ЧЕХОЛ СБОРКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Советский патент 1969 года по МПК G21C3/07 

Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно к средствам повышения мощности ядерных энергетических реакторов.

В работе ядерных реакторов выравнивание неравномерности поля энерговыделения имеет важное значение, так как в конечном итоге позволяет при той же конструкции реактора и при том же количестве делящегося материала увеличить мощность реактора.

Известны чехлы сборок тепловыделяющих элементов с равномерным распределением выгорающей присадки поглотителя, например бора, которые применяются наряду с регулирующими стержнями, дополнительными стержневыми поглотителями и т. п., компенсирующими избыточную реактивность. Установка сборок с такими чехлами в центре активной зоны позволяет уменьшить коэффициент неравномерности поля энерговыделения по радиусу.

Однако при таком рещений не уменьшается коэффициент неравномерности поля энерговыделения по высоте активной зоны, так как выгорающий поглотитель равномерно распределен по всему чехлу, т. е. по всей высоте активной зоны.

Цель изобретен1ия - создание конструкций с профилированным распределением присадки поглотителя по высоте чехла при упрощении технологии его изготовления. Это достигается изготовлением чехла составным из трех частей, с присадкой поглотителя, равномерно распределенной только в его средней части, высота я положение которой определяются расчетным путем по средней величине поля энерговыделения конкретного реактора.

Такая конструкция позволяет снизить коэффициент неравномерности поля энерговыделения по высоте (Kz), т. е. в конечном счете

увеличить мощность реактора.

Чехол изготовляется из трех жестко соединенных собой частей, например сваркой. Для верхней и нижней частей чехла используется принятый для колкретного реактора конструкционный материал, например цирконий, для средней части - тот же материал, но с присадкой поглотителя, например бора, равномерно распределенной по высоте всей средней части.

Концентрацию выгорающего поглотителя определяют расчетным путем по известно.му закону. Для циркония концентрация бора не превышать 0,2%, так как большая концентрация ухудшает механические свойстВысота средней части чехла и ее положение по высоте всего чехла определяются средней величиной поля энерговыделения /С, которая определяется по формуле

f(Z)rfZ

К Л

где Zтекущая координата по высоте акпивной зоны;

h - высота активной зоны; E(Z) -энерговыделение как функция высоты активной зоны.

Средняя часть чехла должна охватывать ту часть по высоте активной зоны, где величина поля энерговыделения больше средней /С.

Предмет изобретения

Чехол сборки тепловыделяющих элементов, выполненный «з трех жестко соединенных между собой частей, отличающийся, тем, что, с |целью выравнивания энерговыделения по высоте активной зоны, выгорающая присадка поглотителя, например бора, равномерно распределена по высоте только средней части, высоту и положение которой определяют расчетным путем по средней величине поля энерговыделения конкретного реактора.