CS266706B1 - Palivová tableta pro jaderné reaktory - Google Patents

Abstract

Navržená palivová tableta má na své dolní čelní stykové straně i na své horní čelní stykové straně křížově provedeny půlkruhové chadicí héliové cirkulační propojení. Uvedené propojovací prostupy spojují vnitřní osový chladicí héliový prostor v celém sloupci palivových tablet, umístěných v palivovém proutku, s obvodovým chladicím héliovým prostorem po celém obvodě tabletového sloupce. Provozním použitím nové dokonalejší palivové tablety se zdokonalí vyhoření paliva a umožní cirkulace chladicího hélia v každém jednotlivém palivovém proutku za provozu reaktoru v průběhu termojaderné reakce. Navíc tlm se prokazatelně zvýší spolehlivost, provozní bezpečnost celé jaderné elektrárny.

Description

Vynález se týká dokonalejšího provedení palivové tablety pro jaderné reakotry, které jsou vnitřní středovou náplní každého palivového proutku, z jednotlivých palivových proutků jsou sestavovány palivové články (gazety, svazky), které jsou vnitřní palivovou náplní každého reaktoru pro provozování jaderné elektrárny při výrobě elektrické energie využívání termojaderné reakce za provozu reaktoru.

Stávající vyráběné méně dokonalé palivové tablety jsou vyrobeny z lehce obohaceného uranu, v požadovaném vnějším obvodovém průměru a potřebné výšky. V podélné ose, v každé palivové tabletě, je proveden podélný osový otvor potřebného průměru. Spodní čelní dosedací styková, i horní čelní dosedací styková strana palivové tablety jsou rovné dle dosud známého méně dokonalého způsobu provedení. V současné době v tuzemsku i v zahraničí se všechny typy jaderných reaktorů vyrábí i provozují v málo vyhovujícím provedení, včetně palivových proutků i palivových tablet. Dosud v našem státě i v zahraničí známé vyráběné a používané méně dokonalé palivové tablety, pro jaderné reaktory s rovnými čelními dosedacími stykovými plochami neumožňují plynulou cirkulaci chladicího hélia v palivovém proutku. Ve vnitřním uzavřeném prostoru v každém jednotlivém palivovém proutku za provozu jaderného reaktoru není umožněna cirkulace chladicího hélia, mezi tabletovým sloupcem a plástovou vlnovcovou trubkou palivového proutku.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny předloženým vynálezem, jehož podstatou je, že palivová tableta z obohaceného uranu je vyrobena ve tvaru tabletového válečku v požadovaném průměru a výšky, s provedeným osovým průchozím otvorem, která má na své spodní čelní straně i na své horní čelní straně provedeny křížově půlkruhové spojovací chladicí héliové prostupy.

Přednost nového dokonalejšího konstrukčního provedení palivové tablety spočívá v tom, že propojovací půlkruhové prostupy na spodní i horní čelní straně každé jednotlivé válečkové palivové tablety, po vyplnění héliem dokonale spojují vnitřní osový prostor v tabletovém sloupci s vnějším obvodovým prostorem mezi tabletami a pláštěm vyrobené obalové vlnovcové trubky. Další předností palivové tablety je měkké uložení palivových tablet v héliovém polštáři, kde nebude docházet k většímu styku mezi obvodovým válcovým povrchem a vnitřní stěnou vlnovcové pláštové trubky uvedeného palivového proutku. Dále se značně sníží osové dilatace sloupce tablet a tím se zvětší volný prostor a objem v palivovém proutku pro plynné produkty štěpení. Tím se též značně zvýší spolehlivost a zejména provozní bezpečnost celého reaktoru při provozu jaderné elektrárny. Další rovnocenná přednost nového provedení palivové tablety po jejím zabudování ve vnitřním prostoru v palivovém proutku je, že se značně sníží napjatost použití pláštové vyrobené vlnovcové trubky, s podélně vlnovcovým povrchem. A to vše při nesrovnatelně vyšším, dokonalejším teplotním přestupu vyrobeného tepla z uvedených palivových tablet, přes uvedenou vlnovcovou trubku na probíhající vodní teplosměnné proudnice vnitřní středovou částí reaktoru. Všemi uvedenými skutečnostmi po realizaci dle vynálezu se nejen zvýší a zdokonalí vyhoření palivových tablet, což vše se zcela zákonitě promítne ve značném zvýšení výkonu celého reaktoru, ale dále se nesrovnatelně zvýší spolehlivost, provozní bezpečnost celého provozovaného reaktoru a tím celé jaderné elektrárny.

Na přiloženém výkresu na obr. 1, je schematicky znázorněn způsob konstrukčního provedení části válcového sloupce palivových tablet při pohledu z boku, v místě dvou stykově na sebe dosedajících palivových tablet s vnitřním podélným osovým otvorem, po umístění v palivovém proutku. Dále na obr. 2, je na schematicky znázorněn způsob konstrukčního provedení válečkové palivové tablety, při pohledu shora na její horní čelní stykovou dosedací část, s křížově provedenými propojovacími půlkruhovými prostupy, spojující vnitřní osový prostor v celém sloupci palivových tablet s obvodovým prostorem, mezi palivovými tabletami a pláštěm vlnovcové trubky palivového proutku. V horní části výkresu na obr. 3, je naznačen pohled ze spodu na spodní čelní stranu válečkově provedenou tabletu s křížově provedenými propojovacími půlkruhovými prostupy spojující vnitřní středový prostor v celém sloupci palivových tablet, s obvodovým prostorem mezi palivovými tabletami a pláštěm vlnovcové trubky palivového proutku. Konstrukční provedení dokonalejší nové palivové tablety Λ ^z lehce obohaceného uranu v požadovaném vnějším průměru i výšky se středovým otvorem 2 navíc na spodní čelní straně, i na horní čelní straně la, b křížově provedeny půlkruhové propojovací prostupy £, sloužící

CS 266 706 Bl . 3.

po vyplnění héliem pro chlazení a stálou nerušenou cirkulaci chladicího hélia v hermeticky uzavřeném palivovém proutku za provozu reaktoru, v průběhu při uskutečňování termojaderné reakce.

Technicky vyrobené palivové tablety jsou vnitřní středovou náplní každého jednotlivého palivového proutku pro sestavování palivových svazků (gazet, článků). Každá jednotlivá tableta je vyrobena z obohaceného uranu UC^ a za provozu jaderného reaktoru v průběhu termojaderné reakce, je svým tvarovým provedením po celém povrchu dokonale rovnoměrně ochlazována cirkulujícím hermeticky uzavřeným chladicím héliem, uvnitř každého jednotlivého palivového proutku s vlnovcovým povrchem. Celý vnitřní prostor po nasunutí, vyplnění válečkovými palivovými tabletami v nově vyrobeném palivovém proutku z vlnovcové kalibrované trubky je vyplněn před svým hermetickým uzavřením chladicím héliem. Vše za účelem pro dokonalé uložení palivových tablet uvnitř palivového proutku v héliové chladicí náplni s uskutečňovaným cirkulačním chlazením. Uvedené nové konstrukční provedení, palivové tablety dle vynálezu s křížově provedenými (kanálky), propojovacími prostupy na spodní i horní čelní stykové dosedací straně palivové tablety, je účelně provedené propojení s vnitřním středovým prostorem v celém sloupcovém uspořádání v nasunutých tabletách v palivovém proutku, s volným obvodovým prostorem mezi palivovými tabletami a provedeným vlnovcovým trubkovým pláštěm palivového proutku. Tato skutečnost dle uvedeného vynálezu značně sníží osové dilatace sloupce tablet za provozu reaktoru v průběhu termojaderné reakce. V návaznosti s tím se současně zvětšuje volný prostor - objem v palivovém proutku pro plynné produkty při štěpení, čím se jednoznačně zvýší spolehlivost a provozní bezpečnost reaktoru, a celé jaderné elektrárny.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Palivová tableta pro jaderné reaktory z obohaceného uranu vyrobená ve tvaru tabletového válečku v požadovaném průměru i výšky, s provedeným osovým podélně průchozím otvorem, vyznačená tím, že má na své spodní čelní straně (la) i na horní čelní straně (lb) provedeny křížově půlkruhové spojovací chladicí héliové prostupy (4).