167776. lajstromszámú szabadalom • Gyorsreaktor
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. VIII. 30. Közzététel napja: 1975. VII. 28. Megjelent: 1977. I. 31. (IU—269) 167776 Nemzetközi osztályozás: G 21 c 1/02; 3/22 Iljunin Vladimir Grigorievich mérnök-fizikus, Obninsk Kaluzhskoi Oblasti, Murogov Viktor Mikhailovich mérnök-fizikus, Obninsk Kaluzhskoi Oblasti, Shmelev Anatoly Nikolaevich mérnök-fizikus, Moszkva, Szovjetunió Gyorsreaktor A találmány tárgya magfizikai reaktor, főleg gyorsreaktor. Már ismeretesek olyan gyorsreaktorok, amelyekben az aktív zónát, valamint az azt oldalirányban felső és alsó homlokoldalon körülvevő tenyésztési 5 zónákat behelyezhető fűtőelemekkel ellátott tüzelőanyag kötegek alkotják. Ezeket hőelvezető közeg veszi körül, amelyet bevezető kollektoron át vezetnek be a reaktorba, majd onnan egy kivezető kollektoron át vezetik ki, amely a felső tenyésztési zó- 10 na fölött van elhelyezve. (L. pl. BH 600 J. E. Bagdasarow: „Technische Probleme der Schnellreaktoren", Atomisdat, 1970.) Az említett ismert reaktorban a hőelvezető közeget 15 olyan bevezető kollektorba vezetik be, amely az alsó homlokoldali tenyésztési zónában van elrendezve, és ameljSsazon fűtőelemekhez áramlik, amelyek az alsó homlokoldali tenyésztési zónában elhelyezett tüzelőanyag kötegekben vannak elhelyezve. A hőelve- 20 zető közeg ezután fölfelé áramlik, átöblíti a fűtőelemeket, amelyek a reaktor aktív zónájában levő tüzelőanyag kötegekben az oldalirányban levő tenyésztési zónákban és a felső homlokoldalon levő tenyésztési zónában vannak elhelyezve. Miután a hő- 25 elvezető anyag az említett elemek által keltett hőt már fölvette, a felső homlokoldali tenyésztési zónában elhelyezett kivezető kollektornyíláson át áramlik ki. A fent vázolt ismert szerkezet kialakítás esetében 30 a reaktor energiateljesítménye nem növelhető lényegesen a kritikus tömeg növelése nélkül. Mint ismeretes, adott térfogatú hengeres reaktor kritikus tömegének minimuma az aktív zóna átmérőjének a magassági mérethez viszonyított mértékétől függ, azaz D/Z »Í 1. Az ilyen reaktorok kivitelezésénél gyakorlatilag a magassági méretet csökkentik, míg az átmérőt az optimális méretnél nagyobbra választják, ami a tüzelőanyag energiasűrűségének növeléséhez vezet. Emellett viszont jelentősen megnő a kritikus tömeg. Ez viszont ezen szerkezeti kialakításnál hátrányt jelent, különösen olyan reaktoroknál, ahol az aktív zónában nagy a neutron veszteség. A nagy reaktornál a leglényegesebb konstrukciós követelmények az aktív zóna átmérőjének csökkentésére irányulnak, ami a reaktor magjának menesztésével és ebből következőleg a reaktor aktív zónájának legnagyobb teljesítményével függ össze (BH — 600 W <: 1500 MW el). Célunk, hogy a találmánnyal az említett hátrányokat csökkentsük. Olyan gyorsreaktort javasolunk, amelynek hőleadó rendszere lehetőséget nyújt arra, hogy a reaktor aktív zónájának teljesítményét kritikus tömeg jelentős növelése nélkül növelhessük, és hogy a reaktor teljesítményét jelentős mértékben — W« 5000 MW — teljesítményszintre emelhessük. A kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy a találmány szerinti gyorsreaktorban, amelyben mind az aktív zónát, mind az azt körülvevő oldalsó, alsó 167776 1
