nK e r n r e a k t o r"
Die Erfindung betrifft einen Kernreaktor mit Brennelementen
bzw. Brennelementenanordnungen, deren Ausdehnung In-einer Achse
um ein Mehrfachen größer als in den beiden anderen Achsen ist
und' die - gegebenenfalls zu Bündeln vereinigt - mit Hüllen
um-
mantelt sind, wobei in der Spaltzone Mittel zur Pestlegung
der
Zage und des Abstandes der .Brennelemente bzw. Brennelemeut-
bündel gegeneinander vorgesehen einda _--
Bei bekannten, insbesondere schnellen Kernreaktoren wird
wegen
der hohen hfistungedichte der Brennstoff in feinunterteilter
Form, üblichei^weiae in Stäben, die zu Bündeln vereinigt sein
können, in die Spaltsone eingebracht. Fe sind auch atktörnign
Brennelemente bekannt, die s.- B. unter Zwischenschaltung
von
Drähten etrickleiterartig sU einem Band vereinigt eindl, wobei
dann mehrere Bänder ein Brennstoffbündel bilden. Üm die vorbe-
stimmte Zage der Brennelemente auch im Betrieb uni während
'den
Auewechaelne, d.h, also bei der Handhabung der Brennelemente,
sicher zu stellen, werden diese vielfach mit einer Wuile,
z* B.
einem Notallmantel, umgeben. Dieser Mantel übernimm'; in der
Re-
gel auch die Führung des Kühlmittels um die brennel,4mente.
Die.'
mit einem Mantel versehenen Brennelemente bzw. Brennelement-
bündel werden bei bekannten Kernreaktoren über einen speziell
an ihnen vorgesehenen Fuß oder ein entsprechend ausgebildetes
Kopfstück in eine Führungsplatte eingesetzt, die üblicherweise
je nach Strömungsrichtung des Kühlmittels am Boden oder am
Kopf der Spaltzone jeweils im "kältesten" Bereich angeordnet
wird, Nachteilig ist bei allen-bekannten Anordnungen mit Füh--
rungsplatten am Kopf, daß für die meist von oben durchgeführte
Beschickung ein Spielraum zwischen den einzelnen Elementen
freigelassen werden muß, der vor allem bei schnellen Reaktoren
unerwünschte Hohlräume in der Spaltzone zur Folge hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Anordnung der Brennelemente
in der Spaltzone so durchzubilden, daß das Auftreten uner-
wünschter Hohlräude sicher vermieden wird. Weiterhin sollen
Lage und Abstand der Brennelemente so fixiert werden, daß
betriebsmäßig eindeutig überschaubare Verhältnisse immer ge-
geben sind.
Auch der Kernreaktor nach der Erfindung wird mit Brennelementen
bzw. Brennelementanordnungen beschickt, deren AusdehnurL; in
einer Achse um ein Vielfaches größer als in den beiden anderen
Achsen ist und die - gegebenenfalls zu Bündeln vereinigt -
4Lit
Bullen ummantelt sind. Ferner sind in der Spaltzone Mittel
zur
Festlegung der Zage und des Abstandes der Brennelemente
bzw.
Brennelementbündel gegeneinander vorgesehen. Gemäß der Erfin-
dung sind jedoch die Hüllen mindestens im "kältesten" Bereich
der Spaltzone fest aneinander gekuppelt. Eine
besonders vor-
teilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn mindestens im
"kältesten" Bereich die Hüllen starr miteinander verbunden
Bind, wobei se günstig ist, die Wandstärke der Hüllen im
"xäl-
testen" Bereich zu vergrößern. Der Kernreaktor
nach der Sr-
findung kann dann beispielaweiee so betrieben werden,
daß die
au einem starren Körper verbundenen Hüllen über ihre
Standzeit
in; der ßpaltsone verbleiben und lediglich die Brennelemente
bzw.
Bremelementbündel ausgetauscht werden. Dabei ist es
besonders
zweckmäßig, die Brennelemente während ihrer Bewegung von und
zur Spaltzone mit speziellen fransporthüllen.zu umgeben».&ine.
derartige konstruktive Durchbildung der Spaltzone stellt 'ei--
"eher, daß die Brennelemente eindeutig und ohne unnötig. Zwi-
-
schenraum in der Spältzone angeordnet werden können,
wobei
gleichzeitig die durch Wärmed6Mnuttgen sich ergebenden Bewe-
gungen der Hüllen uew, nicht unnötig eingeschränkt werde:;
Die Beschickung der Spaltzone mit Brennelementen kann_an der
jeweils günstigsten Stelle, in der gegel von oben, durchge-
führt werden. Daä`Kühlmittel kann frei in jeder gewünschten
Richtung durch die Spaltzone geführt werden. ..
Weitere Enzelheitef derErfindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert":
In der Figur- ist die eigentliche Spaltzone schematisch darge-
stellt,.-die bei einem sogenannten a.chnellen`.brutreaktor
in
drei grobe Bereiche eingeteilt werden kann uüd zwar in die
obere Brutstoffzone i - den "kältesten" Bereich -, die heiße
Brennstoffzone 2 und die untere warme Brutstoffzone 3. Inder
Spaltzone befindet sich ein Gerüst 6, das aus L@en starr mit-
einander verbundenen Hüllen 7 zusammengesetzt ist. Die ein-
zelnen Hüllen weisen an ihrem oberen Ende 8 Verstärkungen auf.
Im Bereich dieser Verstärkungen gehen die Hüllen nahtlos in-
einander über. Die zu Bündeln zusammengefaßten Brennelemente
5
werden in die einzelnen Hüllen eingesetzt, wobei während der
Bewegung der Brennelemente von und zur Spaltzone
spezielle
Transporthüllen 4 zur Erleichterung der Handhabung.vorgesehen
sind. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist durch Pfeile
gekennzeichnet. Selbstverständlich kann die Anordnung auch
umgekehrt eingebaut und betrieben werden. Ebenso lasean sieh
auch andere Wege der Kühlmittelströmrichtung finden,
die je-
doch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind*
Das Gerüst C kann bei einer bevorzugten Aueführungeforn der
Erfindung so stabil ausgebildet sein, daß es zugleich alu '
'
'Träger für die an bzw. in ihm aufgehängten Brennelemente diente
nK nuclear reactor "
The invention relates to a nuclear reactor with fuel assemblies
or fuel assemblies, the extent of which in one axis
is several times larger than in the other two axes
and 'which - if necessary combined into bundles - encased in
are coated, with means for the plague in the fissure zone
Zage and the distance between the fuel elements or fuel assemblies
bundles against each other provided a _--
In known, especially fast nuclear reactors, because of
the high density of fuel in finely divided
Form, usually in rods, which are united in bundles
can be introduced into the split sone. Fe are also atktörnign
Fuel assemblies known, the s.- B. with the interposition of
Wires tied like a trick ladder in a ribbon, whereby
then several bands form a fuel bundle. About the past
Zage of the fuel elements agreed during operation and during
Auewechaelne, that is, when handling the fuel assemblies,
to ensure, these are often with a Wuile, e.g.
an emergency coat. Take over this coat; in the re
gel also guiding the coolant around the burners, 4mente. The.'
with a jacket provided fuel assemblies or fuel assembly
bundles are in known nuclear reactors via a special
provided on them foot or a suitably trained
Head piece inserted into a guide plate, usually
depending on the direction of flow of the coolant on the ground or on the
The head of the cleavage zone is arranged in the "coldest" area
is, the disadvantage of all known arrangements with Füh-
rungsplatten on the head that for the mostly carried out from above
Loading a leeway between the individual elements
must be released, especially with fast reactors
unwanted voids in the cleavage zone result.
The object of the invention is the arrangement of the fuel assemblies
in the cleavage zone in such a way that the occurrence
desired hollow space is safely avoided. Furthermore should
Position and spacing of the fuel assemblies are fixed so that
operationally clearly manageable conditions always
are given.
The nuclear reactor according to the invention is also made with fuel elements
or fuel assemblies loaded whose expansion url; in
one axis is many times larger than in the other two
Axes is and the - possibly combined into bundles - 4Lit
Bulls are encased. Furthermore, means for
Determination of the frame and the spacing of the fuel elements or
Fuel bundles provided against each other. According to the invention
However, the shells are at least in the "coldest" area
the cleavage zone are firmly coupled to one another. A particularly favorable
partial embodiment results when at least in
"Coldest" area the shells are rigidly connected to one another
Bind, whereby se is favorable, the wall thickness of the covers in the "xäl-
test " area to enlarge. The nuclear reactor after the Sr-
Finding can then be operated, for example, in such a way that the
on shells connected to a rigid body over their service life
in; the ßpaltsone remain and only the fuel elements or
Brake element bundles are exchanged. It is special
expediently, the fuel assemblies during their movement from and
to the cleavage zone with special transport sleeves. to surround ». & ine.
such a constructive formation of the cleavage zone constitutes
"Rather, that the fuel elements are clear and without unnecessary. Between -
rule space can be arranged in the peeling zone, wherein
at the same time, the movements resulting from thermal forces
the envelopes uew, not being unnecessarily restricted :;
The feeding of the fission zone with fuel assemblies can_an der
the most favorable point in the gel from above, through
leads to be. Daä` coolant can be freely in any desired
Direction to be guided through the cleavage zone. ..
Further details of the invention are based on the drawing
explained in more detail ":
In the figure, the actual cleavage zone is shown schematically
- which in a so-called rapid breeder reactor in
three broad areas can be divided into
upper breeding material zone i - the "coldest" area - the hot one
Fuel zone 2 and the lower warm breeding material zone 3. Indians
There is a framework 6, which is made of L @ en rigidly with-
connected sheaths 7 is composed. The A-
Individual sleeves have 8 reinforcements at their upper end.
In the area of these reinforcements, the covers go seamlessly into
each other over. The fuel assemblies combined into bundles 5
are inserted into the individual cases, with during the
Movement of the fuel elements from and to the fission zone special
Transport sleeves 4 to facilitate handling. Provided
are. The direction of flow of the coolant is indicated by arrows
marked. Of course, the arrangement can also
can be installed and operated in reverse. See also read
also find other ways of the coolant flow direction, each
but not the subject of the present invention *
The framework C can in a preferred embodiment of the
Invention be so stable that it is also alu ''
'Served as a carrier for the fuel elements suspended on or in it