RU9083U1 - Устройство активной зоны уран-графитового реактора - Google Patents

Abstract

Устройство активной зоны уран-графитового реактора, образованное нижней, боковой и верхней металлоконструкциями, внутри которых заключена графитовая кладка с отражателями и вертикальными трактами технологических каналов, каналов системы управления и защиты, каналов охлаждения отражателя и коллектора парогазовой смеси, отличающееся тем, что в боковом отражателе в районе коллектора, между трактами технологических каналов и трактами каналов охлаждения отражателя, выполнен хотя бы один канал для размещения облучаемого материала.

Description

Полезная модель относится к области ядерной энергетики, касается, в частности, устройства облучательных каналов атомных реакторов, предназначенных для радиационной обработки крупногабаритных изделий или большого объема материала и может быть использовано, например, для легирования материалов в энергетических канальных реакторах большой мошиости (РБМК).

Радиационные технологии широко применяются для получения материалов со специальными свойствами 1, в частности, в производстве радиационно-легированного кремния, который используется в современной радиоэлектронной и электротехнической промышленности для изготовления печатных плат, высокоомных сопротивлений, при изготовлении прямых преобразователей солнечной энергии 2. Известно применение для радиационного легирования ускорителей 3. В ряде публикаций 4, 5 сообшается о данных получения легированных радиационных материалов в активной зоне реактора с использованием специальных облучательных устройств. Однако количество поглошаемого в них материала и дааметр изделий ограничены размерами этих устройств. В настояшее время ставится задача по облучению кристаллов кремния с диаметром 300 мм. С помошью сушествуюших облучательных устройств эту задачу не решить.

Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является устройство активной зоны уран-графитового реактора, образованного нижней, боковой и верхней металлоконструкциями, внутри которых заключена графитовая кладаа с отражателями и вертикальными трактами технологических каналов, каналов системы управления и защиты, каналов охлаждения отражателей и коллектора парогазовой смеси 6.

Недостатком устройства по ближайшему аналогу является то, что в конструкции активной зоны уран-графитового реактора не предусмотрен канал для размещения материала, подвергаемого радиационной обработке, в частности, для обеспечения возможности облучения изделий с диаметром превышающим размеры технологических каналов.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в расширении функциональных возможностей использования активной зоны уран-графитового реактора в области радиационных технологий и, в частности, в обеспечении возможности изделий большого д;иаметра.

Сущность полезной модели состоит в том, что в активной зоне уран-графитового реактора, образованного нижней, боковой и верхней конструкциями, внутри которых заключена графитовая кладка с отражателями и вертикальными трактами технологических каналов, каналов системы управления и защиты, каналов охлаждения отражателей и коллектора парогазовой смеси, предложено между трактами технологических каналов и трактами охлаждения отражателей выполнить хотя бы один канал для размещения облучаемого материала.

расширяются функциональные возможности активной зоны по реализации радиационных технологий, в частности, обеспечить радиационное легирование кремния, являющегося стратегическим сырьем радаоэлектронной и электротехнической промышленностей. Указанное в формуле пространство для размещения канала под устройство с облучаемым материалом является наиболее эффективным с точки зрения оптимизации использования энергетического поля активной зоны, сохранения характеристик нейтронного поля в основном объеме активной зоны и технологичности проведения реконстрзтсции активной зоны. При размещении в этой зоне двух каналов представляется возможным одновременно облучать различные материалы или один и тот же материал, но с разной длительностью радиационного воздействия.

На фиг.1 схематично изображена активная зона уран-графитового реактора, заключенная внзпри металлоконструкций, состоящих из верхней, нижней (на фиг. не показано) и боковой I конструкций. Внутри металлоконструкций находится графитовая кладка 2 с отражателем 3 и вертикальными трактами технологических каналов 4, каналов охлаждения отражателя 5 каналов системы управления и защиты 6 и коллектора парогазовой смеси (ПГС) 7. В районе расположения коллектора ПГС 7, между трактами технологических каналов 4 и трактами каналов охлаждения отражателя 5 выполнены каналы 8 для размещения материала в облучаемом устройстве 9. Позицией 10 обозначены трубопроводы каналов системы управления и защиты, а позицией 11 - трубопроводы пароводяных коммуникаций.

Работа устройства заключается в следующем. Реактор работает в щтатном энергетическом режиме. В канал 8 загружают устройство 9 с облучаемым материалом. Материал подвергают радиационной обработке. По достижении требуемой интегральной дозы облучения.

устройство 9 с материалом извлекают из канала 8. В дальнейшем, в канал 8 загружают следующую партию материала.

Заявляемая полезная модель позволяет расширить функциональные возможности эксплуатируемых или вновь строящихся уранграфитовых реакторов наряду с производством тепловой и электрической энергии, организовать радиационную обработку материалов и изделий с широким спектром свойств, упростить процесс организации производства, повысить коэффициент использования ядерной энергетической установки и технико-экономические показатели работы АЭС.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.И.Н. Воронов и др. Нейтронное легирование кремния на реакторе РБМК. - Письма в журнал теоретической физики, 1981 г, т. 7, вып. 12, с. 731 - 741.

2.В.А. Цыканов, Б.В. Самсонов Техника облучения материалов в реакторах с высоким нейтронным потоком, М., Атомиздат, 1973 г.

3.Патент ГДРК 156990. Кл. С 30 В 31/20,1982 г.

4.Авторское свидетельство N 1556403. Кл. G 21 С 7/10.

5.Патент РФ N 2107957. Бюлл. N 9, 1998 г.

6.Н.А. Доллежаль, НЛ. Емельянов Канальный ядерный энергетиче ский peaicrop. Атомиздат, 1980 г., с. 12 - ближайший аналог.

Claims (1)

1. Устройство активной зоны уран-графитового реактора, образованное нижней, боковой и верхней металлоконструкциями, внутри которых заключена графитовая кладка с отражателями и вертикальными трактами технологических каналов, каналов системы управления и защиты, каналов охлаждения отражателя и коллектора парогазовой смеси, отличающееся тем, что в боковом отражателе в районе коллектора, между трактами технологических каналов и трактами каналов охлаждения отражателя, выполнен хотя бы один канал для размещения облучаемого материала.