Импульсный ядерный реактор

Импульсный ядерный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Сециалистичеаех

РватубвмМ (u) 716335

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТЭУ (61) Дополнительн ое к авт. свид-ву(51)pA лз

Q 21 C 1/02 (22) Заявлено 0606,79 (21 3 2776029/18-25

t присоединением заявки H9Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет. -.

Опубликовано 0 7 0 9 8 1. бюллетень М 3 3 (53) УДК 621..0a9.5 (088.&) .

Дата опубликования описания 070981 (72) Авторы изобретени.я

В.Ф. Колесов, А.А. Малнвкин, В.С. Гладков, В.Ф. Гущин, A.C. Kowenes N. È . Кувшйн ов, С.К. Штарев и Э.М. Баженов (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

Изобретение относится к технике импульсных, реакторов, широко т(риме няемых в качестве мощных источников нейтронного и гамма-излучений.

Известен быстрый импульсный реактор самогасящего действия (БИРСД), расчйтанный на получение короткйх мощных импульсов излучений, активная зойа (АЗ) которого выполнена из вйсоконрочнйк сплавов урана (11.

Недостатком такого исполнения является невысокий уровень допустимых удельных энерговыделений в материале активной зоны в течение ймпульса вследствие возникновения большйх металлических напряжений в элементах йонструкции.

Известна также конструкция им- пульсного ядерного реактора с металлической активной зоной, составленной иэ дисков.и имеющей форму вертикального цилиндра (2)

Активная зона в такой конструк, ции реактора составлена из шести дисков, стянутых стальными болтами.

Недостаток конструкции заключается в снижении надежности реактора, так как в элементах активной эоны и крепежных элементах при быстром .,разогреве реактора возникают эначи2 тельные циклическйе напряжения. В известных конструкциях БИРСД. пОвышение температуры А3 за импульс в области максимаЛьного ее разогрева составляет 300-500 С, при этом диски в процессе эксплуатации реактора растрескиваются, болты тянутся и искривляютсяе

Целью изобретения является повы- шение надежности реактора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном ядерном реакторе с металлической активной зоной, составленной из дисков и имеющей форму вертикального цилиндра, диски активной зовы разбиты на коаксиальные кольца,.имеющие зазоры между собой и опирающиеся одно на другйе, а внешние кольца опираются.иа ввешние опорные элементы с помощью уступов на середине высоты колец. . Разбиение А3 на кольца с .зазорами исключает воэможность возникновения связанных"с неравномерным,пространственным распределением температуры термических напряжений в А3, а также вследствие кваэистатической разгрузки эа время импульса осевых и радиальных напряжений в относительЗО но невысоких и тонкостенных кольцах « «

4

7 4335, существенно понижает окружные дина- ., мические напряжения. Этим достигает- : ся существенное понижение полных напряженйй в материале:АЭ к,следовательно, значительное увеличение удельного энерговыделения в импульсе даже с учетом такого неблагоприят,ного фактора, как быстрое падение прочности материала А3 с ростом температур3.-3.

На «3ертеже изображен ядерный реактор I3 осевом разрезе.

А: реактора, имеющая форму полого ци. :.инлра, составлена иэ коаксиальных колец 1 - 19 выполненных из сплава урана высокого обогащения с молибденом. Кольца 1 - 10 образуют верхний неподвижный блок, кольца

11 - 17 — нижний подвижный блок, слу. жащий для перевода реактора в глубоко пбдкритическое состояние, кольца

18,19 служат соответственно в качестве средств точного регулирования .

Реакr33в33oсти и быстрого ввода реак" "тивности при генерировании импульса.

Все кольца поблочнр заключены в металлические антикоррозионные чехлы

20 — 24. Каждое кольцо {за исключением внешних) с помощью уступа на боковой поверхности опирается на соседнее. Внемкие кольца опираются на уступы в металлических чехлах. Посредстиом чехлов блоки АЗ связаны с при вода3331 или крепятся к стенду (на чертеже не 3.3 к а-.«а33и) .

Ве33ичи33а зазорбв между слоями ко""" лец, 3;«.жду .".оседнимк .кальцамй в одйя. с.коe берется достаточной для

-.в «г..,"3.;-..-. e". Iiÿ.l и радиальных сме 333<- iti-", « 3, .-..::: - Г::. „333) каждой детали.

33к: I 1 кG:«311 33л с 1 "« i«ыр ?33«iiIoflliснные

33а с -..Р".- ...:,I :lie и .от3«3, т.е. приМерно н эд«3:. ппр;-.:к-.:с т33 с ц;3нтрамн тяжести

4 и наименее смещаеьМми при тепловом расширении свободных колец точками, обеспечивает почти полное. отсуТствие их подскока и удара и вертикальном найравлении при быстром разогреве

А3 в импульсе и тем самым устраняет кеобходимбсть использования силовых болтов крепления.

По удельному энерт овыделению за импульс в АЗ этот реактор превос-

О ходит прототип в 1,5 раза (несмотря на быстрое падениЕ прочнОсти МатЕ-риала А3 с ростом температуры) ..

В результате экспериментов под- . тверждено, что разбиение А3 на кольца не приводит к. значительному поиижв- .

<$ нию температурного коэффициента гашения реактивности« и не ухудшает ,свойств. повторяемости импульсов.

«

20 Формула изобретения

Импульсный ядерный реактор с Металлической. активной зоной, составленной йэ дисков, имемяяей форму sepтикального цилинДра, о т л к ч а юо шийся тем, что, с целью увеличения надежности реактора, диски активной зоны разбиты на коаксиальные кольца, имеющие зазоры между собой к опирающиеся одно на другое, а внешние кольца опираются на внешние опорные элементы с помощью уступов на

-середйне вйсоты колец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Шабалин Е.П. Импульсные реакторы на быстрых нейтронах. М, Атомиэдат,:1976, с. 9.

2. Там же, с. 17 (прототип) .

ВИИИПИ Заказ 6763/54

Тирам 476 Подписное

Ю Ю ЬФ ЮЮ ЙФ«й«В Ю ЮМ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, .4