DE2835419C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen prismatischen Baustein nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, der mit einer Anzahl weiterer gleichartiger Bausteine zu einer Reflektordecke für einen Kernreaktor, insbesondere einen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor zusammengefügt werden kann.

Ein derartiger Baustein ist aus der FR-PS 14 26 264 bekannt, und zwar in Form eines sechseckigen Prismas, das entlang seiner Achse mit einer geradlinigen Bohrung versehen ist, durch die im Reaktor aufgeheiztes Gas zu den darüberliegenden Wärmetauschern geleitet wird. An einer aus solchen Steinen zusammengesetzten Decke werden Neutronen zurück in die Spaltzone reflektiert, wodurch einerseits deren Betrieb durch eine Verbesserung der Neutronenbilanz überhaupt erst ermöglicht wird und andererseits der den Reaktor einschließende Druckbehälter vor den schädlichen Auswirkungen der Neutronenstrahlung geschützt wird. Aus neutronenphysikalischen Gründen und um der von der Spaltzone abgestrahlten Hitze widerstehen zu können, bestehen solche Reflektordecken aus Graphit, der in Form einzelner Blöcke vorliegt, die zu der gewünschten geometrischen Form zusammengesetzt werden. Die Reflektordecke muß gekühlt werden, wozu das von oben in den Reaktor eintretende, verhältnismäßig kühle Gas verwendet wird, das dann in der Spaltzone aufgeheizt wird. Für den Hindurchtritt des Kühlgases müssen in der Decke ausreichende Öffnungen vorhanden sein, die andererseits so gestaltet sein müssen, daß die sich geradlinig von der Spaltzone wegbewegenden Neutronen nicht durch sie entweichen können.

In der DE-OS 15 64 186 ist ein gleichartiger Kernreaktor dargestellt, bei dem die Kanäle in einer unteren Schicht zur Reflektordecke gerade, in einer oberen Schicht jedoch dazu abgewinkelt geführt sind, so daß von der Spaltzone her gesehen in der Projektion die Öffnungen in der Reflektordecke abgedeckt sind. Zum Aufbau dieser Decke werden mindestens zwei voneinander verschiedene Arten von Blöcken benötigt. Die Reflektordecke muß darüberhinaus Öffnungen aufweisen, durch die hindurch die zum Regeln der Spaltzone erforderlichen Absorberstäbe bewegt werden können.

Ferner sind aus der älteren DE-OS 28 17 540 Bausteine für Kernreaktorreflektordecken bekannt, die an ihrer Außenseite mit axial geradlinig verlaufenden Ausnehmungen versehen sind; diese schließen sich beim Zusammenfügen mehrerer Steine zu etwa zylindrischen Bohrungen zusammen. Die Bohrungen nehmen dann die Haltebolzen auf, an denen die Bausteine aufgehängt sind, d. h. sie bilden bei fertig montierter Decke keine Hohlräume mehr.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen gattungsgemäßen Baustein anzugeben, aus dem, in immer gleicher Weise mit seinesgleichen zusammengesetzt, eine Reflektordecke aufgebaut werden kann, die ausreichende Öffnungen für den Hindurchtritt des Kühlgases aufweist und die andererseits so gestaltet ist, daß die sich geradlinig von der Spaltzone wegbewegenden Neutronen nicht durch sie entweichen können. Der Baustein soll darüberhinaus fertigungstechnisch günstig gestaltet sein.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem prismatischen Baustein der vorausgesetzten Art, der die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist. Als besonders günstig erscheint ein Prisma, dessen Querschnitt die Grundform eines regelmäßigen Sechsecks aufweist, wobei die Ausnehmungen jeweils schräg über eine Seite des Prismas verlaufen. Wird ein Baustein dieser Art an den anderen gesetzt, kann eine größere Fläche damit bedeckt werden, in der regelmäßig verteilt die Öffnungen von Kanälen angelegt sind, durch die hindurch das Kühlgas geleitet werden kann. In der Längsrichtung des Prismas gesehen, sind die beiden Öffnungen eines Kanals so gegeneinander versetzt, daß sie einander nicht überlappen.

Um die Anlage weiterer Öffnungen in der Reflektordecke zu ermöglichen, wird eine durch den Unteranspruch gekennzeichnete Abwandlung der Form des Bausteins angegeben. Durch entsprechendes Aneinandersetzen von sechs Bausteinen wird ein zylindrischer Kanal gebildet, dessen Achse senkrecht zur Reflektordecke verläuft und der im Betrieb, beispielsweise durch einen Absorberstab, ausgefüllt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist perspektivisch in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen einzelnen Baustein und

Fig. 2 die Zusammenstellung mehrerer Bausteine zu einem Unterelement einer Kernreaktorreflektordecke, mit dem durch Aneinanderreihen gleicher Unterelemente eine beliebige Fläche abgedeckt werden kann.

Der prismatische Baustein 10 ist in seiner Grundform sechseckig. Die (gedachten) Ecken 1, 2, 3, 4, 5 und 6 dieses Sechsecks bilden die Mittelpunkte von Kreisen, von denen jeweils ein Sektor von 60° in den Umriß jedes Bausteins fällt. Die Ecke 3 der oberen Endfläche des Prismas ist mit der Ecke 4 auf der unteren Endfläche des Prismas durch eine gedachte Linie verbunden, die die Achse einer schiefzylindrischen Ausnehmung 12 bildet, die in Form einer Nut über die eine Seitenfläche des Prismas und z. T. über dessen Kante hinwegläuft.

In gleicher Weise werden weitere Ausnehmungen 11, 13, 14-16 gebildet. Mit den entsprechenden Ausnehmungen an den Nachbarsteinen werden über Kreuz laufende und sich in der Mitte schneidende Kanäle für das Kühlgas gebildet. Von der unter der Decke liegenden Spaltzone her gesehen (d. h., in Richtung der senkrechten Achse der Zeichnung) bietet die so aufgebaute Decke der sich geradlinig fortpflanzenden Strahlung keinen Durchlaß durch die genannten Kanäle.

In der Fig. 2 ist eine Abwandlung der Grundform dargestellt. Steine dieser Form können allein oder aber auch zusammen mit solchen der in der Fig. 1 dargestellten Art verwendet werden. Die gedachten Verlängerungen zweier nicht benachbarter Seiten des Prismas schneiden sich in einer Linie 7. Diese Linie bildet die Achse eines Sektors 20 einer geradzylindrischen Ausnehmung 17 (gestrichelt angedeutet), die sich mit den gleichen Ausnehmungen an den Nachbarsteinen zu einem zylindrischen Kanal zusammenschließt, in dem die hier nicht gezeigten Regelstäbe bzw. die Gestänge zu deren Antrieb geführt werden, so daß im Betrieb diese Öffnungen in der Reflektordecke geschlossen sind.

Claims (2)

1. Prismatischer Baustein einer Reflektordecke eines Kernreaktors mit sich über die Seitenflächen des Prismas erstreckenden zylindrischen Ausnehmungen, wobei der Radius dieses Zylinders geringer ist als die halbe Seitenlänge einer der Endflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung jeweils einer (gedachten) Ecke (1-6) einer der Endflächen des prismatischen Bausteins (10) mit einer auf einer benachbarten Kante gelegenen (gedachten) Ecke auf der anderen Endfläche die Achse der Ausnehmung (11-16) bildet.

2. Prismatischer Baustein nach Anspruch 1 mit mehr als drei Seitenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die (gedachte) Schnittkante (7) der Verlängerung zweier nicht benachbarter Seiten des prismatischen Bausteins (10) die Achse eines Sektors einer geradzylindrischen Ausnehmung (17) bildet.