DE1260037B - Vorrichtung zum Bestrahlen von Stoffen bei tiefen Temperaturen mit dem im Kern eines Schwimmbeckenreaktors erzeugten Neutronenfluss - Google Patents
Vorrichtung zum Bestrahlen von Stoffen bei tiefen Temperaturen mit dem im Kern eines Schwimmbeckenreaktors erzeugten NeutronenflussInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
G21i
Deutsche KL: 21g-21/12
Nummer: 1260 037
Aktenzeichen: C 22774 VIII c/21 g
Anmeldetag: 19. November 1960
Auslegetag: 1. Februar 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestrahlen von Stoffen bei tiefen Temperaturen
mit dem im Kern eines Schwimmbeckenreaktors erzeugten Neutronenfluß mit einem geschlossenen
Kreislauf, in dem ein strahlungsempfindliches Kühlmittel in einem unteren, dem Neutronenfluß ausgesetzten
Abschnitt eine Probe des zu bestrahlenden Stoffes umströmt, diese kühlt und in einem oberen,
außerhalb des Neutronenflusses gelegenen Abschnitt über die Wandung eines Wärmetauschers mit einem
strahlungsempfindlichen Kühlmittel in Energieaustausch tritt, sich abkühlt und wieder zur Probe
zurückströmt.
Für die Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften fester und flüssiger Stoffe
sowie zur Auslösung von Reaktionen zwischen solchen Stoffen führt sich die Behandlung dieser
Stoffe mit Strahlen radioaktiver Stoffe mehr und mehr ein. Dabei kann man die zu untersuchenden Stoffe
unmittelbar in den Kern eines Reaktors einführen und diesen wie bei der Einrichtung nach der USA.-Patentschrift
2 751 505 unmittelbar als Strahlungsquelle verwenden. Üblicher ist es jedoch, den Reaktorkern
nur mittelbar zur Bestrahlung heranzuziehen und wie bei den Einrichtungen nach der
österreichischen Patentschrift 205 613, der französischen Patentschrift 1198 230 und der USA.-Patentschrift
2 781309 einen von dem Reaktorkern abgezweigten oder abgeleiteten Strahlenfluß als Strahlungsquelle
zu verwenden, wobei die in der auf der Seite 136 der Zeitschrift »Proceedings of the Second
United Nations International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy«, Bd. 10 von 1958,
beschriebenen Einrichtung eine Wasserkühlung zur Abführung der in der Probe durch die Bestrahlung
erzeugten Energie vorgesehen sein kann.
Zur Ausschaltung von Temperatureinflüssen auf das Ergebnis derartiger Untersuchungen kann es von
Nutzen sein, bei tiefen Temperaturen zu arbeiten. Die Durchführung physikalischer Untersuchungen
unter der Einwirkung tiefster Temperaturen ist eine an sich übliche Technik, so ist beispielsweise auf den
Seiten 136 bis 150 der »Zeitschrift für Physik« von 1954 eine Einrichtung beschrieben, mit der sich das
Superleitfähigkeitsverhalten von dünnen Metallschichten bei tiefen Temperaturen untersuchen läßt. Schwierigkeiten
ergeben sich jedoch dann, wenn die Tieftemperaturuntersuchungen unter der Einwirkung von
Strahlung radioaktiver Stoffe erfolgen müssen, wobei das Hauptproblem in Sekundäreffekten der Strahlung
auf Verunreinigungen im Kühlmittel liegt.
So enthält flüssiger Stickstoff, der häufig als Kühlvorrichtung zum Bestrahlen von Stoffen
bei tiefen Temperaturen mit dem im Kern
eines Schwimmbeckenreaktors
erzeugten Neutronenfluß
bei tiefen Temperaturen mit dem im Kern
eines Schwimmbeckenreaktors
erzeugten Neutronenfluß
Anmelder:
Commissariat ä !'Energie Atomique, Paris
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
8000 München 22, Steinsdorfstr. 10
Als Erfinder benannt:
Louis Bochirol,
Jacques Doulat, Grenoble, Isere;
Louis Weil, La Tronche, Isere (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. Dezember 1959 (813 080),
vom 18. Mai 1960 (827 511)
vom 18. Mai 1960 (827 511)
mittel dient, Sauerstoff und Argon als Verunreinigungen.
Der Sauerstoff bildet insbesondere unter der Wirkung von y-Strahlen Ozon, das wegen seines gegenüber
dem Stickstoff hohen Siedepunktes dazu neigt, sich anzusammeln. Dieses Ozon ist einmal Anlaß für
ernstliche Materialkorrosionen. Es kann außerdem durch Reaktion mit selbst geringen Mengen organischer
Stoffe spontane Explosionen hervorrufen, die die Zerstörung wenigstens eines Teiles der Anlage zur
Folge haben können, wie es schon in zahlreichen Fällen vorgekommen ist.
Argon bildet unter der Wirkung von Neutronen ein radioaktives Isotop, dessen Gegenwart den verdampften
Stickstoff, der etwa den gleichen Siedepunkt aufweist, verseucht.
Man hat diese Schwierigkeiten zu umgehen versucht, indem man mit einem geschlossenen Kreislauf
arbeitet. Die Ozonmenge ist dann begrenzt, und das Argon wird nicht wieder in die Atmosphäre abgelassen.
Man verwendet außerdem reinen Stickstoff als Kühlmittel in dem Teil der Anlage, der einem
intensiven Strahlungsfluß ausgesetzt ist. Die Zufuhr der Kälteleistung geschieht mittels eines Wärmetauschers,
dessen Kältekreis mit flüssigem, handels-
709 747/444
üblichem, unreinem Stickstoff betrieben ist und dessen dem das strahlungsunempfindliche Kühlmittel in
Wärme abgebender Kreis reinen Stickstoff enthält, flüssiger Form eintritt, in dem es an der Wandung
wobei dieser Wärmetauscher außerhalb des Reaktors des Wärmeaustauschers verdampft und den es in
oder in solcher Entfernung von der radioaktiven Dampfform verläßt.
Strahlungsquelle angeordnet ist, daß die Verwendung 5 Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden
von handelsüblichem, flüssigem, unreinem Stickstoff also einerseits die Vorteile eines Schwimmbeckenmöglich wird. reaktors als Untersuchungsgerät, die im wesentlichen
Eine entsprechende Einrichtung, mit deren Hilfe in der leichten Zugänglichkeit der Untersuchungssich
eine Untersuchungsprobe gleichzeitig der Ein- probe liegen, ausgenutzt, und andererseits wird die
wirkung von Strahlen radioaktiver Stoffe im Kern io Schwerkraft als Antriebsenergie für den Umlauf des
eines Atomkernreaktors und tiefen Temperaturen strahlungsunempfindlichen Kühlmittels ausgenutzt,
aussetzen läßt, ist auf den Seiten 118 und 119 der ein Prinzip, das für den Umlauf des Kühlmittels in
Zeitschrift »The Review of Scientific Instruments« Kernreaktoren bereits Verwendung gefunden hat. So
vom Februar 1958 beschrieben worden. Diese Ein- wird beispielsweise bei dem in der deutschen Ausrichtung
enthält eine den zu bestrahlenden Stoff auf- 15 legeschrift 1021515 beschriebenen Kernreaktor der
nehmende Strahlungszone, die von einem strahlungs- Umlauf des Kühlmittels durch den Reaktorkern
unempfindlichen flüssigen Kühlmittel durchströmt durch Thermokonvektion des flüssigen Kühlmittels
wird, das in einem geschlossenen Kreislauf umläuft. erreicht. Bei dem in der USA.-Patentsehrift 2 837 476
Außerdem ist bei ihr ein völlig außerhalb der Strah- beschriebenen Kernreaktor wird für den gleichen
lungszone angeordneter Wärmetauscher vorhanden, 20 Zweck eine Art Thermosiphoneffekt ausgenutzt, und
der von einem handelsüblichen strahlungsempfind- bei dem in der deutschen Auslegeschrift 1049 984
liehen Kühlmittel durchströmt wird, das mit dem beschriebenen Kernreaktor schließlich wird das Kühlstrahlungsunempfindlichen
Kühlmittel in Energieaus- mittel im unteren Teil des Kühlmittelkreislaufs so tausch steht. Bei dieser bekannten Einrichtung liegen weit erhitzt, daß es verdampft und als Dampf aufjedoch
die Strahlungszone, und der Wärmetauscher 25 steigend durch die Wand eines Wärmetauschers hinräumlich
relativ weit voneinander entfernt und sind durch mit einem zweiten Kühlmittel in Energieausdurch
Rohrleitungen miteinander verbunden. Der ge- tausch kommt, dabei kondensiert und in kondenschlossene
Kreislauf des strahlungsunempfindlichen sierter Form wieder in den unteren Teil des Kreis-Kühlmittels
wird daher verhältnismäßig lang und läßt lauf s zurückströmt.
sich nur schwer thermisch einwandfrei isolieren. 30 Diese letztere Form des Kühlmittelumlaufs in
Außerdem erhält er ein erhebliches Volumen, so daß Form zweier Aggregatszustände, die durch die Aussich
ein unerwünscht großer Bedarf an dem verhält- nutzung der Verdampfungswärme eine wesentlich
nismäßig teuren strahlungsunempfindlichen Kühl- größere Kühlwirkung zu erreichen gestattet, als sie
mittel ergibt. Nachteilig ist schließlich weiter, daß mit einem in nur einer Phase umlaufenden Kühldas
strahlungsunempfindliche Kühlmittel den ge- 35 mittel zu erreichen ist, wird auch bei der Vorrichtung
schlossenen Kreislauf während des Betriebs aus- gemäß der Erfindung, und zwar sowohl für den Umschließlich
in flüssigem Zustand durchströmt, so daß lauf des strahlungsunempfindlichen Kühlmittels als
zur Erzielung seines Umlaufes eine eigene Energie- auch für den des strahlungsempfindlichen Kühlmittels
quelle in Form einer Pumpe vorgesehen werden muß, verwendet, wobei außer dem Wegfall der Pumpen
was einerseits einen zusätzlichen Aufwand an An- 40 vor allem der Vorteil erzielt wird, daß sich die Menge
triebsenergie und an Wartung bedeutet und anderer- an umlaufendem strahlungsunempfindlichem Kühlseits
eine Quelle für Betriebsstörungen entstehen läßt. mittel wesentlich verkleinern läßt, was aus Kosten-Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gründen sehr erwünscht ist.
eine Vorrichtung der obenerwähnten Art in der Ein letzter Vorteil der Vorrichtung gemäß der Er-
Weise abzuwandeln, daß der die Untersuchungsprobe 45 findung liegt schließlich darin, daß bei ihr die Unterumschließende
geschlossene Kreislauf des strahlungs- suchungsprobe jederzeit leicht zugänglich ist, so daß
unempfindlichen Kühlmittels einerseits mit kleinen es insbesondere auch möglich wird, die noch tief-Kühlmittelmengen
auskommt, andererseits aber für gekühlte Probe nach der Bestrahlung schnellstens der
die Einbringung und Entnahme der Untersuchungs- Untersuchung zuzuführen. Dabei ist es weder erprobe
leicht zugänglich bleibt und daß außerdem für 50 forderlich, besondere und umfangreiche Vorkehrunden
Umlauf des Kühlmittels in diesem Kreislauf gen zum Schutz des Bedienungspersonals zu treffen,
keine gesonderte Antriebsquelle erforderlich ist. noch muß durch diesen Verzicht eine Gefährdung des
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der ein- Bedienungspersonals in Kauf genommen werden,
gangs genannten Vorrichtung gelöst durch einen von Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und ihrer
einem einen evakuierten Isoliermantel bildenden Rohr 55 Vorteile wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel
umgebenen dreigeteilten Aufbau aus einem oberen für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung näher bevertikalen,
Kühlmittelzuleitungen enthaltenden Teil, schrieben, das in der Zeichnung veranschaulicht ist.
einem mittleren horizontalen Verbindungsteil, der in Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung hat
solcher Tiefe in dem Wasserbecken liegt, daß die gemäß der Erfindung drei Teile, und zwar einen
darüber befindliche Wasserschicht die biologische 60 oberen und einen unteren vertikalen Teil und einen
Abschirmung gewährleistet, und einem unteren verti- mittleren horizontal verlaufenden Verbindungsteil,
kalen Teil, der den geschlossenen Kreis für das strah- In dem unteren Teil der Vorrichtung ist ein rohr-
lungsunempfindliche Kühlmittel, in dem dieses in an förmiger Wärmetauscher 3 untergebracht, der den
sich bekannter Weise im unteren Abschnitt verdampft, unteren Teil einer rohrförmigen Hülse 23 bildet. An
in den oberen aufsteigt, dort im Wärmeaustausch mit 6g dem Wärmetauscher 3 ist am unteren Ende ein Bedem
strahlungsempfindlichen Kühlmittel wieder kon- halter 26 aufgehängt, der in einem Kältebad 1 die zu
densiert und der Schwerkraft folgend in den unteren untersuchende Probe 25 enthält. In der Betriebs-Abschnitt
zurückfließt, und einen Kreis enthält, in stellung der Vorrichtung liegt der Behälter 26 so,
5 6
daß die Probe 25 der von dem Reaktorkern 11 aus- schließend die Hülse 23 mit dein daran angebauten
gehenden Strahlung 2 ausgesetzt ist, der Wärme- Wärmetauschers und dem an diesem aufgehängten
tauscher 3 dagegen befindet sich auch in dieser Stel- Behälter 26 mit der Untersuchungsprobe 25 entneh-
lung der Vorrichtung außerhalb des Einwirkungs- men. Auf diese Weise ist die Probenentnahme auf
bereiches der Strahlung 2. 5 schnellstem Weg und ohne besondere Vorkehrungen
Unter dem Einfluß der durch die Bestrahlung in möglich, so daß Gewähr dafür gegeben ist, daß die
der Probe 25 freigesetzten Wärme verdampft ein Teil Probe auf dem Weg von der Bestrahlungsstelle zur
des Kältebades 1, das beispielsweise aus reinem flüs- Untersuchungsstation keine solche Temperatursigem
Stickstoff besteht, so daß es keinerlei Verände- erhöhung erfährt, die zu einer Verfälschung der
rungen unter der Einwirkung der Strahlung 2 erfährt, io Untersuchungsergebnisse Anlaß bieten könnte,
steigt in Dampfform nach oben und tritt durch die Als Kühlmittel für die Vorrichtung gemäß der ErWandung des Wärmetauschers 3 hindurch mit dem findung lassen sich alle in der Kältetechnik üblichen in diesem enthaltenden strahlungsempfindlichen Kühl- Substanzen verwenden, wobei die Auswahl für das mittel 5 in Wärmeaustausch, wobei es zu einer Kon- strahlungsunempfindliche Kältebad 1, dessen Füllung densation des strahlungsunempfindlichen Kühlmittels 15 im folgenden kurz mit A bezeichnet werden soll, kommt, das anschließend in kondensierter Form der bzw. für das Kühlmittel 5 in dem Wärmetauscher 3, Schwere folgend in das Kältebad 1 zurückkehrt. Das das im folgenden kurz mit B bezeichnet werden soll, strahlungsempfindliche Kühlmittel wird dem Wärme- entsprechend dem Bestrahlungsverhalten dieser Kältetauscher 3 über eine Leitung 13 zugeführt, während mittel getroffen werden muß. Dabei soll weiter der für die Ableitung des verdampfenden strahlungs- 20 Druck, unter dem der Stoff A steht, geringfügig unterempfindlichen Kühlmittels eine Leitung 14 vorgesehen halb desjenigen liegen, der in dem Stoff B herrscht, ist, die ebenso wie die Leitung 13 ausgehend von damit dieser kondensieren kann. Weiterhin muß die dem unteren Teil der Vorrichtung gemäß der Erfin- Betriebstemperatur des Stoffes A unterhalb derjenigen dung über den mittleren horizontalen Teil und den des Stoffes B liegen, und schließlich soll der Stoff A oberen vertikalen Teil nach außen geführt ist. Für 25 nicht zu einer Gelbildung in dem Stoff B Anlaß geben, die Zuführung des strahlungsunempfindlichen Kühl- Der Temperaturunterschied und ebenso der Druck mittels zu dem Kältebad 1 ist eine Rohrleitung 12 hängen weiterhin von der Größe der Oberfläche ab, vorgesehen, die gleichfalls von dem unteren Teil der entlang deren die beiden Stoffe miteinander in Vorrichtung über den mittleren und den oberen Teil Energieaustausch stehen, sowie von der fortzuschafnach außen geführt ist. 30 fenden Wärmemenge und lassen sich nach den in der
steigt in Dampfform nach oben und tritt durch die Als Kühlmittel für die Vorrichtung gemäß der ErWandung des Wärmetauschers 3 hindurch mit dem findung lassen sich alle in der Kältetechnik üblichen in diesem enthaltenden strahlungsempfindlichen Kühl- Substanzen verwenden, wobei die Auswahl für das mittel 5 in Wärmeaustausch, wobei es zu einer Kon- strahlungsunempfindliche Kältebad 1, dessen Füllung densation des strahlungsunempfindlichen Kühlmittels 15 im folgenden kurz mit A bezeichnet werden soll, kommt, das anschließend in kondensierter Form der bzw. für das Kühlmittel 5 in dem Wärmetauscher 3, Schwere folgend in das Kältebad 1 zurückkehrt. Das das im folgenden kurz mit B bezeichnet werden soll, strahlungsempfindliche Kühlmittel wird dem Wärme- entsprechend dem Bestrahlungsverhalten dieser Kältetauscher 3 über eine Leitung 13 zugeführt, während mittel getroffen werden muß. Dabei soll weiter der für die Ableitung des verdampfenden strahlungs- 20 Druck, unter dem der Stoff A steht, geringfügig unterempfindlichen Kühlmittels eine Leitung 14 vorgesehen halb desjenigen liegen, der in dem Stoff B herrscht, ist, die ebenso wie die Leitung 13 ausgehend von damit dieser kondensieren kann. Weiterhin muß die dem unteren Teil der Vorrichtung gemäß der Erfin- Betriebstemperatur des Stoffes A unterhalb derjenigen dung über den mittleren horizontalen Teil und den des Stoffes B liegen, und schließlich soll der Stoff A oberen vertikalen Teil nach außen geführt ist. Für 25 nicht zu einer Gelbildung in dem Stoff B Anlaß geben, die Zuführung des strahlungsunempfindlichen Kühl- Der Temperaturunterschied und ebenso der Druck mittels zu dem Kältebad 1 ist eine Rohrleitung 12 hängen weiterhin von der Größe der Oberfläche ab, vorgesehen, die gleichfalls von dem unteren Teil der entlang deren die beiden Stoffe miteinander in Vorrichtung über den mittleren und den oberen Teil Energieaustausch stehen, sowie von der fortzuschafnach außen geführt ist. 30 fenden Wärmemenge und lassen sich nach den in der
Alle drei Teile der Vorrichtung sind von einem Kältetechnik geläufigen Regeln berechnen,
äußeren Mantel umgeben, in dem ein als Wärme- Als Stoff A kommt z. B. handelsüblicher Stickstoff
isolierung dienendes Vakuum aufrechterhalten wird, in Betracht, dessen Hauptverunreinigungen 0,5%
wozu der von dem Mantel umschlossene Raum 10 Sauerstoff und 0,01 % Argon sind und der unter
mit einer äußeren Rohrleitung 15 verbunden ist, die 35 einem Druck von 1 at siedet, während als Stoff B
ihrerseits den Anschluß zu in der Zeichnung nicht reiner Stickstoff in Anwendung kommen kann, der
dargestellten Evakuierungspumpen herstellt. lediglich einige millionstel Anteile von Verunreini-
Während des Betriebes liegt die Vorrichtung gemäß gungen aufweist. Ebenso läßt sich als Stoff A handelsder
Erfindung mit Ausnahme des oberen Endes des üblicher Stickstoff verwenden, der unter einem Druck
oberen vertikalen Teils vollständig unterhalb der 40 von 4 at siedet, während als Stoff B Methan verWasseroberfläche
16 des Schwimmbeckenreaktors, wendet wird. Als Stoff A kann weiterhin Wasserstoff
wodurch die Wasserfüllung des Schwimmbecken- verwendet werden, der unter einem Druck von 1 at
reaktors als Strahlungsschutz dienen kann. Die Ein- siedet, während der Stoff B Deuterium ist. Als Stoff A
tauchtiefe der unteren Teile der Vorrichtung in das läßt sich auch Helium verwenden, das bei einem
Schwimmbecken hängt dabei von dem Absorptions- 45 Druck von 240 mm Quecksilbersäule siedet, und als
vermögen der das Schwimmbecken erfüllenden Flüs- Stoff B Tritium. Diese Aufzählung ist aber selbstversigkeit
für die im Reaktorkern erzeugte Strahlung ständlich nicht als vollständiges Verzeichnis aller für
und von der Größe dieser Strahlung ab und wird auf die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendbaren
jeden Fall so gewählt, daß ein ausreichender Strahlen- Kühlmittel zu verstehen,
schutz gewährleistet ist. 50 Eine praktisch eingesetzte Vorrichtung gemäß der
schutz gewährleistet ist. 50 Eine praktisch eingesetzte Vorrichtung gemäß der
Die Verbindung zwischen dem mittleren horizon- Erfindung ist in einem Kernreaktor eingebaut worden,
talen Teil der Vorrichtung gemäß der Erfindung und dessen Neutronenfluß im unteren Bereich der Vor-
ihrem unteren vertikalen Teil erfolgt mit Hilfe einer richtung 5 · 1012 Neutronen/cm2 · Sekunden betrug
abnehmbaren Anordnung 17 von Verbindungsrohren, und bei dem eine 3>~Strahlung von 5 · 107 Röntgen pro
die über dichte Verbindungen 18,19,20 und 21 mit 55 Stunde herrschte. In der Höhe des Wärmeaustau-
den in den verschiedenen Teilen der Vorrichtung schers 3 waren diese Werte für den Neutronenfluß um
liegenden Rohrleitungen verbunden werden kann und einen Faktor von mehr als 106 und für die y-Strahlung
die außerdem eine doppelte Wandung 22 enthält, die um einen Faktor von mehr als 103 reduziert. Die
eine Aufrechterhaltung des wärmeisolierenden Va- praktische Erfahrung hat dabei gezeigt, daß diese
kuums ermöglicht. 60 Werte zu keinerlei Unzuträglichkeiten, weder hin-
Zum Einbringen der Proben in den unteren verti- sichtlich einer Ozonbildung aus in dem als Strahlungskalen
Teil der Vorrichtung bzw. zu ihrer Entnahme empfindliches Kühlmittel verwendeten Stickstoff entaus
diesem Teil nach der Bestrahlung hebt man die haltenem Sauerstoff, noch hinsichtlich der Entstehung
Vorrichtung bis zu einem in der Figur durch die von radioaktivem Argon aus ebenfalls in dem Stickgestrichelte
Linie 24 angedeuteten Niveau, so daß 65 stoff als Verunreinigung enthaltenen Argon, Anlaß
der untere vertikale Teil mit seinem oberen Ende über geben.
den Wasserspiegel 16 hinausragt, man kann dann die Bei einer Verlustleistung von 50 W in einem Bad
Verbindungsrohranordnung 17 entfernen und an- von flüssigem Stickstoff mit 200 cm3 Inhalt und einer
wirksamen Oberfläche des Wärmetauschers 3 von 1600 cm2 beträgt der oberhalb des aus reinem Stickstoff
bestehenden Bades herrschende Überdruck weniger als 100 g/cm2.
Der Verbrauch an das strahlungsempfindliche Kühhnittel bildendem flüssigem handelsüblichem
Stickstoff liegt in 24 Stunden bei etwa 701 und damit wesentlich niedriger als bei Vorrichtungen mit einem
von der Kältevorrichtung getrennten Wärmetauscher und einer Umwälzpumpe, bei denen sich dieser Wert
auf mehrere hundert Liter für 24 Stunden beläuft.
Auch zeigen die Dämpfe des handelsüblichen Stickstoffs, die in dem Wärmetauscher verbraucht
werden und über die Leitung 14 nach außen treten, keine meßbare Radioaktivität, während sich bei vergleichbaren
bekannten Vorrichtungen die Strahlung des handelsüblichen Stickstoffs bei einer beständigen
Erneuerung und einem entsprechenden Wert für den Fluß in den unteren Bereichen der Kältevorrichtung
in erster Linie wegen der Aktivierung des als Verunreinigung des handelsüblichen Stickstoffs vorhandenen
Argons aus einige hundert bis einige zehn Curie pro Kubikmeter beläuft. Schließlich läßt sich selbst
nach mehreren zehn Betriebsstunden keine merkliche Bildung von Ozon beobachten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zum Bestrahlen von Stoffen bei tiefen Temperaturen mit dem im Kern eines Schwimmbeckenreaktors erzeugten Neutronenfluß, mit einem geschlossenen Kreislauf, in dem ein strahlungsunempfindliches Kühlmittel in einem unteren, dem Neutronenfluß ausgesetzten Abschnitt eine Probe des zu bestrahlenden Stoffs umströmt, diese kühlt und in einem oberen, außerhalb des Neutronenflusses gelegenen Abschnitt über die Wandung eines Wärmeaustauschers mit einem strahlungsempfindlichen Kühlmittel in Energieaustausch tritt, sich abkühlt und wieder zur Probe zurückströmt, gekennzeichnet durch einen von einem einen evakuierten Isoliermantel bildenden Rohr umgebenen dreigeteilten Aufbau aus einem oberen vertikalen, Kühlmittelzuleitungen enthaltenden Teil, einem mittleren horizontalen Verbindungsteil, der in solcher Tiefe in dem Wasserbecken liegt, daß die darüber befindliche Wasserschicht die biologische Abschirmung gewährleistet, und einem unteren vertikalen Teil, der den geschlossenen Kreis für das strahlungsempfindliche Kühhnittel, in dem dieses in an sich bekannter Weise im unteren Abschnitt verdampft, in den oberen aufsteigt, dort im Wärmeaustausch mit dem strahlungsempfindlichen Kühlmittel wieder kondensiert und der Schwerkraft folgend in den unteren Abschnitt zurückfließt, und einen Kreis enthält, in dem das strahlungsempfindliche Kühhnittel in flüssiger Form eintritt, in dem es an der Wandung des Wärmeaustauschers verdampft und den es in Dampfform verläßt.In Betracht gezogene Druckschriften:Deutsche Auslegeschriften Nr. 1021515,
984;österreichische Patentschrift Nr. 205 613;französische Patentschrift Nr. 1198 230;USA.-Patentschriften Nr. 2 751505, 2 781309,
837476;Zs. f. Phys., Bd. 138,1954, S. 136 bis 150;The Review of Scientific Instr., Januar 1958, S. 118 und 119.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen709 747/444 1.68 © Bundesdruckerei Berlin
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