DE1135583B - Vorrichtung zum Einfuehren von Regelelementen in den Kern eines Kernreaktors - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Einführen von Regelelementen in den Kern eines Kernreaktors Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen von Regelelementen in den Kern eines Kernreaktors, bei der diese Regelelemente nach Art einer Perlenkette auf Seilen angeordnet sind und die Führungen für diese Regelelemente als durch den Reaktorkern geführte und gegen diesen abgeschlossene Rohre, welche außerhalb des Reaktorgefäßes enden, ausgebildet sind.
• Zur Regelung heterogener Kernreaktoren verwendet man vielfach Stäbe aus neutronenabsorbierendem Material, die z. B. durch den Deckel des Reaktorgefäßes hindurch- und mittels besonderer Antriebe in das Innere des Reaktorkerns hinein- und daraus herausgeführt werden. Auch führt man vielfach die Stäbe von unten in den Reaktorkern hinein und nach oben heraus, so daß diese den Reaktorkern völlig durchdringen. Es ist auch bekannt, die Stäbe seitwärts in den Reaktorkern einzuführen. Bei bestimmten Ausführungsformen der Stäbe bildet man das neutronenabsorbierende Material flächenhaft, schwertförmig aus. Auch diese Stäbe kommen in der genannten Weise zur Anwendung.
• Ferner wurde vorgeschlagen, neutronenabsorbierende Elemente in gleichmäßigen Abständen nach Art einer Perlenkette an einem Kabel zu befestigen, welches mit Hilfe einer Kabeltrommel in den Reaktorkern hinein und aus ihm wieder heraus bewegt werden kann.
• Bei den bekannten Regelstabvorrichtungen treten große Dichtungsschwierigkeiten auf, denen man auf verschiedenen Wegen entgegenzutreten versucht. Man führt z. B. die Stäbe durch eine Stopfbuchsendichtung, bringt die ferngesteuerten Antriebsaggregate vollständig innerhalb des Reaktorgefäßes unter oder führt die Regelstäbe von außen in geschlossenen Rohren, die mit der Gefäßwand des Reaktors dicht verschweißt oder dicht verflanscht sind. Bei Hochtemperaturreaktoren lassen sich diese Regelstabvorrichtungen jedoch nicht ohne weiteres verwenden, da für die Regelstäbe besondere Führungen und Kühlvorrichtungen vorgesehen sein müssen. Außerdem dürfen die Regelstäbe bei graphitmoderierten Hochtemperaturreaktoren nur durch die kälteren Zonen und nicht durch die heißeste Zone des Reaktors geführt werden, da zur Zeit noch kein Material bekannt ist, das als Strukturmaterial für Regelstäbe geeignet ist und das gleichzeitig korrosionsfest gegenüber einer Aufkarborierung in Gegenwart von Graphit ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einführen von Regelelementen in einen Kernreaktor anzugeben, die bei allen Arten von Reaktoren verwendbar und verhältnismäßig einfach aufzubauen ist, bei der die genannten Dichtungsschwierigkeiten nicht auftreten, und die es ermöglicht, die Verteilung der Reaktivität im Reaktorkern auf eine einfache Weise zu steuern.
• Die Erfindung besteht darin, daß die auf Seilen nach Art einer Perlenkette angeordneten Regelelemente über die Länge eines Seiles unterschiedliche Abstände zueinander haben.
• Die Anordnung der Regelelemente auf einem Seil gestattet, gekrümmte Führungsrohre durch den Reaktorkern zu leiten, was bei den Führungsrohren für die bekannten Regelstäbe nicht möglich ist. Gekrümmte Rohre lassen sich aber im Gegensatz zu den geraden derart vorteilhaft durch den Reaktorkern leiten, daß einerseits die Zonen höchster Temperatur nicht berührt, andererseits jedoch die Zonen maximaler Wirksamkeit durchlaufen werden. Die vollkommene Abschirmung der Regelelemente gegen chemische Einflüsse ist hierbei ebenfalls gegeben. Die Anordnung der Regelelemente mit über die Länge eines Seiles unterschiedlichen Abständen zueinander hat den erheblichen Vorteil, daß sich die Verteilung z. B. des neutronenabsorbierenden Materials und damit die Verteilung der Reaktivität im Reaktorkern durch einfache Verschiebung des Seiles mit vielen Variationsmöglichkeiten steuern läßt.
• In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch dargestellt. Die Fig. 1 zeigt einen Kugelhaufenreaktor mit der Regelvorrichtung im Aufriß und die Fig. 2 denselben im Grundriß. 4. bedeutet die Reaktorfüllung, die durch einen Kugelhaufen veranschaulicht ist. 3 sind über den Reaktorkern verteilte, gegen den Reaktorkern gasdicht abgeschlossene Rohre zum Einführen der an einem Seilzug 1 nach Art einer Perlenkette aufgereihten Regelelemente 2. Zur Fernsteuerung der Regelelemente 2 dient bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine von einem Elektromotor 6 angetriebene Seilwinde 5.
• Die vorliegende Vorrichtung läßt verschiedene Abwandlungen zu. Das Seil kann z. B. in sich geschlossen sein, es kann an beiden Enden auf je einer Antriebstrommel aufgewickelt werden oder am unteren Ende durch Gewichte beschwert sein. Das Führungsrohr kann mit einem Kühlgas bespült werden oder als Doppelrohr ausgebildet sein, dessen Innenrohr die Regelelemente aufnimmt und dessen Außenrohr von einem in dem Zwischenraum zwischen Außen- und Innenrohr strömenden Kühlmittel gekühlt ist. Die Regelelemente müssen nicht aus neutronenabsorbierendem Material bestehen, sondern sie können aus: Moderatormaterial hergestellt sein, um z. B. einen heterogenen Reaktor gerade kritisch zu machen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Einführen von Regelelementen in den Kern. eines Kernreaktors, bei der diese Regelelemente nach Art einer Perlenkette auf Seilen angeordnet sind und die Führungen für diese Regelelemente als durch den Reaktorkern geführte und gegen diesen abgeschlossene Rohre, welche außerhalb des Reaktorgefäßes enden, ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelemente über die Länge eines Seiles unterschiedliche Abstände zueinander haben.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrohre für die auf den Seilen angeordneten Regelelemente derart innerhalb des Reaktorkerns geführt sind, daß sie zwar die Zonen maximaler Wirksamkeit für die Regelelemente durchsetzen, nicht aber die Zonen höchster Temperatur. In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 526 793. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr.1092 572.