DE1764641C

DE1764641C - Nuclear fuel element with fission gas vent

Info

Publication number: DE1764641C
Authority: DE
Inventors: Maurice Pans Gauthron
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA

Description

i 764 641i 764 641

1 21 2

Hie I-iΙϊιηΙιιιΐΐΐ betrifft Keinhrcnnsiolfelemenle mit FI μ. .1 cine schematische Ansicht einer abgewaneinein Njialignsalviig für wahrend der Bestrahlung im tlelien Aiisfiihriingsform des Oberteils des Kern-KlmnhrcmistnlTrnalcii.il auftretende Spaltgase, ilie /ur hrennstnlfelements,Hie I-iΙϊιηΙιιιΐΐΐ concerns non-sterile oil elements with FI μ. .1 a schematic view of a fissure gases, ily / urinal element, occurring during the irradiation in the partial guide shape of the upper part of the core membrane.

Verwendung in ilinch Kreislauf eines Alkalimetall 1^: i g. 4 eine ebenfalls schematische Ansicht desUse in ilinch circuit of an alkali metal 1 ^: i g. 4 is a likewise schematic view of the

niler Alkalieiilektikiims (im allgemeinen Natrium) ge- 5 unteren Teils eines abgewandelten, mit einem Spalt-lower part of a modified alkali metal (generally sodium) with a cleavage

kühlien Kernreaktoren, bei denen tier KernbrennstolT gasabzug versehenen KernbrennstofTelements,cool nuclear reactors in which there is a nuclear fuel element provided with a gas exhaust,

im allgemeinen aus einem keramischen ßrennstoll iie- F i g. 5 eine schematische Ansicht einer Einzelheitgenerally made of a ceramic racing tunnel iie- F i g. Figure 5 is a schematic view of a detail

Mehl, bestimmt sind. Derartige KernbrcnnsUilfele- einer abgewandelten Ausführungsform des Spaltgas-Flour, are intended. Such a nuclear fuel unit - a modified embodiment of the cracked gas

mente müssen das Entweichen viin Spaltgasen ermiig- alvuus tier Fi g. 4.elements must allow the escape of fission gases alvuus tier Fi g. 4th

liehen, ohne.daß geschmolzenes Metall in das Innere to Das KernbrcnnslofTelement 10, von dem ein Ende des Kernbrennstolfelements eintreten kann. in den Figuren gezeigt ist, besitzt eine längliche Hülle Die IZrlirulung be/weekt ein KernbrennstolTele- 12, welche das KernbrennstofTmaterial (im allgemeiment. das diese nedingungen erfüllt, dabei jedoch neu Uran- und/oder Plutoniumoxid) enthält. Das einen einfachen Aufbau beibehält und insbesondere nicht gezeigte Ende dieser Hülle ist dicht verschloskeine Kanäle von erheblicher Länge enthält, wie sie 55 sen, während das gezeigte Ende mit einem erfinwegen erheblicher Schwankungen des Natriumspie- dungsgemäßen Spaltgasabzug versehen ist. gels im Inneren des Kernreaktors vorgeschlagen Das Kern-brennstoffelement kann mit anderen an wurden. den Knotenpunkten eines regelmäßigen Netzes in Zu diesem /.weck wird ein Kcrnbrcnnstoffelemcnt einem nicht gezeigten, vom senkrechten Strom des für durch Kreislauf von flüssigem Alkalimetall ge- ao das Kühlmittel bildenden flüssigen Natriums durchkühlte Kernreaktoren, bei dem eine Masse Kern- strömten Mantel vereinigt sein. Der Mantel und brennstolTmatcrial in einer senkrechten länglichen, die in ihm enthaltenen Kernbrennstoffclemente bilmit einem Spaltgasabzug versehenen Hülle enthalten den eine als Block hantierbare Kernbrennstoffeleist, vorgeschlagen, wobei Lrfmiuiigsgemäß.dcr Spalt- menlanordnungborrowed, without the molten metal in the interior to the core hole element 10, one end of which of the nuclear fuel element can occur. shown in the figures has an elongated shell The IZrlirulung causes a nuclear fuel pin 12, which the nuclear fuel material (in general. which fulfills these conditions, but contains new uranium and / or plutonium oxide). The maintains a simple structure and in particular the end of this envelope, not shown, is tightly closed Contains channels of considerable length as they 55 sen, while the end shown with an invented path Considerable fluctuations in the sodium reforming fission gas vent is provided. gels proposed inside the nuclear reactor. The nuclear fuel element can with others at became. For this purpose, a nuclear fuel element becomes a not shown, from the vertical stream of the for liquid sodium, which forms the coolant, through circulation of liquid alkali metal Nuclear reactors, in which a mass of nuclear-streamed mantle are united. The coat and BrennstolTmatcrial in a vertical elongated, bilmit the nuclear fuel elements contained in it a cladding provided with a cracked gas vent contain a nuclear fuel output that can be handled as a block, proposed, with Lrfmiuiigs according.dcr column arrangement

gasabzug ein senkrechies, mit dem Endabschnitt der 35 Der Spaltgasabzug 16 weist ein senkrechtes Rohr 2 Hülle fest verbundenes Rohr besitzt, in das ein erster auf, das im Fall der Fig. 1 in der Verlängerung des Stopfen aus porösem Material eingesetzt ist, auf sei- unteren Teils der Hülle 12 angeordnet ist. Im Innener vom Kernbrennstoff abgewandten Seite eine ren dieses Rohrs 2 teilt ein erster Stopfen 4 aus po-Kammcr schließt, die auf ihrer anderen Seite vom rösem Material das Innere der Hülle 12 von einer •flüssigen metallischen fiühlnV.iel durch einen zwei- 30 Kammer3 ab, die an ihrem anderen Ende durch ten Stopfen aus porösen Material abgetrennt ist, einen zweiten Stopfen 6 verschlossen ist, der die und im Inneren der Kammer eil. pulverförmiges Pro- Kammer von dem das KernbrennstofTelement umdukt enthalten ist, das mit einer Schicht von durch strömenden flüssigen metallischen Kühlmittel abden zweiten Stopfen hindurchgetretenem flüssigem trennt. Dieser Stopfen 6 ist ebenso wie der Stopfen 4 Metall in Berührung steht und das bei Berührung 35 für die Spaltgase und für Natrium durchlässig, wenn mit dem ersten Stopfen diesen gegenüber dem flüssi- dieses rein ist. Jedoch ist die Pürcngröße des Mategen Metall abdichtet, während bei Berührung des rials des Stopfens 4 so gewählt, daß dieser Stopfen pulverförmigcn Produkts mit dem zweiten Stopfen für flüssiges Natrium undurchlässig wird, wenn dieses der Abzug der Spaltgase möglich ist. mit einem die Oberflächenspannung des Natriums Das pulvcrförmigc Material kann auf verschiedene 40 erhöhenden oder eine geeignete Korngröße besitzen-W'eisc, insbesondere durch mechanische Verstopfung den Produkt beladen ist. Der Stopfen 6 besteht vor-(wobci der poröse Stopfen wie ein mikroskopisches zugsweise aus einer Folge von Schichten 6 a, 6b von Ventil wirkt) und/oder durch Erhöhung der Ober- Materialien mit von der Kammer 3 zur Umgebung flächenspannurrg (benctzungsverhindcrnd) wirken. des Rohrs 2 (nach außen hin) abnehmenden Poren-Wenn das flüssige Metall Natrium ist, kann das pul- 45 größen, wobei die Poren der äußeren Materialien verförmigc Material insbesondere Na₂O sein. Man jedoch größer sind als die des Materials des Stopkann auch inerte Pulver von Alkali- oder Erdalkali- fcns 4. Beispielsweise besteht der Stopfen 4 aus oxiden, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid oder andere einem Keramikmaterial, wie MgO, Al₂O₃, mit Poren (z. B. MgO) mit sehr feiner, in einem Bereich von von 0,05 bis 0,1 μ oder aus einem Sintermaterial auf 1 bis 0,01 μ liegender Korngröße verwenden, welche 50 Nickclbasis mit Poren von 0,10 bis 0,50 μ und die «lic Poren verschließen. Außenschicht 6 b aus einem Material mit Poren von Wie ersichtlich, entweichen die Spaltgase nur, 1 bis 5 μ, während die Innenschicht 6a Poren von Wenn ihr Druck das flüssige metallische Kühlmittel 10 bis 20 μ besitzt.gas vent a perpendicular, with the end section of the 35 The gap gas vent 16 has a vertical tube 2 shell firmly connected tube in which a first, which is inserted in the case of FIG. 1 in the extension of the stopper made of porous material, on its the lower part of the sheath 12 is arranged. In the inner side of this tube 2 facing away from the nuclear fuel, a first plug 4 divides a first plug 4 made of po-chambers which, on its other side, closes the inside of the casing 12 from a liquid metallic fluid through a two-chamber3 , which is separated at its other end by th stopper made of porous material, a second stopper 6 is closed, which eil and inside the chamber. Powdery pro-chamber from which the nuclear fuel element umdukt is contained, which separates with a layer of liquid that has passed through flowing liquid metallic coolant from the second plug. Like the stopper 4, this stopper 6 is in contact with metal and is permeable to the fission gases and sodium when it is touched, if the first stopper is pure compared to the liquid one. However, the pure size of the mategen metal seals, while when the rials of the stopper 4 is touched, this stopper powdery product with the second stopper becomes impermeable to liquid sodium if this is possible for the fission gases to evacuate. The powdery material can increase the surface tension of the sodium with a different grain size or have a suitable grain size, in particular the product is loaded by mechanical clogging. The stopper 6 consists in front (whereby the porous stopper acts like a microscopic one, preferably from a sequence of layers 6a , 6b of the valve) and / or by increasing the upper materials with surface tension from the chamber 3 to the environment (prevention of use). of the tube 2 (towards the outside) decreasing pores - If the liquid metal is sodium, this can be powder-sized, with the pores of the external materials being deformed material in particular Na ₂ O. They are, however, greater than that of the material of the stop can also inert powder of alkali or alkaline earth metal fcns 4. For example, the plug 4 of oxides, alumina, silica or other ceramic material such as MgO, Al ₂ O _3, having pores (e.g. B. MgO) with a very fine grain size in a range from 0.05 to 0.1 μ or from a sintered material on 1 to 0.01 μ, which has 50 nickel bases with pores from 0.10 to 0.50 μ and close the pores. Outer layer 6 b of a material having pores of As is apparent, the fission gases to escape only 1 to 5 μ, while the inner layer 6a of pores, if its pressure, the liquid metal coolant 10 to 20 μ possesses.

Verdrängt und seine Berührung mit dem ersten Stop- I_n die Kammer 3 ist vor dem Einsetzen des Kcrn-Displaced and its contact with the first stop I _n the chamber 3 before insertion of the Kcrn-

fcn aufgehoben hat, so daß das Entweichen um die 55 brcnnstoffclcmcnts in den Kernreaktor das Produkt 5fcn, so that the escape of around 55 fuel cells into the nuclear reactor results in the product 5

Sammclzcit in der Hülle verzögert ist. Diese Sammcl- eingebracht worden, das den Stopfen 4 undurch-.Sammclzcit is delayed in the envelope. This Sammcl- has been introduced, which the stopper 4 impenetrable.

zeit reicht aus für ein teilweises Abklingen der Radio- lässig machen soll. Dieses Produkt kann msbcson-there is enough time for the radio-casual to subside in part. This product can msbcson-

aktivität vor dem Entweichen der Gase. dcre aus Natriumoxid Na₂O oder jedem anderenactivity before the gases escape. dcre from sodium oxide Na ₂ O or any other

Die Erfindung wird erläutert durch die folgende Pulver bestehen, das mit dem Stopfen 4 zusammenThe invention is illustrated by the following powder which is used with the stopper 4

Beschreibung von nur als Beispiele angeführten Aus- βο _a|_s mikroskopisches Ventil wirkt,Description of the listed only as examples training βο _a | _s microscopic valve acts,

führungsformcn. Die Beschreibung bezieht sich auf Im Inneren der Kammer 3 ist der Stopfen 6 mitmanagement forms. The description refers to Inside the chamber 3, the plug 6 is with

die Zeichnungen. Hierin zeigt einer Schicht 7 aus rostfreier Stahlwolle oder jedemthe painting. Herein shows a layer 7 of stainless steel wool or any

Fig. 1 eine .schematische Ansicht des unteren Teils anderen entsprechenden Material bedeckt, welchesFig. 1 is a schematic view of the lower part covering other corresponding material which

eines mit einem Spaltgasabzug versehenen Kern- das verteilte Produkts zurückhalten kann, jedoch brennstoffclemcnts, ⁶S eine für den freien Durchgang von Spaltgasen ina core provided with a fission gas vent - can hold back the distributed product, but fuel clemcnts, ⁶ S one for the free passage of fission gases in

F i g. 2 eine schcmatischc Ansicht des oberen Teils Richtung auf das flüssige Metall, d. h. durch denF i g. Figure 2 is a schematic view of the upper part towards the liquid metal, i.e. H. through the

eines mit einem Spaltgasabzug versehenen Kern- Stopfen 6, ausreichende Durchlässigkeit besitzt.a core plug 6 provided with a cracked gas vent, has sufficient permeability.

brennslolTelemcnts, Die Arbeitsweise der Vorrichtung ergibt sich ausBrennslolTelemcnts, The operation of the device results from

tier obigen Hcschrcihunt; und wird daher hier nur it er an seiner der Kammer 3 zugewandten Oberseitethe above paragraph; and is therefore only it here on its upper side facing the chamber 3

iMvli km/ zusammengefaßt. Das mit dem Spaltgas- mit einer Schicht 7 aus Filtermaterial, wie Stahlwolle,iMvli km / summarized. The one with the cracked gas with a layer 7 of filter material, such as steel wool,

\'<-u.: u-i-elu-ne KernbremistolTelement IO wird in bedeckt ist. Das Produkt 5 in der Kammer 3 wird\ '<- u .: u-i-elu-ne KernbremistolTelement IO is covered in is. The product 5 in the chamber 3 is

■ ■ ·■·■' . ; "M.-Iliiiti¹, i'i die tlas Reaktorkühlmittel daher bis an den Stopfen 24 angehoben, so daß es '·..'■...'. ν vs.- von flüssigem Natrium eingesetzt, 5 diesen verstopft, sobald der Druck der Spaltgase • .'«.> ·.■ >v .i:iniL-r 3 mit einem Inertgas gefüllt ist, gleich oder kleiner als der des flüssigen Metalls ist. .'..-. ionic 11.1-.SiIjIi Na'.rium dringt durch den Stop- lis wird anschließend infolge des wachsenden Spaltlen (> in iliose Kammer 3 ein. lis drückt allmählich gasdruckes mit dem flüssigen Metall bis in die Filterdas in der Kammer enthaltene Inertgas zusammen materialschicht 7 zurückgcdrückl, um die Abführung und beladt sieh entsprechend seinem Eindringen mit io der Spaltgase durch diese Filtennaterialschicht, die Natriumoxid. Dann kommt es in Berührung mit dem porösen Schichten 6a und (\b und schließlich die Stopfen 4, jedoch steigt sein Spiegel weiter his zu GasauslaßölTnungen 19 zu ermöglichen,
dem Zeitpunkt, wo der Gasdruck in der Kammer In bestimmten Fällen kann es jedoch vorteilhaft dem Natriumdruck das Gleichgewicht hält. Der freie sein, einen von dieser Verlängerung 25 der Hülle Natriumspiegcl kommt zum Stillstand. Das Eindrin- 15 verschiedenen Abführungskanal zu benutzen. Zwei gen von Natrium in das KcrnbrennstolTelemcnt wird Ausführungsformen dieses Kanals sind in den F i g. 4 durch den porösen Stopfen 4 verhindert, der un- und 5 dargestellt, welche die unteren, mit dem Gasdurchlässig wird, wenn er in den oberen Teil des mit abzug 16 versehenen Enden eines KernbrcnnstofT-Oxid beiadenen flüssigen Natriums eintaucht, elements zeigen. Eine A'·--ugsleitung 28 ist hier ■ ■ · ■ · ■ '. ; "M.-Iliiiti ¹ , i'i the tlas reactor coolant is therefore raised up to the plug 24, so that it '· ..' ■ ... '. Ν vs.- used by liquid sodium, 5 clogs it as soon as the Pressure of the fission gases •. '«.> ·. ■> v .i: iniL-r 3 is filled with an inert gas, equal to or less than that of the liquid metal. .'..-. Ionic 11.1-.SiIjIi Na' Rium penetrates through the stoplis is then due to the growing gap (> into iliose chamber 3. lis gradually presses gas pressure with the liquid metal into the filter the inert gas contained in the chamber together material layer 7, around the discharge and loaded see corresponding to its penetration with io of the fission gases through this filter material layer, the sodium oxide. Then it comes into contact with the porous layers 6a and (\ b and finally the plug 4, however its level continues to rise up to gas outlet oil openings 19 to allow
the point in time when the gas pressure in the chamber, however, in certain cases it can be advantageous to keep the sodium pressure in equilibrium. The free being, one of this extension 25 of the shell sodium mirror comes to a standstill. To use the penetration 15 different drainage channel. Two genes of sodium in the fuel element. Embodiments of this channel are shown in FIGS. 4 prevented by the porous plug 4, which is not shown and 5 which show the lower elements which become gas permeable when it is immersed in the upper part of the vented 16 ends of a nuclear fuel-oxide laden liquid sodium. An A'-suction line 28 is here

Im Betrieb des Kernreaktors sammeln sich in der ao parallel zum Rohrstutzen 20 im Inneren der zylindri-Hülle Spaltgase, deren Druck allmählich ansteigt. sehen Verlängerung 25 der Hülle 12 angeordnet. Die Diese Spaltgase verdrängen allmählich das die Poren Verlängerung 25 ist durch den porösen Stopfen 26 des Stopfens 4 verstopfende Natriumoxid entspre- verschlossen, welcher die Kammer 23 von dem in chcnd einem Vorgang, wie man ihn ähnlich zum der KcrnbrennstofTelemcntanordnung strömenden Reinigen verstopfter Filter benutzt, indem man einen »5 flüssigen Metall abteilt. Die Abzugsleitung 28 ver-Gasstrom in umgekehrter Richtung zum Strom des bindet den Oberteil der Kammer 23 mit der Masse vorher filtrierten Mediums durch das F'lter hindurch- des das Kernbrennstoffelemcnt umströmenden flüssidrückt. Die Spaltgase gelangen in die Kammer 3 und gen Natriums, mündet aber in diesem auf einer unterdrücken den freien Natriumspicgcl nach unten. Die- halb des Stopfens 26 liegenden Höhe. Die Abzugsser erreicht die Schicht 7, welche das pulverförmige 30 leitung 28 ist durch einen porösen Stopfen 30 verProdukt 5 zurückhält, jedoch eine genügende Durch- schlossen, der ebenso wie der Stopfen 26 in gleicher lässigkeit behält, um die Spaltgase hindurchtreten Weise wie der Stopfen 6 aufgebaut und mit einer FiI-zu lassen, welche das Natrium weiter durch die tcrmaterialschicht 7 bedeckt sein oder aus einem Schichten 6a und 6b zurückdrücken. Die abnjh- Material mit einer Porosität wie die des Stopfens 4 mcndcn Porengrößen dieser Schichten gewährleisten 35 bestehen kann. Das Produkt 5 ist dann nur in der eine gleichzeitige Filtrierung des zurückgedrückten Kammer 23 und nicht in der ALzugsfeitung 28 ver-Natriuns und der Spaltgase, die durch das das Kern- teilt, und das obere Ende der letzteren mündet oberbrcnnstoffelcment umströmende flüssige Metall hin- halb des höchsten von diesem Produkt 5 erreichten durch abgeführt werden. Spiegels, d.h. im Raum oberhalb der in Fig. 4During operation of the nuclear reactor, fission gases, the pressure of which gradually increases, collect in the ao parallel to the pipe socket 20 in the interior of the cylindri casing. see extension 25 of the sheath 12 arranged. These fission gases gradually displace the pore extension 25 is closed by the porous plug 26 of the plug 4 clogging sodium oxide, which the chamber 23 from the in chcnd a process similar to the cleaning of clogged filters flowing through the fuel element assembly is used by one divides a »5 liquid metal. The discharge line 28 ver gas flow in the opposite direction to the flow of the medium previously filtered binds the upper part of the chamber 23 with the mass of the previously filtered medium through the filter, which presses the liquid flowing around the nuclear fuel element. The fission gases get into the chamber 3 and sodium, but flow down in this on a suppressed sodium spicgcl. The height lying half of the stopper 26. The drain reaches the layer 7, which holds back the powdery line 28 through a porous stopper 30, but with sufficient penetration which, like the stopper 26, retains the same permeability for the fission gases to pass through as the stopper 6 built up and with a film to let the sodium be covered further by the layer of material 7 or push back from one of layers 6a and 6b. The abjh- material with a porosity like that of the plug 4 mcndcn ensure pore sizes of these layers 35 can exist. The product 5 is then only in the one simultaneous filtration of the pushed back chamber 23 and not in the pull line 28 of sodium and the fission gases that divide the core, and the upper end of the latter opens into liquid metal flowing around the upper fuel element of the highest achieved by this product 5 can be discharged. Mirror, ie in the space above the one in FIG

Ein vom Oberteil der Hülle 12 getragener Spalt- *o strichpunktiert gezeichneten Linie, an der das komgasabzuglo ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ähnlich auf- primierte Inertgas dem Kühlmitteldruck das Gleichgebaut. Ein erster Stopfen 4 schließt die Hülle 12, gewicht hält.A gap- * o dash-dotted line carried by the upper part of the shell 12, on which the gas outlet is, as shown in FIG. A first stopper 4 closes the envelope 12, holds weight.

während ein zweiter Stopfen 6 die Kammer 3 vom Im Betrieb des Reaktors, wenn die Spaltgase denwhile a second plug 6, the chamber 3 from the operation of the reactor, when the fission gases

flüssigen metallischen Kühlmittel abschließt. Die freien Natriumspiegel nach unten drücken, wird dercompletes liquid metallic coolant. Pushing the free sodium levels down will be the

Unterseite der Schicht 6 a ist mit einer Schicht aus 45 Stopfen 26 durch das beladene Natrium verstopft,The underside of the layer 6 a is clogged with a layer of 45 plugs 26 by the charged sodium,

rostfreier Stahlwolle bedeckt, und ein verstopfendes jedoch entweichen die Gase durch die Abzugsleitungstainless steel wool covered, and a clogging one, however, the gases escape through the vent

Produkt 5 ist in a*.r Kammer 3 verteilt. Dieses Pro- · 28, deren Stopfen nicht verstopft ist und nur alsProduct 5 is distributed in a * .r chamber 3. This pro-· 28 whose stopper is not clogged and only as

dukt 5 verstopft den Stopfen 4, sobald der Druck der Filter wirkt.duct 5 clogs the plug 4 as soon as the pressure of the filter takes effect.

Spaltgase unter den des flüssigen metallischen Kühl- Bei der in Fig.5 gezeigten Ausführungsform er-Fission gases among those of the liquid metallic cooling In the embodiment shown in Fig.

mittcls absinkt, und wird durch diese Gase bis in die 5" kennt man wiederum die Stopfen 24' und 26'. DieThe plugs 24 'and 26' are again known by these gases down to the 5 ". The

Schicht 7 gedrückt, wenn dieser Druck ansteigt und das Abzugsleitung 28' besteht aus einem ebenfalls durchLayer 7 is pressed when this pressure rises and the drain line 28 'consists of a likewise through

flüssige Metall zurückdrückt. Die Gase werden dann einen Stopf?n 30' verschlossenen Ringka»ial. Das ver-pushing back liquid metal. The gases are then plugged into a 30 'closed ring conduit. The Ver-

durch die Schicht 7 und den Stopfen 6 abgeführt. stopfende Produkt S (gepulvertes Natriumoxid Na₂O,discharged through the layer 7 and the plug 6. constipating product S (powdered sodium oxide Na ₂ O,

Eine abgewandelte Ausführungsform eines vom das sich im Natrium in Form eines OberflächenfilmsA modified embodiment of one that resides in sodium in the form of a surface film Oberteil der Hülle 12 getragenen Spaltgasabzuges 16 35 verteilen kann) wird in den Mittelteil der KammerUpper part of the shell 12 carried cracked gas vent 16 35 can distribute) is in the middle part of the chamber

ist in Fi g. 3 gezeigt. In dieser Figur besitzt der Spalt- 23' gegeben, bevor das Kcrnbrennstoffelement in denis in Fig. 3 shown. In this figure the gap 23 'is given before the fuel element enters the

gasabzug ein senkrechtes Rohr 20, das mit einem an Kernreaktor eingesetzt wird, und der Stopfen30' wirdgas discharge a vertical tube 20, which is used with a nuclear reactor, and the stopper 30 '

der Hülle 12 dicht, beispielsweise durch Schweißen, dadurch niemals verstopft.the shell 12 tight, for example by welding, thus never clogged.

verbundenen radialen Flansch 22 verschen ist. Die- Das pulverförmige Produkt kann entweder aus den scs Rohr 20 ist durch einen porösen Stopfen 24 ver- ^6o gewöhnlichen vom flüssigen metallischen Kühlmittelconnected radial flange 22 is given away. The powdery product can either be removed from the scs tube 20 through a porous plug 24 and is ^protected from the liquid metallic coolant

schlossen und in der Mitte eines die Hülle 12 vcr- mitgeführten Verunreinigungen, beispielsweise Natri-closed and in the middle of the casing 12 carried impurities, for example sodium

liingcrndcn Kanals 25 gehalten, der oberhalb des ' umoxid Na₂O im Fall einer Kühlung durch flüssigesLingcrndcn channel 25 held above the 'umoxid Na ₂ O in the case of cooling by liquid

Stopfens 24 geschossen ist und in seinem unteren Natrium, oder aus einem sehr feinkörnigen PulverStopper 24 is shot and in its lower sodium, or from a very fine-grained powder

Teil oberhalb des Flansches 22 Gasabzugöffnungen mit einer Korngröße von beispielsweise 1 bis 0,01 μ. 19 besitzt, welche die Verbindung mit dem flüssigen ⁶5 eines Alkali oder Erdalkaiioxids, von Siliciumdioxid,Part above the flange 22 gas exhaust openings with a grain size of, for example, 1 to 0.01 μ. 19 possesses which the compound with the liquid ⁶ 5 of an alkali or alkaline earth dioxide, of silicon dioxide,

Metall herstellen. Diese GasabzugöfTnungcn 19 sind Aluminiumoxid oder jedem anderen entsprechenden,Making metal. These gas exhaust openings 19 are aluminum oxide or any other equivalent,

von der Kammer 3 und dem Stopfen 24 durch einen zum Verstopfen des Stopfens 4 bzw. 24 geeignetenfrom the chamber 3 and the plug 24 through one suitable for plugging the plug 4 and 24, respectively

Stopfen 6 ähnlich dem der Fig. 1 und 2 getrennt, Material bestehen.Plug 6 similar to that of FIGS. 1 and 2 separately, consist of material.

Unabhängig von der AiS der gewühlten Aiisführungsform wird der Spaltgasabzug stets sicher verschlossen, wenn der Druck der Spaltgase den Druck ties llüssigcn metallischen Kühlmittels nicht übersteigt, und öffnet sich automatisch, wenn keine Ocfahr des Eindringens von Metall in die Hülle mehr besteht und die Abführung der Spaltgase erforderlich ist.Regardless of the AiS of the chosen form of execution the cracked gas vent is always securely closed when the pressure of the cracked gases exceeds the pressure does not exceed the liquid metal coolant, and opens automatically when there is no longer any risk of metal penetrating into the envelope exists and the removal of the fission gases is required.

Claims

Claims:! 0

1. Fuel Tclcmcnt for by cycle of a liquid alkali metal-cooled nuclear reactors, which contain a mass of KcrnbrcnstnfTinalcrial contains in a vertical elongated envelope provided with a cracked gas vent, thereby characterized in that the cracked gas exhaust / ug a vertical tube (2; 20) firmly connected to the end section of the casing (12) is seated, into which a first stopper (4; 24) made of porous material is inserted, which on its from Nuclear fuel side facing away from a chamber (3; 23) closes on its other ropes from liquid metallic coolant through a second plug (6; 26) made of porous material is separated, and inside the chamber a powdery product (5) is contained, which with a layer of liquid metal which has passed through the second plug stands and when it comes into contact with the most stopper (4; 24) this is opposite to the liquid metal seals, while when the product (5) comes into contact with the second stopper (6; 26) the discharge the fission gases is possible.

2. KcrnbrennstofTclcmcnt according to claim 1, characterized in that the powdery. Product is sodium oxide when the liquid metal serving as a coolant is sodium.

3. KcrnbrcnnstofTelemcnt according to claim 1, characterized characterized in that the powdery product is a powder which has one of the pores read most of the stopper (4; 24) sealing film can form.

• I. Fuel fuel Tclcmcnt according to claim 3, characterized in that the powder consists of an alkali or alkaline earth oxide, aluminum oxide or silicon dioxide, if the liquid metal is sodium.

5. KcrnbrennstolTclcmcnt according to one of claims 1 to 4, characterized by an im Filtcrmatcrialschicht (7) arranged inside the chamber (3) and covering the second stopper (6) to hold back the powdery product.

6. Kernbrcnnstoffclement according to claim 5, characterized in that the filter material layer (7) for retaining the powdery stainless steel wool product and that thereof covered second stopper (6) from a sequence of layers (6 «, 66) made of materials, the pore diameter of which decrease more and more towards the environment (towards the outside), exist.

7. KcrnbrcnnstofTelemcnt according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cracked gas discharge line (2; 25) from an extension opening into the liquid metallic coolant the envelope (12) surrounding the chamber (3; 23) and the second stopper (6) is formed.

8. KernbrennstofTelcmcnt according to one of claims 1 to 6, characterized by a Channel or a discharge line (25; 28) for discharge of the fission gases, which are parallel to the perpendicular to the one closed by the first plug Tube (20) runs and extends from the upper part of the chamber (3; 23) to the liquid metal on the other side the stopper continues.

9. KernbrcnnstofTclemcnt according to claim 8, characterized in that the cracked gas extraction line (28; 28 ') is arranged inside an extension (25) of the shell (12) and on one opens into the chamber (23) above the highest level of the liquid metal, whereby a passage free of the powdery product for the fission gases is formed.

1 sheet of drawings