RU2342716C1 - Ампула облучательного устройства ядерного реактора - Google Patents
Ампула облучательного устройства ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342716C1 RU2342716C1 RU2007129771/06A RU2007129771A RU2342716C1 RU 2342716 C1 RU2342716 C1 RU 2342716C1 RU 2007129771/06 A RU2007129771/06 A RU 2007129771/06A RU 2007129771 A RU2007129771 A RU 2007129771A RU 2342716 C1 RU2342716 C1 RU 2342716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ampoule
- ring
- tablets
- nuclear reactor
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
- G21G1/00—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
- G21G1/02—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes in nuclear reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к конструкции ампулы облучательного устройства ядерного реактора, и предназначено для производства источников гамма-излучения. Ампула облучательного устройства ядерного реактора состоит из герметичного цилиндрического пенала. В нем размещены таблетки из радиоактивируемого материала. Таблетки разблокированы проставышами из слабо поглощающего нейтроны материала. Каждый проставыш выполнен в виде пружинящего кольца с радиальной прорезью. Отношение радиальной толщины кольца к диаметру кольца составляет от 0.05 до 0.1. Отношение диаметрального сжатия кольца при сборке ампулы к диаметру кольца составляет от 0.008 до 0.02. Изобретение направлено на уменьшение теплового перепада между таблетками из радиоактивируемого материала и теплоносителем, на повышение допустимой температуры охлаждающего ампулу теплоносителя и на получение возможности облучать ампулы с кобальтом в реакторах с водой под давлением. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к конструкции ампулы облучательного устройства ядерного реактора и может быть использовано для производства источников гамма-излучения.
Известна ампула, входящая в состав поглотителя нейтронов, при этом ампула включает в себя герметичный корпус с приваренными верхней и нижней крышками, целиком заполненный кобальтовыми таблетками, соприкасающимися основаниями (см. патент RU №2107957, кл. G21С 7/10, 27.03.1998).
Недостатком этой ампулы является низкая скорость накопления кобальта-60 из-за самоэкранирования потока нейтронов в стартовом материале из кобальта-59.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ампула облучательного устройства ядерного реактора, состоящая из герметичного цилиндрического пенала с размещенными в нем таблетками из радиоактивируемого материала, чередующимися с таблетками-проставышами из слабо поглощающего нейтроны материала (см. патент RU №2190269, кл. G21С 23/00, 27.09.2002). В данной ампуле достигнуто повышение скорости накопления кобальта-60 в 1,4 раза путем ослабления самоэкранирования потока нейтронов в стартовом материале из кобальта-59.
Недостатком описанных ампул является низкая теплопроводность газового зазора между таблетками радиоактивируемого материала и стенками ампулы. На газовый зазор приходится существенная часть теплового перепада между таблетками и охлаждающим ампулу теплоносителем ядерного реактора. Максимальная допустимая температура таблеток из кобальта-59 ограничена температурой фазового перехода в кристаллическом строении этого материала, сопровождающегося изменением геометрических размеров. Поэтому максимальная температура охлаждающего ампулу теплоносителя ограничена допустимой температурой таблеток из кобальта-59 за вычетом теплового перепада между этими таблетками и теплоносителем. Такое ограничение максимальной температуры реакторного теплоносителя затрудняет использование технологии облучения кобальта в реакторах с водой под давлением, имеющих более высокую температуру теплоносителя, чем реакторы с кипящей водой.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является уменьшение теплового перепада между таблетками и теплоносителем.
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является увеличение производительности получения источников гамма-излучения с кобальтом-60 за счет возможности использования для облучения ампул реакторов с более высокой температурой теплоносителя, например реакторов с водой под давлением.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что ампула облучательного устройства ядерного реактора состоит из герметичного цилиндрического пенала с размещенными в нем таблетками из радиоактивируемого материала, разблокированными проставышами из слабо поглощающего нейтроны материала, при этом каждый проставыш выполнен в виде пружинящего кольца с радиальной прорезью, причем отношение радиальной толщины кольца к диаметру кольца составляет от 0.05 до 0.1, а отношение диаметрального сжатия кольца при сборке ампулы к диаметру кольца составляет от 0.008 до 0.02.
Внутри герметичного пенала может быть размещена, по крайней мере, одна пружина для прижатия проставышей к таблеткам в направлении продольной оси ампулы.
Уменьшение теплового перепада между таблетками и теплоносителем здесь достигается непосредственным контактом пружинящих проставышей и внутренней поверхности пенала, а также непосредственным контактом таблеток радиоактивируемого материала и проставышей. В вертикальном положении ампулы каждая таблетка прижата к соседнему проставышу силой тяжести, а при наличии пружины каждая таблетка прижата к соседним проставышам силой упругости пружины независимо от положения ампулы.
Расчет показывает, что при внутреннем диаметре ампулы, составляющем от 6.8 до 8.0 мм, допустимое по пределу временной прочности отношение диаметрального сжатия кольца при сборке ампулы к диаметру кольца из применяемого в ядерных реакторах циркониевого сплава при отношении радиальной толщины кольца к диаметру кольца от 0.05 до 0.1 составляет соответственно от 0.02 до 0.008. Более тонкие кольца хуже отводят тепло из-за меньшей площади контакта с таблеткой и сложнее в изготовлении, а более толстые кольца требуют трудновыполнимой точности изготовления по наружному диаметру для обеспечения требуемого диаметрального поджатия.
Предлагаемое решение по сравнению с прототипом не усложняет заполнения ампулы в нужной последовательности при ее сборке, поскольку проставыши визуально отличаются от таблеток, а усилие диаметрального поджатия колец при отношении радиальной толщины кольца к диаметру кольца (0.05-0.1) и высоте кольца 2 мм не превышает соответственно (1.8-7)Н.
На фиг.1 изображен продольный разрез ампулы облучательного устройства, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Ампула состоит из корпуса 1 и двух приваренных к нему крышек 2. Ампула заполнена таблетками 3 из кобальта-59 и проставышами из циркониевого сплава в виде пружинящих колец 4 с радиальной толщиной «b». В гнездах крышек 2 ампулы установлены пружины 5 для прижатия проставышей 4 к таблеткам 3 в направлении продольной оси ампулы.
При облучении ампул нейтронами кобальт-59 в таблетках превращается в гамма-активный кобальт-60. После достижения необходимой гамма-активности ампулы извлекаются из облучательного устройства и передаются потребителю.
Настоящее изобретение может быть использовано в атомной энергетике при производстве источников гамма-облучения.
Claims (2)
1. Ампула облучательного устройства ядерного реактора, состоящая из герметичного цилиндрического пенала с размещенными в нем таблетками из радиоактивируемого материала, разблокированными проставышами из слабо поглощающего нейтроны материала, отличающаяся тем, что каждый проставыш выполнен в виде пружинящего кольца с радиальной прорезью, причем отношение радиальной толщины кольца к диаметру кольца составляет от 0,05 до 0,1, а отношение диаметрального сжатия кольца при сборке ампулы к диаметру кольца составляет от 0,008 до 0,02.
2. Ампула по п.1, отличающаяся тем, что внутри герметичного пенала размещена, по крайней мере, одна пружина для прижатия проставышей к таблеткам в направлении продольной оси ампулы.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007129771/06A RU2342716C1 (ru) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Ампула облучательного устройства ядерного реактора |
PCT/RU2008/000484 WO2009022944A1 (ru) | 2007-08-03 | 2008-07-23 | Ампула облучательного устройства ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007129771/06A RU2342716C1 (ru) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Ампула облучательного устройства ядерного реактора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2342716C1 true RU2342716C1 (ru) | 2008-12-27 |
Family
ID=40350893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007129771/06A RU2342716C1 (ru) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Ампула облучательного устройства ядерного реактора |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2342716C1 (ru) |
WO (1) | WO2009022944A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183971U1 (ru) * | 2018-04-27 | 2018-10-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Мишень для накопления изотопа лютеция-177 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE360491B (ru) * | 1972-06-29 | 1973-09-24 | Atomenergi Ab | |
RU2035076C1 (ru) * | 1992-04-20 | 1995-05-10 | Научно-исследовательский институт атомных реакторов | Источник гамма-излучения с активным сердечником и способ его изготовления |
RU2107957C1 (ru) * | 1996-06-06 | 1998-03-27 | Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Поглотитель нейтронов ядерного реактора |
RU2190269C1 (ru) * | 2001-02-19 | 2002-09-27 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им. В.И.Ленина | Ампула облучательного устройства ядерного реактора |
-
2007
- 2007-08-03 RU RU2007129771/06A patent/RU2342716C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-07-23 WO PCT/RU2008/000484 patent/WO2009022944A1/ru active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183971U1 (ru) * | 2018-04-27 | 2018-10-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Мишень для накопления изотопа лютеция-177 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009022944A1 (ru) | 2009-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6678344B2 (en) | Method and apparatus for producing radioisotopes | |
EA037931B1 (ru) | Активная зона ядерного реактора | |
CN110689972B (zh) | 核电厂 | |
JP2010019793A (ja) | 中性子遮蔽体、原子炉ならびに中性子遮蔽方法 | |
Rabir et al. | Review of the microheterogeneous thoria‐urania fuel for micro‐sized high temperature reactors | |
JP6039524B2 (ja) | 核変換用集合体およびそれを用いた高速炉原子力発電システム | |
Setiadipura et al. | The effects of fuel type on control rod reactivity of pebble-bed reactor | |
RU2342716C1 (ru) | Ампула облучательного устройства ядерного реактора | |
Wang et al. | Neutron physics of the liquid‐fuel heat‐pipe reactor concept with molten salt fuel—Static calculations | |
JP2022553924A (ja) | モジュール式放射性同位体生成カプセルおよび関連方法 | |
KR101694409B1 (ko) | 토륨 증식을 위한 원자로 노심 및 이의 이용방법 | |
RU85257U1 (ru) | Конвертер нейтронов исследовательского реактора | |
RU2190269C1 (ru) | Ампула облучательного устройства ядерного реактора | |
Suwoto et al. | Effects Of Fuel Density On Reactivity Coefficients And Kinetic Parameters Of Pebble Bed Reactor | |
Chin et al. | Optimization of multi-group cross sections for fast reactor analysis | |
JP2013242191A (ja) | 核分裂生成物集合体およびこれを装荷した炉心 | |
RU2263981C1 (ru) | Тепловыделяющий элемент ядерного реактора | |
Ryan et al. | Sensitivity analysis of an experimental breeder reactor II fuel assembly | |
Porsch et al. | Reactor lifetime extension by limiting the RPV fluence increase | |
JP5921046B2 (ja) | 燃料要素、燃料集合体、及び燃料要素を製造する方法 | |
Choi et al. | The Utilization Status of the Irradiation Holes in the Core at HANARO | |
RU2529495C1 (ru) | Стержень управления и защиты ядерного реактора | |
Jo et al. | Preliminary core design analysis of a 200mwth pebble bed-type VHTR | |
Shirazi | The assessment of radioisotopes and radiomedicines in the MNSR reactor of Isfahan and obtaining the burnup by applying the obtained information | |
RU141468U1 (ru) | Ядерный реактор на быстрых нейтронах |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160804 |