[go: up one dir, main page]

DE3601748A1 - Keramische einbauten - Google Patents

Keramische einbauten

Info

Publication number
DE3601748A1
DE3601748A1 DE19863601748 DE3601748A DE3601748A1 DE 3601748 A1 DE3601748 A1 DE 3601748A1 DE 19863601748 DE19863601748 DE 19863601748 DE 3601748 A DE3601748 A DE 3601748A DE 3601748 A1 DE3601748 A1 DE 3601748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nose
stone
graphite
ceramic
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19863601748
Other languages
English (en)
Other versions
DE3601748C2 (de
Inventor
Claus Dr Ing Elter
Edgar Dipl Ing Hornischer
Hermann Dipl Ing Schmitt
Josef Dr Ing Schoening
Ulrich Dipl Ing Weicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Original Assignee
Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochtemperatur Reaktorbau GmbH filed Critical Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority to DE19863601748 priority Critical patent/DE3601748A1/de
Priority to US07/005,585 priority patent/US4830818A/en
Publication of DE3601748A1 publication Critical patent/DE3601748A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3601748C2 publication Critical patent/DE3601748C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C5/00Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
    • G21C5/02Details
    • G21C5/04Spatial arrangements allowing for Wigner growth
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C11/00Shielding structurally associated with the reactor
    • G21C11/06Reflecting shields, i.e. for minimising loss of neutrons
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/08Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
    • G21C7/10Construction of control elements
    • G21C7/107Control elements adapted for pebble-bed reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S376/00Induced nuclear reactions: processes, systems, and elements
    • Y10S376/90Particular material or material shapes for fission reactors
    • Y10S376/904Moderator, reflector, or coolant materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft keramische Einbauten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Reflektoren in Kernreaktoren dienen dazu, Verluste durch Abwandern von Neutronen zu verringern. Wie der Name be­ reits andeutet, soll wenigstens ein Teil der nach außen bewegten Neutronen in die Spaltzone des Reaktors, den sogenannten Reaktorkern oder das Core, zurückgestreut werden. Durch den am Rand der Spaltzone infolge der Re­ flektorwirkung vergrößerten Neutronenfluß steigt die je Masseeinheit des Spaltstoffs erzeugte Leistung und be­ wirkt eine bessere Ausnutzung und damit einen sparsame­ ren Verbrauch des Kernbrennstoffs. Mit Seitenreflektor ist der seitlich angeordnete Reflektor bezeichnet im Gegensatz zum Boden- oder Deckenreflektor.
Als Material für Reflektoren kommt bei gasgekühlten Hochtemperaturkernreaktoren hochgereinigter Graphit zur Anwendung. Der ist vergleichsweise billig, genügend fest und läßt sich mechanisch bearbeiten. Darüber hinaus zeigt er gute Feuerfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Nachteilig ist die durch Neutronen- und Gammastrahlung verursachte Veränderung seiner kristallinen Struktur, die sich in einer Festigkeits- und Volumenänderung äußert.
Unter Einfluß von Temperatur und hohen Neutronenfluenzen treten beim Graphit zunächst negative doch mit wachsen­ der Fluenz ab einem Umkehrpunkt positive Dehnungen auf, die über die ursprünglichen Dimensionen hinausgehen. Dieser Ablauf verschiebt sich mit steigender Temperatur zu niedrigeren Fluenzen.
Die Dehnungsdifferenzen innerhalb des Bauteils - ent­ sprechend der Fluenzverteilung wollen sich zu Anfang der Bestrahlung die oberflächennahen Blockschichten der kernseitigen Stirnfläche infolge Schrumpfung relativ stärker verkürzen als die tieferliegenden Schichten, sind Ursache für die Entstehung von Eigenspannung. Zur Reduzierung der Eigenspannungen sind Möglichkeiten für den Spannungsabbau und Dehnungsausgleich vorzusehen. Dies wird vorteilhaft durch geschlitzte Oberflächen­ strukturen erreicht, was einer Maßreduzierung in Teilen des Blockes gleichkommt.
Neuere Entwicklungen von gasgekühlten Hochtemperatur­ kernreaktoren, insbesondere von solchen mit niedriger Leistung (ca. 100 MWel) und dementsprechend kleinem Coredurchmesser sehen vor, zur Reaktorabschaltung an­ stelle von Absorberstäben, welche direkt in die Schüt­ tung kugelförmiger Betriebselemente eingefahren werden, kleine Absorberelemente in Kugelform zu verwenden, die in entsprechenden Hohlräumen des Reflektors eingebracht werden. Ähnlich wie es bereits vom AVR in Jülich her be­ kannt ist, werden im Core sogenannte Nasensteine ange­ ordnet, welche durchgehende vertikale Hohlräume aufwei­ sen, die hier allerdings zur Aufnahme der Abschaltele­ mente vorgesehen sind. Die Nasensteine sind quaderförmi­ ge Graphitblöcke, welche radial vom Seitenreflektor aus­ gehend, mit dem sie mechanisch verbunden sind, über die gesamte Höhe des Reaktorkerns in diesen hineinragen.
Wegen der bereits vorher erwähnten Volumenänderungen und der dadurch bedingten Eigenspannungszustände in den be­ strahlten Graphitblöcken sind deren coreseitige Oberflä­ chen mit vertikalen und horizontalen Oberflächen­ schlitzungen versehen, die eine Auflösung der ursprüng­ lich großen Oberfläche in einzelne kleine Stollen dar­ stellen. Zur Beherrschung der Spannungen in den Nasen­ steinen sind die für die Aufnahme der Absorberelemente vorgesehenen Hohlräume durch spaltähnliche durchgehende Öffnungen mit dem Core verbunden. Durch diese Öffnungen werden die eigentlichen Spannungen in den Nasensteinen auf erträgliche Werte gemindert. Die bereits vorher er­ wähnten Dehnungen führen jedoch im Laufe des Betriebs zu derart großen Erweiterungen der Öffnungen, daß eine Trennung von Absorbermaterial und Betriebselementen nicht mehr gewährleistet ist und sowohl Absorberelemente aus den Hohlräumen austreten als auch Betriebselemente in die Hohlräume eintreten können. Durch geeignete Fest­ legung der geometrischen Parameter der Verbindungsspalte kann eine sichere Trennung der Absorberelemente von den Betriebselementen erreicht werden. Allerdings besteht hier die Möglichkeit, daß Kühlgas aus dem Core durch die Spalte, die die Verbindung zwischen Hohlraum und Core herstellen, sowie durch weitere Spalte, die sich im Laufe der Betriebszeit zwischen den einzelnen Nasenstei­ nen aufgrund von strahlungsinduzierten Materialverfor­ mungen bilden, in die Hohlräume eintritt und infolge des starken Gasstromes die Beschickung der Hohlräume mit Ab­ sorberelementen stört oder verhindert. Solche Störungen beruhen darauf, daß das Eigengewicht der Absorberelemen­ te von dem Gasstrom überwunden wird und die Absorberele­ mente in einen Schwebezustand gebracht werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung Maßnahmen zur konstruktiven Ausgestaltung der keramischen Einbauten anzugeben, die sowohl einfach und kostengünstig realisierbar sind als auch im Dauer­ betrieb zuverlässig die vorgenannten Mängel vermeiden. Insbesondere soll die planmäßige Beschickung mit Absor­ berelementen ohne Störung durch eintretendes Kühlgas gewährleistet sein. Ebenso sollen die bekannten Maßnah­ men zur Reduzierung der Eigenspannungen infolge neutro­ neninduzierter Verformungen beachtet werden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Es ist danach vorgesehen, den zur Entlastung des Nasen­ steins stirnseitig angeordneten Spalt als tiefen Schlitz anzuordnen, der keine Verbindung zu dem unterhalb der Stirnseite befindlichen Hohlraum im Nasenstein hat. Außerdem ist vorgesehen, zwischen die einzelnen Lagen der Nasensteine zur Vermeidung von Undichtheiten, die auf Verformungen infolge Neutronenstrahlung zurückgehen, Dichtleisten aus Graphit einzulegen. Diese Dichtleisten dienen zur Abdichtung der Hohlräume gegen das Core und bieten eine zusätzliche Gewähr dafür, daß kein Kühlgas in die Hohlräume eintritt und die Beschickung mit Absor­ berelementen beeinträchtigt.
Die vorstehend genannten Spalte, die abweichend von be­ kannten Lösungen keine Verbindung mit dem Hohlraum im Nasenstein haben, werden seitlich neben den Hohlräumen außerhalb der Auflagenflächen von der Stirnseite des Nasensteins her eingelassen und münden in Bohrungen, die jeweils seitlich versetzt zu den Hohlräumen angeordnet sind. Die erforderliche Tiefe der Spalte richtet sich nach den auftretenden Strahlungsbeanspruchungen und wird dementsprechend festgelegt.
Im Hinblick auf die mechanischen Beanspruchungen, die aus der Schüttung der Betriebselemente resultieren und auf die Nasensteine einwirken, kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, die Hohlräume in Einzelräume zu unter­ teilen. Hierzu wird jeder Nasenstein mit radial hinter­ einander angeordneten Bohrungen versehen, die durch Graphitstege voneinander getrennt sind und keinerlei Verbindung miteinander haben. Die so geschaffenen Hohl­ räume fluchten mit in den unterhalb und oberhalb an­ schließenden Nasensteinen angeordneten gleichartigen Hohlräumen.
Bei der Ausführung mit voneinander getrennten Hohlräumen kann es zweckmäßig sein, die Beschickung der Hohlräume mit Absorberelementen getrennt und unabhängig voneinan­ der vorzusehen und so eine Redundanz der Abschaltsysteme zu schaffen.
Die vorgenannten Graphitabdichtungen sind bei länglichen Hohlräumen als Leisten, die aus Spannungsgründen auch unterteilt sein können, ausgebildet und in Nuten ge­ führt, welche jeweils in die unteren Auflageflächen der Nasensteine eingeformt sind, und liegen auf den unteren Nasensteinen lose auf.
Bei zylindrischen Hohlräumen ist zur Abdichtung der zwi­ schen den Nasensteinen entstehenden Spalte vorgesehen, zylindrische Ringe in die Ober- und Unterseite der auf­ einanderliegenden Nasensteine einzusetzen. Es kann je­ doch auch vorteilhaft sein, eine umlaufende Nut zur Auf­ nahme von Dichtleisten aus Graphit vorzusehen entspre­ chend der Ausgestaltung bei Hohlräumen mit länglichem Querschnitt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Bohrungen in den Nasensteinen komplett mit Hülsen zu versehen, in welche die Absorberelemente eingefüllt wer­ den. Diese Hülsen können aufeinandergesetzt oder in ein­ ander gesteckt werden, wobei die Trennstellen jeweils in der Mitte der Nasensteine liegen, so daß die zwischen den Nasensteinen bestehenden Spalte überdeckt sind. Die bereits vorstehend angesprochenen Spalte, welche von der kernseitigen Stirnfläche ausgehend in die Nasensteine eingeformt sind, und zur Minderung der Eigenspannungen in den Nasensteinen dienen, haben gemäß der Erfindung einen geradlinigen Verlauf und sind außerhalb der Aufla­ gefläche parallel zum Hohlraum angeordnet.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist insbesondere im Hinblick auf eine Entlastung der die Hohlräume begren­ zenden Wandstruktur vorgesehen, den Spaltverlauf abge­ winkelt anzuordnen. Hierdurch werden Kräfte aus der Schüttung der Betriebselemente von den Hohlräumen fern­ gehalten.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestal­ tung mit voneinander getrennten Hohlräumen in den Nasen­ steinen anstelle eines einzigen gemeinsamen Hohlraums beruht darauf, daß hiermit eine voneinander unabhängige Beschickung der Hohlräume mit Absorbermaterial erfolgen kann. Abgesehen davon, daß hiermit auch die Absorber­ leistung variiert werden kann, erhält man mit dieser Ausgestaltung auch eine sicherheitstechnisch bedeutsame Redundanz für das Abschaltsystem des Reaktors.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­ dung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind, sollen die Erfindung, vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Core mit keramischen Einbauten unter­ schiedlicher Gestaltung,
Fig. 2 Seitenansicht eines Nasensteins,
Fig. 3 Draufsicht eines Nasensteins mit ungeteiltem Hohlraum und geradlinigem Entlastungsspalt,
Fig. 4 Draufsicht eines Nasensteins mit unterteilten Hohlräumen und abgewinkeltem Entlastungsspalt,
Fig. 5 Draufsicht eines Nasensteins mit zylindrischen Hohlräumen und geradlinigem Entlastungsspalt,
Fig. 6 Draufsicht eines Nasensteins mit zylindrischen Hohlräumen und abgewinkeltem Entlastungsspalt.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch ein Core 14, das von einem kreiszylindrischen Reaktordruckbehälter 10 und einem thermischen Seitenschild 11, an welchem sich kera­ mische Einbauten als Seitenreflektor 12 anschließen, be­ grenzt wird und in welches vier jeweils paarweise gegen­ überliegende Vorsprünge 13 radial hineinragen. Die Vorsprünge 13 sind aus einzelnen, aufeinander ge­ setzten Nasensteinen 30, 40, 50, 60 gebildet, die form­ schlüssig in den Seitenreflektor 12 eingebunden sind. Die Vorsprünge 13, die ebenso wie der Seitenreflektor 12 aus Graphit bestehen, weisen mehrere vertikal angeord­ nete Hohlräume 16 auf, die einen ovalen oder länglichen, parallel zu den äußeren dem Core 14 zugewandten Ober­ flächen 21 verlaufenden Querschnitt haben. Während das Core 14 zur Aufnahme von Betriebselementen 15 vorgesehen ist, dient der vertikal angeordnete Hohlraum 16 zur Auf­ nahme von Absorberelementen 19.
In Fig. 2 ist ein einzelner Nasenstein 30, 40, 50, 60 in Seitenansicht gezeigt. Die in das Core 14 ragende Ober­ fläche 21 des Nasensteins 30, 40, 50, 60 ist mit raster­ mäßig angeordneten vertikalen und horizontalen oberflä­ chennahen schlitzartigen Einformungen 22 versehen, die zur Aufteilung der durch Neutronenstrahlung beanspruch­ ten äußeren Oberfläche des Nasensteins 30, 40, 50, 60 in kleine Oberflächenbereiche im Hinblick auf ausreichende Möglichkeit zum Ausgleich von neutroneninduzierten Volumenänderungen dienen.
Von der mit Schlitzen 22 versehenen seitlichen und stirnseitigen Wand 21 des Nasensteins 30, 40, 50, 60 sind mittels Stufen 25 die unteren und oberen Auflageflächen 23, 24 abgesetzt, mit der der Nasenstein 30, 40, 50, 60 je­ weils nach unten und oben an den nächsten Nasenstein 30, 40, 50, 60 bzw. an den Boden- oder Deckenreflektor an­ schließt.
Die Höhe der Stufe 25 entspricht der halben Breite eines Oberflächenschlitzes 22, so daß bei aufeinandergesetzten Nasensteinen 30, 40, 50, 60 auch im Bereich der aneinander­ grenzenden Auflagenflächen 24 ein Schlitz 22 entsteht.
Im rückwärtigen Teil des Nasensteins 30, 40, 50, 60, der im Seitenreflektor 12 eingebunden ist, ist zu seiner Ver­ ankerung in die seitliche Oberfläche 26 eine Nut 28 ein­ geformt, in die der Seitenreflektor 12 formschlüssig eingreift. Die ansonsten glatte ungeschlitzte Oberfläche 26 schließt bündig an die geschlitzte Oberfläche 21 an.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen die Oberseite von symmetrisch gestalteten Nasensteinen 30, 40, 50, 60, wobei es zur aus­ reichenden Information genügt, jeweils nur eine entlang der Symmetrieachse geschnittene Ansicht zu zeigen. Die nicht dargestellte Hälfte ist spiegelbildlich jeweils gleich gestaltet.
Fig. 3 zeigt in Draufsicht einen Nasenstein 30, der einen von seitlich und stirnseitig mit Schlitzen 22 ver­ sehenen Wänden 21 umschlossenen Hohlraum 36 mit läng­ lichem Querschnitt aufweist, der entlang der Längsachse des Nasensteins 30 angeordnet ist. Die Oberfläche 26 im rückwärtigen Bereich des Nasensteins 30 schließt sich bündig an die Seitenwände 21 an und weist beiderseits je eine vertikal geführte Nut 28 auf, die zur formschlüssi­ gen Verankerung des Nasensteins 30 im Seitenreflektor 12 dient.
Die geschlitzten Wände 21 sind durch eine Stufe 25 von der unteren Auflagefläche 24 abgetrennt, mit der der Nasenstein 30 an den darunterliegenden Nasenstein 30 an­ schließt. Eine zwischen der Stufe 25 und dem Hohlraum 36 in die untere Auflagefläche 24 eingeformte Nut 37, die den Hohlraum 36 vollständig einfaßt, dient zur Aufnahme von Graphitdichtungen. Solche Graphitdichtungen, die im geradlinigen Bereich in Form von Dichtleisten eingesetzt werden, sorgen dafür, daß während des Reaktorbetriebs die Hohlräume 36 gasdicht gegen das Core 14 abgeschottet sind.
In die Stirnseite 17 ist jeweils auf einer Hälfte ein geradliniger tiefer Spalt 38 eingelassen, der in einer vertikalen Bohrung 39 endet. Der Spalt dient der Span­ nungsentlastung des Nasensteins 30 und ist im Bereich der seitlichen geschlitzten Wand 21 parallel zur Stufe 25 geführt.
Die Bohrung 39 dient zur Verringerung von Kerbspannungen im Auslauf des Spaltes, der üblicherweise mittels Sägens eingebracht wird.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht einen Nasenstein 40, der ähn­ lich gestaltet ist wie der Nasenstein 30 in Fig. 3. Ab­ weichend von diesem jedoch sind beim Nasenstein 40 an­ stelle eines gemeinsamen Hohlraums mittels Querstegen 45 voneinander getrennte Hohlräume 46 vorgesehen, die - wie zuvor - von einer in die untere Auflagefläche 24 eingeformten Nut 47 gemeinsam eingefaßt sind.
Auch hier ist die untere Auflagefläche 24 mittels einer Stufe 25 von der seitlich und stirnseitig befindlichen mit Schlitzen 22 versehenen Wand abgehoben. Abweichend von der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist ein zur Minderung der neutroneninduzierten Eigenspannungen im Nasenstein 40 vorgesehener Spalt 48 nicht paarweise vorgesehen, sondern mittig von der Stirnseite 17 her in den Nasenstein 40 eingelassen bis zu einer ersten Boh­ rung 43, wo sich der Spalt 48 gabelt und jeweils quer zur Mittelachse nach außen fortsetzt zu einer zweiten Bohrung 44. Von hier verläuft der Spalt 48 parallel zur Stufe 25 zu einer dritten Bohrung 49. Die Bohrungen 43, 44, 49, die jeweils vertikal angeordnet sind, dienen allesamt zur Beseitigung von Kerbwirkungen, die aus dem unsteten Verlauf des Spalts 48 und seinem infolge Säge­ schnitt scharfkantigen Querschnitt resultieren. In die rückwärtigen Seitenflächen 26 des Nasensteins 40 sind Nuten 28 eingeformt, die zur Verankerung des Nasensteins 40 im Seitenreflektor 12 dienen.
Fig. 5 zeigt in Draufsicht eine ähnliche Anordnung, wie sie aus den vorstehenden Figuren bereits bekannt ist. Ein Nasenstein 50 weist in seinem Inneren eine Anzahl von hintereinander auf der Mittelachse angeordneten zylindrischen Hohlräumen 56 auf, die zur Aufnahme von Absorbermaterial dienen und mittels Querstegen 55 von­ einander getrennt sind.
Anstelle einer die Hohlräume 56 gemeinsam einfassenden Nut zur Aufnahme von Graphitdichtungen ist jeder Hohl­ raum 56 einzeln mit einer Ringnut 57 eingefaßt, in wel­ che ein Graphitdichtring 54 eingesetzt ist. Übereinstimmend mit den vorstehend gezeigten Anordnungen ist die Abstufung der unteren Auflagefläche 24 mittels einer Stufe 25 gegenüber der seitlichen und frontsei­ tigen mit Schlitzen 22 versehenen Wand 21. Die bündig anschließende rückwärtige Seitenwand 26 ist beiderseits mit einer vertikalen Nut 28 versehen, die zur Veranke­ rung im Seitenreflektor 12 dient.
Ein von der Stirnseite 17 her geradlinig symmetrisch in den Nasenstein 50 eingeformter Spalt 58, der in einer vertikalen Bohrung 59 endet, dient zur Minderung der Eigenspannungen im Nasenstein 50.
In Fig. 6 ist ein Nasenstein 60 ähnlich dem aus Fig. 5 bekannten gezeigt mit einer Anzahl von hintereinander auf der Mittelachse angeordneten Zylinderbohrungen 62, in welche zylindrische Graphithülsen 67 eingesetzt sind, die einerseits Hohlräume 66 zur Aufnahme von Absorber­ material begrenzen und andererseits zur Abdichtung von zwischen den aufeinandergesetzten Nasensteinen 60 ent­ stehenden gasdurchlässigen Spalten dienen. Hierzu ragen die Zylinderhülsen 67 zur Hälfte in die jeweilige Boh­ rung 62 hinein, während die andere Hälfte übersteht. Je nach Ausgestaltung sind die Zylinderhülsen 67 stumpf aufeinandergesetzt oder die Enden sind konisch ange­ formt, so daß die Hülsen 67 ineinandersteckbar sind, z.B. wie ein Ofenrohr.
Ähnlich wie in Fig. 4 gezeigt dringt ein Spalt 68 mittig von der Stirnseite 17 her in den Nasenstein 60 ein. An einer Bohrung 63 verzweigt sich der Spalt 68 symmetrisch und setzt sich fort zu einer seitlich angeordneten Boh­ rung 64, von wo aus er parallel zur Stufe 25 zu einer Bohrung 69 verläuft. Die Stufe 25 trennt die untere Auf­ lagefläche 24 von der geschlitzten Seitenwand 21, die bündig an die rückwärtige Wand 26 anschließt, die je­ weils eine Nut 28 zur Verankerung des Nasensteins 60 im Seitenreflektor 12 aufweist.
Die dargestellten und beschriebenen Beispiele schließen nicht andere Kombinationen von Spalt- und Hohlraumkonfi­ gurationen aus, so kann z.B. sehr wohl auch die Hohl­ raumgestaltung nach Fig. 4 mit der Spaltgeometrie gemäß Fig. 3 kombiniert werden, ohne daß hierdurch Nachteile zu befürchten sind.

Claims (12)

1. Keramische Einbauten aus Graphit, eingesetzt als Reflektor in Blockbauweise in einem mit kugelförmigen Betriebselementen gefüllten Core eines gasgekühlten Hochtemperaturkernreaktors, mit nasenartigen, radial in das kreiszylindrische Core hineinragenden Vorsprüngen, die aus aufeinandergesetzten Graphitblöcken, sogenannten Nasensteinen, gebildet sind, wobei jeder Nasenstein wenigstens einen vertikalen Hohlraum enthält, der mit dem darüberliegenden fluchtet und zur Aufnahme von Ab­ sorberelementen dient, mit oberflächennahen Schlitzen auf den dem Core zugewandten Oberflächen die zur Min­ derung von neutroneninduzierten Eigenspannungen in den Nasensteinen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nasenstein (30, 40, 50, 60) mit wenigstens einem vertikalen durchgehenden Spalt (38, 48, 58, 68) versehen ist, der von der Stirnseite (17) des Nasensteins (30, 40, 50, 60) senk­ recht in den Nasenstein (30, 40, 50, 60) eindringt, daß je­ der Nasenstein (30, 40, 50, 60) auf seiner unteren Auflage­ fläche (24) eingeformte Nuten (37, 47, 57, 67) aufweist zur Führung von Graphitformteilen (31, 41, 51, 61), die zur gasdichten Abdichtung der Hohlräume (36, 46, 56, 66) gegen das Core (14) dienen und zwischen den aufeinanderge­ setzten Nasensteinen (30, 40, 50, 60) im Betrieb entstehen­ de Leckstellen überdecken.
2. Keramische Einbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Spalte (38, 58) symme­ trisch zur Mittelachse des Nasensteins (30, 50) sind.
3. Keramische Einbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nasenstein (40, 60) einen mit­ tig in die Stirnseite (17) eintretenden Spalt (48, 68) aufweist, der sich an einer Bohrung (43, 63) gabelt, nach außen zu einer weiteren Bohrung (44, 64) fortsetzt und von dort parallel zur seitlichen Wand (21) zu einer dritten Bohrung (49, 69) geführt ist.
4. Keramische Einbauten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (43, 44, 49, 63, 64, 69) zur Kerbentlastung dienen.
5. Keramische Einbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nasenstein (30) einen unge­ teilten Hohlraum (36) aufweist, der länglichen Quer­ schnitt hat und zur Mittelachse angeordnet ist.
6. Keramische Einbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nasenstein (40) wenigstens zwei mittels eines Quersteges (45) voneinander getrennte längliche Hohlräume (46) aufweist, die auf der Mittel­ achse liegen.
7. Keramische Einbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nasenstein (50, 60) wenigstens zwei auf der Mittelachse liegende zylindrische Hohlräume (56, 66) aufweist.
8. Keramische Einbauten nach Anspruch 1 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder zylindrische Hohlraum (56) auf der unteren Auflagefläche (24) des Nasensteins (50) von einem in einer nutähnlichen Ausnehmung (57) ge­ führten Graphitdichtring (51) eingefaßt ist.
9. Keramische Einbauten nach Anspruch 1 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder zylindrische Hohlraum (66) eine zylindrische Graphithülse (61) aufnimmt, die zur Aufnahme der Absorberelemente (19) dient sowie zur Abdichtung des Hohlraums (66) gegen das Core (14).
10. Keramische Einbauten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der zylindrischen Graphit­ hülse (61) mit der Höhe des Nasensteins identisch ist und die Hülse (61) in dessen zylindrischen Hohlraum (66) von unten bis zur Hälfte eingesteckt ist.
11. Keramische Einbauten nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Graphit­ hülsen (61) mit ihrem nach unten überstehenden Ende in den Hohlraum des unterhalb angeordneten Nasenteins (60) greift und stumpf an die dort vorhandene Graphithülse (61) anschließt.
12. Keramische Einbauten nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der zylindrischen Graphithülsen konisch angeformt sind und so ineinander steckbar sind.
DE19863601748 1986-01-22 1986-01-22 Keramische einbauten Granted DE3601748A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863601748 DE3601748A1 (de) 1986-01-22 1986-01-22 Keramische einbauten
US07/005,585 US4830818A (en) 1986-01-22 1987-01-21 Ceramic installations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863601748 DE3601748A1 (de) 1986-01-22 1986-01-22 Keramische einbauten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3601748A1 true DE3601748A1 (de) 1987-07-23
DE3601748C2 DE3601748C2 (de) 1992-12-03

Family

ID=6292339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863601748 Granted DE3601748A1 (de) 1986-01-22 1986-01-22 Keramische einbauten

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4830818A (de)
DE (1) DE3601748A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5922106B2 (ja) * 2010-06-04 2016-05-24 ペブル・ベッド・モデュラー・リアクター・エスオーシー・リミテッドPebble Bed Modular Reactor Soc Ltd 中性子反射材ブロックアセンブリ、反射材、及び原子炉
CN103697165A (zh) * 2013-12-23 2014-04-02 陈焕祥 一种热泵油槽的可调式密封油环

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930279A1 (de) * 1979-07-26 1981-02-19 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Zylindrischer seitenreflektor aus uebereinanderliegenden graphitbloecken
DE3345113A1 (de) * 1983-12-14 1985-06-27 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernkraftwerk mit einem ht-kleinreaktor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE623846A (de) * 1961-10-19
GB941782A (en) * 1961-10-19 1963-11-13 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to nuclear reactor core structures
US4314883A (en) * 1978-11-30 1982-02-09 Hochtemperatur-Reaktorbau Gmbh. Graphite block having wear zone and load bearing zone for side reflector of high temperature reactor
DE3149794C1 (de) * 1981-12-16 1983-06-09 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Kugelhaufen-Kernreaktor mit kugelfoermigen Brennelementen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930279A1 (de) * 1979-07-26 1981-02-19 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Zylindrischer seitenreflektor aus uebereinanderliegenden graphitbloecken
DE3345113A1 (de) * 1983-12-14 1985-06-27 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernkraftwerk mit einem ht-kleinreaktor

Also Published As

Publication number Publication date
DE3601748C2 (de) 1992-12-03
US4830818A (en) 1989-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1589801C3 (de) Kernreaktor mit einer Anordnung von mehreren quadratischen Brennstoffbündeln
DE3824082C2 (de)
DE1564029A1 (de) Brennelement fuer Kernreaktoren
DE2547791C3 (de) Brennelementkassette
DE1294574B (de) Auswechselbares Kernreaktor-Brennelement, bestehend aus mehreren Brennstaeben
DE3019175C2 (de) Brennstoffkassette
DE2647458A1 (de) Anordnung zur kuehlung von befestigungsmitteln in fluessigkeitsgekuehlten kernreaktoren
DE3874180T2 (de) Regelstab.
EP0364623B1 (de) Brennelement, insbesondere für einen Druckwasser-Kernreaktor
DE1074168B (de) Spaltstoffelemcnt für heterogene Kernreaktoren, insbesondere für Druckwasserreaktoren
DE1639406A1 (de) Spaltstoff-Anordnung
DE3619930C2 (de)
DE2655403A1 (de) Einrichtung zur lagerung laenglicher kernbrennelemente
DE1439785B2 (de) Atomkernreaktor mit einem Neutronenreflektor aus moderierendem Material
DE3601748C2 (de)
DE1902712A1 (de) Einrichtung zur Feinregelung der Flussverteilung in einem Kernreaktor
DE3601749A1 (de) Graphit-seitenreflektor
DE3601750A1 (de) Keramische einbauten
DE2423501C3 (de)
DE69600672T2 (de) Kernbrennelement mit Brennstäben für gasgekühlten Reaktor
DE1110335B (de) Graphitmoderatoraufbau fuer Kernreaktoren
DE2930279A1 (de) Zylindrischer seitenreflektor aus uebereinanderliegenden graphitbloecken
DE2303876A1 (de) Kernreaktorbrennstab
DE1218077B (de) Kernreaktor, dessen dampfbildender Moderator im Naturumlauf zirkuliert
DE1439785C (de) Atomkernreaktor mit einem Neutronenreflektor aus moderierendem Material

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee