DE3048143A1

DE3048143A1 - Kernreaktor-kontrollsaeule

Info

Publication number: DE3048143A1
Application number: DE19803048143
Authority: DE
Inventors: Dennis M. Pittsburgh Pa. Bachovchin
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1981-10-29
Also published as: GB2075245B; FR2481505A1; GB2075245A; JPS56162087A; US4343764A

Description

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Kernreaktor-Kontrollsäule

Die Erfindung betrifft im weitesten Sinne automatische Steuerungssysteme für Kernreaktoren und im engeren Sinne automatische Stillsetzsysteme für Kernreaktoren.

Sämtliche Kernreaktoren besitzen ein Notabschaltsystem, das eine Vorrichtung zur Reduzierung der Reaktivität des Kernspaltraums aufweist. Die Reduzierung der Reaktivität des Kernspaltraums wird im allgemeinen dadurch erzielt, daß Neutronen absorbierendes Material in den Kernspaltraum eingeführt wird. Derartige Systeme sollen einfach und verläßlich sein, um Neutronen absorbierendes Material in den Kernspaltraum eines Kernreaktors zur Herbeiführung eines Stillsetzens des Reaktors schnell einzuführen. Die im Stand der Technik für die Kontrolle für Kernreaktoren bekannte grundlegende Methode basiert auf einem System mit Regelstäben. In diesem System werden die Regelstäbe mittels mechanischer Vorrichtungen zur Kontrolle der Größe der Reaktivität in dem Spaltraum in diesen abgesenkt und aus diesem herausgezogen. Im Notfall werden die Regelstäbe derart freigegeben, daß sie in den Kernspaltbereich hineinfallen,un auf diese

Weise

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Weise die Reaktivität des Spaltraums reduzieren und den Kernreaktor stillsetzen. Während sich dieses System als äußerst zuverlässig erwiesen hat, sind weitere Zusatzsysteme als redundantes Reaktornotkontrollsystems vorgeschlagen worden.

Als alternative Art einer Reaktorkontrolle ist die Verwendung von Neutronen absorbierenden Kugeln vorgeschlagen worden. In einem derartigen Kontrollsystem weist die Vorrichtung einen Verzögerungsmechanismus auf, der eine Vielzahl von freigebbaren einzelnen Körpern mit magnetischen und Neutronen absorbierenden Eigenschaften zurückhält. Die Verzögerungseinrichtung weist wenigstens ein Paar magnetischer Polstücke entgegengesetzter Polarität auf, wobei die Vorrichtung durch die Magnetisierung der Polstücke zur Freigabe der einzelnen Körper betätigt wird, wodurch die Körper unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Kernspaltraum des Reakto-3 fallen. Aus der US-PS 4 076 583 ist ein weiteres derartiges Kontrollsystem bekannt. In dieser Kontrollvorrichtung bilden zahlreiche Rohre eine Flüssigkeitsströmungsbahn und weisen einen innerhalb des Reaktorspaltraums angeordneten und sich durch diesen erstreckenden Abschnitt und einen außerhalb des Spaltraums und oberhalb des ersteren Abschnitts angeordneten weiteren Abschnitt auf. Jedes der Rohre enthält zahlreiche, im wesentlichen sphärische Körper in hinreichender Menge, um den ersten Abschnitt in jedem der Rohre im wesentlichen zu füllen. Die Rohre sind mit einem ersten Flüssigkeitsanschluß an einem unteren Teil des ersten Abschnittes und einem zweiten Flüssigkeitsanschluß an einem oberen Teil des zweiten Abschnittes für den Durchtritt von Druckflüssigkeit während des Betriebs des Reaktors versehen. Der Kernreaktor

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reaktor besitzt weiterhin eine Vorrichtung zur Einspeisung von Druckflüssigkeit in den ersten Flüssigkeitsanschluß, um sämtliche Körper zur Bildung einer hydraulischen Sperrschicht aus sphärischen Körpern aus dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt eines jeden gestreckten Rohres zu bewegen. Die Bypass-Anordnung ist vor dem zweiten Flüssigkeitsanschluß in dem zweiten Abschnitt jedes Rohrs angeordnet und enthält zahlreiche Flüssigkeitsdurchgänge, die über die Länge des zweiten Abschnittes verteilt sind, damit ein Teil der Druckflüssigkeit während des normalen Betriebes des Reaktors an einem Teil der hydraulischen Sperrschicht der Körper vorbeiströmen kann.

Bei den meisten der mit einem hydraulischen Stützsystem arbeitenden Absorberkugelsystemen hebt die Reaktorkühlmitte Is trömung das Absorbermaterial aus dem Spaltbere'ich hoch und verspannt es in dem oberen Bereich der Kontrollvorrichtung. Die sich dabei ergebende Wandreibung und der nur geringe Lückenanteil verzögern das Bestreben der Kugeln,herabzufallen, wenn die Durchflußgeschwindigkeit unter die Ilaltegeschwindigkeit einer einzelnen Kugel gesenkt wird. Bei einer bestimmten Höhe der verminderten Kühlmittelströmung vermag das Zusammenwirken des Strömungswiderstandes und der Wandreibung nicht mehr das Gewicht der Kugelschicht zu tragen und es findet ein Eintritt der Absorberkugeln statt. Um den Druckverlust in zulässigen Höhen zu halten, wird allgemein in die Schicht ein Bypassrohr für einen Teil der Kühlflüssigkeit eingesetzt. Die genannten Systeme sind funktionell begrenzt. Eine Beschränkung dieser Systeme liegt darin, daß aufgrund der Wandreibung und des geringen Ilohlraumanteils dor Eintritt der Absorberkugeln nicht eher auftritt als die Reaktorkühlmitte !strömung

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kühlmittelströmung weniger als 25 % der vollen Strömung beträgt. In vielen Fällen ist es wünschenswert, wenn die Absorberkugeln bei einem höheren Prozentanteil der vollen Reaktorkühlmittelströmung eintreten. Ein anderer Nachteil dieser Systeme besteht darin, daß die Fallgeschwindigkeit der Absorberkugelschicht sowohl von dem reibungsgehemmten Gleiten der Schicht als auch durch den zu erwartenden Verlauf der Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels begrenzt ist. Außerdem neigen diese Systeme während des Anlaufs des Kernreaktors zu einer vorzeitigen Schichtbildung und sind infolge übermäßiger Bypass-Strömung nicht in der Lage, sämtliche Kugeln vollständig nach oben zu" bringen. Weiterhin besteht bei diesen Systemen die Möglichkeit, daß die Absorberkugeln in dem oberen Bereich der Säule verklemmen, was zu einer ständigen Verkeilung der Schicht und einem daraus resultierenden Ausfall der Reaktion auf.eine Strömungsverminderung führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Kernreaktor eine Kontrollsäule verfügbar zu machen, die den Kernreaktor automatisch stillsetzt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels unterhalb eines vorbestimmten Wertes sinkt. Es ist dabei das wesentliche Ziel der Erfindung, eine automatische Stillsetzvorrichtung vorzusehen, die dann wirksam wird, wenn die im flüssigen Kühlmittel enthaltenen Absorberkugeln einen vorgegebenen Wert erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen genannten Merkmale gelöst.

Die Erfindung beruht allgemein gesagt auf einer Vorrichtung zum Stillsetzen eines Kernreaktors mit einer

Aufnahmeeinrichtung

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Aufnahmeeinrichtung für Neutronenabsorptionselemente, die oberhalb eines Kernspaltraums angeordnet und für einen Durchfluß von Reaktorkühlmittel vorgesehen ist, um die Elemente oberhalb des Kernspaltraums während des normalen Durchflusses von Reaktorkühlmittel zu halten und bei abnormalen geringerem Durchfluß des Reaktorkühlmittels ein Absinken der Elemente in den Kernspaltraum zum Stillsetzen des Kernreaktors zu ermöglichen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Aufnahmeeinrichtung derart ausgebildet ist, daß der Durchfluß des Reaktorkühlmittels die Absorptionselemente in Form einer Wirbelschicht trägt, wenn der Kühlmitteldurchfluß oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, und eine Abstiegsbewegung der Absorptionselemente in den Kernspaltraum zum Stillsetzen des Kernreaktors ermöglicht, wenn der Kühlmitteldurchfluß unter einen vorgegebenen Wert sinkt.

Die Kernreaktor-Kontrollsäule weist eine innerhalb des Kernspaltraums angeordnete Säule auf, die einen hohlen Kanal mit unterschiedlichem Querschnitt und sphärische Kugeln enthält, deren vertikale Anordnung durch die Strömung des Reaktorkühlmittels durch die Kontrollsäule bestimmt ist. Die Kontrollsäule ist in drei Hauptabschnitte unterteilt, wobei jeder Abschnitte eine andere Querschnittsfläche aufweist. Der oberste Abschnitt der Kontrollsäule besitzt die größte Querschnittsfläche, der mittlere Abschnitt der Kontrollsäule die kleinste Querschnittsfläche, und der unterste Abschnitt der Kontrollsäule eine zwischen diesen Flächen liegende Querschnittsfläche. Auf diese Weise kann der Bereich des obersten Abschnitts in der Weise gebildet sein, daß dann, wenn das Reaktorkühlmittel unter normalen Bedingungen hin-

durchfließt,

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durchfließt, die Absorberkugeln im oberen Abschnitt in einer Wirbelschicht getragen werden. Wenn jedoch die Reaktorkühlmittelströmung unter einen vorbestimmten Wert absinkt, sinken die Absorberkugeln durch den mittleren Abschnitt in den untersten Abschnitt, wodurch sie die Reaktivität des Kernspaltraums reduzieren und den Reaktor stillsetzen. Die Querschnittsflächen der drei Abschnitte können so gewählt werden, daß unter normalen Durchflußbedingungen die Absorberkugeln in dem oberen Abschnitt in Form einer Wirbelschicht gehalten werden, die Absorberkugeln jedoch dann, wenn die Strömung des Reaktorkühlmittels unter einen vorbestimmten Wert sinkt, in den unteren Abschnitt der Kontrollsäule fallen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch in den anderen Ansprüchen und dem nachfolgenden Beschreibungsteil enthalten.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kernreaktor mit einer Kontrollsäule und mit Absorberkugeln in der Wirbelschicht des oberen Abschnittes;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Kernreaktor, bei dem die Kühlmittelströmung verringert worden ist und die Absorberkugeln in den unteren Abschnitt der Kontrollsäule gefallen sind; und

Fig. 3

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Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Kernreaktor mit einer andersartigen Ausbildung der Kontrollsäule.

Während sich bekannte Regelstabsysteme bei der Kontrolle von Kernreaktoren als äußerst zuverlässig erwiesen haben, sind zusätzliche redundante Kontrollsysteme zur Verwendung mit diesen und anderen Kontrollsystemen für den Kernreaktor vorgeschlagen worden. Die im folgenden beschriebene Erfindung sieht eine Vorrichtung vor, bei der ein Kernreaktor automatisch und sicher,abhängig von Änderungen des Kühlmitteldurchflusses,kontrolliert werden kann.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, trägt der Kernreaktor die Bezugsziffer 10 und weist ein Reaktorgefäß 12 mit jeweils daran angeordneter Einlaßöffnung 14 und Auslaßöffnung 16 auf. Ein Kernspaltraum 18 ist innerhalb des Reaktorgefäßes 12 angeordnet und mit -Reaktorkühlmittel 20Timgeben, das aus flüssigem Metall, wie beispielsweise flüssigem Natrium, bestehen kann. Der Kernspaltraum 18 besitzt einen zentralen Bereich 22, in dem die größte Reaktivität des Kernspaltraums auftritt. Der Reaktorspaltraum 18 weist zahlreiche Spaltstoff anordnungen 24 auf, die eine im Stande der Technik bekannte Ausbildung haben können. Die Spaltstoffanordnungen 24 werden durch ein unteres Spaltraumlager 26 gehalten, das an dem Boden des Reaktorgefäßes 12 mittels Stützen 28 befestigt sein kann. Das untere Spaltraumlager 26 ist mit einer Einlaßkammer 30 gebildet. Eine strömungsleitende Vorrichtung, wie beispielsweise das Leitungsrohr 32 kann an der Einlaßöffnung 14 und dem unteren Spaltraumlager 26 für die Zuführung des Reaktorkühlmittels über die Einlaß-

öffnung

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öffnung 14 und in die Einlaßkammer 30 angebracht sein. Die Spaltstoffanordnungen 24 weisen Öffnungen 34 auf, die in ihrem unteren Abschnitt angeordnet sind und in Flüssigkeit leitender Verbindung mit der Einlaßkammer 30 derart stehen, daß der Strom des Reaktorkühlmittels 20 durch die Einlaßkammer 30 in die Spaltstoffanordnungen 24 eintreten kann. Wenn.das Reaktorkühlmittel in die Spaltstoffanordnung 24 eingetreten ist, strömt das Kühlmittel aufwärts durch die Spaltstoffanordnungen 24 und tritt an ihrer Spitze aus. Auf diese Weise wird Wärme von den Spaltstoffanordnungen 2 4 auf das Reaktorkühlmittel 20 in bekannter Weise übertragen.

In Fig. 1 sind zahlreiche weitere Kontrollsäulen 36 innerhalb des Reaktorgefäßes 12 und in dem Spaltraum 18 angeordnet. Die Kontrollsäule 36 weist ein in etwa .zylindrisches Gehäuse 38 auf, das ein an seinem ,unteren Ende befestigtes Einströmmundstück 40 be-.--sitzt. In—dem Einströmmundstück 40 sind zahlreiche .Löcher 4 2 vorgesehen und derart angeordnet, daß das Einströmmundstück 40 sich innerhalb der Einlaßkammer 30 befindet. Das Gehäuse 38 weist außerdem zahlreiche weitere Löcher 44 auf, die am oberen Ende des Gehäuses 38 angeordnet sind. Eine Platte 46 ist innerhalb des Gehäuses 38 vorgesehen und besitzt zahlreiche darin angeordnete Öffnungen 48, die den Durchtritt des Reaktorkühlmittels ermöglichen, aber andererseits klein genug sind, um das Neutronenabsorptionsmittel an einem Austritt zu hindern. Eine weitere Platte mit einem durch sie verlaufenden Kanal 52 befindet sich ebenfalls in dem Gehäuse 38 und oberhalb der Platte 46. Ein Abschnitt 54 ist zwischen der Platte 46 und der weiteren Platte 50 gebildet. Die Quer-

: '..'.". schnittsfläche

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Schnittsfläche des Abschnitts 54 ist mit A bezeichnet. Ein Abschnitt 56 der Kontrollsäule 36 ist zwischen dem oberen Abschnitt des Gehäuses 38 und der Platte 50 gebildet. Die Querschnittsfläche des Kanals 52 ist mit A„ und die Querschnittsfläche des Abschnitts 56 mit A bezeichnet. In dem Gehäuse 38 befinden sich zahlreiche neutronenabsorbierende Kugeln 58, die Tantalkugeln sein können.

Das Reaktorkühlmittel tritt in das Reaktorgefäß 12 durch die Eingangsöffnung 14 ein und strömt durch das Rohr 32 in die Einlaßkammer 30. Aus der Einlaßkammer 30 gelangt das Reaktorkühlmittel zunächst durch die Öffnungen 34 in die Spaltstoffanordnungen 24 und strömt durch die Spaltstoffanordnungen 24. Das Reaktorkühlmittel tritt ebenfalls durch die öffnungen 42 in dem Einströmmundstück 40 der Kontrollsäule 36 und strömt in das Gehäuse 38. In dem Gehäuse 38 strömt das Reaktorkühlmittel durch die öffnungen 4 8 in der Platte 46 und gelangt in den Abschnitt 54 der Kontrollsäule. Das Reaktorkühlmittel strömt aus dem Abschnitt 54 durch den Kanal 52 in der Platte 50 in den Abschnitt 56 der Kontrollsäule 36. Aus dem Abschnitt 56 der Kontrollsäule 36 verläßt das Reaktorkühlmittel das Gehäuse 38 durch die öffnungen 44. Das Reaktorkühlmittel verläßt dann das Reaktorgefäß 12 über die Auslaßöffnung 16. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels durch das Gehäuse 38 hinreichend groß ist, werden die Kugeln 58 in den Abschnitt 56 befördert und verbleiben dort in einer Wirbelschichtanordnung. Wenn jedoch die Durchflußgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels unter eine vorbestimmte Größe sinkt, fallen die Kugeln 58 aus dem Abschnitt 56 durch den Kanal 52 in den Abschnitt

54'

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54, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Zustand ruhen die Kugeln 58 auf der Platte 46 und füllen den Abschnitt 54,um die Reaktivität des Spaltraums 18 im großen Maße zu verringern. Auf diese Weise fallen die Kugeln 58 dann, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels durch das Reaktorgefäß 12 unter eine vorbestimmte Höhe sinkt, in eine Lage innerhalb des Kernspaltraums 18, in der die Reaktivität des Spaltraums im hohen Maße reduziert und auf diese Weise der Kernreaktor automatisch stillgesetzt wird.

In der insoweit beschriebenen Erfindung ist die Auswahl geeigneter relativer Werte für die Querschnittsflächen A , A und A von großer Bedeutung. Nach der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, daß die Querschnittsfläche A₃ größer ist als die Querschnittsfläche A , die ihrerseits wiederum größer als die Querschnittsfläche A_ sein soll. Basierend auf der ausgewählten Größe der normalen Fließgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels muß die Querschnittsfläche A_ so gewählt werden, daß die Fließgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels nicht die End- oder Klemmgeschwindigkeit der Kugeln 58 in dem Abschnitt 56 überschreitet, so daß die Kugeln 58 in dem Abschnitt 56 in einem ausgedehnten Wirbelschichtverhältnis verbleiben. Durch Herstellen einer ausgedehnten Wirbelschicht aus Kugeln 58 in dem Abschnitt 56 durch die Auswahl einer Querschnittsfläche A-. hinreichender Größe verhindert dieses System das Verkeilen von Kugeln 58 in den Abschnitt 56 und beseitigt die Probleme, die mit dem Verkeilen von Kugeln 5 8 im oberen Bereich einer Kontrollsäule verbunden sind. Die Querschnittsfläche A des Kanals 52 sollte so

ausgewählt

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ausgewählt werden, daß die geradlinige Fließgeschwindigkeit in diesem Abschnitt wesentlich größer als die Absinkgeschwindigkeit der Kugeln 58 während des normalen Reaktorbetriebs ist, so daß die Kugeln unter diesen Bedingungen nicht in den Abschnitt 54 zurückkehren können. Die Querschnittsfläche A des Kanals 52 sollte so ausgewählt werden, daß der gewünschte Absenk- oder Fallpunkt bei einem Bruchteil der gesamten Durchflußgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels festgelegt wird. Mit dieser Erfindung ist es möglich, die Eingabe von Absorbermaterial bereits bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 50 % der vollen Strömungsgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels durch eine geeignete Auswahl der Querschnittsfläche A„ zu beginnen. Hierdurch wird der große Vorteil erzielt, daß der Reaktor bereits dann automatisch stillgesetzt wird, wenn die Fließgeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels auf etwa 50 % der vollen Fließgeschwindigkeit abgesunken ist und nicht erst zu einer Zeit, zu der die Reaktorkühlmittelgeschwindigkeit weitaus geringer ist. Verglichen mit dem ähnlichen Absenk- oder Fallpunkt, der im Stand der Technik bekannt ist, weist das oben beschriebene Wirbelsystem eine ausgezeichnete Fallzeit im Vergleich zu dem Kugelklemmsystem bei einem vorgegebenen Verlauf der Abnahme des kühlmittels auf.Das vorliegende System weist zudem den Vorteil auf, daß es kein Bypassrohr erfordert, das ein vorzeitiges oder unvollständiges Stapelverhalten ausschließt. Ferner verringert die leichte Bewegung des Wirbelschichtsystems die Wahrscheinlichkeit eines dauerhaften Klemmens einer Kugel 58 mehr als bei einem Klemmschichtsystem nach dem Stand der Technik. Überdies ist der Druckabfall, der erfahrungsgemäß in

dem

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dem vorliegenden System auftritt, durch das Gewicht der Absorberkugeln begrenzt, weil die Absorberkugeln nicht an einem oberen Gitter befestigt sind.

Das vorliegende System weist zusätzliche Vorteile dadurch auf, daß die Form der Querschnittsflächen A , A und A_ ohne Bedeutung für die Wirkungsweise des Systems sind. Auch die Mitten der drei Querschnittsflächen brauchen nicht zu fluchten. Grundsätzlich ist für das System nur erforderlich, daß die drei Querschnittsflächen A , A und A in der Reihenfolge A über A„ und A₂ über A angeordnet sind. Außerdem sollen alle Querschnittsflächen A , A und A einen gemeinsamen Strömungskanal bilden. Vorzugswelse sollte A- etwa das Doppelte der Querschnittsfläche von A, haben und die Querschnittsfläche A„ sollte etwa das 0,9-fache der Querschnittsfläche A betragen, um bei 50 % der vollen Reaktorkühlmittels trömung ein Einsetzen zu erreichen. Vorzugsweise sollte A₃ nach der folgenden Formel gewählt werden:

2,5

in der H die Höhe des Abschnitts 54 und H die Höhe des Abschnitts 56 ist. Bei der vorliegenden Konstruk tion sollte die Oberflächengeschwindigkeit des Reaktorkühlmittels durch den Abschnitt 54 (bei voller Kühlmittelströmung) größer als die End- oder Klemmgeschwindigkeit der Absorberkugeln 58 sein. Es ist auch wichtig, daß die Querschnittsfläche A hinreichend groß genug gewählt wird, so daß bei einer vollen Kühlmittelströmung :

1. Die

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1. Die End- oder Klemmgeschwindigkcit der einzelnen Absorberkugel nicht von der Oberflächengeschwindigkeit der Flüssigkeit in dem Abschnitt überschritten wird; und

2. die Wirbelschicht sich nicht so weit ausdehnt, daß ihre obere Grenzfläche in Berührung mit dem oberen Abschnitt der Kontrollsäule 36 gelangt.

Die Querschnittsfläche A des Kanals 52 sollte so gewählt werden, daß die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit im-Kanal 52 bei der geringst zulässigen Kühlmitte !strömung gerade die freie Sinkgeschwindigkeit der Kugeln 58 ausgleicht. Die Fließgeschwindigkeit, bei der dieser Ausgleich auftritt, stellt die Zuführoder Einführgeschwindigkeit des Systems dar. Wenn die Kühlmittelfließgeschwindigkeit geringfügig unter diesen Wert absinkt, fallen die Kugeln 58 in den Abschnitt 5 4 und setzen automatisch den Kernreaktor still.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann der Kanal 52 mit einer beliebigen Höhe dimensioniert werden, sofern nur .seine Querschnittsfläche in qoeignotcr Weise cjew.'ih 1 *■ w i rd .

Die Erfindung macht somit ersichtlich eine Kontrollsäule für das automatische Stillsetzen eines Kernrekators verfügbar, die auf eine verringerte Kühlmittelströmung anspricht.

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Claims

Patentansprüche

/l. 1/ Vorrichtung zum Stillsetzen eines Kernreaktors mit einer Aufnahmeeinrichtung für Neutronenabsorptionselemente, die oberhalb eines Kernspaltraums angeordnet und für einen Durchfluß von Reaktorkühlmittel vorgesehen ist, um die Elemente oberhalb des Kernspaltraums während des normalen Durchflusses von Reaktorkühlmittel zu halten und bei abnormalen geringerem Durchfluß des Reaktorkühlmittels ein Absinken der Elemente in den Kernspaltraum zum Stillsetzen des Kernreaktors zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (54, 56, 52) derart ausgebildet ist, daß der Durchfluß des Reaktorkühlmittels die Absorptionselemente (58) in Form einer Wirbelschicht trägt, wenn der Kühlmitteldurchfluß oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, und eine Abstiegsbewegung der Absorptionselemente in den Kernspaltraum zum Stillsetzen des Kernreaktors ermöglicht, wenn der Kühlmitteldurchfluß unter einen vorgegebenen Wert sinkt.

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2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Neutronenabsorptionselemente (58) Neutronenabsorptionskugeln vorgesehen sind.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufnahmeeinrichtung einen unteren Abschnitt (54) und einen oberen Abschnitt (56) für die Aufnahme der Elemente in Form einer Wirbelschicht und einen Kanal (52) zwischen dem unteren und oberen Abschnitt aufweist.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet , daß das Volumen des oberen Abschnitts (56) etwa das 2,5-fache des Volumens des unteren Abschnitts (54) beträgt.
5.) Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Kanals (52) etwa 90 % der Querschnittsfläche des unteren Abschnitts (54) beträgt.
6.) Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestinunte Durchflußgrenzwert oberhalb von 25 % des vollen Kühlmitteldurchflusses liegt.

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7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der vorbestimmte Durchflußgrenzwert etwa bei 50 % des vollen Kühlmitteldurchflusses liegt.
8.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronenabsorptionskugeln Tantalkugeln sind.

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