NO141828B - Posefilteranordning. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til drift av kjernereaktorer.

Der er kjent kjernereaktorer hvor kjø-lefluidet og moderatorfluidet holdes adskilt og sistnevnte fluidums modereringsevne kan reguleres helt eller delvis ved endring av dets sammensetning. Ved en slik endring i sammensetning for endring av moderatorens modereringsevne kan man således øke eller minske reaktiviteten.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en ■ fremgangsmåte til drift av en kjerne-reaktor med en flerhet av kamre som er fylt med moderatorvæske, og som er anordnet i området for kjernen og reflektoren, og fremgangsmåten er karakterisert ved at kamrene har bøyelige vegger, og at formen og kamrene endres ved endring av væske-trykket i dem.

Med andre ord er moderator-rummet delt opp i to eller flere kamre, og moderatorens modereringsevne endres ved endring av mengdene av moderatorvæske i kamrene.

Tegningen anskueliggjør skjematisk forskjellige måter å bringe oppfinnelsen til utførelse på. Fig. 1 er et skjematisk snitt av en reaktor hvor fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes. Fig. 2 er et skjematisk snitt efter lin-jen C—C på fig. 1. Fig. 3 og 4 viser skjematiske snitt i likhet med fig. 2, men tatt gjennom en del av en annen reaktor kjerne. Fig. 5 og 6 er skjemaer for to forskjellige kjernebrenselanordninger som mulig-gjør anvendelse av oppfinnelsen. Fig. 1 anskueliggjør som eksempel en fremgangsmåte til å styre moderasjonen ved endring av volumene av forskjellige væsker som utgjør moderatoren.

Moderator-rummene 2, som ikke nød-vendigvis behøver å være lukket, er anordnet i kjernen 1. Moderatorvæskene (to i det foreliggende tilfelle) befinner seg hen-holdsvis i et tett lukket kammer 3 og på yttersiden av dette kammer ved 4. I dette tilfelle kan den sistnevnte væske også ut-gjøre det fluidum som kjøler brenselelementene 6 ved 5.

Veggene av kammeret 3 er bøyelige.

Ved hjelp av et sett av ventiler 7 kan en pumpe 8 med inntak fra et forråd 9 sette kammeret 3 under et trykk som er høyere enn det som hersker ved 4. Forrådet 9 og kammeret 3 inneholder samme moderatorvæske. Man kan også anvende hvilke som helst andre midler til å sette kammeret 3 under trykk.

Ved A på fig. 1 er der vist et kammer

3 hvor trykket er høyere enn ved 4. Volumet av den bestanddel som fyller kammeret 3, er maksimum, og volumet av kom-ponenten i kammeret 4, er minimum. Den resulterende moderator i moderator-rummet 2 har en modereringsevne som nærmer seg den hos bestanddelen i rummet 3. Ved en annen stilling av ventilene 7 bringes trykket ved 3 på en lavere verdi enn ved 4. Volumet av kammeret 3 minskes til et minimum (ved B på fig. 1), og den resulterende moderator får da en modereringsevne som nærmer seg den hos bestanddelen i kammeret 4. Det ér selvsagt mulig å va- i riere volumet av kammeret 3 og dermed modereringsevnen av den resulterende moderator mellom disse to grenser.

Som best vist på fig. 2 befinner veggene

10 av kammeret 3 seg i nærheten av den

innerste rad av brenselelementer 6 som omgir rummet 2, når der hérsker maksimalt trykk i kammeret 3. Disse vegger 10 legge*

seg mot en massiv kjerne 11 som redusefer volumet av kammeret 3. Dette volum kan til og med bringes praktisk talt ned på null når trykket i kammeret 3 er bragt til et minimum.

Den massive kjerne 11 kan være pro-

filert slik at sideveggene av kammeret 3 legger seg mot den uten skrukker eller bu-

ler. Veggene av kammeret 3 kan innta stil-lingene «opblåst »eller «inntrykket» uten skrukker eller folder i sitt materiale. Beve-gelsen av veggene kan foregå idet dé glir langs den godt avrundede profil av kjernen,

for å unngå at veggenes materiale blir hårdt som følge av sterk bøyning i skarp vinkel.

Fig. 3 viser et kammer 3 som ligner

det på fig. 2, men kjernen er her formet for å minske amplituden av bevegelsene av veggene 10 og samtidig lette disse beve-gelser.

Kjernen 11 på fig. 4 er vist hul. Rum-

met i kjernen 11 kan være fylt med samme væske som kammeret 3, med væske fra kammeret 4 (eller 5 hvis 4 ikke er adskilt fra 5) eller med en hvilken som helst an-

nen væske.

I en kjerne som kjøles med tungt vann

eller med lett vann anriket på tungt vann (med strømning i kamrene 5 og 4 på fig. 1),

kan f. eks. kammeret 3 og forrådet 9 inneholde lett vann eller inneholde tungt vann anriket med lett vann.

Ved å endre volumet av kammeret 3

ved endring av trykket bringer man den mengde lett vann som foreligger i modera-torrummet 2, til å variere i samme retning, mens volumet av tungt vann i rummet 2 varierer i den motsatte retning. Moderato-

rens modereringsevne, som resulterer av va-rierende mengder av tungt vann og lett vann som alt i alt er tilstede i rummet 2,

kan dermed varieres vilkårlig i den ene eller den annen retning.

Den resulterende moderator kan gjøres forskjellig på forskjellige nivåer av rum-

met 2 ved at kammeret 3 deles opp i flere mindre kamre, som hver for seg tilkobles pumpen 8 (fig. 1).

Kamrene 3 kan også ha forskjellige volumer i ett rum 2 og et annet rum 2, så man kan utføre forskjellige endringer i

moderasjonen i forskjellige deler av kjer-

ien.

Ved å kombinere de to ovennevnte mu-ligheter er, det mulig å realisere en spesiell moderasjon i hver sone av kjernen.

Innføringen av neutron-absorberende

;ifter — oppløselige eller ikke oppløselige

— i kamrene 3 på de forskjellige figurer kan anvendes for utkobling (shut-down)

aV reaktoren.

Starten av reaktoren kan man foreta

ved å rense kamrene 3 for den forgiftede moderator og erstatte den med frisk moderator. Innføring av oppløselige eller uoppløselige gifter kan også delvis utnyt-

tes for å bidra til styringen av reaktoren.

Da volumet av kamrene 3 er litet, blir

det nødvendige forråd av forgiftet moderatorvæske også litet, og da kamrene 3 har enkle innvendige former uten lommer, blir rensningen enkel og krever bare små meng-

der spylevæske. Det er også mulig å fylle kamrene 3 med en billig moderatorvæske,

og væsken kan da efter forgiftning fjernes uten at man gjør noe forsøk på å gjen-vinne den.

I de forskjellige beskrivelser som er gitt

i det foregående, er kjernen vist i utførel-

ser hvor brenselelementene i kjernen 1 er fordelt rundt og mellom moderator-rummene 2, altså som anskueliggjort på fig. 5. Imidlertid kan kjernen også anordnes slik

at brenselelementene 1 er sammenfattet i grupper som anskueliggjort på fig. 6. En av de ovenfor beskrevne innretninger til å endre moderasjonen kan da anbringes i rummet 2 mellom gruppene.

Volumendringen av kamrene 3 som befinner seg i rummene 2 i kjernen 1 og er fylt med moderatorvæske med forskjellig modereringsevne fra dem i kamrene 4 som opptar resten av det frie volum i rummene 2, endrer sammensetningen av moderatoren og dermed moderasjonen. Lignende rum 2

kan også anordnes utenfor kjernen på et hvilket som helst sted hvor en variabel moderasjon ville være nyttig for styring av reaktiviteten.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til drift av en kjer-nereaktor som omfatter en flerhet av kam-

re fylt med moderatorvæske og anordnet i området for kjernen og reflektoren, karakterisert ved at de nevnte kamre har bøyelige vegger og deres form foran-dres ved hjelp av en endring av væske-trykket i kamrene.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at kamrene for-synes med moderatorvæske med egenskaper forskjellige fra dem hos den omgivende moderator.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at en del av kamrene får tilført moderatorvæske som inneholder neutron-absorberende stoffer.