Устройство для изменения нейтронного потока Советский патент 1984 года по МПК G21C7/06 

Изобретение относится к области управления реакторами, преимущественно к устройствам регулирования потока тепловых нейтронов и может быть использовано для согласования мощности реактора с тепловой мощностью испытываемого прибора.

Известно устройство непрерывного регулирования потока нейтронов изменением давления нейтронопЬглощающего газа (например ВКз или Ие) в облочке вокруг испытываемого прибора Си.

Главным недостатком известного устройства является сложность системы управления, требующей надежных уплотнений, запорно-регулирующей арматуры, перекачивающих насосов, средств очистки газа от продуктов ядерной реакции с нейтронами. Кроме того, применение газа BFj осложняется его токсичностью, а Не дорогостоимостью.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство для изменения нейтронного потока, содержащее орган регулирования, заполненный нейтронопоглощающей жидкостью С2.

Недостатком этого устройства яв.ляется узость диапазона регулирования, особенно при необходимости прецезионного регулирования величины нейтронного потока.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства путем расширения диапазона регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для изменения нейтронного потока, содержащем орган регулирования, заполненный нейтронопоглощаюи1ей жидкостью, орган регулирования выполнен в виде тепловой трубы, корпус и фитиль которой изготовлены из нейтронопрозрачного материала.

На чертеже изображено устройство для изменения нейтронного потока.

Вокруг испытываемого прибора 1 размещена регулируемая тепловая труба 2, корпус 3 и фитиль 4 которой выполнены из нейтронопрозрачного вещества, например ниобия, а в качестве жидкого теплоносителя используется нейтронопоглощающее вещество, например кадмий, 5. Вывод на режим тепловой трубы осуществляется с помощью нагревателя 6. Как известно, изменение расхода жидкости в тепловых трубах может производиться закиг канием и размыканием капиллярных каналов фитиля, путём их сжатия либо магнитной силой, либо устройством перемещающим поршень.

Устройство работает следующим образом.

Сначала происходит вывод на режим тепловой трубы с помощью нагревателя б. Нейтронопоглощающая жидкость поднимается по капиллярным каналам фитиля 4 в зону испарения тепловой трубы, там превращается в пар, который, в свою очередь, опускается вниз и конденсируется на поверхности нейтронопоглощающее вещество 5. В связи с тем, что скорость движения нейтронопоглощакицей жидкости по капиллярам фитиля величина-постоянная, эффективность устройства для регулирования варьируют путем изменения массового расхода нейтронопоглсяцающей жидкости по фитилю известными способами. Изменение массового расхода приводит к изменению толщины пленки нейтронопоглощающей жидкости, стекающей по стенкам тепловой трубы, а то, в свою очередь, сказывается на эффективности самого устройства для регулирования.

С целью обоснования эффективности предлагаемого устройства был проведен расчет относительно ослабления потока нейтронов при использовании в качестве теплоносителя тепловой трубы жидкого кадмия.

В случае наличия жидкого кадмия в фитиле тепловой трубы толщиной 0,5-1,0 мм кратность ослабления составляет -(50-100).

Предлагаемое устройство непрерывного регулирования потока нейтронов позволяет плавно изменять нейтронный поток в широком диапазоне.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА, содержащее орган регулирования, заполненный нейтронопоглощаюцей жидкостью, о тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства путем расширения диапазона регулирования, орган регулирования выполнен в виде тепловой трубы, корпус и фитиль которой изготовлены из нейтронопрозрачного материала. 1 00 4 О5 СО