ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР Российский патент 2003 года по МПК G21C17/00 

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано на атомных электростанциях.

Известен ядерный реактор (черт. 213-Т-1658 ГКАЭ ОКБ "Гидропресс", 12.06.1980), содержащий корпус, шахту реактора, выгородку, контейнеры с образцами-свидетелями, расположенными на наружной поверхности шахты реактора. Недостатком этого ядерного реактора является значительное удаление образцов-свидетелей от стенки корпуса, т.к. между образцами-свидетелями и корпусом существует слой воды, который ослабляет поток нейтронов на корпус по сравнению с потоком нейтронов на образцы-свидетели, что также приводит к различному радиационному повреждению металла образцов-свидетелей и металла корпуса и тем самым затрудняет определение ресурса корпуса по результатам исследования металла образцов-свидетелей.

Известен также ядерный реактор (черт. 320.06.00.00.000 ВО ГКАЭ ОКБ "Гидропресс", 28.12.1987 - принят за прототип), содержащий корпус, шахту реактора, выгородку, в гнезда которой установлены контейнеры с образцами-свидетелями для контроля за состоянием металла корпуса в процессе эксплуатации на весь период его службы. Недостатком такого ядерного реактора является то, что образцы-свидетели расположены близко к активной зоне и удалены от стен корпуса. И таким образом, из-за того, что интегральный нейтронный поток на образцы-свидетели и металл корпуса - различный, представительность таких образцов не достаточна для обоснования ресурса корпуса, связанного с радиационным повреждением.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения ресурса корпуса реактора по результатам исследования радиационного повреждения металла образцов-свидетелей.

Технический результат достигается тем, что в шахте реактора и выгородке выполнены окна, расположенные по окружности в районе активной зоны реактора, в которые вставлены контейнеры с образцами-свидетелями, причем в районе окон выгородки и шахты реактора контейнеры выполнены с утолщением в виде экрана от нейтронного потока на корпус реактора с толщиной не менее толщин стенок выгородки и шахты реактора с профилем по активной зоне с внутренней стороны выгородки, причем в районе между шахтой реактора и корпусом выполнено, но крайней мере, одно окно, обеспечивающее нормальную циркуляцию теплоносителя в опускном участке реактора, при этом образцы-свидетели расположены с внутренней стороны поверхности стенки корпуса реактора на расстоянии от нее, не превышающем разности температурных расширений шахты реактора и корпуса.

Сущность прелагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - продольный разрез ядерного реактора;
фиг.2 - поперечный разрез ядерного реактора;
фиг.3 - узел контейнера с образцами-свидетелями;
фиг.4 - продольный разрез контейнера с образцами-свидетелями.

Ядерный реактор содержит корпус 1, активную зону (на фиг. 1-4 не показана), шахту реактора 2 с окнами 3, выгородку 4 с окнами 5, контейнер 6 с образцами-свидетелями 7, экраном 8 и с окном 9, элементы крепления 10 контейнеров в окнах 3 шахты реактора 2 и выгородки.

При анализе уровня техники не обнаружено технических решений, имеющих сходные признаки с предлагаемым изобретением, т.е. настоящее решение соответствует требованию новизны.

На монтаже производится сборка ядерного реактора. В установленный на место корпус 1 ядерного реактора устанавливается шахта реактора 2, в которой выполнены окна 3. Окна расположены по окружности напротив активной зоны, количество окон определяется количеством образцов-свидетелей, которое определяется программой исследований образцов-свидетелей. В шахту реактора 2 устанавливается и закрепляется в ней выгородка 4 с окнами 5, количество которых и их координаты совпадают с количеством и координатами окон в шахте реактора 2. После установки и закрепления в корпусе 1 шахты реактора 2 и выгородкой 4 с помощью специального устройства, например, устройства для осмотра и контроля металла корпуса 1 с внутренней стороны в окна выгородки 4 и шахты реактора 2 устанавливаются контейнеры 6 с образцами-свидетелями 7 таким образом, чтобы образцы-свидетели 7 были расположены на расстоянии от внутренней поверхности стенки корпуса, не превышающем разности величины температурных расширений шахты реактора 2 и корпуса 1, при этом экран 8 контейнеров расположен в районе толщин стенок выгородки и шахты реактора и формирует профиль активной зоны реактора в районе окна 5 с внутренней стороны выгородки, а окно выгородки 9 расположено в пространстве между шахтой реактора и корпусом.

После установки контейнеров в окна выгородки и шахты реактора контейнеры закрепляются в окна, например, болтами 10.

Когда контейнеры закреплены в окнах, в ядерный реактор загружается активная зона и ядерный реактор вводят в работу.

После работы реактора в течение определенного количества лет, и в соответствии с программой исследования образцов-свидетелей из реактора извлекается часть образцов-свидетелей для лабораторных исследований.

Для извлечения контейнера с образцами-свидетелями из ядерного реактора выгружается активная зона, обычно - эту процедуру совмещают с осмотром шахты реактора, выгородки и корпуса. Когда активная зона выгружена, производят освобождение извлекаемого контейнера с образцами-свидетелями от элементов крепления 10 и с помощью того же устройства, которым устанавливали контейнеры с образцами-свидетелями в окна выгородки и шахты реактора, извлекают контейнер с образцами-свидетелями и передают их на исследование в лабораторию. На место извлеченного контейнера устанавливают контейнер с новыми образцами-свидетелями или контейнер без образцов-свидетелей для закрытия окон в шахте реактора и выгородке, после чего в реактор загружают активную зону и вводят в работу ядерный реактор.

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано на атомных станциях. В шахте реактора и выгородке выполнены окна по окружности активной зоны, в которые вставлены контейнеры с образцами-свидетелями, при этом образцы-свидетели располагаются с внутренней стороны поверхности стенки корпуса реактора на расстоянии от нее, не превышающем разности величины температурных расширений шахты реактора и корпуса. Технический результат: повышение точности определения ресурса корпуса реактора по результатам исследования радиационного повреждения металла образцов-свидетелей. 4 ил.

Ядерный реактор, содержащий корпус, шахту реактора, активную зону, выгородку, контейнеры с образцами-свидетелями, отличающийся тем, что в шахте реактора и выгородке выполнены окна, расположенные по окружности в районе активной зоны реактора, в которые вставлены контейнеры с образцами-свидетелями, причем в районе окон выгородки и шахты реактора контейнеры выполнены с утолщением в виде экрана от нейтронного потока на корпус реактора с толщиной не менее толщин стенок выгородки и шахты реактора с профилем по активной зоне с внутренней стороны выгородки, причем в районе между шахтой реактора и корпусом выполнено, по крайней мере, одно окно, обеспечивающее нормальную циркуляцию теплоносителя в опускном участке реактора, при этом образцы-свидетели расположены с внутренней стороны поверхности стенки корпуса реактора на расстоянии от нее, не превышающем разности температурных расширений шахты реактора и корпуса.