CH493068A - Verfahren und Einrichtung für das Zurückhalten von Kernbrennstoff bei einem Brennelement - Google Patents
Verfahren und Einrichtung für das Zurückhalten von Kernbrennstoff bei einem BrennelementInfo
- Publication number
- CH493068A CH493068A CH681968A CH681968A CH493068A CH 493068 A CH493068 A CH 493068A CH 681968 A CH681968 A CH 681968A CH 681968 A CH681968 A CH 681968A CH 493068 A CH493068 A CH 493068A
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- fuel
- coolant
- plug
- nuclear
- zone
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title description 50
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 title description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
- G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
- G21C1/07—Pebble-bed reactors; Reactors with granular fuel
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
- G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
- G21C1/14—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor
- G21C1/16—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor
- G21C1/18—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor coolant being pressurised
- G21C1/20—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor coolant being pressurised moderator being liquid, e.g. pressure-tube reactor
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/02—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
- G21C15/04—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from fissile or breeder material
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/042—Fuel elements comprising casings with a mass of granular fuel with coolant passages through them
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Verfahren und Einrichtung für das Zurückhalten von Kernbrennstoff bei einem Brennelement Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung für das Zurückhalten von Kernbrennstoff bei einem Brennelement eines Kernreaktors. Nach dem bekannten Stand der Technik wird Kernbrennstoff durch die Bodenpartie eines Brennstoffbehälters zurückgehalten, welcher einen Raum zum Unterbringen des Kernbrennstoffs aufweist. Das Herausschaffen des Brennstoffs erfolgt dann durch mechanisches Öffnen eines am Boden des genannten Behälters angeordneten Ventils. Eine solche Anordnung kann beim Auftreten mechanischer Störungen zu Schwierigkeiten führen. Um Schwierigkeiten infolge solcher Störungen zu vermeiden, schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Zurückhalten von Kernbrennstoff im Brennstoffraum eines Brennelements vor, das gekennzeichnet ist durch lokales Kühlen eines als Kühlmittel dienenden flüssigen Metalls, um einen Abschlusspfropfen zu bilden, der den Kernbrennstoff im Brennstoffraum zurückhält. Wenn Brennstoff aus dem Brennstoffraum herausgeschafft werden soll, so wird der genannte Abschlusspfropfen geschmolzen. Eine Verfahrensvariante zum partienweisen Herausschaffen von Kernbrennstoff aus dem Brennstoffraum ist dadurch gekennzeichnet, dass abwechslungsweise auf verschiedenen Höhenlagen des Brennelementes durch Kühlen des Kühlmittels Pfropfen gebildet werden, wobei einer der Pfropfen den Brennstoff zurückhält, während das Kühlmittel an der Stelle des anderen Pfropfens geschmolzen ist. Die zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens dienende Einrichtung, bestehend aus einem rohrförmigen Brennstoffbehälter mit einem Brennstoffraum zur Aufnahme von Kernbrennstoff, mit dem Brennstoffraum in Verbindung stehende Kühlmitteleinund Austrittsöffnungen, Einrichtungen zum Zuführen von Kernbrennstoff in den Brennstoffbehälter und Brennstoffabzugseinrichtungen an einer unter den Zuführeinrichtungen liegenden Stelle, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffabzugseinrichtung mindestens eine Kühleinrichtung aufweist, die den Brennstoffraum kühlt, um in mindestens einer Zone desselben das Kühlmittel zu einem festen Pfropfen erstarren zu lassen. Die Einrichtung zum Ausführen der genannten Verfahrensvariante zum partienweisen Herausschaffen von Brennstoff aus dem Brennstoffraum kennzeichnet sich dadurch, dass zwei auf verschiedener Höhe liegende, mit Kühleinrichtungen versehene Zonen vorgesehen sind, um ein abwechslungsweises Schmelzen des Pfropfens in der einen Zone zu ermöglichen, während der Pfropfen in der andern Zone noch starr ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die einen Längsschnitt durch die Bodenpartie eines Brennelementes zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel fliesst ein als Kühlmittel dienendes flüssiges Metall, z. B. flüssiges Natrium durch die Austrittsstelle P eines Kühlmittelkanals E in einen Brennstoffraum 2, der mit körnigem Kernbrennstoff F angefüllt ist, und durch die Lücken zwischen den Brennstoffkörnern nach oben zu einem (nicht gezeigten) Kühlmittelaustritt am obern Ende des Brennelementes. Der sich unterhalb der Austrittsstelle P des Kühlmittelkanals E erstreckende Abschnitt des Brennstoffbehälters 1 enthält zwei Zonen 8 und 9, welche durch Kühleinrichtungen 10 und 11, die den Behälter 1 umgeben, kühlbar sind. Jede der Kühleinrichtungen 10 und 11 ist im Stande, das in der zugeordneten Zone 8 bzw. 9 vorhandene metallische Kühlmittel so zu kühlen, dass das dabei erstarrende Kühlmittel einen Pfropfen bildet, der erschöpften Brennstoff darin festhält. Beim Betrieb dieser Brennstoffschleuse wird zuerst die Kühleinrichtung 10 in Betrieb genommen und in der Zone 8 ein Pfropfen aus festem Kühlmittel erstellt, dessen Grösse so disponiert ist, dass er die im Brennstoffraum darüber liegende Kühlmittel- und Brennstoffsäule zu tragen vermag. Ein gleicher Pfropfen kann auch durch Inbetriebnahme der Kühleinrichtung 11 in der Zone 9 erstellt werden. Durch Ausschalten der Kühleinrichtung 10 kann der Pfropfen in der Zone 8 infolge Aufnahme von Wärme aus dem ihn bespülenden geschmolzenen Kühlmittel abgeschmolzen werden, wodurch erschöpfter Brennstoff durch Schwerkraft aus der Zone 8 in den Raum über dem Pfropfen in der Zone 9 fällt. Die Kühleinrichtung 10 wird anschliessend wieder in Betrieb genommen, was erneut die Bildung eines Pfropfens in der Zone 8 bewirkt, während die Kühleinrichtung 11 ausgeschaltet wird, wodurch der Pfropfen in der Zone 9 durch Wärme aus dem immer noch heissen metallischen Kühlmittel und dem ausgebrannten Brennstoff im Raum 12 zwischen den Zonen 8 und 9 geschmolzen wird. Dies ermöglicht, dass der erschöpfte Brennstoff unter dem Einfluss der Schwerkraft durch die Austrittsöffnung 13 in geeignete Aufnahmeeinrichtungen für erschöpften Brennstoff abgeführt wird. Anstelle von zwei Kühlzonen 8 und 9 und dementsprechend zwei Kühleinrichtungen 10 und 11 kann nur eine einzige vorgesehen sein. Weiter kann anstelle des Wärmeentzuges aus dem aktiven Kernbrennstoff im Brennstoffraum 2, die zum Schmelzen der Pfropfen erforderliche Wärme auch durch geeignete Heizeinrichtungen bereitgestellt werden, die mit den Kühleinrichtungen 10 und 11 in Verbindung stehen. Es können irgendwelche bekannte Kühl- und Heizeinrichtungen zur Anwendung gelangen. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Zurückhalten von Kernbrennstoff im Brennstoffraum eines Brennelementes, gekennzeichnet durch das lokale Kühlen eines als Kühlmittel dienenden flüssigen Metalls, um einen Abschlusspfropfen zu bilden, der den Kernbrennstoff im Brennstoffraum zurückhält. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den Pfropfen abschmelzen lässt, wenn der Brennstoff aus dem Brennstoffraum herauszuschaffen ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, zum partienweisen Herausschaffen von Kernbrennstoff aus dem Brennstoffraum, dadurch gekennzeichnet, dass abwechslungsweise auf verschiedenen Höhenlagen des Brennelementes durch Kühlen des Kühlmittels Pfropfen aus erstarrtem Kühlmittel gebildet werden, wobei einer der Pfropfen den Brennstoff zurückhält, während der andere geschmolzen ist. PATENTANSPRUCH II Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, bestehend aus einem rohrförmigen Brennstoffbehälter mit einem Brennstoffraum zur Aufnahme von Kernbrennstoff, mit dem Brennstoffraum in Verbindung stehende Kühlmittelein- und Austrittsöffnungen, Einrichtungen zum Zuführen von Kernbrennstoff in den Brennstoffbehälter und Brennstoffabzugseinrichtungen an einer unter den Zuführeinrichtungen liegenden Stelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffabzugseinrichtung mindestens eine Kühleinrichtung aufweist, die den Brennstoffraum kühlt, um in mindestens einer Zone desselben das Kühlmittel zu einem festen Pfropfen erstarren zu lassen.
Claims (1)
- UNTERANSPRUCH3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwei auf verschiedener Höhe liegende, mit Kühleinrichtungen versehene Zonen vorgesehen sind, um ein abwechslungsweises Schmelzen des Pfropfens in der einen Zone zu ermöglichen, während der Pfropfen in der andern Zone noch starr ist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA642773 | 1964-06-11 | ||
| CH815265A CH457632A (de) | 1964-06-11 | 1965-06-11 | Kernreaktor und Verfahren zu dessen Betrieb |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH493068A true CH493068A (de) | 1970-06-30 |
Family
ID=25702887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH681968A CH493068A (de) | 1964-06-11 | 1965-06-11 | Verfahren und Einrichtung für das Zurückhalten von Kernbrennstoff bei einem Brennelement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH493068A (de) |
-
1965
- 1965-06-11 CH CH681968A patent/CH493068A/de not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3246881A1 (de) | Verfahren und giessform zur herstellung gegossener einkristallwerkstuecke | |
| CH615848A5 (en) | Apparatus for casting under low pressure or back pressure | |
| DE3525177A1 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer das erschmelzen und fuer das aufdampfen von hochreinem silizium | |
| DE2325680A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum entwaessern einer mit heissem wasser vermischten masse koerniger materialien | |
| CH493068A (de) | Verfahren und Einrichtung für das Zurückhalten von Kernbrennstoff bei einem Brennelement | |
| DE3833503A1 (de) | Gasspuelstein | |
| DE377683C (de) | Verfahren zum Giessen von Metallen | |
| DE2005059A1 (de) | Kokille fur Metallstranggießanlage | |
| EP0001742B1 (de) | Kühlwasserausgleichsbehälter für einen Wasserkühler einer Brennkraftmaschine | |
| DE2339979C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Metallgegenstandes | |
| DE1508991C3 (de) | Vorrichtung zum Angießen von Verbindungsstegen zwischen Akkumulatorplatten an Polanschlußfahnen | |
| DE2113521C3 (de) | Verfahren zum Elektroschlackeumschmelzen und Kokillen zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE1789072C (de) | Verfahren zum Halten und Entnehmen von Kernbrennstoff aus Brennstoffelementen sowie ein solches Brennstoffelement fur Kernreaktoren Ausscheidung aus 1489636 | |
| EP1129224B1 (de) | Verfharen und behandlungseinrichtung zum abkühlen von hocherwärmten metallbauteilen | |
| DE681458C (de) | Vorrichtung zum Giessen von Metallbloecken, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung | |
| DE1789072A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Halten und Entnehmen von Kernbrennstoff aus Brennstoffelementen fuer Kernreaktoren | |
| DE2703148B2 (de) | Anfahrstrang für eine Stranggießkokille | |
| DD157541A5 (de) | Vorrichtung zum vergiessen von fluessigem stahl | |
| DE1758625C (de) | Niederdruckgießvorrichtung | |
| DE753239C (de) | Verfahren zum Herstellen von Auskleidungen fuer zylindrische Laufbuechsen | |
| DE490280C (de) | Verfahren und Einrichtung zur Erzielung einer kontinuierlichen Kuehlwirkung | |
| DD218119A1 (de) | Einrichtung zum schmelzen in elektronenstrahloefen | |
| AT66193B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffen mit verschiedenen Schmelzpunkten. | |
| DE1925438A1 (de) | Anlage zur Herstellung von Umschmelzbloecken | |
| AT322122B (de) | Verfahren und anlage zum herstellen von blöcken durch elektroschlackeumschmelzen verzehrbarer elektroden in einer gekühlten kokille |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |