CH461649A - Dispositif de réglage de la puissance d'un réacteur nucléaire - Google Patents

Description

  Dispositif de réglage de la puissance d'un réacteur nucléaire    Le brevet principal a pour objet un dispositif de  réglage de la puissance d'un réacteur nucléaire, compre  nant un élément absorbant les neutrons et comportant  au moins une chaîne métallique     déformable,    et des  moyens pour déplacer cet élément à l'intérieur d'un  canal vertical traversant le     c#ur    du réacteur entre une  position repliée  où il est entièrement hors du     c#ur     du réacteur et une  position déployée   où il occupe  sensiblement toute la hauteur de ce     coeur,

      ce dispositif  étant caractérisé en ce que ladite chaîne est     reliée    de  manière amovible par l'une de ses extrémités à un câble  de levage et en ce que lesdits moyens prévus pour dépla  cer l'élément absorbant à l'intérieur du canal compor  tent un treuil situé au-dessus du canal et sur lequel s'en  roule ledit câble.  



  Dans une     forme    d'exécution particulière de     ce    dispo  sitif, le canal vertical peut être prolongé par un récipient  amovible pouvant contenir entièrement ledit élément  lorsqu'il est totalement replié sur lui-même.  



  Grâce aux dispositifs de ce genre, on peut réduire  dans une très grande mesure l'encombrement et la lon  gueur de l'élément absorbant lorsqu'il se trouve à l'exté  rieur du     c#ur    du réacteur, sans réduire pour autant son  efficacité lorsqu'il se trouve à l'intérieur. Toutefois, on  remarque que l'utilisation prévue conduit toujours à une  introduction de l'élément absorbant de bas en haut à  l'intérieur du réacteur par accrochage d'un organe de  préhension du genre d'un grappin, notamment lié à l'ex  trémité inférieure du     câble    sur une tête de support sur  laquelle sont fixées la ou les chaînes absorbantes.  



  Dans une variante d'exécution, on a décrit, dans ce  même     bervet    No 419362, une autre disposition pour le  stockage de l'élément absorbant qui permet la mise en  place de ce dernier, non plus de bas en haut, mais de  haut en bas dans le     c#ur    du réacteur, en facilitant par    ailleurs les problèmes de remplacement du matériel.  Cette forme d'exécution particulière est caractérisée en  ce que ledit récipient amovible contenant ledit élément  absorbant est disposé au-dessus dudit canal, ledit élé  ment étant constitué par une chaîne unique dont les  maillons coopèrent avec une roue d'entraînement à  empreintes placée au-dessus dudit récipient.  



  Dans     ces    conditions et grâce au remplacement du  jeu de chaînes par une chaîne unique très absorbante,  en acier     boré    par exemple, on peut réduire au minimum  le diamètre du canal à     l'intérieur    duquel est     manoeuvrée     la chaîne. En effet, ce canal doit seulement permettre le  coulissement et le guidage de cette chaîne unique, rela  tivement mince, et, de toute façon, moins encombrante  que l'ensemble câble-organe de préhension envisagé  dans le brevet principal pour venir saisir la tête de sup  port sur laquelle sont accrochées les chaînes absorban  tes proprement dites.  



  La présente invention a pour objet un dispositif de  réglage de la puissance d'un réacteur nucléaire, compre  nant un élément absorbant les neutrons et comportant  au moins une chaîne métallique     déformable,    et des  moyens pour déplacer ledit élément à     l'intérieur    d'un  canal vertical traversant le     c#ur    du réacteur entre une   position repliée<B> </B> où il est entièrement hors du     c#ur     et une   position déployée   où il occupe sensiblement  toute la hauteur du     coeur,    ladite chaîne étant reliée de  manière amovible par l'une de ses extrémités à un  organe de levage, lesdits moyens comportant un treuil  situé au-dessus dudit canal et sur lequel s'enroule ledit  élément absorbant.

    



  Le dispositif selon la présente invention est en outre  caractérisé en ce que ledit organe de levage est fixé à  demeure à une extrémité dudit élément absorbant et est  constitué par une chaîne en un matériau non absorbant  dont les maillons coopèrent directement avec le treuil.      On peut prévoir des récipients amovibles situés, le  premier à l'extrémité inférieure du canal, et le second à  l'extrémité supérieure du canal, ces récipients     étant    de  capacité suffisante pour emmagasiner chacun au moins  la totalité de l'élément absorbant, en vue de permettre  son remplacement ou son entretien.  



  On réalise ainsi une combinaison particulière des  deux dispositions antérieurement prévues, combinaison  qui     permet    de conserver les avantages respectifs des  modes de réalisation correspondants en éliminant les  inconvénients de l'un et de l'autre.  



  Le dispositif selon l'invention trouve une application  particulièrement avantageuse dans le cas des réacteurs  où le sens de circulation du fluide gazeux de refroidisse  ment à travers les canaux s'effectue de haut en bas dans  ceux-ci. La circulation de réfrigérant se produisant en  sens inverse du mouvement de mise en place de la chaîne  absorbante, le calcul montre que, compte tenu de la       déformation    de la courbe du flux neutronique, donc  thermique, le refroidissement des éléments combustibles  disposés dans les canaux avoisinants est amélioré. Ceci       permet    un fonctionnement à température de sortie du  gaz plus élevée, d'où un gain sur le rendement thermo  dynamique de l'installation et un gain de puissance du  réacteur.  



  La seconde chaîne, en matériau non absorbant, peut  être réalisée en tout métal ou alliage convenable et no  tamment en     aluminium,    en zirconium ou en alliage d'alu  minium ou de zirconium, ou même en acier non bore.  



  En outre, il est possible de monter en parallèle plu  sieurs chaînes absorbantes réunies chacune à une chaîne  de levage non absorbante, le nombre de ces chaînes  absorbantes étant fonction de l'efficacité requise et de la  teneur en matériau absorbant qu'elles renferment.  



  Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une  forme d'exécution particulière du dispositif selon l'inven  tion où trois     chaines    absorbantes en acier     boré    se dépla  cent dans trois canaux parallèles et sont     manoeuvrées    en  synchronisme en mouvements de montée ou de descente,  à travers le     coeur    du réacteur.  



  Les     fig.    1 a et 1 b sont des vues en coupe verticale  successives de la partie supérieure et de la partie infé  rieure d'un canal de réacteur.    La     fig.    2 est une vue en coupe de la     fig.    1 a selon la  ligne     II-II    de     cette    dernière.  



  L'ensemble de l'élément absorbant et de sa com  mande est situé à l'intérieur d'un canal vertical 302 tra  versant le     coeur    du réacteur et notamment la dalle de  protection supérieure 304 ainsi que l'empilement de  modérateur du réacteur, constitué par exemple par des  colonnes adjacentes en graphite 306.  



  A la partie supérieure du canal 302 se trouve placé  un mécanisme 308     permettant    de commander en rotation  au moins une roue à empreintes disposées légèrement  en dessous à l'intérieur d'une chambre 310. Ce méca  nisme peut être agencé de façon à assurer en synchro  nisme la rotation d'un ensemble de trois roues à em  preintes telles que 312, (une seule de ces trois roues  apparaît dans le plan de la     fig.    la pour simplifier le des  sin) en vue d'assurer la manutention simultanée de trois  chaînes absorbantes.  



  A     cet    effet, on prévoit que sous la chambre 310 se  trouve un     récipient    amovible 314     muni    de trois     puits    de    stockage 316 régulièrement répartis à     120o    autour de  l'axe du     canal    302 (fi-, 2). A chacun de ces puits 316 est  associée une roue à empreintes 312 et une chaîne dont  les maillons coopèrent avec les empreintes de la roue de  façon à permettre la montée ou la descente de cette  chaîne dans des canaux verticaux de faible section 318  parallèles aux puits de stockage 316.

   A chaque canal  318 correspond dans son prolongement et traversant le       coeur    du réacteur, un autre canal de même section 320  traversant totalement la colonne de modérateur 306.  Comme le montre plus particulièrement la     fig.    lb, le  canal principal 302 peut être rempli de chemises 322,  empilées les unes sur les autres.    Sous le canal 302,à la partie inférieure du réacteur  se trouve un récipient de stockage 324 également amo  vible constitué par trois récipients adjacents dont deux  seulement situés dans le prolongement des canaux 320  correspondants apparaissent sur la figure.

   Ces récipients  sont destinés à contenir en vrac et de façon séparée trois  chaînes absorbantes 326, dont la plus ou moins grande  introduction à l'intérieur des canaux correspondants 320  permet d'assurer la conduite du réacteur.  



  Chaque chaîne absorbante 326 est fixée à l'extrémité  d'une seconde chaîne 328, en un matériau non absorbant.  Ces chaînes 328 sont     manoeuvrées    à partir des roues 312  par le mécanisme 308. On peut ainsi faire fonctionner  trois chaînes, ou même un nombre supérieur de celles-ci.  en parallèle, ce nombre étant seulement limité par l'en  combrement des roues à empreintes et par la complexité  de la réalisation de leur mécanisme d'entraînement.  



  Les différentes dispositions décrites ci-dessus permet  tent la conduite complète d'un réacteur au moyen d'une  seule sorte d'appareils     (     barres   à trois chaînes par  exemple), la seule différence consistant en une teneur  différente en absorbant des chaînes destinées à chacune  des deux fonctions.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de réglage de la puissance d'un réacteur nucléaire, comprenant un élément absorbant les neutrons et comportant au moins une chaîne métallique déforma- ble, et des moyens pour déplacer ledit élément à l'inté rieur d'un canal vertical traversant le coeur du réacteur entre un position repliée où il est entièrement hors du coeur et une position déployée où il occupe sensi blement toute la hauteur du c#ur, ladite chaîne étant reliée de manière amovible par l'une de ses extrémités à un organe de levage, lesdits moyens comportant un treuil situé au-dessus dudit canal et sur lequel s'enroule ledit organe de levage,

   caractérisé en ce que ledit organe de levage est fixé à demeure à une extrémité dudit élé ment absorbant et est constitué par une chaîne en un matériau non absorbant dont les maillons coopèrent directement avec le treuil. <B>SOUS-REVENDICATIONS</B> 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un premier récipient amovible situé à l'extrémité inférieure du canal et un second récipient amovible situé à l'extrémité supérieure du canal, ces récipients étant de capacité suffisante pour emmagasiner chacun au moins la totalité de l'élément absorbant. 2. Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le treuil est monté dans le second récipient amovible et en ce que celui-ci peut emmagasiner en outre l'organe de levage. 3.

   Dispositif suivant la sous-revendication 2, carac térisé en ce qu'il comporte dans chaque canal vertical du réacteur un élément absorbant constitué de plusieurs chaînes absorbantes raccordées chacune à une chaîne de levage en un matériau non absorbant, les récipients dis posés aux extrémités supérieures des canaux contenant chacun un nombre de roues correspondant au nombre de chaînes ainsi que leur mécanisme d'entraînement et étant capables de recevoir l'ensemble desdites chaînes de levage et des chaînes absorbantes que comporte le canal.