DE2051064A1 - Core for a combined fast converter breeder reactor - Google Patents
Core for a combined fast converter breeder reactorInfo
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Description
BW 621/CE 2939BW 621 / CE 2939
2'J. 8. 70 kö/ko2'J. 8. 70 ko / ko
Anmelders Combustion Ei^Uieering, Inc. Windsor, Connecticut, U.S.A.Applicant's Combustion Egg ^ Uieering, Inc. Windsor, Connecticut, U.S.A.
Kern für einen kombinierten schnellen Konverter Brüter-ReaktorCore for a combined fast Converter breeder reactor
Der Erfolg von Leichfcwas3er- oder thermischen Reaktoren, die Uran als Brennstoff verwenden, hat eine grosse Bedeutung fUr die Verwendung solcher Kraftwerke in der Zukunft. Der Uranverbrauch der schon in Auftragggegebenen Kraftwerke ist nicht länger klein im Verhältnis zu den geschätzten Uranreserven. Deshalb muss eine langfristige Brennstoffversorgung gesichert werden, wenn die Erzeugung von Energie durch Kernkraftwerke weiter aufgebaut werden soll.The success of light or thermal reactors which use uranium as fuel is of great importance for the use of such power plants in the future. The uranium consumption of those already commissioned Power plants is no longer small in relation to the estimated uranium reserves. Therefore must be long-term Fuel supplies are secured if the generation of energy by nuclear power plants is further built up shall be.
Am Vielverspreohensten fUr die Erzeugung von Kernenergie sind grosse schnelle Brut-Reaktoren. Sohnelle Brüter sind Reaktoren, die Plutonium als Brennstoff verwenden und gleichzeitig Plutonium aus dem Uran 2^8 mit einer Geschwindigkeit erbrüten, die grosser als die des Plutonium» abrandes 1st. Die Verdoppelungszeit «Ines solchen Reaktors 1st dl· Zeit, dl« erforderlich ist, ein· Plutoniumroenge su erbrüten, dl· als Spaltstoffinwntar für einen weiteren ldentisohen Reaktor ausreioht.Most promised for the production of nuclear energy are large fast breed reactors. Are sonic breeders Reactors that use plutonium as fuel and at the same time incubate plutonium from uranium 2 ^ 8 at a rate that is greater than that of plutonium » abrandes 1st. The doubling time «Ines such a reactor If the time required is a quantity of plutonium su breeding, dl Identical reactor is sufficient.
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Einmal in Betrieb, erzaugen Bi'Uter Plutonium ai.n fipaltBtof ι* fUr weitere Reaktoren, jedoch ist eine PIu ton !unique! fs I1Ur das anfängliche SpaltetoffInventar dor Brut-Reaktor m or forderlich, bis genügend Brüter da sind, die sich uelbat erhalten können. Diese Quelle muss relativ gross sein, wenn ein grosses Netz von Brütern schnell in Betrieb gestallt; werden soll. Der grösste Teil dieses Plutoniums wird von Konverter-Reaktoren erzeugt werden, die Uran 235 Vi« Brennstoff verwenden und Uran 238 in Plutonium Uberführtm. Ana lysen haben gezeigt, dass piuteniumerzeugende Konvertor1 noch viele Jahre naoh der Einführung schneller Brut«*· gebraucht werden, um den Bedarf der sich schnell ausweitenden Kapazität der schnellen Brüter zu befriedigen. Z. D. bleibt der Konverter dl« Hauptquelle für Plutonium bis zum Jahr 2000, sogar wenn schnelle Brüter mit einer Verdopplungszeit von 7,2 Jahren bis 1985 erhältlich sind. Haben die Brüter jedoch nur im Mittel eine Verdopplungszeit von 20 Jahren, gleiten die Konverter die Hauptplutoniumquelle bis zum Jahr 2040.Once in operation, batteries generate plutonium ai.n fipaltBtof ι * for further reactors, but one PIuton is unique! fs I 1 For the initial fission material inventory in the breeding reactor, it is necessary until there are enough breeders that can survive. This source must be relatively large if a large network of breeders is to be put into operation quickly; shall be. Most of this plutonium will be produced by converter reactors that use 235 uranium fuel and convert 238 uranium to plutonium. Analyzes have shown that piutenium-producing converters 1 will be needed many years after the introduction of fast breeders in order to satisfy the needs of the rapidly expanding capacity of fast breeders. The converter remains the main source of plutonium until 2000, even when fast breeders with a doubling time of 7.2 years until 1985 are available. However, if the breeders only have an average doubling time of 20 years, the converters slip the main plutonium source until 2040.
Die gesamte Uranmenge, die letztlich für ein Konverter-= Brüter-Reaktor-Netζ erforderlich ist, hängt direkt ab von dem Verhältnis der verbrauchten Tonnen von Natururanoxyd pro erzeugtes kg spaltbaren Plutoniums, das bei einem bestimmten Konvertertyp abfällt Dieses Verhältnis 1st für sohneil· Konverter wesentlich kleiner, vielleicht nur halb •o gross oder weniger, als für Leiohtwaseer oder thermische Konverter. Deshalb war« ·β sehr günstig, sohnelle Konverter zusammen alt eohnellen Brütern su verwenden, um den Brennstoffverbrauch zu senken. Dae gilt auoh, obwohl schnelle Konverter verglichen Hit thereisehen Konvertern bei der Erzeugung von Energie wirtschaftlioh begrenzt sind. Kompensiert wird dies duroh die waohsende Plutoniummeng·, die pro Einheit der elektrischen Auegangeleitung produziert wird. Dae Ziel ist, die Brüter sohneller in der Netzwerk einzubringen und den Uranverbrauoh iu verringern.The total amount of uranium that is ultimately required for a converter = Breeder Reactor Netζ is required depends directly on the ratio of the tons of natural uranium oxide consumed per kg of fissile plutonium produced, which falls with a certain converter type. This ratio is for sohneil · converter much smaller, maybe only half • o large or less, than for Leiohtwaseer or thermal Converter. Therefore «· β was very cheap, similar converter Use together old breeders to reduce fuel consumption. This applies auoh, although fast Converters compared Hit these converters at the Generation of energy are economically limited. This is compensated by the increasing amount of plutonium, which per Unit of the electrical Auegangeleitung is produced. The aim is to bring the breeders more into the network and reduce uranium consumption.
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Fin we*1 terer J unkt, der bei sohne5len Reaktoren betrachtet werden ιηυππ, ist der normal erweise poeiHve Reaktivität^ Koefflziert ftui ürund der Blasenbildung im Kühlmittel. In thermischen Reaktoren, z. B Leichtwasserreaktorenj Sussert sich Blasenbildung des Kühlmittels in einer lokalen Verringerung der Moderatorkonzentraticn, die ihrerseits einen Abfall der Reaktivität zur Folge hat. Deshalb ist dieser 6JCVp vom thermischen Reaktor inhärent stabil. Bei schnellen Reaktoren gilt dies nicht, da bei ihnen das Energiespektrum der Neutrons härter ist, d. h. die mittlere Energie der Neutronen hWier ist, wenn im Kühlmittel Blasenbildung auf= tritt. Die grössere Härte des Spektrums äussert sich ihrerseits in ejn<«m Anstieg der mittleren Anzahl von Neutronen, die pro absorbiertes Hautron im Brennstoff erzeugt werden. Diese Ejlgenrchaft zusammen mit der fallenden Absorption von Neutronen im Kühlmittel haben einen positiven Koeffizienten der Reaktivität auf Grund der Blasenbildung zur Folge. Ausser dem wäre der Koeffizient der Kühlmitteldichte negativ, d. h. die Reaktivität würde mit fallender Kühlmitteldichte steigen. Wenn diese Erscneinung durch andere Faktoren, wie z. B. die geometrische Anordnung dee Kerns, mit der der wachsende Neutronenleckverlust, der die Blasenbildung begleidet, verstärkt wird, nicht Uberkorapensiert werden kann, bleibt der gesamte Koeffizient der Aktivität positiv und bedeutet ein Sicherheitsrisiko. Sogar wenn der gesamte Koeffizient der Reaktivität durch geomettische Anordnung, die den Neutronenleckverlust verstärkt, so klein wie möglich gehalten wird, let der lokale Reaktivitäts-Koeffizient in Zentrum des Kerne, wo der Neutronenleckverlust an sich klein let, noch immer positiv genug, um eine Gefahr zu bilden-.Fin we * 1 more excellent J oint, which are considered at sohne5len reactors ιηυππ, the normal legally poeiHve reactivity ^ Koefflziert ftui is ürund bubbling in the coolant. In thermal reactors, e.g. B Light water reactors If the coolant forms bubbles, this results in a local reduction in the moderator concentration, which in turn results in a decrease in reactivity. Therefore this 6 JCVp from the thermal reactor is inherently stable. This does not apply to fast reactors, because the energy spectrum of the neutrons is harder, ie the mean energy of the neutrons is hWier when bubbles form in the coolant. The greater hardness of the spectrum is itself expressed in an increase in the mean number of neutrons which are produced in the fuel per absorbed skin electron. This effect together with the decreasing absorption of neutrons in the coolant result in a positive coefficient of reactivity due to the formation of bubbles. In addition, the coefficient of the coolant density would be negative, ie the reactivity would increase with decreasing coolant density. If this is caused by other factors such as B. the geometric arrangement of the nucleus, with which the growing neutron leakage, which accompanies the bubble formation, cannot be overcorapensated, the entire coefficient of activity remains positive and represents a safety risk. Even if the total coefficient of reactivity is kept as small as possible by geometrical arrangements that increase neutron leakage, the local reactivity coefficient in the center of the nucleus, where the neutron leakage itself is small, is still positive enough to be a hazard to build-.
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Um dieses Sicherlieitsrisiko zu vermeiden., sind Reaktorkerne für schnelle Brüter gebaut worden {US-Patent 3 287-224), die j η einem zentralen Bereich Uran. 23Ji und Thorium 232, und in einem mittleren Bereich Plutonium und Uran 238 ent= halten und von einem Blanket umgeben sind. Diese Reaktoren haben jedoch den ernstlichen Nachteil, dass Thorium und Uran 233 in der Natur nicht in grösserern Ausmass auftreten.In order to avoid this safety risk, are reactor cores for fast breeders (US patent 3 287-224), which j η a central area uranium. 23Ji and Thorium 232, and in a central area plutonium and uranium 238 ent = and are surrounded by a blanket. However, these reactors have the serious disadvantage that thorium and Uranium 233 does not occur in nature on a large scale.
Ea ist eine Aufgabe der Erfindung, c*1.neu Reaktorkern anzu~ geben, der bei einem schnellen Reaktor die Konversion und das Brüten kombiniert, natürliches Uran 235 als Brennstoffkomponente verwendet und die Sicherheitsrisiken auf Grund eines positiven Reaktivitäts-Koeffizianten durch Blasenbildung im Kühlmittel bei einem schnellen Brüter vermeidet.It is an object of the invention to specify a new reactor core that combines conversion and breeding in a fast reactor, uses natural uranium 235 as a fuel component and contributes to the safety risks due to a positive reactivity coefficient due to the formation of bubbles in the coolant a fast breeder avoids.
Gemüss der Erfindung geschieht dies durch einen zentralen Konverterbereich, der spaltbares Uran 235 und brütbares Uran 238 enthält, einen mittleren Brüterbereich, der auf den Konverterbereich folgt und spaltbares Plutonium und brütbares Uran 238 enthält und ein äusseres Blanket, das die Konverter- und Brüter-Bereiche umgibt und brütbares Uran 238 enthältAccording to the invention, this is done by a central one Converter area, the fissile uranium 235 and the breeding Contains uranium 238, a middle breeder area following the converter area and fissile plutonium and 238 contains fertile uranium and an outer blanket that surrounds the converter and breeder areas and is fertile Contains uranium 238
Ausserdem umgibt der Brüter-Bereich den zentralen Konverter-Bereich sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung und das Blanket umgibt die Konverter- und Brüter-Bereiche ebenfalls in horizontaler und vertikaler RichtungThe breeder area also surrounds the central converter area both in the horizontal and vertical direction and the blanket surrounds the converter and breeder areas also in the horizontal and vertical direction
Bei der Anordnung nach der Erfindung ergeben sich folgende Vorteile. Da die Neutronen-Wirkungsquerschnitte von Uran 235 und von Plutonium sich mit der Neutronen-Energie verschieden verhalten, hat es sich herausgestellt, dass schnelle Reaktoren, die mit Uran 235 bestückt sind (d.h. schnelle Konverter) eine beträchtlich niedrigere TendenzThe arrangement according to the invention has the following advantages. Because the neutron cross sections of uranium 235 and behave differently from plutonium with the neutron energy, it has been found that fast reactors loaded with uranium 235 (i.e. fast converters) have a considerably lower tendency
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zu positiven Reaktivität^-Koeffizienten auf Grund der Blasenbildung besitzen als schnelle Reaktoren, die mit Plutonium bestückt sind (d. h. schnelle Brüter). Darüberhinaus wird, wenn ein Teil des Plutoniums eines schnellen Brüters durch Uran 235 ersetzt wird, die Tendenz zu einem positiven ReaktivLtäts-Koeffizienten verringert Wenn das Uran 235 vorzugsweise im Zentrum des Reaktorkerns konzen«* triert wird, wo die Tendenz zu einem positiven Reaktiv! täts<-> Koeffizienten am Schwlerglsten zu beherrschen ist, ist der dämpfende Effekt des Urans 235 am grössten verteilt.too positive reactivity ^ coefficients due to the Bubble formation have as fast reactors that with Are equipped with plutonium (i.e. fast breeders). In addition, if part of the plutonium is a rapid Breeder is replaced by uranium 235, the tendency to one positive ReaktivLtäts coefficient decreases Uranium 235 preferably concentrated in the center of the reactor core «* where the tendency towards a positive reactive! ity <-> If coefficients can be mastered most difficultly, the dampening effect of uranium 235 is most widely distributed.
Ein weiterer Portschritt in der Reaktorsicherheit durch die Verwendung von Uran 235 anstelle von Plutonium ist der grössere Anteil gebremster Neutronen, die bei seiner Spaltung entstehen, und die die Geschwindigkeit von Leistungs· änderungen auf Orund von Reaktivitätsänderungen dämpfen. Wiederum hat das Uran 235 die beste Wirkung, wenn es nahe dem Zentrum des Reaktorkerns konzentriert ist, wo ein Neutron die grössten Auswirkungen bezüglich der Kettenreaktion hat.Another port step in reactor safety the use of uranium 235 instead of plutonium is the greater proportion of the braked neutrons that are produced in his Cleavage arise, and the speed of performance Attenuate changes to or and from reactivity changes. Again, the uranium 235 has the best effect when it is close is concentrated in the center of the reactor core, where a neutron has the greatest impact on the chain reaction.
Vorliegende Erfindung betrifft also eine Anordnung von spaltbarem und brütbarem Material im Kern eines Kernreaktors die die Sicherheitsrislkeja vermeldet, die auf Grund des positiven Reaktivitäts-Koeffizienten durch Blasenbildung bei schnellen Brütern, die den Anteil der wirksam gebremsten Neutronen erhöht ohne dme Brüten und die wirtschaftlichen Charakteristiken solcher schneller Brüter wesentlich zu beeinträchtigen. Im Hinblick auf die Tatsache, dass Konverter In Verbindung mit schnellen Brütern für die Plutonium-Ver sorgung verwendet werden müssen und im Hinblick auf die Tatsache, dass es günstig 1st, dazu schnelle Konverter zu ver-The present invention thus relates to an arrangement of fissile and incubable material in the core of a nuclear reactor who reports the security risks due to the positive reactivity coefficients due to the formation of bubbles in fast breeders, which reduces the proportion of those effectively slowed down Neutrons increased without stupid brooding and the economic Significantly affect the characteristics of such fast breeders. In view of the fact that converter In connection with fast breeders for the Plutonium Ver supply must be used and in view of the fact that it is cheap to have fast converters
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wenden, schlägt die Erfindung also vor, duns die Kon'/er ο Lon und das Brüten in einom einzigen schnellen Reaktor kombiniert; wird. Das würde die Korabination der Sicherheit der mit Uran 2jii> bestückten Konverter mit der hohen Ausbeute beim Brüten beider Reaktortypen bedeuten.turn, the invention suggests duns the Kon '/ er ο Lon and breeding combined into a single rapid reactor; will. That would be the coordination of the safety of the uranium 2jii> equipped converter with the high yield when breeding both Reactor types mean.
Die Erfindung wird Jetzt anhand der beigefügten Zo Löhnungen beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:The invention will now be carried out with the aid of the accompanying drawings described. In the drawings show:
Figur Is Teilwelse im Schnitt die Seitenansicht ui.uua Kernreaktors;Figure Is part catfish in section the side view ui.uua Nuclear reactor;
Figuren 2 und 2; sohematlsch senkrechte und horizontaleFigures 2 and 2; sohematlsch vertical and horizontal
Schnitte durch den Reaktorkern;Cuts through the reactor core;
Figuren 4, 5 und 6 s senkrechte Schnitte durch BrennetäbeFigures 4, 5 and 6 s vertical sections through focal rods
für verschiedene Bereiche dea Reaktorkerns. for different areas of the reactor core.
Bei söhneIlen Reaktoren können die Wirkungen des härteren Neutronenspektrums und der gesteigerten Neutronenproduktion durch die Blasenbildung im Kühlmittel zur Erzeugung eines negativen Reaktivitäts-Koeffizienten kompensiert werden, wenn gleichzeitig mit der Blasenbildung der Neutronenleokverlust aus dem spaltbaren Material beträchtlich erhöht wird. Bei verhältnismässig kleinen schnellen Brütern 1st der Neutronen Leckverlust verhältnismässig gross und erhöht sich bei der Blasenbildung im Kühlmittel so, dass insgesamt ein negativer Koeffizient der Reaktivität entsteht. Jedoch 1st; bei grossen schnellen Brütern die Wirkung des NeutronenleckVerlustes weniger bedeutend, derm die wachsende Härte des Spektrums und die erhöhte Neutronenproduktion geben Anläse zu einem Anstieg der Reaktivität. Dieses Problem 1st am Ernstesten im Zentrum des Reaktorkern, wo der Leckverlust am Kleinsten 1st.In the case of similar reactors, the effects of the harsher Neutron spectrum and the increased neutron production due to the formation of bubbles in the coolant to generate a negative reactivity coefficients are compensated if simultaneously with the bubble formation of the neutron leakage from the fissile material is increased considerably. In the case of relatively small, fast breeders, the first is the neutron Leakage is relatively large and increases when bubbles form in the coolant so that an overall negative Coefficient of reactivity arises. However 1st; at large fast breeders the effect of neutron leakage less important is the increasing hardness of the spectrum and the increased neutron production give rise to an increase in reactivity. This problem is the most serious in the center of the reactor core, where the leakage loss is smallest 1st.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird der zentral« Teil des Kerns einer? Coline ."U en Reaktors durch ein on Konverter-Bereich ersetzt, in dom Uran 235 anstelle des Plutoniums a3.s Spaltstoff verwendet wird. Das Problem dos Reaktivität!?-Kopff3 dienten auf Grund der Blasenbildung, ist bei Uran 2/55 kleiner als bej. Plutonium. Dies hat folgende Gründe? (3.. der Spaltquerschnitt für Plutonium steigt mit der Neutronenenergie, dagegen fällt der Spaltquerschnitt des Urans 235 in dem interessierenden Energiebereich. {?.. Der Abfall des Verhältnisses von Einfang- zu Spaltprozessen mit wachsender Neutronenenergie ist bei Plutonium grosser als bei Uran 235 in dem für trosse schnelle Reaktoren in Betracht kommenden Energlebere5oh. (3. Der Anteil an gebremsten Neutronen ist bei Uran 235 grosser als bei Plutonium. Das bedeutet, dass ein bestimmter Reaktivitäts-Anstieg, z.B. auf Grund der Blasenbildung im Kühlmittel, sich in einem kleineren oder langsameren Anstieg der abgegebenen Leistung beim Uran 235 äussertAccording to the present invention, the central "part of the Core one? Coline. "U en reactor through an on converter area replaced, in dom uranium 235 is used instead of plutonium a3.s fissile material. The problem of reactivity!? - Kopff3 served Due to the formation of bubbles, it is 2/55 smaller for uranium as bej. Plutonium. The reasons for this are as follows? (3 .. the gap cross-section for plutonium increases with the neutron energy, on the other hand the fissure cross-section of uranium 235 falls in the energy range of interest. {? .. The decrease in the ratio of capture to cleavage processes with increasing Neutron energy is greater for plutonium than for uranium 235 in the one that comes into consideration for extremely fast reactors Energy liver 5oh. (3. The proportion of braked neutrons is with uranium 235 larger than with plutonium. It means that a certain increase in reactivity, e.g. due to the Bubble formation in the coolant results in a smaller or slower increase in the output of uranium 235 expresses
Figur 1 zeigt den schnellen Konverter-Brüter-Reaktor 10 der vorliegenden Erfindung. Innerhalb des Reaktorkessels 12 ist der Reaktorkern 14 aufgehängt, der aus einer Anzahl einzelner Brennelemente 16 besteht. Das Reaktor-Kühlmittel, das im Fall sehne]3ο Reaktoren normalerweise flüssiges Natrium ist, tritt durch umr Einlass 18 ein und strömt abwärts in den ringförmigen Raum zwischen dem Reaktorkessel 12 und der Kernumhüllung ?0. Dann strömt das Kühlmittel aufwärts durch den Reaktorkern 16 und tritt aus dem Auslass 22 aus.Figure 1 shows the fast converter breeder reactor 10 of the present invention. The reactor core 14, which consists of a number of individual fuel elements 16, is suspended within the reactor vessel 12. The reactor coolant, which is usually the case tendon] 3ο reactors liquid sodium passes through umr inlet 18 and flows downward in the annular space between the reactor vessel 12 and core wrap? 0th The coolant then flows upward through the reactor core 16 and exits the outlet 22.
Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch die Anordnung des brütbaren und spaltbaren Materials im Kern 14 nach der vorliegenden Erfindung. Im Zentrum des Kernebefindet sich ein Bereich 24, der Konverter~Bereich, der Uran 235 und Uran 238 enthält Das Uran 235 ist der Spaltstoff und das Uran 238 das brütbare Material, das während des Betriebs des Reaktors in Plutonium überführt wird. Der Konverter-BereichFigures 2 and 3 show schematically the arrangement of the incubable and fissile material in the core 14 according to the present invention Invention. In the center of the kernel there is a Area 24, the converter area, the uranium 235 and uranium 238 contains The uranium 235 is the fission material and the uranium 238 the incubable material which is converted into plutonium during the operation of the reactor. The converter area
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24 wird von dem Brüter-Bereich 26 umgeben, der spaltbares Plutonium und brütbares Uran 238 wie bei konventionellen Brütern enthält. Obwohl der Brüter-Bereich in der Darstellung den Konverter«Bereich sowohl in axialer als auch radialer Richtung umgibt, ist es beabsichtigt, dass der Brüter-Bereich den Konverter-Bereich nur in radialer Richtung umgibt und die Teile des Brüter-Bereichs, die oberhalb und unterhalb des zentralen Konverter-Bereichs liegen, weggelassen werden. Die genauen Einzelheiten der Anordnung und relativen Grossen von Konverter» und Brüter-Bereichen höngen stark von dem gewünschten Verhältnis von Konversion zu Brütern, als auch von dem Reaktivitäts-Koeffizienten ab. Der Brüter-Bereich des Reaktors wird von dem Blanket umgeben, das wie auch bei konventionellen Brütern abgebranntes Uran und brUtbares Uran 225 enthält. Das Blanket besteht aus dem radialen Teil 28 und den axialen Teilen 3024 is surrounded by the breeder area 26, the fissile Plutonium and fertile uranium 238 as with conventional ones Contains breeders. Although the breeder area in the illustration the converter «area in both axial and radial Direction, it is intended that the breeder area surrounds the converter area only in the radial direction and the parts of the breeder area that are above and below of the central converter area can be omitted. The exact details of the arrangement and relative sizes of converter 'and breeder areas depend heavily on the desired ratio of conversion to breeders, as well on the reactivity coefficient. The breeder area of the reactor is surrounded by the blanket, as is the case with conventional breeders contains spent uranium and fertile uranium 225. The blanket consists of the radial part 28 and the axial parts 30
Figuren 4, 5 und 6 stellen die verschiedenen Typen von Brennetäben dar, die zum Aufbau des In den Figuren 2 und dargestellten Reaktorkerne verwendet werden. Der Brennstab 32 wird in dem zentralen Teil des Reaktorkerne verwendet und enthält eine Kombination brütbaren, spaltbaren und abgebrannten Materials in der Weise, dass die drei getrennten Bereiche für Blanket, Konversion und Brüten aufgebaut werden können. Im oberen und unteren Teil des Brennstabs befinden sich Tabletten 34, die aus abgebranntem Uran bestehen. Obwohl nur zwei solcher Tab-letten dargestellt worden sind, versteht es sich, dass die Tabletten in Qrösae und Anzahl variieren können. Nach innen folgen auf die Blanket Tabletten 34, Tabletten 36, die aus einer Mischung von Plutonium und Uran 238 bestehen. Diese Tabletten 36 bilden den Brüter-Bereich des Reaktorkerne und liegen über und unter dem Konverter-Bereich Im Zentrum des Brennstabs 32 sind Tabletten 38 angeordnet, die eine Mischung von Uran 233 und Uran 238 enthalten und den zentralen Konverter-Bereich 24 des Reaktorkerns bilden.Figures 4, 5 and 6 illustrate the different types of Brennetäben represent the construction of the In Figures 2 and shown reactor cores are used. The fuel rod 32 is used in the central part of the reactor core and contains a combination of breeding, fissile and spent material in such a way that the three separate Areas for blanket, conversion and incubation can be set up. Located in the upper and lower part of the fuel rod tablets 34, which consist of spent uranium. Even though only two such tablets have been shown, understands it turns out that the tablets vary in size and number can. Follow the blanket tablets 34 inside, Tablets 36, made from a mixture of plutonium and uranium 238 exist. These tablets 36 form the breeder area of the Reactor cores and lie above and below the converter area In the center of the fuel rod 32 tablets 38 are arranged, which contain a mixture of uranium 233 and uranium 238 and form the central converter area 24 of the reactor core.
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Figur 5 zeigt den Brennstab 40» der In dem ringförmigem Bereich zwischen dem zentralen Konverter-Bereich und dem Blanket 28 verwendet wird, Dieser Brennstab 40 enthält die Tabletten j54, die In dem axialen Blanket-BsreJ.ch 30 Hegen und der Rest des Brennstaba enthält die Tabletten 36, d.le von dom einen axialen Blanket-Bereich zum andern reichen. Die TabLatten 36 des Brennstabs 40 bilden den radialen Brüter-Bereich, um den zentralen Konverter-Bereich. Der Brennstab 42 der Figur 6 dient·. ά\\ν Herstellung des radialen Blanket Bereichs 28. Dieser Stab enthält die Tabletten £4, di.e ihn auf seiner ganzen Länge mit abgebranntem Uran füLLen.Figure 5 shows the fuel rod 40 "of the in the annular region between the central region and the converter Blanket 28 is used, this fuel rod 40 contains the tablets J54, the in the axial Blanket-BsreJ.ch Hegen 30 and the rest of Brennstaba contains the tablets 36, i.e. all of them extend from one axial blanket area to the other. The tabs 36 of the fuel rod 40 form the radial breeder area around the central converter area. The fuel rod 42 of FIG. 6 is used. ά \\ ν production of the radial blanket region 28. This rod includes the tablets £ 4, di.e it on its entire length with spent nuclear uranium filling.
Obwohl das brUtbare und spaltbare Material in den Konverter- und Brüter Bereichen \\\i\ Mischung des brtltbaren MaterLaIs mit zwei verschiedenen Sorten spaltbaren Materials dargestellt würde, sind auch andere Anordnungen Innerhalb dee Bereichs der Erfindung möglich. Z. B. kann das brUtbare und spaltbare Material für Jeden dieser Bereiche des Kerns Ln verschiedenen Tablotten vorliegen, mit denen die Brennstäbe in geeigneter Anordnung bestückt sind.Although the brUtbare and fissile material would be presented the brtltbaren MaterLaIs with two different types of fissile material into the converter and breeder areas \\\ i \ mixture, other arrangements within dee of the invention are possible. For example, the core Ln be different Tablotten with which the fuel rods are fitted in a suitable arrangement, the brUtbare and fissile material for each of these areas.
Anlage J Patentansprüche Appendix J Claims
2 Blatt Zeichnungen mit
6 Figuren.2 sheets of drawings with
6 figures.
109828/1216 BAD109828/1216 BAD
Claims (3)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB1504025A (en) * | 1974-09-03 | 1978-03-15 | Hughes Aircraft Co | Microwave coupling device |
-
1970
- 1970-10-17 DE DE19702051064 patent/DE2051064A1/en active Pending
- 1970-12-16 JP JP45111974A patent/JPS499155B1/ja active Pending
- 1970-12-16 FR FR7045442A patent/FR2077557A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2477752A1 (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-11 | Kraftwerk Union Ag | Reactor core composed of polygonal elements - of fissile material each surrounded by polygonal elements of fertile material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2077557A1 (en) | 1971-10-29 |
JPS499155B1 (en) | 1974-03-02 |
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