DE2311525B2 - Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden Aktivitätsträger - Google Patents
Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden AktivitätsträgerInfo
- Publication number
- DE2311525B2 DE2311525B2 DE2311525A DE2311525A DE2311525B2 DE 2311525 B2 DE2311525 B2 DE 2311525B2 DE 2311525 A DE2311525 A DE 2311525A DE 2311525 A DE2311525 A DE 2311525A DE 2311525 B2 DE2311525 B2 DE 2311525B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radiation
- activity
- gamma
- activity carrier
- cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/30—Subcritical reactors ; Experimental reactors other than swimming-pool reactors or zero-energy reactors
- G21C1/306—Irradiation loops
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlungskreislauf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Derartige Strahlungskreisläufe werden in Forschung und Industrie für chemische, physikalische und biologische
Bestrahlungen als Strahlungsquellen verwendet.
Es sind als Gammastrahler dienende Strahlungskreisläufe bekanntgeworden (vgl. zum Beispiel A. S. D i η dun,
W. W.Gawar, Ä. J.Tomson »Strahlungskreisläufe als Gammastrahler«, Verlag »Sinatne«, Riga
1969, S. 151 — 162), die zusammen mit Forschungskernreaktoren arbeiten. Solche Strahlungskreisläufe sind
Systeme mit einem Aktivitätserzeuger, der in der Nähe der Spaltzone des Kernreaktors angeordnet ist, einer
Bestrahlungsvorrichtung einer Sammelvorrichtung für den Aktivitätsträger und einer Pumpe, die den Umlauf
des gammastrahlenden Aktivitätsträgers im Kreislauf aufrechterhält, wobei die Bestandteile durch Rohrleitungen
untereinander verbunden sind. Der den Aktivitätserzeuger durchfließende gammastrahlende Aktivitätsträger
wird unter Einwirkung von vom Kernreaktor ausgestrahlter Neutronen radioaktiv und gelangt durch
Rohrleitungen in die Bestrahlungsvorrichtung, wo seine Gammastrahlung für die Durchführung von Bestrahlungsvorgängen
benutzt wird.
Beim Ausschalten der Strahlungskreisläufe muß man den gammastrahlenden Aktivitätsträger in die Sammelvorrichtung
abfließen lassen, um den Zugang zu der Bestrahlungsvorrichtung sicherzustellen bzw. eine Bestrahlung
des Bedienungspersonals auszuschließen.
Bei den bekannten Strahlungskreisläufen sind für das Ablassen des Gammastrahlers fernbetätigte Absperrvorrichtungen
vorgesehen, gegebenenfalls für die Sicherstellung des Selbstflusses und die Vermeidung der
Entstehung von »hydraulischen Fangtaschen« die Verbindungsleitungen zwischen Aktivitätserzeuger und
Bestrahlungsvorrichtung derart verlegt, daß die eine Rohrleitung weit oberhalb der anderen zu liegen
kommt.
Nachteilig ist bei den bekannten Strahlungskreisläufen das Vorhandensein von fernbetätigten mechanischen
Absperrvorrichtungen, die insbesondere bei einem aggressiven Aktivitätsträger nicht betriebssicher
sind. In den Fällen, wo man durch Einführung der oberen und der unteren Verbindungsleitung zwischen Aktivitätserzeuger
und Bestrahlungsvorrichtung auf die Absperrvorrichtungen verzichten kann, muß man bei
der oberen Rohrleitung einen besonderen biologischen Schutz unter Inkaufnahme eines größeren konstruktiven
Aufwandes und höherer Investitionen vorsehen.
In der Regel weisen die bekannten Strahlungskreislaufe nur einen Aktivitätserzeuger und nur eine Bestrahlungsvorrichtung auf (vgl. zum Beispiel GB-PS 8 86 089). Der Einsatz mehrerer Aktivitätserzeuger und Bestrahlungsvorrichtungen kann bei den bekannten Strahlungskreisläufen nur unter Einführung mechanischer Absperrvorrichtungen geschehen. Bei der Dauereinwirkung einer hohen radioaktiven Bestrahlungsstärke und eines chemisch aktiven gammastrahlenden Aktivitätsträgers sind die Absperrvorrichtungen unzuverlässig im Betrieb, so daß die Gefahr längerer Betriebsunterbrechungen besteht.
In der Regel weisen die bekannten Strahlungskreislaufe nur einen Aktivitätserzeuger und nur eine Bestrahlungsvorrichtung auf (vgl. zum Beispiel GB-PS 8 86 089). Der Einsatz mehrerer Aktivitätserzeuger und Bestrahlungsvorrichtungen kann bei den bekannten Strahlungskreisläufen nur unter Einführung mechanischer Absperrvorrichtungen geschehen. Bei der Dauereinwirkung einer hohen radioaktiven Bestrahlungsstärke und eines chemisch aktiven gammastrahlenden Aktivitätsträgers sind die Absperrvorrichtungen unzuverlässig im Betrieb, so daß die Gefahr längerer Betriebsunterbrechungen besteht.
Aus der US-PS 29 82 710 sind bereits Strahlungskreisläufe
der eingangs genannten Art bekannt, bei denen mehrere Bestrahlungsvorrichtungen mit jeweils einer
zugeordneten Pumpe parallel geschaltet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der aufgeführten Nachteile einen Strahlungskreislauf
zu schaffen, bei dem keine mechanischen Absperrvorrichtungen eingesetzt sind, der Aktivitätsträger
als Mischung von im Aktivitätserzeuger frisch aktivierten und von in der Bestrahlungsvorrichtung
bereits verwendeten Bestandteilen der Bestrahlungsvorrichtung zuführbar ist bei einem Ausschalten des
Strahlun2ski eislaufs trotzdem in Selbstfluß aus dem Aktivitätserzeuger und der Bestrahlungsvorrichtung
abfließt, und keine »hydraulischen Fangtaschen« entstehen.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Anspruchs gelöst.
Der erfindungsgemäße Strahlungskreislauf enthält keine mechanischen Absperrvorrichtungen, die unzuverlässig sind, und gewährleistet bei seinem Stillsetzen aufgrund der Schwerkraft ein sicheres Ablaufen des Aktivitätsträgers aus dem Aktivitätserzeuger und der Bestrahlungsvorrichtung und keine Entstehung von
Der erfindungsgemäße Strahlungskreislauf enthält keine mechanischen Absperrvorrichtungen, die unzuverlässig sind, und gewährleistet bei seinem Stillsetzen aufgrund der Schwerkraft ein sicheres Ablaufen des Aktivitätsträgers aus dem Aktivitätserzeuger und der Bestrahlungsvorrichtung und keine Entstehung von
•m »hydraulischen Fangtaschen«.
Der erfindungsgemäße Strahlungskreislauf hat noch den Vorteil, daß man an ihn mehrere Bestrahlungsvorrichtungen
gleichzeitig oder nacheinander anschließen kann, wozu man keine mechanischen Absperrvorrichtungen
im Kreislauf zu haben braucht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung, in der ein
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strahlungskreislaufes wiedergegeben ist, näher erläutert.
so Der in der Zeichnung wiedergegebene Strahlungskreislauf enthält einen Aktivitätserzeuger 1, der
ausgangsseitig über eine Rohrleitung 2 mit dem oberen Teil, eingangsseitig über eine elektromagnetische
Pumpe 4 und eine Rohrleitung 5 mit dem unteren Teil einer Mischkammer 3 verbunden ist. Die Rohrleitungen
2 und 5 sind in einen gemeinsamen biologischen Schutz 6 eingebettet. Der Strahlungskreislauf enthält ferner
eine Bestrahlungsvorrichtung 7, die ausgangsseitig über eine Rohrleitung 8 mit dem oberen Teil, eingangsseitig
über eine elektromagnetische Pumpe 9 und eine Rohrleitung 10 mit dem unteren Teil der Mischkammer
3 verbunden ist. Die Rohrleitungen 8 und 10 sind in einen gemeinsamen biologischen Schutz 11 eingebettet.
Eine zusätzliche Bestrahlungsvorrichtung 12 ist an die Mischkammer 3 in gleicher Weise, und zwar über
Rohrleitungen 13 und 14, eingebettet in einen gemeinsamen biologischen Schutz 15 angeschlossen,
und eine dritte elektromagnetische Pumpe 16 ist ähnlich
an die Mischkammer 3 angeschlossen. Eine Sammelvorrichtung 17 für einen gammastrahlenden Aktivitätsträger
18 ist durch eine Rohrleitung 19 an den unteren Teil und durch eine weitere Rohrleitung 20 an den oberen
Teil der Mischkammer 3 geführt. Das Vorhandensein der Rohrleitung 20 gestattet es, ein Vakuum in dem
ganzen Strahlungskreislauf-Volumen mittels nur einer Vakuumpumpe 21, angeschlossen durch eine Rohrleitung
22 an die Sammelvorrichtung 17, aufrechtzuerhalten. Das Vakuum braucht man, um einem Eindringen
von Gasblasen in die Rohrleitungen 2,5,8,10,13,14,19,
20, 22 und die elektromagnetischen Pumpen 4, 9, 16 vorzubeugen und darüber hinaus den gammastrahlenden
Aktivitätsträger 18 gegen die Außenluft abzuschließen.
Der Aktivitätserzeuger 1 stellt eine Rohrschlange dar, die im Reflektor der Spaltzone des Kernreaktors (in der
Zeichnung nicht zu sehen) untergebracht ist und in der der dort strömende gammastrahlende Aktivitätsträger
18 unter Neutronenbestrahlung aktiviert wird. Als den gammastrahlenden Aktivitätsträger nimmt man eine
flüssige Metall-, z. B. eine Gallium-Zinn-Legierung, deren Schmelztemperatur 11° C beträgt. Andere gammastrahlende
Aktivitätsträger sind Indium-Gallium- und Indium-Wismut-Legierungen sowie reines Indium.
Die Bestrahlungsvorrichtungen 7 und 12, die zur räumlichen Konzentration des radioaktiven gammastrahlenden
Aktivitätsträgers dienen, stellen ein Gefäß dar, dessen Form dem Bestrahlungsvorgang angepaßt
ist. Bei Forschungsarbeiten kann die Bestrahlungsvorrichtung beispielsweise in Form eines geschlossenen
Zylinders mit einem inneren koaxialen Kanal ausgeführt werden, wodurch man hohe Gammastrahlungsstärken
erreicht. Als die Pumpen 4,9,16 können elektromagnetische
Pumpen eines beliebigen Typs verwendet werden. Sie müssen nur einen Druck aufbringen, der
hoch genug ist, um einen Umlauf des gammastrahlenden Aktivitätsträgers im Strahlungskreislauf aufrechtzuerhalten
und den Anforderungen einer Arbeit unter Bedingungen radioaktiver Strahlung gerecht zu werden.
Die Mischkammer 3 stellt ein ausreichend langes (Länge-Durchmesser-Verhältnis etwa 10) Rohrleitungsstück
dar, in dem eine innige Durchmischung des vom Aktivitätserzeuger 1 und des von den Bestrahlungsvorrichtungen
7 und 12 kommenden gammastrahlenden Aktivitätsträgers 18 zustande kommt.
Die Mischkammer 3 ist derart anzuordnen, daß ihr oberer Teil tiefer als die unteren Teile des Aktivitätserzeugers
1 und der Bestrahlungsvorrichtungen 7 und 12 liegt, wodurch das Ablaufen des gammastrahlenden
Aktivitätsträgers 18 bei einer Ausschaltung des Strahlungskreislaufs sichergestellt ist.
Die Sammelvorrichtung stellt einen Behälter dar, der
so dimensioniert ist, daß er den ganzen gammastrahlenden Aktivitätsträger 18 aufnehmen kann. Alle Bestandteile
des Strahlungskreislaufs müssen aus gegen chemische oder radioaktive Einwirkung beständigem
Material, z. B. aus rostfreiem Stahl, bestehen.
Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um Strahlungskreisläufe nur mit einer zusätzlichen Bestrahlungsvorrichtung
12. An den gleichen Strahlungskreislauf können aber auch bei Bedarf weitere zusätzliche
Bestrahlungsvorrichtungen angeschlossen werden, wobei ihr Anschluß in der gleichen Weise wie bei der
Bestrahlungsvorrichtung 12 erfolgt.
Die Funktion des Strahlungskreislaufs läßt sich wie folgt darstellen:
Vor Einschalten des Kreislaufs befindet sich der gammastrahlende Aktivitätsträger 18 in der Sammelvorrichtung
17. Nach Einschaltung der Pumpe 4 wird der gammastrahlende Aktivitätsträger 18 über die
Rohrleitung 19 und die Mischkammer 3 aus der Sammelvorrichtung 17 abgesaugt und über die Rohrlei-
Ki tung 5 in den Aktivitätserzeuger 1 gefördert. Im
Aktivitätserzeuger 1 wird der gammastrahlende Aktivitätsträger 18 unter Neutronenstrahlung vom Kernreaktor
aktiviert Daraufhin gelangt der gammastrahlende Aktivitätsträger in die Mischkammer 3. Die Pumpe 9
wird eingeschaltet, und der aktive gammastrahlende Aktivitätsträger 18 wird aus der Mischkammer 3 über
die Rohrleitung 10 in die Bestrahlungsvorrichtung 7 umgepumpt, wo ein radioaktiver Zerfall von Atomkernen
des gammastrahlenden Aktivitätsträgers erfolgt und ein Gammastrahlungsfeld im Umgebungsraum
entsteht Von der Bestrahlungsvorrichtung 7 fließt der gammastrahlende Aktivitätsträger 18 durch die Rohrleitung
8 in die Mischkammer 3 zurück, von wo aus er von der Pumpe 4 über die Rohrleitung 5 in den
Aktivitätserzeuger 1 zur Aktivierung für den nächsten Zyklus gefördert wird.
Da die Halbwertszeit des wichtigsten Arbeitselementes des gammastrahlenden Aktivitätsträgers, nämlich
für Indium, 54 min beträgt, erreicht der Strahlungskreislauf seine Nennleistung 2,5 bis 3 h nach seiner
Inbetriebnahme.
Die zusätzliche Bestrahlungsvorrichtung 12 wird durch Einschalten der elektromagnetischen Pumpe 16 in
Betrieb genommen. Dabei findet eine automatische Neuverteilung der Strahlungsleistung statt, die in den
Bestrahlungsvorrichtungen 7 und 12 frei wird. In diesem Fall ist die aus beiden Bestrahlungsvorrichtungen 7 und
12 resultierende Summenstrahlungsleistung größer als die Leistung der ersten Bestrahlungsvorrichtung 7 bei
Stillstand der zweiten zusätzlichen Bestrahlungsvorrichtung 12.
Die Umlaufgeschwindigkeit des gammastrahlenden Aktivitätsträgers 18 im Strahlungskreislauf, wie sie von
den Pumpen 4, 9, 16 aufrechterhalten wird, muß groß genug sein, damit der Umlauf des gammastrahlenden
Aktivitätsträgers 18 während eines Zyklus eine Zeit dauert, die kleiner als die Hälfte der Halbwertszeit für
den wichtigsten Arbeitsstoff, also für Indium, ist.
Beim Arbeiten des Strahlungskreislaufs, der am Forschungskernreaktor des Physikinstituts der Akademie
der Wissenschaften der Litauischen SSR mit einer Leistung von 2 MW angebaut wurde, baute sich im
Innenkanal des der zylinderförmigen Bestrahlungsvorrichtung 7 ein Gammastrahlungsfluß von 5000 y-Quanten/s
Intensität auf. Dabei war der Verlust an Strahlungsleistung gegenüber einem Strahlungskreislauf
ohne Mischkammer 3 unbedeutend und betrug nur 2 bis 3%.
Ein Stillsetzen des Strahlungskreislaufs erfolgt durch Abstellen der Pumpen 4, 9, 16. Dabei hört der Umlauf des gammastrahlenden Aktivitätsträgers 18 auf, und dieser fließt durch Schwerkraft in die Sammelvorrichtung 17 ab.
Ein Stillsetzen des Strahlungskreislaufs erfolgt durch Abstellen der Pumpen 4, 9, 16. Dabei hört der Umlauf des gammastrahlenden Aktivitätsträgers 18 auf, und dieser fließt durch Schwerkraft in die Sammelvorrichtung 17 ab.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden Aktivitätsträger, der mittels mehreren Pumpen in dem aus einem Aktivitätserzeuger, mindestens einer Bestrahlungsvorrichtung, einer Sammelvorrichtung und diese miteinander verbindenden Rohrleitungen gebildeten Kreislauf in Umlauf gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislauf eine unterhalb des Aktivitätserzeugers (1) und der Bestrahiungsvorrichtung(en) (7, 12) angeordnete Mischkammer (3) aufweist, deren oberer Teil mit den Ausgängen und deren unterer Teil über jeweils eine Pumpe (4,9,16) mit den Eingängen des Aktivitätserzeugars (1) und der Bestrahlungsvorrichtung(en) (7, 12) verbünden ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2311525A DE2311525C3 (de) | 1973-03-08 | 1973-03-08 | Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden Aktivitätsträger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2311525A DE2311525C3 (de) | 1973-03-08 | 1973-03-08 | Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden Aktivitätsträger |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2311525A1 DE2311525A1 (de) | 1974-09-19 |
DE2311525B2 true DE2311525B2 (de) | 1978-06-08 |
DE2311525C3 DE2311525C3 (de) | 1979-02-08 |
Family
ID=5874165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2311525A Expired DE2311525C3 (de) | 1973-03-08 | 1973-03-08 | Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden Aktivitätsträger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2311525C3 (de) |
-
1973
- 1973-03-08 DE DE2311525A patent/DE2311525C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2311525C3 (de) | 1979-02-08 |
DE2311525A1 (de) | 1974-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2558179C3 (de) | Salzschmelzen-Kernreaktor | |
DE2217398A1 (de) | Kernreaktor | |
DE2525119B2 (de) | Vorrichtung zur kontrolle eines stoerfalls in kernkraftwerken | |
EP1455087B1 (de) | Verfahren zum Umbau einer Anlage mit Rohrturbinen | |
DE2325828B2 (de) | Verfahren zur Beeinflussung der Reaktivität eines gasgekühlten Kernreaktors | |
DE2149125C3 (de) | Anlage zum Bestrahlen von Klärschlamm mittels Gammastrahlung | |
DE1439107A1 (de) | Brennelement fuer heterogene Atomreaktoren | |
DE2717389C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einschließen von körnigem oder stückigem, radioaktiv kontaminiertem Material in Metall | |
DE2311525C3 (de) | Strahlungskreislauf mit einem ionisierende Strahlung emittierenden Aktivitätsträger | |
DE1414844A1 (de) | Verfahren zum Kuehlen von Brennstoffelementen bei Schwimmbeckenreaktoren und Reaktor fuer die Ausfuehrung des Verfahrens | |
DE1642975A1 (de) | Behandlungseinrichtung mit beweglichem Bett aus koernigem Feststoff | |
DE1589716B2 (de) | Sichterheitsabschaltvornchtung mit neutronenabsorbierenden Flussig keiten fur Kernreaktoren | |
DE1433201A1 (de) | Vorrichtungen und Verfahren zur kombinierten Waerme- und Strahlungsbehandlung von Bitumina oder anderen Stoffen mit Hilfe von Reaktoren in Bohrungen | |
EP1064655B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum transfer eines gegenstandes zwischen fluidgefüllten behältern | |
CH678123A5 (en) | Reducing radioactive nitrogen cpds. in nuclear reactor gas phase | |
DE3442236A1 (de) | Fluessigmetallgekuehlte kernenergieanlage mit in den sicherheitseinschluss integrierten dampferzeugern | |
DE2551390A1 (de) | Anlage zur dekontaminierung radioaktiver abwaesser | |
Rheinhardt | Telescopic device, especially for nuclear facilities | |
Schabert et al. | Pressurized-water reactor | |
Schabert et al. | Steam-generating nuclear reactor | |
DE2115900A1 (de) | Oberflächenkondensator | |
DE2239050C3 (de) | Anordnung zur Lagerung und Verarbeitung von spaltbaren Stoffen | |
Reinsch | Emergency cooling system with hot-water jet pumps for nuclear reactors | |
Groetzbach | Fuel elements for a sodium-cooled fast breeder reactor | |
Loimann et al. | Method and device to remove the decay heat produced in the core of a nuclear reactor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |