Исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа Советский патент 1985 года по МПК G21C1/14 

области Изобретение относится к ядерной техники, а точнее к исследовательским водо-водяным ядерным реак торам бассейного типа. Известен исследовательский водоводяной ядерный реактор бассейного типа, содержащий бассейн, корпус активной зоны, активную зону, расположенную в нижней части бассейна, и эжектор, прикрепленный выходным флан цем к корпусу активной зоны flJ. В известном реакторе циркуляция йоды через активную зону реактора обеспечивается эжектором и насосами Причем вода входит в активную зону снизу и направляется вверх. Над активной зоной установлен зонт-отбойник, благодаря которому уменьшается скорость движения воды вверх и снижается интенсивность излучения над бассейном реактора. Для предотвращения всплытия под напором воды тепловьщеляющие сборки (ТВС) прижимаются сверху откидным кассетодержателем Известньй реактор имеет следующи недостатки относительно неудовлетво рительная радиационная обстановка н верхней площадке реактора, обусловленная остаточной активностью т4 и 0 , ограниченный доступ к активной зоне для проведения операций по загрузке экспериментальных образцов, тепловвделякт(их сборок и ампул с изотопами из-за наличия зонта-отбойника и кассетодержателя, ограниченный расход воды через активную зону из-за колебаний ТВС, омываемых потоками теплоносителя. Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа, содержащий активную зону и эжектор, расположенные в нижней час ти бассейна z. В известном реакторе вода проходит активную зону сверху вниз и ухо дит по двум трактам: через эжектор, расположенный горизонтально, - в бассейн и через задерживающую емкость в насосную. Эжектор размеще в нижней полости бассейна под горизонтальной перегородкой с отверстия ми, которая рассредотачивает поток воды по поперечному сеченик бассейн и уменьшает скорость движения ее вверх. 1 Выгрузка и транспортировка ТВС и других изделий с высокой активностью осуществляется с пoмoщью поворотного кронштейна, наклонной трубы и контейнера . Недостатками известного реактора являются: радиационная опасность на верхней площадке реактора, так как время движения воды от активной зоны к поверхности бассейна (4 мин)„ недостаточно для полного распада и% , дополнительная вибрация активной зоны вследствие непосредственного соединения эжектора с корпусом активной зоны, невозможность демонтажа эжектора в случае необходимости его замены или модеряизации реактора без демонтажа активной зоны и горизонтальной перегородки. Целью изобретения являетсяулучшение радиационной обстановки на верхней площадке реактора путцм увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна. Указанная цель достигается , что в известном исследовательском водо-водяном ядерном реакторе бассейного. типа, содержащем активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна, эжектор расположен в части бассейна, противоположной активной зоне параллельно его боковой стенке, и установлен в коробе с отверстиями, которые расположены по высоте между верхним ,торцом эжектора и серединой активной зоны. Благодаря указанной компоновке и оптимальному по высоте расположению отверстий в стенке короба выходящий из коробапоток воды направляется в активную зону, а небольшая часть потока, отражающегося от противоположной стенки бассейна, завихряясь, теряет скорость и медленно поднимается к поверхности бассейна. Это позволяет свести к минимуму содержание 161, „ f9o у поверхв воде изотопов ности бассейна. На фиг.t изображен реактор, продольный разрез-, на фиг.2 - то же,поперечный разрез. Исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа включает бассейн 1. Бак реактора 2 вьшолнен из нержавеющей стали. В нижней части бак имеет горизонтальную перегородку 3, которая ТП-деляет нижнюю полость бассейна 4 от остальной части. На этой перегородке расположены корпус активной зоны 5 и опорная решетк 6, да которой установлены тепловьщелякщие сборки 7, боковой стационарньй отражатель 8 и блоки сменного отража теля 9. В части бассейна, противоположной активной зоне,| на горизонтальной перегородке 3 установлен в вертикальном положении эжектор 10, заключенный в короб 11, служащий для поворот потока воды, выходящей из эжектора и равномерного распределенияводы в объеме бака с помощью отверстий, выполненных в коробе. Верхний ряд отверстий расположен на уровне верхнего торца эжектора, а нижний ряд отверстий - на уровне середины активной зоны. На стенке бака укреплена задерживающая емкость 12. Бак реактора сообщается с бассей;ном-хранилищем 13 с помощью щлюзовог Коридора 14. В конце шлюзового коридора установлены герметичные воро;та 15. Отработанные ТВС из активной зоны реактора переносятся с помощью извес;тных дистанционных инструментов и устанавливаются в ячейки для хранени ТБС 16. Корпус активной зоны 5 и боковой стационарный отражатель 8 пронизьюаю горизонтальные 17 и вертикальные 18 экспериментальные каналы. На выходе горизонтальных каналов расположены шиберы 19. Часть горизонт альных экспериментальных каналов защищена свин цовым щитом 20 для уменьшения в них гамма-излучения. Боковая защита 21 представляет собой стальной экран, расположенный меяеду стенкой бака 2 и корпусом активной зоны 5. Сверху бассейн реактора и бассейнхранилище закрываются настилом 22 и настилом пола зала реактора 23. Циркуляция воды через -активную зону и отражатель реактора обеспечивается эжектором и насосами 1-го контура. Вода входит в активную зону и отражатель из основного объема бассейна и выходит из них снизу в нижнюю полость бассейна 4. Вода . из этой полости всасывается через патрубок задерживающей емкости 12 насосами 1-го контура, охлаждается, подается через напорньй трубопровод 24 в сопло эжектора и затем перемешивается с эжектируемым потоком воды. Смешанный поток воды поступает в основной объем бассейна через .отверстия в коробе 11, направляется в активную зону 5, а меньшая часть потока, ударяясь о противоположную стенку, поднимается. Время подъема активной воды составляет 10 мин. , Технико-экономические преимущества предложенного реактора заключаются в снижении мощности дозы излучения благодаря уменьшению активности воды у поверхности бассейна, определяющейся изотопами N и О , на несколько порядков, т.е. практически до 0. Кроме того, предложенная компоновка эжектора уменьшает вибрацию активной зоны, упрощает монтаж и демонтаж эжектора при замене его, либо при модерНизахщи реактора. Предложенная компоновка реактора и наличие эффективного отражате ля позволяет при том же уровне мощности, как на известном реакторе, повысить потоки тепловых нейтронов на выходе горизонтальных экспериментальных ка- . налов в 2-4 раза и довести их мак- 1Симальное. значение до 2 -10 нейтрон/ .

s

ZJ

It

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОДО-ВОДЯ|НОЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР БАССЕЙНОГО ТИПА, содержащий активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна, отличающийся тем, что, с цепью улучшения радиационной обстановки над бассейном путем увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна, эжектор расположен в части бассейна, противоположной активной зоне параллельно его боковой стенке, и установлен в коробе с отверстиями, которые расположены по, высоте между верхним торцом эжектора и серединой активной зоны.