DE2129809B2

DE2129809B2 - Siedewasserreaktorkern

Info

Publication number: DE2129809B2
Application number: DE19712129809
Authority: DE
Inventors: Bo Dipl.-Ing. Västeraas Fredin (Schweden)
Original assignee: Aktiebolaget Asea-Atom, Västeraas (Schweden)
Priority date: 1970-06-18
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2129809A1; SE334955B; FR2095331A1; FR2095331B1; GB1341270A

Description

Die Erfindung betrifft einen Siedewasserreaktorkern mit mehreren langgestreckten parallelen Brennstoffkassetten mit gleichmäßigem, im wesentlichen polygonalem Querschnitt, von denen jede mehrere vertikale Brennstäbe und mehrere nicht als Brennstäbe ausgeführte Rohre enthält, wobei die genannten Brennstäbe wenigstens spiegelsymmetrisch angeordnet sind und eine überwiegende Anzahl mehrerer über den ganzen Querschnitt der Brennstoffkassette gleichmäßig verteilter, sämtlichen Schnittpunkten eines gleichmäßigen Rautennetzes entsprechender Positionen aufnehmen, während die genannten Rohre in den übrigen dieser Positionen angeordnet sind und bei Reaktorbetrieb vom Wasser durchströmt werden.

Die schwedische Patentschrift 324019 (deutsche Patentanmeldung P 1960211.0) beschreibt einen Siedewasserreaktor, dessen Kern aus mehreren Kerneinheiten und einer Brennstoffkassette aufgebaut ist. Jede Kerneinheit besteht aus einem nach oben einschiebbaren und nach unten herausziehbaren Fingersteuerstab mit mehreren parallelen Absorberfingern, die längs des Urnfanges zweier konzentrischer Ringe verteilt sind. Die Brennstoff kassette hat mehrere parallele, vertikale Brennstäbe, die in einem gleichmäßigen hexagonalen Gitter angeordnet sind, sowie in Brennstabpositionen des Gitters angeordnete Leitrohre für die Absorberfinger. Die Brennstoff kassetten sind dicht nebeneinander mit unbedeutenden oder auch ohne Zwischenräume angeordnet, die Leitrohre werden bei Reaktorbetrieb von Wasser zum Kühlen der Absorberfinger durchflossen.

Bei diesem bekannten Reaktor sind Wasserspalte zwischen den Breniisioffkassetten somit so weit wie möglich vermieden worden, um den internen Γ ormfaktor auf den Wert 1 hin zu senken. Jedoch hat die Forderung auf unbedeutende Spalte mehrere kost-

spielige Folgen auf Grund der hohen Präzision, die in Hinsieht auf Geradheit, Genauigkeit betreffend Abmessungen und Lage im Reaktor für die betreffenden Komponenten notwendig ist.

Aus der Zeitschrift »AEG-Mitteilungen« I960, Seiten 595, 598, 6Ü2 und der Zeitschrift »Atomkernenergie« 1964, Seiten 391, 393 sowie der französischen Patentschrift 1 469 745 sind Reaktorkerne bekannt, bei denen zwischen den Kassetten reiativ große Spalte vorhanden sind, ü;e bei Betrieb Wasser enthal-

^ao ten. Dagegen enthalten die brennstoffkassetten dieser bekannten Reaktorkerne keine Rohre für die Wasserdurchströmung. Bei dieser relativ konzentrierten Kühlwasserverteilung wird ein günstiger Formfaktor nicht erreicht.

^a5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reaktorkern der eingangs erwähnten Art derart zu konstruieren, daß die Absenkung des internen Formfaktors auf 1 erreicht wird, ohne daß die Kassetten mit Rücksicht auf einen verschwindend kleinen Spalt zwischen benachbarten Kassetten mit sehr hoher Präzision hergestellt und bewegt werden müssen.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Siedewasserreaktorkern dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise zumindest in einem zentralen Teil der Kerns jede Brennstoffkassette von einem Spalt umgeben ist, der bei Reaktorbetrieb Wasser enthält, und daß die Spalte eine solche Breite haben, daß bei Reaktorbetrieb das nichtsiedende Wasser in ihnen und in den Rohren im wesent- liehen gleichmäßig über den Kernquerschnitt verteilt ist.

Bei dem Siedewasserreaktorkem nach der Erfindung wird der interne Formfaktor praktisch dadurch auf 1 reduziert, daß das nichtsiedende Wasser sowohl in den Spalten zwischen den Kassetten als auch in den Rohren so gleichmäßig wie nur möglich über den Kernquerschnitt verteilt worden ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

So Fig. 1 schematisch den unteren Teil eines Siedewasserreaktors mit einem Kern gemäß der Erfindung, F i g. 2 schematisch im Querschnitt vier in einem Viereck angeordnete Brennstoffkassetten mit schmalen Rohren,

F i g. 3 einen Teil von F i g. 2 in größerem Maßstab, und zwar ein schmales Leitrohr mit Absorberfinger, das von acht in einem Viereck angeordneten Brennstäben umgeben ist, und acht Abstandshalterelemente, die federnd an den Brennstäben anliegen und aneinander und an dem Leitrohr befestigt sind,

Fig. 4 schernatisch im Querschnitt vier in einem Viereck angeordnete Brennstoffkassetten mit größeren Rohren,
Fig. 5 im größeren Maßstab ein größeres Leitrohr

mit Absorberfinger, das von zwölf in einem Viereck angeordneten Brennstäben umgeben ist, und zwölf Abstandshalterelemente, die federnd an den Brennstäben anliegen und aneinander und an dem Leitrohr

F i β 6 und 7 schematisch im Querschnitt Varianten von vier in einem Viereck angeordneten Brennstoffkassetten mit kleinen Rohren und

Fi β 8 schematisch im Querschnitt mehrere Brennstoff kassetten, die teils von kleinen, teils von großen Spalten voneinander getrennt sind.

Der in Fig. 1 gezeigte Siedewasserreaktor hat einen Kern 1, ist aus vertikalen Kerneinheiten 2 aufgebaut, von denen nur eine gezeigt ist. Jede Kerneinheit besteht aus einer Brennstoffkassette 3 und einem Steuerstab 4. Der Kern ist von einem Moderatorgefäß 9 und dieses wiederum von einem Reaktordruckgefäß 10 auf solche Weise umgeben, daß sich zwischen beiden ein vertikaler, rohrförmiger Spalt U bildet. Für die Zwangsumwälzung des Kühlwassers des Reaktors sind in dem unteren Teil des Spaltes 11 mehrere nicht gezeigte reaktorintere Umwälzpumpen aneeordnet, die Wasser aus dem Spalt saugen und es unter und durch den Kern nach oben befördern.

Die Steuerstäbe 4 bestehen für die in Fig. 2 bis 5 eezeigten Ausführungsbeispiele aus einem sogenannten Fingersteuerstab mit mehreren parallelen, vertikalen und gleich langen Absorberfingern 5. deren u.vtere Enden an einer gitterartigen Befestigungsplattc 8 befestigt sind, die von einer Stange 6 eines Antriebsorgans 7 getragen wird. Die BefeMignngsnlntte wird in seitlicher Richtung von einem umgebenden Steucrstableitrohr 12 geführt, das sich vom Boden des Reaktordruckgefäßes 10 bis zu dem Kern 1 erstreckt. D(C Stange 6 hat einen oberen Steuerstabschaft und eine untere Antriebsstange, die mit einer nicht gezeigten, von der Oberseite des Kerns her betätigten Kupplung verbunden sind, so daß der Steuerstab von dem Antriebsorgan gelöst und aus dem Kern herausgezogen werden kann. In dem in Fig. 8 gezeigten Ausfi.hrungsbeispiel soll ein Steuerstab mit kreuzförmigem Querschnitt verwendet werden, der in dem kreuzförmigen breiten Spalt verläuft, während bei ilen in F i g. 6 und 7 gezeigten Ausf iihmngsbeispielen ein beliebiger Stcuerstab gewählt werden kann.

Die Brennstoffkassette 3 wird von dem oberen Ende desSteuerstableitmhres 12 getragen und enthält (siehe Fig. 2 und 4) mehrere Brennstäbe 13, die in einem regelmäßigen, quadratischen Gitter angeordnet sind, mehrere Rohre 14. die in Brennstahposmonen indem Gitter angeordnet sind und von denen ein Teil. 2 B die Hälfte. Leitrohre 14'für die Absorbcrfinuer bildet, ein Mantelrohr 15. das das Bündel von Brer, n stäben und Rohren umgibt, eine nicht gezeigte, quer liegende, perforierte oder gitterartige Trägerplatte fur die Brennstäbc.die an den unteren Enden der Rohre 14 befestigt ist. sowie mehrere auf verschiedenen Ni veaus über der Trägerplatte angeordnet nicht gezeigte Abstandshalter, die die Br* nnstäbe radial si;nzen (Fig. 3 und 5) und federnd an den Brcnnstabcn anliegen. Abstandshaltcrelemente 16 umgeben je einen Brennstab 13 und sind miteinander und den Roh ren 14 fest verbunden. In üblicher Weise bestehen die Brennstäbe 13 aus in Brennstoffhülsen 17 aus Zirkoniumlegierung eingeführten Stücken 18 aus einem keramischen Kernbrennstoff wie UO₂. Zwecks Kühlung der Brennstäbe wird der Haupttcil des zirkulic renden Kühlwassers zwischen den Brennstäben nach oben geleitet, während ein Teil des Kühlwassers in den Rohren 14 durch die Brenmtoffkassetie und ein weiterer Teil zwecks Kühlung der Absorherfinger durch die Leitrohre 14* geleitet wird. Zumindest jedes Leitrohr ist unten mit einem nicht gezeigten, gedros selten Einlauf versehen, wobei die Drosselung bewirkt daß der Kühlwasserfluß durch die Leitrohre unabhängig davon ist, wie weit der Steuerstab in den Kern eingeschoben ist.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch vier vonein- -ander abgegrenzte Brennstoffkassetten 3. Jede„" Brennstoffkassette ist von einem im wesentlichen gleichmäßig breiten Spalt 19 umgeben, der wahrend ίο des Reaktorbetriebs mit Wasser gefüllt ist. In jeder Brennstoffkassette sind in Karomuster elf mal elf Positionen angeordnet, die elf mal elf einander im rechten Winkel schneidende Reihen bilden. Von den einhunderteinundzwanzig Positionen sind sechsundt5 neunzig mit Brennstäben 13 und fünfundzwanzig mit Rohren 14 besetzt. Jede einem Wasserspalt 19 nächstliegende Position ist mit einem Brennstab besetzt. Ausgehend von der auf diese Weise gebildeten äußeren Reihe oder Rahmen von Brennstäben ist jede ao zweite Position in jeder zweiten Reihe mit einem Rohr 14 besetzt. Jedes Rohr nimmt nur eine Brennstabposition in Anspruch und hat, wie aus Fi g. 3 hervorgeht, einen liehen Außendurchmesser, daß die Außenseiten der angrenzenden Abstandshalterelemente 16 di- »5 rekl an dem Rohr 14 anliegen. Sind die Rohre 14 dünnwandig, was zu bevorzugen ist, kann es notwendig sein, daß sie an den Beftstigungspunkten für die angrenzenden Abstandshalterelemente 16 orincn verstärkt werden müssen. Alle Rohre 14 können Lettrohre 14' für die Absorberfinger 5 sein, aber es ist auch möglich, wie in dem unteren linken Teil der F i g. 2 angedeutet, nur gewisse Rohre, z. B. die Hälfte, als Leitrohre zu verwenden. Allgemein ausgedrückt enthält jede Brennstoffkassette M² Rohre 14, 3»² + An + 1 Brennstäbe 13 und 2/t + 1 Gitterpositionen je Seite, wobei η eine positive ganze Zahl ist, vorzugsweise mindestens vier und höchstens zehn. Die Anzahl der Brennstäbe ist dabei eine Zahl aus der Reihe 65. 96. 133, 176, 225, 280, 341. Um das nicht «o siedende Wasser in dem Kern. d.h. das Wasser, das sich über den oberen Enden der Absorberfinger in den Ixitrohren 14'. den Rohren 14 und in den Spalten 19 befindet, so gleichmäßig wie möglich über den Kernquerschnitt zu verteilen, werden die Snalte nach 45 der Gleichung ;= fnd'IMs bemessen, wobei t die Spaltbrvite. if tier. Innendurchmesser der Rohre 14, j die Teilung und / einen Paktor bezeichnet, der vorzugsweise .!■ ·" Wert 1 hat. Aus konstruktiven Gründen kann c« jedoch erforderlich sein, daß der Faktor / ;o einen Wert /wischen 0.8 und 2,5 hat. Um zu verhindern. 0 lrt der überdruck, ucr in einer Brcnnstnffk»- MMc i:n Yi rcicurmim umgebenden Spalt 19 herrscht, das Mantelrohr 15 wie einen Ballon aufbiäst und dadurch die Breite des Spaltes 19 vermindert, können 55 die BrennMoffkasscttcn auf ihrer AuBcnseite rm« längsgehenden Stiitzleistcn 20 versehen sein. z. B. eine StützlciMc je Mantclrohrseitc. wie in Fig. 2 ί^**** ist Alle Stützlcisten sind dabei von der Mittcllimeder Seite über eine Sirecke, die ungefähr einem SedBW βο der Seitenbreite entspricht, entgegen dem Uhraeige'-sinn verschoben.

Um die Knicksicherheit der Atnofterfiitcf S bei· SchncHcinschiebcn der Stcuerstäbe4 in den Kcfl»» zu vergrößern, ist es wünschenswert, daß sie «·*· •5 erößcrcn Durchmesser haben ah die Brennst«*« ■*· Dabei benotigt ,e^ Leitrohr 14" mehr A""* ßrcnnstabnoMtton im Gitter. Ein Beispiel Wf Aufbau eines geeigneten Gitters ist in Fig. 4

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gezeigt, da es sehr dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Brennstäbe je Brennstoff kassette entspricht einer

gleicht, so werden hier nur die Unterschiede beschrie- Zahl aus der Reihe 45, 72, 105, 144, 189, 240, 297,

ben. Jede Brennstoffkassette enthält hier zehn mal 360, 429.

^ehn Gitterpositionen, von denen vierundachtzig mit Bei den Ausführungsformen gemäß den linken Tei-Brennstäben 13 und sechzehn mit vier Leitrohren 14' 5 len der Fig. 6 und 7 sind die vier Rohre 14, die den besetzt sind, die somit je vier Brennstabpositionen in vier Ecken der Brennstoff kassette am nächsten liegen, Anspruch nehmen. Wie vorher M jede dem Spalt 19 durch Brennstäbe ersetzt worden, um den Eckcnnächstliegende Position im Gitter mit einem Brenn- effekt auszugleichen, den die breiten Wasserspalte mit stab besetzt, während das in dem so gebildeten Rah- sich bringen. Somit sind gemäß dem linken Teil von men liegende Gitter aus vier quadratischen Zellen »o Fig. 6 neun mal neun Gitterpositionen vorhanden, aufgebaut ist, von denen jede aus einem zentralen von denen sechsundsiebzig von Brennstäben 13 und Rohr 14 und zwölf umgebenden Brennstäben 13 be- fünf von Rohren 14 besetzt sind. Die nächstgrößere steht,wie in Fig. 5 gezeigt ist. Allgemein ausgedrückt Brennstoffkassette, die im linken Teil der Fig. 7 geenthält hier also jede Brennstoffkassette n² Rohre 14, zeigt ist, hat elf mal elf Gitterpositionen, von denen 12m² + 16m + 4Brennstäbe 13 und An+ 2 Gitterpo- >5 einhundertundneun von Brennstäben 13 und zwölf sitionen je Seite, wobei η eine positive ganze Zahl, von Rohren 14 besetzt sind. Im übrigen stimmen sie vorzugsweise höchstens fünf, ist. Die Anzahl Brenn- genau mit den rechten Teilen der Fig. 6 und 7 überstäbe je Brennstoffkassette beträgt 32, 84, 160, 260 ein. Allgemein ausgedrückt enthält jede dieser modi- oder 384. Die Gleichung für die Berechnung der fizierten Brennstoffkassetten n² — 4 Rohre 14, Spalte 19 ist, mit den gleichen Bezeichnungen wie zu- »o 3m^: + 12m + 13 Brennstäbe 13 und 2n-t- 3 Gitterpovor, /= fnd*/2As. Der Faktor/ ist vorzugsweise 1, sitionen je Seite, wobei M eine ganze Zahl größer als 2 kann aber aus konstruktiven Gründen zwischen 0,8 und vorzugsweise höchsten zehn ist. Die Anzahl und 1,5 variieren. Brennstäbe entspricht dabei einer Zahl aus der Serie

49, 76, 109, 148, 193, 244, 301,364, 433. Die Gleiße i s ρ i e I: a₅ chung für die Berechnung der Spalte 19 lautet für die

Es soll ein Gitter gemäß Fig. 4 aufgebaut werden. Ausführungsformen gemäß Fig. 6 und 7 mit densel-

AiKtgehend von einem Durchmesser der Brennstoff- ben Bezeichnungen wie zuvor t = f (I¹IAs. Der Fak-

stücke von 10,6 mm wird der Außendurchmesser der tor / ist vorzugsweise 1, kann aber aus konstruktiven

Brennstoffhülsen 12 25 mm, die Gitterteilung s Gründen zwischen 0,8 und 1,5 variieren.

16,6 mm und der Innendurchmesser der Rohre d mii 3° Fig. 8 zeigt ein Kassettengitter, das an ein normales

32,0 mm. Mit Hilfe der obengenannten Gleichung Siedewassergitter erinnert, da jede Brennstoffkas-

t = fnd²/24s wird danach die Spaltbreite/ festge- sette 3 von zwei einander kreuzenden breiten Spalten

stellt, wobei vorausgesetzt wird, daß /= — 1 ist. Die 19" und zwei einander kreuzenden schmalen Spalten

optimale Spaltbreite wird dabei etwa 8,1mm. Mit 19'umgeben ist. Die verschiedenen breiten Spalte ha-

Rücksicht darauf, daß es wünschenwert ist, in den 35 ben zur Folge, daß die Rohre 14 zweckr .äßigerweise

Zwischenraum zwischen vier zusammenstoßenden so in der Brennstoffkassette anzuordnen sind, daß sie

Brennstoffkassettenecken eine Neutronenflußmeß- anstatt von vierperiodisch drehsymmetrisch spiegel-

sonde einführen zu können sowie oben im Kern ein symmetrisch werden, wobei die Symmetricebene von

Kerngitter anzuordnen, das die oberen Enden der den Schnittpunkten der breiten Spalten 19" zu den

Brennstoffkassetten seitlich stützt, wird die Spalt- 40 Schnittpunkten der schmalen Spalten 19* diagonal

breite mit 9,0mm festgesetzt, womit der Faktor / den über den Kassettenquerschnitt verläuft. Die gezeigte

annehmbaren Wert von etwa 1,1 bekommt. Ausführangsform ist sozusagen eine Mischung zwi-

DieinFig. 6,7 und 8 gezeigten Gitter haben Spalte sehen F ig. 2 und F ig. 7. Ausgehend von dem nächst -

mit solcher Breite, daß Steuerstäbe mit kreuzförmi- kleineren zu dem in Fig. 2 gezeigten Kassettenqucr-

gem Querschnitt darin bewegt werden können. Die 45 schnitt hat man nämlich an jeder der beidt..

Ausführungsform gemäß dem rechten Teil der Fi g. 6 Kassettenseiten, die an den breiten Spalten 19" liegen,

zeigt in jeder Brennsloffkassetic 3 neun mal neun eine äußere Reihe Brennstäbe 13 hinzugefügt, um die

Gitterpositionen, von denen zweiundsiebzig mit Breite der Spalten auszugleichen. Auf dieselbe Weise

Brennstäben 13und neun mit Rohren 14 besetzt sind. hat man. von dem in Fig. 7 gezeigten Kasscttcnqucr-

Die nächstgroßere Brennstoff kassette ist im rechten Je schnitt ausgehend, eine äußere Reihe Brennst a be 13

Teil der Fig. 7 gezeigt. Hier hat jede Brcnnstoffkas- an jeder der beiden Seiten, die an den Spalten ΙΨ

settc 3elf mal elf Gittcrposilionen. von denen einhun- liegen, weggenommen, um die geringe Breite der

dertiindfünf von Brcnnstäbcn 13 und sechzehn »on Spalten auszugleichen. Außerdem kann ein einziges

Rohren Min Anspruch genommen werden. In beiden Rohr 14. nämlich das dem Schnittpunkt der breiten

Fällen bilde ü die Gitterpositionen einander im rechten 55 Spalten 19" zunächst liegende, von einem Biennstab

Winkel schneidende Reihen, unc in jeder der Spalten 13ersetzt werden, um den Eckeneffekt auszugleichen.

19 nächst liegenden Reihe und der daran grenzenden Die Brennstoffkassettc 3 hat hier zehn mal zehn

Reihe ist jede Position mit einem Brennstab 13 nc- Gitterpositionen, von denen, ohne Eckeneffcktaus-

sclzt. mi daß sich ein Rahmen aus doppelten Reihen gleich, vicrundach'zig mit Brennstäben 13 und scch-

von Brennstähen 13 bildet. Dieser doppelte Rahmen 60 zehn mit Rohren 14. und mit Eckcncffektausgleich

umgibt, wie der einfache Rahme?, in Fig 2. einen fünfundachtzig mit Brennstäben 13 und fünfzehn mit

zentralen Teil der Brennstoffkassette, und in diesem Rohren 14 besetzt sind. Allgemein ausgedrückt cnt-

zcntralen Teil ist jede zweite Position in jeder zweiten hält jede Brennstoffkassette ohne Eckcncfiektaus

Reihe mit einem Rohr 14 besetzt. Allgemein ausgc- gleich rr Rohre 14. 3n^: + Sn + 4 Brennstäbc 13 und

drückt enthält jede Brenn.toffk;.ssette n" Rohre 14, 65 2n+ 2 Gitterpositionen je Seite, und mit Eckcncf-

3w- -t- i2n- 9 Btcnii>i abc 13ur.v! Ir. + 3 GiMerposi- fek !ausgleich Jn¹ - I Rohre 14, .W + H_n -+■ 5

tioncn je Seite, »obei η eine ganze Zahl größer als 1 Brennstäbc 13 und In f 2 Gtttcrposttionen je Seite,

und vorzugsweise höchsten zehn ist. Die Anzahl wobei π eine ganze Zahl größer als 1 und Vorzugs-

weise höchsten zehn ist. Die Anzahl Brennstäbe entspricht dabei einer Zahl aus der Reihe 32, 55, 84, 119, 160, 207, 262, 319 und 384.

Die Gleichung für die Berechnung der Spalten 10' und 19" lautet mit denselben Bezeichnungen wie zuvor t' = f Kd²IVIs bzw. i" = f" Kd¹IAs, wobei t' und t" die Breite des schmalen bzw. des breiten Spaltes und f und f Faktoren bezeichnen, die vorzugsweise

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den Wert 1 haben, aus konstruktiven Gründen jedoch zwischen 0,8 bis 2,5 bzw. 0,8 bis 1,5 variiert werden können.

Um die Wirkungen des erwähnten Balloneffekts zn vermindern, können auch bei dieser Ausführungsforni die Brennstoffkassetten 3 auf ihren den schmaler Spalten 19' zugewandten Seiten mit längsgehenden nicht gezeigten Stützleisten versehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Siedewasserreaktorkern mit mehreren langgestreckten parallelen Brennstoffkassetten mit gleichmäßigen, im wesentlichen polygonalem Querschnitt, von denen jede mehrere vertikale Brennstäbe und mehrere nicht als Brennstäbe ausgeführte Rohre enthält, wobei die genannten Brennstäbe wenigstens spiegelsymmetrisch auge·- ordnet sind, und eine überwiegende Anzahl mehrerer über den ganzen Querschnitt der Breni,-sloffkassette gleichmäßig verteilter, sämtlichen Schnittpunkten eines gleichmäßigen R.:utenneizes entsprechender Positionen aufnehmen, wäiirend ¹S die genannten Rohre in den übrige» dieser Positionen algeordnet sind und bei Reaktorbetrieb vom Wasser durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zurrindest in einem zentralen Teil des Kerns (1) ^ao jede Brennstoffkassette (3) von einem Spalt (19) umgeben ist, der bei Reaktorbetiieb Wasse" enthält, und daß die Spalte (19) eine solche Breite haben, daß bei Reaktorbetrieb das nichtsiedende Wasser in ihnen und in den Rohren (14) im we- ^a5 sentlichen gleichmäßig über den Kernquerschnitt verteilt ist.

2. Kerii nach Anspruch 1, bei dem das Gitter quadratisch ist u.id jed< i Rohr nur eine Brennstabposition in Anspruch nimmt, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Spalt (S ·) gleichmäßig breit ist, daß das Gitter vierperiodisch drehsymmetrisch ist, daß jede Brennstoffkassette (3) n² Rohre (14), 3w² +4/1+1 Brennstäbe (13) enthält und In + 1 Gitterpositionen je Seite hat, wobei η eine positive ganze Zahl ist, daß die Positionen im Gitter einander im rechten Winkel schneidende Reihen bilden, daß neben dem Spalt (19) jede Position mit einem Brennstab und mit Ausgangspunkt von der sich dadurch bildenden äußeren Reihe von Brennstäben (13) jede zweite Position in jeder zweiten Reihe mit einem Rohr (14) besetzt ist.

3. Kern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite von der Relation i=/jrd²/12i bestimmt ist, bei der r die Spaltbreite, d den Innendurchmesser der Rohre (14), s die Gittereiiiteilung und / einen Faktor mit einem Wert von 0,3 bis 2,5, vorzugsweise 1, bezeichnen.

4. Kern nach Anspruch 1, bei dem das Gitter quadratisch ist und jedes Rohr vier Brennstabpositionen in Anspruch nimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (19) gleichmäßig breit ist, daß das Gitter vierperiodisch drehsymmetrisch ist, daß jede Brennstoffkassette (3) n² Rohre (14), YIn² + 16n + 4 Brennstäbe enthält und An + 2 Gitterpositionen je Seite hat, wobei η eine positive ganze Zahl ist, daß neben dem Spalt (19) jede Gitterposition mit einem Brennstab (13) besetzt und das in dem dadurch gebildeten Rahmen liegende Gitter aus n² quadratischen Zellen aufge- baut ist, von denen jede aus einem zentralen Rohr (14) und zwölf umgebenden Brennstäben (13) besteht.

5. Kern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite von der Relation t= fnd²/24s bestimmt ist, wobei t die Spaltbreite, d den Innendurchmesser der Rohre (14), s die Gitterteilung und / einen Faktor mit einem

Wert von 0,8 bis 1,5, vorzugsweise 1, bezeichnet.

6. Kern nach Anspruch 1, bei dem das Gitter quadratisch ist und jedes Rohr (14) nur eine Brennstabposition in Anspruch nimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (19) gleichmäßig breit ist, daß das Gitter vierperiodisch drehsymmetrisch ist, daß jede Brennstoffkassetle (3) tr Rohre (14), 3«- + 12 + 9 Brennstäbe (13) enthält und 2/1 + 3 Gitterpositionen je Seite hat, wobei /1 eine ganze Zahl ist, die größer als 2 ist, sowie daß die Positionen im Gitter einander im rechten Winkel schneidende Reihen bilden, daß in jeder Reihe neben dem Spalt (19) und in jeder daran a η tire uzende η Reihe jede Position mit einem Brennstab (13) besetzt ist, wodurch sich ein Rahmen von doppelten Reihen von 3rennstäben um einen zentralen Teil der BrennsioffkasseUe bildei, und daß in dem zentralen Teil jede zweite Position in jeder zweiten Reihe mit einem Rohr (14) besetzt ist.

7. Kern nach Anspruch 1, bei dem das Gitter quadratisch ist und jedes Rohr nur eine Brennstabposition in Anspruch nimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (15·) gleichmäßig breit ist, daß das Gitter vierperiodisch drehsymmetrisch ist, daß jede Brennstoffkassette (3) n² - 4 Rohre (14), 3n² + 12n+ 13 Brennstäbe (13) enthält und 2/1+3 Gitterpositionen je Seite hat, wobei η eine ganze Zahl ist, die größer als 2 ist, daß die Positionen im Gitter einander im rechten Winkel schneidende Reihen bilden, daß in jeder Reihe neben dem Spalt (19) und in jeder daran angrenzenden Reihe jede Position mit einem Brennstab (13) besetzt ist, wobei sich ein Rahmen von doppelten Reihen Brennstäbers um einen zentralen Teil der BremTitoffkassette bilciet, und daß in dem zentralen Tc-ü jede zweite Position in jeder zweiten Reihe, mit Ausnahme der vier Positionen, die den inneren Ecken des Rahmens am nächsten liegen, mit einem Rohr (14) besetzt ist.

3. Kern nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite von der Relation t= fnd²/4s bestimmt ist, wobei t die Spaltbreite, d den Innendurchmesser der Rohre (14), s die Gitterteilung und/ einen Faktor mit einem Wert von 0,8 bis 1,5, vorzugsweise 1, bezeichnet.

9. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (14) in zwei getrennte Gruppen angeordnet sind und die Rohre (14) der einen Gruppe Leitrohre (14') für Absorberfinger (5) bilden.

10. Kern nach Anspruch 1, bei dem das Gitter quadratisch ist, jedes Rohr nur eine Brennstabposition in Anspruch nimmt und die Spalte (19) an zwei aneinandergrenzenden Seiten des Brennstoffkassettenquerschnitts breit und an zwei anderen aneinandergrenzenden Seiten des Brennstoffkassettenquerschnitts schmal sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brennstoffkassette n² Rohre (14), 3 n² + 8 η + 4 Brennstäbe (13) enthält und 2 + 2 Gitterpositionen je Seite hat, wobei η eine ganze Zahl und größer als 1 ist, daß die Positionen im Gitter einander im rechten Winkel schneidende Reihen bilden, daß in jeder Doppelreihe neben der breiten Spalte (19") und in jeder ersten Reihe neben der schmalen Spalte (19') jede Position mit einem Brennstab (13) besetzt ist, wo-

durch sich ein Rahmen von Uiennstäben um einen zentralen Teil der Brennstoffkasselle bildet, und daß in dem zentralen Teil jede zweite Position in jeder zweiten Reihe mit einem Rohr (14) besetzt ist.

11. Kern nach Anspruch 1, bei dem das Gitter quadratisch ist, jedes Rohr nur eine Brennstabposition in Anspruch nimmt und die Spalte an zwei aneinandergrenzenden Seiten des Brennstoffkassettenquerschnitts breit und an zwei anderen aneinandergrenzenden Seiten des BrennstoffkassetteiK|uerschnitts schmal sind, dadurch gekennzeichnet, dali jede Brennstoffkassette /r — 1 Rohre (14), 3/r + 8/i + 5 Brennsiäbe (13) enthält und 2/1 + 2 Gitterposilionen je Seile hat, wobei η eine ganze Zahl und größer als 1 ist, daß die Posi- :ionen im Gitter einander im rechten Winkel schneidende Reihen bilden, daß in jeder Doppelreihe neben der breiten Spalte (19") und in jeder ersten Reihe neben der schmaler Spal'.e (19') jede Position mit einem Brennstab (13) besetzt ist, wodurch sich ein Rahmen von Brennstäben um einen zentralen Teil der Brennstoffkassette bildet, und daß in dem zentralen Teil jede zweite Position in jeder zweiten Reihe, mit Ausnahme der Position, die dem Schnittpunkt von zwei einander kreuzenden breiten Spalten am nächsten liegt, mit einem Rohr (14) besetzt ist.

12. Kern nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreiten von den Relationen t' = f nd⁷ll2s und t" = f"nd²/ 4s bestimmt sind, wobei t' und t" die Breite der schmalen bzw. breiten Spalte, d den Innendurchmesser der Rohre (14), s die Gittereinteilung und f und /" Faktoren mit einem Wert von 0,8 bis 2,5 bzw. 0,8 bis 1,5, vorzugsweise 1, bezeichnen.