DE1041609B - Atomkernreaktor mit Gaskuehlung - Google Patents

Description

Bei den üblicherweise verwendeten Reaktoren mit festen Spaltstoffen haben die Spaltstoffelemente vorzugsweise die Form von zylindrischen Stäben oder von Platten. Sie werden durch mechanische Hilfsmittel an einen bestimmten Ort der Reaktionszone gebracht, und nach Erschöpfung des Spaltstoffes werden diese Spaltstoffelemente mittels besonderer Schleusenvorrichtungen als Ganzes aus dem Reaktor entfernt. Eine kontinuierliche Erneuerung des Spaltstoffes ist also bei solchen Anlagen noch nicht durchführbar.

Reaktoren mit flüssigen Betriebsstoffen erfordern entweder die Lösung oder Suspension der Spalt- oder Brutstoffe in flüssigen Metallen oder in schwerem Wasser. Solche homogenen Reaktoren sind wegen der teueren Materialien, die bei ihrem Aufbau und Betrieb verwendet werden müssen, bis heute noch nicht wirtschaftlich ausnutzbar.

Zur Ermöglichung einer kontinuierlichen Erneuerung des festen Spaltstoffes und einer kontinuierliehen Entnahme des erschöpften Spaltstoffee ist bereits vorgeschlagen worden, dem in chemischer Verbindung, Legierung oder Mischung vorliegenden Spaltstoff die Gestalt von kleinen Formkörpern, z. B. Kugeln, Zylindern, Hohlkugeln oder Hohlzylindern, zu geben. Ein mit solchem Schüttgut beschickter Reaktor kann mit Einrichtungen, z. B. Schütte!rosten, Schnecken od. dgl., versehen werden, die es ermöglichen, die kleinen Formkörper nach ihrer Erschöpfung an Spaltstoff wieder zu entfernen, wodurch eine kontinuierliche Entladung des Reaktors ermöglicht wird, bei der immer nur relativ kleine Mengen von radioaktiven Substanzen anfallen.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Leistung derartiger Reaktoren — es sind sowohl solche mit Gas- wie auch solche mit Flüssigkeitskühlung bekanntgeworden — stark schwankt. Hierfür sind als Ursache zwei Umstände erkannt worden. Durch das Kühlmittel wird nämlich die Reaktorfüllung mehr oder minder heftig hochgeschleudert, so daß der gegenseitige Abstand der Formkörper und damit der Wärmeübergang auf das Kühlmittel dauernd wechselt. Außerdem schwankt bei Gaskühlung der Druckabfall des Kühlgases in der Schüttung sehr erheblich und ist darüber hinaus im Durchschnitt so groß, daß die für das Kühlgas benötigte Umwälzleistung einen wesentlichen Teil der erzeugten elektrischen Bruttoleistung ausmacht.

Diese Mangel werden dadurch behoben, daß den gleichartig gestalteten Formkörpern erfindungsgemäß eine solche Größe und Gestalt gegeben wird, z. B. Kugeln mit einem Mindestdurchmesser von 3 cm oder Zylinder mit einer Mindesthöhe und einem Mindestdurchmesser von 3 cm, so daß diese während des Atomkernreaktor niit Gaskühlung

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Dr. Rudolf Schulten, Mannheim,
ist als Erfinder genannt worden

Durchströmens des Kühlgases durch die Schüttung im wesentlichen in Ruhe bleiben, daß der Druckabfall des Kühlgases in der Schüttung definiert, konstant und so gering ist, daß die für das Kühlgas aufzuwendende Umwälzleistung weniger als 30% der erzeugten elektrischen Bruttoleistung beträgt.

Handelt es sich dabei um einen Brutreaktor, so ist es zweckmäßig, den Brutstoffelementen die gleiche Form und Abmessungen zu geben wie den Spaltstoffelementen. Hierdurch ist es möglich, die bestrahlten Elemente, in denen Spaltstoff erzeugt wurde, sogleich als Spaltstoffelemente im gleichen Reaktor weiterzuverwenden; erschöpfte Spaltstoffelemente werden in bekannter Weise kontinuierlich durch geeignete Vorrichtungen dem Reaktor an seiner Unterseite entnommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Atomkernreaktor mit Gaskühlung, dessen Betriebsstoff aus einer Schüttung gleichartig gestalteter Formkörper besteht, die während des Betriebs fortlaufend dem Reaktor entnommen und erneuert oder entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper von solcher Form und Größe sind (z. B. Kugeln mit einem Durchmesser von mindestens 3 cm oder Zylinder mit einer Höhe und einem Durchmesser von mindestens 3 cm), daß sie während des Betriebs im wesentlichen im Reaktor in Ruhe bleiben, daß der Druckabfall des Kühlgases in der Schüttung dieser Formkörper definiert, konstant und so gering ist, daß die für das Kühlgas aufzuwendende Umwälzleistung weniger als 30% der erzeugten elektrischen Bruttoleistung beträgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 782 158;
   britische Patentschrift Nr. 756 014.