ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ Российский патент 2016 года по МПК G21C3/02 

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к активной зоне ядерного реактора на быстрых нейтронах.

Известен тепловыделяющий элемент ядерного реактора, содержащий таблетки из делящегося материала, помещенные в металлическую оболочку с дистанционирующей спиралью, концевые детали и компенсационный объем, заполненный инертным газом (А.Г.Самойлов и др. «Дисперсионные тепловыделяющие элементы ядерных реакторов». М.: Атомиздат, 1969, с.83).

Недостатком такого тепловыделяющего элемента является спиральное дистанционирование по всей длине оболочки, создающее большое гиравлическое сопротивление в рабочей сборке.

Наиболее близким в предлагаемому является твэл реактора на быстрых нейтронах с оболочкой, имеющей в качестве дистанционатора проволоку в виде охватывающей по спирали его наружную поверхность, как, например, у твэла реактора БН-600.

Недостатком такого твэла является: большое гидравлическое сопротивление пучка твэлов в рабочей сборке и наличие свободного объема в нижней части, соизмеримого с высотой сердечника из таблеток делящегося материала, который создает проблемы с удержанием конструктивных элементов, размещенных в оболочке.

Задачей изобретения является снижение гидравлического сопротивления твэла при выполнении максимального возможного свободного объема в его холодной зоне, что особенно важно для ректоров на быстрых нейтронах.

Поставленная задача решается путем размещения спиральных дистанционаторов на части оболочки над сердечником из таблеток делящегося материала, а свободного объема с отражателем - в гладкой трубчатой части твэла.

На чертеже представлены продольные и поперечные разрезы предлагаемого твэла.

Твэл содержит ребристую 1 и гладкую 2 части

Изобретение относится к атомной энергетике. Твэл ядерного реактора на быстрых нейтронах имеет оболочку, выполненную из дистанционированной и гладкой частей, которые соединены через нижний отражатель. Сердечник из таблеток делящегося материала перекрыт фольгой из тугоплавого материала, например из молибдена, а верхний отражтель составляет единую сборочную единицу с шайбой из тугоплавкого материала. В качестве дистанционатора применены ребра или проволока, опоясывающие по спирали наружную поверхность части оболочки твэла. Технический результат - снижение гидравлического сопротивления твэла. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Тепловыделяющий элемент ядерного реактора на быстрых нейтронах, содержащий: оболочку, свободный объем, нижний отражатель, сердечник из таблеток делящегося материала, фольгу, шайбу из тугоплавкого материала, верхний отражатель, разрезную втулку и концевые детали, отличающийся тем, что его оболочка выполнена из двух частей: одна часть снабжена дистанционатором(ами) на наружной поверхности, вторая часть - гладкой, обе части соединены между собой через нижний отражатель, а шайба из тугоплавкого материала составляет с верхним отражателем единую сборочную единицу, причем фольга перекрывает сердечник из таблеток делящегося материала и шайбу из тугоплавкого материала.

2. Тепловыделяющий элемент по п.1, отличающийся тем, что фольга выполнена с продольными гофрами из тугоплавкого материала, например из молибдена.

3. Тепловыделяющий элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве дистанционатора часть оболочки выполнена со спиральными ребрами.

4. Тепловыделяющий элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве дистанционатора применена проволока, которая опоясывает часть оболочки по спирали.