Исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейнового типа

Полезная модель относится к исследовательским водо-водяным ядерным реакторам бассейнового типа. Ядерный реактор содержит бак, внутри которого расположена активная зона. Между активной зоной и стенкой бака расположен, по крайней мере, один горизонтальный экспериментальный канал, выполненный в виде трубы, оба конца которой загерметизированы. Канал установлен на опоры и снабжен на внешней поверхности проушинами. Техническим результатом настоящей полезной модели является исключение потери экспериментального объема воды из бассейна реактора и осушения активной зоны в случае повреждения канала; повышение удобства обслуживания при замене экспериментального канала. 2 илл.

Полезная модель относится к области ядерной энергетики, а именно, к исследовательским водо-водяным ядерным реакторам бассейнового типа.

Наиболее близким по своей совокупности существенных признаков к описываемой полезной модели является исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейнового типа, содержащий бак, активную зону, расположенную в упомянутом баке, и, по крайней мере, один горизонтальный экспериментальный канал, выполненный в виде трубы, расположенной между активной зоной и стенкой бака и герметично закрытой со стороны активной зоны (авт. свид. СССР 764533, МПК G21C 1/00, опубл. 30.12.1982).

В известном ядерном реакторе горизонтальный экспериментальный канал открытым концом крепится к внешним фланцам бака на разъемных соединениях с уплотнением. Напротив канала в биологической защите, окружающей бак реактора, выполнено сквозное отверстие, соединяющее полость горизонтального экспериментального канала с физическим залом. На выходе из вышеуказанного отверстия в физический зал в пределах бетонного массива биологической защиты расположены шибера, предназначенные для его перекрытия.

При аварийной разгерметизации экспериментального канала радиоактивная вода через место повреждения начинает поступать в физический зал реактора через отверстие в биологической защите до момента аварийного закрытия шиберов, создавая в нем недопустимо высокую радиационную обстановку. При этом возникает вероятность осушения бака реактора с последующим оголением активной зоны, что приводит к ее перегреву и расплавлению тепловыделяющих сборок.

Кроме того, при извлечении экспериментального канала его необходимо отсоединить от фланцев бака реактора, предварительно слив воду из бассейна реактора для исключения возникновения упомянутой аварийной ситуации, что существенно замедляет и усложняет процесс замены каналов.

Недостатком известного реактора является невысокая безопасность, а также сложность и долговременность процесса замены экспериментального канала.

Задачей настоящей полезной модели является повышение безопасности реактора, сокращение времени и упрощение работ по обслуживанию горизонтального экспериментального канала, как в случае аварийной ситуации, так и в штатном режиме эксплуатации реактора.

Техническим результатом полезной модели является исключение потери экспериментального объема и осушения активной зоны, повышение удобства обслуживания при замене экспериментального канала.

Технический результат достигается за счет того, что в исследовательском водо-водяном ядерном реакторе бассейнового типа, содержащем бак, активную зону, расположенную в упомянутом баке, и, по крайней мере, один горизонтальный экспериментальный канал, выполненный в виде трубы, расположенной между активной зоной и стенкой бака и загерметизированной со стороны активной зоны, упомянутый канал загерметизирован со стороны стенки бака.

Кроме того, канал может быть установлен на опоры.

Также, к наружной поверхности канала могут быть приварены проушины.

Кроме того, в стенку канала может быть вварена трубка, предназначенная для установки во внутреннюю полость датчика контроля герметичности.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен исследовательский водо-водяной ядерный реактор (вертикальное сечение вдоль бассейна реактора), на фиг. 2 изображено крепление горизонтального экспериментального канала.

Ядерный реактор содержит бак 1, в котором располагается активная зона 2. Внутренние стенки и днище бака 1 образуют бассейн 3 исследовательского ядерного реактора. Бак 1 установлен в массиве биологической защиты 4. Между активной зоной 2 и стенкой бака 1 расположен, по крайней мере, один горизонтальный экспериментальный канал 5. Канал 5 представлен трубой, которая установлена с образованием зазоров относительно активной зоны 2 и стенки бака 1 с герметично закрытыми концами с обеих сторон. Герметизация может достигаться приваренными донышками. К наружной стенке канала 5 приварены проушины 6, предназначенные для обеспечения удобства транспортировки канала 5. Напротив канала 5 стенка бака 1 выполнена сплошной, а в пределах биологической защиты 4 выполнено отверстие 7 для вывода в физический зал нейтронных пучков из горизонтального экспериментального канала 5. На наружной стенке корпуса активной зоны 2 и внутренней стенке бака 1 выполнены подставки 8, на которых установлены опоры 9. Канал 5 крепится при помощи невыпадающих винтов 10 фланцами 11 к опорам 9. Крепление экспериментального канала 5 на опорах 9 обеспечивает его пространственное положение в бассейне 3, необходимое для проведения эксперимента, и способствует простоте процесса извлечения. В стенку канала 5 варена трубка 12, предназначенная для установки во внутреннюю полость трубы датчика контроля герметичности 13. Наличие датчика контроля герметичности 13 позволяет оперативно определить нарушение герметичности канала 5.

Ядерный водо-водяной исследовательский реактор работает следующим образом.

В бассейн 3 реактора заливается вода. Горизонтальный экспериментальный канал 5 устанавливается в бассейн 1 реактора на опоры 9 напротив сквозного отверстия в биологической защите 7 с образованием относительно активной зоны 2 и стенки бака 1 зазоров, размеры которых позволят в случае необходимости свободно извлечь канал 5 из бассейна 3 реактора. Во время проведения эксперимента поток нейтронов от активной зоны 2 проходит через полость горизонтального экспериментального канала 5, далее сквозь стенку бака 1 и отверстие в биологической защите 7 к физическому залу.

Отсутствие проема в стенке бака 1, соединяющего полость экспериментального канала 5 с отверстием в биологической защите 4, исключает утечку радиоактивной воды из бассейна 3 реактора в случае повреждения канала 5. При повреждении экспериментального канала 5 радиоактивная вода попадает внутрь него и локализуется в его полости. Датчик контроля 13 определяет разгерметизацию канала 5, и его (канал) извлекают. Для извлечения канала 5 используются проушины 6, обеспечивающие возможность его надежной фиксации на захвате подъемного механизма.

1. Исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейнового типа, содержащий бак, активную зону, расположенную в упомянутом баке, и, по крайней мере, один горизонтальный экспериментальный канал, выполненный в виде трубы, расположенной между активной зоной и стенкой бака и герметично закрытой со стороны активной зоны, отличающийся тем, что упомянутый канал загерметизирован со стороны стенки бака.

2. Ядерный реактор по п. 1, отличающийся тем, что канал установлен на опоры.

3. Ядерный реактор по п. 2, отличающийся тем, что к наружной поверхности канала приварены проушины.

4. Ядерный реактор по п. 3, отличающийся тем, что в стенку канала вварена трубка для установки датчика контроля герметичности.