FR2667432A1 - Reacteur nucleaire surregenerateur. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les réacteurs nucléaires surrégénérateurs. Elle se rapporte a un réacteur dans lequel une structure (5) à mur de séparation comporte une partie inférieure (5a) de forme cylindrique et une partie supérieure (5c) qui a aussi une forme cylindrique, reliées par une partie de flasque (5b). Les machines et appareillages sont placés à l'intérieur ou à l'extérieur de la structure si bien que celle-ci n'est percée qu'au niveau d'orifices (24) de sortie d'échangeurs de chaleur intermédiaires (9) et de trous de sortie de combustible (17). De cette manière, en cas d'arrêt du fonctionnement, les différentes machines et les appareils peuvent être retirés facilement séparément. Application aux réacteurs surrégénérateurs.

Description

i La présente invention concerne un réacteur nucléaire, et plus

précisément elle concerne un réacteur surrégénérateur du type à cuve dont la structure est perfectionnée, de même que les performances de maintenance ou d'inspection. On sait qu'un réacteur surrégénérateur classique à cuve comporte de façon générale une cuve de réacteur ayant un espace interne étanche dans lequel circule un fluide de refroidissement, tel qu'un métal liquide, et un coeur de réacteur (appelé "coeur" simplement dans la suite) placé dans la cuve du réacteur L'intérieur de la cuve du réacteur est divisé par une structure à mur

de séparation en une région chaude placée à la face supé-

rieure du noyau et une région froide placée au-dessous de la région chaude Un échangeur de chaleur intermédiaire exécutant l'opération d'échange de chaleur entre le fluide

de refroidissement et un fluide secondaire (fluide secon-

daire de refroidissement) est placé dans la région chaude, et un dispositif de pompage destiné à transmettre le fluide de refroidissement au coeur est placé dans la région froide.

Lors du fonctionnement d'un tel réacteur surrégéné-

rateur, le fluide de refroidissement est transmis de la région froide au coeur par fonctionnement du dispositif de

pompage, et il est alors chauffé dans un ensemble combus-

tible constituant le coeur Le fluide de refroidissement circule d'abord vers le haut dans le coeur et il est ensuite évacué dans la région supérieure chaude Le fluide évacué dans la région supérieure chaude est soumis à l'opération d'échange de chaleur avec le fluide secondaire

dans l'échangeur de chaleur intermédiaire, par l'intermé-

diaire duquel le fluide de refroidissement est alors évacué

dans la région froide.

Un tel réacteur surrégénérateur du type à cuve est par exemple décrit dans le document "Construction of the world's first fullscale fast breeder reactor", de M Banal (Nersa/Ed F) et al, Nuclear Engineering International,

mai 1978.

Dans le réacteur représenté dans ce document, le mur formant la cloison est construit à partir de la surface périphérique interne du coeur sous forme conique retournée, et huit échangeurs intermédiaires de chaleur et quatre pompes sont suspendus au toit du réacteur et traversent la structure du mur de séparation Dans -la technologie classique générale du réacteur du type à cuve, de nombreuses machines et appareillages sont fixés à la structure de ce mur de

séparation et traversent celui-ci.

Lors des inspections des réacteurs du type à cuve,

ces machines et appareillages ont été inspectés visuelle-

ment à l'état d'arrêt du fonctionnement du réacteur et,

dans ce cas, lorsqu'un fluide de refroidissement essentiel-

lement formé d'un métal liquide opaque remplit la cuve du réacteur, l'inspection visuelle ne peut pas être

réalisée de façon convenable En conséquence, les inspec-

tions sont réalisées par abaissement du niveau du liquide de refroidissement dans le coeur juste au-dessous de la partie supérieure du coeur afin que la portion supérieure de la partie supérieure du coeur dans laquelle sont placées de nombreuses machines et de nombreux appareillages soit

exposée à l'extérieur.

Au cours d'une telle opération d'inspection d'un

réacteur du type décrit à cuve cependant, tous les combus-

tibles placés dans le coeur doivent d'abord être retirés de la cuve du réacteur afin que le niveau de la surface du liquide de refroidissement soit abaissé au-dessous de la partie supérieure du coeur, et ceci est peu commode et

constitue un inconvénient.

Dans le cas de l'arrêt du fonctionnement du réacteur pour la maintenance ou l'inspection périodique, de la chaleur de désintégration est dégagée par le combustible du coeur, si bien qu'il est nécessaire de refroidir le fluide de refroidissement pendant la période prédéterminée après l'arrêt du fonctionnement du réacteur A ce point de vue, dans le réacteur classique du type à cuve, l'extraction de cette chaleur de désintégration est réalisée par les échangeurs de chaleur intermédiaires Cependant, étant

donné leur fonction, ces échangeurs de chaleur sont dispo-

sés dans la partie supérieure de la région chaude et, en conséquence, les échangeurs de chaleur intermédiaires ne peuvent pas remplir leur rôle lorsque le niveau de la

surface du liquide de refroidissement est abaissé au-

dessous de la partie supérieure du coeur A cet égard, il faut aussi retirer tous les combustibles de la cuve du réacteur pour abaisser le niveau de la surface du liquide de refroidissement, si bien que le fonctionnement du réacteur est arrêté pendant une période relativement longue, et ceci constitue aussi un inconvénient et présente

une gêne.

De plus, comme décrit précédemment, le réacteur classique de type à cuve a une structure compliquée dans

laquelle de nombreuses machines ou de nombreux appareil-

lages tels que les échangeurs de chaleur et les pompes,

traversent la structure du mur de séparation Cette struc-

ture compliquée nécessite beaucoup de travail pour l'ex-

traction, l'inspection et la maintenance, en plus de la longue période d'arrêt du fonctionnement du réacteur, et

ceci constitue un inconvénient aux points de vue du fonc-

tionnement du réacteur, de la rentabilité, et autres.

La présente invention a pour objet l'élimination pratiquement totale des défauts ou inconvénients de la technique antérieure, et la réalisation d'un réacteur nucléaire ayant une structure qui permet une extraction facile de diverses machines ou divers appareillages placés

dans la cuve du réacteur, et permettant une inspec-

tion visuelle et une maintenance.

Ces objets peuvent être atteints selon l'invention par réalisation d'un réacteur nucléaire du type à cuve qui comprend une structure externe formant un mur de blindage, une cuve de réacteur placée dans la structure du mur de blindage et ayant un espace interne étanche dans lequel circule un liquide primaire de refroidissement, un coeur du réacteur placé dans la cuve du réacteur et chargé d'un certain nombre d'ensembles combustibles, une structure du support du coeur placée au fond de la cuve du réacteur, une structure à mur de séparation disposée sur la structure de support du coeur qui délimite l'espace interne de la cuve du réacteur, en une région chaude et une région froide, des échangeurs de chaleur intermédiaires placés dans la cuve du réacteur et destinés à exécuter une opération d'échange de chaleur entre le liquide de refroidissement provenant de la région chaude et un fluide d'échange de chaleur placé du côté secondaire, et des pompes électromagnétiques placées dans la cuve du réacteur et destinées à transmettre le fluide primaire de refroidissement au coeur, dans lequel la structure du mur de séparation a une structure de mur cylindrique vertical comprenant une partie inférieure constituant une partie de cuve du coeur entourant la périphérie externe du coeur, et des échangeurs de chaleur de refroidissement du coeur sont en outre disposés du côté d'un mur périphérique externe de la structure à mur de séparation et ont une partie supérieure à un niveau pratiquement égal à celui de la partie supérieure du coeur ou au-dessous de cette partie supérieure. Dans des modes de réalisation préférés, la structure de mur de séparation a des trous de circulation de fluide

de refroidissement tournés vers les pompes électromagné-

tiques, les échangeurs de chaleur intermédiaires et les échangeurs de chaleur de refroidissement du coeur Les trous de circulation du fluide de refroidissement tournés vers les échangeurs de chaleur de refroidissement du coeur

sont fermés et ouverts par changement sélectif de l'orien-

tation de chargement des ensembles combustibles placés du

côté périphérique du coeur pendant la période de fonction-

nement du réacteur ou la période d'arrêt du fonctionnement

du réacteur.

La structure de mur de séparation est upe structure cylindrique verticale comprenant une partie cylindrique inférieure constituant une partie de cuve du coeur et une partie cylindrique supérieure ayant un diamètre interne supérieur à celui de la partie cylindrique inférieure, et,5 dans ce cas, les échangeurs de chaleur intermédiaires sont placés dans la région chaude à l'intérieur de la partie cylindrique supérieure de la structure à mur de séparation. La structure à mur de séparation peut avoir une structure cylindrique verticale comprenant une partie cylindrique10 inférieure constituant une partie de cuve du coeur et une partie cylindrique supérieure ayant un diamètre interne

pratiquement égal à celui de la partie cylindrique infé-

rieure et, dans ce cas, les échangeurs de chaleur intermé-

diaires sont placés dans la région froide à l'extérieur de la partie cylindrique supérieure de la structure à mur de séparation.

Dans le réacteur nucléaire ayant les caractéris-

tiques indiquées précédemment, lors du fonctionnement de régime permanent, le fluide de refroidissement est transmis grâce au fonctionnement de la pompe à l'intérieur du coeur depuis la région froide, par l'intermédiaire de la partie inférieure de la structure à mur de séparation, il est chauffé et remonte dans le coeur et il est évacué dans la région chaude, depuis la partie supérieure du coeur Le fluide de refroidissement de la région chaude s'écoule dans

l'échangeur de chaleur intermédiaire dans lequel l'opéra-

tion d'échange de chaleur est réalisée entre le premier fluide de refroidissement et le fluide secondaire, si bien qu'il est refroidi et ce fluide de refroidissement est ensuite évacué dans la région froide placée à l'extérieur

de la structure à mur de séparation.

Par ailleurs, pendant la période d'arrêt du fonc-

tionnement du réacteur, la chaleur de désintégration du coeur peut être extraite par l'opération d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur de refroidissement du coeur placé à l'extérieur de la région froide Comme l'échangeur de chaleur de refroidissement du coeur a une partie supérieure dont le niveau est pratiquement égal à celui de la partie supérieure du coeur ou est inférieur à cette partie supérieure, et comme l'opération d'échange de chaleur peut être réalisée entre cet échangeur de chaleur5 et le fluide de refroidissement qui sort par les trous formés dans la structure à mur de séparation, l'extraction de la chaleur de désintégration peut être réalisée en toute sécurité même dans le cas o le fluide de refroidissement est évacué partiellement à l'extérieur vers la cuve du réacteur afin que le niveau de la surface du liquide de

refroidissement soit abaissé au niveau de la partie supé-

rieure du coeur Les trous de la structure à mur de sépara-

tion peuvent être fermés pendant la période de fonctionne-

ment de régime permanent du réacteur et ouverts pendant la

période d'arrêt du fonctionnement du réacteur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation d'un réacteur nucléaire du type à cuve dans un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en plan de la cuve d'un réacteur du type représenté sur la figure 1, représentant l'intérieur; la figure 3 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, d'un ensemble combustible; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une coupe partielle d'une partie du coeur au moment d'une période de fonctionnement du réacteur; la figure 6 est analogue à la figure 5 au moment d'une période d'arrêt du fonctionnement du réacteur;

la figure 7 est une coupe en élévation d'un échan-

geur de chaleur intermédiaire placé dans la cuve du réacteur; et la figure 8 est une coupe en élévation analogue à la figure 1, représentant un autre mode de réalisation de l'invention. On décrit maintenant un premier mode de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 7. On se réfère aux figures 1 et 2;-une cuve 1 de réacteur ayant un espace interne fermé de manière étanche par un corps la de cuve et une dalle lb de toiture, est placé dans un mur externe A de blindage biologique formé par exemple de béton Un coeur 3 de réacteur est placé sur une structure 2 de support de coeur placée à la partie inférieure de la cuve 1 du réacteur, et le coeur 3 est chargé par un certain nombre d'ensembles combustibles 4 Une structure cylindrique 5 à mur de séparation est placée sur la structure 2 de support du coeur, verticalement, afin qu'elle entoure la surface périphérique externe du coeur 3 Une région interne chaude 6 et une région interne froide 7 sont délimitées dans la cuve 1 du réacteur par la structure 5 du mur de séparation, la région chaude 6 se trouvant à l'intérieur et

la région froide 7 à l'extérieur Un fluide de refroidis-

sement 8, par exemple un métal liquide, est logé dans ces

parties chaude et froide 6 et 7.

Des échangeurs de chaleur intermédiaires 9 sont placés dans la région chaude 6 et sont destinés à réaliser une opération d'échange de chaleur entre le fluide primaire de refroidissement 8 et un fluide secondaire d'échange de chaleur (fluide secondaire), et des échangeurs de chaleur 11 de refroidissement du coeur et des dispositifs de pompage 10 destinés à transmettre le fluide primaire de refroidissement 8 au coeur 3 par l'intermédiaire de la structure 2 de support du coeur sont placés dans la région froide 7 Une superstructure 3 c du coeur comprenant le mécanisme de déplacement des barres de commande est aussi placée au- dessus du coeur 3 dans la cuve 1 du réacteur. On décrit maintenant en détail les appareillages

respectifs de construction cités précédemment.

D'abord, comme l'indique la figure 1, la structure 2 de support du coeur est destinée à supporter les parties inférieures des ensembles combustibles 4 constituant le coeur 3 et elle comporte un pied 2 a de support et un corps

2 b de support d'une structure creuse à plaque horizontale.

L'intérieur du corps creux 2 b constitue une chambre 2 c de fluide de refroidissement dans laquelle pénètre les parties inférieures des ensembles combustibles 4 La chambre 2 c a un orifice 12 de communication par lequel l'intérieur de la chambre 2 c communique avec un orifice d'évacuation du

dispositif de pompage 10.

Comme représenté sur les figures 1 à 6, chacun des ensembles combustibles 4 comporte un tube enveloppe 13 a ayant une section polygonale régulière et dans lequel sont placées plusieurs aiguilles combustibles 14 Plusieurs de ces ensembles combustibles 4 sont montés sous forme d'un faisceau dans un caisson de combustible afin que les parois latérales respectives des tubes enveloppes 13 a des ensembles adjacents 4 soient en contact intime comme représenté sur les figures 1 ou 2, avec formation du coeur

3 Comme l'indiquent les figures 3 et 4, la partie infé-

rieure de chacun des ensembles combustibles 4 a un orifice 15 de sortie de fluide de refroidissement qui communique avec la chambre 2 c formée dans le corps 2 b de la structure de support, et la partie supérieure de l'ensemble 4 a des orifices 16 de sortie de fluide de refroidissement formés

dans toutes les parties latérales plates des parois péri-

phériques du boîtier combustible 13 Comme l'indique la

figure 5, les orifices 16 de sortie de fluide de refroidis-

sement d'un ensemble 4 communiquent avec ceux de l'ensemble adjacent 4 et certains communiquent aussi avec les orifices 17 de sortie de fluide de refroidissement qui traversent la

structure 5 du mur de séparation.

Cependant, l'ensemble combustible 4 placé à la partie périphérique du coeur 3 a un tube 13 a d'enveloppe dont certaines parois périphériques n'ont pas d'orifices 16 de sortie de fluide de refroidissement Ainsi, comme

l'indique la figure 6, l'orifice 17 est fermé par change-

ment de l'orientation de chargement du tube enveloppe 13 a, dans le coeur 3. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, la structure 5 à mur de séparation est d'abord disposée verticalement depuis la structure 2 de support du coeur, vers le haut, le long de la paroi périphérique du coeur 3, et cette partie verticale est constituée sous forme d'une partie 5 a de cuve du coeur La structure 5 à mur de séparation a une partie b formant un flasque disposé horizontalement depuis la partie supérieure de la partie verticale 5 a de la structure et une partie verticale supplémentaire 5 c ayant un plus grand diamètre interne et partant de l'extrémité externe de

la partie 5 b du flasque, vers la partie proche de l'extré-

mité supérieure de la cuve du réacteur 1 Les orifices 17 de sortie de fluide de refroidissement sont formés dans la structure 5 du mur de séparation à la partie supérieure

de la partie 5 a de cuve.

La région chaude 6 est délimitée à lrintérieur de la

partie verticale supérieure 5 c de la structure 5 et plu-

sieurs échangeurs de chaleur intermédiaires 9, par exemple quatre, sont placés le long de la surface périphérique interne de la partie verticale 5 c Ces échangeurs de chaleur intermédiaires 9 sont suspendus à la dalle lb de toiture et, comme indiqué sur la figure 7 par exemple, chaque échangeur de chaleur intermédiaire 9 a un carter

vertical 19 dans lequel sont logés plusieurs tubes recti-

lignes 22 d'échange de chaleur dont les extrémités supé-

rieures et inférieures sont supportées par des plaques à tubes supérieure et inférieure 20 et 21 Un orifice à buse 23 constituant une entrée de fluide de refroidissement est formé à la partie supérieure de la paroi périphérique du carter 19, et un orifice à buse 24 est aussi formé à la partie inférieure et constitue une sortie de fluide de refroidissement La sortie 24 communique avec la région froide 7 par un orifice 27 formé dans la structure 5 de mur

de séparation.

Le fluide primaire de refroidissement qui provient de la région chaude 6 et pénètre dans les échangeurs de chaleur intermédiaire 9 par les entrées 23 subit un échange de chaleur entre lui-même et le fluide secondaire de refroidissement lorsque le second fluide de refroidissement circule dans les tubes 22 de transfert de chaleur au cours de la descente dans le carter 19 le long de la périphérie externe des tubes 22 de transfert de chaleur, et le fluide principal s'écoule alors dans la région froide 7 par les sorties 24 Le fluide secondaire descend dans un tube externe 26 de l'échangeur de chaleur 9 vers une chambre inférieure 27 formée dans le carter 19 et remonte dans la chambre supérieure 28 par l'intermédiaire des tubes 22 avant d'être évacué vers un appareillage externe par un

tube externe 29.

Le dispositif de pompage comprend plusieurs pompes composées d'une pompe électromagnétique par exemple et, dans le mode de réalisation représenté, six pompes 10 sont placées dans la région froide 7 dans des parties qui se trouvent le long de la périphérie externe de la structure Chacune des pompes électromagnétiques 10 a une hauteur

verticale pratiquement égale à celle du coeur 3 ou légère-

ment inférieure à celle-ci La pompe électromagnétique 10 a un orifice d'évacuation qui communique avec un orifice 12 de communication de la structure 2 de support du coeur si bien que le fluide 8 de refroidissement de la région froide 7 est transmis au coeur 3 par l'intermédiaire de la chambre 2 c La pompe 10 est entraînée par de l'énergie électrique transmise par un câble 30 qui passe, à une extrémité, de l'extérieur dans un couvercle 31 de pompe prévu dans la

dalle lb de toiture.

Comme l'indiquent les figures 1 et 2, plusieurs échangeurs de chaleur 11 de refroidissement du réacteur, deux dans le mode de réalisation considéré, sont placés dans la région froide 7 du côté périphérique externe de la il structure 5 et chacun a une hauteur pratiquement égale à celle du coeur 3 ou légèrement supérieure Un fluide de refroidissement est transmis aux échangeurs 11 à partir d'une source externe par l'intermédiaire d'un tube 32 d'alimentation en fluide de refroidissement ayant une structure à double tube Le tube 32 est raccordé à un appareil 34 de refroidissement par air par l'intermédiaire d'une partie 33 formant une bride destinée à l'échangeur de chaleur et formée dans la dalle lb de toiture et séparée en deux tubes dans la partie d'entrée de l'appareil 34 de refroidissement d'air Le fluide de refroidissement circule à force dans l'appareil 34 sous la commande d'une pompe 35 de circulation, par exemple une pompe électromagnétique, incorporée à l'un des tubes séparés tels que 33 a, si bien que l'opération d'échange de chaleur est réalisée entre l'air et le fluide de refroidissement La pompe 35 de circulation est entraînée par un ensemble de commande ou de manoeuvre, non représenté, pendant la période d'arrêt du fonctionnement du réacteur, si bien que le fluide de refroidissement circule dans les échangeurs de chaleur 11 de refroidissement du coeur du réacteur et l'opération de refroidissement par le fluide 8 est réalisée à la partie

inférieure de la région chaude 6.

Comme décrit précédemment, pendant la période de fonctionnement de régime permanent du réacteur, le fluide 8

de refroidissement est déplacé par les pompes électromagné-

tiques 10 dans la région froide 7 et est chassé dans la chambre 2 c de la structure 2 de support du coeur, par les

orifices 12 de communication Le fluide 8 de refroidis-

sement est alors chauffé lorsqu'il remonte dans les ensembles combustibles 5, par passage par les entrées 15 et

évacuation dans la région chaude 6 Le fluide 8 de refroi-

dissement évacué dans la région chaude 6 et dans les échangeurs de chaleur intermédiaires 9 par les entrées 23 est évacué dans la région froide 7 placée à l'extérieur de la structure 5 par les sorties 24 après les opérations d'échange de chaleur et de refroidissement en coopération avec le fluide secondaire de chaleur Dans cette opération, les ensembles combustibles 4 qui sont placés à proximité de la surface périphérique interne du coeur 3 sont chargés de

manière que les orifices 17 de sortie du fluide de refroi-

dissement de la structure 5 soient fermés de manière que le

fluide de refroidissement ne puisse pas sortir à l'exté-

rieur de la partie 5 a par les orifices 17 de sortie Les échangeurs de chaleur 11 de refroidissement du coeur sont

alors à l'état d'arrêt de fonctionnement.

Au cours des inspections périodiques par exemple, le réacteur cesse de fonctionner et divers travaux visuels sont exécutés Dans ce cas, dans ce mode de réalisation, le niveau 8 a de la surface du liquide libre formée par le fluide opaque de refroidissement 8 constitué du métal

liquide est abaissé juste au-dessous de la partie supé-

rieure du coeur 3 et il est ainsi possible d'exposer les machines ou appareillages placés au-dessus de la surface du liquide 8 a afin qu'ils soient observés visuellement Plus précisément, au cours de l'opération réelle, les ensembles combustibles 4 placés près de la surface périphérique du coeur 3 sont entraînés en rotation par un appareil d'échange de combustible, qui n'est pas représenté, afin qu'une communication soit établie entre les orifices 16 de sortie de fluide de refroidissement des ensembles 4 et les orifices 17 de sortie de fluide de refroidissement de la partie 5 a de la structure 5, si bien que la communication est établie entre le coeur 3 et la région froide 7, juste

au-dessous de la partie supérieure du coeur, et que l'opé-

ration d'échange de chaleur avec les échangeurs 11 de chaleur de refroidissement du coeur peut être réalisée et permettre le refroidissement du coeur 3 et l'extraction de

la chaleur de désintégration.

Au cours de l'étape suivante, la pompe 35 de circu-

lation destinée aux échangeurs de chaleur 11 fonctionne

afin qu'elle fasse circuler à force le fluide de refroidis-

sement de manière que l'opération d'échange de chaleur soit réalisée entre l'atmosphère et le fluide secondaire de

refroidissement qui circule dans l'appareil 34 de refroi-

dissement Le fluide 8 chauffé par la chaleur de désinté-

gration des ensembles combustibles est déplacé dans la région froide 7 par les orifices 16 de circulation des ensembles combustibles 4 et par l'intermédiaire des ori- fices 17 de sortie de la partie 5 a de cuve Dans la région froide 7, le fluide de refroidissement 8 est alors soumis à l'opération d'échange de chaleur par les échangeurs de chaleur 11 de refroidissement du réacteur, si bien que l'extraction de la chaleur de désintégration peut être réalisée en toute sécurité dans le coeur 3 La circulation du fluide secondaire de refroidissement peut être réalisée par un système à circulation naturelle à la place d'un

système à circulation forcée.

Comme décrit précédemment, comme le refroidissement du coeur 3 peut être réalisé de façon continue, la hauteur de la surface libre 8 a du fluide de refroidissement 8 à l'état liquide peut être facilement abaissée au-dessous de la partie supérieure des ensembles combustibles 4, comme indiqué par le trait B sur la figure 1, par évacuation

partielle du fluide primaire de refroidissement 8 à l'exté-

rieur du confinement 1 du réacteur.

En outre, selon l'invention, il n'est pas nécessaire de retirer entièrement les ensembles combustibles en-dehors

de la cuve du réacteur, et les inspections ou l'entre-

tien des machines ou appareillages tels que les échangeurs de chaleur intermédiaires 9, la superstructure 3 c du coeur

et la structure 5 de mur de séparation peuvent être réali-

sés visuellement ou par un robot commandé à distance par exemple, si bien que la rentabilité et les performances

d'inspection ou de maintenance peuvent être améliorées.

En outre, comme la structure 5 à mur de séparation comprend uniquement, à la partie supérieure de la partie de

cuve 5 a, les orifices 17 de sortie de fluide de refroidis-

sement et les trous 25 de pénétration des orifices à buse

de sortie de fluide de refroidissement, à la partie infé-

rieure des échangeurs intermédiaires 9, il n'existe pas de trous importants et compliqués pour le passage de machines ou d'appareillages de grandes dimensions tels que les pompes des échangeurs de chaleur de la technologique classique, si bien que la cuve du réacteur elle-même peut avoir une structure simple En outre, les appareils tels que des pompes électromagnétiques 10 et des échangeurs de chaleur 11 de refroidissement du coeur, peuvent être facilement inspectés et entretenus par enlèvement du couvercle 31 de la pompe et de la partie 33 de flasque d'échangeur de chaleur et par extraction sans aucune perturbation de la structure 5 à paroi de séparation, lors

de l'extraction vers l'extérieur.

Dans le mode de réalisation précédent, la partie verticale supérieure 5 c de la structure 5 est construite sous forme d'une partie de grand diamètre et les échangeurs de chaleur intermédiaires 9 sont placés à l'intérieur decette partie 5 c, c'est-à-dire dans la région chaude 6, mais

l'invention n'est pas limitée à cette disposition.

La figure 8 représente donc un autre mode de réali-

sation de l'invention dans lequel la structure 5 à mur de

séparation est réalisée sous forme d'une structure cylin-

drique disposée verticalement à partir de la structure 2 du

support du coeur et ayant un diamètre pratiquement uni-

forme Dans ce mode de réalisation, les échangeurs de chaleur intermédiaires 9 sont placés en-dehors de la structure 5, c'est-à-dire dans la région froide 7 dans laquelle le fluide de refroidissement de la région chaude 6 est introduit par des entrées 23 formées à la partie supérieure de la structure 5 Les autres parties ou organes correspondent pratiquement à ceux du premier mode de réalisation et ils sont désignés par les mêmes références numériques. Dans ce mode de réalisation, on obtient pratiquement les mêmes effets et les mêmes fonctions que dans le mode de réalisation précédent En particulier, dans le dernier mode

de réalisation, comme les échangeurs de chaleur intermé-

diaires sont placés dans la région froide, les conditions thermiques subies peuvent être relativement douces pendant la période de fonctionnement du réacteur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux réacteurs nucléaires qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. i

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Réacteur nucléaire du type à cuve, comprenant une structure à mur externe de blindage, une cuve ( 1) de réacteur installée dans la structure à mur de blindage et ayant un espace interne étanche dans lequel circule un fluide primaire de refroidissement à l'état liquide, un coeur ( 3) disposé dans la cuve du réacteur et chargé d'un certain nombre d'ensembles combustibles ( 4), une structure ( 2) de support de coeur placée au fond de la cuve, un dispositif ( 5) à mur de séparation placé sur la structure de support du coeur et délimitant l'espace interne de la cuve en une région chaude ( 6) et une région froide ( 7), un dispositif échangeur de chaleur intermédiaire ( 9) placé dans la cuve et destiné à réaliser une opération d'échangeur de chaleur entre le liquide de refroidissement provenant de la région chaude et un fluide secondaire, et un dispositif de pompage ( 10)

placé dans la cuve du réacteur et destiné à trans-

mettre le fluide primaire de refroidissement au coeur,

caractérisé en ce que le dispositif ( 5) à paroi de sépara-

tion a une structure à paroi cylindrique verticale compor-

tant une partie inférieure ( 5 a) constituant une partie de cuve du coeur entourant la périphérie externe du coeur, et un dispositif échangeur de chaleur ( 11) destiné à refroidir le coeur est en outre disposé du côté externe de la paroi périphérique du dispositif ( 5 a) à paroi de séparation et a

une partie supérieure dont le niveau correspond pratique-

ment à celui de la partie supérieure du coeur ou se trouve au-dessous.

2 Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure ( 5) à paroi de séparation a des trous ( 17) de circulation de fluide de refroidissement tournés vers le dispositif de pompage ( 10), le dispositif échangeur de chaleur intermédiaire ( 9) et le dispositif échangeur de

chaleur ( 11) de refroidissement du coeur.

3 Réacteur selon la revendication 2, caractérisé en

ce que les trous ( 17) de circulation du fluide de refroi-

dissement tournés vers le dispositif échangeur de chaleur ( 11) de refroidissement du coeur sont fermés ou ouverts par changement sélectif de l'orientation de chargement des ensembles combustibles ( 4) placés à la périphérie du coeur ( 3) pendant la période de fonctionnement du réacteur ou

pendant la période d'arrêt du fonctionnement de celui-ci.

4 Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le dispositif ( 5) à mur de séparation a une struc-

ture cylindrique verticale comprenant une partie cylin-

drique inférieure ( 5 a) constituant une partie de cuve du coeur et une partie cylindrique supérieure ( 5 c) ayant un diamètre interne supérieur à celui de la partie cylindrique inférieure.

5 Réacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif échangeur de chaleur intermédiaire ( 9) est placé dans la région chaude ( 6) à l'intérieur de la partie cylindrique supérieure du dispositif à mur de séparation.

6 Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le dispositif ( 5) à mur de séparation a une struc-

ture cylindrique verticale comportant une partie cylin-

drique inférieure ( 5 a) constituant une partie de cuve du coeur, et une partie cylindrique supérieure ( 5 c) ayant un diamètre interne pratiquement égal à celui de la partie

cylindrique inférieure.

7 Réacteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif échangeur de chaleur intermédiaire ( 9) est disposé dans la région froide ( 7) à l'extérieur de la partie cylindrique supérieure du dispositif ( 5) à mur de séparation.

8 Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif échangeur de chaleur intermédiaire ( 9) comprend plusieurs échangeurs de chaleur, et le dispositif

de pompage ( 10) comprend plusieurs pompes électromagné-

tiques, disposées circonférentiellement et régulièrement

espacées les unes par rapport aux autres.