Устройство для изменения нейтронного потока Советский патент 1983 года по МПК G21C7/06 

Изобретение относится к управле нию реакторами, преимущественно к устройствам регулирования потока тепловых нейтронов, и может быть использовано для согласования мощности реактора с тепловоймощностью испытываемого прибора.

Известно устройство непрерывного регулирования реактора изменением давления нейтронопоглошающего газа, например Ю.бР- И .

Однако для эффективного использования данного устройства рабочие давления газа составляют несколько МПа, что снижает безопасность его эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению , по технической сущности являе.тся устройство для изменения нейтронного потока, содержащее полость регулирования, заполненную адсорбентом нейтронопоглощающего вещества, соединенную с балластной емкостью, и средства для изменения температуры адсорбента 2 .

Необходимый для обеспечения работы данного устройства интервал регулирования температуры составляет 600-ЮОО к, что снижает надежность его работы. Кроме того, при использовании пары пиролитический графит - щелочной металл возможная кратность ослабления лежит в узком диапазоне, что вызывает необходимость увеличивать толщину адсорбента.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для изменения нейтронного потока путем снижения рабочего диапазона температур без увеличения давления.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для изменения нейтронного потока, содержащем полость регулирования, заполненную адсорбентом нейтронопоглощающего вещества, соединенную с балластной емкостью, и средства для изменения температуры адсорбента, адсорбент в полости егулирования выполнен из активиованного угля, а балластная емость заполнена активированным угем с адсорбированным в нем трехтористым бором.

Выбор в качестве рабочей пары активированного угля и трехфторисого бора снижает температуру сорбии и десорбции газа на адсорбенте. аличие адсорбента в балластной емости позволяет увеличить массу ейтронопоглощающего газа. При этом

давление BF в устройстве не превышает 30 кПа. Кроме того, использование трехфтористого бора в качестве нейтронопоглощающего газа позволяет увеличить кратность ослабления нейтронного потока данным устройством.

На фиг. 1 изображен общий вид описываемого устройства, а на фиг.2кривые зависимости удельной концентрации BF в активированном угле, что определяет кратность ослабления нейтронного потока, от давления трехфтористого бора при различных температурах адсорбента в полости регулирования.

Полость регулирования 1 вокруг испытываемого прибора 2, заполненная активированным углем 3, соединена с балластной емкостью 4, также заполненной активированным углем с адсорбированным в нем трехфтористым бором. Кратность ослабления нейтронного потока зависит от температур адсорбентов, задаваемых нагревателями 5 и 6 в полости регулирования и в балластной емкости.При увеличении температуры адсорбента в балластной емкости с одновременным снижением температуры адсорбента в полости регулирования происходит десорбция -нейтронопоглощающего вещества в балластной емкости с адсорбцией его в полости регулирования . Обратный процесс происходит при уменьшении температуры адсорбента в балластной емкости с одновременным увеличением температуры адсорбента в полости регулирования Интервал изменения температуры от ,при которой происходит адсорбция, до - температуры почтги полной десорбции.

Из экспериментальных изотерм адсорбции и указанных п эраметров следует, что кратность ослабления устройства составляет «vlO .раз.

Данное устройство непрерывного регулирования нейтронного потока работает при пониженных температурах (300-550 к) и давлениях нейтронопоглощающего вещества (0-30 кПа), что повышает его нгщежность и безопасность работы с ним в реакторных условиях. Снижение рабочих температур не сужает интервал регулирования кратности ослабления и позволяет плавно изменять плотность потока тепловых нейтронов на три порядка.

/TTjff j fffg

д ол

0.

ffj- ui

Ir

.1

rW

50

tS9 A i Pirrr

(fiuil

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА, содержащее по(Л О. N о эо :о лость регулирования, заполненную йд« сорбентом нейтронопоглощающего вещества, соединенную с балластно.й емкостью,и средства для изменения температуры адсорбента, отличающее ся тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации путем снижения рабочего диапазона температур без увеличения давления, адсорбент в полости регулирования выполнен из активированного угля а балластная емкость заполнена активироBaHHfcjM углем с адсорбированньот в нем трехфтористьпи бором. J