DE1807801B2 - Einrichtung zum feststellen von gasen, insbesondere von spaltgasen, im kuehlkanal eines mit einer fluessigkeit gekuehlten kernreaktor-brennelements - Google Patents
Einrichtung zum feststellen von gasen, insbesondere von spaltgasen, im kuehlkanal eines mit einer fluessigkeit gekuehlten kernreaktor-brennelementsInfo
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- G21C17/04—Detecting burst slugs
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Description
20
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Feststellen
von Gasen, insbesondere von Spaltgasen, im Kühlkanal eines mit einer Flüssigkeit gekühlten
Kernreaktor-Brennelements, bestehend aus einem Zyklon, das dem Kühlmittel in dem Kanal eine
Rotationsbewegung aufzwingt, und einer im Zyklonzenirum vorgesehenen Detektionseinrichtung für die Gase.
Für die Überwachung von natriumgekühlten, schnellen Kernreaktoren ist die frühzeitige Entdeckung und
Lokalisierung von Hüllrohrschäden an einzelnen Brennstoffelementen besonders wichtig.
Aus der US-PS 32 34 101 ist eine Einrichtung zum feststellen von aus defekten Brennstäben austretenden
Spaltgasen bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung «verden die Gase im Zentrum einer Zyklonströmung
gesammelt und in einem darüber angeordneten Behälter aufgefangen. Von dort werden sie zum Nachweis zu
tiner geeigneten Detektionseinrichtung geleitet.
Bei einer weiterhin bereits bekannten Meßeinrichtung (EVANS, P.B.F.: »Instrumentation Problems in
I'.F.R.« Memorandum Reactor Engineering Laboratory, Risley, Lecture No. 53) werden ebenfalls die bei einem
Hüllrohrschaden in das Kühlmittel strömenden Spaltgate auf der Kühlmittelaustrittsseite infolge der Zentrifugenwirkung
des Zyklons im Zyklonzentrum angesammelt. Die Anwesenheit von Gas sollte nach diesem
Vorschlag durch eine Druckmeßeinrichtung die über Kapillarrohre beaufschlagt wird und die auf die
Knderung des statischen Druckes im Zyklon bei Anwesenheit von Gasen reagiert, festgestellt werden.
Die Druckmessung bereitet jedoch erhebliche techniüche Schwierigkeiten z. B. durch Verstopfen der langen
Kapillarrohre, so daß dieses Prinzip bisher wegen seinen Nachteilen nicht zur Anwendung gelangt ist.
Eine Detektionseinrichtung zur Messung der Kühlverhältnisse in Brennelementkassetten ist ebenfalls
bekannt (»Kernenergie« II. Jahrgang, Heft 3, [1968], ^o
Seiten 72 und 73), wobei die eigentliche Sonde beheizt iM und die Temperaturunterschiede zwischen Sondenwand
und Kühlmittel mittels eines Thermoelementes bestimmt werden. Diese bekannte Detektionseinrichtung
muß jedoch anstelle eines Brennelementes in den Reaktorkern eingeführt werden und vermag daher
gerade das betreffende Brennelement nicht mehr zu überwachen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik hat nun die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine Einrichtung
zum Überwachen von mit Flüssigkeit gekühlten Kernreaktor-Brennelementen, insbesondere zur Entdeckung
lokaler Brennelementstörungen bei mit Natrium gekühlten, schnellen Brutreaktoren zu schaffen, die
eine hohe Empfindlichkeit und eine -sehr kurze Ansprechzeit hat, um im Schadensfalle den Kernreaktor
schnellstmöglich abschalten zu können.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß in das Zentrum des Zyklons ein beheiztes Thermoelement als Detektionseinrichtung eingesetzt
wird. Zur beheizung kann das Thermoelement in einen Körper eingebettet sein, der spaltbares Material enthält.
Anstelle dessen ist jedoch auch eine elektrische Beheizung — z. B. in Form eines Mantelheizleiters —
möglich.
Für die Detektion werden hierbei die unterschiedlichen
Kühlungseigenschaften von Gas und Flüssigkeit ausgenutzt. Bei Anwesenheit von Gas anstelle von
Natrium im Zentrum des Zyklons zeigt das Thermoelement wegen der stark verschlechterten Wärmeabfuhr
einen raschen, annähernd linearen Temperaturanstieg. Infolge der schnellen Ansprechzeit dieser Einrichtung
ist es möglich, Hüllrohrschäden innerhalb weniger als einer Sekunde zu entdecken und zu lokalisieren.
Dadurch kann der Reaktor rechtzeitig abgeschaltet werden, ehe durch eine weitere Vergrößerung des
Schadens ein gefährlicher Betriebszustand entsteht. Die Meßeinrichtung kann so gestaltet werden, daß der
Temperaturfühler ausgewechselt werden kann. Außerdem wird die Funktionsfähigkeit des Fühlers nicht durch
die Anwesenheit von Natrium beeinflußt und kann auch während des Betriebes laufend überprüft werden.
Normalerweise, d. h. in Abwesenheit von Gas, kann der Temperaturfühler zur Messung der Natrium-Austrittslemperatur
benutzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Skizze erläutert:
Die Figur zeigt einen Ausschnitt eines Kühlkanals 1, der von flüssigem, durch ein Brennelement (nicht
dargestellt) erhitztem Natrium in Pfeilrichtung durchströmt wird. Das Zyklon wird von zwei in axialem
Abstand gehaltenen Strömungsleitkörpern 2,3 gebildet, von denen der eine Leitkörper 2 das Kühlmittel in
Rotation versetzt, während der zweite Leitkörper 3 die Strömung für den weiteren Transport wieder glättet.
Tritt nun infolge eines Hüllrohrschadens Spaltgas in das Kühlmittel ein, so sammelt es sich im Bereich der
Rohrachse 4 zwischen den beiden Leitkörpern 2 und 3 an. Damit verbunden ist ein Temperaturanstieg des
beheizten Thermoelementes 5, das in diesen Gasraum hineinragt und dessen Leitungen in einem Schutz- und
Montagerohr aus dem Reaktorbehälter heraus zu einem Meßgerät (nicht dargestellt) geführt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zum Feststellen von. Gasen, insbesondere von Spaltgasen, im Kühlkanal eines
mit einer Flüssigkeil gekühlten Kernreaktor-Brennelements, bestehend aus einem Zyklon, das
dem Kühlmittel in dem Kanal eine Rotationsbewegung aufzwingt, und einer im Zyklonzentrum
vorgesehenen Detektionseinrichtung für die Gase, gekennzeichnet durch ein beheiztes Thermoelement
(5) als Detektionseinrichtung.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoelement in einen spaltbares
Material enthaltenden Körper eingebettet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoelement elektrisch, z. B.
mit einem Mantelheizleiter, beheizt ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681807801 DE1807801C3 (de) | 1968-11-08 | Einrichtung zum Feststellen von Gasen, insbesondere von Spaltgasen, im Kühlkanal eines mit einer Flüssigkeit gekühlten Kernreaktor-Brennelements | |
BE740385D BE740385A (de) | 1968-11-08 | 1969-10-16 | |
FR6936410A FR2022846A7 (en) | 1968-11-08 | 1969-10-23 | Detection of fission gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681807801 DE1807801C3 (de) | 1968-11-08 | Einrichtung zum Feststellen von Gasen, insbesondere von Spaltgasen, im Kühlkanal eines mit einer Flüssigkeit gekühlten Kernreaktor-Brennelements |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1807801A1 DE1807801A1 (de) | 1970-06-11 |
DE1807801B2 true DE1807801B2 (de) | 1976-09-23 |
DE1807801C3 DE1807801C3 (de) | 1977-04-28 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1807801A1 (de) | 1970-06-11 |
FR2022846A7 (en) | 1970-08-07 |
BE740385A (de) | 1970-04-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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