Регулирующая сборка ядерного реактора Советский патент 1978 года по МПК G21C7/10 

Изобретение относится к атомной промышленности I может быть использовано для усовергпеиствования систем управления и защиты ядерны.х реакторов. Обычно исполнительные органы систем управления и защиты ядерных реакторов выполняют в виде отдельных стержней круглой или иной формы или сборки из несколь-, ких таких стержней, содержащих материалы, сильно поглощающие нейтроны, например материалы па основе бора. Известна регулирующая сборка, состоящая из треугольных металлических трубок, заполненных брикетами поглотителя нейтронов. Трубки соединены с полостью для сбора газа, выделяющегося при сгорании поглотителя, расположенной выще верхнего торца активной зоны при полностью погруженной в эту зону сборке. Ресурс работы сборки определяется моментом времени, к которому давление газа внутри трубок и газовой полости достигает предельно допустимого значения (определяемого прочностью оболочек стержней или газовой полости). Давление газа при прочих равных условиях -зависит от размера газовой полости и количеста выделяющегося при выгорании поглотителя газа. При глубоком выгорании поглотителя, характерном для современных ядерных реакторов, объем газовой полости становится сравнимым с объе.мом поглотителя. Однако для обеспечения необходимого ресурса работы известной регулирующей сборки в условиях глубокого выгорания поглотителя газовую полость размещают в торцовой части сборки, что существенно увеличивает общую длину регулирующей сборки (примерно на величину, равную высоте столба поглотителя). Увеличение длины регулирующей сборки приводит к увеличению высотных габаритов реактора, а следовательно, и установки в пелом, что является нежелательным по конструктивным и экономическим соображениям. Вследствие этого приходится ограничивать длину и ресурс работы регулирующей сборки. Предлагаемая регулирующая сборка ядерного реактора отличается тем, что общая газовая полость расположена между элемента.ми с поглощающим материалом,; герметично сообщенны.ми с этой полостБЮ. Такое выполнение сборки позволяет:; существенно уменьщить ее длину (на величину, равную длине газовой полости), а следовательно, и высотные габариты реактора при сохранении или увеличении ресурса ее работы и практически неизменном радиусе активной зоны.

Последнее обусловлено тем, что объем поглотителя регулируюш,ей сборки составляет весьма малую долю от объема всей активной зоны. Поэтому дополнительное (Увеличение объема активной зоны за счет размещения газовой полости в центре сборки с объемом, равным или большим (в целях увеличения ресурса регулирующей сборки) объема поглотителя, практически не скажется на увеличении радиуса активной зоны.

На фиг. 1 показана предлагаемая регулирующая сборка, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, .поперечный разрез

Регулирующая сборка подвешена к приводному устройству за верхнюю головку 1. Каждый стерженек 2 регулирующей сборки содержит поглощающий материал, заключенный в герметичную оболочку 3. Стержни соединены трубками 4 с общей газовой полостью 5, расположенной между стержнями. Выделяющийся в процессе сгорания поглощающего материала газ заполняет свободное пространство стержней и объем общей газовой полости.

При полном введении в активную зону регулирующей сборки она удерживается упором 6 за верхний торец 7 направляющего канала 8, и верхний и нижний торцы регулирующей сборки практически совпадают с верхним и нижним торцами активной зоны.

Формула изобретения

Регулирующая сборка ядерного реактора, содержащая несколько элементов с поглощающим нейтроны материалом и общую для всех элементов полость для сбора газов, отличающаяся тем, что, с целью сокращения длины сборки и увеличения ресурса ее работы, общая полость для сбора газа расположен между элементами с поглощаюнхим матери а ло.м.

А

Верхняя граница Тйй иктибной зоны

А-А

Нижняя граница активной зоны

8