Тепловыделяющий элемент

снихоних ЯО 81630 СОЦИАЛИСТИЧ спуБл 02 заС 2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К Каланда-.Д, Чилиндр. Тепло х реакто" др. Тепловырывным конт- Журнал фи, с, 217 Ю ГОСУДАРСТВЕННцй НОМИТЕтпО делАм изОБРетений и Отн РСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(5")(57) ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕИТ,содержащий корпус, ядерное топливо, дистанционирующие и концевые детали,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью непрерывного контроля выгорания топлива, тепловыделяющий элементсодержит пиролитический графит, установленный между двумя фланцами,один из которых выполнен подвижными .через шток соединен с устройствомдля измерения перемещения пиролитического графита вдоль С"оси.81 б 30 40 1Изобретение относится.к областиядерной Физики, преимущественно катомной энергетике, и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов атомных реакторов.Известны тепловыделяющие элементы,которые включают активный объем, оболочку, концевыми и дистанционирующиедетали 1 1,1 ОВыбор конструкции известных тепловыделяющих элементов в основном определяется типом реактора ( видом теплоносителя, замедлителя, температурнымполем и т.д. .15Недостатком всех известных конст"рукций тепловыделяющих элементов является отсутствие возможности контроля выгорания ядерного топлива в про"цессе работы реактора.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является тепловыделяющий элемент, содержащий корпус, ядернбе топливо, дистанционируюц 1 ие и концевые детали Г 23.Недостатком известной конструкцииявляется невозможность непрерывногоконтроля выгорания топлива.Целью изобретения является разработка конструкции тепловцделяющегоэлемента, позволяюц 1 ейнепрерывноконтролировать выгорание топлива.Цель достигается тем, что тепловц-деляющий элемент, содержащий корпус,ядерное топливо, дистанционирующиеи концевые детали содержит пиролитиЧеский графит, установленный между дву"мя Фланцами, один из которых выполнен подвижным и через шток соединенс устройством для измерения перемещения пиролитического графита вдольС-оси.На чертеже изображен общий вид опи"сываемого тепловыделяющего элементав разрезе.Тепловыделяющий элемент содержиттепловыделяюц 1 ую сборку 1, оболочку 2, концевые 3 и дистанционирующие 4детали, пиролитический графит 5, помещенный между неподвижным фланцем 6 2и подвижным Фланцем 7, соединенным с сильфоном 8 и со штоком 9, и измерительный блок 10.При работе реактора по мере выгорания ядерного топлива пропорционально растет количество выделяемых продуктов деленияцезия и рубидия ), ко" торые, диффундируя в топливе, попадают в объем графитовой матрицы и ин" теркалируются в последней, вызывая,ее расширение вдоль С-оси, что и Фиксируется с помощью штока 9 измеритель" ным блоком 10.П р и м е р. Проводился теорети"- ческий расчет эффективности предлагаемого изобретения для топливной сборки иэ двуокиси урана с 103-ным обогащением по 0 общим весом 5 кг в по" ле нейтронного потока равного 10 он/ /см 2 с.Выгорание ядерного топлива вычис" лялось по ФормулеЕ =1006 РС О/оЕгде (з - сечение деления атома делящегася материала;9 " средний поток тепловых нейтронов;- время облучения.При каждом акте деления вероятность выхода изотопа щелочного метал" ла составляет 20. Расчетные данные выхода металла по мере выгорания ядерного топлива приведены в таблице.Относительное расширение рассчитывалось по формулей пю рс1Р П 1 с где 0 - первоначальная длина графитового блока вдоль С-оси;0 - длина графитового блока пос"ле внедрения;р - плотность слоистого соединения9 " плотность графитовой матрицы;п " масса внедрившегося изотопа;п " масса графитовой матрицы.Результаты расчета сведены в таблицу.816302а Выход ме"талла, г Время,Ц Выгорание, В Относитель" Абсолютное удлинение,Примечание ное удлинение 0,1136 100 0,21 1,03 2,709 0,42 0,2267 200 1,05 2,515 17 ф 15 0,839 300 1,927 400 1,44 3,7 39,73 5089 68,62 500 99 Составитель Е. ГусароваРеаактор Е, Иесропова Техрев И.Иетелева 1 орректор А.11 овхЗаказ 6551/3 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийфилиал ППЙ ППатент", г. Ужгород, ул. Проектная, МР Применение изобретения позволитболее эфФективно использовать ядер"ное топливо, т.е. даст возможностьпродлить кампанию реактора, полуГрафитовый блокпредставляетвтулку с внутренним диаметром6 мм, наружным8 мм и длиной9,03 см чить картину вцгорания во всем объеме 20, активной зоны, тем самым повысить технико-экономические показатели ядерных реакторов.