DE1564986C3

DE1564986C3 - Kernreaktor mit einer Aufschüttung hitzebeständiger, spaltbarer Kernkörper

Info

Publication number: DE1564986C3
Application number: DE1564986A
Authority: DE
Inventors: Roger Thomas London Galletly
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1965-08-05
Filing date: 1966-08-03
Publication date: 1975-06-26
Also published as: GB1135396A; DE1564986A1; DE1564986B2

Description

platte 18 aufzutreffen. Die Wege werden dadurch geschaffen, daß die lokale Kühlmitteldurchlässigkeit jenes Teiles des Aufbaus 16, welcher den Weg umgibt, durch das Vorhandensein von kleinen hitzebeständigen Körpern 20 reduziert wird, welche entweder frei oder punktgeschweißt in den Zwischenräumen zwischen den Körpern 17 angeordnet sind. Insbesondere verwandeln die Kugeln 20 jenen Teil des Aufbaus 16, der an die Grundplatte 18 angrenzt, in einen durchlässigen, hitzebeständigen Aufbau 16 a, dessen Durchlässigkeit geringer als jene der Aufschüttung 12 ist, und zwar auf solche Weise, daß die Grundplatte gegenüber dem heißen Kühlmittel abgeschirmt wird. Zusätzlich drosseln die Körper 20 die Kühlmittelströmung durch den Aufbau an den Seiten der Aufschüttung 12 hinunter. Die Reaktivitätssteuerung des Reaktors erfolgt durch Regelstäbe (nicht dargestellt), welche in Hülsen (nicht dargestellt) arbeiten, die sich in die Aufschüttung 12 hinein erstrecken.

Eine mögliche Abänderung des beschriebenen Aus- ao führungsbeispiels besteht darin, die Körper 17, und möglicherweise die kleinen Körper 20, durch Punktschweißung zu verbinden, damit sich dadurch ein starker Halte-Aufbau ergibt. Auch können die hitzebeständigen Körper 17 brütbares Material enthalten, um eine Brutreaktoranlage vorzusehen; in diesem Fall würden die Körper 17 jedoch nicht miteinander verbunden, wie beispielsweise durch Punktschweißung, weil eine solche Verbindung es schwierig machen würde, diese Körper für eine chemische Extraktion des bebrüteten Brennstoffs zu entleeren.

In der Zeichnung ist die Grenze zwischen der Aufschüttung 12 und dem Halte-Aufbau 16 in gestrichelter Linie 22 angegeben; es sei jedoch darauf hingewiesen, daß es sich hierbei nur um eine angenommene bzw. willkürliche Andeutung handelt, da keine räumlich festgelegte Begrenzung vorgesehen ist.

In dem Fall, bei dem die Körper 17 nicht punktgeschweißt sind, werden die Kühlmittelauslässe 19 mit Gitterrosten 24 versehen, um zu verhindern, daß die Körper von der Kühlmittelströmung durch die Auslässe herausgetragen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 misch zu deformieren oder zu beschädigen, wenn die Patentansprüche: Kühlmittelströmung abwärts geleitet wird. Es ist Aufgabe der Erfindung zum Schutz der

1. Kernreaktor mit einer Aufschüttung hitze- Grundplatte einen günstigeren Verlauf der Kühlmitbeständiger, spaltbarer Kernkörper, mit einer im 5 telströmung vorzusehen.

Abstand von der Aufschüttung angeordneten Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

Grundplatte und mit einem abwärts gerichteten der Aufbau auch in seitlicher Richtung für das Kühl-Kühlmittelstrom, wobei zwischen der Aufschüt- mittel durchlässig ist und daß Kühlmittelauslässe tung und der Grundplatte ein in vertikaler Rieh- oberhalb der Grundplatte in Höhe des Aufbaues dertung für das Kühlmittel durchlässiger, hitzebe- io art angeordnet sind, daß das Kühlmittel durch die ständiger Aufbau angeordnet ist, dadurchge- Aufschüttung in den Aufbau unter Richtungswechsel kennzeichnet, daß dieser Aufbau (16) auch und unter Meidung der Grundplatte gelangt,
in seitlicher Richtung für das Kühlmittel durch- Hieraus ergibt sich, daß durch die Erfindung ein

lässig ist und daß Kühlmittelauslässe (19) ober- hitzebeständiger Aufbau geschaffen wird, der die halb der Grundplatte (18) in Höhe des Aufbaues 15 Grundplatte vom heißen Kühlmittel trennt. Wenn (16) derart angeordnet sind, daß das Kühlmittel der hitzebeständige Aufbau nicht kühlmitteldurchläsdurch die Aufschüttung (12) in den Aufbau (16) sig wäre, würde das Kühlmittel die gesamte Aufunter Richtungswechsel und unter Meidung der schüttung nicht passieren, sondern tote Zonen bilden, Grundplatte (18) gelangt die dann überhitzt werden könnten. Dieser hitzebe-

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch ge- ao ständige Aufbau allein genügt jedoch nicht, denn es kennzeichnet, daß der durchlässige, hitzebestän- würde wenig erreicht aein, wenn das heiße Kühlmittel dige Aufbau (16) bevorzugte Kühlmittelströ- durch den hitzebeständigen Aufbau hindurch bis auf mungswege aufweist. die Grundplatte vordringen würde, und es ist not-

3. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch ge- wendig, die Kühlmittelströmungswege so vorzusehen, kennzeichnet, daß der durchlässige, hitzebestän- 35 daß das Kühlmittel seitlich abgelenkt wird, bevor es dige Aufbau (16) aus einer Schüttung hitzebe- die Grundplatte erreicht. Der hitzebeständige Aufbau ständiger Körper (17, 20) besteht. weist daher bevorzugte Kühlmittelströmungswege auf.

4. Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch ge- Vorteilhaft besteht der durchlässige, hitzebestänkennzeichnet, daß zweierlei Korngrößen (17, 20) dige Aufbau aus einer Aufschüttung Mtzebeständiger der Schüttung benützt sind. 30 Körper, und es werden zweckmäßig zweierlei Korn-

5. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 größen für die Aufschüttung verwendet.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch- Der durchlässige, hitzebeständige Aufbau kann

lässige, hitzebeständige Aufbau aus Neutronen aus Neutronen reflektierendem und/oder aus brütba-

reflektierendem und/oder aus brütbarem Material rem Material bestehen, und er kann die Seiten und

gebildet ist. 35 den Boden der Aufschüttungen hitzebständiger Kern-

6. Kernreaktor nach Anspruch 5, dadurch ge- körper umgeben.

kennzeichnet, daß der durchlässige, hitzebestän- Es ist vorteilhaft, wenn die Durchlässigkeit des Mt-

dige Aufbau (16) die Seiten und den Boden der zebeständigen Aufbaues, wenigstens in Teilen, gerin-Aufschüttung (12) Mtzebeständiger Kernkörper ger ist als die der Aufschüttung Mtzebeständiger umgibt. 40 Kernkörper.

7. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden schelässigkeit des durchlässigen, Mtzebeständigen matischen Teilauf rißzeichnung beschrieben.
Aufbaues, wenigstens in Teilen (16 a), geringer Die Zeichnung zeigt einen gasgekühlten Atomkernist als die der Aufschüttung (12) hitzebeständiger 45 reaktor, der einen StaMdruckbehälter 11 aufweist. Der Kernkörper. Kern des Reaktors besteht aus einer kühlmitteldurchlässigen Aufschüttung 12 aus Mtzebeständigen Kernkörpern 13, welche in GrapMt eingebettete spaltbare

Brennstoffteilchen enthalten. Ersatzkörper 13 werden

50 der Aufschüttung 12 durch nicht dargestellte Mittel am oberen Ende des Behälters 11 zugeführt, während

Die Erfindung bezieht sich auf Kernreaktoren mit bestraMte Körper 13 der Aufschüttung 12 unter der

einer Aufschüttung Mtzebeständiger, spaltbarer Kern- Steuerung eines Auslaßventils 14 in einem Rohr 15

körper, mit einer im Abstand von der Aufschüttung entzogen werden. Die Kernaufschüttung 12 wird auf

angeordneten Grundplatte und mit einem abwärts 55 einem für Kühlmittel durchlässigen Aufbau 16 aus

gerichteten Kühlmittelstrom, wobei zwischen der Auf- Mtzebeständigen Körpern 17, die aus Graphit herge-

schüttung und der Grundplatte ein in vertikaler stellt sind, gehalten. Dieser Aufbau 16 erstreckt sich

Richtung für das Kühlmittel durchlässiger, hitzebe- an den Seiten der Aufschüttung 12 nach oben, um als

ständiger Aufbau angeordnet ist. Behältnis für die Aufschüttung 12 und als Neutronen-

Solche Kernreaktoren sind beispielsweise aus der 60 reflektor zu dienen. Der Aufbau 16 wird von einer

GB-PS 822 461 und der FR-PS 1 365 532 bekannt. Grundplatte 18 (z. B. Gitter) getragen, welche am

Wenn KüMmittel durch die Aufschüttung aufwärts Umfang durch den Druckbehälter 11 abgestützt wird, geleitet wird, können die Kernkörper leicht von die- Das Kühlmittel strömt durch den Reaktor von Einsem hochgespült werden, und wenn die Kernkörper lassen (nicht dargestellt) am oberen Teil des Behälters nicht aus dem Reaktor herausgetrieben werden sol- 65 11 her abwärts durch die Aufschüttung 12 und len, wird die Stärke der Kühlmittelströmung begrenzt. schwenkt dann ab durch Auslässe 19 über Wege im Andererseits trägt das heiße Kühlmittel dazu bei, die Aufbau 16, welche so angeordnet sind, daß sie das Grundplatte zu überhitzen, abzunutzen sowie ther- erwärmte Kühlmittel daran hindern, auf die Grund-