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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 23. November 1954 Bekanntgemacht am 21. Juni 1956Registration date: November 23, 1954. Advertised June 21, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Durchführen von Kernspaltungen in einem thermischen Kernreaktor unter Aufrechterhaltung eines hohen Konversionsfaktors.The invention relates to a method for carrying out nuclear fission in one thermal nuclear reactor while maintaining a high conversion factor.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren der erwähnten Gattung, bei dem der Kernbrennstoff in Gestalt einer Lösung oder Suspension spaltbarer Materie in einer Flüssigkeit, z. B. schwerem Wasser, vorliegt, welche Lösung bzw. Suspension durch den Kernreaktor und durch einen Wärmeaustauscher zirkuliert.In particular, the invention relates to a method of the type mentioned, in which the Nuclear fuel in the form of a solution or suspension of fissile matter in a liquid, z. B. heavy water, which solution or suspension through the nuclear reactor and through circulates through a heat exchanger.

In der bekannten Technik der Durchführung von Kernspaltungen zwecks Gewinnung thermischer Energie ist es ein wesentliches Erfordernis, den unwirtschaftlichen Neutronenverlust möglichst ge ring zu halten, während der Reproduktionsfaktor der Neutronen gleich Eins gehalten, wird.In the known technique of carrying out nuclear fission for the purpose of extracting thermal Energy, it is an essential requirement to reduce the inefficient neutron loss as much as possible ring while keeping the reproduction factor of neutrons equal to one.

Es wäre nun zweckmäßig, einen Kernreaktor in der Weise zu betreiben, daß auch der Konversionsfaktor gleich oder größer als Eins bleibt, d. h. daß während des Betreibens des Reaktors wenigstens ebensoviel durch langsame Neutronen spaltbare Atome gebildet wie gleichzeitig gespalten werden. Ein solcher Betrieb des Reaktors würde die Möglichkeit einer länger dauernden Ausnutzung des Kernbrennstoffs mit sich bringen.It would now be expedient to operate a nuclear reactor in such a way that the conversion factor also remains equal to or greater than one, i.e. H. that while the reactor is in operation, at least as much can be fissioned by slow neutrons Atoms are formed as they are split at the same time. Such operation of the reactor would be possible bring about a longer-term utilization of the nuclear fuel.

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Die Aufrechterhaltung eines hohen Konversionsfaktors macht jedoch bei der bekannten Technik die immer zunehmende Absorption von Neutronen, z. B. mittels eingeschobener Kadmiumstäbe, notwendig, da sonst der Reproduktionsfaktor zu sehr ansteigen würde.Maintaining a high conversion factor, however, is important with the known technique the ever increasing absorption of neutrons, e.g. B. by means of inserted cadmium rods, necessary, otherwise the reproduction factor would increase too much.

Diese Erscheinung läßt sich wie folgt für den Fall, wo natürliches Uran oder mit U²³⁵ angereichertes Uran als Spaltmaterial angewandtThis phenomenon can be explained as follows for the case where natural uranium or ^{uranium enriched with U 235 is used} as fissile material

ίο wird, erörtern.ίο will discuss.

Bei der Spaltung eines Atoms U²³⁵ bilden sich durchschnittlich 2·, 5 Neutronen. Davon ist 1 zur Instandhaltung der Kettenreaktion erforderlich, während etwa 0,2 durch die nicht produktive Absorption in U²³⁵ verlorengeht. Von den verbleibenden, 1,3 Neutronen verschwindet ein Teil durch Absorption in dem Moderator, dem Reflektor, dem Konstruktionsmaterial des Reaktors und den gebildeten Spaltprodukten und weiterhin durch Austritt aus dem Reaktor. Der Rest steht für die Erzeugung von. Pu²³⁹ aus U²³⁸ zur Verfügung.When an atom U ²³⁵ is split, an average of 2.5 neutrons is formed. Of this, 1 is required to maintain the chain reaction, while about 0.2 is lost due to the non-productive absorption in U ²³⁵ . A part of the remaining 1.3 neutrons disappears through absorption in the moderator, the reflector, the construction material of the reactor and the fission products formed and further through exit from the reactor. The rest stands for the generation of. Pu ²³⁹ from U ²³⁸ available.

Wenn nun während des Betreibens des Reaktors eine wesentliche Erzeugung von Pu²³⁹ aus U²³⁸ oder, mit anderen Worten, eine wesentliche Konversion von U²³⁵ in Pu²³⁹ stattfindet, so wird die Neutronenproduktion immer mehr durch die Spaltung von Atomen Pu²³⁹ bedingt.If, during the operation of the reactor, there is a substantial production of Pu ²³⁹ from U ²³⁸ or, in other words, a substantial conversion of U ²³⁵ into Pu ²³⁹ , the neutron production is increasingly caused by the splitting of atoms Pu ²³⁹ .

Bei der Spaltung'eines Atoms Pu²³⁹ bilden sich durchschnittlich 3 Neutronen, wovon, 1 zur Instand-When an atom Pu ²³⁹ is split, an average of 3 neutrons are formed, 1 of which is used for maintenance.

haltung der Kettenreaktion erforderlich ist, während 0,5 durch die nicht produktive Absorption in Pu²³⁹ verlorengeht. Es verbleiben also 1,5 Neutronen pro Spaltung, und es entstehen also nach Abzug der weiterhin absorbierten Neutronen, wie oben erwähnt, relativ mehr Neutronen. Bei fortschreitender Konversion sind also immer mehr Neutronen mittels Absorption zu beseitigen, wenn wenigstens der Reproduktionsfaktor gleich Eins zu . halten ist.It is necessary to maintain the chain reaction, while 0.5 is lost due to the non-productive absorption in Pu ²³⁹ . This leaves 1.5 neutrons per fission, and after subtracting the neutrons that are still absorbed, as mentioned above, relatively more neutrons are produced. As the conversion progresses, more and more neutrons have to be eliminated by absorption if at least the reproduction factor is equal to one. hold is.

Eine weitere Schwierigkeit, welche insbesondere in den Fällen auftritt, wo als Kernbrennstoff eine Suspension spaltbarer Materie in einer moderierenden Flüssigkeit Anwendung findet, ist, daß die Wirksamkeit des Reaktors unter Umständen stark durch Variationen des Mengenverhältnisses zwischen Moderator und spaltbarer Materie beeinträchtigt wird. Selbst kleine Variationen, z. B. örtliche Schwankungen dieses Verhältnisses können eine völlige Entfesselung des Kernprozesses herbeiführen. Another difficulty that occurs particularly in cases where a Suspension of fissile matter in a moderating Liquid application is that the effectiveness of the reactor may be strongly affected by variations in the quantitative ratio between moderator and fissile matter will. Even small variations, e.g. B. local fluctuations in this ratio bring about a complete unleashing of the core process.

Die Erfindung bezweckt die völlige Beseitigung der besagten Schwierigkeiten.The aim of the invention is to completely eliminate said difficulties.

Nach der Erfindung wird der Reaktor derart entworfen und das anfängliche Mengenverhältnis zwischen Moderator und spaltbarer Materie derart gewählt, daß die Empfindlichkeit der Kernreaktion für Schwankungen dieses Verhältnisses minimal ist, und weiterhin wird während des Betreibens des Reaktors der Reaktor dadurch kritisch gehalten, daß man das Mengenverhältnis zwischen Moderator und spaltbarer Materie allmählich ändert, d. h. allmählich vergrößert oder verringert. According to the invention, the reactor and the initial quantitative ratio are designed in this way chosen between moderator and fissile matter in such a way that the sensitivity of the nuclear reaction for fluctuations in this ratio is minimal, and continues to be during operation of the reactor, the reactor kept critical that the quantitative ratio between Moderator and fissile matter gradually changes, d. H. gradually increased or decreased.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, läßt sich eine beträchtliche Konversion der spaltbaren Atome erzielen, ohne daß eine unwirtschaftliche absichtliche Absorption von Neutronen stattzufinden braucht.In the method according to the invention, can achieve a considerable conversion of the fissile atoms without an uneconomical intentional Absorption of neutrons needs to take place.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie oben gekennzeichnet, findet während des Betreibens des Reaktors eine allmähliche Zunahme der Empfindlichkeit der Kernreaktion für Schwankunigen des Mengenverhältnisses zwischen Moderator und spaltbarer Materie statt.When carrying out the method according to the invention, as characterized above, takes place during of operating the reactor a gradual increase in the sensitivity of the nuclear reaction to Fluctuations in the quantitative ratio between moderator and fissile matter take place.

Obwohl der absolute Wert der besagten Empfindlichkeit immerhin gering ist, gerade weil die Reaktioni bei möglichst geringer Empfindlichkeit angefangen wird., wäre es unter Umständen vorteil- . haft, in der Weise zu arbeiten, daß diese Empfindlichkeit während der ganzen Dauer der Reaktion sehr gering bleibt. Dies trifft insbesondere zu in den Fällen, wo Kernbrennstoffsuspensionen Anwendung finden.Although the absolute value of said sensitivity is at least small, precisely because the reaction begins with the least possible sensitivity it would be advantageous under certain circumstances. liable to work in such a way that this sensitivity remains very low throughout the duration of the reaction. This is particularly true in the cases where nuclear fuel suspensions are used.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß man während des Betreibens des Reaktors die spaltbare Materie allmählich mit einem Stoff verdünnt, welcher Atome enthält, die unter dem Einfluß langsamer Neutronen in von langsamen Neutronen leicht spaltbare Atome übergehen können,, wobei dieser Ver- go dünnungs stoff eine geringere Menge von Atomen enthält, die von langsamen Neutronen gespalten werden können, als die spaltbare Materie, während der Reaktor dadurch kritisch gehalten wird, daß man das Mengenverhältnis zwischen, Moderator und spaltbarer Materie allmählich vergrößert.In a further embodiment of the invention, this goal is achieved in that one during the Operate the reactor the fissile matter gradually diluted with a substance which contains atoms that are under the influence of slow neutrons can pass into atoms that are easily fissionable by slow neutrons, whereby this vergo Thinning substance contains a smaller amount of atoms that are split by slow neutrons as the fissile matter, while the reactor is kept critical in that the proportion between moderator and fissile matter is gradually increased.

Während des Betreibens eines Kernreaktors nimmt die Menge ,der Spaltprodukte und damit auch die unerwünschte Absorption der Neutronen allmählich zu. Das Maß der anzuwendenden Änderung des Mengenverhältnisses zwischen, Moderator und: spaltbarer Materie wird von dieser Erscheinung mitbestimmt.During the operation of a nuclear reactor, the amount of fission products and thus increases also the unwanted absorption of neutrons gradually increases. The amount of change to be applied the proportion between, moderator and: fissile matter is of this phenomenon co-determined.

Weiterhin folgt aus dieser Betrachtung, daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders auch von Bedeutung ist in den Fällen, wo während des Betreibens des Reaktors eine kontinuierliche Reinigung des Kernbrennstoffs stattfindet zwecks Entfernung von Spaltprodukten, wie dies z. B. bei zirkulierenden flüssigen Kernbrennstoffen leicht durchführbar ist.Furthermore, it follows from this consideration that the method according to the invention is particularly also of This is important in cases where continuous cleaning is required while the reactor is in operation of the nuclear fuel takes place for the purpose of removing fission products, such as z. B. at circulating liquid nuclear fuel is easily feasible.

Ohne die Erfindung darauf beschränken zu . wollen, wird, sie an Hand des folgenden' Beispiels verdeutlicht.Without restricting the invention to this. will want to use the following example made clear.

Es handelt sich um einen homogenen Kernreaktor, in dem eine Suspension von Uranoxyd in schwerem Wasser als Kernbrennstoff Anwendung findet. Die Menge schweren Wassers ist so gewählt¹, daß der Reaktor als thermischer Reaktor arbeiten kann. Geht man von einer bestimmten Zusammensetzung des Urans aus, so ist für verschiedene Verhältnisse zwischen den, Mengen schweren Wassers und Uranoxyds der Radius eines kugelförmigen Reaktors zu berechnen, der noch gerade kritisch sein kann. Es wurde gefunden, daß, wenn man» eine Änderung des besagten¹ VerhältnissesIt is a homogeneous nuclear reactor in which a suspension of uranium oxide in heavy water is used as a nuclear fuel. The amount of heavy water is selected to ^1, that the reactor may operate as a thermal reactor. Assuming a certain composition of uranium, the radius of a spherical reactor, which can be just critical, has to be calculated for different ratios between the amounts of heavy water and uranium oxide. It has been found that if one “changes the said ¹ ratio

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vornimmt, für den Reaktor ein gewisser Minimalradius anzugeben ist, bei dem der Reaktor überhaupt noch kritisch sein kann. Zu diesem Minimalradius gehört ein bestimmtes Verhältnis schweres Wasser zu Uranoxyd, während überdies· bei diesem bestimmten Verhältnis die Empfindlichkeit der Kernreaktion für Schwankungen in dem besagten Verhältnis minimal ist.makes a certain minimum radius for the reactor is to be specified at which the reactor can still be critical at all. At this minimum radius there is a certain ratio of heavy water to uranium oxide, while moreover · with this certain ratio the sensitivity of the nuclear reaction to fluctuations in said Ratio is minimal.

In der in der Zeichnung wiedergegebenenIn the one reproduced in the drawing

to graphischen Darstellung ist auf die Ordinate das Verhältnis schweres Wasser zu Uranoxyd in logarithmischer Skala eingetragen und auf die Abszisse der kritische Reaktorradius R_c. Die Kurve ι bezieht sich auf natürliches Uran mit 0,71 % U²³⁵.In the graphic representation, the ratio of heavy water to uranium oxide is plotted on the ordinate on a logarithmic scale and the critical reactor radius R _c on the abscissa. The curve ι relates to natural uranium with 0.71% U ²³⁵ .

Diese Kurve weist das Minimum 4 auf, zu dem der minimale kritische Radius 7 gehört.This curve has the minimum 4, to which the minimum critical radius 7 belongs.

Für eine spaltbare Materie, die aus U²³⁸ mit 0,71 °/o Pu²³⁹ besteht, welche Materie mit natürlichem Uran übereinstimmt, in dem während des Betreibens des Reaktors eine vollkommene Konversion, des U^23S in Pu²³⁹ stattgefunden hat, läßt sich die Kurve 2 errechnen.For a fissile matter consisting of U ²³⁸ with 0.71% Pu ²³⁹ , which material corresponds to natural uranium, in which a complete conversion of U ^23S into Pu ^{239 has} taken place during operation of the reactor, the Calculate curve 2.

Für U²³⁸, das U²³⁵ und Pu²³⁹ in wechselnden Verhältnissen enthält, d. h. für die spaltbaren Materien, die nacheinander in einem Reaktor auftreten, wo eine allmähliche Konversion von U²³⁵ in Pu²³⁹ stattfindet, erhält man eine Kurvenschar zwischen den Kurven 1 und 2.For U ²³⁸ , which contains U ²³⁵ and Pu ²³⁹ in changing proportions, i.e. for the fissile materials that occur one after the other in a reactor where a gradual conversion of U ²³⁵ into Pu ²³⁹ takes place, a family of curves is obtained between curves 1 and 2 .

Wenn: nun ein Reaktor in Gang gesetzt wird unter Anwendung vom natürlichem Uran, während der Reproduktionsfaktor gleich Eins gehalten wird, was bedeutet, daß auf irgendeinem Punkt der Kurve ι angefangen wird, so würde, wenn wesentliche Konversion stattfinden würde, der Reaktor immer mehr überkritisch werden, weil der Reaktorradius dann relativ zu groß sein würde. Nach der bekannten Technik müßte man dann immer mehr Neutronen wegfangen, was, ganz abgesehen von dem unwirtschaftlichen Neutronenverlust, die Unmöglichkeit der . Aufrechterhaltung eines hohen Konversiorasfaktors herbeiführen würde.If: Now a reactor is started using natural uranium while keeping the reproduction factor equal to one, which means that a start is made at any point on the curve, so would if essential Conversion would take place, the reactor would become more and more supercritical because of the reactor radius then would be relatively too big. According to the known technology, more and more would then have to be used Trapping away neutrons, which, quite apart from the inefficient neutron loss, is the impossibility the . Maintenance of a high conversion factor.

Nach der Erfindung wird nunmehr der Reaktor kritisch gehalten, d, h., der Reproduktionsfaktor der Neutronen wird gleich Eins gehalten, dadurch, daß man. das Verhältnis schweres Wasser zu Uranoxyd allmählich vergrößert oder verkleinert, während von einem Reaktor mit dem obenerwähnten minimalen kritischen Radius ausgegangen wird. Man geht z.B. von einem Reaktor mit Radius 7 und natürlichem Uran als spaltbarer Materie aus und vergrößert allmählich das Verhältnis'D₂ O : U O₂, je nachdem die Konversion fortschreitet. Dies bedeutet, daß besagtes Verhältnis endlich einen Wert bekommt, welcher mit dem Punkt 5 auf der Kurve 2 übereinstimmt, nämlich wenn die Konversion vollkommen ist. Weil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Reaktor immer kritisch bleibt, ist eine absichtliche Neutronenabsorption völlig unnötig, während von den Neutronen ein möglichst wirtschaftlicher Gebrauch gemacht wird,According to the invention, the reactor is now kept critical, i.e. the reproduction factor of the neutrons is kept equal to one, by the fact that one. the ratio of heavy water to uranium oxide gradually increases or decreases, while a reactor with the minimum critical radius mentioned above is assumed. One assumes, for example, a reactor with a radius of 7 and natural uranium as fissile matter and gradually increases the ratio D ₂ O: UO ₂ as the conversion progresses. This means that said ratio finally gets a value which corresponds to point 5 on curve 2, namely when the conversion is complete. Because the reactor always remains critical in the process according to the invention, an intentional neutron absorption is completely unnecessary, while the neutrons are used as economically as possible,

Die allmähliche Änderung des Verhältnisses D₂ O: UO₂ kann z.B. dadurch verwirklicht werden, daß man außerhalb des Reaktors aus der zwecks Energiegewinnung durch den Reaktor und durch einen Wärmeaustauscher zirkulierenden Suspension Uranoxyd abscheidet oder in ähnlicher Weise der Suspension Uranoxyd beimischt.The gradual change in the ratio D ₂ O: UO ₂ can be achieved, for example, by separating uranium oxide from the suspension circulating through the reactor and through a heat exchanger for the purpose of generating energy outside the reactor, or by adding uranium oxide to the suspension in a similar manner.

Wie aus, der Figur ersichtlich, nimmt während der Änderung des Verhältnisses D₂O :UO₂ die Empfindlichkeit der Reaktion für Schwankungen des Verhältnisses D₂OrUO₂ allmählich zu. Dieser Effekt ist aber minimal, gerade weil die Reaktion bei möglichst kleiner Empfindlichkeit angefangen wird (Punkt 4 auf Kurve 1).As can be seen from the figure, as the ratio D ₂ O: UO _{2 is changed,} the sensitivity of the reaction to fluctuations in the ratio D ₂ OrUO ₂ gradually increases. However, this effect is minimal, precisely because the reaction is started with the lowest possible sensitivity (point 4 on curve 1).

Vorzugsweise wird nach der Erfindung die Empfindlichkeit der Reaktion bezüglich der erwähnten Schwankungen ständig auf minimalem Wert gehalten, und zwar 'dadurch, daß man während des Betreibens des Reaktors das Uranoxyd allmählich mit einem Stoff verdünnt, der Atome enthält, die unter dem Einfluß langsamer Neutronen in Atome übergehen können, die von langsamen Neutronen leicht spaltbar sind, jedoch eine geringere Menge von Atomen enthält, die von langsamen· Neutronen gespalten werden können, als das vorhandene Uranoxyd, während der Reaktor durch allmähliche Vergrößerung des Verhältnisses D₂ O : U O₂ kritisch gehalten wird.According to the invention, the sensitivity of the reaction with respect to the fluctuations mentioned is preferably kept at a minimum value at all times, namely by gradually diluting the uranium oxide with a substance which contains atoms which under the influence of slow neutrons in Atoms that are easily fissionable by slow neutrons, but contain a smaller amount of atoms that can be fissioned by slow neutrons than the uranium oxide present, while the reactor is kept critical by gradually increasing the ratio D ₂ O: UO ₂ will.

Zu einer allmählichen Verdünnung des . Uranoxyds geeignet sind .z. B. Th²³² und U²³⁸. Praktisch sehr geeignet ist das Abfallprodukt der Fabriken, die durch Diffusion reines U²³⁵ herstellen, welches Produkt aus U²³⁸ mit einem geringeren Gehalt an U²³⁵, als das natürliche Uran auiweist, besteht.To gradually dilute the. Uranoxyds are suitable. B. Th ²³² and U ²³⁸ . The waste product of the factories that ^{produce pure U 235} by diffusion, which product consists of U ²³⁸ with a lower U ²³⁵ content than natural uranium, is very suitable in practice.

Die Kurve 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Verhältnis D₂O : UO₂ und dem kritischen Reaktorradius für spaltbare Materie, die aus U²³⁸ mit 0,55% Pu²³⁹ besteht, was mit der Endzusammensetzung natürlichen Urans übereinstimmt, das bei vollkommener Konversion des U²³⁵ gleichzeitig allmählich mit einer Gesamtmenge U²³⁸ verdünnt worden ist, welche etwa 30% der ursprünglichen Menge U²³⁸ bildet. Das Minimum 6 dieser Kurve tritt auf bei praktisch gleichem kritischem Radius 7 wie das Minimum 4 in der Kurve 1.Curve 3 shows the relationship between the ratio D ₂ O: UO ₂ and the critical reactor radius for fissile matter, which consists of U ²³⁸ with 0.55% Pu ²³⁹ , which corresponds to the final composition of natural uranium, which is obtained with complete conversion of U ^{235 has been} gradually diluted at the same time with a total amount of U ²³⁸ , which is about 30% of the original amount of U ²³⁸ . The minimum 6 of this curve occurs at practically the same critical radius 7 as the minimum 4 in curve 1.

Die Erfindung ermöglicht deshalb die Aufrechterhaltung einer ständig minimalen Empfindlichkeit der Reaktion unter gleichzeitiger wesentlicher Konversion durch allmähliche Vergrößerung des Verhältnisses D₂O :U0₂ von 4 bis 6, wobei gleichzeitig das Uranoxyd mit U²³⁸, wie oben erwähnt, verdünnt wird.The invention therefore makes it possible to maintain a constantly minimal sensitivity of the reaction with simultaneous substantial conversion by gradually increasing the ratio D ₂ O: U0 ₂ from 4 to 6, while at the same time the uranium oxide is ^{diluted with U 238} , as mentioned above.

In letzterem Falle ist die Größe der anzuwendenden Änderung des Verhältnisses D₂ O : U O₂ (von 4 bis 6) wesentlich kleiner als in dem vorherbeschriebenen Falle, wo eine Verdünnung des Uranoxyds nicht stattfindet (von 4 bis 5).In the latter case, the size of the change in the ratio D ₂ O: UO ₂ (from 4 to 6) to be applied is considerably smaller than in the case described above, where there is no dilution of the uranium oxide (from 4 to 5).

In der Praxis wird eine allmähliche Verdünnung der spaltbaren Materie nicht immer möglich sein. Geringe Abweichungen von der obenerwähnten Verfahrensweise sind jedoch gestattet, ohne daß der Effekt der Erfindung verlorengeht. Es ist z. B. als praktisch zu bezeichnen, wenn man Th²³² oder U²³⁸ nicht kontinuierlich, sondern periodisch zusetzt.In practice, a gradual dilution of the fissile matter will not always be possible. However, slight deviations from the above-mentioned procedure are permitted without the effect of the invention being lost. It is Z. B. can be described as practical if you add Th ²³² or U ²³⁸ not continuously, but periodically.

Es wird einleuchten, daß das, was hier an Hand eines einfachen Beispiels dargelegt worden ist, inIt will be evident that what has been set forth here by means of a simple example can be found in

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gleichem Maße auch für kompliziertere Fälle zutrifft, z. B. bei Anwendung eines heterogenen Kernreaktors.the same applies to more complicated cases, e.g. B. when using a heterogeneous Nuclear reactor.

Claims

Patent claims:

1. Process for carrying out nuclear fission in a thermal reactor below Maintaining a high conversion factor, characterized in that the Reactor is designed and the initial ratio between moderator and fissile matter is chosen in such a way that the sensitivity of the nuclear reaction to fluctuations this ratio is -minimal, and that during the operation of the reactor the Reactor is kept critical that one the quantitative ratio between moderator and fissile matter gradually changes.

2. The method according to claim 1, wherein the nuclear fuel in the form of ewier solution or Suspension of fissile matter is present in a liquid, which solution or suspension circulated through the nuclear reactor and through a heat exchanger, characterized by that the gradual change in the proportion between moderator and fissile matter carried out in the way. that one fissile outside the reactor Separates matter from the solution or suspension or the solution or suspension admixed.

3. The method mach claim 2, characterized in that that as a nuclear fuel a suspension of a uranium oxide in heavy Water is used.

4. Procedure according to one of the. Claims 1 to 3, in which the reactor during operation by means of gradual enlargement of the Quantity ratio between moderator and fissile matter is kept critical, thereby characterized in that during the operation of the reactor, the fissile matter gradually diluted with a substance that contains atoms that are slower under the influence Neutrons can transform into atoms that are easily fissionable by slow neutrons, whereby this thinner a smaller amount of atoms that can be fissioned by slow neutrons than the fissile ones Matter.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the nuclear fuel is subjected to continuous cleaning while the reactor is in operation, specifically for the purpose of removing fission products.

1 sheet of drawings