CH371526A - Heterogener Atomkernreaktor - Google Patents

Description

  Heterogener     Atomkernreaktor       Die Erfindung bezieht sich auf einen heterogenen  Atomkernreaktor.  



  Sie ist gekennzeichnet durch eine Batterie von  Brennstoffelementen, von denen jedes in einer gas  dichten Umhüllung enthält: mindestens ein Spalt  stoffstück, in welchem im Strahlungsfeld des Reak  tors Wärmeenergie entsteht, und mindestens einen  Wärmezwischenträger, durch welchen die entstandene  Wärme auf die Innenwandung der Umhüllung über  tragen wird und wobei ferner die Wärme von der  Aussenwandung der     Umhüllung    auf ein     thermodyna-          misches        Arbeitsmittel        übertragen    wird.  



  Als     Spaltstoffstücke    können Körper aus     metalli-          schem    Uran oder aus keramischem,     uranhaltigem     Stoff gewählt sein.  



  Als Wärmezwischenträger empfiehlt es sich, ein  Metall von geringer Neutronenabsorption zu wäh  len, dessen übrige Eigenschaften derart sind, dass  es bei den im Betrieb auftretenden Temperaturen  durch die Wärme der     Spaltstoffstücke        geschmolzen     und verdampft und dann an der Innenwandung der       Umhüllung    wieder kondensiert wird.  



  So ist zum Beispiel als     Wärmezwischenträger     die     Verwendung    von     Magnesium    zu empfehlen. Eine  bessere     Benetzung    der     Spaltstoffoberflächen    kann  dabei durch Beimischung von Blei zum Magnesium  erreicht werden. Ferner ist die Verwendung eines  Stoffes angezeigt, welcher mindestens einen der       Stoffe    Natrium und Kalium enthält.  



  Durch die Erfindung wird der     Vorteil    erzielt,  dass sowohl die biologisch     gefährlichen    Spaltstoffe  und Spaltprodukte als auch die als Wärmezwischen  träger verwendeten Stoffe - die schon als solche  (wie z. B.     geschmolzene    Metalle) gefährlich, ins  besondere aber, wenn sie mit Bestandteilen der Atmo-         sphäre    (wie z. B.

   Natrium mit Wasserdampf)     in        Be-          rührung    kommen, Brand- und     explosionsgefährlich     sein können - während der gesamten Lebensdauer  des     einzelnen        Brennstoffelements    dicht in demselben  verschlossen bleiben und daher keinerlei Schaden  anrichten können.  



  Ferner wird gegenüber bekannten heterogenen  Reaktoren der Vorteil erzielt, dass die Spaltstoff  stücke allseitig von einem     flüssigen    Wärmeträger  umgeben sein können und dass daher die     Form-          und    die Festigkeitsänderungen, welche die Spaltstoff  stücke     im    Laufe des Betriebes erfahren, sich un  behindert auswirken können.

   Die bei     bekannten     heterogenen Reaktoren vorhandene, durch     Form-          und        Festigkeitsänderung    der     Spaltstoffstücke    ver  ursachte metallurgische Begrenzung des     Abbrandes     entfällt also hier, und der     Abbrand    wird daher  wesentlich hinausgezogen. So lässt sich zum Bei  spiel mit     Spaltstoffstücken    aus     metallischem        Uran:     etwa der gleiche     Abbrand    erzielen, wie er an  anderen heterogenen Reaktoren nur mit Spaltstoff-.

         stücken    aus     keramischem,    uranhaltigem Stoff erzielbar  sein würde.  



  Die     Spaltstoffstücke    selber müssen nicht in eine  Schutzhülle eingeschlossen werden. Das hat den wei  teren Vorteil, dass man     weniger    neutronenabsorbie  rendes     Material        in.    den Reaktor bringen muss.  



  Gegenüber solchen bekannten heterogenen Reak  toren, bei welchen die Wärme     mittels    Kühlrohren  abgeführt wird, die in den     Spaltstoff    eingebettet  sind, entsteht der Vorteil, dass die Wahl des Mate  rials für die das     Kühlmittel    führenden     Leitorgane     frei steht, wenn man die Wärme von der     Umhüllung     in seiner Zone     abnimmt,    die keinen Spaltstoff enthält  und somit ausserhalb des Bereiches     intensiven    Neu  tronenflusses     liegt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Heterogener Atomkernreaktor, gekennzeichnet durch eine Batterie von Brennstoffelementen, von denen jedes in einer gasdichten Umhüllung enthält: mindestens ein Spaltstoffstück, in welchem im Strah lungsfeld des Reaktors Wärmeenergie entsteht, und mindestens einen Wärmezwischenträger, durch wel chen die entstandene Wärme auf die Innenwandung der Umhüllung übertragen wird und wobei ferner die Wärme von der Aussenwandung der Umhüllung auf ein thermodynamisches Arbeitsmittel übertragen wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Reaktor nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Spaltstoffstücke Körper aus, metallischem Uran gewählt sind. 2. Reaktor nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Spaltstoffstücke Körper aus keramischem, uranhaltigem Stoff gewählt sind. 3.

   Reaktor nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Wärmezwischenträger ein Me tall von geringer Neutronenabsorption gewählt wird, dessen übrige Eigenschaften derart sind, dass es bei den im Betrieb auftretenden Temperaturen durch die Wärme der Spaltstoffstücke geschmolzen und verdampft und dann am Wärmeübertrager wieder kondensiert wird. 4. Reaktor nach Unteranspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Wärmezwischenträger Magne sium gewählt ist. 5. Reaktor nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Wärmezwischenträger min destens einen der Stoffe Natrium und Kalium ent hält. 6.

   Reaktor nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Wärmezwischenträger Magne sium und Blei enthält.