FI79204C - Kaernbraensleaggregat innehaollande braennbart reaktorgift. - Google Patents
Kaernbraensleaggregat innehaollande braennbart reaktorgift. Download PDFInfo
- Publication number
- FI79204C FI79204C FI830309A FI830309A FI79204C FI 79204 C FI79204 C FI 79204C FI 830309 A FI830309 A FI 830309A FI 830309 A FI830309 A FI 830309A FI 79204 C FI79204 C FI 79204C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sleeve
- unit according
- unit
- guide tube
- grid
- Prior art date
Links
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 title claims description 17
- 239000002574 poison Substances 0.000 title claims description 17
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 22
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003053 toxin Substances 0.000 claims description 5
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 claims description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 239000002435 venom Substances 0.000 description 3
- 231100000611 venom Toxicity 0.000 description 3
- 210000001048 venom Anatomy 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 150000002251 gadolinium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000816 toxic dose Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/02—Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect
- G21C7/04—Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect of burnable poisons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Description
79204 1 Palavaa reaktorimyrkkyä sisältävä ydinpolttoainerakennelma Kärnbränsleaggregat innehallande brännbart reaktorgift 5 Tämä keksintö kohdistuu polttoaineyksikköihin ydinreaktoreita varten ja on sillä erityisen tärkeä, vaikkakaan ei ainoa sovellutuksensa ke-vytvesiydinreaktoreiden alalla, missä vesi muodostaa sekä moderaatto-rin että reaktorin jäähdytysaineen.
10 Keksinnön kohteena on yksityiskohtaisemmin ydinreaktorin polttoaine-yksikkö, mihin sisältyy ristikkorunko kaksine päätykappaleineen liitettynä yhteen välikeputkilla ristikkoineen jakautuneena pitkin näitä putkia ja sisältäen nipun koteloituja polttoainetankoja, näiden ristikoiden pitäessä polttoainetankoja suorakaiteen muotoisen ruudukon sol-15 mukohdissa, mihin yksikköön sisältyy putkille sovitettuja holkkeja.
Yllä määritellyn tyyppisiä polttoaineyksikköjä käytetään erityisesti painevesireaktoreissa. Ainakin eräät putkista muodostavat ohjaimia, joissa neutroneja imevällä aineella ladattuja tankoja pystyy liukumaan, 20 näiden ollessa liitetty keskenään yhteen nipuiksi muodostamaan tämän reaktorin hienosäätösauvat. Eräässä suoritusmuodossa tällaisesta yksiköstä ovat ristikot kiinnitetty ohjainputkiin hitsaamalla (milloin putkien ja ristikon rakenneaineet ovat toisiinsa yhteensoveltuvia) tai kiinnitetty tietyn holkkiosan mekaanisella muodonmuutoksella, joka holk-25 ki on kierretty ohjainputken päälle ja mikä on luonteeltaan samankaltainen kuin se ristikko, mihin se on hitsattuna. Eräissä toisissa suoritusmuodoissa (FR-A- 2.088.009) saattavat ristikot siirtyä toisiinsa nähden putkia pitkin näitten polttoainetankojen akselinsuuntaisen laajentumisen tapauksessa toiminnan aikana. Tässä tapauksessa ristikot on varus-30 tettu holkeilla, jotka on asennettu ohjainputkille käyttäen pientä kitkaa .
Jo huomattavan aikaa on ehdotettu, että "palavia reaktorimyrkkyjä", se tahtoo sanoa sellaisia aineita, mitkä sisältävät alkuainetta, millä 35 on suuri neutroneja vangitseva poikkileikkauspinta ja mikä neutronien vaikutuksen alaisena ei muodosta ylimääräisiä neutroneja eikä myöskään muodosta voimakkaasti absorboivia tytärtuotteita, tulisi sisällyttää 2 79204 ^ näihin ysikköihin. Useimmin käytettyinä alkuaineina tulisi täten mainita gadolinium, samarium, europium ja ennen kaikkea boori (FA-A-1.504.651).
5 Useita eri ratkaisuja on jo aikaisemminkin ehdotettu palavien reaktori-myrkkyjen sisällyttämiseksi yksikköön. Eräs erityisen mielenkiintoinen suoritusmuoto (FR-A- 2.472.247) muodostuu palavan reaktorimyrkyn tankojen sijoittamisesta ainakin joihinkin ohjainputkista, tankojen sisältäessä kotelo-osan, mihin on sijoitettu liikkumattomaksi rengasmaisia 10 myrkkyaineen palasia (esimerkkitapauksessa boorilasia) tietyn päätytul-pan ja tämän kotelon muodonmuutoskohdan väliin tai on sijoitettu sisään sisäpuoliseen putkeen. Tällä järjestelyllä on kuitenkin tiettyjä haittapuolia. Senkin jälkeen kun myrkky on käytetty loppuun, ne tangot, mitkä sitä sisältävät merkitsevät huomattavaa loisaineksen massaa, mikä 15 absorboi neutroneja ja täten pienentää polttoaineen käyttökapasiteettia. Tämä tanko täyttää ohjainputken ja pienentää kevyen veden tilavuusmää-rää, mikä täten myös pienentää moderaation tasoa, mistä on seurauksena polttoaineen epäedullinen käyttö, kun reaktorin tulisi toimia termisillä neutroneilla. Myrkkyainetangot ja niihin liittyvä rakenne täyttävät 20 tärkeän osan varastotilasta pitkiä ajanjaksoja, koska niitä ei voida uudelleenkäsitellä.
Voitaisiin ajatella, että yllämainitut haittapuolet voitaisiin eliminoida pinnoittamalla joidenkin ohjainputkista sisäpuolinen pinta aineker-25 roksella, mikä sisältää palavaa reaktorimyrkkyä. Tulisi kuitenkin pitää mielessä, että kutakin yksikköä käytetään yleisesti ottaen joukon peräkkäisiä jaksoja aikana ja että ensimmäisen jakson jälkeen ohjain-putkiin saattaa joutua sijoitettavaksi tankoja, jotka sisältävät säätö-tankoja. Tankojen hiertäminen pinnoitetta vasten on tällöin tärkeä ku-20 lumaf.ekijä. Sitä paitsi olettaen, että ohjainputkilla on tietty mekaanisen vastustuskyvyn tehtävä tässä yksikössä ei ole mahdollista toteuttaa tällaista käsittelyä putkille ilman niiden uudelleen tarkastamista.
Tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada polttoaineyksikkö, mikä täyt-25 tää käytännön vaatimukset paremmin kuin mitä aikaisemmin tunnetut tapaukset erityisesti poistamalla huomattavansa määrin yllämainitut haittapuolet. Erityisesti on tämän keksinnön tarkoitus aikaansaada poltto- 3 79204 1 aineyksikkö, missä on mukana palavaa reaktorimyrkkyä ja missä myrkyn lisääminen toteutetaan yksinkertaisella tavalla muuntamatta tämän yksikön mekaanisia ominaisuuksia.
5 Tätä tarkoitusta varten keksinnölle on tunnusomaista, että holkit sisältävät palavaa neutronimyrkkyä.
Nämä holkit ovat normaalisti muodoltaan tietty osa putkea valmistettuna aineesta, mikä sietää jäähdytysainetta ja mikä on luonteeltaan 10 samankaltaista kuin ohjausputki ja mikä on varustettu siihen kiinni tarttuneella pinnoitteella, mikä sisältää palavan myrkyn. Erityisesti voidaan putkenosia valmistaa zirkoniummetalliseoksesta, kuten esim. sellaisesta seoksesta, mikä tunnetaan tavaranimellä "ZIRCALOY", kun taas kiinnitarttunut pinnoite saattaa sisältää booria hiukkasten muo-15 dossa, mitkä ovat boorikarbiidia tai sisältää gadoliniumia. On myös mahdollista ajatella putkenosien käyttämistä, mitkä on valmistettu zirkoniumista tai zirkoniumseoksesta sisältäen pienen määrän hafniumia, vaikkakin hafniumilla on vähemmän edullisia ominaisuuksia kuin mitä on yllämainituilla muilla myrkyillä.
20
Nyt on huomattava, että tämä rakenteen muoto tekee mahdolliseksi jaella palavan myrkyn eri polttoaineyksikölle ja jopa polttoaineyksikön sisällä funktiona tämän yksikön sijoituksesta reaktorisydämeen ja tämän reaktorisydämen tehon akselinsuuntaisesta jakautumasta. On mah-25 dollista itse asiassa aikaansaada erilaisia palavan myrkyn pitoisuuksia näissä holkkiosissa ja jaella viimemainitut akselin suuntaisesti pitkin ohjainputkia niin, että otetaan huomioon tehon akselinsuuntai-nen jakautuma.
30 On myös huomattava, että nämä holkit on helppo sijoittaa ja jaella ja että niiden valmistaminen ei ole monimutkaista, kuten on tankojen valmistaminen, mikä merkitsee palavan myrkyn palasiksi puristamista, näitten palasten lataamista kuoriin, näitten kuorien hitsaamista ja tämän jälkeisiä tarkastustoimenpiteitä. Lopuksi ei holkeilla ole mi-35 tään mekaanista tehtävää ja ne saattavat sisältää tietyn kannattavan putkenosan tiettyä ainesta, mikä on identtistä ohjainputkille pois- * 79204 1 taen minkä tahansa mekaanisen tarkastustestin tarpeen ja taaten tyydyttävän toiminnan reaktorissa.
Tämä keksintd voidaan ymmärtää paremmin luettaessa alempana seuraava 5 selitysosa yksiköistä, joihin sisältyy suoritusmuotoja, mitkä ovat tyypillisiä tälle keksinnölle ja mitkä annetaan keksintöä rajoittamattomina esimerkkeinä.
Tässä selityksessä viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa: 10
Kuvio 1 esittää kaavamaisesti poikkileikkauksena polttoaineyksikön osia, mitkä sisältyvät tähän keksintöön, tämän muodostaessa tietyn ensimmäisen suoritusmuodon.
15 Kuvio 2 on kuvanto suurempaan mittakaavaan esittäen erästä mahdollista menetelmää myrkkyaineholkin kiinnittämiseksi ohjainputkeen kuvion 1 esittämässä yksikössä.
Kuvio 2a, mikä on samankaltainen kuin osa kuviosta 2, esittää erästä 20 muunnettua rakennetta.
Kuvio 3, mikä on samankaltainen kuin kuvio 1, esittää erästä toista rakennemeneteImää.
25 Kuvio 4 on perspektiivikuvanto suurempaan mittakaavaan esittäen erästä mahdollista menetelmää hoikkien kiinnittämiseksi kuviossa 3 esitettyyn yksikköön.
Kuviot 5 ja 6 ovat samankaltaisia kuin kuvio 3 esittäen muita suoritusko muotomuunnelmia tämän keksinnön mukaisina.
Se polttoaineyksikkö, josta on kuviossa 1 esitetty eräitä osia, saattaa olla sitä yleistä muotoa, mitä nykyisin yleisesti käytetään painevesireaktoreissa, kuten esim. sellaisissa, mitä on kuvattuna dokumen-05 tlssa FR-A- 2.384.323 esimerkkitapaus mainiten, ja johon täten tässä yhteydessä viitataan. Tämän yksikön ristikkorakenne sisältää kaksi 5 79204 1 päätykappaletta 11 liitettynä toinen toisiinsa ohjainputkilla 12, mitkä on valmistettu zirkoniummetalllseoksesta, kuten sellaisesta, mikä tunnetaan tavaranimellä "ZIRCALOY". Tähän runkorakenteeseen sisältyy myös ristikot 13, mitkä on valmistettu metalliseoksesta, mikä tunne-5 taan tavaranimellä "INCONEL" näiden ollessa sijoitettu yli koko sen välin, mikä erottaa päätykappaleita 11 toisistaan. Polttoainetangot IA ovat ristikko-osilla 13 kannatettuina ja kiinni neliömäisessä ruutu-rakenteessa ja tietyt kennot tästä on varattu ohjainputkille 12. Nämä ristikot (kuvio 2) sisältävät kaksi sarjaa toisiaan leikkaavia liusko-10 ja 20 ja 21 varustettuna pullistumakohdilla 22 ja joustavilla kiinni-kejousilla (joita ei ole esitetty) tankoja 14 varten. Ylimääräiset pullistumakohdat 23 takaavat, että liuskat 20 ja 21 pysyvät tarkasti paikallaan toinen toisiinsa verrattuna.
15 Ainakin eräät ohjainputkista 12 on varustettu yhdellä tai useammalla palavan myrkkyaineen hoikilla. Kukin holkeista 15, mitkä on valmistettu "ZIRCALOY" metallista, ympäröi ohjainputkea 12 kahden ristikon 13 välissä tai ristikon ja päätykappaleen 11 välissä. Alempi hoikin 15 osa on oleellisesti kosketuksissa sen ristikon 13 tai sen päätyosan 20 11 kanssa, mikä sen alla sijaitsee ja minkä päällä se saattaa levätä.
Tämän hoikin pituus valitaan siten, että ennen käyttöönottoa tietty määrä välystä 1 sijaitsee hoikin ylemmän pään ja ristikon tai sen yläpuolella olevan päätykappaleen välillä. Tämä määrä välystä _1 valitaan siten, että se on riittävä estämään hoikin kiinnijuuttuminen lämpöti-25 lasta aiheutuvan differentiaalisen laajentumisen johdosta sekä säteilyn vaikutuksen alaisena, mutta se pidetään minimiarvossaan, niin että paikallinen neutroneja imevän aineen puuttuminen ei aikaansaa mitään merkittäviä neutronivuon huippuja reaktorisydämeen. Kuvion 1 tapauksessa tämä välys on edullisemmin väliltä 0,3-1,0 mm yksikköä var-30 ten, mitä nykyisin normaalisti käytetään 900 MW painevesireaktoreissa, joissa etäisyys ristikoiden välillä on likimäärin 500 mm.
Erilaisia ratkaisuja voidaan ottaa käyttöön hoikkien 15 kiinnittämiseksi paikalleen. Kuviossa 2 esitetyssä menetelmässä, mitä voidaan 35 käyttää erityisesti, kun ristikko 13 on valmistettu "INCONEL" metallista ja ohjainputki 12 on valmistettu "ZIRCALOY" metallista, liitetään ohjainputki 12 ja hoikin 15 päätyosa keskenään yhteen liitosholkin 16 6 79204 1 avulla, mikä on kiinnitetty pysyväisesti ristikkoon yleensä hitsaamalla. Alvan samalla tavoin voidaan tämä lopputulos saavuttaa kovajuotta-malla. Tätä tarkoitusta varten on hoikissa 15 päätyosuus 17, mikä on laajennettu niin, että se pystyy liukumaan pienehköllä kitkalla sitä 5 liitosholkkia 16 vasten, mistä ohjausputki 12 on viety läpi. Täten oh-jauinputkesta, liitosholkista 16 ja hoikista 15 muodostuva yksikkö muutetaan muodoltaan laajentamalla edullisemmin neljästä eri vyöhykkeestä 18 sijoitettuna tämän ohjainputken sisältämän ristikon kennon kulma-kohtien lävistäjille. Tällä tavoin pienentyvät jäähdytysaineen virta-10 uksien häiriökohdat niin paljon kuin se on mahdollista.
Kuviossa 2a esitetyssä muunnoksessa on holkki 15 kiinnitetty kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa kytkentäholkki 16 kiinnitetään oh-jausputken 12 päälle paikallisella säteittäisellä tai kehänsuuntaisel-15 la muodonmuutoksella, laajentamalla sitä vyöhykkeiltä 18^ tai paine-valssaamalla. Sitten holkki 15 kiinnitetään ohjainputkeen 12 vyöhykkeeltä, mistä holkki ei ole laajennettu käyttäen samoin paikallista tai kehänsuuntaista laajennusta kohdassa 182« Hoikin 15 laajennettu päätyosuus 17 saatetaan tässä tapauksessa tartuntaan pienen kitkan 20 avulla kytkentäholkkiin 16 muodoltaan muutettujen vyöhykkeiden 18^ yläpuolelta.
Kuten jo yllä on mainittu, muodostuvat nämä holkit edullisimmin kan-nattimesta, mikä on valmistettu aineesta, mikä on zirkoniumpohjäistä, 25 kuten esim. "ZIRCALOY" metallista, minkä etuna on, että se on neutronien suhteen läpinäkyvää, niin että kun palava myrkky on käytetty loppuun reaktorissa olevan polttoaineen ensimmäisen vaiheen jälkeen näiden hoikkien läsnäolo ei ilmene neutronien imeytymisenä ja sallii tämän yksikön vapauttaman energian paremman hyväksikäytön tämän reak-30 torin tämän jälkeisten käytön jaksojen kuluessa. Palava reaktorimyrk-ky, mikä yleensä muodostuu boorista tai gadoliniumyhdisteestä, tulisi metallurgisesti liittää kannatusosaansa riittävän vahvasti sietämään jäähdytysaineen vaikutusta. Kevytvesireaktorlssa tämä liittäminen tulisi toteuttaa kuumaruiskuttamalla tämän alkuaineen ja sideaineen me-35 tallin, kuten nikkelin, seosta, tämän sideaineen ollessa yhteen sopivaa korroosion sietokyvyn suhteen ja ollessa tyydyttävästi neutronien suhteen läpinäkyvää.
7 79204 1 Kunkin hoikin ja sen paikalleenkiinnityslaitteiden säteittäisen massan tulisi olla sellaisen, että tämä holkki ei aikaansaa mitään huomattavampaa häiriötä kiertoon ja polttoaineen jäähdytykseen. Tämä tilanne merkitsee erityisesti sitä, että myrkyllä pinnoitettujen hoikkien pak-5 suuden tulisi olla niin pienen kuin on mahdollista. Alustan rajoittava paksuus määräytyy siitä menetelmästä, mitä pinnoitteen kiinnittämiseen käytetään, mikä on funktio siitä myrkkypitoisuudesta, mikä on kulloinkin tarpeen. Esimerkkitapaus antaen voidaan todeta, että on mahdollista aikaansaada pinnoitettuja holkkeja, joiden paksuus on 10 suuruusluokaltaan 0,5 mm, missä 0,3 mm tästä paksuudesta muodostuu "ZIRCALOY" kannatusmetallista.
Mikäli tämän keksinnön mukaisia holkkeja käytetään, on mahdollista järjestää mikä tahansa neutronimyrkyn jakautuma, mikä yksikössä on 15 toivottava. Erityisesti voidaan palavan reaktorimvrkyn suuren pitoisuuden holkkeja 15 sijoittaa keskiosuudelle kaikissa tai eräissä oh-jainputkista, kun taas näiden samojen ohjainputkien päätyosuudet eivät joko lainkaan ole varustettu hoikilla tai on varustettu holkeilla, joissa on alhainen palavan reaktorimyrkyn pitoisuus.
20
Eräs suoritusmuoto, mikä on erityisesti sovellettavissa sellaisessa tapauksessa, missä ohjainputket 12 ja ristikot 13 on valmistettu sellaisista metalleista tai metalliseoksista, mitkä ovat keskenään identtisiä tai yhteensopivia, tullaan nyt kuvaamaan viitaten kuvioon 3. Ku-25 viossa 3 esitetty rakenne on erityisen sovelias, kun ristikot 13 ja ohjainputket 12 on valmistettu "ZIRCALOY" aineesta. Tässä tapauksessa on kukin holkki 15 liitetty ylemmästä päästään ristikkoon 13 ja välys _1 on järjestetty hoikin 15 alemman pään ja sen elementin väliin, mikä sijaitsee sen alla (ristikko tai päätyosa). Välyksen 1 määrä valitaan 50 tässä tapauksessa ei pelkästään funktiona yllämainituista kahdesta kriteeristä (minimiarvo, mutta sopien yhteen komponenttien vapaan differentiaalisen laajentumisen kanssa), vaan se sallii myös ristikon kiinnittämisen ohjalnputkeen. Ristikon tapauksessa tämä kiinnittäminen voidaan toteuttaa hitsaamalla, kuten on osoitettu kuviossa 4. Tästä qc kuviosta voidaan nähdä, että liuskat 20 ja 21 liitetään palasiin tai läppiin 10 ja 19, mitkä on jo etukäteen leikattu irti ja muotoiltu esimerkiksi puristamalla, jotta saataisiin liuskan 10 tapauksessa 8 79204 ^ muodonmuutos 31, mikä vastaa sitä ylimääräistä paksuutta, mitä holk-ki 15 edustaa ristikon alemmassa päässä. Kappaleiden 10 hltsaaminen alempaan osaan 19 ja ylempään osaan voidaan toteuttaa tavanomaisella tavalla sekä ohjainputkiin että myös hoikkiin.
5
Kuviossa 5 esitetyssä versiossa polttoaineyksikkö on sitä tyyppiä, mikä on kuvattuna julkaisussa FR-A- 2.088.009, se tahtoo sanoa, se sisältää ristikot 13 asennettuna "kellumaan" ohjainputkilla. Tässä tapauksessa holkit 15 toimivat ristikon 13 poikittaiskappaleina. Välyk-10 sen 1 määrä valitaan tällä kertaa ottamaan huomioon polttoainetankojen 14 akselin suuntainen pidentyminen säteilyn alaisena ja holkit 15 saattavat olla saman pituisia kelluvien ristikoiden välissä kuin mitä on alkuperäinen etäisyys ristikoiden välillä.
15 Lopuksi on kuvion 6 esittämässä versiossa ristikot 13 liitetty ohjain-putkiin millä tahansa keinoilla, erityisesti sellaisilla, joita on esitetty kuvioissa 2,2a tai 3. Kukin holkeista 15 on asennettu kelluvaksi kahden ristikon 13 tai tietyn ristikon ja päätykappaleen 11 väliin. Välyksen 1_ kokonaismäärä on tällöin yhtä suuri kuin välyksen määrän 20 summa päätykohdissa, mitkä ovat 1^ ja l^. Tämä välyksen 1 kokonaismäärä määrätään jälleen siten, että tyydytetään yllämainitut kriteerit, mikä edelleen helpottaa ristikkojen 13 kiinnittämistä ohjainputkiin 12 tuotannon aikana.
25 Vaikkakin keksintöä on kuvattu vallitsevasti sen sovellutuksissa polt-toaineyksikköihin tavanomaisen tyyppisiä kevytvesireaktoreita varten, soveltuu se lukuisiin muihin suoritusmuotoihin, mitkä on tarkoitettu joko kevytvesireaktoreihin, joissa esiintyy neutronien energiaspektrin vaihtelua tämän reaktorin eliniän kuluessa tai reaktoreihin, mitkä 30 käyttävät muuta jäähdytysainetta kuin kevyttä vettä.
On ilman muuta selvää, että patentin suojapiiri käsittää kalkki sellaiset vaihtelut ja yleisesti ottaen muutkin vaihtelut, mitkä sisältyvät ekvivalenttiratkaisujen puitteisiin.
35
Claims (10)
1. Ydinreaktorin polttoaineyksikkö, mihin sisältyy ristikkorunko kaksine päätykappaleineen (11) liitettynä yhteen välikeputkilla (12) ristikkoi- 5 neen (13) jakautuneena pitkin näitä putkia (12) ja sisältäen nipun koteloituja polttoainetankoja (14), näiden ristikoiden pitäessä polttoaine-tankoja suorakaiteen muotoisen ruudukon solmukohdissa, mihin yksikköön sisältyy putkien päälle sovitettuja holkkeja (15), tunnettu siitä, että holkit sisältävät palavaa neutrcnimyrkkyä. 10
1 Patenttivaatimukset
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että kukin holkki koostuu tuesta, joka on valmistettu putkenosasta, joka on ainetta, mikä sietää jäähdytysainetta ja on luonteeltaan samaa kuin oh-jainputki ja että se on varustettu siihen kiinni tarttuneella pinnoit- 15 teella, mikä sisältää palavan myrkyn.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että putkenosa valmistetaan zirkoniummetalliseoksesta, kun taas kiinnitarttuneena oleva pinnoite sisältää booria tai gadoliniumia. 20
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että palavan myrkyn pinnoite on liitetty kannattimeen metallisella liitosaineella, kuten nikkelillä.
5. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-4 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että ristikot (13) on kiinnitetty putkiin (12) muotoilemalla ohjainputkea ja ristikkoon hitsattua liitosholkkia (16).
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, 30 että kukin holkki on liitetty ohjainputkeensa muotoilemalla paikallisesti tai kehänsuuntaisesti sitä yksikköä, minkä ohjainputki (12), liitosholkki (16) ja kyseisen hoikin (15) laajennettu päätyosa (17) muodostavat.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että kukin holkki on kiinnitetty ohjainputkeensa muotoilemalla paikallisesti tai kehänsuuntaisesti sitä yksikköä, joka sisältää chjainpuiken 10 79204 1 ja holkkirakennelman, tietyltä vyöhykkeeltä (18^)» mikä on erillinen siitä vyöhykkeestä (18^), mitä käytetään liitosholkin liittämiseksi ohjainputkeen.
8. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-4 mukainen polttoaineyksikkö, tunnettu siitä, että ristikoissa (13) on kappaleet tai liuskat (10,19) niiden kummallakin puolella tarkoitettuna hitsattavaksi kiinni hoikkiin (15) ja vastaavasti ohjainputkeen (12) .
9. Minkä tahansa edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen yk sikkö, tunnettu siitä, että holkit (15) ovat lyhyempiä kuin etäisyys ristikon (13) ja päätykappaleen (11) välillä tai etäisyys kahden toisiaan seuraavan ristikon välillä, joiden väliin ne on asennettu, niin että sallitaan niiden ja yksikön komponenttien vapaa 15 differentiaalinen laajentuminen.
9 79204
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen yksikkö, mikä on tarkoitettu paine-vesiydinreaktoria varten ja missä tila ristikoiden välillä on suuruusluokkaa 500 mm, tunnettu siitä, että ero mainitun nimellis-20 mitan ja hoikkien pituuden välillä on väliltä 0,3-1 mm. 25 30 35 11 79204
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8201734 | 1982-02-03 | ||
| FR8201734A FR2520916B1 (fr) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | Assemblage combustible a poison consommable |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI830309A0 FI830309A0 (fi) | 1983-01-28 |
| FI830309L FI830309L (fi) | 1983-08-04 |
| FI79204B FI79204B (fi) | 1989-07-31 |
| FI79204C true FI79204C (fi) | 1989-11-10 |
Family
ID=9270629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI830309A FI79204C (fi) | 1982-02-03 | 1983-01-28 | Kaernbraensleaggregat innehaollande braennbart reaktorgift. |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4645643A (fi) |
| EP (1) | EP0085627B1 (fi) |
| JP (1) | JPS58137788A (fi) |
| KR (1) | KR910007460B1 (fi) |
| BR (1) | BR8300538A (fi) |
| DE (1) | DE3360539D1 (fi) |
| EG (1) | EG16131A (fi) |
| ES (1) | ES8504401A1 (fi) |
| FI (1) | FI79204C (fi) |
| FR (1) | FR2520916B1 (fi) |
| PT (1) | PT76155A (fi) |
| YU (1) | YU20483A (fi) |
| ZA (1) | ZA83698B (fi) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2559943B1 (fr) * | 1984-02-22 | 1986-07-04 | Fragema Framatome & Cogema | Assemblage de combustible nucleaire et procede d'exploitation de reacteur nucleaire en comportant application |
| US4684499A (en) * | 1985-12-10 | 1987-08-04 | Westinghouse Electric Corp. | Burnable absorber rod releasable latching structure |
| US4818471A (en) * | 1987-08-10 | 1989-04-04 | Westinghouse Electric Corp. | BWR fuel assembly channel with localized neutron absorber strips for LPRM calibration |
| US5242622A (en) * | 1988-09-15 | 1993-09-07 | Compagnie Europeenne Du Zirconium Cezus | Process for the production of a neutron absorbing pellet, the pellet obtained and the use thereof |
| US5247551A (en) * | 1991-09-24 | 1993-09-21 | Siemens Power Corporation | Spacer sleeve for nuclear fuel assembly |
| US5301211A (en) * | 1992-08-03 | 1994-04-05 | Combustion Engineering, Inc. | Fuel assembly sputtering process |
| US5442299A (en) * | 1994-01-06 | 1995-08-15 | International Business Machines Corporation | Printed circuit board test fixture and method |
| US5488644A (en) * | 1994-07-13 | 1996-01-30 | General Electric Company | Spring assemblies for adjoining nuclear fuel rod containing ferrules and a spacer formed of the spring assemblies and ferrules |
| US5533078A (en) * | 1994-09-29 | 1996-07-02 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel assembly for a pressurized water reactor |
| US5519747A (en) * | 1994-10-04 | 1996-05-21 | General Electric Company | Apparatus and methods for fabricating spacers for a nuclear fuel rod bundle |
| US5546437A (en) * | 1995-01-11 | 1996-08-13 | General Electric Company | Spacer for nuclear fuel rods |
| US5566217A (en) * | 1995-01-30 | 1996-10-15 | General Electric Company | Reduced height spacer for nuclear fuel rods |
| US5675621A (en) * | 1995-08-17 | 1997-10-07 | General Electric Company | Reduced height flat spring spacer for nuclear fuel rods |
| JP3419997B2 (ja) * | 1996-06-26 | 2003-06-23 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体と該燃料集合体用のチャンネルボックスの製造方法 |
| FR2894374B1 (fr) * | 2005-12-05 | 2008-01-04 | Commissariat Energie Atomique | Combustible nucleaire comportant un poison consommable et un procede de fabrication d'un tel combustible |
| US8238511B2 (en) * | 2009-06-09 | 2012-08-07 | Westinghouse Electric Company Llc | Nuclear fuel assembly protective bottom grid |
| KR101497893B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-03-05 | 한국과학기술원 | 가연성흡수체를 포함하는 제어봉 안내관 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL245961A (fi) * | 1958-03-14 | 1900-01-01 | ||
| US3122484A (en) * | 1960-04-18 | 1964-02-25 | Haig P Iskenderian | Reactor having fuel element coated with burnable poison |
| FR1334647A (fr) * | 1961-09-11 | 1963-08-09 | Asea Ab | Procédé de fabrication de barres de réglage pour réacteurs nucléaires |
| DE1273716B (de) * | 1966-12-03 | 1968-07-25 | Licentia Gmbh | Kernreaktor mit abbrennbaren Neutronengiften |
| US3625821A (en) * | 1968-06-26 | 1971-12-07 | Westinghouse Electric Corp | Fuel-element coating containing burnable poison |
| FR2088009B1 (fi) * | 1970-05-06 | 1973-11-16 | Commissariat Energie Atomique | |
| DE2350700C3 (de) * | 1973-10-09 | 1978-06-08 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Brennelementskelett |
| US4294660A (en) * | 1977-10-07 | 1981-10-13 | The Babcock & Wilcox Company | Spacer assembly retainer arrangement |
-
1982
- 1982-02-03 FR FR8201734A patent/FR2520916B1/fr not_active Expired
-
1983
- 1983-01-22 ES ES519203A patent/ES8504401A1/es not_active Expired
- 1983-01-26 US US06/461,051 patent/US4645643A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-01-27 PT PT76155A patent/PT76155A/pt unknown
- 1983-01-28 FI FI830309A patent/FI79204C/fi not_active IP Right Cessation
- 1983-01-28 DE DE8383400205T patent/DE3360539D1/de not_active Expired
- 1983-01-28 EP EP83400205A patent/EP0085627B1/fr not_active Expired
- 1983-01-31 YU YU00204/83A patent/YU20483A/xx unknown
- 1983-02-02 KR KR1019830000404A patent/KR910007460B1/ko not_active Expired
- 1983-02-02 JP JP58016014A patent/JPS58137788A/ja active Granted
- 1983-02-02 EG EG71/83A patent/EG16131A/xx active
- 1983-02-02 ZA ZA83698A patent/ZA83698B/xx unknown
- 1983-02-03 BR BR8300538A patent/BR8300538A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0085627B1 (fr) | 1985-08-14 |
| FI830309L (fi) | 1983-08-04 |
| EP0085627A1 (fr) | 1983-08-10 |
| FI79204B (fi) | 1989-07-31 |
| FR2520916A1 (fr) | 1983-08-05 |
| FR2520916B1 (fr) | 1986-04-18 |
| ZA83698B (en) | 1983-10-26 |
| ES519203A0 (es) | 1985-04-16 |
| YU20483A (en) | 1990-12-31 |
| KR840003895A (ko) | 1984-10-04 |
| ES8504401A1 (es) | 1985-04-16 |
| EG16131A (en) | 1988-09-30 |
| US4645643A (en) | 1987-02-24 |
| KR910007460B1 (ko) | 1991-09-26 |
| JPH0311674B2 (fi) | 1991-02-18 |
| PT76155A (pt) | 1983-02-01 |
| FI830309A0 (fi) | 1983-01-28 |
| BR8300538A (pt) | 1983-11-08 |
| DE3360539D1 (en) | 1985-09-19 |
| JPS58137788A (ja) | 1983-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI79204C (fi) | Kaernbraensleaggregat innehaollande braennbart reaktorgift. | |
| CN106782681B (zh) | 三冷式燃料棒及燃料组件 | |
| JPS6093990A (ja) | 加圧水型原子炉用の燃料集合体 | |
| US4699756A (en) | Full length control rod employing axially inhomogeneous absorber materials for zero reactivity redistribution factor | |
| EP0331444B1 (en) | Control rod for nuclear reactors | |
| US2984613A (en) | Fuel element for nuclear reactors | |
| JPH0441797B2 (fi) | ||
| US3804708A (en) | Nuclear reactor fuel rod | |
| Hartanto et al. | Neutronics evaluation of a super-deep-burn with TRU fully ceramic microencapsulated (FCM) fuel in CANDU | |
| KR970060252A (ko) | 핵연료 펠릿 | |
| EP0158100B1 (en) | Poison rod for use in a nuclear reactor | |
| JP4559957B2 (ja) | 燃料集合体及び炉心にこの燃料集合体が装荷された原子炉 | |
| CN206363763U (zh) | 三冷式燃料棒及燃料组件 | |
| JPH02297096A (ja) | 可燃性吸収材被覆核燃料 | |
| JPS61230081A (ja) | 原小炉用の可燃性吸収棒 | |
| RU2242810C2 (ru) | Тепловыделяющая сборка водо-водяного энергетического реактора | |
| Wasywich | Characteristics of used CANDU fuel relevant to the Canadian nuclear fuel waste management program | |
| JPS646422B2 (fi) | ||
| JP2972177B2 (ja) | 熱中性子炉用燃料要素及び燃料集合体 | |
| JP2002006074A (ja) | ナトリウム冷却高速炉 | |
| RU744U1 (ru) | Тепловыделяющий элемент ядерного реактора | |
| GB2115212A (en) | Nuclear fuel element | |
| KR101859524B1 (ko) | 물결형태의 유로판을 구비하는 핵연료집합체용 상단고정체 | |
| KR100844473B1 (ko) | 블리드 홀 개폐식 스위치를 내장한 균일한 안내관 | |
| JPH026037B2 (fi) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SOCIETE EN NOM COLLECTIF FRAMATOME ET |