DE7535521U - Untersuchungseinrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. W«ickmann, '

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke ^ SP/MY Dipl.-Ing. F. A-Wbickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

t MÖNCHEN 86, DEN B 5^34.3 GD POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

Commisoariat a I¹Energie Atomique,

29, rue de la Federation, Paris 15^e/Frankreich

Untersuchungselnricsatung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung des Verhaltens von Proben bei erhöhter Temperatur unter intensiver γ-Strahlung, wobei die Gesamtheit der Einrichtung in einem Kanal eines Kernreaktors angeordnet wird, um sie in einer Zone hohen Neutronenflusses zu halten. Im allgemeinen wird ein solcher hoher Neutronenfluß von thermischen und

14 schnellen Neutronen gebildet, der größer ist als 10 Neutronen/cm /see.

Die Bestrahlung von Brennelementen für Kernreaktoren bei hoher Temperatur hat es erforderlich gemacht, Bestrahlungskapseln großen Durchmessers ( wenigstens gleich 60 mm) zu entwickeln, um es zu ermöglichen, gleichzeitige Versuche an Proben durchzuführen, d.h. an Graphitblöcken, die an Ort und Stelle eingebrannte "Preßkörper bzw. Sinterteile¹¹ enthalten oder nicht, oder an Elementen, welche Blöcke von wirklichem Brennstoff repräsentieren. Man weiß, daß die Preßkörper bzw. Sinterteile von Brennstoffteilchen gebildet sind.

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welche in einer Graphitmatrix zusammengeballt bzw* -gebacken bzw. gesintert sind, die vertikale, zylindrische Löcher für den Durchgang eines Kühlgases (z.B. Helium) aufweist. Diese Bestrahlung findet in einem erhöhten Fluß von schnellen Neutronen statt, und infolgedessen unter Bedingungen intensiver γ-StrahlungsflUsse. Der γ-Strahlungsfluß hat die Wirkung, daß er in den Strukturen wie auch in der Untersuchungseinrichtung eine Energie erzeugt, welche die Temperatur dieser Strukturen auf ein Niveau erhöht, das unannehmbar sein kann, wenn man die mechanischen und thermischen Eigenschaften des benutzten Materials in Betracht zieht. Die durch den Brennstoff (Spaltungsenergie) und durch die Strukturen (γ-Strahlenergie) erzeugten Energien sind sehr wesentlich: Die Erwärmung durch γ-Strahlung liegt zwischen 10 und 16 W/g, und die lineare Leistung der den Graphitblock enthaltenden Kapsel auf dem Niveau des Blocks liegt zwischen 1400 und 1500 W/cm.

Darüberhinaus wird das Erzielen von niedrigen Temperaturen in den Strukturen dadurch erschwert, daß die Bestrahlungen aus den nachfolgenden Gründen in einem doppelt umschlossenen Raum stattfinden müssen:

(a) Sicherheit gegenüber der Reaktorumgebung in der Weise, daß die Spaltprodukte von dieser Umgebung wenigstens durch zwei dichte Hüllen getrennt sein sollen; und

(b) Regulierung der Temperatur des Brennstoffblocks durch eine Gasmischung mit einer adäquaten Wärmeleitfähigkeit, welche den Raum zwischen den beiden Umhüllungen ausfüllt.

Hit der Erfindung soll ein Zusammenbau geschaffen werden, der es ermöglicht, mäßige Strukturtemperaturen zu erzielen und infolgedessen für die Struktur gebräuchliche Materialien zu benutzen·

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Das wird mit einer Untereuchungseinriohtung erreicht, die sich erfindungsgemäß dadurch auezeichnet, daß die Bcden- und Deckenwände der erwähnten Umhüllung kegelstumpfförmig konvex sind» wobei die kegelstumpfförmigen Wände zu zweien bzw. paarweise auf einem geringen und außerdem so konstant wie möglichen Abstand gehalten verden; und daß die kegelstumpfförmige Deckenwand der äußeren Umhüllung durch einen Balg für Wärmedehnung dicht mit der zylindrischen Seitenwand derselben Umhüllung verbunden ist·

Die äußere Umhüllung hat einen solchen Durchmesser, daß die Einrichtung in den vertikalen Kanal des Reaktors mit einem Radialspiel eingebracht werden kann, welches genügend groß ist, damit das primäre KUhlströmungsmittel des Reaktors durch den Kanal längs der zylindrischen Wand dieser Umhüllung zirkulieren kann. Die Zuführungsleitungsanlage für das Umgebungsgas der Probe ist vorzugsweise im Inneren der Zuführungsleitungsanlage für das Gas variabler Leitfähigkeit vorgesehen (ringförmiger Raum); das gleiche gilt für die Abführungsleitungsanlagen dieses Gases bzw. dieser Gase.

Die innere Leitungsanlage und die äußere Leitungsanlage für die Zuführung und die Abführung werden vorzugsweise gleicnzeitig unter Vakuum an ihren Durchgängen durch die Deckenwände der inneren Umhüllung und der äußeren Umhüllung hartverlötet ·

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind metallische Drähte bzw. Fäden, die einen Durchmesser von einigen Hundertstel Millimeter haben, einerseits mit der kegelstumpfförmlgen Bodenwand der inneren Umhüllung und andererseits mit der kegelstumpfförmigen Deckenwand der inneren Umhüllung verschweißt, und zwar vorzugsweise durch Punktschwei£ung; die kegelstumpfförmlgen Bodenwände sind untereinander fest verbunden, beispielsweise durch einige

isolierte Schweißstellen, und die kegelstumpfförmigen Deckenwände sind untereinander in der gleichen Weise fest verbunden. Die metallischen Fäden bzw. Drähte, die als Abstandshalter zwischen den Deckenwänden wie auch zwischen den Bodenwänden dienen, sind vorzugsweise radial und in gleichmäßigen Abständen über dem Umfang vorgesehen.

Es besteht ein Interesse, Wärmeabschirmungen im Inneren der inneren Umhüllung vorzusehen, und zwar in dem kegelstumpfförmigen Raum, der zwischen wenigstens einer der Boden- und Deckenwände der inneren Umhüllung und der benachbarten Querfläche der Probe, welche die innere Umhüllung enthält, freigelassen ist.

Schließlich ist zur Erleichterung des Aufeinandersetzens bzw. Übereinanderstapelns von gleichartigen Einrichtungen im gleichen Kanal des Reaktors die Anordnung so ausgebildet, daß der Balg vorteilhafterweise mit seinem oberen Teil in einer konkaven, kegelstumpfförmigen Wand endet, die der Form der Untersuchungseinrichtung angepaßt ist, welche sich unmittelbar darüber befindet; mit seinem unteren Teil kann der Balg in einer kegelstumpfförmigen Wand enden, die angenähert parallel zu der Deckenwand der äußeren Umhüllung ist.

Die Deckenwände der Umhüllung werden nicht nur durch die vorerwähnten Leitungsanlagen durchsetzt, sondern auch durch eine Instrumentierung bzw. Teile, die mit der Instrumentierung in Verbindung stehen (insbesondere durch Thermoelemente für die Messung der Temperaturen in der innere.. Umhüllung, und eventuell durch Neutronendetektoren und anderes). Bei einer bevorzugten Ausführungsform, in der mehrere gleichartige Einrichtungen im gleichen Vertikalkanal des Reaktors aufeinandc/rgesetzt bzw» ütoereinandergestapelt sind, können die Leitungsanlagen und die Instrumentierung bzw. Teile von letzterer das obere Ende bzw. den oberen Teil des

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Vertikalkanals des Reaktors erreichen, indem sie in dem Radialspiel verlaufen, das zwischen der Innenwand des Vertikalkanals und der äußeren Umhüllung jeder Einrichtung vorhanden ist (selbstverständlich mit einer möglichen Ausnahme der am weitesten unten in der Übereinanderanordnung befindlichen Einrichtung).

Die kegelstumpfförmige Ausbildung der Decken- und Bodenwände ermöglicht, abgesehen davon, daß sie die Unterbringung von Wärmeabschirmungen gestattet, die allgemein von Lamellen bzw. Streifen aus Graphit bestehen, welche durch bedeutende bzw· merkliche Spielräume voneinander getrennt sind, in Kombination mit dem sehr kleinen Abstand, der durch die metallischen Zentrierungsdrähte bzw. -fäden aufrechterhalten wird und aufgrund eines Strömungsmittels öler aufgrund von Wasser, das zur Primärkühlung des Reaktors dient, eine wirksame Kühlung derart, daß die Temperatur über den kegelstumpfförmigen Wänden der inneren Umhüllung niemals Werte überschreitet, die mit dem mechanischen Verhalten von üblichen Materialien verträglich sind (beispielsweise 600⁰C), wobei zu beachten ist, daß die Temperaturen im Inneren der Probe Werte von 1400 bis 1500⁰C erreichen können. Aufgrund des geringen Abstandes zwischen der Boden- und Beckenwand kann dieser Wert aufrechterhalten werden, gleichgültig νοη der Natur der Gasschicht, welche den Raum zwischen der inneren und äußeren Umhüllung ausfüllt; diose Natur kann als Funktion der Umgebungsbedingungen verändert werden, denen die Probe während der Bestrahlung ausgesetzt, ist bzw. werden soll. Aufgrund des Vorhandenseins der Wärmeabschirmungen erfolgt die Abführung von Wärme durch Leitung fast ausschließlich in Radialrichtung, wobei der Anteil der Wärmeleistung, d r durch die kegelstumpffbrmigen Decken- und Bodenwände abgeführt wird, nur in der Nähe von 1 bis 296 liegt. Da die Bodenwand der inneren Umhüllung fest mit derjenigen der äußeren Umhüllung

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verbunden ist, was in gleicher Weise für die Deckenwände dieser beiden Umhüllungen gilt, und da diese Wände merklich unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind, ist es notwendig, die Einrichtung in solcher Weise anzuordnen bzw. auszubilden, daß eine differentielle bzw. teilweise Ausdehnung möglich ist. Aus diesem Grund ist gemäß der Erfindung ein metallischer Balg zwischen die Bodenwände und die Deckenwände der äußeren Umhüllung eingefügt, und zwar mittels einer radialen Verschiebung, welche es verhindert, daß der Balg das Fließen bzw. Abfließen des Kühlwassers in dem Kanal des Reakxors verhindert.

Die Gesamtheit jeder der Bestrahlungskapseln, die eine innere und eine äußere Umhüllung enthält, kann ia, ihrer Lauge bis auf Maße in der Größenordnung von 100 bis 150 mm reduziert werden. Es wird auf diese Weise erleichtert, daß man an einem gleichen Standpunkt des Reaktors vier oder fünf identisch® Kapseln übereinander anordnen kann. Man kann so an jeder der Kapseln folgendes tun:

(a) Das Verhalten der Brennelemente durch Messung der Freisetzung von Spaltprodukteii und durch deren Analyse studieren (eine Entnahme kann über die Abführungsleitungsanlage des Umgebungsgases der Probe erfolgen);

(b) die Atmosphäre der Probe durch Messung der Reinheit des Gases mittels Chromatographie kontrollieren;

(c) die Funktionstemperatur einstellen, und zwar beispielsweise entweder dadurch, daß man sie konstant hält, oder durch Hervorrufen von Zyklen bzw. Temperaturwechselbeanspruchungen mittels Einstellung der "Gasschicht" aus Helium/Stickstoff oder durch Verwendung einer Mischung von Helium/Neon als Umgebungsgas der Probe;

(d) den fortgesetzten thermischen Fluß mißt, folglich die Leistung;

(e) am Ende der Bestrahlung den Integrierten * schnellen Fluß mißt, und zwar durch die Zählung von Dosen-

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Integratoren (beispielsweise des Typs Kupfer unter Silicium), die in der Nähe jeder Probe angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung im Prinzip dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:

Fig* 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäSen Untersuchungseinrichtung im Axialschnitt und eine Teilansicht von identischen Untersuchungseinrichtungen, die zusammen mit der ersteren Untersuchungseinrichtun_ö übereinandergesetzt sind;
und

Fig. 2 eine Schnittansicht, und zwar angenähert quer längs der Linie II-II der Fig· 1.

Die Einrichtung nach der Erfindung weist zwei koaxiale Umhüllungen auf, d.h. eine innere Umhüllung 1 und eine äußere Umhüllung 5. Die innere Umhüllung 1 wird von einer zylindrischen Seitenwand 2, einer Bodenwand 3 und einer Deckenwand 4 gebildet, welche direkt eine an der anderen befestigt si;id. In gleicher Weise umfaßt die äußere Umhüllung f eine zylin-

\ drische Seitenwand 6, eine Bodenwand 7» die direkt an der

Seitenwand 6 befestigt ist, und eine Deckenwand 8. Wie man

aus Fig. 1 ersieht, haben die Boden- und Deckenwände 3_f 4, 7 und 8 eine konvexe Kegelstumpfform, und die Bodenwände 3» 7 einerseits sowie die Deckenwände 4, 8 andererseits werden miteinander auf einem geringen Abstand gehalten. Die äußere Umhüllung 5 ist so angeordnet bzw. ausgebildet, daß sie in einen Vertikalkanal 9 eines Kernreaktors eingeführt werden < kann, und zwar mit einem Radialspiel a, das ausreicht, da-

' mit das Primärkühlwasser des Reaktors in dem Kanal (wie

durch die Pfeile F angedeutet ist) länge der zylindrischen Wand 6 dieser Umhüllung 5 zirkulieren kann (unter Berücksichtigung des teilweisen zusätzlichen Raumbedarfs, dem dieser Raum durch die nachstehend erläuterte?! Organe unter«

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worfen ist)· Die innere Umhüllung 1 ist so angeordnet bzw. ausgebildet, daß sie die zu untersuchende Probe 10 aufnehmen kann, und daß sie an eine ZufUhrungsleitungsanlage 11 und eine AbfUhrungsleitungsanlage 12 für Umgebungsgas für die Probe 10 angeschlossen werden kann. Die Deckenwand 8 der äußeren Umhüllung 5 ist mit einem Balg 13 für Wärmeausdehnung dicht mit der zylindrischen Wand 6 dieser selben Umhüllung 5 verbunden, wobei die zylindrische Wand 6 zu diesem Zweck in ihrer Höhe die zylindrische Wand 2 der inneren Umhüllung 1 überragt, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der ringförmige Ruum 14 (oder die "dünne Gasplatte"), welcher durch die innere Umhüllung 1 und die äußere Umhüllung mit deren Balg 13 begrenzt ist, 1st so angeordnet bzw. ausgebildet, daß er an eine ZufUhrungsleitungsanlage 15 und eine AbfUhrungsleitungsanlage 16 für ein zweites Gas mit variabler Wärmeleitfähigkeit angeschlossen werden kann.

Der Balg 13 hat einen zylindrischen Verlauf und ist einerseits mit der Deckenwand 8 verbunden, und zwar über eine kegelstumpf förmige Wand 17» die ungefähr parallel zu der Wand ist, sowie über ein Zylinderwandelement 18, und andererseits ist der Balg 13 mit dem oberen Ende der Zylinderwand 6 verbunden, und zwar über eine konkave, kegelstumpfförmige Wand 19f deren Form aus nachstehend dargelegten Gründen mehr oder weniger der Ansatz- bzw_e Ausladungsform der Boüenwand 7 entspricht.

Die Zuführungsleitungs.anlage 11 des Gases für die Umgebung der Probe 10 ist im Inneren der ZufUhrungsleitungsanlage 15 für den ringförmigen Raum 14 vorgesehen. Das gleiche gilt für die RUckfUhrungsleitungsanlagen 12 und 16 dieser Gasa. Darüberhinaus erfordert dieser Aufbau im Hinblick auf den Schutz, welchen die äußeren Leitungsanlagen 15 und 16 im Falle von Leckströmungen aus den inneren Leitungsanlagen übernehmen, nicht mehr als zwei dichte Durchführungen durch die Deckenwand 8 der äußeren Umhüllung 5 (Leitungsani «gen

und 16) und zwei dichte Durchführungen durch die Deckenwand 4 der inneren Umhüllung 1 (Leitungsanlagen 11 und 12)· Diese Leitungsanlagen können sehr geringe Durchmesser haben, die in den Figuren zum Zwecke der klareren Darstellung vergrößert worden sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Leitungsanlagen in das Innere des Balges 13 verlaufen, ohne durch seine Wand hindurchzugehen· Damit es ermöglicht wird, das Gas periodisch bzw. zeitweilig zu erneuern, um die Umgebung (der Probe) zu modifizieren oder um eine Analyse der Spaltprodukte vornehmen zu können, ist es zu bevorzugen, daß die Zuführungsleitungsanlage 11 im Unterteil bzw· Im Bereich des unteren Endes der inneren Umhüllung 1 mündet, und daß die Abführungsleitungsanlage 12 im Oberteil bzw. Im Bereich des oberen Endes dieser Umhüllung beginnt.

Metallische Fäden bzw. Drähte 20, die einen Durchmesser von einigen Hundertstel Millimetern (z.B. 5/100 mm) haben, sind durch Punktschweißung einerseits mit der Bodenwand 3 und andererseits mit der Deckenwand 4 verbunden· Die Bodenwände 3 und 7 sind untereinander fest durch einige isolierte Schweißstellen (wie beispielsweise die Schweißstelle 21) verbunden; das gleiche gilt für die Deckenwände 4 und 8. Die metallischen Fäden bzw. Drähte 20 sind nur In Fig. 2 sichtbar, und zwar unterhalb der Deckenwand 8, aber sie sind in der gleichen Weise zwischen der Bodanwand 3 und 7 angeordnet· Genauer gesagt, sind sie radial und im regelmäßigen Abstand über dem Umfang angeordnet, beispielsweise mit einem Winkelabstand von 10°.

Die metallischen Fäden 20, die sich nur über einen Teil der kegelstumpfförmigen Inneren Wände der Decke und des Bodens, auf denen sie befestigt sind, erstrecken, lassen Durchgangssektoren frei, die ausreichen, damit sich die Gasschicht unter guten Bedingungen verteilen kann (siehe Fig. 2).

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Wärmeabschirmungen 22, die von Graphitlamellen bzw* -streifen gebildet werden, sind im Inneren der inneren Umhüllung 1 angeordnet, und zwar in dem kegelstumpfförmigen Raum, der zwischen jeder kegelstumpfförmigen Wand 3 und 4 sowie der benachbarten Stirn- bzw. Querfläche 23 der Probe 10 freigelassen ist.

Eine geeignete Instrumentierung ist im Inneren der inneren Umhüllung 1 vorgesehen, und die erforderlichen Verbindungen mit der Instrumentierung außerhalb des Elements bzw. der Zelle verlaufen durch den Kanal 9, nachdem sie in dichter Weise durch die Deckenwände 4 und 8 hindurchgeführt worden sind. Diese Instrumentierung kann beispielsweise Thermoelemente umfassen, wie die Thermoelemente 24, bei denen die Übertragungsleitung mit 25 bezeichnet ist. Die Durchgänge, welche, für die Rohre 11, 15 und 12, 16 sowie für die Verbindungen, beispielsweise die Verbindung 25, durch die Wände 4 und 8 ausgebildet sind, sind mittels Vakuum-Hartlötung dichtgemacht. Im einzelnen werden insbesondere die beiden Vorgänge des Hartverlötens der Rohre 11, 15 (Lötstellen 11 * und 15') einerseits und der Rohre 12, 16 andererseits mit den Deckenwänden 4, 8 jeder der Umhüllungen, nämlich der inneren Umhüllung 1 und der äußeren Umhüllung 5, gleichzeitig ausgeführt. Die oberen Abschirmungen 22 sind vorzugsweise ausgebogen, damit sie die Leitungsanlagen 11 und 12 sowie die Leitungen, wie beispielsweise die Leitung 25, hi ndurchlas s en.

Unter diesen Bedingungen des Aufbaus der Einrichtung, welche ein Unterbringen unter den schweren Bedingungen von γ-Strahlung und Neutronenfluß gestatten, ist es möglich, in einem unter Fluß befindlichen Teil des gleichen Kanals so viele Einrichtungen aufeinanderzusetzen bzw. übereinanderzustapeln, wie es die Höhe dieses brauchbaren Teils gestattet, und zwar unter Aufrechterhaltuug von annehmbaren Temperaturbedingun-

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- 11 gen für diese Strukturen.

In der Zeichnung sind die gleichen Bezugszeichen, wie sie oben verwendet wurden, für die Elemente von zwei Einrichtungen benutzt, die oberhalb und unterhalb der eben beschriebenen Einrichtung angeordnet sind, wobei jedoch diese Bezugszeichen jeweils durch Indices a bzw. b ergänzt worden sind. Man erkennt, daß die konkave Form der kegelstumpfförmigen Wand 19, welche den Balg 13 abschließt, der konvexen Form der kegelstumpfförmigen Wand 7b der äußeren Umhüllung 5b angepaßt ist, welche sich darüber befindet, und zwar so, daß durch das Äußere dieser Umhüllung 5b die konzentrischen Leitungsanlagen 11, 15 und 12, 16 (sowie 11a, etc.) und die Leitungen bzw. Kabel, wie beispielsweise die Leitungen bzw. Kabel 25, 25a, hindurch verlaufen können, und das mit einem Minimum an Raumbedarf in der Höhe.

Beispiel

Ein Untersuchungsaufbau umfaßt fünf identische Stufen der eben beschriebenen Art, Jede Stufe besitzt ein nutzbares Zylindervolumen von 60 mm Durchmesser und 60 mm Höhe (eine nutzbare Höhe von 300 mm für eine Gesamthöhe zwischen 500 und 600 mm). Diese Einrichtung besitzt einen spezifischen Wasserbehälter aus Legierung AG3 NET, die, wie oben erläutert, zusammen mit der äußeren Oberfläche der Umhüllungen 5 eine Kühlwasserschicht begrenzt und einen Schutz für die Leitungsanlagen 11, 15 und 12, 16 sowie für die Kabel, wie beispielsweise die Kabel 25, sicherstellt.

Die Umhüllungen 1 und 5 sind aus rostfreiem Stahl und haben die folgenden Abmessungen:

innere Umhüllung 1: Durchmesser von 64,9 mm; Länge 66,9 mm äußere Umhüllung 5: Durchmesser von 67,7 mm; Tange 69,5 mm

Sie begrenzen zwischen ihren Decken- und Bodenwänden eine Gasschicht von 0,05 mm Dicke, deren Leitfähigkeit alle Werte zwischen demjenigen des Heliums und demjenigen des Stickstoffs annehmen kann (die Leitungsanlage 15 ist mit einer Quelle verbunden, welche eine Mischung aus He/Np mit einstellbarem Verhältnis dieser Bestandteile ernhält). Der Balg 13 selbst ist auch aus rostfreiem Stahl.

Die Probe 10 wird in die innere Umhüllung 1 eingeführt, und zwar bevor diese durch Hartlöten der Deckenwand 4 verschlossen wird; danach wird die äußere Umhüllung 5 mit ihrem Balg 13 um die innere Umhüllung 1 angeordnet· Nach der Bestrahlung weiden die Umhüllungen 1 und 5 auf- bzw. zerschnitten bzw. zerlegt, um die Probe 10 wiederzugewinnen„

Dieser Aufbau wurde mit Erfolg bei Experimenten in einem in Funktion befindlichen Reaktor benutzt. Für verschiedene Untersuchungen wurde festgestellt:

(a) daß man die Temperatur jeder Stufe einstellen kann,

(b) daß man Vfechselbeanspruchungen, beispielsweise Temperaturwechselbeanspruchungen, an einer ausgewählten Stufe hervorrufen bzw. durchführen kann,

(c) daß weder ein Abziehen der Mischung He/Ne im Inneren noch der Mischung He/N₂ in der Gasschicht stattfindet,

(d) daß die Strukturen bei einer annehmbaren Temperatur bleiben,

(e) daß Entnahmen am Gas der Proben ohne Modifizierung der Temperatur vorgenommen werden können, und

(f) daß keinerlei Schwierigkeit der differentiellen Ausdehnung der beiden Umhüllungen aufgetreten ist.

Diese Einrichtung ermöglicht es infolgedessen, Bestrahlungen mit bedeutenden momentanen Flüssen (schnelle Neutronen, thermische Neutronen und γ-Strahlung) vorzunehmen, und zwar

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mit einem Probenvolumen, das von großer Bedeutung bzw. von hohem Interesse ist, mit differenzierten Mengen und Funktionsbedingungen, die an 3ede Menge angepaßt sind, mit Probentemperaturen, die auf Niveaus in der Größenordnung von 1400 bis 1500⁰C gebracht oder aufrechterhalten werden können. Diese Einrichtung hat daher eine große Anpassungsfähigkeit, sie ermöglicht es, die verschiedensten Bedürfnisse zu erfüllen, und zwar unter Aufrechterhaltung einer großen Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit.

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Claims (10)

Schutzaü Sprüche

1. Einrichtung zur Untersuchung des Verhaltens von Proben bei erhöhter Temperatur unter intensiver γ-Strahlung, wobei die Gesamtheit der Einrichtung so angeordnet bzw. ausgebildet ist, daß sie in einer Zone hohen Neutronenflusses eines Kanals eines Kernreaktors angeordnet werden kann, und wobei ferner die Einrichtung zwei koaxiale Umhüllungen mit zylindrischen Seitenwänden aufweist, von denen die innere Umhüllung so angeordnet bzw. ausgebildet ist, daß sie die Probe aufnehmen und an eine ZufUhrungsleitungseinrichtung sowie eine Abführungsleitungseinrichtung für Gas von veränderbarer Wärmeleitfähigkeit angeschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwände (3,7) und die Deckenwände (4,8) der Umhüllungen (1,5) kegelstumpf förmig konvex sind, wobei die kegelstumpfförmigen Wände zu zweien büw. paarweise auf einem geringen sowie so konstant wie möglichen Abstand gehalten werden, und wobei ferner die kegelstumpfförmige Deckenwand (8) der äußeren Umhüllung (5) durch einen dichten Wärmeausdehnungsbalg (13) mit der zylindrischen Seitenwand (6) der gleichen Umhüllung verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitungsanlage (11) für Umgebungsgas der Probe (10) im Inneren der Zuführungsleitungsanlage (15) für das Gas veränderbarer Leitfähigkeit angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführungsleitungsanlage (12) für Gas der Umgebung der Probe (10) im Inneren der Abführungsleitungsaalage (16) für das Gas veränderbarer Leitfähigkeit vorgesehen ist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die innere Leitungsanlage {11, 12) und die äußere Leitungsanlage (15,16) für die Zuführung oder die Abführung an ihrer Durchführung durch die Deckenwände (4,8) der inneren Umhüllung (1) und der äußeren Umhüllung (5) durch Hartlötnähte bzw. -stellen (I1^f,¹5') fest mit diesen Umhüllungen verbunden sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Fäden bzw. Drähte (20), die einen Durchmesser von einigen Hundertstel Millimetern haben, durch Schweißen, vorzugsweise durch Punktschweißen, einerseits mit der kegelstumpfförmigen Bodenwand (3) der inneren Umhüllung (1) und andererseits mit der kegelstumpfförmigen Deckenwand (4) der inneren Umhül?.ung (1) verbunden sind; und daß dieBodenwände (3_f7) einerseits und die Deckenwände (4,8) andererseits untereinander fest verbunden sind.

6. Einrichtung nach Ansprach 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenwände (3»7) einerseits und die Deckenwände (4,8) andererseits untereinander durch einige isolierte Schweißpunkte bzw. -stellen verbunden sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die metallischen Fäden bzw. Drähte (20) radial and in regelmäßigem Abstand über dem Umfang angeordnet sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeabschirmungen (22) im Inneren der inneren Umhüllung (1) vorgesehen sind, und zwar in einem kegelstumpffürmigen Raum» der zwischen wenigstens einer ihrer Boden- und Deckenwända (3,4) und der benachbarten Querfläche der Probe (10), die sie enthält, freigelassen ist.

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9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Balg (13) mit seinem oberen Teil in einer konkaven kegelstumpfförmigen Wand (19) ausläuft.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger bzw. der Balg (13) mit seinem unteren Teil· in einer kegelstumpfförmigen Wand (17) ausläuft, die ungefähr parallel zu der Deckenwand der äußeren Umhüllung (5) ist.