DE2851724A1

DE2851724A1 - Graphite reflector block for nuclear reactors - has bores in wear zone sepd. from support zone

Info

Publication number: DE2851724A1
Application number: DE19782851724
Authority: DE
Inventors: Claus Dipl Ing Dr Elter; Rolf Dipl Ing Dr Fritz; Josef Dipl Ing Schoening; Walter Dipl Phys Theymann
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Schoening Josef Dipl-Ingdr 7521 Hambruecken
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1980-06-12
Also published as: JPS5589795A; JPS6249943B2

Abstract

Cylindrical side reflector, esp. for gas-cooled high-temp. reactors, is built up from graphite blocks which are divided into a wear zone and a support zone. The wear zone is on the side towards the reactor core and is relieved from any bearing function; through bores define limits for the size of the prods. of wear which is brought about by radiation. Reflectors eliminate downtimes for repair or exchange of graphite blocks and is advisable esp. for nuclear reactors of high power density.

Description

Zylindrischer Seitenreflektor aus Graphitblöcken Cylindrical side reflector made from graphite blocks

Die vorliegende Erfindung betrifft einen zylindrischen Seitenreflektor aus übereinanderliegenden, von einer Vielzahl von Graphitblöcken gebildeten Ringen, wobei die Graphitblöcke sich radial durch die gesamte Reflektorwanddicke erstrecken, insbesondere für gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren mit einer Schüttung kugelförmiger Betriebselemente.The present invention relates to a cylindrical side reflector from superimposed rings formed by a large number of graphite blocks, wherein the graphite blocks extend radially through the entire reflector wall thickness, especially for gas-cooled high-temperature reactors with a bed of spherical Operational elements.

Bei allen Kernreaktoren mit einem Seitenreflektor aus Graphit treten nach längerem Betrieb oder bei einer hohen Leistungsdichte im Reaktorkern bereits nach kürzerer Zeit in dem Graphit Strahlenschäden auf, die zum Abbröckeln der dem Reaktorkern zugewandten Reflektorteile und gegebenenfalls zu einer Stillegung des Reaktorbetriebs führen können. Vor allem der mit der Leistungsdichte gekoppelte schnelle Neutronenfluß ruft aufgrund des Wigner-Effektes Dimensionsänderungen in dem Graphit heflTör; zunächst tritt ein Schrumpfen auf, dem nach einer gewissen Zeit wieder Ausdehnung folgt, die über den ursprünglichen Zustand hinaus anhält. Die dabei ents.tehenden Spannungen können zu Rissen im Graphit führen. Der Seitenreflektor soll jedoch Standzeiten bis zu 35 Vollastjahren erreichen. Besonders hoch ist die Strahlenbelastung des Seitenreflektors bei einem Kernreaktor mit kugelförmigen Betriebselementen, die den Reaktorkern nur einmal durchlaufen.All nuclear reactors use a graphite side reflector after longer operation or with a high power density in the reactor core after a short period of time in the graphite radiation damage, which leads to the crumbling of the dem Reactor core facing reflector parts and possibly a shutdown of the Can lead to reactor operation. Especially the one coupled with the power density due to the Wigner effect, rapid neutron flux causes dimensional changes in the graphite heflTör; at first there is shrinkage, after a certain amount of time Time again follows expansion that lasts beyond the original state. The resulting stresses can lead to cracks in the graphite. The side reflector should, however, achieve a service life of up to 35 full load years. It is particularly high Radiation exposure of the side reflector in a nuclear reactor with spherical operating elements, which pass through the reactor core only once.

Es sind bereits Kernreaktoren mit kugelförmigen Betriebselementen (Kugelhaufenreaktoren) entwickelt worden, bei denen durch eine besondere Ausbildung des Seitenreflektors ein vorzeitiges Stillegen des Reaktorbetriebes vermieden wird. So ist aus der deutschen Patentschrift 10 34 784 ein Kernreaktor bekannt, dessen Reflektormantel aus einer Aufschüttung von gleichmäßig geformten neutronenreflektierenden Körpern besteht, die im wesentlichen die gleiche Gestalt besitzen wie die Brennelemente. In der österreichischen Patentanmeldung A 9582/63 wird ebenfalls ein Kernreaktor beschrieben, dessen Seitenreflektor aus einer Aufschüttung von kugelförmigen Graphitelementen besteht. Diese fließen kontinuierlich durch den Reaktorkern und werden laufend durch neue Graphitkugeln ersetzt, so daß der gefährdete Teil des Seitenreflektors ständig ausgewechselt wird.There are already nuclear reactors with spherical operating elements (Pebble bed reactors) have been developed, in which through a special training of the side reflector a premature shutdown of the reactor operation is avoided. For example, a nuclear reactor is known from German patent specification 10 34 784, its Reflector jacket made from an embankment of evenly shaped neutron reflective Bodies consists that have essentially the same shape as the fuel assemblies. In the Austrian patent application A 9582/63 there is also a nuclear reactor described, the side reflector from a pile of spherical graphite elements consists. These flow continuously through the reactor core and are continually being carried out new graphite balls replaced, so that the endangered part of the side reflector constantly is replaced.

Aus der Offenlegungsschrift 23 52 691 ist es bekannt, zum Schutze des festen Seitenreflektors vor einer zu hohen Dosis an schnellen Neutronen die unmittelbar an den Seitenreflektor angrenzende Randzone der Brennelement-Schüttung besonders aus zubilden, und zwar wird diese Randzone mit Brennelementen beschickt, die einen niedrigeren Spaltstoffgehalt aufweisen als die innere Zone der Schüttung. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Randzone zwischen festem Seitenreflektor und Brennelement-Schüttung sehr schmal auszubilden und sie mit reinen Graphitkugeln zu beschicken.From laid-open specification 23 52 691 it is known to protect of the fixed side reflector against too high a dose of fast neutrons Edge zone of the fuel element bed directly adjacent to the side reflector to be specially trained, namely this edge zone is charged with fuel elements, which have a lower content of fissile material than the inner zone of the bed. It has also been suggested that the edge zone between the fixed side reflector and Form the fuel element fill very narrow and use pure graphite spheres to load.

Eine weitere Maßnahme zum Schutze des am stärksten belasteten Teils des Seitenreflektors wird in der Offenlegungsschrift 23 47 817 beschrieben. Diese Maßnahme besteht darin, innerhalb des Deckenreflektors und des oberen Teils des festen Seitenreflektors neutronenabsorbierende oder die Neutronengeschwindigkeit verringernde Stoffe vorzusehen. Dadurch wird erreicht, daß in den strahlungsgefährdeten Bereichen des Ref lektors der schnelle Neutronenfluß erheblich herabgesetzt wird. Die Stoffe können in Stabform vorliegen und in entsprechenden Hohlräumen untergebracht sein. Bei diesem bekannten Kernreaktor haben die kugelförmigen Brennelemente nach einmaligem Durchlaufen des Reaktorkerns den gewünschten Endabbrand erreicht. Hierbei stellt sich ein von oben nach unten abfallendes Profil der Leistungsdichteverteilung ein, das mit einer hohen Dosis schneller Neutronen im oberen Drittel des Reaktorkerns verbunden ist.Another measure to protect the most stressed part of the side reflector is described in laid-open specification 23 47 817. These Measure is inside the ceiling reflector and the upper part of the fixed side reflector neutron absorbing or the neutron velocity diminishing Substances to be provided. This ensures that in the areas at risk of radiation of the reflector, the fast neutron flux is considerably reduced. The fabrics can be in the form of rods and housed in corresponding cavities. In this known nuclear reactor, the spherical fuel elements have after one time Passing through the reactor core achieves the desired final burnup. Here represents a profile of the power density distribution that descends from top to bottom occurs, that with a high dose of fast neutrons in the upper third of the reactor core connected is.

Bei einem weiteren Kernreaktor mit einmaligem Durchlauf der kugelförmigen Brennelemente, der in der Offenlegungsschrift 26 12 178 beschrieben ist, wird eine Beschädigung des Seitenreflektors durch die besondere Ausgestaltung des Abschalt- und Regelsystems vermieden. Dieses umfaßt unter anderem eine Anzahl von in den Seitenreflektor eingefahrenen und in diesem bewegbaren Absorberstäben. Diese befinden sich immer (bis zu einer Tiefe von 70 %) in dem Seitenreflektor und erniedrigen den Neutronenfluß in diesem Reflektor.In another nuclear reactor with a single pass through the spherical one Fuel elements, which is described in the laid-open specification 26 12 178, is a Damage to the side reflector due to the special design of the switch-off and control system avoided. This includes, among other things, a number of in the side reflector retracted and movable absorber rods in this. These are always there (to a depth of 70%) in the side reflector and lower the neutron flux in this reflector.

Es sind auch Verfahren zum Auswechseln von Teilen des aus quaderähnlichen Blöcken zusammengefügten Seitenreflektors bekanntgeworden. So wird in der Offenlegungsschrift 25 09 025 die Arbeitsweise eines Manipulators erläutert, mit dessen Hilfe die einzelnen Reflektorblöcke aus dem Reaktorkern ausgebaut werden.There are also methods for replacing parts of the cuboid-like Blocks assembled side reflector become known. So is in the Offenlegungsschrift 25 09 025 explains how a manipulator works, with the help of which the individual Reflector blocks are removed from the reactor core.

Es läßt sich so zwar vermeiden, daß der Kernreaktor aufgrund unvorhersehbarer Schäden an den Graphiteinbauten vorzeitig stillgelegt werden muß; der Austausch bzw. die Reparatur von beschädigten Reflektorteilen ist jedoch sehr zeitraubend und mit hohen Kosten verbunden.It can be avoided that the nuclear reactor due to unpredictable Damage to the graphite internals must be shut down prematurely; the exchange or the repair of damaged reflector parts is very time consuming and associated with high costs.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird in der Auslegeschrift 26 43 275 ein Graphit-Seitenreflektor in Blockbauweise vorgeschlagen, der einen Ersatz oder Austausch von Reflektorblöcken während der gesamten Lebenszeit des Kernreaktors unnötig macht.In order to avoid these disadvantages, patent application 26 43 275 proposed a graphite side reflector in block construction, which would be a replacement or replacement of reflector blocks throughout the lifetime of the nuclear reactor makes unnecessary.

Dies wird dadurch erreicht, daß die einzelnen Blöcke, die sich radial durchgehend über die gesamte Reflektorwanddicke erstrekken, auf ihrer innenseitigen Stirnfläche aus Scharen von Fugen bestehende Ausnehmungen aufweisen. Diese Maßnahme beruht auf dem Gedanken, in dem Bereich der Blöcke, der durch Neutronenbestrahlung und Wärmeeinfluß besonders hohen Spannungen unterworfen ist, kleine Blockabmessungen vorzutäuschen, da bei Blöcken mit wesentlich kleineren Innenstirnflächen keine nennenswerten Spannungsrisse eintreten (kleinere Blöcke sind jedoch teurer in der Herstellung und schwieriger zu montieren). Beize bekannten Seitenreflektor wirkt sich jedoch nachteilig aus, daß eine Bearbeitung der innenseitigen Block-Oberfläche vorgenommen wird, was zu neuen Problemen führt.This is achieved by the fact that the individual blocks, which are radially extend continuously over the entire thickness of the reflector wall, on its inside Have end face of flocks of joints existing recesses. This measure is based on the thought, in the area of the blocks, caused by neutron irradiation and the influence of heat is subjected to particularly high stresses, small block dimensions to pretend, since there are no noteworthy blocks with much smaller inner end faces Stress cracks occur (smaller blocks are more expensive to manufacture, however and more difficult to assemble). Beize well-known side reflector has an effect, however disadvantageous from the fact that the inside block surface is machined becomes, which leads to new problems.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Seitenreflektor der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, der ohne aufwendige Zusatzeinrichtungen bzw. zeitraubende Maßnahmen wie Auswechseln oder Reparieren von Teilen während der gesamten Standzeit des Hochtemperaturreaktors einen sicheren Reaktorbetrieb gewährleistet und besonders für Kernreaktoren mit hoher Leistungsdichte verwendbar ist.Proceeding from this prior art, the object of the invention is based on creating a side reflector of the type described above, the without complex additional equipment or time-consuming measures such as replacement or repairing parts throughout the life of the high temperature reactor ensures safe reactor operation and especially for nuclear reactors with high power density can be used.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest im oberen Bereich des Reaktorkerns den Graphitblöcken in einer dem Reaktorkern zugewandten, definierten Zone ein strahlungsbedingter Verschleiß zugestanden wird derart, daß die Verschleißzone von der Tragfunktion des Seitenreflektors ausgeschlossen wird, und daß dieser Verschleiß bei der konstruktiven Auslegung des Seitenreflektors in Form eines Wanddickenzuschlages berücksichtigt wird.According to the invention, this object is achieved in that at least in the upper area of the reactor core the graphite blocks in one facing the reactor core, Defined zone a radiation-related wear is granted such that the wear zone is excluded from the carrying function of the side reflector, and that this wear and tear in the constructive Design of the side reflector is taken into account in the form of a wall thickness surcharge.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, die Bereiche des Seitenreflektors, die sehr hohen Dosiswerten ausgesetzt sind, generell aus dem Funktionsbereich des Seitenreflektors herauszuziehen, so daß ihr Versagen ohne Rückwirkung auf die Funktion des Reflektors bleibt. Die zu erwartende Menge an Graphitstaub bzw.The invention is based on the idea that the areas of the side reflector, which are exposed to very high dose values, generally from the functional area of the Pull out the side reflector, so that its failure without affecting the function of the reflector remains. The expected amount of graphite dust or

Graphitbruchstücken unterscheidet sich nur graduell von dem bei bekannten Kugelhaufenreaktoren (z.B. dem THTR-300) anfallenden Graphitstaub und den Kugelbruchstücken; die Sicherheit und das Betriebsverhalten des Hochtemperaturreaktors können daher nicht durch Verschleißprodukte beeinflußt werden.Graphite fragments differs only gradually from that of known ones Pebble bed reactors (e.g. the THTR-300) resulting graphite dust and the pebble fragments; the safety and the operating behavior of the high-temperature reactor can therefore are not influenced by wear products.

Jedem Graphitblock werden somit zwei Bereiche zugeordnet, die verschiedene Funktionen haben: der als Trag- und Behälterstruktur dienende Teil und die Verschleißzone, die keinen Beitrag zur Dichtigkeit bzw. Formstabilität und damit zum Betriebsverhalten des Seitenreflektors leisten muß. Wie Untersuchungen gezeigt haben, bleibt die Verschleißzone, in der die Festigkeit des Werkstoffes auf quasi Null abfällt, im Reflektor örtlich auf ein schmales Gebiet begrenzt. Sie wandert - beginnend mit etwa dem 20. Betriebsjahr des Reaktors in einer Dicke von 5 mm - jährlich in den Seitenreflektor hinein und erreicht am Ende der Betriebszeit (nach 35 Jahren) eine Tiefe von 70 mm.. Axial tritt sie auf einer Breite von ca. 2 m auf.Two areas are assigned to each graphite block, which are different Functions: the part serving as the support and container structure and the wear zone, which do not contribute to the tightness or dimensional stability and thus to the operating behavior of the side reflector must make. As studies have shown, the wear zone remains in which the strength of the material drops to virtually zero, locally in the reflector limited to a narrow area. It migrates - starting around the 20th year of operation of the reactor in a thickness of 5 mm - annually into the side reflector and reaches a depth of 70 mm at the end of the operating time (after 35 years) .. Axial it occurs over a width of approx. 2 m.

Damit ist sichergestellt, daß der Verschleiß in jedem einzelnen Graphitblock bei geeigneter Dimensionierung des Blockes auf einen definierten vorderen Bereich beschränkt bleibt. Hierbei wird noch der Effekt ausgenutzt, daß durch die zur innenseitigen Stirnfläche der Graphitblöcke hin abnehmende Festigkeit eine Rißausbreitung in die Blöcke hinein behindert wird. Alle Beanspruchungen der Graphitblöcke außerhalb der Verschleißzone führen nur zu Spannungen, die nach den bisher angewandten Kriterien zulässig sind.This ensures that the wear and tear in each individual graphite block with suitable dimensioning of the block to a defined front area remains limited. Here, the effect is still used that by the inside End face of the graphite blocks towards decreasing strength Crack propagation is obstructed into the blocks. All stresses on the graphite blocks outside of the wear zone only lead to tensions according to the criteria previously applied are permitted.

Da zu erwarten ist, daß bei einer Eindringtiefe der Verschleißzone von 70 mm die Rückwirkung dieser Zone auf den gesamten Graphitblock bis zum Ende der Betriebszeit auf etwa 100 mm beschränkt bleibt, ist es ohne weiteres möglich, den Verschleiß des Seitenreflektors bei der konstruktiven Auslegung des Reflektors zu berücksichtigen, wobei noch ein Sicherheitsfaktor 2 bis 3 angesetzt werden kann.Since it is to be expected that with a penetration depth of the wear zone of 70 mm the reaction of this zone on the entire graphite block up to the end the operating time is limited to about 100 mm, it is easily possible the wear of the side reflector in the structural design of the reflector to be taken into account, whereby a safety factor of 2 to 3 can also be applied.

Um bei Kugelhaufenreaktoren ein ungestörtes Fließen der Brennelementkugeln durch die Kugelschüttung sicherzustellen, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung vorgeschlagen, durch geeignete Maßnahmen die obere Größe der eventuell anfallenden Graphitbruchstücke gezielt zu beeinflussen. Eine solche Maßnahme kann beispielsweise darin bestehen, in der Verschleißzone der einzelnen Graphitblöcke Sollbruchstellen vorzusehen, die die Größe der anfallenden Verschleißprodukte bestimmen. Man kann davon ausgehen, daß der innerhalb der Verschleißzone befindliche hochbeanspruchte Graphit zum größten Teil durch das normale Kugelfließen abgerieben wird. Eventuell abbrechende größere Graphitteile werden durch die Sollbruchstellen auf ein Maximum beschränkt.In order to ensure an undisturbed flow of the fuel element balls in pebble bed reactors to ensure by the pebble bed, according to an advantageous further development proposed the invention, the upper size of the possibly to influence the resulting graphite fragments in a targeted manner. Such a measure can consist, for example, in the wear zone of the individual graphite blocks Provide predetermined breaking points that determine the size of the wear products. It can be assumed that the one located within the wear zone is highly stressed Most of the graphite is abraded by normal ball flow. Possible larger graphite parts breaking off are maximized by the predetermined breaking points limited.

Die Verschleißprodukte bestehen aus sehr hoch bestrahltem Material. Sofern sie nicht durch die Kugelschüttung durchrieseln, wandern sie mit den Brennelementkugeln weiter durch den Bereich sehr hohen Neutronenflusses mit ständig steigender Temperatur.The wear products consist of very highly irradiated material. If they do not trickle through the pebble, they migrate with the fuel element balls further through the area of very high neutron flux with constantly increasing temperature.

Nach einigen Metern Weglänge ist ihre Restfestigkeit auf wenige Prozente der Anfangsfestigkeit abgesunken. Diese Tatsache bewirkt zusammen mit dem Mahleffekt des Kugelfließens eine weitgehende Auflösung größerer Verschleißprodukte. Dadurch tritt eine Entlastung des Kugelhaufens ein (eine ungünstige Bruchstückgröße könnte zu einer Erhöhung der Schüttdichte im Kugelhaufen führen) Vorteilhafterweise werden die Sollbruchstellen in den Graphitblöcken durch Bohrungen realisiert. Diese sind in dem vorderen (d.h. der Kugelschüttung zugewandten) Bereich jedes Graphitblocks vorgesehen. Durch eine geeignete Anordnung bzw. Verteilung der Bohrungen in den hochbeanspruchten Bereichen der Graphitblöcke läßt sich sicherstellen, daß im Falle von sekundärspannungsbedingter Rißbildung nur Bruckstücke bis zur Größe der Brennelementkugeln entstehen. Diese können problemlos mit den Brennelementkugeln aus dem Reaktorkern abgezogen werden. Kleinere Graphitbruchstücke lassen sich über die Gasreinigungsanlage des Reaktors ausfiltern.After a few meters of path, their residual strength is reduced to a few Percentages the initial strength has decreased. This fact works together with the grinding effect the flow of balls largely dissolves larger wear products. Through this a relief of the pebble occurs (an unfavorable fragment size could lead to an increase in the bulk density in the pebble) the predetermined breaking points in the graphite blocks realized by drilling. These are in the front (i.e. facing the pebble bed) area of each graphite block intended. By a suitable arrangement or distribution of the holes in the highly stressed areas of the graphite blocks can be ensured that in the event from cracking caused by secondary stress only fragments up to the size of the fuel element balls develop. These can easily be removed from the reactor core with the fuel element balls subtracted from. Smaller graphite fragments can be removed using the gas cleaning system filter out of the reactor.

Das Anbringen von Bohrungen in der Verschleiß zone der Graphitblöcke hat noch den günstigen Nebeneffekt, daß die Wirksamkeit der Wigner-Verformung auf noch kleinere Bereiche reduziert wird; d.h. es werden Graphitblöcke mit kleineren Abmessungen und günstigeren Steifigkeiten vorgetäuscht.Drilling of holes in the wear zone of the graphite blocks still has the beneficial side effect that the effectiveness of the Wigner deformation on even smaller areas are reduced; i.e. graphite blocks with smaller ones Simulated dimensions and more favorable stiffnesses.

Zweckmäßigerweise ist in jedem Graphitblock zumindest des oberen Reflektorbereichs mindestens eine größere, zur innenseitigen Stirnfläche des Graphitblocks parallel verlaufende Bohrung vorgesehen. Die innenseitige Stirnfläche selbst bleibt unbearbeitet. Die Bohrung kann mit einem Graphitdübel verschlossen sein.At least the upper reflector area is expediently in each graphite block at least one larger, parallel to the inside end face of the graphite block running bore provided. The inside face itself remains unprocessed. The hole can be closed with a graphite dowel.

Dies hat keine Rückwirkung auf den übrigen Teil des Graphitblocks.This has no effect on the rest of the graphite block.

Es ist auch möglich, in jedem Graphitblock zumindest des oberen Reflektorbereichs eine Vielzahl von kleineren Bohrungen vorzusehen und diese in parallel zur innenseitigen Stirnfläche des Graphitblocks liegenden Ebenen anzuordnen. Die Bohrungen können sich in horizontaler oder vertikaler Richtung oder auch in beiden Richtungen in den Ebenen erstrecken.It is also possible to have at least the upper reflector area in each graphite block Provide a large number of smaller holes and these in parallel to the inside To arrange the end face of the graphite block lying planes. The holes can in the horizontal or vertical direction or in both directions in extend the plains.

Vornehmlich die in vertikaler Richtung verlaufenden Bohrungen können vorteilhafterweise zur Kühlung des Seitenref lektors ausgenutzt werden, wodurch sich der Zeitpunkt des Auftretens von Verschleißerscheinungen hinausschieben läßt. Die Bohrungen ermöglichen einen Bypaßstrom von kaltem Kühlgas durch den Seitenreflektor, das später wieder in den Reaktorkern eintritt und sich mit dem heißeren Gas mischt.Above all, the holes running in the vertical direction can advantageously used to cool the Seitenref lector, whereby the time at which signs of wear appear can be postponed. The holes allow a bypass flow of cold cooling gas through the side reflector, which later re-enters the reactor core and mixes with the hotter gas.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Graphitblöcken, aus-denen der erfindungsgemäße Seitenreflektor zusammengefügt ist, schematisch dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 einen ersten Graphitblock in perspektiver Darstellung, Fig. 2 einen zweiten Graphitblock, ebenfalls in perspektiver Darstellung.In the drawing are two exemplary embodiments of graphite blocks, from which the side reflector according to the invention is assembled, shown schematically. The figures show in detail: FIG. 1 a first graphite block in perspective Representation, Fig. 2 shows a second graphite block, also in perspective.

Eine Vielzahl dieser Blöcke bilden zusammen einen Ring (der Einfachheit halber sind die Graphitblöcke in den beiden Figuren als Quader dargestellt), und.aus mehreren aufeinandergesetzten Ringen ist der zylindrischen Seitenreflektor aufgebaut.A multitude of these blocks together form a ring (of simplicity For the sake of this, the graphite blocks are shown as cuboids in the two figures), und.aus The cylindrical side reflector is made up of several rings placed one on top of the other.

Die Figur 1 zeigt einen Graphitblock 1, dessen innenseitige (d.h. dem Reaktorkern zugewandte) Stirnfläche 2 unbearbeitet ist. Der Graphitblock 1 weist eine vertikale Bohrung 3 auf, die mit einem Graphitdübel 4 verschlossen ist. Durch diese Bohrung wird erreicht, daß Spannungskonzentrationen durch strahlungsbedingte Verformungen im tragenden Blockbereich wesentlich reduziert werden. Die Bohrung 3 befindet sich innerhalb einer definierten Zone 5, der sogenannten Verschleißzone, die keine Tragfunktion ausübt. Bei einer Länge des Graphitblocks 1 von 500 mm kann die Bohrung 3 beispielsweise einen Durchmesser von 120 mm besitzen und- im Abstand von 100 mm von der innenseitigen Stirnfläche 2 angeordnet sein.Figure 1 shows a graphite block 1, the inside (i.e. the end face 2 facing the reactor core, unprocessed is. Of the Graphite block 1 has a vertical bore 3, which is connected to a graphite dowel 4 is locked. This hole ensures that stress concentrations significantly reduced by radiation-related deformations in the load-bearing block area will. The bore 3 is located within a defined zone 5, the so-called Wear zone that has no bearing function. With a length of the graphite block 1 of 500 mm, the bore 3 can, for example, have a diameter of 120 mm and- be arranged at a distance of 100 mm from the inside end face 2.

Die Figur 2 läßt einen Graphitblock 6 erkennen, dessen innenseitige Stirnfläche 7 ebenfalls unbearbeitet ist. Auch hier ist im vorderen Bereich des Graphitblocks 6 eine definierte Verschleißzone 8 vorhanden, deren Größe bei der konstruktiven Auslegung des Seitenref lektors berücksichtigt ist. Innerhalb der Verschleißzone 8 ist in mehreren Ebenen, die parallel zu der innenseitigen Stirnfläche 7 liegen, eine größere Anzahl von kleineren Bohrungen 9 und 10 vorgesehen, die als Sollbruchstellen sowie ebenfalls zur Spannungsminderung dienen. Die Bohrungen 9 sind vertikal angeordnet, während die Bohrungen 10 horizontal in den genannten Ebenen verlaufen. Durch die Bohrungen 9 kann kaltes Kühlgas als Bypaß zu der Schüttung der kugelförmigen Brennelemente strömen und den Graphitblock 6 kühlen.FIG. 2 shows a graphite block 6, the inside of which End face 7 is also unprocessed. Here, too, is in the front area of the Graphite block 6 has a defined wear zone 8, the size of which in the constructive design of the side reflector is taken into account. Within the Wear zone 8 is in several planes that are parallel to the inside face 7, a larger number of smaller bores 9 and 10 are provided as Predetermined breaking points and also serve to reduce stress. The holes 9 are arranged vertically, while the bores 10 horizontally in said planes get lost. Cold cooling gas can be used as a bypass to the bed through the bores 9 of the spherical fuel elements flow and cool the graphite block 6.

Bei einer Blocklänge von 500 mm können die Bohrungen 9 und 10 einen Durchmesser von 6 mm besitzen. Ihr Ahstand untereinander sowie der vordersten Bohrungen von der innenseitigen Stirnfläche 7 kann 40 mm betragen.With a block length of 500 mm, the holes 9 and 10 can be a Have a diameter of 6 mm. Their relationship with each other as well as the foremost holes from the inside end face 7 can be 40 mm.

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Claims

Claims c / 1N 'Cylindrical side reflector made of superimposed, Rings formed by a plurality of graphite blocks, the graphite blocks extend radially through the entire thickness of the reflector wall, especially for gas-cooled ones High-temperature reactors with a bed of spherical operating elements, thereby characterized in that at least in the upper region of the reactor core the graphite blocks (1; 6) in a defined zone (5; 8) facing the reactor core, a radiation-induced zone Wear is granted in such a way that. the wear zone (5; 8) from the support function of the side reflector is excluded, and that this wear in the constructive Design of the side reflector in the form of a wall thickness surcharge taken into account will.

2. Cylindrical side reflector according to claim 1, characterized in that that in the wear zone (5; 8) of the individual graphite blocks (1; 6) predetermined breaking points (3; 9,10) are available, which determine the size of the wear products.

3. Cylindrical side reflector according to claim 2, characterized in that that bores (3; 9, 10) are provided in the graphite blocks (1; 6) as predetermined breaking points are.

4. Cylindrical side reflector according to claim 3, characterized in that that in each graphite block (1) at least the upper reflector area at least a larger one, parallel to the inside end face (2) of the graphite block (1) extending bore (3) is provided.

5. Cylindrical side reflector according to claim 4, characterized in that that the bore (3) is closed with a graphite dowel (4).

6. Cylindrical side reflector according to claim 3, characterized in that that in each graphite block (6) at least the upper reflector area a plurality of smaller bore gene (9,10) is provided in parallel to the inside End face (7) of the graphite block (6) lying planes are arranged.

7. Cylindrical side reflector according to claim (3), characterized in that that the bores (8) provided in the wear zone (8) of the graphite blocks (6) can be used to cool the side reflector by means of cold gas.