Исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХССЕЛЮавнияРЕСПУБЛИК 69 (11) 4(51) С 21 С 1 14 ГОСЗЩАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ТВУ(56) 1. Гончаров В.В. и др. Доклады советских ученых "Ядерные реакторы и .ядерная энергетика". Труды второй международной конференции по мирному использованию атомной энергий в Женеве, с.273, 1958.2. Бать Г.А. и др. Исследовательские ядерные реакторы. И., Атомиэдат, с199-204, 1972 (прототип).(54) (57) ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОДОВОДЯНОЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР БАССЕЙНОГО ТИПА,содержащий активную зону и эжектор,расположенные в нижней части бассейна, о т л и ч а ю щ и й с я .тем,что, с целью улучшения радиационнойобстановки над бассейном путем увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна, эжектор расположен вчасти бассейна, противоположной активной зоне параллельно его боковойстенке, и установлен в коробе с отверстиями, которые расположены по,высоте между верхним торцом эжектораи серединой активной зоны.1 10821Изобретение относится к области ядерной техники, а точнее к исследо" вательским водо-водяным ядерным реакторам бассейного типа.Известен исследовательский водо- водяной ядерный реактор бассейного типа, содержащий бассейн, корпус активной зоны, активную зону, расположенную в нижней части бассейна, и эжектор, прикрепленный выходным флан О цем к корпусу активной зоны 1 11.В известном реакторе циркуляция йоды через активную зону реактора обеспечивается эжектором и насосами. Причем вода входит в активную зону снизу и направляется вверх. Над активной зоной установлен зонт-отбойник, благодаря которому уменьшается скорость движения воды вверх и снижается интенсивность излучения над 20 бассейном реактора. Для предотвращения всплытия под напором воды тепловыделяющие сборки (ТВС) прижимаются сверху откидным кассетодержателем.Известный реактор имеет следующие 25 недостатки относительно неудовлетворительная радиационная обстановка на верхней площадке реактора, обусловленная остаточной активностью Ч и,1 .О , ограниченный доступ к активной зр зоне для проведения операций по загрузке экспериментальных образцов, тепловыделяющих сборок и ампул с иэотопамн из-э а наличия з онта-отбойника и кассетодержателя , ограниченный расход воды через активную з ону иэ-за колебаний ТВС, омываемых потоками теплоносителя .Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению 40 является исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа, содержащий активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна 1.23 45В известном реакторе вода проходит активную зону сверху вниз и уходит по двум трактам: через эжектор, расположенный горизонтально, - в бассейн и через задерживающую емкость - в насосную. Зжектор размещен в нижней полости бассейна под горизонтальной перегородкой с отверстиями, которая рассредотачивает поток 55 воды по поперечному сечению бассейна и уменьшает скорость движения ее вверх. 91 2Выгрузка и транспортировка ТВС идругих изделий с высокой активностьюосуществляется с помощью поворотного кронштейна, наклонной трубы и контейнера,Недостатками известного реактораявляются: радиационная опасность наверхней площадке реактора, так каквремя движения воды от активной эоны к поверхности бассейна (4 мин)недостаточно для полного распада Й16и О, дополнительная вибрация активной зоны вследствие непосредственного соединения эжектора с корпусомактивной эоны, невозможность демонтажа эжектора в случае необходимости его замены или модернизации реак.тора беэ демонтажа активной зоны игоризонтальной перегородки,.Целью изобретения является улучшение радиационной обстановки наверхней площадке реактора путам увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна,Укаэанная цель достигается тем,что в известном исследовательскомводо-водяном ядерном реакторе бассейного. типа, содержащем активную зонуи эжектор, расположенные в нижнейчасти бассейна, эжектор расположенв части бассейна, противоположной активной зоне параллельно его боковойстенке, и установлен в коробе с отверстиями, которые расположены повысоте между верхним торцом эжектораи серединой активной зоны.Благодаря указанной компоновке иоптимальному по высоте расположениюотверстий в стенке короба выходящийиз коуобапоток воды направляется вактивную зону, а небольшая часть потока, отражающегося от противоположнойстенки бассейна, завихряясь, теряет скорость и медленно поднимается к поверхности бассейна. Это позволяет свести к минимуму содержание16.в воде изотопов Й и фО у поверхности бассейна.На фиг. 1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг,2 - то же,поперечный разрез.Исследовательский водо-водяной ядерньй реактор бассейного типа включает бассейн 1. Бак реактора 2 выпол" нен из нержавеющей стали В нижней части бак имеет горизонтальную перегородку 3, которая оФделяет нижнюю полость бассейна 4 от остальной части.3 10821 На этой перегородке расположены корпус активной зоны 5 и опорная решетка бна которой установлены тепловыделяющие сборки 7, боковой стационарный отражатель 8 и блоки сменного отражателя 9.В части бассейна, противоположной активной зоне, на горизонтальной перегородке 3 установлен в вертикальном положении эжектор 10, заключен О ный в короб. 11, служащий для поворота потока воды, выходящей из. эжектора и равномерного распределения воды в . объеме бака с помощью отверстий, выполненных в коробе. Верхний ряд отверстий расположен на уровне верхне-. го торца эжектора, а нижний ряд отверстий - на уровне середины активной зоны.На стенке бака укреплена задерживающая емкость 12.Бак реактора сообщается с бассейном-хранилищем 13 с помощью шлюзового ;коридора 14. В конце шлюзового коридора установлены герметичные ворота 15.Отработанные ТВС из активной зоны реактора переносятся с помощью известных дистанционных инструментов и устанавливаются в ячейки для хранения ТВС 1.6.Корпус активной зоны 5 и боковойстационарный отражатель 8 пройизывают .горизонтальные 17 и вертикальные 18экспериментальные каналы. На выходегоризонтальных каналов расположенышиберы 19. Часть горизонтальных экс.периментальных каналов защищена свинцовым щитом 20 для уменьшения в них гамма-излучения.Боковая защита 21 представляетсобой стальной экран, расположенныймежду стенкой бака 2 и корпусом ак- тивной зоны 5. 91 4Сверху бассейн реактора и бассейнхранилище закрываются настилом 22 инастилом пола зала реактора 23.Циркуляция воды через "активнуюзону и отражатель реактора обеспечивается эжектором и насосами 1-го контура. Вода входит вактивную зону иотражатель сверху из основного объема бассейна и выходит из них снизув нижнюю полость бассейна 4. Вода .из этой полости всасывается черезпатрубок задерживающей емкости 12насосами 1-го контура, охлаждается,подается через напорный -трубопровод24 в сопло эжектора и затем перемешивается с эжектируемым потоком воды. Смешанный поток воды поступает восновной объем бассейна через .отвер-стия в коробе 11, направляется в активную зону 5, а меньшая часть потока, ударяясь о противоположную стенку, поднимается.Время подъема активной воды составляет 10 мин,Технико-экономические преимущества предложенного реактора заключаются в снижении мощности дозы излученияблагодаря уменьшению активности водыу поверхности бассейна, определяющейся изотопами М и 0 , на несколькопорядков, т.е. практически до О.Кроме того, предложенная компоновкаэжектора уменьшает вибрацию активнойзоны, упрощает монтаж и демонтажэжектора при замене его, либо примодернизации реактора.Предложенная компоновка реактораи наличие эффективного отражателя по"зволяет при том же уровне мощности,как на известном реакторе, повыситьпотоки тепловых нейтронов на выходегоризонтальных экспериментальных ка- .налов в 2-4 раза и довести их иакеимальное, значение до 210" нейтрон/.Ужг Тираж 408 Государственного коми елам изобретений и отк Москва, Ж, Раушская та СССР тийаб., д.4