DE1042145B

DE1042145B - Process for controlling nuclear reactors

Info

Publication number: DE1042145B
Application number: DED24914A
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Bagge; Dr Kurt Diebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-02-13
Filing date: 1957-02-13
Publication date: 1958-10-30

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.Procedure for controlling nuclear reactors The control of nuclear reactors is generally made possible today by using neutron absorbing, in hereinafter referred to as "neutrophilic" rods for short, with variable adjustment depth in built into the core of the reactor or in its reflector. This tax system has the disadvantage that the movement of the control rods as well as that of the compensation and Electromagnetic or pneumatic safety bars inside the reactor vessel must be carried out, which requires special precautions at high pressures and makes the technical implementation of these control measures very difficult. One has therefore made the proposal, in addition to the mechanical control rods, partly neutron-absorbing To use liquids for control and as a safety device. It was thought of changing the fluid level in the control tubes and through a pressure control to make these changes very quickly. It also offers the possibility of using fixed control rods or a combination of fixed control rods Control rods with neutron-absorbing liquids as the control device alone To lead pipes through the reactor interior, which are permeated by neutrophils will. It is possible to use these pipes against the pressurized area to seal the reactor completely.

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.So the proposal has already become known to control Nuclear reactors in place of or next to fixed control, compensation and safety rods to use a neutron absorbing liquid in a system of tubes in the reactor. According to the invention, the neutron-absorbing liquid is now supposed to enter the reactor flow continuously through the pipe system, and at the same time the concentration should be of the neutron absorber lifted or in the liquid depending on the control task be lowered.

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.If one judges the concentration of these liquids and the expanse of the Flow tubes so that in a bundle of z. B. twenty tubes this in the Are able to bring the reactivity of the reactor to zero, then one has a possibility to switch the reactor on or off step by step in twenty steps, by placing about every single tube in turn with the neutrophil fluid loaded. This must be done in such a way that during the switching process from neutrophil to non-absorbent fluid the reactivity also increases does not temporarily exceed the prompt critical tolerance limit. In certain circumstances it is necessary, however, by means of suitable intermediate solutions of reduced concentration of the neutron absorber, the switchover from one to the next stage in smaller ones Steps to take. In addition, the concentration change of the neutron absorbing Control fluid may also take place continuously.

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.The proposed system of reactor control has the advantage that none mechanical movements of fixed parts must be carried out within the reactor. In addition, the tubes for receiving the control fluid can under certain circumstances can even be operated at atmospheric pressure. The procedure also has the other Advantage that one can also change the concentration of the control fluid Carry out compensatory measures for a reactor that is already in operation can, as it is not in the case of a solid-state controlled reactor, in the same way Way are possible.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for controlling nuclear reactors, in which, instead of or in addition to fixed control, compensation and safety rods, a neutron-absorbing liquid is used for control purposes and is introduced into a tube system penetrating the reactor, characterized in that one allows the neutron-absorbing liquid to flow continuously through the tube system and thereby increases or decreases the concentration of the neutron absorber in the liquid depending on the control task.

2. The method according to claim 1, characterized in that that switching from neutron absorbing on non-absorbent Liquid and vice versa through the interposition of solutions of reduced concentration on neutrophilic substance takes place in several stages or utero. -In References considered: U.S. Patent No. 2,735,811; S t e p fi e ri s ö n, "Introduction to Nuclear Engineering-, 195-4, p.282.