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Perfectionnements aux réacteurs modérés par des liquides.
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La présente invention concerne des réacteurs nucléaires modérés par des liquides tels que des réacteurs qui sont commandés par une variation énergétique du niveau du modérateur. L'invention concerne plus particulièrement un réacteur nucléaire dans iequel le modérateur liquide est maintenu à un niveau donné par rapport au noyau du réacteur par une pression de fluide telle qu'une pression de gaz exercée
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sur une surface libre du modérateur éloignée du niveau donné de sorte que, lorsqu'on lâche la pression de gaz, le niveau du modérateur liquide près du noyau est énergétiquement réduit.
Un tel réacteur nucléaire appelé ci-après "réacteur du type spécifié" a été décrit dans le brevet principal n 619.492.
Il est à remarquer que, lorsqu'on lâche subitement la pression de gaz au-dessus de la surface libre, il se produit une montée soudaine du niveau qui, si elle n'est pas amortie, pourrait causer des dommages et même inverser la circulation. Sous ce rapport, le brevet principal propose d'évacuer le gaz sous pression par une conduite qui se prolonge sur une courte distance à travers la paroi enfermant le gaz sous pression de sorte que, lorsque la pression de gaz est lâchée et que le gaz est refoulé dans la conduite par le liquide modérateur qui monte, un volume de gaz est emprisonné entre l'orifice de la conduite et la paroi, absorbant ainsi l'énergie cinétique de la masse montante de liquide modérateur.
Cela étant, l'invention réside dans une modification suivant laquelle le gaz sous pression contenu dans un réacteur du type décrit est évacué par une conduite verticale qui se prolonge dans l'espace de gaz prévu au-dessus de la surface libre, une partie de la paroi latérale de la conduite étant percée d'une ouverture allongée qui étrangle progressivement le débit du gaz sous pression évacué à mesure que le niveau du liquide monte en dessous du gaz sous pression.
L'ouverture allongée peut être une lumière allongée mé-, nagée dans la paroi latérale cylindrique de la conduite. En variante, plusieurs lumières peuvent être prévues. L'extrémité inférieure de la conduite peut être fermée ou être munie d'une plaque
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perforée. La ou les lumières peuvent être simplement rectangu- laires ou de.forme spéciale pour présenter les caracteristiques voulues.
Comme indiqué au dessin, un noyau de réacteur nu- cléaire 1 est supporté dans une piscine 2 qui contient de l'eau ordinaire 3 servant de modérateur. Le niveau du modérateur dans la piscine 2 est indiqué en A.
Une cloche cylinarique 4. dont le diamètre est supérieur à celui du noyau est fixée entre la partie inférieure au noyau 1 et le fond de la piscine. Une extrémité de la cloche est formée par une paroi 4a de superficie supérieure à celle de la base du noyau de réacteur, l'autre extrémité 4b étant ouverte et espacée du fond de la piscine 2 pour établir une communication libre entre le modérateur contenu dans la piscine et celui qui est contenu dans la cloche. Une conduite 5 communiquant avec l'espace situé en dessous de la paroi 4a de la cloche s'étend vens le haut jusqu'à un endroit situé au-dessus du niveau maximum du modérateur aans la piscine 2.
A son extrémité inférieure, la conduite 5 comporte une partie 5c qui traverse la paroi 4a et qui se termine à courte distance au-dessus du niveau moyen du modérateur. La partie 5c de la conduite est fermée à son extrémité et est percée d'une lumière allongée S dans sa paroi latérale. A son extrémité supé- rieure, la conduite 5 présente deux branchements orientés vers , le bas 5a et 5b, dont les orifices de sortie peuvent être fermés par des valves électromagnétiques 6. Un tuyau 7 raccorde la con- duite 5 à une source d'air sous pression par une valve 8.
Une goulotte 9 dirige l'effluent des branchements 5a, 5b contre la paroi de la piscine.
Une autre conduite 10 part d'une région inférieure du
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volume intérieur de la cloche, et passe par un trou ménagé dans celle-ci jusque un endroit situé au-dessus du niveau du liquide dans la piscine 2. La conduite est percée d'une série de trous étroitement espacés axialement 10a. Un débitmètre 11 est monté près de 1'extrémité supérieure de la conduite 10.
En fonctionnement, le volume du liquide modérateur est maintenu au niveau indiqué en A par de l'air sous pression débité par la valve 8 et le tuyau 7 dans la conduite 5 et emprisonné dans la cloche 4. Dans la cloche 4, la pression d'air forme une surface libre B du liquiae modérateur et agit sur cette surface. La conduite 10 qui comporte une extraite normalement ouverte en dessous du niveau B se remplit àe liquide jusqu'au niveau A et sert de conduite de sécurité pour l'échappement du gaz si une pression de gaz excessive s'accumulait dans la cloche 4.
Dans des conditions ae fonctionnement, avec le niveau en B comme le montre le dessin, de l'air sous pression qui s'échappe continuellement par les trous 10a de la conduite 10 barbote dans la colonne de liquide contenu dans cette conduite et passe par le débitmètre 11 qui peut être du type à palettes rotatives.
L'indication donnée par le débitmètre fournit une indication grossière ae la position de la surface libre au niveau B.
Lorsqu'il faut réduire la réactivité du réacteur, on ouvre les valves 6 en désexcitant leur mécanisme de fermeture électromagnétique, à la suite de quoi la conduite 5 est mise en communication avec l'atmosphère, le niveau b monte et le niveau A descend, la conduite 5 permettant à l'air sous pression de s'é-
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une inversion de circulation, Afin d'éviter cela, un dispositif est prévu pour absorber de façon réglée et progressive 1'énergie du modérateur en dessous de la cloche.
A cet effet, on utilise le prolongement 5c de la conduite dont l'extrémité est fermée et qui est percé de la lumiére S et, alors qu'initialement toute la section de la lumière S permet à l'air sous pression de s'échap- per dans l'atmosphère, lorsque le niveau du liquide monte, cette section diminue progressivement et le gaz sous pression s'échappe de plus en plus lentement à mesure que prédomine l'effet d'amor- tissement du gaz sous pression s'échappant plus progressivement.
La masse du modérateur liquide en mouvement est ainsi graduelle- ment arrêtée.
Comme mentionné plus haut, la lumière S peut être de forme spéciale pour affecter le mode de décélération liquide modérateur.
Dans toutes les formes d'exécution envisagées, la décélération requise est obtenue sans recourir à des dispositifs moteurs ou des sources d'énergie mécaniques.