DE1539917C - Gasgekuhlter Atomkernreaktor - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen gasgekühlten Atom- praktisch zu beiden Seiten der Tragvorrichtung. Diese

kernreaktor, bei welchem in einem Druckgefäß ein ist somit der Temperatur des heißen Kühlgases im

Graphitmoderator über einem Graphitneutronen- wesentlichen ungeschützt ausgesetzt, und zwar sogar

schild auf einer Tragvorrichtung angeordnet ist und von beiden Seiten. Eine derartige Vorrichtung ist

der Kühlgaskreislauf eine unterhalb des Moderators 5 daher auf verhältnismäßig niedrige Austrittstempe-

angeordnete Austrittssammelkammer für das die raturen des Kühlgases aus dem Moderator be-

Brennstoffkanäle in Richtung von oben nach unten schränkt, falls die Tragvorrichtung aus den üblichen

durchströmende Kühlgas aufweist. Werkstoffen bestehen soll.

Ist ein derartiger Reaktor vom Typ mit abwärts Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die

strömendem Kühlgas, bei welchem das Kühlgas somit io oben geschilderten Schwierigkeiten hinsichtlich der

die Brennstoffanordnung von oben nach unten durch- Wärmebelastung der Tragvorrichtung insbesondere

strömt. und unterhalb des Moderators gesammelt bei Betrieb des Reaktors mit verhältnismäßig hohen

wird, so bedeutet dies, daß sich unter dem Graphit- Gasaustrittstemperaturen zu vermeiden,

moderator relativ sehr heißes Gas befindet. Hierbei Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten

besteht nun das Problem, daß die üblicherweise 15 Reaktor dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die

unterhalb des Moderators vorgesehene Tragvorrich- Kühlgas-Austrittskammer von der Tragvorrichtung

tung für den Graphitaufbau nicht die Temperatur durch den Graphitneutronenschild thermisch isoliert

des heißen Kühlmittels annehmen darf; da jedoch ist und daß der Graphitneutronenschild eine Strö-

das Kühlmittel am unteren Ende des Graphitmode- mung des heißen Kühlgases in Richtung von der

rators austritt, bereitet der Schutz der Tragvorrich- 20 Auslaßsammeikammer abwärts in den Bereich der

tung vor diesen hohen Temperaturen Schwierigkeiten. Tragvorrichtung verhindert.

Dieses Problem ist besonders schwerwiegend bei gas- Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird gekühlten Reaktoren mit sehr hohen Gasaustritts- somit der erforderliche Wärmeschutz der Tragvortemperaturen, beispielsweise in der Größenordnung richtung vor den hohen Gasaustrittstemperaturen in von 750 bis 800° C, d. h. also mit Gasaustrittstempe- 25 einfacher und wirksamer Weise dadurch erreicht, daß raturen, die über den üblichen Werten bei gasgekühl- die Gasaustrittssammelkammer praktisch in den ten Reaktoren liegen. Als Kühlgas für derartige Graphitaufbau hinein verlegt ist, wenn man den Reaktoren mit extrem hohen Kühlgasaustrittstempe- Graphitneutronenschirm als Teil des Graphitaufbaues raturen kann an Stelle des bei den herkömmlichen (neben dem eigentlichen Graphitmoderator) ansieht, gasgekühlten Reaktoren üblicherweise verwendeten 30 Diese Ausbildung gemäß dem Grundgedanken der Kohlendioxyds beispielsweise Helium dienen. Wegen Erfindung erbringt den wesentlichen Vorteil, daß der dieser besonders hohen Gasaustrittstemperaturen Neutronenschild bzw. -schirm außer zur Neutronenbereitet in diesem Falle der Schutz der Tragvorrich- abschirmung gleichzeitig und zusätzlich als Wärmetung für den Graphitaufbau vor den genannten hohen isolation zwischen der das heiße Kühlgas enthalten-Gasaustrittstemperaturen besondere Schwierigkeiten. 35 den Austrittssammelkammer und der vor den.hohen

Einen Reaktoraufbau dieser Art, bei welchem das Gastemperaturen zu schützenden Tragvorrichtung vorstehend geschilderte Problem besteht, zeigt die für den Graphitaufbau dient. Der Neutronenschild französische Patentschrift 1361932. Der Moderator- erfüllt somit neben seiner Hauptaufgabe (der Neucore, der in Richtung von oben nach unten vom tronenabschirmung im Rahmen der Neutronen-Kühlgas durchströmt wird, ruht mittels Stützen auf 4° Ökonomie des Reaktors) noch eine zusätzliche Funkeiner Tragvorrichtung auf, welche aus zwei in Ab- tion, durch welche das der vorliegenden Erfindung stand übereinander angeordneten, auf einem Vor- zugrunde liegende Problem gelöst wird,
sprung der Druckgefäßseitenwandung abgestützten Dabei kann die durch diese Zusatzfunktion des Plattformen oder Böden besteht. Die beiden Platt- Neutronenschildes bewirkte .Wärmeisolation für sich formen der Tragvorrichtung bestehen dabei Vorzugs- 45 allein zum Schutz der Tragvorrichtung vor den unweise aus einem metallischen Trägergerüst und daran erwünscht hohen Temperaturen des austretenden angeordneten Blöcken aus einem Abschirmmaterial, Kühlgases ausreichen. Alternativ kann daneben noch derart, daß die Tragvorrichtung gleichzeitig als Neu- eine zusätzliche Isolation und/oder eine zusätzliche tronenabschirmung dient. Die Wärmeaustauscher sind Kühlung für die Tragvorrichtung vorgesehen sein,
in dem Druckgefäß unterhalb der Tragvorrichtung 50 Ein weiterer Vorteil der Ausbildung gemäß der angeordnet. Das am unteren Ende des Moderator- Erfindung besteht in folgendem: Außer der Tragcores austretende heiße Kühlgas, das sich in dem vorrichtung muß auch das Druckgefäß als solches Raum zwischen dem Moderatorcore und der oberen gegenüber den extrem hohen Austrittstemperaturen Tragplattform sammelt, gelangt durch Öffnungen in des Kühlgases in der Austrittssammelkammer geden beiden Tragplattformen in den darunter befind- 55 schützt werden. Indem gemäß der Erfindung die liehen Raum zu den Wärmetauschern. Diese öffnun- Sammelkammer praktisch in den Graphitaufbau hingen für den Durchtritt des heißen Kühlgases können einverlegt wird, ist lediglich ein vergleichsweise dabei entweder im wesentlichen über die ganze kleiner Oberflächenbereich des Druckgefäßes dem Fläche der Tragplattformen verteilt oder aber nur an heißen Kühlgas ausgesetzt. Dieser relativ kleine bestimmten Stellen im Umfangsbereich angeordnet 60 Bereich des Druckgefäßes kann in einfacher Weise sein, wobei außerdem Leitflächen vorgesehen sein durch eine besondere Wärmeisolation gegen die können, welche das heiße Kühlgas zu diesen Durch- hohen Kühlgastemperaturen geschützt werden, falls trittssteilen und gegebenenfalls von ihnen fortführen. dies erforderlich ist.

Bei dieser bekannten Anordnung besteht keine Aus der deutschen Patentschrift 1165 174 ist ein

Wärmcisolation zwischen der Austrittssammelkam- 65 Kernreaktor bekannt, bei welchem das Kühlgas den mer des heißen Kiihlgases und der Oberseite der Moderator in Richtung von unten nach oben durch-

Tragvorrichtung; da außerdem das heiße Kühlgas die strömt, die Austrittssammelkammer sich somit ober-

Tragvorriclitung durchsetzen muß, befindet es sich halb des Moderatoraufbaues befindet. Des weiterer

ist bei der bekannten Ausführung der Moderator nicht auf einer im unteren Teil des Druckgefäßes vorgesehenen Tragvorrichtung gelagert, sondern von der Oberseite her an einem Kastengitter mittels Haltedrähten aufgehängt. Das Kastengitter besteht dabei nicht aus Graphit, sondern aus Metall. Weiter kommt bei der bekannten Ausführung das Kühlgas mit dem Stahldruckgefäß über den größten Teil seiner Innenfläche in Berührung. Das heiße Kühlgas steht somit in direkter Berührung mit einer sehr großen Metallfläche, nämlich dem größten Teil der Stahldruckgefäßwandung und dem metallischen Kastengitter, sowie ferner mit den äußerst empfindlichen Haltedrähten. Eine derartige Ausbildung wäre für gasgekühlte Reaktoren der eingangs erwähnten Art mit extrem hohen Gasaustrittstemperaturen in der Größenordnung von 750 bis 800° C ungeeignet.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Neutronenschild als Ganzes zwischen der Auslaßsammeikammer und der Tragvorrichtung angeordnet ist. Alternativ könnte die Sammelauslaßkammer auch zwischen zwei Schichten des Neutronenschildes ausgebildet sein.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt

F i g. 1 in vereinfachter, teilweise schematischer Darstellung eine Schnittansicht eines Kernreaktors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine Teilschnittansicht zu F i g. 1 zur Veranschaulichung eines Teils des Graphitaufbaues und der zugehörigen Tragvorrichtung mit näheren Einzelheiten,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt längs der Linie III-IIIinFig.2,

F i g. 4 einen Horizontalschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2,

F i g. 5 eine Detailschnittansicht längs der Linie V-Vin Fig. 2, -

F i g. 6 in Schnittansicht einen Teil einer gegenüber F i g. 2 abgewandelten Ausführung zur Kühlung der Tragvorrichtung,

F i g. 7 eine Schnittansicht einer gegenüber F i g. 2 abgewandelten Ausführung der Tragvorrichtung für den Graphitaufbau,

Fig. 8 in vereinfachter Teilschnittansicht eine weitere Abwandlung der in F i g. 2 gezeigten Tragvorrichtung für den Graphitaufbau,

F i g. 9 in Teilschnittansicht längs der Linie IX-IX aus Fig. 10 eine weitere Alternativausführung der Tragvorrichtung für den Graphitaufbau,

F i g. 10 eine Horizontalschnittansicht längs der Linie X-X aus Fig. 9,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Graphittragblocks gemäß den F i g. 9 und 10.

F i g. 1 zeigt einen heliumgekühlten Atomkernreaktor mit einem Druckgefäß 10, das durch einen Mantel 11 aus vorgespanntem Beton mit einer Stahlauskleidung 12 gebildet wird. Die vertikale Wand des Mantels 11 ist mit einer Anzahl vertikaler Durchbräche 13 versehen, von denen jeder ein Gasgebläse 14 und einen Kessel 15 enthält, welch letzterer mit einem Wassereinlaßrohr 16 und mit einem Dampfauslaßrohr 17 versehen ist. Die Enden eines jeden Durchbruches 13 sind durch druckdichte Verschlüsse 18,19 abgeschlossen. Druckgefäße mit Durchbrüchen von der bei 13 dargestellten Art, die Wärmeaustauscher und/oder Gasgebläse od. dgl. enthalten, bilden als solche keinen Teil der Erfindung.

Jeder Durchbruch 13 steht mit dem hohlen Inneren des Druckgefäßes durch Gaseinlaßkanäle 20 und Gasauslaßkanäle 21 in der Nähe des oberen bzw. unteren Endes des Druckgefäßes in Verbindung.

Innerhalb des hohlen Inneren des Druckgefäßes befindet sich ein Graphitmoderator 22, der eine Anzahl vertikaler paralleler Brennstoffkanäle 23 enthält. Der Moderator 22 wird um seinen Umfang herum durch eine Anzahl vertikaler Begrenzungsschienen 24 gehalten, die an den Seiten des Betonmantels 11 verankert sind, und weist unterhalb der Brennstoffkanäle 23 eine Sammelkammer 25, die um ihren Umfang herum offen ist, und einen Graphitneutronenschild 26 unterhalb der Sammelkammer 25 auf. Der Moderator 22 ist am Boden des Druckgefäßes 10 durch eins allgemein mit 27 bezeichnete Tragkonstruktion gelagert. Geeignete Isolier- und Dichtungselemente 28 verhindern, daß Kühlmittel aus dem Raum im Druckgefäß um die Plenumkammer 25 herum die Tragkonstruktion 27 erreicht.

Zugang zu den Brennstoffkanälen 23 von oberhalb der Oberseite des Reaktors zur Brennstoffnachfüllung oder für andere Zwecke besteht durch vertikale Standrohre 29, je eines für jeden Brennstoffkanal, im Kopf 10,4 des Druckgefäßes, wobei jedes Standrohr 29 eine sich nach unten erstreckende Verlängerung 29 A aufweist, innerhalb jeder von welchen das obere Ende eines Stranges von Brennstoffelementen (in F i g. 1 nicht gezeigt) getragen wird, der sich über die Länge jedes Brennstoffkanals 23 erstreckt.

Die durch den Moderator 22 und den Neutronenschild 26 gebildete Graphitstruktur weist eine Anzahl vertikaler Säulen auf, wie sich am besten aus F i g. 2 ergibt, die den unteren Teil einer der erwähnten Säulen zusammen mit Teilen von zwei benachbarten Säulen zeigt. In der Reihenfolge vom oberen Ende der Graphitstruktur nach unten umfaßt jede dieser Säulen eine Anzahl Graphitmoderatorblöcke (von denen der unterste bei 30 in F i g. 2 gezeigt ist), die endweise zueinander angeordnet sind und zusammen den Reaktorkern bilden, einen Graphitreflektorblock 31, eine zylindrische hohle Graphitstütze 32 mit Gasöffnungen bzw. -schlitzen 33 in der Seite und einen massiven Graphitneutronenschildblock 34, der einen Teil des Neutronenschildes 26 bildet.

Die Moderatorblöcke 30 können einen beliebigen gewünschten Querschnitt haben, beispielsweise achteckig oder quadratisch in abwechselnden Säulen sein, und die Moderatorblöcke jeder Säule sind zur gegenseitigen Ausrichtung miteinander verzapft oder verkeilt. Die Moderatorblöcke jeder Säule können auch mit denjenigen benachbarter Säulen in bekannter Weise verkeilt sein.

Die Reflektorblöcke 31 sind von quadratischem Querschnitt und, wie am besten in F i g. 3 ersichtlich ist, miteinander durch flache Keile 35 (in Fig. 2 nicht gezeigt) verkeilt, die in Keilnuten 36 in den Seiten der Blöcke eingreifen. Bei dem gezeigten Beispiel sind die Reflektorblöcke 31 mit den untersten Moderatorblöcken 30 verzapft. ^

Jede Stütze 32 ist in einer Ausnehmung 37 an der Unterseite des darüber befindlichen Reflektorblockes 31 verzapft und jeder Schildblock 34 ist mit dem unteren Ende der entsprechenden Stütze 32 verzapft. Die Schildblöcke 34 haben eine gestufte Form, wie im Aufriß bei 38 in F i g. 2 gezeigt, sind im Quer-

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schnitt rechteckig und (wie in F i g. 4 gezeigt) können beispielsweise zum Antrieb einer nicht gezeigten miteinander durch Keile 39 in der gleichen oder in Dampfturbine verwendet werden,
ähnlicher Weise wie. die Reflektorblöcke 31 verkeilt Eine geringe Menge verhältnismäßig kühlen Kühlwerden, mittelgases wird aus dem Raum oberhalb des Mode-Geeignete Spalte 40 sind zwischen benachbarten 5 rators 22 (durch nicht gezeigte Mittel) in den Raum Säulen und zwischen dem Ende eines jeden Keils 35, um die Abstandsstücke 42 herum umgelenkt, um zur 39 und dem Grund der entsprechenden Keilnut ge- Kühlung der Abstandsstücke 42 und der Unterseite lassen, um das Wigner-Wachstum und die Zusam- der Lagerkissen 44 beizutragen,
menziehung des Graphits zu ermöglichen. F i g. 6 zeigt eine andere Kühlanordnung für die In F i g. 2 ist das untere Ende eines Stranges von io Abstandsstücke 42. In diesem Falle weist das Druck-Brennstoffelementen in schematischer Darstellung bei gefäß-Wasserkühlungssystem eine Anzahl Wasser-41 im Brennstoffkanal 23 gezeigt. Es ist ein Brenn- mantel 60 auf, von denen einer denjenigen Teil jedes stoffkanal 23 je Säule vorgesehen, der konzentrisch Abstandsstückes 42 umgibt, der sich innerhalb des längs der Säule durch die Moderatorblöcke 30 aus- Betons des Mantels 11 befindet,
gebildet ist und sich nach unten über die Brenn- 15 Bei der in Fig. 7 gezeigten abgeänderten Anordstoffelemente 41 hinaus durch den Reflektorblock nung zur Lagerung der Graphitstruktur ist der Neu-31 erstreckt und gleichachsig mit dem hohlen tronenschild 26 unmittelbar mit der Druckgefäßaus-Inneren der entsprechenden Stütze 32 in Verbindung kleidung 72 durch Keilseheiben 70 verkeilt, wobei steht. längs der Unterkanten der Schildblöcke 34 Kanäle 71 Wie ersichtlich, wirkt jede Stütze 32 sowohl als ao ausgebildet sind, um die Konvektion von Kühlmittel-Abstandsstück innerhalb der Plenumkammer 25 und gas zur Kühlung der Graphitstruktur zu ermöglichen, als Träger für die entsprechenden Reflektor- und Bei den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 und Moderatorblöcke 31, 30 in der Säule. nach F i g. 7 erfolgt eine Ausdehnung und Zusam-Die Tragkonstruktion 27 umfaßt eine Anzahl menziehung des Moderators 22 entsprechend der hohler, vertikal angeordneter zylindrischer Stahl- 25 ähnlichen Bewegung im Beton,
abstandsstücke 42, die mit ihren unteren Enden im F i g. 8 zeigt einen Teil einer anderen Anordnung, Beton des Druckgefäßmantels 11 eingebettet sind, bei welcher der Neutronenschild auf einer Stahlein Nivelliereinsatzstück 43 aus Stahl, das mit der trägerplatte 80 aufruht, mit welcher die Schildblöcke Oberseite jedes Abstandsstückes 42 verzapft ist, und 34 durch Keile 45 verkeilt sind. Die Trägerplatte 80 Lagerkissen 44 mit je einer Ausnehmung 44 A, in die 30 ruht auf Säulen 81 auf, von denen jede durch eine sich das entsprechende Einsatzstück 43 erstreckt. geeignete Gelenkverbindung 82 auf der Auskleidung Jedes Lagerkissen 44 ist durch eine Keilscheibe 45 12 gelagert ist, die von einer geeigneten Dicke ist, aus korrosionsbeständigem Stahl mit der Unterseite um die auf ihr ruhenden Lasten aufnehmen zu köndes entsprechenden... Schildblockes 34 verkeilt und nen, und die aus mehreren Teilen hergestellt sein wird durch eine obere und eine untere Platte 46, 47 35 kann. Das Kühlmittelgas für den Neutronenschild aus korrosionsbeständigem Stahl gebildet, die von- wird den Neutronenschildblöcken 34 durch Bohruneinander durch eine Isolierkonstruktion aus korro- gen 83 in der Platte 80 zugeführt und kann in' das sionsbeständigem Stahl getrennt sind, welche aus Innere des Druckgefäßes entweder vom Betonwandeiner Anzahl von eng gedrängten vertikalen Rohren kühlsystem eingeleitet werden, wie vorangehend be-48 mit elliptischem Querschnitt (F i g. 5) besteht. 40 schrieben, oder durch Rohre 84, welche durch den Jedes Abstandsstück 42 ist mit der Druckgefäß- Boden des Druckgefäßes geführt sind. Im letzteren auskleidung 12 verschweißt, wobei (zumindest) der · Falle kann das Gas beispielsweise aus einer UmBoden der Auskleidung 12 und die Außenseite jedes gehungsleitung durch ein Gebläse abgezogen werden, Abstandsstückes 42 mit einer Wärmeisolierschicht 49 das von den Reaktorkühlmittelhauptgebläsen gebedeckt ist. Diese Schicht kann beispielsweise aus 45 sondert ist (und zu diesen parallel angeordnet ist), Filz oder aus Lagen einer mit Eintiefungen ver- wobei das Gas einen. geringfügig höheren Druck als sehenen Folie aus korrosionsbeständigem Stahl oder das Reaktorhauptmittelgas hat. Die Säulen 81 können aus irgendeinem anderen geeigneten Wärmeisolier- in geeigneten Abständen voneinander vorgesehen material bestehen. . werden.

Das Innere jedes Abstandsstückes 42 wird bis zu 50 Bei einem Reaktor mit einer Tragkonstruktion von einer Querplatte 50, welche den oberen Teil des der in F i g. 8 gezeigten Art sind die Begrenzungs-Inneren des Abstandsstückes 42 abschließt, durch schienen 24 (F i g. 1) nicht starr am Beton befestigt, Wasser gekühlt, das durch einen Einlaßkanal 51 ein- sondern statt dessen ist ein geeigneter Aufbau (mit tritt und durch ein Auslaßrohr 52 austritt, wobei der oder ohne vertikale Begrenzungsschienen) vorKanal 51 und das Rohr 52 zu einem geeigneten 55 gesehen, der so beschaffen ist, daß eine radiale Be-Wasserkühlungssystem zur Kühlung des Beton- grenzung für den Moderator 22 erhalten wird, dieser mantels 11 des Druckgefäßes gehören. sich jedoch ausdehnen und zusammenziehen kann, Im Betrieb wird das Heliumkühlmittelgas durch wenn sich die Platte 80 ausdehnt und zusammendie Gebläse 14 in der Richtung der Pfeile in F i g. 1 zieht.

durch die Leitungen20, die Brennstoffkanäle23 nach 60 Eine weitere abgeänderte Anordnung ist in Fig. 9

unten (wobei das Gas durch die Brennstoffelemente bis 11 dargestellt, bei welcher die Schildblöcke 34

41 erhitzt wird), durch die Reflektorblöcke 31 und durch die Keile 45 mit einem massiven Bett aus

die Schlitze 33 in den Stützen 32 in die Sammel- Graphit verkeilt sind, das aus einer eng gepackten

kammer 25 in Umlauf gesetzt. Aus der letzteren Lage von rechteckigen Graphitblöcken 90 gebildet nimmt das Gas seinen Weg durch die Leitungen 21 65 wird, die ihrerseits auf einer Stahlträgerplatte 91

und über die Kessel 15 (in welchen es Wärme an das gleitbar aufruhen, die beispielsweise durch Säulen 81

Wasser zur Dampferzeugung abgibt) zurück zu den getragen wird, wie vorangehend in Verbindung mit

Gebläsen 14. Der Dampf aus den Kesseln 15 kann F i g. 8 beschrieben.

• In diesem Falle erreicht das Kühlgas, das durch Bohrungen 92 in der Platte 91 hindurchtritt, die Schildblöcke 34 durch geeignete Kanäle von der in Fig. 9 und 10 gezeigten Art, bei welchen die Überschneidungen zwischen den vertikalen Flächen und diejenigen zwischen den vertikalen Flächen und der Oberseite jedes Blockes 90 genutet sind, wie am besten bei 93 in F i g. 11 ersichtlich ist, um ein Netz von Gaskanälen zu bilden, mit welchen die Spalte 40 zwischen den Blöcken 34 in Verbindung stehen. Ein ähnliches Netz von Nuten 94, welche die Bohrungen 92 in der Platte 91 miteinander verbinden, gewährleistet eine Bahn für das Gas unabhängig von den relativen Stellungen der Blöcke 90 und der Platte 91.

Gegebenenfalls können die Überschneidungen zwischen den vertikalen Flächen und der Unterseite jedes Blockes 90 ebenfalls genutet sein.

Bei einer solchen Anordnung kann sich die gesamte Graphitstruktur als Folge der Strahlung und der thermischen Wirkungen im Graphit ausdehnen und zusammenziehen, wobei die radiale Begrenzung durch eine geeignete entsprechende Anordnung an Stelle der am Beton verankerten Begrenzungsschienen 24 gebildet wird.

In F i g. 7 sind zwei Lagen von Schildblöcken, d. h. zwei Schildblöcke 34 je Säule, dargestellt, obwohl eine beliebige gewünschte Zahl von Lagen entsprechend den Erfordernissen für den Neutronenschild und die thermische Isolierung bei jeder der beschriebenen Anordnungen vorgesehen werden kann.

In ähnlicher Weise kann eine beliebige gewünschte Zahl von Reflektorblöcken 31 in jeder Säule vorgesehen werden. Die Schildblöcke 34 können von beliebiger gewünschter Form sein und ist die gezeigte Form nur beispielsweise gegeben. Es kann z. B. mehr als eine Stufe 38 in jedem Schildblock (F i g. 2) vorgesehen werden, um den Druckabfall zwischen der Oberseite und der Unterseite des Blockes noch weiter zu erhöhen und auf diese Weise jede Neigung des heißen Gases aus der Plenumkammer 25 nach unten durch die Wigner-Spalte 40 zwischen den Schildblöcken 34 zu lecken, zu verringern.

Die Schildblöcke 34 können auf den Abstandsstücken 42, wenn solche vorgesehen sind, oder auf der Platte 80 (Fig. 8) oder auf Blöcken 90 (Fig.9) durch geeignete Mittel gelagert werden, wobei die in F i g. 2, 8 und 9 gezeigten Keilscheiben 45 nur ein Beispiel sind. Solche Mittel müssen jedoch eine starre Verbindung ergeben, um das Wirksamwerden eines Kippmomentes auf die Schildblöcke 34 zu verhindern. An Stelle der Keilscheiben 45 können beispielsweise einstückig ausgebildete Zapfen vorgesehen werden.

Wenn isolierte Lagerkissen vorgesehen werden, kann die Isolierung von beliebiger geeigneter Art sein und ist die in F i g. 2 und 5 gezeigte Art nur ein Beispiel.

Die Stützen 32 können gegebenenfalls innen und außen eine Verstärkungshülse aufweisen. Eine solche Hülse muß aus einem Material bestehen, das den auftretenden Kühlmitteltemperaturen standhalten kann, z. B. aus einem geeigneten keramischen Material. Gegebenenfalls kann die ganze Stütze aus einem solchen Material bestehen.

Die Erfindung ist nicht auf heliumgekühlte Reaktoren begrenzt, sondern kann auf jeden graphitmoderierten gasgekühlten Reaktor angewendet' werden, beispielsweise auf diejenigen, bei welchen das Gas nach unten durch die Brennstoffkanäle hindurchtritt

ίο und diese am unteren Ende verläßt.

Hierbei ist zu erwähnen, daß nicht für jede Moderatorsäule ein Pfosten 32 vorgesehen zu werden braucht, wenn der Moderator beispielsweise durch eine Anordnung ähnlich der in F i g. 8 gezeigten ge-

IS lagert ist, bei welcher die Moderatorsäulen mit einer Stahlplatte verkeilt sind, die mit Bohrungen versehen ist, um die Brennstoffkanäle mit dem Plenum 25 zu verbinden. In diesem Falle können die Pfosten'32 massiv und von den Brennstoffkanälen gesondert sein.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gasgekühlter Atomkernreaktor, bei welchem in einem Druckgefäß ein Graphitmoderator über einem Graphitneutronenschild auf einer Tragvorrichtung angeordnet ist und der Kühlgaskreislauf eine unterhalb des Moderators angeordnete Austrittssammelkammer für das die Brennstoffkanäle in Richtung von oben nach unten durchströmende Kühlgas aufweist, dadurch g e kennzeichnet, daß die Kühlgas-Austrittskammer (25) von der Tragvorrichtung (27) durch den Graphitneutronenschild (26) thermisch isoliert ist und daß der Graphitneutronenschild (26) eine Strömung des heißen Kühlgases in Richtung von der Auslaßsammeikammer (25) abwärts in den Bereich der Tragvorrichtung (21) verhindert.

2. Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutronenschild (26) als Ganzes zwischen der Auslaß-Sammelkammer (25) und der Tragvorrichtung (27) angeordnet ist.

3. Atomkernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Neutronenschild (26) und der Tragvorrichtung (27) eine Schicht von thermisch isolierenden Kissen

(44) vorgesehen ist.

4. Atomkernreaktor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Moderator (22) auf dem Neutronenschild (26) mittels sich durch die Auslaßsammelkammer (25) erstreckender Tragsäulen (32) gelagert ist und daß wenigstens einige dieser Tragsäulen (32) hohle Fortsätze der Brennstoffkanäle (23) des Moderators sind und Austrittsöffnungen (33) zum Austritt von Kühlgas aus den Brennstoffkanälen in die Auslaßsammeikammer (25) versehen sind.

5. Atomkernreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäulen (32) aus Graphit bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen