DE2402879A1 - NUCLEAR REACTOR WITH A CONTROL SYSTEM - Google Patents

NUCLEAR REACTOR WITH A CONTROL SYSTEM

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DE2402879A1
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Samuel B Hosegood
George E Lockett
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European Atomic Energy Community Euratom
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Description

Kernreaktor mit einem SteuersystemNuclear reactor with a control system

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kernreaktoren mit einem Steuersystem und betrifft insbesondere Steuersysteme für Kernreaktoren.The present invention relates to nuclear reactors having a control system, and more particularly relates to control systems for nuclear reactors.

Es sind bereits Steuersysteme für Kernreaktoren bekannt, bei denen Neutronen absorbierende Steuerstäbe in den Reaktorkern eingeführt werden, um die Reaktivität zu verringern. Die Stäbe werden vorzugsweise von oben eingeführt, so daß sie im Notfall in den Kern hineinfallen können. Die Sicherheitsbehörden verlangen jedoch einen solch hohen Sicherheitsgrad, daß der Reaktor abgeschaltet werden kann, wenn einige der Steuerstäbe aufgrund von Funktionsstörung nicht betätigt werden können oder nicht in den Kern eintreten. Um die Wahrscheinlichkeit gewöhnlichen Versagens zu vermeiden, bei dem alle (oder die Mehrheit) der Steuerstäbe funktionsunfähig werden, fordern die Sicherheitsbestimmungen gewöhnlich, daß zwei voneinander unabhängige Absorber-Freigabe- Mechanismen (ein Primäu- und ein Sekundär-■System) vorgesehen werden, von denen jedes in der Lage ist.Control systems for nuclear reactors are already known in which control rods which absorb neutrons are inserted into the reactor core introduced to reduce reactivity. The rods are preferably inserted from above so that they can be used in an emergency can fall into the core. However, the safety authorities require such a high level of safety that the reactor can be switched off if some of the control rods cannot be operated due to a malfunction or do not enter the core. To the likelihood ordinary Avoiding failure in which all (or the majority) of the control rods become inoperable is a requirement of the safety regulations usually that two independent absorber release mechanisms (a primary and a secondary ■ system) be provided, each of which is capable of.

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BERLIN: TELEFON (O3O) 8312088 KABEL: PROPINDUS -TELEX 01 84O57BERLIN: TELEPHONE (O3O) 8312088 CABLE: PROPINDUS -TELEX 01 84O57

MÜNCHEN: TELEFON (08 11) 2.2 BS 8β KABEL: PRQPINDUS · TELEX QB 24.244MUNICH: TELEPHONE (08 11) 2.2 BS 8β CABLE: PRQPINDUS TELEX QB 24.244

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

den Reaktor abzuschalten. Diese beiden Systeme sollen so wenig wie möglich gemeinsame Konstruktionsmerkmale haben, und während das Primärsystem aus konventionellen Steuerstäben besteht wird manchmal ein Sekundärsystem mit einem völlig anders gestalteten Absorber-Körper vorgesehen.shut down the reactor. These two systems should have as few common design features as possible, and while the primary system consists of conventional control rods there is sometimes a secondary system with a completely differently designed absorber body.

Ein bekanntes Sekundärsystem besteht ais losen Kugeln Neutronen absorbierenden Materials, die unter Schwerkraftwirkung/senkrechte Kanäle im Kern geschüttet werden können. Ein Nachteil beim Gebrauch loser Absorber-Körper liegt jedoch darin, daß eine besondere Ausrüstung (z.B. eine Vakuumeinheit) vorgesehen werden muß, um die Absorber aus dem Kern wieder zu entfernen. Außerdem ist der Entfernungsvorgang natürlich ziemlich zeitraubend, wodurch eine verlängerte Periode der Nichtbenutzbarkeit des Reaktors entsteht.A well-known secondary system consists of loose spheres of neutrons absorbent material that can be poured under the action of gravity / vertical channels in the core. A disadvantage however, when using loose absorber bodies, special equipment (e.g. a vacuum unit) is provided must be to remove the absorber from the core again. In addition, the removal process is of course quite time consuming, thereby creating a prolonged period of inoperability of the reactor.

Ein weiteres Erfordernis eines Reaktor-Steuersystems liegt darin, daß es in der Lage sein sollte, lokale Änderungen im thermalen Neutronenfluß des Reaktors hervorzurufen, um Leistungssp-itzen (z.B. bei frisch geladenem Brennstoff) zu verringern und auf diese Weise eine bessere Annäherung an eine flache Temperatur-Verteilung zu erreichen, als dies auf andere Weise möglich wäre. Überschuß-Reaktivität muß vorgesehen werden, um einen Abbrand zwischen Brennstoffwechseln zu ermöglichen und Leistungsänderungen zu gestatten. Steuerstäbe, die in den Kern oder teilweise in den Kern eingeführt werden, um die überschuß-Reaktivitätsgrenze zu absorbieren, erzeugen lokale Fluß- und Leistungsverminderungen, und es ist vorteilhaft, wenn diese so eingerichtet werden können, daß sie die Temperaturspitzen eher verringern als steigern. In manchen Reaktor-Typen, insbesondere in Hochtemperatur-Reaktoren (gasgekühlt) (HTGCR) ist der Reaktor-Kühlkreislauf so eingerichtet, daß das Gaskühlmittel nach unten durch den Kern fließt, was zur Folge hat, daß das kühlere Ende des Kerns oben und das heißere Ende unten liegt. In einem solchen Reaktor werden Steuerstäbe, die teilweise von oben eingeführt sind, die Leistung oben im KernAnother requirement of a reactor control system is that it should be able to accommodate local changes in the induce thermal neutron flux of the reactor to power peaks (e.g. with freshly loaded fuel) and in this way a better approximation to a flat one Temperature distribution than would otherwise be possible. Excess reactivity must be provided for to enable burn-up between fuel changes and to allow power changes. Control rods that are in the Core or partially introduced into the core in order to reduce the excess reactivity limit absorb, produce local flux and power reductions, and it is advantageous if these can be arranged to decrease rather than increase temperature peaks. In some reactor types, in particular In high-temperature reactors (gas-cooled) (HTGCR) the reactor cooling circuit is set up in such a way that the gas coolant flows down through the core, with the result that the cooler end of the core is at the top and the hotter end is at the bottom lies. In such a reactor, control rods that are partially inserted from above, the power at the top of the core

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senken, wodurch die Leistung am Boden erhöht und damit die Temperatürvertexlung verschlechtert wird. Andererseits wurden am Boden eingeführte Steuerstäbe eine günstige, die Temperatur abflachende Wirkung auf einen Kern mit nach unten fließendem Kühlmittelstrom haben, aber da ihre Wirkung durch die Schwerkraft eher behindert als gefördert wird, bestehen aus Sicherheitsgründen ernsthafte Bedenken gegen den Gebrauch derartiger Stäbe.lower, which increases the performance on the floor and thus worsens the temperature vertexing. On the other hand were Control rods introduced at the bottom have a favorable, temperature-flattening effect on a core with a downward flowing Have coolant flow, but since their effect is hindered rather than promoted by gravity, consist of For safety reasons, there are serious concerns about the use of such rods.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen durch ein Steuersystem, bei dem das Kühlmittel nach wie vor von oben nach unten stömen kann, während Steuerstäbe überflüssig werden.The invention aims to remedy this by means of a control system in which the coolant continues to flow from top to bottom can, while control rods become superfluous.

Dementsprechend wird erfindungsgemäß bei einem Kernreaktor mit einem Steuersystem vorgeschlagen, daß ein fadenförmiges Neutronen absorbierendes Bestandteil vorgesehen ist, eine Einrichtung zum Absenken eines Teilstückes dieses Bestandteils in den Kern des Reaktors angeordnet ist und eine Haltevorrichtung, die dieses Teilstück auf den Kern begrenzt, vorhanden ist, durch es sich stapelt und seine Neutronen absorbierende Wirkung auf den Reaktor erhöht.Accordingly, according to the invention in a nuclear reactor with proposed a control system that a thread-like neutron absorbing component is provided, a device for Lowering a portion of this component is arranged in the core of the reactor and a holding device that this Part limited to the core exists, through it stacks itself and its neutron absorbing effect on the reactor elevated.

Das gestapelte Teilstück des Neutronen absorbierenden Bestandteils hat eine Temperatur abflachende Wirkung ähnlich der Wirkung eines oder mehrerer Steuerstäbe, die von unten in den Reaktorkern eintreten.The stacked portion of the neutron absorbing component has a temperature-flattening effect similar to the effect of one or more control rods that enter the reactor core from below enter.

Das Steuersystem ist besonders geeignet zur Anwendung als Sekundär- S teuer sy stem.The control system is particularly suitable for use as a secondary S expensive system.

Das fadenförmige Bestandteil besteht vorzugsweise aus einer Kette mit Neutronen absorbierenden Gliedern, obgleich auch andere fadenförmige Formen geeignet sind, z.B. Neutronen absorbierende Körper, die auf einem Kabel "aufgefädelt" sind.The thread-like component preferably consists of a chain with neutron absorbing links, although other thread-like ones as well Shapes are suitable, e.g., neutron absorbing bodies "threaded" on a cable.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention are given below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 und 2 zusammen eine fragmentarische SeitenansichtFigures 1 and 2 together are a fragmentary side view

eines Kernreaktors und eines Steuersystems im Mittelschnitt, wobei der fadenförmige Bestandteil in den Reaktorkern eingelassen ist,a nuclear reactor and a control system in the middle section, the thread-shaped Component is embedded in the reactor core,

Fig. 3 eine Einzelheit eines Teils der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, wobei der fadenförmige Bestandteil völlig angehoben ist.3 shows a detail of part of FIG. 2 on an enlarged scale, the thread-like Component is fully raised.

Ein gasgekühlter Hochtemperatur-Kernreaktor 1 umfaßt einen Reaktorkern 2 mit oberen und unteren Reflektor-Abschnitten 2a., 2b, die auf Stützen 3 in einem Druckbehälter 4 angebracht sind. Ein Gas-Kühlmittel fließt durch den Reaktorkern 2 aus einem "plenum"-Raum 5 oberhalb des Kerns nach unten in einem "plenum"-Raum 6 darunter. Das Kühlmittel gelangt in den und aus dem Kernhohlraum im Druckbehälter 4 durch nicht dargestellte Leitungen .A high-temperature gas-cooled nuclear reactor 1 comprises a reactor core 2 with upper and lower reflector sections 2a., 2b, which are mounted on supports 3 in a pressure vessel 4. A gas coolant flows through the reactor core 2 from a "plenum" space 5 above the core and down into a "plenum" space 6 below. The coolant enters and leaves the core cavity in the pressure vessel 4 through lines not shown .

Der Reaktor 1 ist mit einem Primär-, Steuer- und Abschaltsystem versehen mit nicht dargestellten Neutronen absorbierenden Steuerstäben, die in separate Kanäle von oben in den Reaktorkern eingeführt werden können.The reactor 1 is provided with a primary, control and shutdown system with control rods (not shown) that absorb neutrons, which can be introduced into the reactor core from above in separate channels.

Der Reaktor 1 ist weiterhin mit einer Mehrzahl von Sekundär-Steuer- und Abschaltsystemen 7 versehen, von denen eines dargestellt ist. Jedes System 7 entspricht der vorliegenden Erfindung und enthält einen Neutronen absorbierenden Bestandteil in Fadenform, der aus einer Metallkette 8 besteht, ferner eine Einrichtung mit einem Rad 9 zum Anheben und Absenken eines TeilstücksThe reactor 1 is also equipped with a plurality of secondary control and shutdown systems 7, one of which is shown is. Each system 7 is in accordance with the present invention and includes a neutron absorbing component in Thread shape, which consists of a metal chain 8, furthermore a device with a wheel 9 for raising and lowering a section

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der Kette 8 in einen und aus einem senkrechten Kanal 10, der den Reaktorkern 2 durchdringt sowie eine Sperreinrichtung mit einem Stoßdämpfer 11 (oder einem stoßdämpfenden Teil), der das Teilstück der Kette 8 auf den Reaktorkern 2 begrenzt, wodurch diese gestapelt wird (wie in Fig. 1 gezeigt), so daß ihre Neutronen absorbierende Wirkung auf den Reaktor 1 erhöht wird.the chain 8 in and out of a vertical channel 10 which penetrates the reactor core 2 and a locking device with a shock absorber 11 (or a shock-absorbing part) that attaches the section of the chain 8 to the reactor core 2 limited, whereby this is stacked (as shown in Fig. 1), so that their neutron absorbing effect on the reactor 1 is increased.

Um es genauer zu sagen und mit besonderer Bezugnahme auf Fig. 1 sind die Glieder der Kette 8 aus Borstahl. Der Querschnitt der Kette 8 ist wesentlich schmaler als der des Kanals 10. Der Stoßdämpfer 11 liegt im unteren Reflektorabschnxtt 2b und ist ringförmig, so daß Reaktorkühlmittel aus dem Kanal 10 durch eine Verlängerung 10b des Kanals 10 in den "plenum"-Raum fließen Isann, der im Reflektorabschnxtt 2b liegt. Reaktor-Kühlmittel tritt in den Kanal 10 durch Öffnungen 12 in einem Rohr 13 ein,· das sich zwischen dem Reflektorabschnxtt 2ji und einem Abschirmstopfen 14 sowie einer Kanal-Verlängerung lOa, im Abschnitt 2a^ erstreckt. Der Abschirmsirpfen 14 ist in einer Abschirmkonstruktion oberhalb des Reaktorkerns 2 angeordnet.To be more precise and with particular reference to Figure 1, the links of the chain 8 are made of boron steel. The cross section the chain 8 is much narrower than that of the channel 10. The shock absorber 11 is located in the lower reflector section 2b and is annular so that reactor coolant is discharged from channel 10 through an extension 10b of the channel 10 Isann, who is in the reflector section, flow into the "plenum" room 2b lies. Reactor coolant enters the channel 10 through openings 12 in a tube 13 which is between the reflector section 2ji and a shielding plug 14 and a channel extension lOa, in section 2a ^ extends. The shielding sirp 14 is arranged in a shielding structure above the reactor core 2.

In Fig. 2 und 3 ist der Abschirmstopfen 14 von einem zentralen senkrechten Mitteldurchlaß mit einem unteren Abschnitt 20a. von relativ kleinem Querschnitt und mit einem oberen Abschnitt 20b von relativ weitem Querschnitt durchdrungen. Abschnitt 20a ist gerade weit genug, um ein freies Passieren der Kette 8 und eines kleinen Gewichts 21 zu gestatten, das am Boden der Kette 8 befestigt ist. Der Umfang des Rades ist eingekerbt, um die Glieder der Kette 8 aufzunehmen. Die Kette 8 liegt in einer und erstreckt sich aus einer oben offenen ringförmigen Speichertrommel 22, die über- dem Abschirmstopfen 14 angebracht und drehbar ist. Ein Teilstück der Kette 8 läuft dann über das Rad 9 und (wenn es abgesenkt wird) hinunter durch die Durch laß-Abschnitte 20a., 20b im Stopfen Das Teilstück der Kette 8, das vom Rad 9 herabhängt, stimmt all-In Figures 2 and 3, the shield plug 14 is of a central vertical central passage with a lower portion 20a. of relatively small cross-section and penetrated by an upper portion 20b of relatively wide cross-section. Section 20a is just wide enough to allow the chain 8 and a small weight 21 to pass freely through is attached to the bottom of the chain 8. The periphery of the wheel is notched to accommodate the links of the chain 8. the Chain 8 lies in one and extends from an annular storage drum 22, which is open at the top, and which is above the shielding plug 14 is attached and rotatable. A section of the chain 8 then runs over the wheel 9 and (when it is lowered) down through the passage sections 20a., 20b in the plug The section of the chain 8 that hangs from the wheel 9 is all-

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gemein mit der senkrechten Achse der Trommel 22 überein. Die Kette 8 ist durch die Mitte eines im Durchlaß 2Ob .angebrachten ringförmigen Gewichts 23 gezogen. Das Gewicht 23 ist jedoch zu groß, um unten in den Abschnitt 20a einzudringen und wird von einem Stoßdämpfer 40 am Boden des Abschnitts 2Ob_ abgefangen.generally coincides with the vertical axis of the drum 22. The chain 8 is attached through the middle of a passage 2Ob annular weight 23 drawn. However, the weight 23 is too great to penetrate into the section 20a below and is intercepted by a shock absorber 40 at the bottom of the section 2Ob_.

Das die Kette 8 hebende und senkende Rad 9 ist drehbar um eine waagerechte Achse 24 gelagert und wird von einem Umkehr-Schrittmotor 25 mittels einer senkrechten Welle 26 angetrieben, eines Kegelrades 27, eines Kegelrades 28 und einer Freilaufsperreinrichtung 29. Eine Wirbelstrom-Bremseinheit 30 kann verwendet werden, um die Drehgeschwindigkeit der Welle 26 zu beschränken. Der Motor 25 dreht auch die Speichertrommel 22 mit langsamem Tempo über ein Ritzel 31 das am unteren Ende der Welle 26 angebracht ist und-- in Eingriff steht mit einem Getrieberad 32, das am Innenumfang der Trommel angebracht ist. Die Speichertrommel 22 ist durch eine Lagereinrichtung 33 abgestützt.The chain 8 lifting and lowering wheel 9 is rotatably mounted about a horizontal axis 24 and is driven by a reversing stepper motor 25 driven by a vertical shaft 26, a bevel gear 27, a bevel gear 28 and a freewheel locking device 29. An eddy current braking unit 30 can be used to reduce the rotational speed of the shaft 26 restrict. The motor 25 also rotates the storage drum 22 at a slow speed via a pinion 31 at the lower end of the Shaft 26 is attached and - is in engagement with a gear wheel 32 attached to the inner circumference of the drum. The storage drum 22 is supported by a bearing device 33.

Eine Druckfeder 34 ist zwischen dem oberen Ende des Gewichts 23 und einem Innenflansch 35 einer hohlen, zylindrischen Konstruktion 36 angebracht, die die Speichertrommel 22 aufnimmt.A compression spring 34 is between the upper end of the weight 23 and an inner flange 35 of hollow, cylindrical construction 36 attached, which receives the storage drum 22.

Das Hebe- und Senkrad 9 schwebt über der Speichertrommel 22. Ein nicht dargestellter, zwischen dem überhängenden Teil des Rades und der Trommel 22 angebrachter Arretierer ist dafür vorgesehen, die Kette 8 anzuhalten, bevor ihr oberes oder freies Ende über das Rad 9 abläuft.The lifting and lowering wheel 9 floats above the storage drum 22. A not shown, between the overhanging part of the wheel and the drum 22 attached locking device is provided for the To stop chain 8 before its upper or free end runs over the wheel 9.

Während des Betriebes wird, um die Überschuß-Reaktivität zu steuern, die Kette 8 in den Reaktorkern 2 eingelassen und dann mit Hilfe des Schrittmoto-rs 25 angehoben oder abgesenkt, um das Teilstück der Kette, das im unteren Ende des Kanals 10 gestapelt ist einzustellen. Das Rad 9 und die Speichertrommel 22 drehen sich miteinander, so daß die Kette 8 in der Trommel 22 entfaltet wird wenn sie die Trommel verläßt, um über das Rad 9 zu laufen.During operation, in order to control the excess reactivity, the chain 8 is let into the reactor core 2 and then with Using the stepping motor 25, raised or lowered the section of the chain that is stacked in the lower end of the channel 10 is to be set. The wheel 9 and the storage drum 22 rotate together so that the chain 8 in the drum 22 is unfolded when it leaves the drum to run over the wheel 9.

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Im Notfall, wenn ein sofortiges Abschalten des Reaktors 1 erforderlich wird, kann die Kette 8 mit Hilfe der Schwerkraft in den Kern 2 "absausen". Angenommen, die Kette 8 befinde sich in ihrer voll hochgezogenen Stellung (wie in Fig. 3), und der Motor 25 sei mit einer Zufuhr von "Halte-Strom" verbunden und die Feder 34 zusammengedrückt ist, der Zufluß von Haltestrom für den Motor wird abgeschaltete wobei das Rad 9 sich frei dreht und die Feder 34 eine nach unten gerichtete Anfangsbeschleunigung auf das Gewicht 34 und die Kette 8 ausübt. Das Gewicht 23 wird weiterhin die Kräfte verstärken, die die Kette 8 nach unten hin durch den Abschirmstopfen 14 beschleunigen, bis das Gewicht durch den Stoßdämpfer 40 angehalten wird. Das obere Ende des Stoßdämpfers kann nach innen schräg zulaufen (wie dargestellt), um den Zugang für das Gewicht 21 und die Kette 8 zu erleichtern. Die Kette 8 läuft weiter durch den Abschirmstopfen 14 nach unten. An diesem Punkt ist das Teilstück der Kette, das von der Seite des freilaufenden Rades 9 überhängt, wo sie in die Durchlaß-Abschnitte 20J1, 20b eintritt, wesentlich größer als das, das auf der anderen Seite des Rades überhängt. Dieser Unterschied an "Menge" trägt zum Abfallen der Kette 8 zum Reaktorkern 2 hin bei und erhöht seine Wirkung, während die Kette weiter fällt, bis sie vom Stoßdämpfer 11 am Boden des Kanals 10 aufgehalten wird. Während die Kette sich stapelt, wird dieser Unterschied an "Menge" jedoch immer geringer.In an emergency, when an immediate shutdown of the reactor 1 is required, the chain 8 with the help of gravity "Rush off" into the core 2. Assuming the chain 8 is in its fully raised position (as in Fig. 3), and the motor 25 is with a supply of "holding current" connected and the spring 34 is compressed, the flow of holding current for the motor is switched off wherein the wheel 9 rotates freely and the spring 34 a downward initial acceleration on the weight 34 and the Chain 8 exercises. The weight 23 will continue to increase the forces that the chain 8 down through the shielding plug 14 Accelerate until the weight is stopped by the shock absorber 40. The top of the shock absorber can be tapered inwards (as shown) to facilitate access for the weight 21 and the chain 8. the The chain 8 continues to run down through the shielding plug 14. At this point is the section of the chain that is by the side of the free wheel 9 overhangs where it enters the passage sections 20J1, 20b, much larger than that overhangs on the other side of the wheel. This difference in "amount" contributes to the dropping of the chain 8 towards the reactor core 2 and increases its effectiveness as the chain continues to fall until it is stopped by the shock absorber 11 at the bottom of the channel 10. While the chain is stacked, however, this difference in "quantity" becomes smaller and smaller.

Das aufgestapelte Teilstück der Kette 8 füllt den Kanal 10 wirksam aus, um den Reaktor 1 abzuschalten und einen Steuerstab zu simulieren, der in den Reaktorkern 2 von unten eintritt. Das aufgestapelte Teilstück der Kette 8 bildet einen wirkungsvollen Oberflächenbereich und eine Neutronen absorbierende Masse, die viel größer (pro Längeneinheit des Kanals) ist als der Oberflächenbereich und die Masse eines Steuerstabes.The stacked portion of the chain 8 effectively fills the channel 10 to shut down the reactor 1 and a control rod to simulate entering the reactor core 2 from below. The stacked section of the chain 8 forms an effective one Surface area and a neutron absorbing mass that is much larger (per unit length of the channel) than the surface area and the mass of a control rod.

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Wenn der Ausnahmezustand vorüber ist, kann die Kette 8, anders als lose Körper aus Neutronen absorbierendem Material, leicht zurückgezogen werden, wobei der Motor 25 verwendet wird, um das Rad 9 und die Trommel 22 in langsamem Tempo zu drehen. Die geringe Geschwindigkeit der Trommel 22 stellt sicher, daß die Kette 8 im wesentlichen gleichmäßig um den gesamten ringförmigen Speicherraum der Trommel 22 gelegt wird. Die Kette 8 neigt dazu, sich schichtweise, spiralig in der Trommel zu legen, während diese sich in langsamem Tempo dreht was besser ist; als wenn sie aufgerollt würde, wie es der Fall wäre, wenn die Trommel 22 in höherem Tempo gedreht würde.When the state of emergency is over, unlike loose bodies made of neutron absorbing material, the chain 8 can easily can be withdrawn using the motor 25 to rotate the wheel 9 and drum 22 at a slow pace. the low speed of the drum 22 ensures that the chain 8 is substantially uniform around the entire annular Storage space of the drum 22 is placed. The chain 8 tends to be layered, spiral in the drum to lay while it rotates at a slow pace, which is better; as if it were rolled up, as it would if the drum 22 would be rotated at a higher speed.

Die Kette 8 kann, anders als Steuer- oder Abschaltstäbe, auch durch verformte Kanäle in einen Reaktorkern eindringen. Anders als lose, Neutronen absorbierende Körper kann die Kette 8 leicht bei periodischen Tests benutzt werden, um sicherzustellen, daß das Steuersystem, dessen Teil es ist, korrekt funktioniert.The chain 8, unlike control or shutdown rods, can also penetrate into a reactor core through deformed channels. Different As a loose, neutron-absorbing body, the chain 8 can easily be used in periodic tests to ensure that the control system of which it is part is functioning correctly.

Versuche zeigen, daß bei richtiger Auswahl der Gliederform die Kette 8 sich nicht verheddert und keine unzulässigen Belastungen auf die Wand des Kanals IO ausübt.Tests show that with the correct selection of the link shape, the chain 8 does not get tangled and no inadmissible loads exerts on the wall of the channel IO.

Für die Glieder sind die verschiedensten Formen denkbar. Beispielsweise könnten die Glieder aus Metallröhren bestehen, die mit Borpulver gefüllt und in Form gebogen sind.The most varied shapes are conceivable for the links. For example the links could consist of metal tubes filled with boron powder and bent into shape.

Statt einer Kette kann eine Vielzahl von Neutronen absorbierenden Plättchen verwendet werden, die miteinander durch gelenkige Teile verbunden sind. Eine andere Form eines fadenförmigen Bestandteils könnte eine Vielzahl von Neutronen absorbierenden Körpern umfassen, die auf einem Kabel aufgezogen sind.Instead of a chain, a large number of neutron absorbing plates can be used, which are connected to one another by means of articulated parts are connected. Another form of thread-like component could comprise a plurality of neutron absorbing bodies, which are drawn on a cable.

Das Gewicht kann so geformt sein, daß es einen Stoßdämpfer aufnimmt,The weight can be shaped to accommodate a shock absorber,

Patentansprüche: 409833/0703Claims: 409833/0703

Claims (10)

PatentansprücheClaims Kernreaktor mit einem Steuersystem, gekennzeichnet durch einen Neutronen absorbierenden fadenförmigen Bestandteil (8), durch eine Einrichtung (9) zum Absenken eines Teilstücks dieses Bestandteils in den Kern (2) des Reaktors (1) und durch eine Halteeinrichtung (11), die das Teilstück auf den Kern begrenzt, wodurch es sich stapelt und seine Neutronen absorbierende Wirkung auf den Reaktor erhöht.Nuclear reactor with a control system characterized by a neutron absorbing filamentary Component (8), by means (9) for lowering a portion of this component into the core (2) of the reactor (1) and by a holding device (11) which limits the section to the core, whereby it is stacks and increases its neutron absorbing effect on the reactor. 2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil (8) aus einer Kette mit Neutronen absorbierenden Gliedern besteht.2. Nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the component (8) consists of a chain with neutron absorbing members. 3. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet , daß der Reaktorkern (2) von einem senkrechten Kanal (10) durchdrungen ist, durch den ein Reaktor-Kühlmittel geleitet werden kann.3. Nuclear reactor according to claim 1 or 2, characterized that the reactor core (2) is penetrated by a vertical channel (10) through which a Reactor coolant can be passed. 4. Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Halteeinrichtung (11) ein ringförmiges Teil umfaßt, das am unteren Ende des Kanals (10) angebracht ist und den Durchlaß für das Reaktor-Kühlmittel abgrenzt.4. Nuclear reactor according to claim 3, characterized in that the holding device (11) is an annular Comprises part which is attached to the lower end of the channel (10) and delimits the passage for the reactor coolant. 5. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (11) auch einen Stoßdämpfer umfaßt.5. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding device (11) also includes a shock absorber. 6. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktorkühlmittel durch den Reaktorkern (2) nach unten gäLeitet wird.6. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reactor coolant through the reactor core (2) is drained downwards. 409833/0703409833/0703 - ίο -- ίο - 7. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Absenken des Teilstücks des Neutronen absorbierenden Bestandteils (8)-in den Reaktorkern (2) aus einem Behälter (22) zum Speichern eines Teilstücks des fadenförmigen Bestandteils umfaßt, aus einem um eine horizontale Achse (24) drehbaren Rad (9), über das das Teilstück abläuft, bevor es in den Reaktorkern (2) eintritt, und aus einer gesteuerten Antriebseinrichtung (25) zum Drehen des Rades besteht, um das Teilstück in den Reaktorkern abzulassen und aus dem Reaktorkern herauszuheben.7. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the device for lowering the portion of the neutron absorbing component (8) -in the reactor core (2) from a container (22) for storage a portion of the thread-like component comprises a wheel (9) rotatable about a horizontal axis (24), over which the section runs before it enters the reactor core (2), and from a controlled drive device (25) consists of turning the wheel in order to lower the section into the reactor core and to lift it out of the reactor core. 8. Kernreaktor nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Entfernen der Steuerung aus der Antriebseinrichtung (25)voflurch das Rad (9) frei dreht und dem Teilstück des Bestandteils (8) ein Fallen in den Reaktorkern (2) ermöglicht.8. Nuclear reactor according to claim 7, characterized by means for removing the control from the drive device (25) voflurch the wheel (9) free rotates and allows the portion of the component (8) to fall into the reactor core (2). 9. Kernreaktor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Beschleunigen des Falles des Teilstücks in den Reaktorkern (2).9. Nuclear reactor according to claim 8, characterized by means for accelerating the case of the section in the reactor core (2). 10. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (22) aus einer Speichertrommel (22) besteht, die drehbar um eine senkrechte Achse gelagert ist, die allgemein mit der Achse des von dem Rad (9) herabhängenden Teilstücks des Bestandteils (8) übereinstimmt .10. Nuclear reactor according to one of claims 7, 8 or 9, characterized in that the container (22) consists of a There is a storage drum (22) which is rotatably mounted about a vertical axis which generally coincides with the axis of the of the Wheel (9) depending portion of the component (8) matches. Se/Ho - 25 538Se / Ho - 25 538 409833/0703409833/0703 LeerseiteBlank page
DE2402879A 1973-02-09 1974-01-18 NUCLEAR REACTOR WITH A CONTROL SYSTEM Pending DE2402879A1 (en)

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