167776. lajstromszámú szabadalom • Gyorsreaktor

5 167776 6 szemlélteti, amelynél az elemek közvetlenül a reaktor alsó és felső részében egymáshoz képest azonos távolságban vannak elrendezve, ugyanakkor a primer és a pótlólagos fűtőelemek a felső és az alsó homlokoldali tenyésztési zónákban a reaktor közepétől a reaktor széle felé távolodva növekvő magassági méretűek, a 17. ábra a 16. ábrának azon kiviteli változata, amelynél a reaktor alsó és felső részében az elemek egymáshoz képest különböző távolságokban vannak elhelyezve, a 18. ábra a primer és a pótlólagos fűtőelemek azon vázlatos képét szemlélteti, ahol a reaktor felső és alsó részében elhelyezett elemek egymáshoz képest különböző távolságban vannak elhelyezve, és a keresztmetszeti profil az aktív zónában sík, míg a homlokoldali zónában lépcsőzetes, a 19. ábra a 18. ábrának azon kiviteli változatát szemlélteti, ahol a reaktor alsó és felső részében közvetlenül elhelyezett elemek egymáshoz viszonyított távolsága különböző, a 20. ábra a reaktor aktív zónája magasságának függvényében keletkezett hőteljesítmény diagramját szemlélteti. A találmány szerinti gyorsreaktort az 1. ábra szemlélteti vázlatosan. A reaktor 1 házában 2 aktív zóna, valamint azt körülvevő oldalsó, valamint alsó és felső homlokoldali 4, 3 és 5 tenyésztési zónák (1. 2. ábra) vannak elhelyezve. Valamennyi 2, 3, 4 és 6 tenyésztési zónában 6 tüzelőanyag kötegek (1. 1. ábra) vannak elhelyezve, amelyeknek fala 8 nyílásokat tartalmaz. Ezek a nyílások a 6 kötegek középső részében a 2 aktív zónák magasságában vannak kialakítva. A 6 kötegek belsejében a 7 sík fölött (1. 3. ábra) — amely a 8 kötegnyílások középpontját metszi — laza illesztéssel 9 fűtőelemek vannak elrendezne. A 9 fűtőelemekkel azonban az említett sík alatt ugyancsak laza illesztéssel pótlólagos 10 fűtőelemek vannak elrendezve. A találmány szerinti gyorsreaktor kiviteli változata szerint a primer fűtőelemeket az említett sík alatt, míg a pótlólagos elemeket ezen sík fölött helyezzük el. Az említett nyílások lehetővé teszik, hogy a bevezető kollektomyílását az aktív zóna keresztmetszetének közelében helyezhessük el, azaz a reaktorban fejlődő hő nagy hatásfokú elvezetését tesszük lehetővé. A hideg hővezetőt a hőfejlesztő elemek legaktívabb részeinek közvetlen közelében vezetjük. Ezáltal a reaktor hő teljesítményét jelentősen növeljük. Ebben van a találmány jelentős előnye. Ezt a teret azért hoztuk létre, hogy a hőelvezető közeg szükséges felhasználódása és a primer, valamint a pótlólagos elemek — amelyek réskitöltő anyaggal vannak ellátva és a gyorsreaktor aktív zónájában vannak elhelyezve — között lehető legnagyobb neutronáramlás biztosítva legyen. A hőelvezető egyik árama — jelen esetben folyékony nátrium — fölfele áramlik, és a 9 fűtőelemeket járja át (1. 3. ábra), majd a 12 kivezető kollektoron át (1. 1. ábra), amely a felső 4 tenyésztési zóna fölött van elhelyezve, lép ki. A hőelvezető közeg második árama lefelé áramlik, a pótlólagos 10 fűtőelemeket járja át (1. 3. ábra) és a pótlólagos 13 kivezető kollektoron át (1. 1. ábra) — amely az alsó homlokoldali 5 tenyésztési zóna alatt van elrendezve — áramlik ki. Annak érdekében, hogy a hőelvezető közeg megfelelő körfolyamata biztosítható legyen és a hőve-5 zetés a primer és a pótlólagos 9 és 10 fűtőelemektől (1. 3. ábra) a hőt elvezesse, a reaktor 14 szivatytyúval van ellátva, (1. 1. ábra), amellyel gyűrű alakú 15 nyomókamra van összekötve, amely a 11 bevezető kollektort veszi körül, valamint külön 16 köz-10 benső hőcserélővel van ellátva, amelyben a forró hőelvezető közvetítő közeget lehűtjük. A lehűlt hőelvezető közeg egy 17 átvezető csatornában gyűlik össze, mely a 14 szivattyú nyomókamrájával van öszszeköttetésben. A reaktorban ezen kívül 18 neutron-15 védő eszköz is el van helyezve, amely az oldalsó 3 tenyésztési zónát veszi körül (1. 2. ábra). A szivattyú, a közbenső hőcserélő és a neutronvédő szerv — amely a találmány szerinti reaktor itt vázolt kiviteli változatában nyer alkalmazást — ön-20 magában ismert és ennek következtében a részletes szerkezeti leírást mellőzzük. Annak érdekében, hogy a találmány szerinti reaktorban a hőelvezető közeg öblítési sebessége a primer és a pótlólagos 9 és 10 fűtőelemek öblítését (1. 25 3. ábra), amelyek a reaktor tengelyétől távolabb vannak elhelyezve, és azokét is, amelyek a reaktor tengelyéhez közelebb fekszenek, kellőképpen biztosítsa, azaz hogy a 2 aktív zóna részére igen megbízható hőelvezetést biztosítson, a zóna teljes magas-30 ságára nézve, igen célszerű 9 és 10 fűtőelemeket egymástól különböző távolságra elhelyezni, miáltal a közöttük levő rés nagysága is változik. Ezáltal az a távolság, amellyel a fűtőelemeket egy kötegen belül elrendezzük, változtatható vagy állandó értékű 35 lehet. Az alábbiakban ismertetendő kiviteli példa esetében a fűtőelemeknek egymáshoz viszonyított távolsága egy-egy kötegen belül konstans. Annak érdekében, hogy ezt a célt megvalósíthas-40 suk, a fűtőelemek olyan elrendezése hatásos, amelynél ezen elemek keresztmetszetének profilja különböző alakú, más szóval az aktív zónában és a homlokoldali tenyésztési zónákban elhelyezett fűtőelemek magassága állandó lehet vagy radiális irány-45 ban a magassági méret változtatható. Olyan kiviteli változatot javasolunk, amelynél a primer 9 és 19 fűtőelemek a 2 aktív zónában, vagy pedig a felső homlokoldali 4 tenyésztési zónában egymáshoz képest olyan távolságban vannak elren-50 dezve, amely a reaktor függőleges tengelye irányában növekvő. Emellett a 2 aktív zónában és a 4 homlokoldali zónában az elemek egymástól való kölcsönös távolsága egyenlő vagy eltérő, mint ahogy ezt az 5. ábra szemlélteti. 55 Egy korábbi kiviteli változat szerint a primer 9 fűtőelemek (1. 6. ábra) a 2 aktív zónában úgy vannak elhelyezve, hogy azoknak végei lépcsőzetes keresztmetszeti profilt alkotnak, amelyben az elemek 60 magassága a reaktor függőleges tengelyéhez közeledve csökken. A felső homlokoldali 4 tenyésztési zóna 19 fűtőelemei ugyancsak lépcsőzetes keresztmetszeti profilt alkotnak, azonban itt az elemek magassága azonos. Emellett azonban a 9 és a 19 fűtő-65 elemek közti távolság a 2 aktív zónában és a felső 3