DE1111306B - Vorrichtung zum Regeln der Reaktivitaet eines Kernreaktors - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

H 34850 Vmc/21g

ANMELDETAG: 19. NOVEMBER 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 20. JULI 1961

Es ist bekannt, daß bei Kernreaktoren die Regelung der Reaktivität mittels sogenannter Kontrollstäbe durchgeführt wird, die in den Reaktorkern eingeführt werden. Diese Stäbe werden im allgemeinen oberhalb des Reaktorkernes im Inneren eines Schutzgehäuses angeordnet, daß die ganze Einrichtung umgibt. Daraus ergibt sich, daß die Ausmaße dieser Einrichtung und damit des Schutzgehäuses relativ groß sind und sich in bestimmten Anwendungsfällen Schwierigkeiten ergeben, diese Einrichtung in einer Anlage, in der sie verwendet werden soll, z. B. an Bord eines Schiffes, unterzubringen.

Es ist ferner bekannt, die Reaktivität eines Reaktors unter Vermeidung der vorgenannten Schwierigkeiten dadurch zu regeln, daß man ein z. B. Kadmiumteilchen in Suspension enthaltendes Mittel durch Rohre strömen läßt, die durch den Reaktor hindurchgehen. Ein Mangel dieser Reaktorsteuerung besteht darin, daß die für den Umlauf dieses Kadmiumteilchen enthaltenden Mittels vorgesehenen Rohre in geradem Verlauf gleichmäßig im Inneren des Reaktors verteilt sind, so daß der Einfluß des umlaufenden Mittels auf die Reaktivität in allen Reaktorkernbereichen der gleiche und der unterschiedlichen, im allgemeinen im Zentrum des Reaktorkerns höheren Neutronenflußdichte nicht angepaßt ist. Die Erfindung geht nun auch von einer Vorrichtung zum Regeln der Reaktivität eines Kernreaktors aus, der zu diesem Zweck Rohre zur Aufnahme eines die Reaktivität verändernden umlaufenden Mittels aufweist. Zur Vermeidung des Nachteils der letztgenannten Bauart sieht die Erfindung aber vor, daß diese Rohre als Rohrschlangen ausgebildet sind, deren Schleifenäste oder Krümmerschenkel in verschiedenen Bereichen des Reaktors unterschiedliche, der Neutronenflußdichte entsprechende Abstände voneinander haben. Hierdurch können die Rohre in den Bereichen, in denen die Erzeugung von Neutronen am stärksten ist, d. h. im allgemeinen in den zentralen Bereichen des Reaktorkerns, dichter beieinanderliegend angeordnet werden als in den übrigen Bereichen des Reaktors, in denen die Neutronenflußdichte geringer ist.

Auf diese Weise kann die Wirkung des umlaufenden Mittels der jeweiligen Neutronenflußdichte und damit Wärmeerzeugung in den entsprechenden Bereichen des Reaktorkerns angepaßt werden.

Ferner kann das durch die schleifenartig gebogenen Rohre strömende Mittel Teilchen aus spaltbarem Material in Suspension enthalten. Hierdurch ist es möglich, die Reaktivität des Reaktors zu erhöhen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, die schematisch Vorrichtung zum Regeln der Reaktivität
eines Kernreaktors

Anmelder:
Andre Huet, Paris

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 20. November 1957

Andre Huet, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.

In dem Kern α eines Kernreaktors ist ein oder sind mehrere Umlaufrohrschlangen k angeordnet, die einerseits an ein Zuflußsammeirohr e und andererseits an ein Abflußsammeirohr/ angeschlossen sind. Die die Schlangen k bildenden Schleifen oder Rohrkrümmerschenkel sind je nach der zu erzielenden Wirkung mehr oder weniger weit voneinander entfernt angeordnet, z. B., wie dargestellt, dichter beieinander in der Mittel ζ des Reaktorkerns, wenn das die Rohre durchströmende Mittel ein Moderatormittel ist, dem neutronenabsorbierende Substanzen beigegeben sind, und die Reaktivität hauptsächlich in der Mitte des Reaktorkerns verringert werden soll. Der Umlauf des Mediums kann entweder in vertikalen, horizontalen oder in schrägliegenden Ebenen erfolgen, derart, daß im inneren des Reaktorkerns die gerade gewünschte Verteilung des Neutronenflusses hergestellt wird. Zur Herabsetzung der Reaktivität des Reaktors kann z. B. schweres Wasser verwendet werden, dem Kadmiumteilchen beigegeben sind. Die Vorrichtung kann in entsprechender Abänderung auch für den Umlauf eines Spaltstoffes in Suspension enthaltenden Mittels benutzt werden, daß die Reaktivität des Reaktors erhöht.

In der Zeichnung ist schematisch eine zweite Rohranordnung dargestellt, die für den Umlauf eines sol-

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chen die Reaktivität erhöhenden Mediums dienen kann.

Außerhalb des Reaktorkerns α durchströmt das durch das Sammelrohre in den Reaktor eintretende und durch das Sammelrohr / aus dem Reaktor austretende Medium eine Kühlvorrichtung g und wird dann in einem Behälter h gesammelt, von wo aus es mittels einer Förderpumpe I weitergefördert wird, wobei mittels eines Ventils / die in der Zeiteinheit strömende Menge in dem Zeitpunkt eingestellt werden kann, in dem ein bestimmter Kreislauf im Inneren des Reaktors eingeschaltet werden soll.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Regeln der Reaktivität eines Kernreaktors, der Rohre zur Aufnahme eines die Reaktivität beeinflussenden umlaufenden Mittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rohre als Rohrschlangen (k) ausgebildet sind, deren Schleifenäste oder Krümmerschenkel in verschiedenen Bereichen des Reaktorkerns unterschiedliche, der Neutronenflußdichte in diesen Bereichen angepaßte Abstände voneinander haben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Erhöhung der Reaktivität des Reaktors, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die schleifenartig gebogenen Rohre strömende Mittel Teilchen aus spaltbarem Material in Suspension enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2735 811, 2796 396;
M. A. Schultz, Control of Nuclear Reactors and Power Plants, New York, 1955, S. 100;
»Atomkernenergie«, Bd. 2,1957, S. 96:
»Electrical Times«, Bd. 131, 1957, S. 764.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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