DE4041348A1 - Kernreaktorelement, insbesondere steuerelement - Google Patents
Kernreaktorelement, insbesondere steuerelementInfo
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- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kernreaktorelement, insbesondere
Steuerelement, entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentan
spruches 1.
Ein derartiges, ein Steuerelement darstellendes Kernreaktor
element ist bereits üblich. Innerhalb des Elementkastens sind
in Längsrichtung dieses Elementkastens gesehen mehrere Hülsen
aus aktivem Werkstoff nebeneinander angeordnet. Die Durch
führungen in radialer Richtung an diesen Hülsen befinden sich
jeweils in der Mitte zwischen zwei Ecken des regelmäßigen
Polygons, das den Querschnitt des Elementkastens darstellt.
Diese Durchführungen dienen dem Austausch von Kühlmittel zwi
schen dem Zwischenraum zwischen dem Elementkasten und den
Hülsen einerseits und dem Zwischenraum zwischen dem Zentral
körper und Hülsen andererseits. Dieses Kühlmittel durchströmt
in einem Kernreaktor den Elementkasten in Längsrichtung. Eine
Veröffentlichung hierzu ist "Material Science Forum (1989),
v. 48-49, p. 403-423", insbesondere p. 404.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß Ent- und Beladen
der Hülsen dieses Kernreaktorelementes zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe hat ein Kernreaktorelement der ein
gangs erwähnten Art erfindungsgemäß die Merkmale des kennzeich
nenden Teiles des Patentanspruches 1.
Dadurch sind die Durchführungen in den Hülsen aus aktivem Werk
stoff vom anderen, offenen Ende des Elementkastens her ohne wei
teres mit einem langgestreckten, an einem Ende einen Haken bil
denden Hebezeug zugänglich, daß an der Ecke des den Querschnitt
des Elementkastens bildenden Polygons zwischen Elementkasten
und Hülse oder zwischen Hülse und Zentralkörper eingeführt
werden und mit dem Haken zum Herausziehen der Hülse aus dem
Elementkasten in die Durchführung greifen kann.
Patentanspruch 2 ist auf eine Weiterbildung gerichtet, die be
sonders viel Platz zum Einführen des Hebezeuges im Element
kasten läßt.
Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:
Fig. 1 zeigt im Teillängsschnitt ein Steuerelement für einen
Kernreaktor.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der strichpunktierten Linie
II-II in Fig. 1.
Ein langgestreckter Elementkasten 2 aus rostfreiem Stahl hat
einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Sechsecks. Am
Unterende ist ein Fußteil 3 darstellendes Elementendteil,
das die Form eines Rohres und am Oberende eine dem Element
kasten 2 angepaßte Außenkontur in Form eines regelmäßigen
Sechseckes hat, in das Unterende des Brennelementkastens 3 ein
gesetzt. Dort liegt der Brennelementkasten 2 satt am Fußteil 3
an und ist mit diesem Fußteil 3 verschweißt.
Am Oberende des Fußteiles 3 ist eine langgestreckte hohlzylin
derförmige Zentralhülse 4 als Zentralkörper innerhalb des
Brennelementkastens 2 stehend angeformt. Diese Zentralhülse 4
hat Abstand vom Brennelementkasten 2. Außerdem hat sie an ihrem
Unterende radial gerichtete durchgehende Schlitze 5, die eine
Verbindung zwischen dem Zwischenraum zwischen der Zentralhülse
4 und dem Elementkasten 2 zum Hohlraum des Fußteiles 3 hin
bilden.
Innerhalb des Zwischenraums zwischen der Zentralhülse 4 und dem
Elementkasten 2 sind in Längsrichtung des Elementkastens 2 ge
sehen eine Reihe von Hülsen 6 aus neutronenabsorbierendem Werk
stoff wie Borstahl lose nebeneinander und lose auf dem Fußteil
3 stehend angeordnet. Diese Hülsen 6 umgreifen die Zentralhülse
4 und haben einen der Innenkontur des Querschnitts des Element
kastens 2 angepaßten Querschnitt, der ebenfalls ein regelmäßi
ges Sechseck ist. Auf der Außenseite haben diese Hülsen 6 am
Elementkasten 2 anliegende Abstandsnoppen 7, auf der Innenseite
haben diese Hülsen 6 Abstand von der Zentralhülse 4.
An jeder Ecke des ihren Querschnitt bildenden regelmäßigen
Sechsecks haben die Hülsen 6 aus neutronenabsorbierendem Werk
stoff eine radial gerichtete Durchführung 8. Ferner befindet
sich jede Ecke des den Querschnitt der Hülsen 6 bildenden re
gelmäßigen Sechsecks in einer Ecke des den Querschnitt des
Elementkastens 2 bildenden regelmäßigen Sechsecks.
Am Oberende ist der Elementkasten 2 mit einem Kopfteil 9 ver
schlossen, das durch Innenflügel 10, die am Oberende der Zen
tralhülse 4 ausgebildet sind, geführt ist. Außen weist der
in Form eines Hohlzylinders aus rostfreiem Stahl ausgebildete
Kopfteil 9 Umfangrippen 11 auf, die in der in Fig. 1 darge
stellten Verschlußstellung in entsprechende Nuten auf der
Innenseite des Elementkastens 2 greifen. Diese Nuten bilden in
ihrer Mitte Fenster 12. Mit einem Schraubstift 13 ist das Kopf
teil 9 an der Zentralhülse 4 arretiert.
Nach Lösen des Schraubstiftes 13 kann das Kopfteil 9 um die
Längsachse des Elementkastens 2 aus der in Fig. 1 dargestellten
Verschlußstellung in eine Offenstellung gedreht werden, in der
die Umfangsrippen 11 nicht mehr in die mit den Fenstern 12 ver
sehenen Nuten auf der Innenseite des Elementkastens 2 greifen,
so daß das Kopfteil 9 aus dem Elementkasten 2 herausgehoben
werden kann. Die in radialer Richtung verlaufenden Durchfüh
rungen 8 der Hülsen 6 aus neutronenabsorbierendem Werkstoff
befinden sich an der breitesten Stelle des Zwischenraums
zwischen der Zentralhülse 4 und den Hülsen 6. Sie sind daher
sehr gut mit einem langgestreckten Hebezeug zugänglich, das vom
offenen Oberende des Elementkastens 2 her in diesen Element
kasten 2 eingeführt wird und das mit einem hakenförmig ausge
bildeten Ende in diese Durchführungen 8 greifen kann. Mit
diesem langgestreckten Hebezeug können dann einzelne oder auch
der gesamte Satz der innerhalb des Elementkastens 2 befindli
chen Hülsen 6 aus diesen Elementkasten 2 herausgehoben werden.
Durch die Durchführungen 8 kann aber auch in einem Kernreaktor
durch die Schlitze 5 in den Zwischenraum zwischen der Zentral
hülse 4 und den Hülsen 6 gelangtes Kühlmittel ungehindert in
den Zwischenraum zwischen den Hülsen 6 und dem Elementkasten 2
und zurück gelangen.
Claims (2)
1. Kernreaktorelement, insbesondere Steuerelement, mit einem
langgestreckten Elementkasten, der einen Querschnitt in Form
eines regelmäßigen Polygons hat und in dem an einem Ende ein
Elementendteil eingesetzt ist, mit einem langgestreckten
Zentralkörper, der innerhalb des Elementkastens mit radialem
Abstand von diesem Elementkasten an dem Elementendteil fest
stehend angeordnet ist, sowie mit einer Hülse aus aktivem,
insbesondere neutronenabsorbierendem Werkstoff, die in Längs
richtung des Elementkastens verschiebbar und den Zentralkörper
umgreifend im Zwischenraum zwischen Zentralkörper und Element
kasten angeordnet ist und eine Durchführung in radialer
Richtung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchführung (8) an einer Ecke des aus dem regelmäßigen
Polygon bestehenden Querschnitts des Elementkastens (2)
angeordnet ist.
2. Kernreaktorelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (6) ebenfalls einen Querschnitt in Form eines
regelmäßigen Polygons hat, daß sich eine Ecke dieses Polygons
an der Ecke des den Querschnitt des Elementkastens (2)
bildenden Polygons befindet und daß die Durchführung (8) sich
in radialer Richtung erstreckend an der Ecke des den Querschnitt
der Hülse (6) darstellenden Polygons angeordnet ist.
Priority Applications (8)
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