DE1246896B

DE1246896B - Regel- und Abschaltvorrichtung fuer Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1246896B
Application number: DEG42446A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Muehlhaeuser
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1964-12-31
Filing date: 1964-12-31
Publication date: 1967-08-10

Description

Regel- und Abschaltvorrichtung für Kernreaktoren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln und Schnellabschalten von Kernreaktoren mit Absorber- und Brennstoff enthaltenden Regelelementen kugelförmiger Gestalt, die lose aneinandergereiht von außerhalb der Spaltzone angeordneten Antriebseinrichtungen in die Spaltzone durchdringenden Führungsleitungen bewegt werden.
Die allgemein üblichen Neutronenfluß-Regelelemente bei Kernreaktoren in Form eines Stabes, der mit einem Ende, an dem die Antriebsvorrichtung angreift, aus der Spaltzone herausragt, haben den Nachteil, daß sie sehr lang sind und daß ihr Antrieb praktisch immer über den Brennelement-Halteköpfen angeordnet ist, da sie im allgemeinen in gleicher Richtung mit den Brennstoffstäben in der Spaltzone liegen. Dadurch beeinträchtigen sie den Zugang zu den Brennelementen und behindern den Be- und Entladevorgang. Die Meß- und Regeleinrichtungen bei solchen Regel- und Schnellabschaltstäben sind dagegen in mannigfachen Formen technisch gut durchgebildet.
Die aus Kettengliedern bestehenden Neutronenlußregeleinrichtungen ließen sich zwar auf beliebigem Wege durch die Spaltzone führen und hätten nicht die den Zugang zu den Brennstoffstäben hindernden Eigenschaften der oben beschriebenen Regelstäbe, sind aber wegen ihres mechanischen Kettenradantriebes für eine Schnellabschaltung des Reaktors zu träge.
Eine weitere Form von neutronenabsorbierenden Regelelementen zum Schnellabschalten und Regeln von Kernreaktoren sind solche mit kugelförmiger Gestalt. Sie haben den Vorteil, daß sie auf beliebigem Wege mittels Führungsleitungen durch die Spaltzone geführt werden können. Auch stört es nicht, wenn diese Führungsleitungen koaxial zu den Brennstoffstäben durch die Spaltzone geführt werden, da ihre Antriebseinrichtungen weit außerhalb der Spaltzone angeordnet sein können. Als Antriebseinrichtung kann sowohl ein Kugelumlaufgetriebe (USA.-Patentschrift 2 773 823) als auch ein Druckmittelantrieb vorgesehen werden (französische Patentschrift 1320 151), wobei es zweckmäßig ist, wenn für letztere Antriebsart als Druckmittel das Reaktorkühlmittel verwandt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für kugelförmige Regelelemente zum Schnellabschalten und Regeln von Kernreaktoren eine Meßeinrichtung zu entwickeln, welche es erlaubt, die Position der Kugeln in der Spaltzone zu ermitteln und eine Aussage über die Neutronenabsorption in der Spaltzone zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Regelkugeln magnetisierte Meßkugeln in vorgesehener Reihenfolge beigemengt werden und außerhalb der Spaltzone an den Führungsleitungen angeordnete Zähleinrichtungen die passierenden Meßkugeln registrieren. Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Kugeln in mehreren Gruppen von aneinandergrenzenden, gleichartigen Kugeln zusammengefaßt sind, wobei die Gruppe der Meßkugeln sich stets im Bereich der Zählvorrichtung befindet. Es ist auch möglich, daß Gruppen mit verschieden hoher Neutronenabsorption vorgesehen werden, wobei deren jeweilige Position in der Spaltzone mit den vorgesehenen Zähleinrichtungen feststellbar ist.
Die obigen Ausführungen sollen an Hand der Zeichnung erläutert werden: Die Figur zeigt schematisch die Spaltzone 1, die von der Führungsleitung 2 für die Regelelemente 3 durchdrungen ist. Die Führungsleitung 2 bildet hier einen geschlossenen Kreis, in dem die kugelförmigen Regelelemente 3 dicht aneinandergereiht angeordnet sind. Mit einem in den Kreislauf geschalteten bereits bekannten Kugelumlaufgetriebe 5, das mit einem für die Schnellabschaltung besonders geeigneten, ebenfalls bekannten Druckmittelantrieb 4 kombiniert ist, können die Kugelelemente in beiden Richtungen bewegt werden. Dabei befinden sich in der Führungsleitung 2 beispielsweise in dem eingezeichneten Bereich 8 die nuklear aktiven Kugeln, d. h. Absorber oder Brennstoffkugeln, im Bereich 7 Meßkugeln, beispielsweise magnetisierte Kugeln, die über eine Zähleinrichtung 6 die Position der nuklear aktiven Kugeln in der Spaltzone anzeigen. Die Zwischenräume zwischen den beiden Bereichen 7 und 8 sind mit neutralen Kugeln oder auch mit nuklear aktiven Kugeln gefüllt, die aber in entgegengesetzter Richtung zu den im Bereich 8 angeordneten wirksam sind.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß jede beliebige Position der Regelkugeln festgestellt werden kann, ohne daß dadurch die Funktionssicherheit der Führungsleitung und der Antriebseinrichtungen für die Kugeln beeinflußt oder gar beeinträchtigt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Regeln und Schnellabschalten von Kernreaktoren mit Absorber- und Brennstoff enthaltenden Regelelementen kugelförmiger Gestalt, die lose aneinandergereiht von außerhalb der Spaltzone angeordneten Antriebseinrichtungen in die Spaltzone durchdringenden Führungsleitungen bewegt werden, gekennzeichnet durch magnetisierte Meßkugeln, die den Regelkugeln in vorgesehener Reihenfolge beigemengt sind, und außerhalb der Spaltzone an den Führungsleitungen angeordnete Zähleinrichtungen, die die passierendem Meßkugeln registrieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln in mehreren Gruppen von aneinandergrenzenden gleichartigen Kugeln zusammengefaßt sind, wobei die Gruppe der Meßkugeln sich stets im Bereich der Zählvorrichtung befindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1026 451; deutsche Auslegeschriften Nr. 1031439, 1071245, 1132 260; französische Patentschrift Nr. 1310 151; USA.-Patentschrift Nr. 2 773 823.