Регулирующий стержень для быстрых энергетических реакторов

ОПИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соаетских Социалистические Республик4 Фьф"Й Зависимое от авт. свидетельства,4 М. Кл, б 21 с 710 Заявлено 03.1.1969 ( 1,304803/26-25)с присоединением заявки1445222/26-25ПриоритетОпубликовано 15.Ч,1972. Бюллетень16Дата опуолнкования описа шя 1 О,И 1,1972 Комитет по делам изобнетений и открмти пти Сосете Мннистоо СССРУДК 621.039.532(088.8) Авторыизобретения В, И, Матвеев, В. К. Неворотии, В. Б, Пономаренко, Г. М. Пшакини Ю, Г. Селюков Заявитель РЕГУЛИРУЮЩИЙ СТЕРЖЕНЪ ДЛЯ БЫСТРЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВСоздание достаточно эффективной систеолы регулирования в быст 1 рых реакторах связано со значительными трудностями, определяемыми опносительно небольшисли величинами нейтронных сечений в бьсстрой области энергий для большинства элементов, Кроме того, относительно небольшие размеры реакторов на быстрых нейтронах затрудняют размещение большого числа органов,регулирования.Известны регулирующие стервени для,бьгстрых энергетических реакторов, в которых в ка. честве поглотителя используются борсодержащие материалы,Недостаток извест 1 ньгх стержней заключается в том, что прои захвате нейтрона ядром боравозникает ядро гелия, в результаге чего растет давление внутри стержня и распухает поглощающий материал, в связи с чем работоспособность стерженя резкого снижается. Эффективность поглошающих материалов на основе тг,унпоглотителей, которые не обладают вы. шеприведеняыми,недостатками, в быстрых реакторах существенно ниже,по сравнени 1 ю с материалами на основе вьгсокообогащенното бора, что ограничивает их,применение. Известен способ повьгшения эффективности поглощающих стержней, использующих борсодержащий материал, в тепловых, реакторах введением в них заоледляющего материала,еоторый, смяпчая спектр нейтронов, увеличиваетзахват в поглощающем материале. С целью повышения эффективности работы 5 реактора в оредлагаемом стержне используется эффективный замедлитель, расположеннЫй в центре, и эффективный а,у-поглотитель, расположенный по периферии стержня. В качест 1 ве замедляющего материала, эффективного в 10 быстрой области энергий, множно использоватьгидриды иеталлов, например гидрид циркония, гидрид итприя (УгН, тН и др.). Облагая большой концентрацией водорода (ун=1,5 - 2 г/смз), эти материалы при сравнительно не большом их количестве позволяют существеНно смягчать нейтронный спектр, Поглощающим материалом может служить тг,у-поглотитель на основе европия, тантала или рения - наиболее эффективных в быстром спектре.20 Кроме того, для уменьшения вероятности вымывания поглотителя в случае разрушения оболочеки, кольцевой слой поглотителя выполнен в виде отдельных трубчатых элементов, расположенных по кольцу, или в ваде секреций, 25 отделенных друг от друга перегородками.На чертеже приведена конструкция стержня,который может быть использован как стержень аварийной защиты,в реакторе БН-ЗоО БН-бОО. Стержень вьсполнен в виде четырех 30 шарнирного соединенных звеньев, Все звенья321144 Предмет изобретения ставитель В, ЦарьковТехред А, Камышникова орректор Е. Усова актор Б. Федото аказ 2007/3 Изд,387 Тираж 448 ПодпионоеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мипиетров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 45 ипография, пр. Сапунова, 2 одинакавы, поэтому на чертеже представлено одно из них.Внутри стальной оболочки 1 находятся слой поглотителя 2 и центральная область заиедлителя 3. Быстрые нейтроны, замедляясь на яд,рах водорода гидрида металла, создают поле нейтронов более низких энергий, ограниченное центральной областью стержня. Эти нейтроны поглощаются ядрами поглотителя с большей вероятностью, чем быстрые нейтроны, в результате чего повышается эффективность поглощающего материла, Замедляющиеся нейтроны практическими полностью поглощаются в наружном слое и не создают всплеска,выделения тепла в окружающих стержень пакетах.Оптимальная дроля замедлителя в данной конструкции регулирующего стержня 0,6 - 0,8 (опношение площади, занимаемой замедлителем, ко всей поперечной площади стержня). 1. Регулирующий стержень для быстрыхэнергетических реакторовсостоящий из слоя нотлотителя нейтронов и блока замедлителя нейтронов, отличающийся тем, что, с цельк новыщения эффективности работы реактора, стержень выполнен из материалов, представ ляющих собой гетерогенную кэмбинациюп,у-поглотителя,нейтронов на основе европия, рения или тантала и водородсодержащего замедляющего материала на основе гидридов ме.таллов, например гидрида циркония, гидрида 10 и тпр ия.2, Стержень по п, 1, отличающийся тем,чтоон выполнен в виде цялиндра из водородсодер жащего замедляющего материала, окруженного слоем материала из п,учпоглотителя.15 3. Стержень по пп. 1 и 2, отличающийся тем,что, с целью уменышения верояъности,вымывания поглотителя в случае разрушения оболочки, кольцевой слой поглотителя выполнен в виде отдельных трубчатых элементов, распо ложенных по кольцу.4. Стержень по пп. 1 и 2, отличающийся тем,что кольцевой слой потлотителя выполнен в виде сплощного кольцевого слоя, разделенного перегородками на секции.