Regel- und Abschaltvorrichtung für Kernreaktoren Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Regeln und Schnellabschalten von Kernreaktoren mit Absorber-
und Brennstoff enthaltenden Regelelementen kugelförmiger Gestalt, die lose aneinandergereiht
von außerhalb der Spaltzone angeordneten Antriebseinrichtungen in die Spaltzone
durchdringenden Führungsleitungen bewegt werden.Control and shutdown device for nuclear reactors The invention relates to
a device for the control and rapid shutdown of nuclear reactors with absorber
and fuel-containing control elements of spherical shape loosely strung together
from drive devices arranged outside the gap zone into the gap zone
penetrating guide lines are moved.
Die allgemein üblichen Neutronenfluß-Regelelemente bei Kernreaktoren
in Form eines Stabes, der mit einem Ende, an dem die Antriebsvorrichtung angreift,
aus der Spaltzone herausragt, haben den Nachteil, daß sie sehr lang sind und daß
ihr Antrieb praktisch immer über den Brennelement-Halteköpfen angeordnet ist, da
sie im allgemeinen in gleicher Richtung mit den Brennstoffstäben in der Spaltzone
liegen. Dadurch beeinträchtigen sie den Zugang zu den Brennelementen und behindern
den Be- und Entladevorgang. Die Meß- und Regeleinrichtungen bei solchen Regel- und
Schnellabschaltstäben sind dagegen in mannigfachen Formen technisch gut durchgebildet.The common neutron flux control elements in nuclear reactors
in the form of a rod with one end on which the drive device engages,
protruding from the cleavage zone have the disadvantage that they are very long and that
their drive is practically always arranged over the fuel assembly holding heads because
they are generally in the same direction as the fuel rods in the fission zone
lie. As a result, they impair access to the fuel assemblies and hinder them
the loading and unloading process. The measuring and control devices in such control and
Rapid shutdown rods, on the other hand, are technically well developed in a variety of forms.
Die aus Kettengliedern bestehenden Neutronenlußregeleinrichtungen
ließen sich zwar auf beliebigem Wege durch die Spaltzone führen und hätten nicht
die den Zugang zu den Brennstoffstäben hindernden Eigenschaften der oben beschriebenen
Regelstäbe, sind aber wegen ihres mechanischen Kettenradantriebes für eine Schnellabschaltung
des Reaktors zu träge.The neutron flux control devices consisting of chain links
could be led through the fissure zone in any way and would not have
the access to the fuel rods preventing properties of those described above
Control rods, but because of their mechanical chain wheel drive, are for a quick shutdown
of the reactor too sluggish.
Eine weitere Form von neutronenabsorbierenden Regelelementen zum Schnellabschalten
und Regeln von Kernreaktoren sind solche mit kugelförmiger Gestalt. Sie haben den
Vorteil, daß sie auf beliebigem Wege mittels Führungsleitungen durch die Spaltzone
geführt werden können. Auch stört es nicht, wenn diese Führungsleitungen koaxial
zu den Brennstoffstäben durch die Spaltzone geführt werden, da ihre Antriebseinrichtungen
weit außerhalb der Spaltzone angeordnet sein können. Als Antriebseinrichtung kann
sowohl ein Kugelumlaufgetriebe (USA.-Patentschrift 2 773 823) als auch ein Druckmittelantrieb
vorgesehen werden (französische Patentschrift 1320 151), wobei es zweckmäßig ist,
wenn für letztere Antriebsart als Druckmittel das Reaktorkühlmittel verwandt wird.Another form of neutron-absorbing control elements for quick shutdown
and rules of nuclear reactors are spherical in shape. they have the
The advantage is that they can take any route through the gap zone by means of guide lines
can be guided. It also does not matter if these guide lines are coaxial
to the fuel rods through the gap zone, as their drive devices
can be arranged far outside the cleavage zone. As a drive device can
both a recirculating ball gear (US Pat. No. 2,773,823) and a pressure medium drive
are provided (French patent specification 1320 151), whereby it is expedient to
if the reactor coolant is used as the pressure medium for the latter type of drive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für kugelförmige Regelelemente
zum Schnellabschalten und Regeln von Kernreaktoren eine Meßeinrichtung zu entwickeln,
welche es erlaubt, die Position der Kugeln in der Spaltzone zu ermitteln und eine
Aussage über die Neutronenabsorption in der Spaltzone zu machen.The object of the present invention is for spherical control elements
to develop a measuring device for the rapid shutdown and control of nuclear reactors,
which allows the position of the balls in the cleavage zone to be determined and a
To make a statement about the neutron absorption in the fissure zone.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Regelkugeln
magnetisierte Meßkugeln in vorgesehener Reihenfolge beigemengt werden und außerhalb
der Spaltzone an den Führungsleitungen angeordnete Zähleinrichtungen die passierenden
Meßkugeln registrieren. Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Kugeln in mehreren
Gruppen von aneinandergrenzenden, gleichartigen Kugeln zusammengefaßt sind, wobei
die Gruppe der Meßkugeln sich stets im Bereich der Zählvorrichtung befindet. Es
ist auch möglich, daß Gruppen mit verschieden hoher Neutronenabsorption vorgesehen
werden, wobei deren jeweilige Position in der Spaltzone mit den vorgesehenen Zähleinrichtungen
feststellbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the regulating balls
magnetized measuring balls are added in the intended order and outside
the gap zone on the guide lines arranged counters the passing
Register measuring balls. The invention also provides that the balls in several
Groups of adjacent balls of the same type are combined, with
the group of measuring balls is always in the area of the counting device. It
it is also possible that groups with different levels of neutron absorption are provided
their respective position in the cleavage zone with the provided counting devices
is detectable.
Die obigen Ausführungen sollen an Hand der Zeichnung erläutert werden:
Die Figur zeigt schematisch die Spaltzone 1, die von der Führungsleitung 2 für die
Regelelemente 3 durchdrungen ist. Die Führungsleitung 2 bildet hier einen geschlossenen
Kreis, in dem die kugelförmigen Regelelemente 3 dicht aneinandergereiht angeordnet
sind. Mit einem in den Kreislauf geschalteten bereits bekannten Kugelumlaufgetriebe
5, das mit einem für die Schnellabschaltung besonders geeigneten, ebenfalls bekannten
Druckmittelantrieb 4 kombiniert ist, können die Kugelelemente in beiden Richtungen
bewegt werden. Dabei befinden sich in der Führungsleitung 2 beispielsweise in dem
eingezeichneten Bereich 8 die nuklear aktiven Kugeln, d. h. Absorber oder Brennstoffkugeln,
im Bereich 7 Meßkugeln, beispielsweise magnetisierte Kugeln, die über eine Zähleinrichtung
6 die Position der nuklear aktiven Kugeln in der Spaltzone anzeigen. Die Zwischenräume
zwischen den beiden Bereichen 7 und 8 sind mit neutralen Kugeln oder auch mit nuklear
aktiven Kugeln gefüllt, die aber in entgegengesetzter Richtung zu den im Bereich
8 angeordneten wirksam sind.The above statements should be explained using the drawing:
The figure shows schematically the gap zone 1, which of the guide line 2 for the
Control elements 3 is penetrated. The guide line 2 forms a closed one here
Circle in which the spherical control elements 3 are arranged closely to one another
are. With an already known recirculating ball gear connected in the circuit
5, which is also known with a particularly suitable one for the rapid shutdown
Pressure medium drive 4 is combined, the ball elements can in both directions
be moved. There are in the guide line 2, for example, in the
Area 8 shown the nuclear active spheres, d. H. Absorber or fuel balls,
in the area 7 measuring balls, for example magnetized balls, which have a counter
6 indicate the position of the nuclear active spheres in the fission zone. The spaces in between
between the two areas 7 and 8 are with neutral balls or with nuclear
active balls filled, but in the opposite direction to those in the area
8 arranged are effective.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß jede beliebige Position
der Regelkugeln festgestellt werden
kann, ohne daß dadurch die Funktionssicherheit der Führungsleitung und der Antriebseinrichtungen
für die Kugeln beeinflußt oder gar beeinträchtigt wird.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular,
that any position
the control balls can be determined
can without thereby affecting the functional reliability of the guide line and the drive devices
for the balls is influenced or even impaired.