einem Reaktorkern durch die Schaffung einer neuartigen Konstruktion einer Wärmeabschirmung vermieden werden, die als Wärmeisolierung und als tragende Teile dient, so daß kostspieliges Material in geringerer Menge erforderlich ist als bisher.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an dem einen Ende des Leitrohrs ein erster Führungsring angebracht, an diesem Führungsring ein Rost zum Tragen der Brennstoffstäbe angebracht, an dem anderen Ende des Leitrohres ein zweiter Führungsring vorgesehen, das Leitrohr im Abstand von einem Wärmeabschirmrohr umgeben, der Zwischenraum zwischen dem Leitrohr und dem Abschirmrohr an seinen Enden abgedichtet und das Leitrohr mit Durchlässen versehen ist, so daß in dem Zwischenraum ein stehender Mantel aus dem Kühlmedium vorhanden ist.

Eine Unteraufgabe der Erfindung besteht darin, für eine Brennstoffanordnung für einen Kernreaktor eine verbesserte Wärme-

° abschirmung zu schaffen, durch welche die erforderliche Menge cd

^ an teuren Reaktorbaustoffen herabgesetzt wird. co

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Eine weitere Unteraufgabe der Erfindung besteht darin, für eine Brennstoffanordnung für einen Reaktorkern eine verbesserte Wärmeabschirmung zu schaffen, die als tragender Teil und als Wärmeisolierung dient.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt in Ansicht, teilweise geschnitten, einen erfindungsgemäß ausgebildeten Druckrohrreaktor.

Fig. 2 zeigt schaubildlich die Druckrohranordnung und die Trageinrichtung dafür, wobei Teile der Klarheit halber⁴ weggebrochen dargestellt sind.

Fig. 3 zeigt in einem vertikalen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 4 die erfindungsgemäße BrennstoffanOrdnung.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3·

Zunächst sei ein Reaktor beschrieben, der mit der erfindungsgemäßen Wärmeabschirmung versehen ist. Dieser Reaktor kann von der in Final Hazards Summary Report, No. CVNA 90, Band II, B, vom 11. Januar I962 und in The Nuclear Design of the

σ CVTR Core, CVHA-147, Juli I962, Carolina· Virginia Nuclear co

*? Power Associate«, Inc.,Columbia, SouthCarolina, beschriebenen ^. Art sein. Diese Reaktoren besitzen einen Behälter für schweres

BAD ORIQfNAL

^v Wasser. In diesem Behälter hängen U-förmige Druckrohre, die in beiden U-Schenkeln Brennstoffanordnungen enthalten. Schweres Wasser als Kühlmittel tritt oben in den einen Schenkel ein, durchströmt das U-Rohr und verläßt es am oberen o^nde des anderen S.chenkels. Der Behälter ist in einem Hohlraum in einem biologischen Schild aus Beton aufgehängt und trägt oben eine schwere Tragplatte, auf der die Träger für die Druckrohre und die Regelstäbe montiert sind.

Der Reaktor ist in einem Hohlraum 1 enthalten, der in einem mit Stahl ausgekleideten Dampfbehälter 2 aus Stahlbeton angeordnet ist, der gleichzeitig einen biologischen Schild bildet. Der iioderatorbehälter 3 besteht aus einem stehenden Stahlzylinder, der an seinem oberen linde von radialen Trägern 4 getragen wird, .die auf Blöcken 5 montiert sind, die auf einem Innenvorsprung 6 des umgebenden Betonschildes ruhen. Das Zuleitungsrohr 7 für den Moderator ist am Boden des Behälters an diesen angeschlossen. In der Nähe des oberen ändes des Behälters sind an dessen Umfang mehrere Austrittarohre 8 angeschlossen. In der Hähe des Bodens des Behälters sind AbIaufleitungen 9 vorgesehen. Im Innern des Behälters ist in der Nähe des Bodens oberhalb des Zuleitungsrohrs eine gelochte Platte 10 angeordnet, die als Strömungsverteiler für den Moderator dient. Der obere Bereich des Behälters enthält eine leutronenabachirmung 11, die aus miteinander ab—

*f* wechselnden Schichten aus Stahl und schwerem Wasser besteht. ο

J₀ Diese Abschirmung ist von einem Ring 12 aus schwerspathaltigen

to G-esteinskrönern umgeben,' der eine weitere Abschirmung darstellt.

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Der Behälter ist mit dem Moderator im wesentlichen vollständig ausgefüllt, so daß nur ein kleiner Raum am'oberen iände freibleibt. Von der Oberfläche des Moderators abgegebene radiolytische Gase werden mit Hilfe eines üblichen Spülgassystems entfernt. Dabei tritt Helium oben in den Moderatorbehälter ein, bestreicht den Spiegel des schweren Wassers, tritt durch Löcher in der Tragkonstruktion des Realctorkerns in den Kopf raum 32 über dem Reaktorkern ein und tritt durch ein Austrittsrohr aus, das in der Hälie des oberen-Endes angeordnet ist. An dem oberen Ende des Behälters ist eine Tragplatte 13 für den Reaktorkern angebracht. Dioae Piatte verschließt den Behälter an seinem oberen Ende und dient als Träger, an dem die Druckrohre vertikal aufgehängt sind. Der Moderatorbehälter ist an den Seiten und am Boden von einer Wärmeabschirmung 14 aus- Kohlenstoffstahl umgeben.

Genäß j?ig_o 2 besteht jede Druckrohranordnung aus einem U-Rohr 15, zwei kurzen Üb er gang sr ohr en 16 und einem Verbindungsblock 17» der in seinem Innern nicht gezeigte Strömungskanäle zwischen den Übergang or ohr en und den Schenkeln des U-Rohrs enthält«, Die Über-» gangsrohre. und der Verbindungsblock verbinden das Druckrohr über

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Anachlußrohre mit einem Hauptverteiler 36 und einem Hauptsammler 37 für das Primärkühlmittel. Das U-Rohr durchsetzt die Kerntragplatte 13 und den Heutronenschild 11 und ist an seinem oberen Ende an dem Verbindungsblock 18 montiert. Dieser wird von Tragsäulen 19 getragen, die oben auf der Kerntragplatte 13 befestigt sind. Das Eintrittsrohr 20 und das Austrittsrohr 21 durchsetzen am einen Ende den Boden des Verbindungsblocks 18 und sind dort mit den tlbergangsrohren 16 verbunden. Am anderen Ende sind die Rohre 20 und 21 mit dem Verteiler bzw. Sammler für daa Primär-

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kühlmittel verbunden. Jedes .U-Rohr 15 besteht aus. zwo. langgestreckten, geraden Rohrstücken, die an ihrem unteren ünde mit dem U-Krümmer 22 verbunden sind, der P.n seiner Unterseite einen Führungsstift 23 besitzt, der in eine dor Buchten 24 passend eingreift, die oben auf der Verteilerplatte IO für den Iloderator vorgesehen sind.

Das Primärkühlmittel tritt von dem iäintrittsronr 20 in das untere Ende eines Übergangsrohrs 16 ein und strömt in dieaea siu'varts bis zu dem Kanal im Innern des Verbindungsblocks. Von uort fließt es zu dem Eintritts schenkel des U-Rohrs und strömt in diesem Schenkel abwärts. In der untersten Stelle des Ii-Bohrs wird die Strömungsrichtung umgesteuert, worauf das Kühlmittel in dem Austrittsschenkel des Rohrs aufwärts und dann dun-cii den oberen Kanal des Verbindungsblocks au dem Äustritts-Verbindunssrohr strömt, um in diesem abwärts und dann durch das Austrittarohr 21 zu treten. Unter der oberen leutronenabschirmung 11 besteht das Druckrohr vorzugsweise aus Zircaloy-4. Der obere Teil, der im Bereich der iieutronenabschirmung und darüber angeordnet ist, d.h. außerhalb des Bereichs des Kerns und des Reflektors, kann aus rostfreiem Stahl 403 bestehen. Diese verschiedenen Metalle können,nach einem Schweißverfahren oder mechani3Ch auf üoliche Weise miteinander verbunden sein. In der Bohrung des druckrohrs ist in der Hähe des unteren Bn&es des Stahl teils eine Ringschulter 62 vorgesehen» die als Träger für die Brennst off anordnung dient, wie nachstehend erläutert wird. Die unteren Enden der geraden Rohrstücke der Druckrohre sind mit den U-Krürimern 22

Vorzugsweise mechanisch verbunden, damit eine Versprödung durch Hydride vermieden wird, wie sie bei ächweißvei-bind-ungen vorkommt.

Me Regelung erfolgt mit Hilfe von mehreren im Querschnitt rechteckigen 'Regele täben aus borhaltigern rostfreiem Stahl und perforiertem rostfreiem Stahl zur Erzielung des gewünschten Reaktionsvermögens. Diese atiibe sind 2 v/i sehen den Druckrohren angeordnet. Die Hegelstäbe sind vertikal aufgehängt und erstrecken sich durch Öffnungen in der l'ragplatue für den iieaktorkern und in der lieutronenabschiiming. Die Regelstäbe sind rait iiOrtSätzen 26 in j?oria von Samiatan^en versehen, aie rait den oberen Enden der Regelötäbe obemalb des Reaktorkerns verbunden sind. In diese Zahnstangen greifen Ritzel 27 ein, nie auf horizontalen Wellen k^v8 montiert sind. Diese sind an ihren äußeren 3nde mit Kegelrad-■ anordnungen 29 verbunden. Me I£egelradanordnun_;;en werden über vertikale Antriebswellen 31 von elektrischen iaitriebsraotoren 30 anöötrieben. Die entsprechend gesteuerten Antriebsmotoren bewirken, daß etie Hegelstäbe in den Reaktorkernbereich eingefahren bsv;.- aus ihm heraus gesogen werden. Diese Steuervorrichtung ist so ausgebildet, daS exe' in üblicher iieije mit ZIiIIe der Regelstäbe einenSeimeIiSchluß herbsiführen kann, doch bildet diese Anordnung keinen Teil der Erfindung. Der -"-n trieb für die Regel stäbe, sowie die VerMiidunssrohre, die 2aanstanken und die oberen Teile der i)raoS:ronranordnun;en sind in dein Kopfraum 32 oberhalb des Reaktorkerns angeordnet. Der Kopx'raum ist im wesentlichen von ein^r geeigneten "siärmeisolierung 33 umgeben und oben mit einem herausnehmbaren Abschirmstöpsel 34 geschlossen. Die Antriebsmotor en 30 fur die Regel stäbe sind in getrennten Hohlräumen 35 des biologischen iachildes aus Beton leicht zugänglich angeordnet.

BADORIQfMAL

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Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Brennstoffanordnung gemäß der Erfindung ist in einem' Schenkel eines Druckrohrs herausnehmbar angeordnet und besteht im wesentlichen aus mehreren langgestreckten Brennstoffstäben 37» die parallel zueinander in einer Umhüllung angeordnet sind. Das einzelne Brennstoffelement besteht aus einem Stab, der sich über die ganze Länge des Reaktorkerns · erstreckt und aus jedem geeigneten Kernbrennstoff bestehen kann. Vorzugsweise besteht er aus gepreßten und gesinterten Pellets aus UOg in einem selbsttragenden Mantel aus Zircaloy-4. Jeder-Brennstoff stab ist von einer v/ende If or mi gen Drahtwicklung 38 aus Zircaloy-4 umgeben. Dieser Draht hat eine solche Größe, daß die richtigen Abstände zwischen den eingesetzten Brennstoffstäben vorhanden sind und das Vermischen mit dem Kühlmittel gefördert wird. Der Draht ist an beiden Enden mit dem oberen bzw« unteren Ende des Brennstoffstabes verschweißt und steht unter Zug. Jeder Brennstoffstab ist an seinem unteren Ende mit einem zylindrischen, stiftförmigen Portsatz 40 versehen, der satt passend in einem Brennstoffstabhält el och 41 der unteren Lochplatte 42 sitzt. Diese untere Lochplatte ist an der Innenwandung des unteren rohrförmigen Führungsring es 43 angeordnet oder ist mit diesem Ring einstückig. Der Ring 43 hat ein verjüngtes Ende 44 zum Führen der Brennstoffanordnung in dem Druckrohr. Am unteren Ende des Brennstoffstabes ist an dem Übergang zwischen dem Stabende und dem stiftförmigen ü'ortsatz 40 eine Schulter 60 ausgebildet. Diese Schulter liegt in dem zusammengesetzten Reaktorkern an der oberen Fläche 61 der Lochplatte 42 an, die das Gewicht des Brennstoffstabes aufnimmt.

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Das aus den Brennstoffstäben bestehende Bündel ist satt passend von einem im Querschnitt sechseckigen Leitrohr 45 umgeben, das an seinem unteren Snde 46 beispielsweise durch Schweißung mit /dem unteren Führungsring 45 verbunden ist. Dieses sechseckige Leitrohr- ist im Abstand von einem kreisförmigen Rohr 47 umgeben, das. ebenfalls an seinem unteren Ende 48 beispielsweise durch Schweifung mit dem Führungsring 45 verbunden ist. Zwischen der Außenseite des Sechseekrohrs und der Innenseite des benachbarten zylindrischen Rohrs sind sechs im Querschnitt im wesentlichen U-fb'rmige Einsätze 49 vorgesehen, welche den großen Konvektions-

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querschnitt zwischen diesen beiden Rohren unterteilen. Die bei- £ den Rohre 45 und 47 sind· mit ihren oberen Enden beispielsweise durch Schweißung an dem oberen Bndring 50 angebracht. Dieser Endring ist bei 51 mit dem oberen führungsring 52 verschraubt-. De-r obere Führungsring hat.„einen größeren Außendurchmesser als der obere Snaring 50 und kann satt passend in die Bohrung des aus Stahl bestehenden, oberen Teils des Druckrohrs eingesetzt werden. Der obere Führungsring ist außen mit einer konischen Schulter 53 ausgebildet, die. auf einer Innenschulter 62 des Druckroh-rs sitzt, so daß diese die ganze Brennstoff anordnung trägt. Alle in dem Reaktorkern angeordneten Teile der Anordnung, d.h., die Leitrohre, die Lochplatte, der untere Führungsring, die Einsätze und der Endring sollen aus Zircaloy-4 bestehen. Der obere Führungsring kann aus einem geeigneten Stahl bestehen. Wie in j der Zeichnung gezeigt iet, sind die Leitrohre länger als die ^; Brennstoffstäbe, so daß die Leitrohre in dem Reaktorkern zwisehen den Brennstoff stäben und der lieutronenab3chirBiung 11 einen i

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Reflektorbereich bilden. Das sechseckige Leitrohr hat eine solche Wandstärke, daß es das Gewicht der unter dem .findring 50 angeordneten Brennstoffanordnung sowie die Spannungen aufnehmen kann, die auf den Druckunterschied zwischen der Innen- und der Außenseite zurückzuführen sind.

Als äußere Wärmeabschirmung kann gegebenenfalls eine zusätzliche Anordnung vorgesehen sein, die aus konzentrisch und im Abstand voneinander angeordneten, zylindrischen Rohren und dasv/isehen angeordneten, stehenden Wassermänteln besteht und sich zwischen dem Außenrohr 47 der Brennstoffanordnung und den Innendurchmesser des Druckrohrs befindet.

Wenn die Brennstoffanordnung in dem Eintrittssehenkel eines Druckrohrs angeordnet ist, strömt das Kühlmittel in der Richtung von dem oberen "führungsring 52 zu dem unteren !führungsring 43 durch die Brennstoffanordnung. In dem Sechseckrohr sind in der ■Nähe der Eintrittsenden der Anordnungen Austrittslöcher 54 vorgesehen, durch die Primärkühlmittel in die Zwischenräume zwischen den Rohren tritt, um in diesem Bereich eine Konvektion zwischen dem Primärkühlmittel und der in dem Druckrohr angeordneten Brennstoff anordnung einerseits und den umgebenden Bereichen^ in dem dargestellten Reaktor dem Moderator, andererseits zu verhindern. Infolge dieser in der Nähe des Eintrittsendes der Brennstoffanordnung angeordneten Austrittslöcher ist die Außenseite des Sechaeekrohrs dem am Eintritt herrschenden Druck des Primärkühl-, mittels ausgesetzt. Da in der Brennstoffanordnung ein Druckabfall erfolgt, besteht somit zwischen der Innenseite und der Außenseite

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des Sechseckrohrs in dem Brennstoffbereich, ein Druckunterschied, der infolge der relativ kleinen Wandstärke des Sechseckrohrs trachtet, dieses radial einwärts gegen das in seinem Innern angeordnete Bündel aus Brennstoffstäben zu verschieben. Dadurch wird dieses Bündel fest zusammengedrückt, wodurch die dynamische Stabilität*-der Anordnung erhöht wird. Wenn diese Brennstoffanordnung in dem Austrittsschenkel des Druckrohr^ angeordnet ist, muß zur Erzielung dieser Wirkung das Austritts loch 54 natürlich am entgegengesetzten Ende der Brennstoffanordnung vorgesehen sein. Bei einer Brennstoff anordnung in dem Austrittsschenkel des Druekrohrs ist ferner am unteren Ende des Fortsatzes 40 des Jp Brennstoffstabes eine Einrichtung, beispielsweise ein verdickter Kopf 56 vorgesehen, welche die Brennstoffstäbe gegen die Kraft der Strömung des Primärkphlmittels in ihrer Stellung hält. In des oberen Bndring 50 kann ein Haltestift 55 eingeschweißt sein, der in üblicher Weise ein Verdrehen des Sndringes gegenüber dem oberen. S^üirungsring verhindert.

Die Brennst of f anordnungen werden in die. Druckrohr schenkel durch Brennstoifeinführungsöffnunien eingeführt, die am oberen Snde der Schenkel-' angeordnet und mit abnehmbaren Stöpseln 57 versehen sind· Βϊβοβ können beliebig ausgebildet sein. Ferner ist es zweckmäßig, in den Druckrohren oberhalb der Brennstoffanordnungen im Bereich der oberen Heutronenabsehirmung eine strömungsdurchlässige Abschirmung für Meutronen vorzusehen. Diese kann aus einem langgestreckten Stab aus einen geeigneten Heutronenabschinth

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material, beispielsweise roitfrelem Stahl 304 bestehen· Dieser Stab sitzt satt passend in dem aus Stahl bestehenden, oberen Teil dee Druckrohrs und let auf Bhimt Außenfla^H wendelförmig genutet, um eine strömung das PrltiMi^Hlalttela.jtt jtatatten«

Die erfindungsgemäße Brennsto'ffan-ordnung gewHntW-⁶¹*⁰^ "^iiI10 optimale Wirtschaftlichkeit des DruOkrolirreaktoriV ^*13# ^der Be-'darf an teuren Reaktorkern-Baiistoffen und die ΐΛ^Ι,^ή fttföBungskanäl en erf order liehe Tragkbns truktion ftir die nungen minimal ist, so daß die SrttcfcverlilLeli β den, die durch die S trömungfcfridar, stand θ dieser verureacht v/erden. ■

Claims

13 - PATENTANWÄLTE 8 München 25 · Lipowskystr. 10 Tel. 778956 1 5H999 Patentansprüche

1. Brennstoffanordnung für einen flUssigkeitsgekühlten Reaktor mit getrennter Anordnung von Kernbrennstoff und Moderator, 'mit mehreren langgestreokten Brennstoffstäben aus spaltbarem Material, die in Abstunden voneinander in einem Leitrohr angeordnet sind« das von dem Kühlmittel durchströmt wird, dadurch gekennzei ohne t , dass an dem einen Ende dieses Lei t rohre β (45) «in erster Führungsring (4j5) angebracht, an diesem Führungsring ein Rost (42) zum Tragen der Brennstoffstäbe angebracht, an dem anderen Ende des Leitrohrs ein zweiter Führungsring (52) vorgesehen, das Leitrohr im Abstand von einem WHrmeabsohirmrohr (47) umgeben, der Zwischenraum zwischen dem Leitrohr und dem Abschirmrohr an seinen Enden abgedichtet und das Leitrohr mit Durchlässen (54) versehen 1st, so dass in dem Zwischenraum ein stehender Mantel aus dem Kühlmedium vorhanden ist.

2. Brennstoffanordnung für einen Kernreaktor, wobei der Brennstoff von einem Rohr umsohlossen 1st, das von dem PrimärkUhlmlttel durchströmt wird, gekennzeichnet durch mehrere ummantelte Brennstoffstäbe, die parallel und in Abständen voneinander in Form eines Bündels angeordnet sind, am einen Ende der Brenn· stoffstäbe angeordnete Führungsstifte, einen kreisförm . en Rost mit mehreren Ausnehmungen zur Aufnahme der Führung stifte, so daS die Brennstoffstäbe in den riohtigen Abständen von-

■ einander gehalten werden, eine an jedem Brennstoffstab ausgebildete Sohulter, die geeignet 1st, sich um eine der öffnungen herum auf den Rost aufzusetzen, einen ersten hohlzylindrischen Führungsring, der am Umfang des Rostes angebracht 1st und sich über den Rost und die Führungsstifte erstreckt und die Brennstoff anordnung in dem Strömungskanal für das Kühlmittel trägt, ein Leitrohr, welohes das Bündel der Brennstoffstäbe satt passend umgibt, ein Wärmeabschirmrohr, welohes das Leitrohr

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im Abstand umgibt, wobei diese Rohre mit ihrem einen Ende an dem ersten Führungsring befestigt sind und sich mit ihrem anderen Ende über die Brennstoffstäbe hinaus erstrecken, einen an den anderen Enden der Rohre angebrachten, zweiten hohlzylindrischen Führungsring, an dem zweiten Führungsring vorgesehene Mittel zum Tragen der Brennstoffanordnung in dem Reaktorkern, und Mittel zur Erzeugung einer stehenden KUhlmittelschicht zwischen den Rohren.

Brennstoffanordnung für einen Kernreaktor, gekennzeichnet durch mehrere langgestreckte Brennstoffstäbe aus ummanteltem spaltbarem Material, die in Form eines.zylindrischen Bündels angeordnet sind, einen an der Aussenseite der Brennstoffstäbe angebrachten, wendelförmig gewickelten Abstandhaltedraht, am einen Ende jedes Brennstoffstabes vorgesehene Fortsätze, einen Rost mit mehreren in Abständen voneinander angeordneten Ausnehmungen zur Aufnahme der Fortsätze, so dass die Brennstoffstäbe in den gewünschten Abständen voneinander gehalten werden, einen den Rost umgebenden, hohlzyllndrischen unteren Führungsring, ein Leitrohr, welches das Bündel aus den Brennstoffstäben über dessen ganze Länge umgibt und sich über das andere Ende des Bündels hinaus erstreckt, ein hohlzylindrisches Wärmeabschirmrohr, welches das Leitrohr im Abstand umgibt, wobei die Rohre mit dem einen Ende an dem unteren Führungsring und mit dem anderen Ende an einem oberen hohlzylindrischen Führungsring angebracht sind, und an dem oberen Führungsring vorgesehene Mittel zum Abstützten der Brennstoffanordnung in einem Kühlmittelkanal eines Kernreaktors.

Kernreaktor mit schwerem Wasser als Moderator und als Kühlmittel und mit U-förraigen Druckrohren, die In einem mit schwerem Wasser gefüllten Behälter aufgehängt sind, und In den Schenkeln der Druckrohre angeordneten Brennstoffanordnungen, wobei schweres Wasser als Primärkühlmittel durch die Druckrohre umgewälzt wird, gekennzeichnet durch eine Brennstoffanordnung mit mehreren Brennstoff stäben, die parallel und In Abständen vor.-

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einander in Form eines zylindrischen Bündels angeordnet sind, wobei jeder Stab aus ummanteltem spaltbarem Material besteht und an einem Ende einen Halte- und Führungsstift hat, an den Bfennstoffstäben angebrachte Abstandhaltedrähte, die um die Aussenfläche der Ummantelung herumgewickelt sind, einem Leitrohr, welches das Bündel aus den Brennstoffstäben satt passend umgibt und sich mindestens von dem unteren Ende bis so weit über das obere Ende des Bündels hinaus erstreckt, dass oberhalb des Brennstoffbereiche ein Neutronenreflektorbereich vorhanden ist, einem hohlzylindrischen Wärmeabschirmrohr, welches das Leitrohr im Abstand umgibt, einem hohlzylindrischen unteren Führungsring, einem an dem unteren Führungsring angebrachten Rost, der sich rechtwinklig quer durch den Strömungsweg des Kühlmittels erstreckt, in dem Rost ausgebildeten Ausnehmungen zur Aufnahme der Halte- und FUhrungsstifte der Brennstoffstäbe, wobei das Leitrohr und das Wärmeabschirmpohr mit dem einen Ende an dem unteren Führungsring befestigt sind, einem hohlzylindrischen Endring, der an dem anderen Ende des Leitrohrs und des Abschirmrohrs angebracht und mit einem hohlzylindrischen oberen Führungsring verschraubt ist, einer an dem oberen Führungsring ausgebildeten Außenschulter, die geeignet ist, zum Abstützen der Brennstoffanordnung an einer Innenschulte-r des Druckrohrs anzugreifen, zwischen dem Leitrohr und dem Wärmeabschirmrohr angeordneten, im Querschnitt U-förmigen, langgestrechten Einsätzen, und in der Nähe des Eintrittsendes des Leitrohrs angeordneten Ausnehmungen zur Bildung eines Körpers aus stehendem Primärkühlmittel zwischen dem Leitrohr und dem Wärmeabschirmrohr.

Kernreaktor mit Wasser als Moderator und Wasser als Kühlmittel, wobei der Moderator und das Kühlmittel voneinander getrennt sind, und der spaltbare Brennstoff in Form von langgestreckten Stäben in Druckrohren angeordnet ist, die in den Moderator eintauchen, gekennzeichnet durch eine Brennstoffanordnung mit Stäben aus spaltbarem Material, die in Abständen voneinander in einem metallischen Leitrohr angeordnet sind, einem am unteren Ende des

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Leitrohrs angeordneten unteren Brennstofftragglied, das die Brennstoffstäbe an ihren unteren Enden abstützt, einem an unteren Ende des Leitrohrs angebrachten, oberen Formstück, und einem Außenrohr, welches das Leitrohr im Abstand umgibt und an seinen Enden in dem oberen Formstück und dem unteren Tragglied angeordnet und mit diesen Teilen verbunden ist, wobei der Zwischenraum zwischen diesen Rohren mit Wasser gefüllt ist, das als Wärmeabschirmung dient und die übertragung von Wärme auf den die Druckrohre umgebenden Moderator auf ein Minimum reduziert.

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