166876. lajstromszámú szabadalom • Gyorsreaktor

MAGTÁR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. V. 11. (IU—267) Közzététel napja: 1975. I. 28. Megjelent: 1976. VII. 31. 166876 Nemzetközi osztályozás: G 21 c 1/02 Iljunin Vladimir Grigorievich mérnök, Obninsk Kaluzhskoi oblasti, Kuznetsov Igor Alexeevich mérnök, Obninsk Kaluzhskoi oblasti, Murogov Viktor Mikhailovich mérnök, Obninsk Kaluzhskoi oblasti, Silaev Jury Vasilievich mérnök, Moszkva, Shmelev Anatoly Nikolaevich mérnök, Moszkva, Szovjetunió Gyorsreaktor A találmány tárgya atomreaktor, különösen gyorsreaktor, villamos energiát előállító atomerőművekben való alkalmazásra. J. E. Bagdasairov „Technische Probleme bei schnellen Reaktoren" (Verlag Atomizdat, 1969.) című könyvének 236. oldalán BN—350 típusú gyorsreaktort ismertet. Az ismertetett gyorsreaktor hasadási zónája hűtőközeggel körüláramoltatott üzemanyagelemeket tartalmazó üzemanyagtartályok készleteként van kialakítva. Az üzemanyagelemek homogén üzemanyagot, uránoxidot tartalmaznak. Az ismert gyorsreaktor hiányossága, hogy konverziós tényezője, jóllehet értéke 1 fölött van, lényegesen kisebb, mint a fémes üzemanyagú reaktoroké. Ugyanakkor fémes üzemanyagú üzemanyagelemek használata lehetetlen vagy legalábbis igen nehéz. Ez azzal függ ősze, hogy a hőcirkulációs körben megfelelő paramétereket kell biztosítani, és így az üzemanyagelemek burkolatának maximális hőmérséklete 680—720 °C-ot is elérhet, ugyanakkor a fémes üzemanyagra, illetve az üzemanyag és a burkolat érintkezési helyére megengedett maximális hőmérséklet alacsony (a túlfűtési tényezőktől eltekintve 570—610 °C, illetve 490—510 °C). A találmány célja olyan gyorsreaktof létrehozása, amely mentes a fenti hiányosságoktól. A találmány feladata a hűtőközeg megfelelő hőmérsékleti paramétereinek megtartása mellett növelt tenyésztési rátájú gyorsreaktor létrehozása. A- feladat találmány szerinti megoldását olyan 5 gyorsreaktor képezi, amelynek hasadási zónájában üzemanyagelemeket — különösen rúd alakú üzemanyagelemeket — tartalmazó, hűtőközeggel átáramoltatott hőfejlesztő üzemanyagtartályok vannak, és amelynél a találmány értelmé-10 ben az üzemanyagtartályok legalább egy része (a hűtőközeg áramlási iránya szerint) legalább két eltérő hűtőközeghőmérsékletű tartományra van osztva, mikoris az alacsonyabb hűtőközeghőmérsékletű tartományban levő üzemanyagban 15 a nehéz magok vagy a hasadó izotópok sűrűsége nagyobb, mint a magasabb hűtőközeg hőmérsékletű tartományban levő üzemanyagban. Az alacsonyabb hűtőközeg hőmérsékletű tartományban célszerűen fémes üzemanyagot, kü-20 lönösen uránt, a magasabb hűtőközeg hőmérsékletű tartományban célszerűen keramikus üzemanyagot, célszerűen plutóniumot, alkalmazunk. A fémes üzemanyagot tartalmazó tartomány magassága az üzemanyagtartály magasságának cél-25 szerűen 0,3—0,7-szeresét teszi ki. Ha az említett eltérés a hasadó izotópok sűrűségében van, az alacsonyabb hűtőközeg hőmérsékletű tartományban célszerűen nagyobb ke-30 resztmetszetű üzemanyagelemeket alkalmazunk, 166876