DE2724301C2 - Brennelementlager - Google Patents
BrennelementlagerInfo
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/40—Arrangements for preventing occurrence of critical conditions, e.g. during storage
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Description
Die Erfindung betrifft ein Brennelementlager mit einer Vielzahl von in parallelen Reihen angeordneten
aufrechisiehendtn länglichen Lagerzellen, deren Wandungen einen rechteckigen Querschnitt begrenzen, zur
Aufnahme von wenigstens einer Bi .nnelementanordnung, wobei die Lagerzellen in einem mit Wasser
gefüllten Becken angeordnet sind, wobei zwischen benachbarten Lagerzellen innerhalb einer Reihe mit
Wasser gefüllte Spalte vorhanden sind und wobei zwischen dem Innenraum der Lagerzellcn und dem
Wasser der angrenzenden Spalte neutronenabsorbierendes Material angeordnet ist. Ein derartiges Brennelementlager ist aus der DE-OS 26 04 863 bekannt.
Bei dem bekannten Brennelementlager sind die Lagerzellen an allen vier Seiten mit Abstand von den
benachbarten Lagerzellen angeordnet. Das Brennelementlager enthält somit durchgehende Zwischenräume
zwischen benachbarten Reihen und ebenso zwischen benachbarten Lagerzellen innerhalb jeder Reihe. Eine
optimale Ausnutzung einer zur Verfügung stehenden Fläche ist dabei nicht gegeben.
Es ist zwar aus der DE-AS 23 61 363 bereits ein Brennelementlager mit rechteckigen Lagerzellen bekannt, bei dem die benachbarten Lagerzellen vollkommen ohne Zwischenraum aneinander grenzen. Für
gewisse Fälle reicht eine derartige Anordnung der Lagerzellen jedoch nicht aus, um eine ausreichende
Sicherheit gegen das Auftreten kritischer Zustände zu gewährleisten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Lagerzellen mit rechteckigem Querschnitt innerhalb eines Brennelementlagers so anzuordnen, dab auf einer vorgegebenen
Fläche eine größere Anzahl von Lagerzellen als bei dem
bekannten Brennelementlager untergebracht werden kann, ohne daß die Gefahr der Entstehung kritischer
Verhältnisse besteht.
gangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäö
dadurch gelöst, daß die Lagerzellen benachbarter Reihen mit ihren Wandungen aneinanderliegen und daß
zwischen benachbarten Lagerzellen innerhalb einer Reihe längliche, im Querschnitt rechteckige Gehäuse
angeordnet sind, deren Wände neutronenabsorbierendes Material enthalten und die mit Wasser gefüllt sind.
ίο den Lagerzellen und Gehäusen der jeweils bentschbar
ten Reihe um die Hälfte der aus Lagerzelle plus
vorgesehene versetzte Anordnung von Reihe zu Reihe
um jeweils die Hälfte der aus Lagerzelle plus Gehäuse
gebildeten Teilung wird das Abfangen der Neutronen
erhöht.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert Es zeigt
Fig. I eine Draufsicht eines Brennelementlagers in einem mit Wasser gefüllten Becken,
F i g. 2 einen Ausschnitt einer Draufsicht des Brennelementlagers in vergrößerter Darstellung,
F i g. 3 eine Seitenansicht einer Lagerzelle mit einem angrenzenden rechteckigen Gehäuse und
F i g. 4 eine Draufsicht auf den unteren Abschnitt der Lagerzelle.
beliebige, für den Zweck geeignete Ausbildung und
etwa 12 m tief, haben Wandungen 12 aus Beton und sind
mit Wasser 13 gefüllt. An den Wandungen des Beckens
10 sind Winkelstangen 16 angeordnet, die durch Stützen
!5 18 gehalten werden. Sie erstrecken sich rund um die
befindliche Brennelementlager abzustützen.
Wie Fi g. 2 zeigt, besteht das Brennelementlager aus
einer Vielzahl von in parallelen Reihen angeordneten aufrechtstehenden länglichen La&'jrzellen 20 und
zwischen benachbarten Lagerzellcn 20 befindlichen rechteckigen Gehäusen 22. Die Lagerzellen 20 sind
aufrechtstehende, kastenartige Behälter, die einen ausreichenden Querschnitt für die Aufnahme wenigstens einer Brennelementanordnung 23 haben. Die
Anzahl der in einem Behälter anzuordnenden Brennelementanordnungen hängt von ihren Abmessungen und
ihrer Neutronenvermehrungscharakteristik ab. Oben und unten sind die Lagerzellen 20 offen. Jede Lagerzelle
20 enthält eine Trennwand 24 in der Nähe des Bodens, auf der die Brennelemente aufliegen. Weiter sind in den
Wandungen vorzugsweise an allen vier Seiten Öffnungen 26 in der Nähe des Bodens vorgesehen, um eine
ungehinderte Zirkulation des Wassers in und durch die Lagerzelle durch die Öffnungen 26 sowie eine mittlere
Öffnung 28 in der Trennwand 24 zu ermöglichen. Die Lagerzellen 20 können aus einem beliebigen geeigneten
Material bestehen, beispielsweise aus Stahlblech. An einer Wandung sind an der Außenseite Profile 30 durch
Schweißen oder in anderer Weise befestigt. Diese Profile 30 bestehen aus zwei oder mehreren verhältnismäßig kurzen Abschnitten, wie in Fig.3 dargestellt,
oder einem einzigen langen Abschnitt.
Die zwischen benachbarten Lagerzellen 20 einer Reihe angeordneten Gehäuse 22 dienen als Neutronenfänger. Sie bestehen gleichfalls aus einem rechteckigen,
langgestreckten Gehäuse, welches oben und unten offen ist. so daß das Wasser ungehindert zirkulieren kann.
Vorzugsweise sind sie unten etwas kurzer als die
Lagerzellen 20, wie Fig.3 zeigt. Das im Gehäuse 22
befindliche Wasser wirkt als Moderator, d.h. es verlangsamt die Bewegung der Neutronen, wenn sie
durch das Gehäuse hindurchtreten. Die Wände des Gehäuses haben die Aufgabe, die Neutronen einzufangen
und zu absorbieren. Es sind verschiedene neutronenabsorbierende Materialien bekannt, wie z. B. Bor,
Aluminium-Bor, Cadmium oder Gadolinium.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Wände der Gehäuse 22 aus Cadmium in Form eines
dünnen Bleches mit einer Stärke von 1 mm. Es besteht auch die Möglichkeit die Wände der Gehäuse 22 mit
einem geeigneten Stoff zu beschichten oder das Material in anderer Weise in die Wandung einzubringen.
Die Gehäuse 22 sind mit einer Haube 32 versehen, die aus Blech oder dergleichen bestehen kann. Die Haube
32 hat geneigt verlaufende Wandungen und ist oben offen, damit das Wasser hindurchtreten kann. Ein nach
unten gerichteter Abschnitt 34 der Wandung erstreckt sich ein Stück in das obere Ende des Gehäuses 22 und
liegt fest an diesem an, so daß die Haube 32 durch Reibung in der richtigen Lage gehalten wird. Dk Haube
32 erstreckt sich seitlich über die Wandungen 34 hinaus und bildet eine überstehende Kante 36, die rund um das
Gehäuse 22 verläuft.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind Lagerzellen 20 und Gehäuse 22 wie in Fig.2 dargestellt angeordnet. Die
Lagerzellen 20 werden dadurch in ihrer Stellung gehalten und miteinander verbunden, daß jede Lagerzelle
über die Schenkel der Profile 30 mit den jeweils benachbarten Lagerzellen durch Bolzen oder Nieten
verbunden sind. Auf diese Weise entstehen Zwischenräume zwischen benachbarten Lagerzellen 20 innerhalb
jeder Reihe, die eine Breite haben, die durch die Breite der Profile 30 festgelegt ist. In diesen Zwischenräumen
werden die Gehäuse 22 angeordnet und aufgehängt, wobei die Kanten 36 auf allen Seiten an den
benachbarten Kanten der Lagerzellen 20 aufliegen. Um einen guten Halt in dem Becken 10 zu bekomme.i,
können die Profile 30 an den Lagerzellen 20 der letzten Reihe weggelassen werden. Die Lagerzellen stoßen
dann unmittelbar gegen die Winkelstangen 16. An den Längsseiten des Beckens können die Winkelstangen 16
Abstandshalter 38 tragen, die mit den angrenzenden Gehäusen 22 in Berührung stehen, um die Abstützung
auch an diesen Stellen zu gewährleisten. Beim Einsetzen der Brennelementanordnungen in die Lagerzellen
werden diese durch die geneigt verlaufenden Seitenteile der Hauben 32 auf allen vier Seiten jeder Lagerzelle
geführt.
ίο Wenn das Becken 10 mit Wasser gefüllt ist, wird
praktisch das gesamte Wasser außerhalb der Lagerzellen 20 von den Gehäusen 22 umschlossen, so daß die
Eigenschaften des Materials der Wandungen dieser Gehäuse ebenso wie der im Innern befindliche
Moderator optimal genutzt werden. Der Auffangeffekt der Gehäuse beruht darauf, daß ein mit Wasser gefüllter
Raum allseitig von Wandungen aus neutronenabsorbierendem Material umgeben ist. Dieses Material dient
dazu, langsame Neutronen zu absorbieren. Schnelle Neutronen werden dann durch das Wasser im Gehäuse
so verlangsamt, daß sie durch die au1" jer anderen Seite
liegende Wandung des Gehäuses aufgefangen werden
können. Die Gehäuse 22 stellen somit Neutronenfallen dar.
Üblicherweise ist zwischen benachbarten Spaiistoffelementgruppen
ein Zwischenraum von wenigstens 50 cm erforderlich, um kritische Werte zu vermeiden.
Bei dem dargestellten Brennelementlager sind zwischen benachbarten Reihen keine Spalte vorhanden. Dadurch
wird eine erhebliche Platzersparnis erzielt. Die konstruktive Gestaltung kann den Gegebenheiten angepaßt
werden, da die erforderliche Breite der Gehäuse 22 entsprechend der Neutronenvermehrungscharakteristik
verändert werden kann, wodurch eine Anpassung
j5 an die kritischen Werte erfolgen kann. Ein solches
Brennelementlager zeichnet sich durch eine äußerst einfache Konstruktion mit hoher Festigkeit und
geringem Gewicht aus, das bezüglich seiner Abmessungen leicht angepaßt werden und schnell aufgebaut
werden kann, da die Lagerzellen 20 lediglich durch Bolzen oder Nieten zusammengehalten werden und die
Gehäuse 22 an den oberen Kanten der Lagerzellen eufgehängt sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Brennelementlager mit einer Vielzahl von in parallelen Reihen angeordneten aufrechtstehenden
länglichen Lagerzellen, deren Wandungen einen rechteckigen Querschnitt begrenzen, zur Aufnahme
von wenigstens einer Brennelementanordnung, wobei die Lagerzellen in einem mit Wasser gefüllten
Becken angeordnet sind, wobei zwischen benachbarten Lagerzellen innerhalb einer Reihe mit Wasser
gefüllte Spalte vorhanden sind und wobei zwischen dem Innenraum der Lagerzellen und dem Wasser
der angrenzenden Spalte neutronenabsorbierendes Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzellen (20) benachbarter
Reihen mit ihren Wandungen aneinanderliegen und daß zwischen benachbarten Lagerzellen (20) innerhalb einer Reihe längliche, im Querschnitt rechteckige Gehäuse (22) angeordnet sind, deren Wände
neutronenabsorbierendes Material enthalten und die mit Wasser gefüllt sind.
2. Brenneiementlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzellen (20) und
Gehäuse (22) jeder Reihe gegenüber den Lagerzellen und Gehäusen der jeweils benachbarten Reihe
um die Hälfte der aus Lagerzelle plus Gehäuse gebildeten Teilung in Reihenrichtung versetzt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2724301A DE2724301C2 (de) | 1977-05-28 | 1977-05-28 | Brennelementlager |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2724301A DE2724301C2 (de) | 1977-05-28 | 1977-05-28 | Brennelementlager |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2724301A1 DE2724301A1 (de) | 1978-11-30 |
DE2724301C2 true DE2724301C2 (de) | 1982-05-13 |
Family
ID=6010172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2724301A Expired DE2724301C2 (de) | 1977-05-28 | 1977-05-28 | Brennelementlager |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2724301C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19517415A1 (de) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Metallveredlung Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Absorption der bei der Kernreaktion radioaktiver Materialien entstehenden Neutronen |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4233518A (en) * | 1978-11-06 | 1980-11-11 | Combustion Engineering, Inc. | Fuel storage rack |
DE3110582C2 (de) * | 1981-03-18 | 1986-07-24 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Verfahren zum Manipulieren und/oder Lagern eines Kernreaktorbrennelementes |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4004154A (en) * | 1975-03-17 | 1977-01-18 | Combustion Engineering, Inc. | Fissionable mass storage device |
-
1977
- 1977-05-28 DE DE2724301A patent/DE2724301C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19517415A1 (de) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Metallveredlung Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Absorption der bei der Kernreaktion radioaktiver Materialien entstehenden Neutronen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2724301A1 (de) | 1978-11-30 |
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