Орган изменения реактивности ядерного реактора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 497880

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 020773 (21) 1936098/26-25 с присоединением заявки HP (51)) . Ки.2

G 21 С 7/10

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1507.79. Бюллетень Мо 26 (53) УДК 621.039.

° 5(088.8) Дата опубликования описания 150779 (7.2) Авторы изобретения A.Н.Шмелев, Н.В.Исаев и В.М Мурогов

{71) Заявитеиь московский ордена трудового красного знамени инженерно-физический институт (54) ОРГАН ИЗМЕНЕНИЯ РЕАКТИВНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к атомной промышленности и может быть использовано в ядерных реакторах на быстрых нейтронах.

Известен орган системы управления и защиты (СУЗ), содержащий гетерогенные концентрические слои поглотителя и замедлителя, причем поглотитель размещен в наружном слое.

Однако в области активной зоны, примыкающей к введенному органу СУЗ, энергонапряженность горючего заметно меньше по сравнению с более удаленными областями активной зоны. При наличии нескольких органов СУЗ энергонапряженность горючего существенно снижается.

Цель изобретения — увеличение эиергонапряженности горючего в реакторе. ,Цля этого область, содержащая поглотитель нейтронов, окружена областью, содержащей замедляющий материал, такой, например, как графит, бериллий или гидриды металлов. При этом толщина слоя эамедлителя составляет

2-3 длины свободного пробега нейтронов.

В качестве поглотителя нейтронов использован материал, содержащий элементы с резонансным сечением поглощения нейтронов, например, европий, гадолиний и их соединения.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого органа изменения реактивности ядерного реакторат на фиг.2— кривая, характеризующая .поле тепловыделения в области активной эоны, примыкающей к предлагаемому органу.

Орган изменения реактивности включает область 1, содержащую поглощающий материал, и область 2, содержащую замедлитель.

Кривая 3 показывает поле тепловыделения в ячейке размером r = 32 см с расположенным в центре предлагаемым органом, содержащей карбид бора с .радиусом r a7 см в случае, когда область 2 содержит такой же поглотитель нейтронов, как и область 1. Если в области 2 вместо поглотителя разместить замедляющий материал, то поле тепловыделения существенно .выравнивается (кривая 4).

Степень выравнивания зависит от состава области 1 с поглотителем, от материала замедлителя, толщины области 2 и свойства активной эоны, в которой размещен орган. Так, например, при введении области 2 толщиной 2,8 см с замедлителем — окисью

497880

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 411б/62 Тираж 515 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород; ул. Проектная,4 бериллия поле тепловыделения практически выравнивается. Вообще говоря, существует возможность путем подбора материала замедлителя и его толщины обеспечить практически полное выравнивание поля тепловыделения.

Критерием выбора толщийы наружного слоя замедлителя является тре бование, чтобы толщина этого слоя была порядка двух-трех длин свободного пробега нейтронов в данном типе замедлителя. Это условие обеспечит достаточную степень смягчения (замедления) спектра нейтронов, попадающих во внутреннюю область, содержащую поглощающий материал.

Во. внутренней области целесообразно использовать материал, содержащий элементы с резонансным сечением поглощения нейтронов, например, европий, гадолиний и их соединения.

Использование предлагаемого органа в быстрых реакторах обеспечит более плавный, а значит и более оптимальный профиль тепловыделения в активной зоне реактора, что в конечном счете приведет к росту такого технико экономического параметра, как энергонапряженность ядерного горючего.

5 1. Орган изменения реактивности ядерного реактора на быстрых нейтронах, содержащий область с поглотителем нейтронов и область с замедлителем нейтронов, о т л и ч а ю щ и и

10 с я тем, что, с целью увеличения. энергонапряженности горючего в реакторе, область с поглотителем нейтронов расположена внутри области с замедлителем нейтронов.

2. Орган по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что толщина слоя эамедлителя составляет 2-3 длины свободного пробега нейтронов.

3. Орган по пп.1 и 2,о т л и ч аю шийся тем, что в качестве поглотителя нейтронов использован материал, содержащий элементы с резонансным сечением поглощения нейтронов, например, европий, гадолиний и их соединения.