DE1042145B - Verfahren zur Steuerung von Kernreaktoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Steuerung von Kernreaktoren Die Steuerung von Kernreaktoren wird heute im allgemeinen dadurch ermöglicht, daß man neutronenabsorbierende, in folgendem kurz »neutrophile« Stäbe genannt, von veränderlicher Einstelltiefe in den Kern des Reaktors oder auch in dessen Reflektor einbaut. Dieses Steuersystem hat den Nachteil, daß die Bewegung der Steuerstäbe wie auch die der Ausgleichs-und Sicherheitsstäbe auf elektromagnetischem oder pneumatischem Wege innerhalb des Reaktorkessels durchgeführt werden muß, was bei hohen Drücken besondere Vorsichtsmaßnahmen erfordert und die technische Durchführung dieser Steuerungsmaßnahmen sehr erschwert. Man hat deshalb den Vorschlag gemacht, neben den mechanischen Steuerstäben zum Teil neutronenabsorbierende Flüssigkeiten zur Steuerung und als Sicherheitseinrichtung zu verwenden. Es wurde daran gedacht, das Flüssigkeitsniveau in den Steuerröhren zu verändern und durch eine Drucksteuerung diese Änderungen sehr rasch zu vollziehen. Darüber hinaus bietet sich die Möglichkeit, an Stelle der festen Steuerstäbe bzw. der Kombination fester Steuerstäbe mit neutronenabsorbierenden Flüssigkeiten als Steuereinrichtung allein Rohre durch das Reaktorinnere zu führen, die von neutrophilen Flüssigkeiten durchsetzt werden. Es ist dabei möglich, diese Rohre gegen den unter Druck stehenden Bereich des Reaktors völlig abzudichten.
• So ist auch schon der Vorschlag bekanntgeworden, zur Steuerung von Kernreaktoren an Stelle oder neben festen Steuer-, Ausgleichs- und Sicherheitsstäben eine neutronenabsorbierende Flüssigkeit in einem Röhrensystem im Reaktor zu verwenden. Erfindungsgemäß soll nun dabei die neutronenabsorbierende Flüssigkeit den Reaktor im Röhrensystem laufend durchströmen, und gleichzeitig soll dabei die Konzentration des Neutronenabsorbers in der Flüssigkeit je nach der Steueraufgabe gehoben oder gesenkt werden.
• Richtet man die Konzentration dieser Flüssigkeiten und die Weite der Durchflußrohre so ein, daß bei einem Bündel von z. B. zwanzig Rohren diese in der Lage sind, die Reaktivität des Reaktors zu Null zu bringen, dann verfügt man über eine Möglichkeit, den Reaktor in zwanzig Stufen schrittweise an- oder abzuschalten, indem man etwa jedes einzelne Rohr der Reihe nach mit der neutrophilen Flüssigkeit beschickt. Dies muß dabei in solcher Weise geschehen, daß während des Umschaltvorganges von neutrophiler auf nicht absorbierende Flüssigkeit der Reaktivitätszuwachs auch nicht vorübergehend die prompt-kritische Toleranzgrenze überschreitet. Unter Umständen ist es jedoch nötig, durch geeignete Zwischenlösungen verminderter Konzentration des Neutronenabsorbers die Umschaltung von einer zur nächsten Stufe in kleineren Schritten vorzunehmen. Darüber hinaus kann die Konzentrationsänderung der neutronenabsorbierenden Steuerflüssigkeit gegebenenfalls auch kontinuierlich erfolgen.
• Das vorgesehene System der Reaktorsteuerung hat den Vorzug, daß keinerlei mechanische Bewegungen fester Teile innerhalb des Reaktors durchgeführt werden müssen. Außerdem können die Röhren zur Aufnahme der Steuerungsflüssigkeit unter Umständen sogar bei Atmosphärendruck betrieben werden. Das Verfahren hat zudem den weiteren Vorteil, daß man durch Veränderung der Konzentration der Steuerungsflüssigkeit auch bei einem schon in Betrieb befindlichen Reaktor noch Ausgleichsmaßnahmen durchführen kann, wie sie bei einem mit Festkörpern gesteuerten Reaktor nicht in der gleichen Weise möglich sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Steuerung von Kernreaktoren, bei dem an Stelle oder neben festen Steuer-, Ausgleichs- und Sicherheitsstäben eine neutronenabsorbierende Flüssigkeit zur Steuerung Ver-,vendung findet, die in ein den Reaktor durchdringendes Röhrensystem eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die neutronenabsorbierende Flüssigkeit das Röhrensystem laufend durchströmen läßt und dabei die Konzentration des Neutronenabsorbers in der Flüssigkeit je nach der Steueraufgabe anhebt oder senkt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von neutronenabsorbierender auf nicht absorbierende Flüssigkeit und umgekehrt durch Zwischenschaltung von Lösungen verminderter Konzentration an neütrophiler Substanz in mehreren- Stufen öder-kön-ti=' nuierlich erfolgt. -In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 735 811; S t e p fi e ri s ö n , » Introduction to Nuclear Engineering-, 195-4, S.282.