DE1764577C - Kernreaktor Regelstabeinnchtung - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine torkern einfallen. Um beim Klemmen einer Teil-Kernicuktor-Steuerstube'inrichtung, die aus mehreren fingerspinne trotzdem ein Einfallen der Absorberin die Brennelemente— an Stelle von Brennstäben— finger zu ermöglichen, kann die Mitnehmereinricheinführburen Fingersteuerstäben besteht, die mit einer lung so ausgebildet sein, daß sie nur bei einer Auf-

spinnenförmigen gemeinsamen Halterung versehen 5 wärtsbewegung zur Mitnahme der Absorberstäbe über eine Antriebseinrichtung in vertikaler Richtung wirksam ist.

bewegbar sind. Die mit Steuerstäben versehenen Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei auf die

Kernreaktorbrennelemente enthalten an bestimmten anliegenden F i g. 1 und 2 verwiesen. Diese stellen in Brennstabpositionen Führungsrohre für die söge- Drauf- und Seitenansicht schematisc'i ein Beispiel

nannten Fingersteuerstäbe, die wegen ihres geringen io einer kombinierten Einrichtung mit Teilfinger- und Durchmessers diesen Namen erhalten haben. Der Abschaltstäben dar. Es sind dabei die in den Brenn-

Durehmesser der Führungsrohre entspricht praktisch elementen BE 1, 2 und 3 vorgesehenen Fingerstäbe

jenem der übrigen im Brennelement eingesetzten 22 mit einer spinnenförmigen Halterung 2 zusam-

Brennstäbe (USA.-Patentschrift 3 314 859). Diese Alt .mengefaßt, an der sich das Kupplungsstück 21 für

derSteuerstabaiisführung kann mit Vorteil bei solchen 15 die Antriebsstange 3 befindet. Mit Hilfe dieser einzi-

Kernreaktoren angewendet werden, die mit einem gen Antriebsstange 3, die durch ein Antriebsaggregat

quasi homogenen Kern ausgerüstet sind, bei dem 31 bewegt werden kann, werden also gleichzeitig die

also die einzelnen Brennelemente ohne Abstand für die Brennelemente BEI, 2 und 3 vorgesehenen,

liebeneinanJ'r angeordnet sind, so daß sämtliche neutronenabsorbierenden Teile der Fingerstäbe 23

Brennstäbe des Reaktorkernes gleichen engen Ab- 20 innerhalb der nicht dargestellten Führungsrohre he-

ftand zueinander haben. Diesen Kernaufbau zeigt wegt. Selbstverständlich könnte auch eine andere

I. B. ein Druckwasserreaktor. Form der zusammengehörigen Brennelemente, z.B.

Weil jede Steuerstabbewegung in der Neutronen- quadratisch oder kreuzförmig, gewählt werden. Dies llußverteilung eines Kernreaktors eine gewisse Stö- ist jedoch eine rein konstruktive Angelegenheit und rung bewirkt, kann es zweckmäßig sein, neben der 25 hat für die grundsätzlichen Zusammenhänge keine Funktion der eigentlichen RegelstabSank durch eine Bedeutung, i-.i diesem Beispiel sind weiterhin soge-Anzahl von anderen Steuerstäben eine Korrektur der nannte Abschaltstäbe 4 vorgesehen, von denen je Flußverteilung vorzunehmen, wenn dies nicht ohne- vier Stück in die Brennelemente BE1 und BEi einliin schon im Programm der regelnden Steuerstab- tauchen. Jc vier dieser Abschaltstäbe 4 sind an ihrem bank berücksichtigt wird. In der deutschen Patent- 30 oberen Ende durch eine Brücke 41 miteinander verschrift I 222 175 ist bereits in Vorschlag enthalten, bunden und mit einer Kupplungseinrichtung42 vertier in diese Richtung zielt. Danach sollen einige sehen, die in eine bewegliche Klinke 43 außerhalb neutronenabsorbierende Körp.r etwa bis zur Mitte des Reaktorkernes einrastet. Vier von diesen Abides Reaktorkernes, einige sogar darüber hinaus ein- sorberstäben 4 bilden also eine Einheil, in die ein geführt werden und auf diese Weise die Flußdichte- 35 horizontaler Mitnehmerstab 5, der auf der Stabhaltevcrteilung korrigieren. Derartige Wirkungen lassen rung 2 befestigt ist, eingreift. Zur Stoßdämpfung ist sich auch mit Steuerstäben erzielen, die nur auf einem dieser Mitnehmerstab 5 noch mit einer Federung 51 'teil ihrer Länge, z. B. an ihrem unteren Finde, mit versehen Im Abschaltfalle, wenn also der Stabanneiiiionenabsorbierenden Substanzen beladen sind trieb 31 den Abwärtsfal! der Fingerstäbe gestattet. (»leilstäbe«). Es wird nun aber schwierig, die große 40 fallen auch die Abschaltstäbe ein, in diesem Beispiel Anzahl von Antrieben für die normallangcn »Ganz- durch Betätigung der Auslösestangen 44, die auf die stäbe' und für die Teilstäbe oberhalb des Reaktor- Klinkenhebel 43 drücken, so daß die Kupplungskernes unterzubringen, wobei darauf hingewiesen stücke 42 außer Eingriff geraten. Unter dem Einfluß werden muß, daß ein Teil der Ganzstäbe die Wehen- der Schwerkraft und eventuell zusätzlich durch eine funktion von Abschaltstäben haben. Es stellt sich 45 Feder 45 beschleunigt, werden daraufhin die Abdaher zunächst die Aufgabe, die für einen Kern- schaltstäbe 4 in die Brennelemente 1 und Brennelereaktorbetrieb vorgesehenen Abschaltstäbe, die nor- niente 3 einfallen und in ihrer Endstellung auf den mallangen Sleuersläbe und jene Steucrstähc zur Mitnehmerstäben 5 aufliegen. Der Fall aller Steuer-Korrektur der Mußdichteverteilung so anzuordnen stäbe wird im unteren Teil des Kerngerüsts durch und konstruktiv zu gestalten, daß keine räumlichen 5° Stoßdämpfer gebremst, so daß keine zu großen Brems-Schwicrigkeiten hinsichtlich der für sie notwendigen kräftc auftreten.

Anhiebe oberhalb des Reaktordruckkessels auftic- Vn dieser hier dargestellten Einrichtung nibt es tür

ten. Der Lösung dieser Aufgabe liegt die Idee zu- einen Reaktorkern eine größere oder kleinere Anzahl,

gründe, die eigentlichen Abschallstäbc· mit anderen Zum Wiederanfahren des Reaktors werden die Ab

Stäben als eine Baueinheit zusammenzufassen. 55 sorberstäbe, in begrenzter Zahl gleichzeitig, der Reihe

l'ilinduugsgcmiiß weist die Halterung Mitnehmer- nach aus dem Reaktorkern ausgefahren, bis sie in

einrichtungen (Ur ebenfalls in Ürennstabposilumui ilire Halterung 43 einrasten. Dies kann mit Rücksicht

von Brennelementen einfUhrnurc, während des nur- auf die Zugkraft der Slnbnntriebe in einem Langsam-

itiiilen Reaklorbelrieoes außerhalb des Rcklorkcrnes gang erfolgen. Die TcilMübc werden dann wieder in

iitislMvhur genäherte, iicutranenabsorhicremlc Ab- 60 ihre unterste Stellung gebracht. Erst wenn alle Ab-

'.ihiillNtiibc auf. sclialtMäbe auf diese Weise in ihre Ausgangspositio-

Die Ahschallstähc fallen aus ihrer Bereitschaft ν iie-n gebracht wurden sind, werden die anderen Mt'lluiip im Ahschallfullc durch Schwerkraft und SteuersUibe eulsprechend dem jeweils vorgesehenen ΐΛπιΐιΐιΊΙ zusätzliche Federkraft in den Reaktorkern Programm /tun Anfahren des Reaktors langsam aus cm. in ihrer Anfangslage werden sie durch die An- 65 _t|_tm Reaktorkern ausgefahren. Da während des IKi triebe der I iitptrrsliihe zurückgebracht. Dies ist iiiiig- ausfahren* der Absoiberstiihe jeweils nur eine be-In Ii da im Abschiillfall selbstverständlich alle {(renzte Anzahl von I'ingerstahe'inhcilcn aus dem his /u ihrem Endanschlag in den Renk- Kern herausgefahren wird und die übrigen Einheilen

in demselben verbleiben, wird mif these Weise eine, plötzliche unkontrollierte Leistungsexkursion mit Sicherheit vermieden.

Wenn eingangs davon gesprochen wurde, dnß die Fingersteuersläbe 22, die nur auf einer Teillänge 23 mit neutronenubsorbierenden Substanzen beladen sind, zur Korrektur der Flußdichteverteilung innerhalb des Reaktorkerns vorgesehen sind, so wird damit nicht ausgeschlossen, daß sie selbstverständlich auch gleichzeitig zur Einstellung der Reaktivität des Reaktors dienen können. Dies kann in der Weise erfolgen, daß die Regelstabbänke nicht nur Gnnzstäbe enthalten, sondern in bestimmter Weise von Teilstäben durchmischt sind.

Die Relativstellung der Teilstäbe zu den übrigen Stäben wird dabei von der Stabsteuereinrichtung nach Maligabe der Flußverteilung vorgegeben.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

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   I. Kernreaktor-Steuerstabeiprichtung, bestehend aus mehreren in Brennelemente an Stelle von Brennstäben einführbaren Fingersteuerstäben, die mit einer spinnenförmigen gemeinsamen Halterung versehen und über eine Antriebs-'inrichtung in vertikaler Richtung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung federnde Mitnehmereinrichtungen (5) für ebenfalls in Brennstabpositionen von Brennelementen einführbare, während des normalen Reiiktorbetriebes außerhalb des Reakiorkernus nuslüsbar gehalterte, neutronenabsorbierende Abschaltstäbe (4) aufweist,
2. 2. Kernreaklor-Steuerstabeinrichiung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmercinrichtung an der Verbindung von jeweils vier miteinander verbundenen Abschaltstäben (4) angreift und nur für die Aul'wärubewegung der Abschaltstäbe eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist.
3. 3. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltstäbe (4) aus ihrer Halterung (43) fernbedient ausklinkbar sind und im Falle einer Reaktorabschaltung durch Schwerkraft zusammen mit den anderen Steuerstäben in den Reaktorkern einfallen.
4. 4. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (45) den Einf;«ll der Abschaltstäbe (4) in den Reaktorkern beschleunigt.
5. 5. Kernreaklor-Steuerstabeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstäbe (22) mehrerer nebeneinander im Reaktorkern angeordneter Brennelemente mit der gemeinsamen Halterung (2) ausgerüstet sind und die Abschaltsläbc (4) zur sicheren Vermeidung von Klemmerscheinungen in Einheiten zusammengefaßt sind, die nur jeweils einem Brennelement zugeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen