ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ MPT G 21 c 13/00 Přihlášeno 25. X. 1973 (PV 7373-73) Právo přednosti od 16. XI. 1972 (184G687) Svaz sovětských socialistických republik Zveřejněno 23. VIII. 1974 PT 21 g 21/21) ÚRAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY Vydáno 15. II. 197G MDT (iji.iny.52 NIKOLAJ VASILJEV1Č ARCHANGEĽSKÍ], VLADIMÍR SERGEJEVlC BUSLAJEV, VLADIMÍR VLADIMIROVJC CONCAROV, MOSKVA, Autor vynálezu PAVEL MICHAJLOVIČ JEGORENKOV, KRASNOGORSK MOSKOVSKOJ OBLASTI, VLADIMÍR FJODOROVIČ KARAČÍNSKIJ a PAVEL IVANOVIC SAVROV, MOSKVA (SSSR) Výzkumný rcuklor typu vodn-vodn s. Předmětem vynálezu ju výzkumný reaktor, zvláště jaderný reaktor typu voda voda, používaný zejména k věclccko-výzkumným pracím n k výrobě radioaktivních isotopů. Je znáin výzkumný reaktor typu voda voda, sestávající z tělesa reaktoru, pláště jaderného reaktoru s uvnitř umístěnou aktivní zónou, sestavenou z palivových článků, skládajících se s prutů vyzařujících teplo, vestavěných do rozperné mříže, nosné plošiny k u- (pevněni kanálů s uvnitř vloženými tyčemi reuregu'lační a zabezpečovací soustavy, opatrené podpěrami a kladkami k zavěšení ian nesoucích tyče regulační a zabezpečovací soustavy. Plášť jaderného reaktoru sestává ve známém provedeni z válcového prstence, k němuž je přivařena nosná mříž, dále z horní a dolní rozpčrné mříže, vybavené trubkovitými buňkami pro uslředění kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy. Nosná plošina pro upevněni kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy sestává ze divou navzájem kolmých a spolu svařených lišt, opatřených válcovými vybráními pro uložení kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy, nad nimiž jsou podpěry a kladky nesoucí lana pro zavěšení tyči regulační a zabezpečovací soustavy. Nosná plošina je k tělesu reaktoru připevněna letmo tak, aby střed protínajících se lišt byl v ose aktivní zóny. Kanály s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy procházejí aktivní zónu v místech styku čtyř palivových článků. Tento způsob uspořádání kanálů s tyčemi regulační a s zabezpečovací soustavy vyžaduje použití palivových článků v aktivní zóně různého uspořádání, což vylučuje 'jejich úplnou vzájemnou vyměnitelnost. Známé provedeni má tyto nedostatky: iu Předně není možno posunout kanály s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy centrální části aktivní zóny clo jiné libovolné její části. Za druhé není možné umístit ve středu akis livní zóny různá výzkumná zařízení, jako například výzkumné kanály, komory pro bombardováni neutrony a podobně. Účelem vynálezu je vyvinout výzkumný reaktor typu voda voda, který by odstraňo- 2ii val uvedené nedostatky. Úkolem vynálezu jc vyvinout výzkumný reaktor typu voda voda, jehož nosná plošina pro upevnění kanálů by byla provedena tak, aby umožňovala uprostřed centrální části a'k- 2s tivni zóny umístit jeden výzkumný kanál velkého průměru, procházející pod dolní rozpernou mříž, umístit do centrální čásli aktivní zóny palivové články, pokud v ní není umístěn výzkumný kanál velkého průměru, přemístit m kanály s tyčemi regulační a zabezpečovací 2 1 G 2 0 0 D
soustavy z jedné části aktivní zóny clo druhé pro provádění pokusů s různými výzkumnými kanály, používat stejně uspořádaných, vzájemně zaměnitelných palivových článků jak uprostřed centrální části aktivní zóny, tak i v ostatních částech fiktivní zóny. Úloha jc řešena tak, že ve výzkumném reaktoru typu voda voda jc obsažena aktivní zóna, osazená palivovými články, ustavenými v rozperné mříži, a nosná plošina k upevněni kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy s na ní umístěnými podpěrami a kladkami, nesoucími lana pro zavěšení tyči regulační a zabezpečovací soustavy a podle vynálezu opatřená centrálním zářezem a výřezy po jejím obvodu pro upevnění výzkumných kanálů, a na této nosné plošině jsou letmo u- pevněny destičky s výřezy pro zavěšení kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy, přičemž tyto destičky, rozprostřené nad obvodovými výřezy pro výzkumné kanály, jsou tak upevněny, že umožňuji změnu své polohy k přemístění kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy clo centrální části aktivní zóny, a podpěry s kladkami, nesoucími lana pro zavěšení tyčí regulační a zabezpečovací soustavy v kanálech, upevněných na těchto destičkách, jsou tak uspořádány, 5c styčný bod kladky s lanem je v obou polohách ve stejné vzdálenosti od výřezů v těchto destičkách. Doporučuje sc vložit do střední části rozperné mříže vyjímatelnou vložku, odpovídající centrálnímu zářezu nos.nč plošiny, zabezpečující ustavení palivových článků uprostřed aktivní zóny při jejím použiti a zasunutí výzkumného kanálu, procházejícího pod dolní rozpernou mřiž při jejím vytažení. Nosná plošina k upevnění kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy, provedená podle vynálezu, dovoluje rozšířit výzkumné možnosti jaderného reaktoru.- vestavět centrální výzkumný kanál velkého průměru mí?to čtyř palivových článků; kanály s tyčemi regulační a zajišťovací soustavy přesunout z centrální části aktivní zóny do jiných částí aktivní zóny beze změny délky lan nesoucích v těchto kanálech tyče regulační a zabezpečovací soustavy; umístit vicc výzkumných kanálů místo jednotlivých palivových článků; použití palivových článků stejného uspořádání, umožňujícího provádět jejích vzájomnou výměnu (přemístěni palivových článků z jedněch trubkovitých buněk aktivní zóny do jiných), mimoto při použili palivových článků sc středním otvorem umísťovat výzkumné kanály do těchto palivových článků. Přiklad praktického provedení vynálezu jc znázorněn na obr. 1 až 4 výkresů, přičemž jednotlivé obr. značí: obr. 1: výzkumný reaktor podle vynálezu typu voda voda s jediným centrálním výzkumným kanálem v podélném řezu,- obr. 2: týž výzkumný reaktor s tyčemi regulační a zajišťovací soustavy v centrální části aktivní zóny reaktoru a výzkumnými kanály vně této centrální části v podélném řezu; obr. 3: nosnou plošinu podle vynálezu k u- 16 2 0 0 9 pevnčni kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy v půdorysu; obr. 4: řez (V-1V z obr. 3. Výzkumný reaktor typu voda voda (viz obr. l) složený z tělesa t reaktoru, pláště 2 rcakloru, sestávajícího z vrchního pláště 3, spodního pláště 4, konfusoru 5, rozperné mříže G, odrazového reflektoru 7 a spodní mříže S, a v něm umístěnou aktivní zónou, vytvořeni nou palivovými články 9, uchycenými v rozperné mříži G. Rozperná mříž G jc opatřena soustředným otvorem 10, jímž prochází centrální výzkumný kanál 11, usazený místo čtyř palivových článků D, vyňatých z centrální čási;, li aktivní zóny a zachycený svým dolním koncem v soustředném otvoru spodní mříže S. Výzkumný reaktor jc opatřen ještě nosnou plošinou 12 pro upevnění kanálů 13 s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy a vý- «zkumného kanálu 11. Kanály 13 s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy, upevněné v nosné plošině 12, jsou vedeny středními otvory palivových článků 9, sestávajících z koaxiálně probíhajících palivových prutů trubkovitého typu, pak procházejí otvory rozperné mříže G a svými dolními konci jsou upevněny ve spodní mříži 8, aby sc zabránilo případnému kmitání konců '.'análů 13. Nad každým kanálem 13 jsou u- místěny podpěry 15 sc svislými kladkami 16, které nesou lana 17, na nichž jsou zavěšeny tyče 14 regulační a zabezpečovací soustavy. Rozestupy mezi jednotlivými palivovými články 9 jsou zajištěny zapuštěním dolních з.-, konců palivových článků 9 do rozpěmé mříže 6 a rozpernými výstupky IS na jejich horních koncích. Konstrukce pláště 2' reaktoru a rozperné mříže 6 umožňují použití rozličných re flek to - tu rú 7, jako dutého, vodou naplněného odrážecí 1 (vodní reflektor) nebo odrazového reflektoru z jiného materiálu, například berylia. Na obr. 2 na rozdíl od obr. I jc znázorněna varianta výzkumného reaktoru typu voda и, voda, kde kanály 13 s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy jsou umístěny v centrální části aktivní zóny a výzkumné kanály 1!) vně centrální části aktivní zóny. K tomu jc v soustředném otvoru 10 rozperné mříže G za- :, sazena vyjímatelná vložka 20 a ccnlrrální část aktivní zóny jc osazena palivovými články 9, jež jsou drženy v buňkách vložky 20, kanály 13 regulační a zabezpečovací soustavy procházejí však středními otvory palivových článků, 5 9 a jejich konce jsou sevřeny ve spodní mříži S. Mimoto část palivových článků 9 vně centrální části aktivní zóny je odstraněna a na jejich místo jsou zasazeny výzkumné kanály 19. Nosná plošina 12, znázorněná na obr. 3, pro upevněni kanálů je tvaru neuzavřeného rámu 21 s nohami 22 k letmému upevnění nosné plošiny 12 na tělese reaktoru.,, s Rám 21 jc upevněn tak, že jeho střed sc shoduje sc středem aktivní zóny. Rám 21 má ve svých rozích čtyři výřezy 23 pro upevnění výzkumných kanálů a jc vybaven letmo upev- 4
1 G 2 O O í) 5 G něnymi čtyřmi destičkami 24 a sedmi destičkami 25 s výřezy 2G pro upevněni kanálů s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy. Destičky 24 jsou upevněny na nosné plošině 12 nad výřezy 23 a mohou se otočit o isif (poloha I a II) k přesunuti kinňlú 13 s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy do centrální části aktivní zóny. Na opěrné plošině 12 jsou umístěny tři podpěry 27 s vodorovnými kladkami 16', jež nesou a rozdělují lana 17 k zavěšeni tyči 14 regulační a zabezpečovací soustavy v kanálech 13. Tyto podpěry' 27 jsou uspořádány na nosné plošině 12 tak, žc vzdálenost styčného bodu vodorovné kladky 16' s lanem 17 k výřezům 2G destiček 24 je v obou polohách stejná. Na destičkách 24 a 25 jsou upevněny podpěry 15 (na obr. 3 ncznázorněné) sc svislými kladkami 1G k zavěšení tyči 14 regulační a zabezpečovací soustavy v kanálech 13. Centrální zářez 28 v rámu 21 slouží k zavěšeni výzkumného kanálu nebo komory pro bombardování neutrony vc středu aktivní zóny reaktoru. l. Výzkumný reaktor typu vodu voda obsahující aktivní zónu, tvořenou palivovými články, usazenými v rozperné mříži, a nosnou plošinou pro upevnění kanálů s tyčemi regulační a zabezpečovací soustavy, opatřenou podpěrami a kladkami nesoucími lana pro zavesení tyčí, vyznačující sc tím, že nosná plošina (12) jc opatřena centrálním zářezem (28) a vnějšími výřezy (23) pro upevnění výzkumných kanálů (11 a 19), na ni jsou letmo upevněny destičky (24 a 25), mající výřezy (26) pro upevnění kanálů (13) s tyčemi (14) regulační zabezpečovací soustavy, přičemž část těchto destiček (24) jc umístěna nad vnějšími výřezy (23) pro výzkumně kanály (19), přičemž destičky (24) umístěné nad vnějšími výřezy (23) pro Na obr. 4 je znázorněna rozdělovači podpěra 27 s vodorovnými kladkami 1G*. Při přípravě výzkumů s centrálním výzkumným kanálem li (obr. l) sc vyjmou z centrální částí aktivní zóny palivové články 9 a vyjímatelná vložka 20 (obr. 2), destičky 24 sc nastaví do poiohy 1 nad výřezy 23 a na nich se upevni kanály 13 s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy a do středu aktivní m zóny se zasune centrální kanál 11 (obr. 1). Při provádění výzkumných prací s výzkumnými kanály 19 (obr. 2), jež jsou zasunuty na místě některých palivových článků 9, sc vloží do soustředného otvoru rozperné mříže G vya jímatclná vložka 20, do níž sc pak zasadí palivové články 9. Destičky 24 (obr. 3) jsou přilom uvedeny do polohy II a výzkumné kanály 19 jsou ustaveny vc výřezech 23 místo vyňatých palivových článků 9. "n Instalace kanálů 13 s tyčemi 14 regulační a zabezpečovací soustavy clo různých buněk aktivní zóny sc provede otevřenou části rámu 21. i' P. K n M K T V Y N Á!, K Z U výzkumné kanály (19) jsou upevněny na nosné plošině (12) s možnosti změny polohy pro přestavění kanálů (13) s tyčemi (14) regulační a zabezpečovací soustavy do centrální části aktivní zóny a podpěrami (15 a 27) s kladkami.m (16 a 16') nesoucími lana (17) k zavěšeni tyčí (l4) regulační a zabezpečovací soustavy v kanálech (13), ustavenými na nosné plošině (12) tak, žc bod styku kladky (1G 1 ) s lanem (17) je v obou polohách stejně vzdálen od výřezů (26).m destiček (2-1). 2. Výzkumný reaktor typu voda voda podlcbodu I, vyznačující sc tím, žc ve střední části rozporné mříže (6) jc zasazena vyjímatelná vložka (20) odpovídající soustřednému tu otvoru (10) rozperné mříže (6). 3 listy výkresů vriu.n.íiri, n. p., p'rivozoviij 32, Mís:
1 G 4 7 2 2
1 6 2 O O 9
1 6 4 7 2 2 SS> 1% 3B O O