DE2304324A1

DE2304324A1 - Vorrichtung zur ueberpruefung von brennelementen fluessigkeitsgekuehlter kernreaktoren auf huellrohrschaeden

Info

Publication number: DE2304324A1
Application number: DE2304324A
Authority: DE
Inventors: Dieter Althaus; Franz Mohm; Manfred Nyhof
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1974-08-01
Also published as: GB1428323A; JPS5931030B2; BE810064A; JPS49109796A

Description

23.1.1973 We/Di

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Vorrichtung zur überprüfung von Brennelementen flüssigkeitsgekühlter Kernreaktoren auf Hüllrohrschäden

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur überprüfung von Brennelementen flüssigkeitsgekühlter Kernreaktoren auf Schaden an der Brennstoffumhüllung vermittels in das Kühlmittel übertretender gasförmiger Spaltprodukte, die aus diesem durch Spülgas entfernbar sind, wobei die Brennelemente kontrolliert erhitzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für den Einsatz in Kernreaktoren geeignet, die mit Flüssigmetall, beispielsweise mit Natrium gekühlt werden. Auch können mit ihr außer den Brennelementen auch die Brutelemente sogenannter Schneller Reaktoren überprüft werden. --—

Die Brennelenente von Kernreaktoren bestehen üblicherweise aus einer Vielzahl von einzelnen Brennstäben in Form von dünnen Hüllrohren, die mit Kernbrennstoff gefüllt sind. Während ihres Einsatzes in Kernreaktoren können Brennstäbe aus verschiedenen Gründen undicht werden, wobei durch den Kernspaltungsprozeß erzeugte Spaitprodukte aus den Hüllrohren in das Kühlmittel übertreten können, und eine für Wartungsarbeiten störende erhöhte radioaktive Verunreinigung des Reaktorkühlsystems hervorrufen können. Bei geringen Undichtigkeiten kann der Reaktorbetrieb für eine gewisse Zeit fortgesetzt werden, beispielsweise bis zum nächsten Brennelementwechsel, der ohnehin eine Abschaltunf des Reaktors erforderlich nacht. Überschreitet die Anzahl und/oder die Größe der Leckstellen ein bestimmtes Haß, kann beim nächsten 3renneleir.entwechsel, bei besonders großen Schaden auch nach einer hierfür vorzunehmenden außerplanmäßigen Abschaltung des Reaktors ein Auswechseln der Brennelemente mit schadhaften Hüllrohren erforderlich werden.

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Dan Feststellen von Lecks wird zunächst durch die Überwachung des Kühlmittels auf bestimmte radioaktive Spaltprodukte möglich seini Eine grobe Vorlokalisierung des Bereiches der Spaltzone, in dem sich ein schadhaftes Brennelement befinden kann, ist nach dem Bericht WHAN-FR-50 des Hanford Engineering Development Laboratory vom Januar 1971, Abschnitt e, Seite 4-26 bis 4-35 beim Vorhandensein mehrerer Kühlkreisläufe durch Triangulation möglich, beispielsweise des verschieden häufigen Auftretens von Gasblasen in den einzelnen Kühlkreisläufen. Darüberhinaus ist jedoch eine · genauere Oberprüfung der einzelnen Schadensverdächtigen Brennelemente notwendig.

Zur Lokalisierung schadhafter Brennelemente sind bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, so z. B. das Einbringen geringer Mengen eines für jedes Brennelement spezifischen Isotopen in die Brennstäbe bei deren Herstellung, die beim Schadhaftwerden eines Hüllrohres aus diesem austreten und über das Kühlmittel in die Schutzgasatmosphäre des Kernreaktors gelangen, wo sie nachgewiesen werden sollen. Bei der großen Anzahl von Brennelementen in einem Kernreaktor bedingt dies einen erheblichen apparativen Aufwand,' um aus einer Vielzahl möglicher Isotope einzelne davon nachweisen zu können, sowie eine merkliche Erhöhung der Brennelement-Fertigungskosten. Verfahren, die eine laufende oder intermittierende Überwachung des aus jedem Brennelement austretenden Kühlmittelstromes.beinhalten, wie beispielsweise in der US-PS 3 612 860 beschrieben, erfordern ebenfalls einen hohen Aufwand, insbesondere an Raum oberhalb der Spaltzone des Reaktors, der auch für andere Vorrichtungen gebraucht wird. Ein anderes Verfahren ist es, durch ein entsprechendes Bewegen der Regelstäbe in der Spaltzone örtliche Leistungserhöhungen mit entsprechend erhöhtem Ausstoß an Spaltprodukten aus den schadhaften Brennstäben hervorzurufen. Dies Verfahren behindert jedoch eine η geregelten Betrieb des Kernreaktors und ist insbesondere bei schnellen Reaktoren nur begrenzt wirksam. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, Brennstäbe oder Brennelemente, die schadensverdächtifr sind, aus der Spaltzone in einen besonderen Prüfbehälter umzusetzen, in dem das zu prüfende Brennelenent kontrolliert erhitzt wird,

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und zwar entweder eingetaucht in das Kühlmittel oder außerhalb des Künlmittels in der Schutzgasatmosphäre, wobei entweder flüssige Proben auf im Kühlmittel put lösliche Spaltprodukte, z. B. auf radioaktive Jod-Isotopen untersucht \%⁷erden (sog. Wet-Sipping-Verfahren), oder aber gasförmige Proben auf im Kühlmittel nur wenig lösliche Spaltprodukte, z. B. radioaktive Xenon- oder Krypton-Isotopen (sog. Dry-Sipping-Verfahren). Ein für wasserpekühlte Kernreaktoren geeignetes Verfahren der ersten Art wird beispielsweise in der DT-AS 1 248 822 angegeben. Hier wird das zu prüfende Brennelement in einen verschließbaren Prüfbehälter gesetzt, Druck- und TemperaturSchwankungen ausgesetzt und' das im Prüfbehälter befindliche Kühlmittel, das die ausgetretenen Spaltprodukte enthält, nach einer gewissen Zeit in einen weiteren, mit einen Nachweisgerät versehenen Behälter umgepumpt. Für flüssigmetallpekühlte Reaktoren ist dieses Verfahren nicht geeignet, da die hohe Eigenaktivität des Kühlmittels ein sicheres Erkennen etwa darin befindlicher Spaltprodukte aus einem schadhaften Brennstab verhindert. Das zweite der obengenannten Verfahren liefert wegen mangelnder Empfindlichkeit auch keine befriedigenden Ergebnisse; die gasförmigen Spaltprodukte treten in Form kleinster Bläschen auf, die nur sehr langsam aus dem Kühlmittel entweichen. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, diese Spaltprodukte aus dem Kühlmittel dadurch zu entfernen, daß ein Spülgas, beispielsweise Argon durch das Kühlmittel geperlt wird. Dieses Spülgas, das die im Kühlmittel vorhandenen gasförmigen Spaltprodukte aufgenommen hat,.wird daraufhin in einem Nachweisgerät auf das Vorhandensein eben dieser Spaltprodukte untersucht.

Der praktischen Anwendung dieses Verfahrens stehen jedoch mehrere Schwierigkeiten entgegen, deren Überwindung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist. Diese Schwierigkeiten sind einmal die Notwendigkeit, das zu überprüfende Brennelement zur Erzielung eines erhöhten Ausstoßes an Spaltprocukten aus einer etwairen Lecks/teile auf verhältnismäßig hohe Temperaturen aufzuheizen, was entweder durch die Nachzerfallsw.'irr.e des irr: brennelement enthaltenen Brennstoffes selbst oder aber durch eine zusätzliche Heizung erfolren

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kann. Dies kann bei der hohen Wärmeleitfähigkeit von Flüssigmetallen in zufriedenstellender Weise nur dann erreicht werden,, wenn das Brennelement während dieses Vorganges ausreichend gegen WärmeVerluste gesichert werden kann. Andererseits ergibt sicli beim Zurücksetzen des überprüften, auf hohe Temperatur aufgeheizten Brennelementes in das Kühlmittel die Gefahr einer Beschädigung durch Thermoschock, wenn keine Vorsorge für eine ausreichende Angleichung der Temperaturen getroffen wird. Darüberhinaus benötigen die einzelnen Arbeitsgänge des Vorganges, wie das Umsetzen der Brennelemente in Prüfbehälter, das Aufheizen, Abkühlen und die Prüfung selbst eine gewisse Zeit. Es ist daher im Interesse einer möglichst kurzen Reaktorstillstandszeit ebenfalls Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Oberprüfung von Brennelementen auf Hüllrohrschäden so auszugestalten und im Reaktor anzuordnen, daß diese Vorgänge möglichst zügig und unter Ausnutzung der ohnehin vorhandenen Brennelement-Wechseleinrichtungen ablaufen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Brennelemente einzeln vermittels eines über jedes derselben verfahrbaren Hubwerkes in einem bis unter den Kühlmittelspiegel reichenden Aüfnahmeschacht über die Spaltzone des Reaktors anhebbar und mit einem Gerät zum Nachweis von Spaltprodukten verbindbar sind. Dabei wird das Brennelement zweckmäßigerweise nur soweit über den Kühlmittelspiegel angehoben, daß sich der

den Brennstoff enthaltende Teil des Brennelementes noch unterhalb desselben befindet. DaS Brennelement wird unter dem Einfluß der Nachzerfallswärme oder einer zusätzlichen Heizung auf eine erhöhte Temperatur gebracht, die zu einem erhöhten Ausstoß solcher Spaltprodukte führt. Eine weitere Erhöhung des Ausstoßes tritt dadurch ein, daß das Brennelement infolge des Anhebens unter einem geringeren geodätischen Druck des Kühlmittels steht. Hindurchperlendes Spülgas entfernt den größten Teil dieser Spaltprodukte aus dem Kühlmittel, und wird dann einem Gerät zum Nachweis derselben zugeführt.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Brennelemente vermittels einer Umsetzvorrichtung aus der Spaltzone des Reaktors in offene Prüfbehälter umsetzbar und in diesen stehend im Aufnahmeschacht teilweise über den Kühlmittelspiegel anhebbar sind. Da die Oberkante des offenen Prüfbehälters oberhalb des Kühlmittelspxegels liegt, kann keine Zirkulation des Kühlmittels im Prüfbehälter mit dem restlichen Kühlmittel erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Aufnahmeschacht radial thermisch -isoliert ist, so daß der Wärmeverlust des zu prüfenden Brennelementes an die Umgebung möglichst gering bleibt.

In .weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Aufnahmeschacht unterhalb des Kühlmittelspiegels mit Öffnungen versehen ist. Dadurch kann eine Zirkulation der Kühlflüssigkeit im Ringspalt zwischen Prüfbehälter und Aufηahmeschacht erfolgen. Dabei werden der Prüf behälter und der Aufnahmeschacht zweckmäßifrerweise so ausgestaltet, daß beim völligen Einfahren des ersteren in den letzteren diese Zirkulation unterbunden wird, so daß ein schnelles Aufheizen des Kühlmittels im Prüfbehälter mönlich ist. Nach beendeter Überprüfung des Brennelementes wird der Prüfbehälter soweit abgesenkt, daß die Zirkulation in dem Ringspalt wieder hergestellt wird und der Prüfbehälter von außen abgekühlt wird. Diese Abkühlung teilt sich, durch das im Prüfbehälter befindliche Kühlmittel gedämpft, dem Brennelement so langsam mit, daß die Gefahr einer Beschädigung durch Thermoschock vermieden wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Prüfbehälter an ihrem unteren Ende die Form eines nach unten offenen Trichters auf, dessen kleine Öffnung durch das im Prüfbehälter befindliche Brennelement ausgefüllt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, da/? der Aufnahmeschacht mit Einrichtungen zum Einführen von Spülgas in den Prüfbehälter versehen ist-. Um eine Behinderung der Bewe-

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gungen des Prüfbehälters im Aufnahmeschacht zu vermeiden, sind diese Einrichtungen zweckn'ißigerweise ganz in der wandung des Aufnahmeschachtes angeordnet und so ausgestaltet, daß von dort her Spülgas radial nach innen geblasen wird, das in Form von 31asen in dem unteren, trichterförmigen Teil des Prüfbehälters aufsteigt und von dort zwangsläufig durch das Brennelement geleitet wird.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, daß die Verbindung zwischen dem im Aufnahmeschacht befindlichen Brennelement und dem Gerät zum Nachweis von Spaltprodukten annähernd dicht ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das durch das Brennelement aufsteigende Spülgas ohne nennenswerte Verdünnung durch das Gas aus der Umgebung in das Gerät zum Nach- · weis von Spaltprodukten gelangt. Andererseits verhindert der Mangel an völliger Dichtigkeit, daß bei einer Verstopfung der Abführung des Spülgases aus dem Brennelement das Kühlmittel aus diesem verdrängt wird und eine gefährliche Überhitzung desselben eintritt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Aufnahmeschacht "doppelwandig und daß der Zwischenraum zwischen den Wänden mit Kühlmittel gefüllt ist. Die doppelviändige Ausgestaltung gestattet es, im Zwischenraum Vorrichtungen zum Beheizen des Brennelementes, die Einrichtungen zum Einführen von Spülgas in den Prüfbehälter und die notwendige Instrumentation, beispielsweise Thermoelemente geschützt unterzubringen. Die Füllung mit Kühlmittel andererseits sichert einen raschen Wärmeübergang von der Heizvorrichtung auf das Brennelement und umgekehrt von diesem.zu den Thermoelementen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Prüfbehälter um die Spaltzone des Reaktors, und die Umsetzvorrichtung und der Aufnahmeschacht derart im Reaktorbehälter angeordnet sind, daß beim Verfahren des Aufnähmeschachtes über einen Prüfbehälter ein zweiter Früfbehülter und die Brennelemente in der Spaltzone durch die Umsetzvorrichtung erreichbar sind. Dies beschleunigt das überprüfverfahren wesentlich, indem während der Zeit,

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in der sich ein Brennelement im Prüfbehält'-r und zur Überprüfung im Aufnahmeschacht befindet, ein vc; it er es Brennelement durch! die Umsetzvorrichtung aus. der Spaltzone in einen weiteren Prüfbehälter oder in umgekehrter Richtung bewegt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen

Figur 1 einen Axiallängsschnitt durch einen mit der erfindunpsgemäßen Vorrichtung versehenen Kernreaktor, wobei dessen für das Verständnis der Erfindung unwesentliche Teile der Übersichtlichkeit halber fortgelassen sind,

Figur 2 einen Schnitt durch die Figur 1 entlang der Linie A-B, Figur 3 den oberen und

Figur 4 den unteren Teil des Aufnahmeschachtes mit Hubwerk und einem darin befindlichen Prüfbehälter im vergrößerten Maßstab und Figur 5 einen Teil der Figur 4 bei nicht völlig in den Aufnahmeschacht eingefahrenen Prüfbehälter.

Darin ist Teil 1 die aus zahlreichen Brennelementen bestehende Spaltzone des Reaktors, die in einem Behälter 2 angeordnet ist, der bis zu einem Spiegel 3 mit einem flüssigen Kühlmittel, beispielsweise mit flüssigem Natrium gefüllt ist. Der Reaktorbehälter 2 ist oben mit einem Drehdeckel 4 verschlossen, in dem eine der bekannten Umsetzvorrichtungen 5 für Brennelemente angeordnet ist. Vermittels dieser Umsetζvorrichtung 5 lassen sich Schadensverdächtige Brenn- und/oder Brutelemente 6 aus der Spaltzone 1 entfernen und in einem von mehreren Prüfbehältern 7 absetzen, die um die Spaltzone 1 angeordnet sind. Gleichfalls im Reaktordeckel H ist eine MeSapparatur für den Nachweis von Spaltprodukten in Gasen angeordnet, die beispielsweise einen der bekannten Szintillationszähler aufweist. Die Meßapparatur 8 ist ferner mit einer Hubvorrichtung S versehen, vermittels derer ein Prüfbehälter 7 mit darin befindlichem Brennelement 6 in einem Aufnahmeschacht 10 bis oberhalb der Spaltzone 1, und teilweise über den Spiegel 3 des Kühlmittels angehoben werden kann. Ferner ist eine Transportbüchse 11 vorhanden, aus der Brennelemente 6 vermittels einer weiteren Hubvorrichtung 12 durch ein Schleusenrohr 13 aus dem Reaktorbehälter 2 entfernt werden können. Der Reaktordeckel U besteht im Bei-

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spiel in bekannter Weise aus mehreren exzentrisch zueinander angeordneten Linzeldeckeln 40, Ul, U2 , wobei der Aufnahme-Schacht 10 im ersten, größten Deckelteil UO angeordnet ist, so daß er über jeden der auf demselben Kreisumfang angeordneten Prüfbehälter 7 verfahren werden kann, während die Umsetzvorrichtung 5 im kleinsten Deckelteil U2 angeordnet ist und durch gegenseitiges Verdrehen der Deckelteile UO, Ul, U2 über jedes .Brennelement 6 in der Spaltzone 1 und über jeden der Prüfbehälter 7, sowie über die Transportbüchse 11 verfahren werden kann. Ein Schadensverdächtiges Brennelement 6 wird zunächst auf dem mit A bezeichneten Weg vermittels der Umsetzvorrichtung in einem der Prüfbehälter 7 abgesetzt. Darauf wird der Aufnahmeschacht 10 über diesen Prüfbehälter 7 verfahren und dieser samt des darin befindlichem Brennelementes 6 vermittels des Hubwerkes 9 in dem Aufnahmeschacht 10 soweit nach oben gezogen (Weg B) bis die Oberkante des Prüfbehälters 7 über dem Kühlmittelspiegel 3 liegt, und ein Bund 37 des Prüfbehälters 7 an einer entsprechend geformten Ausnehmung des Aufnahmeschachtes 10 anliegt. Nach erfolgter Überprüfung des Brennelementes 6 auf Hüllrohrschäden wird dieses durch das Hubwerk 9 samt des Prüfbehälters 7 wieder abgesenkt (Weg C). War das überprüfte Brennelement 6 nicht schadhaft, so wird es (Weg D) vermittels der Umsetzvorrichtung 5 wieder· in die Spaltzone 1 zurückgesetzt. Ein schadhaftes Brennelement 6 wird demgegenüber durch die Umsetzvorrichtung 5 aus dem Prüfbehälter 7 in die Transportbüchse 11 gebracht (Weg, E) und von dort, nach Verfahren des Schleusenrohres 13 über die Transportbüchse 11 vermittels des Hubwerkes 12 aus dem Reaktorbehälter 2 entfernt. . Während der Dauer des Überprüfungsvorganges eines Brennelementes im Aufnahmeschacht 10 kann durch die Umsetzvorrichtung 5 bereits ein weiteres Brennelement 6 in einen weiteren Prüfbehälter 7 gesetzt werden, so daß der Überprüfunpsvorgang nach Verfahren des Aufnahrr.es chacht es 10 über den neuen Prüf behälter 7 zügig fortgesetzt werden kann. Durch die gleichzeitig mögliche Abwicklung des Umsetz- bzw. Prüfvorganges wird der ganze Vorrang zeitlich verkürzt und werden die erforderlichen Drehbewegungen des Drehdeckels U bzw. seiner Teile UO, Ul^-, U2 auf ein Mindestmaß reduziert.

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In den Figuren 3 bis 5 sind in vergrößertem Maßstäbe der Prüfbehälter 7 mit darin befindlichem Brennelement 6 im Aufnahmeschacht 10 und; die Hubvorrichtung 9 dargestellt. Das Brennelement 6 besteht aus einer Vielzahl von Brennstäben 16, die zu einem Bündel zusammengefaßt sind. An seinem unteren Ende weist das Brennelement 6 einen Fuß 17 auf, der entsprechend den Erfordernissen beim Einsatz in der Spaltzone 1 ausgeformt ist und eine öffnung für den Durchtritt des Kühlmittels aufweist. Die Form des Elementfußes 17 kann demgemäß bei Brenn- und/oder Brutelementen, die aus verschiedenen Teilen der Spaltzone 1 stammen unterschiedlich sein. Durch entsprechende Ausformungen eines Auflagers 31 im Prüfbehälter 7 läßt sich jedoch erreichen, daß dieser in jedem Falle durch das Element 6 nach unten so verschlossen wird, daß nur die Öffnung 20 im Brennelementfuß 17 für den Durchtritt von Spülgas offenbleibt, so daß Letzteres zwangsläufig durch das Brennelement 6 geleitet wird, Das Spülgas, beispielsweise Argon, wird aus einem hier nicht gezeigten Vorratsbehälter über eine Leitung 19 bis an das untere Ende des Aufnahmeschachtes 10 geleitet und von dort radial nach innen geblasen. Durch die Ausgestaltung des unteren Endes 18 des Prüfbehälters 7 als umgekehrter Trichter werden die aufsteigenden Gasblaäen der öffnung 20 zugeführt. Von dort steigt es zwischen den Brennstäben 16 aufwärts und nimmt dabei einen Teil der etwa im Kühlmittel enthaltenen Spaltprodukte auf, die aus schadhaften Brennstäben 16 ausgetreten sein können. Am oberen Ende des Brennelementes 6 tritt das Spülgas über eine annähernd dichte Verbindung 24 in eine hohle Gewindespindespindel 26 ein, wird zuvor in einem Filter 25, beispielsweise aus Sintermetall, von etwa mitgerissenen Kühlmittelpartikeln befreit und dann dem nicht näher dargestelltem Nachweisgerät 8 zugeführt. Der Prüfbehälter 7 ist an seinem oberen Ende mit einem umlaufenden Wulst 21 versehen, vermittels dessen er durch einen Greifer 22 der Hubvorrichtung 9 ergriffen und angehoben werden kann. Dies geschieht dadurch, daß die Gewindespindel 26 durch einen elektromotorischen Antrieb 27 in Drehung versetzt wird und über eine Gewindemutter 2 8 die senkrechte Bewerunf eines mit ihr verbundenen Rohres 2 8 bewirkt, an dessen unterem Ende der Greifer 22 befestigt ist. Der Aufnahneschacht 10 besteht aus zwei konzentrisch ineinandergeschobenen Rohren 32 u. 33,-zwischen denen eine

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elektrische Heizung 2 3 angeordnet ist, die zur Aufheizung der Spaltgaskammer des Brennelementes 6 und bei Brenn- und Brutelementen mit geringer Machzerfauswärme auch zum Aufheizen des gesamten Elementes dient, falls deren eigene Nachzerfallswärme zur Erreichung der Prüftemperatur nicht ausreichen sollte. Im Bereich der Heizung 2 3 und des Brennstoff enthaltenden Teiles des Brennelementes 6 ist der Aufnahmeschacht 10 mit einer Wärmeisolierung 34 versehen. .Das Rohr 33 ist an seinem unteren Ende mit einer oder mehreren öffnungen 35 versehen, und knapp unterhalb des Kühlmittelspiegels 3 mit einer oder mehreren öffnungen 36, die sich auch durch das Rohr 32 erstrecken. Bei der in der Figur h dargestellten Lage ist der Prüfbehälter 7 voll in den Aufnahmeschacht 10 eingefahren, so daß er mit einem Bund 37 an einer entsprechend geformten Ausnehmung am Aufnahmeschacht 10 anliegt und eine Zirkulation des Kühlmittels in dem Spalt zwischen dem Rohr 33 und dem Prüfbehälter 7 verhindert. Bei der in der Figur 5 dargestellten Lage ist der Prüfbehälter 7 etwas abgesenkt, und die unterschiedlichen Temperatur- und damit Dichteverhältnisse des Kühlmittels im Ringspalt zwischen Rohr 3 3 und Prüfbehälter T bewirken über die öffnungen 35 u. 3 6 eine Zirkulation des Kühlmittels derart, daß der Prüfbehälter 7 abgekühlt wird. Diese Abkühlung teilt sich~~allmählich über das in letzterem enthaltene Kühlmittel auch dem Brennelement 6 mit.

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Claims

-11- 23.1.1973 We/Di 2304324 ■ 24.215.3 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Überprüfung von Brennelementen flussigkeitsgekühlter Kernreaktoren auf Schaden an der Brennstoffumhüllung vermittels in das Kühlmittel übertretender gasförmiger Spaltprodukte, die aus diesem durch Spülgas entfernbar sind, wobei die brennelemente kontrolliert erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet,

daß die Brennelemente (6) einzeln vermittels eines über jedes derselben verfahrbaren Hubwerkes (9) in einem bis unter den ■Kühlmittelspiegel (3) reichenden Aufnahmeschacht (10) über die Spaltzone (1) des Reaktors anhebbar und mit einem Gerät (8) zum Nachweis von Spaltprodukten verbindbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Brennelemente (6) vermittels einer Umsetzvorrichtung (5) aus der Spaltzone (1) des Reaktors in offene Prüfbehälter (7) umsetzbar und in diesen stehend im Aufnahmeschacht (10) teilweise über den Kühlmittelspiegel (3) anhebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Aufnahmeschacht (10) radial thermisch isoliert (3H) ist,

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ·
.dadurch gekennzeichnet,

daß der Aufnahmeschacht (10) unterhalb des Kühlmittelspiegels (3) mit Öffnungen (35,36) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daPj die Prüfbehälter (7) an ihrem unteren Ende die Form eines nach unten offenen Trichters (18) aufweisen, dessen kleine öffnung durch den Fuß .(17) des im Prüf behälter (7) befindlichen Brennelements (6) ausgefüllt ist.

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6'; Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Aufnahmeschacht (10) mit Einrichtungen (19) zum Einführen von Spülgas in den Prüfb.ehälter (7) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbindung (2H) zwischen dem im Aufnahmeschacht (10) befindlichen Brennelement (6) und dem Gerät (8) zum Nachweis von Spaltprodukten annähernd dicht ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Aufnahmeschacht (10) doppelwandig und der Zwischenraum zwischen den Wänden (32,33) mit Kühlmittel gefüllt ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Prüfbehälter (7) um die Spaltzone (1) des Reaktors, und die Uißset ζ vorrichtung (5) und der Aufnahmeschacht (10) derart im Reaktorbehälter angeordnet sind, daß beim Verfahren des Aufnahmeschachtes (10) über einen Prüfbehälter (7) ein zweiter Prüfbehälter und die Brennelemente (6) in der Spaltzone (1) durch die Umsetzvorrichtung (5) erreichbar sind.

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