Устройство для регулирования тепловыделения в канале активной зоны ядерного реактора Советский патент 1983 года по МПК G21C7/06 

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано для усовершенствования конструкции . устройств для регулирования тепловьщеления в каналах ядерных реакторов .

Известно применение экранов различной толщины из различного материала для уменьшения тепловьаделения ,в экспериментальном канале, заранее устанавливаемых вокруг испытуемого прибора l . . Однако при использовании экранов этой конструкции невозможно .регулирование тепловыделения в процессе эксперимента.

Известно также устройство для непрерывного регулирования тепловыделения при помощи заполненных поглощающим газом каналов в активной зоне 2 .

Известная конструкция устройства для регулирования тепловьщеления в канале активной зоны ядерного реактора, где размещен испытуемый прибор, содержит вокруг этого прибора оболочку, заполненную нейтронопоглощающим, например газообразным веществом, и систему, обеспечивающую изменение концентрации нейтро нопоглощающего вещества.

Недостатком этого устройства является сложность системы управления требующей надежных уплотнений задорно-регулирующей арматуры, переключающих насосов, средств очистки газа. :от,продуктов ядерной реакции с нейтронамд. Кроме того, применение в качестве поглощакхцего газа, например, lOgv осложняется его токсичностью, а ЗНе - дорогостоимостью

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности регулирования тепловьщеления в канале. Эта цель достигается тем, что внутри оболочки. В области активной зоны, размещен блок из нейтронопрозрачного вещества, например пиролитического графита с кристаллографической осью С , параллельной оси канала, и резервуар вне активной SOHB с нейтронопоглощагацим веществом, которые объединены в автономный вакуумированный объем и снабжены нагревателями для управления удельным содержанием нейтронопогловданхцего вещества..Кроме того, в качестве нейтронопоглощающего вещества используют

,вещества, образующие слоистые соединения с пиролитическим.графитом/ например бромистый .кадмий.

На чертеже изображено устройство для регулирования те-пловьщеления в канале реактора.

Ободочка 1 вокруг испытуемого прибора 2, содержащая блок 3 из матт рицы слоистого соединения, например пиролитического графита, удерживаемый .-пружиной 4, сообщена с резервуаром, заполненным нейтронопоглсадакиим веществом 5, например цезием. На оболочке и.резервуаре установлены нагреватели. 6 .и 7.

5 Изменение тепловьщеления в испытуемом приборе осуществляется следующим образом.

Нагревателем 6 поддерживают постоянную температуру матрицы слоистого соединения. Нагреватель 7 в объеме резервуара и оболочки создает необходимое давление паров нейтронопоглощагсщего вещества, которое . сит от температуры резервуара. Нейтро нопогло1иа:ющее вещество , взаимодействуя с- матрицей слоистого соединения, располагается мономолекулярными плоскостями, раздвигая плоскости гексаQ гонов матрицы, что приводит к

микроскопическому расширению блока и сжатию удерживающей пружины. A6f сорбция нейтронопоглощаквдего вещест-ва происходит до тех пор, пока давj ления, задаваемые, с одной стороны нейтронопоглощающим веществом из резервуара, и, с другой стороны, слоистым соединением, не уравнове-,сятся. Регулируя температуру нейтро-.;

Q нопоглощающего вещества при фиксированной температуре слоистого соеди- . нения, можно изменять удельное содержание нейтронопоглощаняцего вещества в слоистом соединении, т.е. задавать степень ослабления нейтрон-. ного потока, или требуемое тепловыделение в испытуемом приборе.

Предлагаемое устройство позволя,ет плавно регулировать тепловыделе50 ни,е в экспериментальном канале. При использовании в качестве нейтронопоглощающего вещества элементов или их соединений 7 например бромистого кадмия или хлористого бора, имеющих 55,большее сечение поглощения тепловых нейтронов, можно увеличить эффективность регулирования.

„УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОШДЕЛЕНИЯ В КАНАЛЕ АКТИВНОЙ ЗОНЫ- ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, где размещен испы- тьшаемый прибор, содержаще'е вокруг этого прибора оболочку, заполненную нейтронопоглощакщим, например, газо- образнвм веществом и систему, обес- 'печивающую изменение концентрациинейтронопоглощакщего вещества, о т- личающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности регулирования гепловьаделе- ния в канале, внутри оболочки в области активной зоны размещен блок из нейтронопрозрачяогр вещества,. например пиролитическоа^о графита с кристаллографической осью *"С ' ' параллель,ной оси канала, и резервуар вне активной зоны с нейтронопог- лощакждим веществом, которьае объели- • нены в автономный вакуумированный объем и снабжены нагревателями для управления удельньм содержанием нейтронопоглощакяцего вещества.2. Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что, в качестве нейтронопоглощающего вещества используют вещества, образующие сйоистые соединения с пиролитическим графитом, например бромистый кащмий.§(ОСbсд00'со сог>&