DE1539821C3 - Bündeiförmiges Brennelement für einen Kernreaktor - Google Patents
Bündeiförmiges Brennelement für einen KernreaktorInfo
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Brennelementbündel mit Vorrichtungen zur Führung
der Regelstäbe, bei denen Folgeglieder vermieden werden.
Bei Kernreaktoren ist das spaltbare Material häufig in einer Vielzahl dünner Rohre, den Brennstäben,
enthalten, die in Brennelementbündeln gruppiert sind. Jeder Reaktor ist mit einer Anzahl solcher
Brennelementbündel versehen, die zusammen den Reaktorkern bilden. Weiterhin sind Reaktoren normalerweise
mit einem oder mehreren Regelstäben versehen, die zur Regulierung der Reaktivität des
Reaktors dienen. Diese Stäbe, die von einem Neutronen absorbierenden Material gebildet werden, führen
in den Reaktorkern zwischen die Brennelementbündel und absorbieren Neutronen. Diese Regelstäbe
passen in Kanäle zwischen den im Abstand voneinander angeordneten bündeiförmigen Brennelementen.
Die bekannten Regelstäbe sind zur Erzielung ausreichender Steifigkeit verhältnismäßig großen Quer-.
Schnitts. Dies ist notwendig, damit eine Durchbiegung der Regelstäbe innerhalb der Kanäle für die Regelstäbe
vermieden wird und keine Verklemmung oder Beschädigung der benachbarten Brennstäbe auftritt.
Wenn der Reaktor in Betrieb ist und die Regelstäbe aus dem Kern abgezogen sind, werden die vergleichbar
großen Kanäle für die Regelstäbe mit dem Reaktorkühlmittel, z. B. mit Wasser, gefüllt. Diese Wasserkonzentration,
die im Vergleich mit der Wassermenge
ίο zwischen den Brennstäben groß ist, erzeugt innerhalb
der Brennelementanordnung eine Neutronenflußspitze in dem Bereich der Kanäle. Diese Flußspitzen
verursachen unerwünscht hohe Temperaturen in den benachbarten Brennstäben: Ein- übliches und bekanntes
Verfahren zur Beseitigung dieses Problems besteht darin, Fplgeglieder für die Regelstäbe zu verwenden,
die an den freien Enden der Regelstäbe befestigt sind und sich in den Kanälen für die Regelstäbe
befinden, wenn die Regelstäbe ausgefahren sind. Diese Folgeglieder, die aus einem relativ nicht
absorbierenden Material, wie z. B. Zircaloy bestehen, verdrängen auf diese Weise das Wasser aus den Ka-.
nälen und vermeiden die Flußspitzen.
Die Verwendung von Folgegliedern für die Regelas stäbe stellt jedoch einige Probleme. Das Folgeglied
selbst verursacht natürlich beträchtliche Kosten. Die Befestigung des Folgegliedes an dem Regelstab bedeutet
aber, daß der Reaktordruckkessel beträchtlich länger oder höher sein muß, damit er die Folgeglieder
für die Regelstäbe auch dann aufnehmen kann, wenn sie sich außerhalb des Kerns befinden. Außerdem
stellt der längere Regelstab mit der Folgegliedkombination ein zusätzliches Gewicht dar, und deshalb werden
von dem Mechanismus zur Steuerung der Regelstäbe zusätzliche Probleme und Kosten verursacht.
Ein Hauptproblem bei der Verwendung von Folgegliedern für die Regelstäbe ist die Verbindung zwischen
dem Folgeglied und dem Regelstab. Beide Teile sind natürlich aus verschiedenen Materialien,
da sie grundsätzlich verschiedene Neutronen-Absorptionseigenschaften
haben müssen. Da sich die Verbindung zwischen dem Stab und dem Folgeglied durch den Kanal für den Regelstab bewegt, kann sie
nicht sehr umfänglich sein, denn das würde eine Vergrößerung des Querschnitts des Kanals für den Regelstab
bedeuten. Bei den bekannten Befestigungsgliedern kann die Abmessungsgenauigkeit der Verbindung
zwischen dem Stab und dem Folgeglied nicht so gut gehalten werden, wie die Abmessungen des
Regelstabes selbst, und deshalb muß der Kanal für den Regelstab etwas vergrößert werden, so daß er die
Verbindung in jedem Fall aufnehmen kann. Dieser vergrößerte Kanal hat natürlich vergrößerte Flußspitzen
zur Folge. Die Erfindung hat die Aufgabe, die Verwendung dieser Folgeglieder zu vermeiden. Dazu
wird die Größe der Kanäle für die Regelstäbe so weit verringert, daß die Brennstäbe auf jeder Seite des Kanals
nicht wesentlich weiter voneinander entfernt sind als die Brennstäbe innerhalb jedes Brennelementbündels.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von bündeiförmigen Brennelementen' aus,
wie sie z. B. aus der belgischen. Patentschrift 657 265 bekannt sind und die aus vielen länglichen, parallel in
einem bestimmten Querschnitt angeordneten Brenn-Stoffstäben und aus zwischen den Endhalteplatten am
Außenumfang des Brennelementes angeordneten, parallel zu den Brennstäben verlaufenden Führungsstäben bestehen, die den gegenseitigen Abstand der
Endhalteplatten festlegen. Nun ist es ganz wesentlich, daß die Regelstäbe in den Kern völlig frei ein- und
ausgefahren werden können, ohne daß die Möglichkeit einer Verklemmung auftritt. Außerdem ist es
ganz wesentlich, daß eine Berührung zwischen den Regelstäben und den Brennelementen vermieden
wird, da dies eine Beschädigung der Brennelemente und eine dementsprechende Vergiftung mit radioaktiven
Materialien zur Folge haben könnte. Dieses Problem löst die Erfindung dadurch, daß, die Führungsstäbe
mit einem Teil ihres Querschnitts über den Querschnitt des Brennelementes hinausreichen und
als Gleitflächen für die Regelstäbe dienen, so daß eine Berührung der Regelstäbe mit den Brennstoffstäben
vermieden wird.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung jetzt an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den
Zeichnungen stellt dar
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kernreaktor,
F i g. 2 einen horizontalen Querschnitt längs Linie 2-2 der Fig. 1,
F i g. 3" eine Seitenansicht des Brennelementbündels,
F i g. 4 eine Draufsicht auf das bündeiförmige Brennelement der F i g. 3,
F i g. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung von Brennelementbündeln und Regelstäben,
Fig. 6 eine der Fig. 7 ähnliche schematische Darstellung,
F i g. 7 eine perspektivische Ansicht der Führungsstäbe, zusammen mit den benachbarten Brennstäben
und einem Teil der Abstands- und Stützglieder,
F i g. 8, 9 und 10 verschiedene Verfahrensschritte zur Verbindung der Abstands- und Stützglieder mit
dem Führungsstab,
Fig. 11 und 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Führungsgliedejr für die Regelstäbe,
Fi g. 13 die Anwendung der Erfindung auf hexagonale Brennelementanordnungen.
Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Reaktor 10 besteht aus einem Druckkessel 12, einer Wärmeabschirmung
14 und einem Behälter 16 zur Lagerung des Reaktorkerns 18. Der Kern besteht aus einer
Vielzahl von Brennelementbündeln 20, die senkrecht und in Reihen Abstand haltend angeordnet sind. In
den Zwischenräumen zwischen einigen der Brennelementbündel sind Regelstäbe 22 angeordnet, die in der
üblichen Form kreuzförmig ausgebildet sind.
Wie in Fig.-3 dargestellt, besteht das bündelförmige
Brennelement 20 aus einer Vielzahl von Brennstäben 24. Diese sind Rohre aus rostfreiem Stahl oder
anderen Materialien, wie z. B. einer Zirkoniumlegierung, und sind teilweise mit Kugeln, Tabletten, Preßkörpern
oder Pulvern eines spaltbaren Materials gefüllt. Die Rohre sind an ihrem unteren und an ihrem
oberen Ende mit Abschlußkappen 26 und 28 versehen. Die Kappen 26 am unteren Ende sind an der
Endhalteplatte 30 z. B. durch einen Preßsitz befestigt. Der Preßsitz wird von dem Bolzen 32 auf den Abschlußkappen
26 und den Sacklöchern 34 in der Endhalteplatte 30 gebildet. Die oberen Enden der Brennstäbe
werden in ihrer Lage durch eine obere Endhalteplatte 36 gehalten, deren Draufsicht in F i g. 4 dargestellt
ist. Bolzen 38 auf den oberen Abschlußkappen 28 sind gleitfähig in den Löchern 40 in der oberen
Endhalteplatte geführt. Dieser gleitfähige Eingriff zwischen den Brennstäben und der oberen Endhalteplatte
gestattet eine unterschiedliche thermische Ausdehnung zwischen den verschiedenen Brennstaben
auf Grund einer ungleichmäßigen Erwärmung.
In F i g. 4 ist außerdem eine Vielzahl von Löchern 42 zwischen den Löchern 40 dargestellt. Ähnliche
Löcher sind auch in der Endhalteplatte 30 ausgebildet, damit die Kühlflüssigkeit aufwärts strömen
kann. Außerdem ist auf der oberen Endhalteplatte 36 ein kreuzförmiger Aufsatz 44 befestigt, der zur Handhabung
des Brennelementbündels dient.
Da die Brennstäbe an der oberen Halteplatte nicht starr befestigt sind, werden Führungsstäbe 46 mit
Verlängerungen 48, die mit Gewinden versehen sind, durch die Endhalteplatten geführt und mit Muttern
50 befestigt, die vorzugsweise durch eine Verschweißung gesichert sind. Die Führungsstäbe 46 zusammen
mit den Muttern 50 halten dann das Brennelementbündel als Einheit zusammen. Es ist aus Fig. 4 ersichtlich,
daß die Löcher 52 für die Flüssigkeitsströmung, die den Muttern 50 benachbart sind, kleiner
als die Löcher 42. sind, so daß die Halteplatten an diesem Punkt nicht unzulässig geschwächt werden.
Die Brerinstäbe 24 sind, verglichen mit ihren
Durchmessern und den Querabmessungen des Brennelementbündels, verhältnismäßig lang, so daß sie für
eine Durchbiegung verhältnismäßig anfällig sind, d. h. daß die Brennelemente an gewissen Stellen der
Brennelementanordnung dichter zusammenliegen und daß sich der Strömungsquerschnitt dort ändert.
Dies verursacht Flußspitzen in den Flüssigkeitskanälen benachbart den durchgebogenen Elementen und
eine Überhitzung der Brennstäbe in diesem Teil des Bündels. Die Durchbiegung von Brennstäben, die auf
dem Umfang des Bündels angeordnet sind, kann außerdem zu einer Verklemmung oder Behinderung
der Bewegung der Regelstäbe führen. Deshalb ist es notwendig, seitliche Abstands- und Stützglieder über
der Länge der Brennelementanordnung vorzusehen, die die Brennelemente parallel fluchtend halten. Der
Einfachheit halber ist nur eines der über die Höhe des Brennelementbündels verteilten Abstands- und
Stützgliedes 54 in F i g. 3 dargestellt. Sie bestehen aus einem Rahmen 56 auf dem Umfang des Brennelementbündels,
der die Reihen der Brennstäbe umgibt. Innerhalb des von dem Rahmen 56 umschlossenen
Gebiets befindet sich eine Vielzahl von dünnen länglichen Streifen oder Bändern aus Metall, die eine Gitterstruktur
bilden, durch deren Zellen sich die Brennstäbe 24 erstrecken.
Der Rahmen 56 ist wie bei 66 in F i g. 3, 7, 11 und 12 ausgestanzt, und zwar entsprechen diese Stellen
dem Eingriff des Rahmens mit den Brennstäben. Diese Ausstanzungen gestatten eine lokale Kühlung
der Brennelementbekleidung, die den Rahmen berührt.
Da das Abstands- und Stützglied 54 gegen die Brennstäbe gleitfähig angeordnet ist, wird es an den
Führungsstäben 46, z. B. durch eine Verschweißung befestigt. Die Stäbe 46 dienen also nicht nur zum Zusammenhalten
der gesamten Brennelementbündel, sondern außerdem dazu, die Abstands- und Stützglieder
in ihrer geeigneten Lage zu halten.
Die gegenseitige Anordnung der Regelstäbe und der Brennelemente ist in F i g. 2 dargestellt. In der
Anordnung der Fig.2 sind Gruppen von vier Brennelementbündeln
von Teilen von je vier Regelstäben umgeben. In den Anordnungen der F i g. 5 und 6 dagegen
ist jedes Brennelementbündel von Teilen von je
zwei Regelstäben umgeben. Es ist ersichtlich, daß bei einer geringfügigen Drehung oder einer seitlichen
Versetzung der Regelstab mit den Brennelementbündeln in Kontakt gebracht würde. Da die Regelstäbe
dünn und flexibel sind, ist es außerdem für die einzelnen Schaufeln des kreuzförmigen Regelstabs möglich,
sich relativ zueinander durchzubiegen und die Brennelementbündel zu berühren. Die Gegenwart der Abstands-
und Stützglieder 54 und insbesondere die Gegenwart des Rahmens 56, der über die äußeren Brennelemente
nach außen hervorsteht, stellen ein Problem bezüglich der Verklemmung eines Regelstabes
dar. Die Enden der Regelstäbe könnten nach der Einführung des Stabes mit dem Rahmen 56 im Eingriff
stehen und dadurch eine Verklemmung des Stabes verursachen.
Eine Berührung zwischen den Regelstäben und den Brennstäben als auch eine Verklemmung werden durch
die Verwendung von Führungsflächen 68 vermieden. Diese Führungsflächen werden von den Außenflächen
der Führungsglieder gebildet, die einen Teil des Brennelementbündels bilden. Diese Führungsglieder
können verschiedene Formen annehmen, jedoch existieren einige grundsätzliche notwendige Kennzeichen
der Führungsflächen und der Führungsglieder selbst. Zunächst sollten sich die Führungsflächen über die
volle Länge des Brennelementbündels oder wenigstens im wesentlichen über ihre volle Länge erstrekken,
um die Brennstäbe auf dem ganzen Weg der Regelstäbe zu schützen. Es ist auch wesentlich, daß die
Führungsglieder verhältnismäßig starr sind, so daß sie während den Betriebsbedingungen gerade und in
ihrer Lage bleiben. Dies erfordert, daß die Abmessungen der Führungsglieder in einer Richtung senkrecht
zu den Seiten des Brennelementbündels wesentlich sind. Gleichermaßen ist es wichtig, daß die Führungsglieder
aus den Seiten des Brennelementbündels nur geringfügig hervorstehen, um die Kanäle für die
Regelstäbe klein zu halten. Diese beiden letzten Erfordernisse stehen miteinander im Widerspruch, und
die Lösung erfordert, daß die Führungsglieder sich nach hinten in das Innere der Brennelementanordnung
erstrecken, damit die notwendige Steifheit gegeben ist. Dies stellt jedoch andere Probleme dar, weil
die Führungsglieder die Brennstäbe nicht durch die Verursachung heißer Stellen beeinträchtigen sollten.
Die in Fig. 3, 7 und 8 bis 10 dargestellten Führungsglieder
bestehen aus den zuvor beschriebenen Führungsstäben 46, die zum Zusammenhalten des
Brennelementbündels dienen und gleichzeitig die Abstands- und Stützglieder 54 in ihrer Lage halten. Die
Führungsflächen 68 bestehen aus den hervorstehenden äußeren Oberflächen der Stäbe 46, die einen größeren
Durchmesser als die zugeordneten Brennelemente haben. Die Stäbe 46 und deshalb die Führungsflächen
68 stehen durch die ausgestanzten Teile in dem Rahmen 56 hervor. Sie weisen alle zuvor beschriebenen
notwendigen Kennzeichen für die Führungsglieder auf, d. h. sie erstrecken sich über die
volle Länge des Brennelementes, sie stehen nach außen über die Seiten des Brennelementes nur sehr
wenig hervor, sie sind steif, da sie nach hinten in das Innere des Brennelementbündels hineinreichen.
F i g. 5 stellt die Verwendung von acht Führungsstäben pro Brennelementbündel dar, während das Brennelementbündel
der F i g. 6 nur vier Führungsstäbe verwendet. Der Vorteil der gleichmäßigen Anordnung
auf dem Umfang von F i g. 5 gegenüber der nicht gleichmäßigen Anordnung von F i g. 6 ist der,
daß die Brennelementbündel in den Reaktorkern eingeführt werden können, ohne daß sie orientiert werden
müssen, während dagegen die Brennelemente von F i g. 6 so eingeführt werden müssen, daß die
Führungsstäbe in geeigneter Lage sind.
Die Führungsstäbe 46 können an den Rahmen 56 auf verschiedene Weise befestigt werden. Der Rahmen
in F i g. 7 ist nur ausgeschnitten worden, damit ein Spalt 70 geeigneter Größe in ihm entsteht und ist
dann am Punkt 72 mit dem Führungsstab schmelzverschweißt worden. In den F i g. 8 bis 10 wird auch
ein Spalt 70 in den Rahmen 56 an einer geeigneten, dem Führungsstab 46 benachbarten Stelle geschnitten.
Dadurch werden Zungen 74 an dem Rahmen 56 ausgebildet. Dann werden Vertiefungen 76 in den
Führungsstab 46 unterhalb der Zungen 74 geschnitten. Diese Vertiefungen 76 sind ausreichend tief, damit
die Führungsfläche in geeigneter Weise hervorsteht. Löcher 78 werden dann in den Führungsstab
46 in den Vertiefungen zwischen den Zungen 74 gebohrt. Die Löcher werden dann mit Gewinden versehen,
und der Gewindebolzen 80 wird eingeführt. Der hervorstehende Teil des Bolzens 80 wird dann über
den Zungen 74 des Rahmens 56 schmelzverschweißt, so daß eine innige Verbindung zwischen dem Bolzen
80 und dem Rahmen 56 und dem Führungsstab .46 hergestellt wird. Nach der Schmelzverschweißung
wird die hervorstehende Außenfläche der Verschweißung auf den Umfang des Führungsstabes, wie in der
Fig. 12 dargestellt, abgeschliffen. Auf diese Weise wird eine glatte Führungsfläche hergestellt.
Die Führungsstäbe müssen nicht, wie zuvor beschrieben, zylindrisch sein. Die Fig. 11 stellt einen Führungsstab 82 dar, der von ungefähr halbkreisförmigem Querschnitt ist und einen hervorstehenden Teil 84 besitzt. Dieser Teil 84 erstreckt sich durch einen Spalt in dem Rahmen 56 und bildet die Führungsfläche 68. Der Rahmen 56 wird dann in geeigneter Weise an dem Führungsstab 82 befestigt. Es ist offensichtlich, daß Führungsstäbe vieler Formen verwendet werden können. Die soweit beschriebenen Führungsstäbe waren aus Vollmaterial im Gegensatz zu den Brennstoff enthaltenden Rohren. Da normalerweise über der Breite des Brennelemeritbündels ein Unterschied im Neutronenfluß besteht, können die Brennstäbe auf einer Seite der Anordnung eine andere Temperatur als die auf der anderen Seite haben. Da die beschriebenen Führungsstäbe außerdem als Bauteile zum Zusammenziehen des Brennelementbündels dienen, würde ein Temperaturunterschied zwischen diesen Führungsstäben auf entgegengesetzten Seiten der Einheit eine Durchbiegung des Brennelementbündels als Ganzes bewirken. Die Stäbe aus Vollmaterial, die keinen Brennstoff enthalten, sind dagegen im wesentlichen auf der gleichen Temperatur wie das Reaktorkühlmittel. Es existiert kein Temperaturunterschied, der eine Durchbiegung des Brennelementbündels verursachen würde. Deshalb werden Brennstoff enthaltende Rohre vorzugsweise nicht als Führungsstäbe verwendet. Jedoch kann es in bestimmten Fällen möglich oder sogar wünschenswert sein, die Brennstäbe selbst als Führungsstäbe zu verwenden. Diese Rohre könnten entweder ein Gift oder einen Brennstoff geringerer Anreicherung enthalten. In dem Fall einer geringeren Anreicherung würde keine solche deutliche Neigung zu einer Tem-
Die Führungsstäbe müssen nicht, wie zuvor beschrieben, zylindrisch sein. Die Fig. 11 stellt einen Führungsstab 82 dar, der von ungefähr halbkreisförmigem Querschnitt ist und einen hervorstehenden Teil 84 besitzt. Dieser Teil 84 erstreckt sich durch einen Spalt in dem Rahmen 56 und bildet die Führungsfläche 68. Der Rahmen 56 wird dann in geeigneter Weise an dem Führungsstab 82 befestigt. Es ist offensichtlich, daß Führungsstäbe vieler Formen verwendet werden können. Die soweit beschriebenen Führungsstäbe waren aus Vollmaterial im Gegensatz zu den Brennstoff enthaltenden Rohren. Da normalerweise über der Breite des Brennelemeritbündels ein Unterschied im Neutronenfluß besteht, können die Brennstäbe auf einer Seite der Anordnung eine andere Temperatur als die auf der anderen Seite haben. Da die beschriebenen Führungsstäbe außerdem als Bauteile zum Zusammenziehen des Brennelementbündels dienen, würde ein Temperaturunterschied zwischen diesen Führungsstäben auf entgegengesetzten Seiten der Einheit eine Durchbiegung des Brennelementbündels als Ganzes bewirken. Die Stäbe aus Vollmaterial, die keinen Brennstoff enthalten, sind dagegen im wesentlichen auf der gleichen Temperatur wie das Reaktorkühlmittel. Es existiert kein Temperaturunterschied, der eine Durchbiegung des Brennelementbündels verursachen würde. Deshalb werden Brennstoff enthaltende Rohre vorzugsweise nicht als Führungsstäbe verwendet. Jedoch kann es in bestimmten Fällen möglich oder sogar wünschenswert sein, die Brennstäbe selbst als Führungsstäbe zu verwenden. Diese Rohre könnten entweder ein Gift oder einen Brennstoff geringerer Anreicherung enthalten. In dem Fall einer geringeren Anreicherung würde keine solche deutliche Neigung zu einer Tem-
peraturdifferenz bestehen. Da normalerweise benachbart den Ecken des Brennelementbündels eine Neutronenflußspitze
existiert, könnte es in bestimmten Fällen von Vorteil sein, in diesen Gebieten zur Reduzierung
des Neutronenflusses Führungsstäbe zu verwenden, die ein brennbares Gift enthalten.
In Fig. 12 ist die Verwendung eines Rohres 86 als Führungsstab dargestellt. Dieses Rohr kann ein Gift
oder einen Brennstoff enthalten. Statt einen Teil des Rohrs 86 selbst als Führungsfläche zu verwenden, ist
ein Vierkant 88 auf seiner ganzen Länge durch Schmelzverschweißung auf der Außenfläche des
Rohrs 86 befestigt. Die Außenfläche# 68 des Vierkants 88 dient dabei als Führungsfläche.
Die Schiene 88 wäre allein und ohne Befestigung an dem Rohr 86 nicht starr genug, um als Führung zu
dienen. Durch die Befestigung an dem Rohr 86 wird der Führung jedoch die notwendige wirksame Tiefe
und damit die notwendige Starrheit gegeben. Der Rahmen 56 ist an der Schiene 88 angeschweißt. Die
gegenüberliegende Seite des Rohrs 86 kann auch eine der Schienen 88 entsprechende Schiene enthalten, die
zum Ausgleich der Belastung des Rohres dient.
Die Erfindung ist bisher im Zusammenhang mit rechteckigen Brennelementbündeln und kreuzförmigen
Regelstäben dargestellt worden. Es ist offensichtlich, daß das Prinzip und die Vorteile der Erfindung
auch bei anderen Formen von Brennelementbündeln angewendet werden können. Fig. 13 zeigt schematisch
die Anwendung der Erfindung auf hexogonale Brennelementbündel 90 und Y-förmige Steuerstäbe
92. Eine symmetrische Anordnung von Führungsstäben 94 ist dargestellt. Die Erfindung könnte auch
leicht auf dreieckige Brennelementanordnungen angewendet werden.
Die Führungsstäbe dienen nicht nur als Führungen für die Regelstäbe, sondern sie schützen auch die
Brennstäbe vor einer Beschädigung während der Handhabung des Brennelementbündels. Während der
Einführung des Brennelementbündels in den Reaktorkern ist es tatsächlich unmöglich, eine Berührung
mit den zuvor schon eingeführten Brennelementbündeln zu vermeiden.
Ohne die Führungsstäbe würden die Brennstäbe mit Sicherheit wenigstens an der oberen Endhalteplatte
36 reiben, so daß das Risiko für eine Beschädigung und eine Zerstörung eines Brennstabes auftritt.
Sind dagegen die Führungsstäbe gemäß der Erfindung vorgesehen, dann sind es die Führungsstäbe und
nicht die Brennstäbe selbst, welche mit den verschiedenen Teilen des benachbarten Brennelementbündels
in Berührung kommen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Bündeiförmiges Brennelement für einen Kernreaktor, bestehend aus vielen länglichen,
parallel in einem bestimmten Querschnitt angeordneten Brennstoffstäben und aus zwischen
den Endhalteplatten am Außenumfang des Brennelementes angeordneten, parallel zu den Brennstoffstäben
verlaufenden Führungsstäben, die den gegenseitigen Abstand der Endhalteplatten festlegen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstäbe (46) mit einem Teil ihres Querschnittes
über den Querschnitt des Brennelementes (20) hinausreichen und als Gleitflächen für die
Regelstäbe (22; 92) dienen, so daß eine Berührung der Regelstäbe mit den Brennstoffstäben
(24) vermieden wird.
2. Bündeiförmiges Brennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen
vieleckigeri Querschnitt hat.
3. Bündeiförmiges Brennelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder
Seite des vieleckigen Querschnittes wenigstens ein Führungsstab (46) angeordnet ist.
4. Bündeiförmiges Brennelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder
Seite des vieleckigen Querschnitts zwei Führungsstäbe (46) in seitlichem Abstand voneinander angeordnet
sind (Fi g. 7 und 15).
5. Bündeiförmiges Brennstoffelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
zwischen den Endplatten Abstands- und Stützglieder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstands- und Stützglieder (54) von einem den Querschnitt abgrenzenden Streifen
(56) zusammengehalten werden, in dem an den den Führungsstäben benachbarten Stellen jeweils
Lücken (70) gebildet sind, durch die sich ein Teil des betreffenden Führungsstabes (46, 82, 86)
über die Außenfläche des Streifens erhebt.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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