DE1639361A1 - Coreaufbau fuer Kernreaktoren - Google Patents

Coreaufbau fuer Kernreaktoren

Info

Publication number
DE1639361A1
DE1639361A1 DE1968N0032284 DEN0032284A DE1639361A1 DE 1639361 A1 DE1639361 A1 DE 1639361A1 DE 1968N0032284 DE1968N0032284 DE 1968N0032284 DE N0032284 A DEN0032284 A DE N0032284A DE 1639361 A1 DE1639361 A1 DE 1639361A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blocks
column
block
core
columns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1968N0032284
Other languages
English (en)
Other versions
DE1639361B2 (de
Inventor
Pettinger Donald Stanley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Power Group Ltd
Original Assignee
Nuclear Power Group Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Power Group Ltd filed Critical Nuclear Power Group Ltd
Publication of DE1639361A1 publication Critical patent/DE1639361A1/de
Publication of DE1639361B2 publication Critical patent/DE1639361B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C5/00Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
    • G21C5/14Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator characterised by shape
    • G21C5/16Shape of its constituent parts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Description

Patentanwalt
Dipl.-tng. C-H. HUSS Garmisch-Partenkircheii« X2~Λψκζ* 1968
Garmisch - Parienkirchen Hs-He/mH I P O d J O I
Rathausstraßs 14
Ine Nuclear Power Group Limited,
Ratsbroke Hall, Knutsford,
Cheshire (Grossbritannien)
Coreaufbau für Kernreaktoren
Die Erfindung betrifft einen massiven, neutronenmoderierenden Coreaufbau für Kernreaktoren.
Bs ist allgemein üblich, massive, neutronenmoderierende Corekonstruktbnen aus Blöcken neutronenmoderierenden Materials, wie z. B. Graphit; aufzubauen, wobei die Blöcke
innerhalb einer den Zusammenhalt bewirkenden Rahmenkonstruktion zu Säulen zusammengefügt sind.
Bei einer typischen Anordnung sind die Blöcke als
senkrechte Säulen angeordnet, und die Kanäle für den Kernbrennstoff sind entweder als Bohrungen, die sich durch die Säulen hindurch erstrecken, in die Blöcke eingeformt, oder
009886/0642
werden durch von den Seiten der Blöcke "benachbarter Säulen umschlossene Räume gebildet.
Dimensionsänderungen des Graphits als I1OIge der im Pi.eaktorcore herrschenden Temperatur und der Strahlung können differenzielle Schrumpfungen und Wachstum hervorrufen, was einen instabilen Goreaufbau zur Polge hat, und es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ooreaufbau zu schaffen, der sich diesen Dimensionsänderungen anpassen kann und aus sich heraus selbststabilisierend ist.
Die Erfindung betrifft daher einen massiven, neutronenmoderierenden Goreaufbau für Kernreaktoren mit einem Gefüge von Blöcken aus neutronenmoderierendem Material, die in vertikalen Säulen angeordnet sind, wobei erfindungsgemäss sich gegenüberliegende Flächen benachbarter Blöcke in wenigstens einigen der Säulen so geformt sind, dass die eine dieser Flächen auf der anderen abrollen kann, und dass nach dem Aufeinanderstapein der Blöcke zu einer Säule die Berührungslinien oder -flächen gegenüber einer Vertikalebene oder Vertikalebenen durch die Schwerpunkte der Blöcke der Säule versetzt sind, so dass Kippmomente auf die Blöcke einwirken, die sie veranlassen, sich in einem wechselseitigen Stützverhältnis an Blöcken benachbarter Säulen anzulehnen und seitliche Verspannungseinrichtungen um den Coreaufbau herum vorgesehen sind, um seitlichen, nach auswärts gerichteten Kräften an der Peripherie des Cores entgegenzuwirken.
O O 98-88/U) 642
Die Blöcke können jede beliebige Querschnittsform aufweisen, welche ein Zusammenfügen der Blöcke "benachbarter Säulen in der Weise gestattet, dass die Leerräume zwischen "benachbarten Säulen innerhalb annehmbarer Grenzen bleiben. Sei einem typischen Reaktorcore sind die gegenüberliegenden Flächen benachbarter.Blöcke einer Säule kurvenförmig ausgebildet, um ein Abrollen zwischen den benachbarten Blöcken der Säule su ermöglichen. Der Radius und Mittelpunkt der Krümmung der kurvenförmigen Bndflächen werden so gewählt, dass die Berührungslinien oder -flächen zwischen benachbarten Blöcken einer Säule gegenüber einer vertikalen Ebene durch die Schwerpunkte der Blöcke der Säule versetzt sind. Die Krümmungen an entgegengesetzten Bndflächen eines Blokkes können beide konvex, oder eine kann konvex und die andere flach, oder eine kann konvex und die andere konkav, aber mit anderem Krümmungsradius sein.
Die erfindungsgemäss besonders geformten Stirnflächen benachba,rter Blöcke können zusätzlich zur Krümmung in einer Richtung so geformt sein, dass bei Betrachtung dieser Flächen in einer su der Krümmung tangentialen Richtung die Oberfläche konvex oder konkav ist, so dass benachbarte Blöcke einer Säule einen sichereren Sitz aufweisen.
Die Blöcke einer gegebenen Säule können sich an gleichartige Blöcke einer oder mehrerer benachbarter Säulen anlehnen oder auch an Blöcke von Zwischensäulen. Derartige Zwischensäulen können aus Blöcken gebildet sein,
009886/06 4 2
3 BAD ORIGINAL
deren Berührungsflächen flach sind.
Die Blöcke können einen Querschnitt aufweisen, der es gestattet, dass Blöcke benachbarter Säulen Kanäle für Kernbrennstoff oder Kontrollstäbe begrenzen, oder es können die Blöcke einzelner Säulen Bohrungen aufweisen, die Kanäle für Kernbrennstoff oder Kontrollstäbe darstellen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Blocksäulen in Yierergruppen mit einer Zwischensäule innerhalb der Gruppe vorgesehen, wobei die Blöcke der vier Säulen sich an Blöcken der Zwischensäule in wechselseitigem Stützverhältnis anlehnen, und Kanäle für Kernbrennstoff zwischen benachbarten Säulengruppen gebildet werden und die Mittellinien der Kanäle auf den Schnittpunkten einer quadratischen Gitteraufteilung liegen.
Bei einer anderen Verwirklichung des Erfindungsgedankens sind die Blocksäulen in Dreiergruppen angeordnet, wobei die Blöcke jeder Säule einer Gruppe sich an Blöcken einer anderen Säule der Gruppe in wechselseitigem Stützverhältnis anlehnen und Kanäle für den Kernbrennstoff zwischen benachbarten Säulengruppen so eingeformt sind, dass die Mittellinien der Kanäle auf den Schnittpunkten einer dreieckigen Gitteraufteilung liegen.
Die Erfindung ist insbesondere, wenn auch nicht ausschliesslich, anwendbar auf massive, neutronenmoderierende Corekonstruktionen unter Verwendung von Graphitblöcken.
009886/06A2
- 4 - - COPY
Verschiedene Verwirklichungen der Erfindung sind im folgenden, anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
• Pig. 1 einen Schnitt durch zwei benachbarte Blöcke einer Säule einer konventionellen Gorekonstruktion, sowie die wirksamen Kräfte,
Pig. 2 einen freistehenden Block im Sinne der Erfindung,
Pig. 3 den Block der Pig. 2 in gegenüber der in
Pig. 2 dargestellten Lage veränderter Stellung, sowie die wirksamen Kräfte,
Pig. 4 zwei Blöcke der in den Pig."2 und 3 gezeigten Art, die sich aneinander anlehnen, sowie die wirksamen Kräfte,
Pig. 5 zwei erfindungsgemässe Blöcke in einer Anordnung mit wechselseitigem Stützverhältnis,
• ■ ι .
Pig. 6: drei Blöcke gemäss dejj Erfindung und in wechselseitigem Stützverhältnis angeordnet,
Pig. 7
?ig. 8
Jig. 9
eine Aufsieht auf did !Blöcke der Pig. 6,
eine Aufsicht auf die Blöcke der Fig. 6, ao-Wia die wirksamen Kräita,
eine Aneicht der unteren Badflächen der Blocks
gealM flg. 6, sowie dar wirksamen XrHite,
• - -.' ' ί! -' * 5BAD ORIGINAL
. 009816/0643
Pig. 10 andere Ausführungsformen erfindungsgemässer und 11
Blöcke,
Fig. 12 eine Aufsicht auf einen Teil eines Reaktorcores, entsprechend eiiBC Verwirklichungsform der Erfindung,
Fig. 13 einen Schnitt gemäss der Linie Y-Y in Pig. 12 unter Darstellung benachbarter Blocklagen im Core,
Pig. 14 einen Schnitt entsprechend dem in Pig. 13, wobei jedoch die Blöcke in der Stellung gezeigt sind, die sie nach einem Schrumpf-Vorgang einnehmen,
Pig. 15 eine Seitenansicht einer Blocksäule gemäss . 13, gesehen in Richtung des Pfeiles X,
Pig. 16 eine Aufsicht auf einen Teil eines Reaktorcores, entsprechend einer weiteren Verwirklichungsform der Erfindung.
Bei der Erläuterung der vorliegenden Erfindung soll zuerst auf ffig. 1 Bezug genommen Werden, die eine typische Blockform einer konventionelle» Kernreaktor-Moderatoreorekonstruktion zeigt. Jeder Block hat eine typische, langgestreckte Form mit regelmäesigem, beispielsweise quadratischem oder sechseckigem Quereohnitt und parallele Seitenflächen Die Stirnflttohea. B sind eben und liegen recht-
OOdÖÄS/0642 BADORlGiNAL
winkelig zur vertikalen Achse X-X durch die einzelnen Schwerpunkte G- der Blöcke.
Die Gravitationskraft W, die im Schwerpunkt jedes Blockes wirksam ist, hat eine Wirkungslinie, welche die Berührungsfläche benachbarter Blöcke schneidet, und die Blöcke sind, was die Schwerkraft betrifft, in stabilem Gleichgewicht. Unter der Einwirkung hoher Betriebstemperaturen und Strahlungen im Reaktor sind Graphitblöcke Dimensionsänderungen unterworfen, die auch Schrumpfungen einschliessen. Während eine gleichmässige Schrumpfung an eich das Gleichgewicht der Blöcke bezüglich der Gravitationskräfte nicht stören würde, tritt praktisch eine differenzielle Schrumpfung auf, welche- eine Durchbiegung der Blöcke hervorruft, und ein wahlloses Aneinanderlehnen von Blöcken benachbarter Säulen, wodurch Seitenkräfte entstehen, die ausreichen, um die Blöcke so weit zu verschieben, dass die Kernbrennstoff enthaltenden Bohrungen aufeinanderfolgender Blöcke einer Säule ihre Ausrichtung verlieren.
TJm eine stabile Gitteraufteilung der Brennst of fkanäle unter allen Bedingungen des Reaktorbetriebes aufrechtzuerhalten, sind die Graphitblöcke benachbarter Säulen meist miteinander verbeut, ebenso wie auch benachbarte Blöcke einer Säule. Die Keile verhindern die seitliche Verschiebung der Blöcke oder vermindern sie auf annehmbare Werte,
Die üig. 2, 3 und 4 zeigen die grundlegenden Prinzipien einer Gelbststabilisierung entsprechend der Erfindung.
009886/06A2
- ' - BAD ORIGINAL
Pig. 2 zeigt einen einzelnen Block, der auf Grund der · •versetzten Krümmung der Stirnflächen eine neigung aufweist, deren Richtung "bei freistehendem Block vorbestimmt ist.
]?ig.-3 zeigt den gleichen Block, in Vertikallage gehalten, wozu eine Seitenkraft Z erforderlich ist, um wegen der Versetzung des Schwerpunktes G bezüglich der Berührungslinie R diese Lage aufrechtzuerhalten.
Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dass, nachdem keine Horizontalkraft erforderlich ist, um den Block in der in Fig. 2 gezeigten Lage zu halten, während bei der Stellung gemäss Fig. 3 die Kraft Z nötig ist, die zur Aufrechterhaltung einer zwischen diesen,Stellungen liegenden Lage erforderlichen Kräfte proportional von UuIl Ms auf Z Krafteinheiten anwachsen, d. h. die Kraft Z wächst umgekehrt zu dem Neigungswinkel.
Fig. 4 zeigt zwei Blöcke, die in wechselseitigem Stützverhältnis aneinander anliegen, wobei die seitlichen Kräfte (3) entsprechend dem Neigungsbestreben jedes Blockes gleich sind. Jede vorübergehende äussere Kraft, welche eine Vergrösserung des ITeigungswinkeIs eines der Blöcke hervorruft, bewirkt eine Verringerung des Neigungswinkels des benachbarten Blocks, und da die seitliche Kraft (3) im umgekehrten Verhältnis zum Neigungswinkel wächst, entsteht eine differenzielle Rückstellkraft, die die Blöcke in ihre ursprüngliche Lage zurückführt, wenn die vorübergehende
009886/0642 COpy
äussere Kraft aufgehoben wird.
In Fig. 5 sind zwei Blöcke "benachbarter Säulen in wechselseitigem Stutζverhältnis gezeigt, wodurch ihre Seitenflächen vertikal verlaufen.
i'J'immt man aus Gründen der Erläuterung an, dass die "beiden Blöcke auf einer horizontalen Fläche aufliegen, ist ersichtlich, dass die Berührungslinien oder -flächen R zwischen den Blöcken und der horizontalen Fläche H gegenüber den Wirkungslinien der Gravitationskräfte W versetzt sind, die in den Schwerpunkten G wirken. Auf diese Weise erzeugen die Gravitationskräfte in jedem Block ein Kippmoment. Bei der gezeigten Anordnung der Blöcke in wechselseitigem Stützverhältnis lehnt sich jeder Block gegen den anderen, und "beide Blöcke sind in einer Ebene in stabilem Gleichgewicht.
Irgendwelchen vorübergehenden Seitenkräften,, die Momente erzeugen, welche die Blöcke zu kippen versuchen, wirken in Folge der Gravitationskräfte Rückstellmomente entgegen, vorausgesetzt, dass die Kippmomente nicht so gross sind, dass sie die Wirkungslinien der Gravitationskraft W über die Linie S-S hinaus verschieben, welche die Berührungslinien R an jedem Ende eines Blockes verbindet. In der Praxis ist das bei den Blöcken auftretende Schrumpfen in einem Reaktor nicht gross genug, um eine Verschiebung zwischen den Blöcken benachbarter Säulen in diesem Ausmass hervorzurufen oder zu gestatten.
009886/0642 ©opy
ίο
Vorstehend wurden die der Erfindung zu Ü-runde liegenden Prinzipien in Verbindung mit einer Schicht von Blöcken "behandelt. Sobald mehr als eine Schicht in Betracht zu ziehen ist,, werden die Rückstellkräfte in den unteren Schichten durch das Gewicht der Blöcke in den oberen Schichten beträchtlich erhöht. Dieses zusätzliche Gewicht wird auf die von der vertikalen Linie durch den Schwerpunkt des Blockes versetzte obere Berührungslinie übertragen, was wiederum eine Reaktion bezüglich der unteren Berührungslinie R hervorruft, die nach der entgegengesetzten Seite bezüglich der Vertikallinie durch den Schwerpunkt des Blockes versetzt ist. Der Momentenarm hat daher die doppelte Länge des bei einer einzelnen Schicht von Blöcken vorhandenen Momentenarrns.
Die Pig. 6 und 7 zeigen eine Anordnung, bei welcher Blöcke mit sechseckigem Querschnitt so vorgesehen sind, dass drei benachbarte Blöcke in wechselseitigem Stützverhältnis aneinanderlehnen.
Die Pig. S und 9 zeigen jeweils die Richtung der Kräfte, die an der Ober- bzw. Unterseite der drei Blöcke wirksam sind, die auf der Oberseite der Blöcke wirksamen Kräfte versuchen, diese zu trennen. Derartigen Kräften wird durch gleichartige, nach aussen gerichtete Kräfte, ausgeübt3 von Blöcken benachbarter Säulen und durch die Seitenkräfte an der Peripherie des Reaktorcores entgegengewirkt, die von einer den Zusammenhalt bewirkenden Konstruktion entweder in Form verkeilter Blöcke, die einen Reflektor für den Gore
009886/0642
- 10 -
oder einen thermischen Schild "bilden, oder durch die Wand eines den Core aufnehmenden Druckgefässes oder durch eine den Core umgehende Rahmenkonstruktion oder schliesslich durch eine Kombination einer oder mehrerer äLeser Möglichkeiten hervorgerufen werden.
Die ü'ig. 10 zeigt einen Block, "bei dem jede iündfläche kurvenförmig geformt, ist, wobei der Krümmungsmittelpunkt ausserhall) aes Blockes und gegenüber einer vertikalen Linie X-I durch den Schwerpunkt versetzt ist. Der Krümmungsmittelpunkt der Stirnfläche B1 liegt bei C, und der für die Stirnfläche B bei C. Die G-rösse der Versetzung von der Linie X-X wird im jeweiligen Fall den Umständen entsprechend gewählt. Je grosser die Versetzung, umso grosser ist das Rückstellmoment, das versucht, die Blöcke in stabilem Gleichgewicht zu halten. Auch die Grosse des Radius wird den Umständen entsprechend gewählt, wobei die mögliche Abrollbewegimg zwischen benachbarten Blöcken umso kleiner ist, je grosser der Radius gewählt wird.
Die erfindungsgemässen Auswirkungen sind nicht davon abhängig, dass beide Stirnflächen der Blöcke kurvenförmig ausgebildet sind, Palis erwünscht, kann eine Stirnfläche, wie in Fig. 11 gezeigt, eben sein, doch werden in diesem Falle die Blöcke beim Zusammensetzen einer Säule.so zusammengefügt, dass eine kurvenförmige Fläche eines Blockes mit einer ebenen Fläche des benachbarten Blockes in Berührung steht.
67 0 6 4 2 · BAD ORIGINAL
Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsforin, kann jeder Block an einem Ende eine konvexe und am anderen eine konkave Stirnfläche aufweisen. In diesem ITaIl müssten die konvexen und konkaven Flächen unterschiedliche Krümmungsradien haben, so dass eine konvexe Fläche eines Blockes auf einer konkaven Fläche des benachbarten Blockes einer Säule so aufliegen kann, dass eine Abrollbewegung möglich ist.
Die Fig. 12 zeigt in einer Aufsicht einen Teil der Graphitmoderator-Oorekonstruktioii eines Kernreaktors unter Verwendung von Blöcken, die einer Ausführungsform der Erfindung entsprechend ausgebildet und angeordnet sind.
Der Querschnitt der verwendeten Blöcke ist etwa sechseckig, wobei zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen jedes Blockes konkav sind, so dass nach dem Aufeinanderschichten in Form von Säulen die Blocke benachbarter Säulen Brennstoffkanäle F umschliessen. Diese Kanäle können Blöcke aufnehmen, in welche Bohrungen zur Unterbringung des Kernbrennstoffes eingeformt sind, oder der Brennstoff kann direkt in die Kanäle F eingebracht werden.
Die Stösse zwischen den Blöcken in den jeweiligen Säulen liegen im gesamten Core auf der gleichen Höhe, so dass der Core durch eine Anzahl getrennter Schichten von Blöcken gebildet wird. Fig. 13 zeigt als Schnitt entlang
.: ,,,aaaj86/ j6a2 bad original
der Linie Y-Y in 51Xg. 12 die Blockschichten und den Blockaufbau in zwei "benachbarten Säulen.
Vie aus Pig. 12 ersichtlich, sind die Blöcke innerhalb einer Schicht in Vierergruppen angeordnet, wobei die Blöcke 1 bis 4 (im Uhrzeigersinn gesehen) jeder Gruppe mit ihrem oberen Ende an einem Zwischenblock I anliegen. Die Blöcke I sind mit Vertiefungen versehen, welche die Blöcke 1 bis 4 jeder Gruppe aufnehmen, und dienen"als Abstands- μ blöcke und als Keilblöcke, obwohl sie auf Grund ihrer Form leicht aus dem Coregefüge herausgenommen werden können und das Entfernen der Blöcke jeder Gruppe nicht verhindern. Manchmal kann es allerdings vorteilhaft sein, die Blöcke gruppenweise einschliesslich der innerhalb der Gruppe vorhandenen Zwischenblöcke I zu entfernen.
Die ausgezogenen Pfeile in Pig. 12 deuten die Richtung der am oberen Ende der Blöcke wirksamen, und die gestrichelten Pfeile die am unteren Ende der Blöcke wirksamen Kräfte an. i
7/ie aus Pig. 13 ersichtlich, sind die Endflächen Blöcke in der in Pig. 10 gezeigten Art geformt, wobei die aneinandergereihten, gestrichelten Linien 5 Belastungslinien darstellen, entlang derer die Last von Block zu Block über die Paare aufeinanderliegender Stirnflächen übertragen wird. Die Blöcke I jeder Säule von Zwischenblöcken sind miteinander durch Keile K verkeilt. Dabei können die Stösse der Zwischenblöcke I, wie ersichtlich, abgestuft sein.
009886/0642 BAX)
Pig. 14 zeigt die Stellung der Blocke in den Säulen nach dem Auftreten von Schrumpfungen.
Aus der in Fig. 15 dargestellten Seitenansicht der Blöcke ist ersichtlich, dass bei Betrachtung in einer Richtung tangential zu den kurvenförmig ausgebildeten Stirnflächen diese Stirnflächen ebenfalls konvex: oder konkav geformt sind, so dass benachbarte Blöcke einer Säule sicherer ineinandergesetzt sind.
Zig. 16 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil-einer Graphitmoderator-Corekonstruktion entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Der Core schliesst ein Gefüge vertikaler Säulen aus Blöcken von sechseckigem Querschnitt ein, wobei die Stösse zwischen den Blöcken der Säulen in gleicher Höhe verlaufen und eine Vielzahl von Blockschichten bilden.
Die Blöcke jeder Schicht sind in Dreiergruppen angeordnet, wobei die Blöcke 6 bis 8 in wechselseitigem Stützverhältnis aneinander anliegen. Dieses Muster der Dreiergruppen erstreckt sich über den gesamten Core bis zu einem Reflektorteil an der Peripherie des Cores bzw. bis zu den Core umschliessenden Einrichtungen, wie z. B. einem thermischen Schild, oder der Wand des den Reaktor aufnehmenden Gefässes bzw. einer den Zusammenhalt bewirkenden Konstruktion. Auf Grund der Anordnung der Blöcke in Dreiergruppen entstehen, über den Coreaufbau verteilt, sechseckige Zwischenräume zwischen den Bloclcgruppen, wobei die Mittellinien
009886/0642 bad original
diener Zwischenräume auf einer dreieckigen Gitteraufteilung liegen. Dieec Zwischenräume können als Brennstoffkanal 1 verv/endet werden, indem sechseckige, mit Brennstoff gefüllte j-locke eingesetzt werden, die den im übrigen Core verwendeten ähnlich sind, aber ebene oder zentrisch gewölbte Stirnflächen aufweisen, d. h. Stirnflächen, deren Krümmungsradius auf der Kittellinie des Blockes liegt.
Die oben an den Blöcken wirksamen Kräfte innerhalb der Lage sind durch Pfeile angedeutet.
Vährejxd in den ?ig. 12 und 16 die Zwischenräume ϊ1 als Brennstoffkanäle beschrieben sind, können sie natürlich auch anleren Zwecken dienen. So können "beispielsweise einige der Kanäle Γ "ernjrennstoff enthalten, während andere Eontrollsxibe oder Sicherheitsstäbe bzw. Teile der Reaktorinstrumentierung aufnehmen können.
Obwohl vorstehend dj e Anordnung der Blöcke in Dreier- und Tierergruppen beschrieben ist, sind andere Kombinationen möglich.
Dex' Kernbrennstoff kann, wie beschrieben, in Behältern enthalten sein, die in den Räumen zwischen den Säulen oder in in die Blocke eingeformten Kanälen untergebracht sind. 3r jtann aber auch innerhalb der Blöcke selbst verteilt sein, insbesondere bei Anwendung der Erfindung auf Hochtemperaturreaktoren, und in diesen Fällen entfällt die Notwendigkeit, zwischen den Säulen oder innerhalb der Blöcke selbst Erennstoffkanäle vorzusehen.
009886/0642 ' bad

Claims (10)

Patentansprüche
1. Massiver, neutronenmoderierender Coreaufbau für Kernreaktoren mit einem Gefüge, .von Blöcken aus neutronen-.moderierendem Material, die in vertikalen Säulen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , dass sich gegenüberliegende Flächen benachbarter Blöcke in wenigstens einigen der Säulen so geformt sind, dass die eine dieser Flächen auf der anderen abrollen kann,, und dass nach dem Aufeinanderstapeln der Blöcke zu einer Säule die Berührungslinien oder -flächen gegenüber einer Tertikaiebene oder Vertikalebenen durch die Schwerpunkte der Blöcke der Säule versetzt sind, so dass Kippmomente auf die Blocke einwirken, die sie veranlassen, sich in wechselseitigem Stützverhältnis an Blöcken benachbarter Säulen anzulehnen, und seitliche Verspannungseinrichtungen um den Coreaufbau herum vorgesehen sind, um seitlichen, nach aussen gerichteten Kräften an der Peripherie des Cores entgegenzuwirken.
2. Corekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Blöcke in Gruppen angeordnet sind, wobei die Blöcke jeder Gruppe sich an Zwischensäulen von Blöcken anlegen, die innerhalb der und zwischen den übrigen Säulengruppen eingefügt sind.
3. "Corekonstruktion nach Anspruch 2, dadurch g e k en η ze ich net , dass die Säulen in Vierergruppen
um eine zentrale Zwischensäule herum angeordnet sind, wobei die Blöcke jeder Gruppe der vier Säulen sieh in wechselseitigem Stützverhältnis an den Blöcken der Zwischensäule anlehnen. ' -
4. Oorekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Säulen in Dreiergruppen in wechselseitigem Stutζverhältnis angeordnet sind.
5· Gorekonstruktion nach einem oder mehreren der t| Ansprüche 1 "bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke einer Säule so geformt sind, dass im Core Räume zur Aufnahme von Brennstoffelementen entstehen.
6. Corekonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke der Säulen Kernbrennstoff enthalten.,
7. Corekonstruktion nach einem oder mehreren der
. Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch g
Säulen, bestehend aus Blöcken, deren gegenüberliegende Flächen kurvenförmig ausgebildet sind, um eine abrollende Bewegung zwischen benachbarten Blöcken einer Säule zu ermöglichen.
8. Corekonstruktion nach Anspruch 7, dadurch g e kennzei chnet, dass nach einem Paar aufeinanderfolgender Blöcke einer Säule eine der gegenüberliegenden Stirnflächen konvex und die gegenüberliegende Fläche des benachbarten Blockes konkav gekrümmt ist, wobei die Krüramungs-
099 886/064 2 ' ommfL
radien der "beiden Wölbungen unterschiedlich gross sind,
9. Moderatorblock zur Verwendung in einer Corekonstruktion gemäss den Ansprüchen 1 bis 7 mit einem Paar entgegengesetzter Stirnflächen, die zur Au.zlage auf den Stirnflächen benachbarter Blöcke einer vertikalen Säule aus Blöcken, zu welcher der genannte Block gehören soll, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , dass wenigstens eine der Stirnflächen des Blockes kurvenförmig ausgebildet ist, wobei der Krümmungsmittelpunkt dieser Stirnfläche gegenüber einer vertikalen, durch den Schwerpunkt-des Blockes gehenden Achse versetzt ist.
10..· Moderatorblock nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass die kurvenförmige Oberfläche, aus einer Richtung tangential zu der Krümmung betrachtet, ebenfalls konvex oder konkav gekrümmt ist.
009886/0642
"" 1S -β ■ BAD ORIGINAL
DE1968N0032284 1967-03-17 1968-03-14 Coreaufbau fuer kernreaktoren Granted DE1639361B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB02537/67A GB1209033A (en) 1967-03-17 1967-03-17 Improvements in and relating to solid neutron moderating core structures for nuclear reactors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1639361A1 true DE1639361A1 (de) 1971-02-04
DE1639361B2 DE1639361B2 (de) 1977-02-03

Family

ID=10006456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1968N0032284 Granted DE1639361B2 (de) 1967-03-17 1968-03-14 Coreaufbau fuer kernreaktoren

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3632472A (de)
BE (1) BE712341A (de)
CH (1) CH489089A (de)
DE (1) DE1639361B2 (de)
FR (1) FR1564102A (de)
GB (1) GB1209033A (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1383303A (en) * 1971-02-03 1974-02-12 British Nuclear Design Constr Nuclear reactors
US5051230A (en) * 1985-09-18 1991-09-24 Eberhardt Teuchert Nuclear reactor of a ball-bed type for batch-wise use of core fuel balls replaced by a new batch at relatively long intervals

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE623845A (de) *
US3085958A (en) * 1958-10-31 1963-04-16 Atomic Energy Authority Uk Graphite moderator structures for nuclear reactors
GB1129265A (en) * 1964-12-04 1968-10-02 Atomic Energy Authority Uk Improvements in graphite brick structures
GB1054288A (de) * 1965-03-19

Also Published As

Publication number Publication date
BE712341A (de) 1968-07-31
US3632472A (en) 1972-01-04
CH489089A (de) 1970-04-15
FR1564102A (de) 1969-04-18
DE1639361B2 (de) 1977-02-03
GB1209033A (en) 1970-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1162004B (de) Moderatorblock-Stapelaufbau eines Kernreaktors
DE69724471T2 (de) Kerbrennstoffeinheit
DE3022687C2 (de)
DE2354540C2 (de) Zwischen dem thermischen Schild und dem Kern eines Reaktors eingefügter Reflektor
DE3142300A1 (de) "brennstabbuendel fuer einen kernreaktor"
DE1103552B (de) Baublock fuer Strahlenschutzwaende oder Moderatoren bei Kernreaktoren
DE2406106A1 (de) Isolatoranordnung mit einer die belastung verteilenden traganordnung
DE663011C (de) Gummifeder
DE69724687T2 (de) Verfahren zum Transportieren eines Kernbrennstabbündels
CH675319A5 (de)
DE1639361A1 (de) Coreaufbau fuer Kernreaktoren
DE3623133C2 (de) Behälter für Kernbrennelemente
CH621886A5 (de)
EP0385187B1 (de) Brennelement-Lagergestell
DE2364847C2 (de) Atomkernreaktor
EP0014422B1 (de) Lagergestell für Kernreaktorbrennelemente
DE2314373C3 (de) Trägerkonstruktion
EP0050836B1 (de) Brennelementbündel für Kernreaktor
DE2122008A1 (de) Kernbrennstoffanordnung
DE3400901A1 (de) Gespaltenes brennelement fuer einen kernreaktor, insbesondere siedewasserreaktor
CH674039A5 (en) Access shaft
DE1299774B (de) Kernaufbau fuer einen Atomkernreaktor mit festem Moderator
DE4038027C2 (de)
EP0057752B1 (de) Lagergestell für stabförmige Brennelemente
DE2260593A1 (de) Kern fuer einen kernreaktor

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee