DE1756800U - Moderatorblock fuer kernreaktoren. - Google Patents

Description

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  Bekanntlich benötigt man bei thermischen Kernreaktoren zum Abbremsen der bei der Kernspaltung freiwerdenden schnellen Neutronen Bremssubstanzen (Moderatoren) ; so z. B. leichtes oder schweres Wasser als flüssige, Beryllium oder Graphit als feste Moderatoren.
• Bei Kernreaktoren mit festem Moderator hat vornehmlich Graphit

  große Bedeutung erlangt. Es wird meist in Gestalt von Blöcken mit

  ,-roße Bedeutun, 7

  rechteckigem oder quadratischem Querschnitt verwandte die bei der Bildung des Reaktorkernes in mehreren Lagen übereinander geschichtet werden. Die Blöcke weisen Kanäle zur Aufnahme des Kernbrennstoffes auf. Meist ist nur ein Teil der Kanäle jedes Blockes mit Kernbrennstoff gefüllt, da die benachbarten Kanäle zur Durchleitung eines Kühlmittels benutzt. verden.
• In jedem Fall soll durch die strenge Trennung von Kühlmittel und Brennstoff erreicht werden, daß keine Reaktion des Kernbrennstoffes mit dem Kühlmedium eintreten kann. Gegenstand der Neuerung ist eine feste Moderatorsubstanz in Blockform, bei dem zwar auch das aus einer Vielzahl von Blöcken zusam-

  mengesetzte Moderatorgitter getrennte Brennstoff-und Kühlkanäle

  Li ci LD

  aufweist, bei dem aber die Kühlkanäle in besonders vorteilhafter @eise großflächig gestaltet und aufgebaut sind. Die Neuerung besteht darin, daß der Moderatorblock an seinen, parallel zum Brennstoffkanal verlaufenden Mantelflächen vorspringende, über den Umfang verteilte Ansätze aufweist, an denen sich zur Bildung von Kühlkanälen die zu einem Gitter zusammengesetzten Moderatorblöcke gegenseitig abstützen.
• Die Ansätze haben die Gestalt durchgehender oder unterbrochener Leisten, Stege oder dergleichen, die entlang der Mantelflächen der Moderatorblöcke geführt und mit diesen aus einem Stück gefertigt sind.
• Der Gegenstand der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt, es zeigt Fig. 1 einen Moderatorblock in perspektivischer Ansicht und Fig. 2 ein mit den Moderatorblöcken gemäß Fig. l zusammengesetztes Gitter in schematischer Darstellung.

  Der Ivoderatorblock oemäß Fig. 1 weist an seinen, parallel zum

  Brennstoffkanal 1 verlaufenden Mantelflächen vorspringende Ansätze in Gestalt der Leisten bzw. Stege 2 bis 5 auf, an denen sich unter Bildung der Kühlkanäle 6 (vgl. Fig. 2) die zu einem Gitter zusam-

  mengesetzten Moderatorblocke gegenseitig abstützen. Gemäß der

  ID CD

  Neuerung sind also die Kühlkanäle nicht von vornherein in den Moderatorblöcken selbst angeordnet, sondern werden erst durch das Aneinanderfügen der Moderatorblöcke gebildet.
• Die Blöcke, deren Stirnseiten quadratischen Querschnitt haben, bestehen entweder aus Berylliumoxyd oder Siliziumkarbid, vorzugsweise j @@@ch aus Graphit. Als Kühlmittel kennen zwar Gase verwandt werden ; j@doch eignen sich wegen der höheren Siedetemperaturen und der größeren Wärmekapazität organische Flüssigkeiten wie die Poliphenyle oder flüssige Metalle wie die bekannten Natrium-Kalium-Legierungen oesser. Ist der Moderator nicht gegen as Kühlmittel beständig, so kleidet

  man zweckmäßig die Kühlkanäle mit einem beständigen Werkstoff aus,

  ci um

  der ein Diffundieren des Kühlmittels in dem Moderator und weiter zum Kernbrennstoff verhindert. Zweckmäßig wird man mindestens den Moderator mit einer Hülle umgeben, wenn man aus Gründen der Sicherheit nicht auch den Kernbrennstoff ummanteln will.
• Als Kernbrennstoff kommen vor allem diejenigen spaltbaren Materialien in Betracht, mit denen der bevorzugte Moderator (Graphit)-

  praktisch nicht reagiert, so z. B. die hochtemperaturbeständigen

  Materialien UO, UC2 PuC-und PuC2.

  Das Profil der Moderatorblocke ist nicht auf die in Fig. 1 darge-

  stellte Form beschränkt. Anstelle einer quadratischen Querschnitts-

  fläche kann der Querschnitt auch die Form eines Dreiecks, eines Rechtecks, eines Vielecks oder eines Zylinders haben. Die Zylinderform läßt sich aus der in Fig. 1 dargestellten quadratischen Form leicht dadurch gewinnen, daß man die zwischen den Stegen 2 bis 5

  befindlichen Ecken unter Beibehaltung der genannten Stege in Vier-

  LD

  telkreise abrundet. 3 Schutzansprüche 2 Figuren

Claims (3)

1. Schutzansprü. che 1. Moderatorblock für Kernreaktoren, mit mindestens einem Kanal zur Aufnahme des Brennstoffes, daaurch gekennzeichnet, daß CD der Moderatorblock an seinen, parallel zum Brennstoffkanal verlaufenden Mantelflächen vorspringende, aber den Umfang verteilte Ansätze aufweist, an denen sich zur Bildung von Kühlkanälen die zum Gitter zusammengesetzten Moderatorblöcke ZD gegenseitig abstutzen.
2. 2. Moderatorblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze die Gestalt von Längsstegen haben.
3. 3. Modaratorblock-nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege mit dem Moderatorblock aus einem Stück gefertigt sind.