Система прокачки газа-носителя тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора

 

Использование: в конструкции термоядерного реактора. Сущность изобретения: предложена система прокачки газа-носителя тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора через бридинговую зону, состоящую из секторов, каждый из которых имеет зону литийсодержащей керамики и бериллиевую зону. Система содержит контур прокачки по трубкам с керамической засыпкой, образующим зону литийсодержащей керамики, и контур прокачки через бериллиевую засыпку между трубками, образующую бериллиевую зону. Вход контура прокачки через бериллиевую зону первого сектора является входом системы прокачки, а выход контура прокачки через зону литийсодержащей керамики упомянутого сектора является выходом системы. Выход контура прокачки через бериллиевую зону последнего сектора соединен с входом контура через зону литийсодержащей керамики упомянутого сектора. Вход контура прокачки через бериллиевую зону каждого последующего сектора соединен с выходом контура предыдущего сектора, а вход контура прокачки через зону литийсодержащий керамики каждого предыдущего сектора соединен с выходом контура каждого последующего сектора. Технический результат - увеличение времени нахождения газа-носителя в бридинговой зоне за счет его последовательного прохождения бериллиевой зоны и зоны литийсодержащей керамики. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано в термоядерных реакторах.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является система прокачки газа-носителя тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора через бридинговую зону, состоящая из секторов, каждый из которых имеет зону литийсодержащей керамики и бериллиевую зону, содержащая контур прокачки по трубкам с керамической засыпкой, образующим зону литийсодержащей керамики, и контур прокачки через бериллиевую засыпку между трубками, образующую бериллиевую зону (ITER Breeding Blanket Design, Assembly & Fabrication (Module 11) J Mustoe, EFET/NNC, ITER Blanket Task Meeting, Garching 26^th-30^th Jan 1998).

В известной системе прокачки газа-носителя через бридинговую зону контур прокачки газа-носителя через бериллиевую зону и контур прокачки газа-носителя через зону литийсодержащей керамики выполнены в виде коллекторов, которые осуществляют параллельный подвод и отвод газа-носителя к каждому сектору, а в секторе отдельно к каждой зоне модуля.

Недостаток известной конструкции заключается в низкой эффективности вывода трития, так как в бридинговой зоне модуля прокачка газа-носителя осуществляется пропусканием через все бериллиевые зоны, а также через зоны, литийсодержащие керамику одновременно, в результате чего процесс насыщения тритием в каждой бериллиевой и зоне литийсодержащей керамики бридинговой зоны достигает определенного невысокого уровня, при этом контур прокачки (распределения) газа-носителя характеризуется неравномерностью прокачки и кратковременностью нахождения газа-носителя в бридинговой зоне, что не позволяет интенсифицировать процесс воспроизводства.

Задачей настоящего изобретения является создание системы прокачки газа-носителя в тритийвоспроизводящем модуле бланкета термоядерного реактора, которая позволяет интенсифицировать процесс воспроизводства трития и повысить надежность термоядерного реактора.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, является увеличение времени нахождения газа-носителя в бридинговой зоне за счет его последовательного прохождения бериллиевой зоны и зоны литийсодержащей керамики.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной системе прокачки газа-носителя тритийвопроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора через бридинговую зону, состоящую из секторов, каждый из которых имеет зону литийсодержащей керамики и бериллиевую зону, содержащей контур прокачки по трубкам с керамической засыпкой, образующим зону литийсодержащей керамики, и контур прокачки через бериллиевую засыпку между трубками, образующую бериллиевую зону, вход контура прокачки через бериллиевую зону первого сектора является входом системы прокачки, а выход контура прокачки через зону литийсодержащей керамики упомянутого сектора является выходом системы прокачки, при этом выход контура прокачки через бериллиевую зону последнего сектора соединен с входом контура прокачки через зону литийсодержащей керамики упомянутого сектора, причем вход контура прокачки через бериллиевую зону каждого последующего сектора соединен с выходом упомянутого контура предыдущего сектора, а вход контура прокачки через зону литийсодержащий керамики каждого предыдущего сектора соединен с выходом упомянутого контура каждого последующего сектора.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема системы прокачки газа-носителя, где пунктирной линией показан контур прокачки газа-носителя через бериллиевую зону, а сплошной линией - контур прокачки газа через зону литийсодержащей керамики; на фиг.2 представлен вид сзади тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора; на фиг.3 представлен вид сектора бридинговой зоны.

Система прокачки газа-носителя тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора через бридинговую зону выполнена следующим образом.

Бридинговая зона тритийвоспроизводящего модуля бланкета состоит из секторов 1, каждый из которых имеет зону 2 литийсодержащей керамики в виде трубок с керамической засыпкой и бериллиевую зону 3 в виде бериллиевой засыпки, заполняющей объем между трубок 2 с керамической засыпкой. С трех сторон бридинговая зона охвачена первой стенкой 4, выполненной в виде корпуса, закрепленного на задней стенке 5. Система прокачки газа-носителя через бридинговую зону содержит контур 6 прокачки газа-носителя через бериллиевую зону 3, содержащий патрубки 7, которые установлены на задней стенке 5 модуля. Патрубки 7 служат для соединения выхода контура прокачки 6 из бериллиевой зоны 3 каждого сектора 1 со входом в контур прокачки 6 бериллиевой зоны 3 следующего сектора 1. Патрубок 7 на выходе контура прокачки 6 из бериллиевой зоны 3 последнего сектора 1 соединен с входом в контур 8 прокачки газа-носителя через зону 2 литийсодержащей керамики. Контур 8 прокачки газа-носителя через литийсодержащую керамику зону 2 содержит патрубки 9, установленные на задней стенке 5 модуля. Патрубки 9 служат для соединения выхода из контура прокачки 8 зоны 2 каждого предыдущего сектора 1 с выходом из контура прокачки 8 зоны 2 каждого последующего сектора 1. При этом патрубок 10 на входе контура 6 прокачки через бериллиевую зону 3 первого сектора 1 является входом в систему прокачки газа-носителя через бридинговую зону модуля, а патрубок 11 выхода контура 8 прокачки через зону 2 первого сектора 1 служит выходом системы прокачки газа-носителя через бридинговую зону модуля бланкета.

Система прокачки газа-носителя через бридинговую зону тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора работает следующим образом.

Под действием нейтронного потока в бридинговой зоне в процессе реакции деления из керамики при температуре от 250 до 600°С происходит выделение трития.

Газ-носитель, проходящий через контур 6 прокачки, проходит через все секторы 1 модуля по материалу размножителю через бериллиевые зоны 3, затем в обратном порядке следует через секторы 1 по материалу бридера через зону 2 литийсодержащей керамики и по патрубку 11 первого сектора 1 отводится в магистраль для дальнейшего разделения.

Организация системы прокачки газа-носителя через бридинговую зону модуля таким образом, что газ-носитель протекает через зоны литийсодержащей керамики только после прохождения им материала размножителя в бериллиевых зонах во всех секторах модуля, увеличивает концентрацию трития в газе-носителе и повышает эффективность выделения трития из бланкета. Возможность установки магистралей подачи и отвода газа-носителя за пределами модуля позволяет значительно увеличить объем размещения материала размножителя в модуле, что также повышает коэффициент воспроизводства трития.

Таким образом, предлагаемая система прокачки газа-носителя через бридинговую зону тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора позволяет увеличить время нахождения газа-носителя в бридинговой зоне за счет его последовательного прохождения бериллиевой зоны и зоны литийсодержащей керамики, что повышает эффективность вывода трития из бланкета.

Формула изобретения

Система прокачки газа-носителя тритийвоспроизводящего модуля бланкета термоядерного реактора через бридинговую зону, состоящую из секторов, каждый из которых имеет зону литийсодержащей керамики и бериллиевую зону, содержащая контур прокачки по трубкам с керамической засыпкой, образующим зону литийсодержащей керамики, и контур прокачки через бериллиевую засыпку между трубками, образующую бериллиевую зону, отличающаяся тем, что вход контура прокачки через бериллиевую зону первого сектора является входом системы прокачки, а выход контура прокачки через зону литийсодержащей керамики упомянутого сектора является выходом системы прокачки, при этом выход контура прокачки через бериллиевую зону последнего сектора соединен с входом контура прокачки через зону литийсодержащей керамики упомянутого сектора, причем вход контура прокачки через бериллиевую зону каждого последующего сектора соединен с выходом упомянутого контура предыдущего сектора, а вход контура прокачки через зону литийсодержащей керамики каждого предыдущего сектора соединен с выходом упомянутого контура каждого последующего сектора.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3