Тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора
Полезная модель относится к области ядерной техники, а именно к тепловыделяющим сборкам бассейновых ядерных реакторов. Тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора содержит трубчатые тепловыделяющие элементы, установленные коаксиально друг другу с образованием центральной полости, в которой установлено облучательное устройство. Кроме того, тепловыделяющая сборка снабжена дополнительным облучательным устройством, содержащим несущую трубу и кольцевые изотопные блоки, установленные между центральным облучательным устройством и соседним с ним тепловыделяющим элементом. Техническим результатом полезной модели является возможность одновременной наработки радионуклидов разного типа с возможностью изменения нарабатываемого материала в процессе работы тепловыделяющей сборки. 5 илл.
Полезная модельотносится к области ядерной техники, а именно: к тепловыделяющим сборкам бассейновых ядерных реакторов.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора, содержащая трубчатые тепловыделяющие элементы, установленные коаксиально друг другу с образованием центральной полости, в которой установлено облучательное устройство для наработки радионуклидов (Юбилейная международная научно-техническая конференция «Опыт конструирования ядерных реакторов», май 2002 г., стр. 68-69).
Недостатком известной тепловыделяющей сборки является невозможность одновременного производства в ней радионуклидов разного типа из-за их наработки только в центральном облучательном устройстве, что приводит к низкой эффективности работы тепловыделяющей сборки.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение номенклатуры нарабатываемых радионуклидов и увеличение производительности тепловыделяющей сборки.
Техническим результатом полезной модели является одновременная наработка радионуклидов разного типа в тепловыделяющей сборке с возможностью извлечения полученного материала при сохранении самой тепловыделяющей сборки на рабочем месте.
Указанный технический результат достигается тем, что в тепловыделяющей сборке бассейнового ядерного реактора, содержащей трубчатые тепловыделяющие элементы, установленные коаксиально друг другу с образованием центральной полости, в которой установлено облучательное устройство
согласно настоящей полезной модели сборка снабжена дополнительным облучательным устройством, установленным между центральным облучательным устройством и внутренним тепловыделяющим элементом, и выполненным в виде несущей трубы, ограниченной на концах захватной головкой и хвостовиком с разрезным кольцом, в полости которой размещены кольцевые изотопные блоки.
Кроме того, головка дополнительного облучательного устройства выполнена в виде цанги.
Наличие дополнительного облучательного устройства с кольцевыми изотопными блоками позволяет одновременно с центральным облучательным устройством нарабатывать в тепловыделяющей сборке радионуклиды разного типа, т.к. мишени, расположенные в центральном и дополнительном облучательных устройствах могут отличаться между собой исходным сырьем, а выполнение облучательного устройства в виде трубы с кольцевыми изотопными блоками позволяет разместить его в кольцевом зазоре, образованном центральным облучательным устройством и внутренним с ним трубчатым тепловыделяющим элементом.
Выполнение головки в виде цанги и наличие разрезного кольца на хвостовике позволяет извлекать дополнительное облучательное устройство, оставляя саму тепловыделяющую сборку на рабочем месте, что дает возможность многократного облучения и изменения его мишеней.
Сущность полезной модели поясняется на рисунках, где на фиг. 1 представлена тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора (продольный разрез), на фиг. 2 показана тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора (поперечный разрез А-А), на фиг. 3 изображено дополнительное облучательное устройство (продольный разрез), на фиг. 4 дополнительное облучательное устройство (вынесенное сечение I), на фиг. 5 показано дополнительное облучательное устройство (вынесенное сечение II), на фиг. 6 показано дополнительное облучательное устройство (поперечный разрез Б-Б).
Тепловыделяющая сборка содержит трубчатые тепловыделяющие элементы 1, например, шестиугольной формы в поперечном сечении, расположенные коаксиально друг другу и облучательное устройство 2 с мишениями, расположенное в центре тепловыделяющей сборки. Центральное облучательное устройство 2 и тепловыделяющие элементы 1 установлены с кольцевым зазором между собой. В зазоре между центральным облучательным устройством 2 и соседним с ним тепловыделяющим элементом 1 установлено дополнительное облучательное устройство 3 и кольцевые изотопные блоки 4. Дополнительное облучательное устройство 3 содержит несущую трубу 5, снабженную захватной головкой 6 сверху и хвостовиком 7 снизу. Изотопные блоки 4, например, кобальтовые, установлены внутри трубы 5 по всей высоте дополнительного облучательного устройства 3, упираясь в хвостовик 6 снизу и в головку 7 сверху, что создает прочное соединение между ними. Хвостовик 7 дополнительного облучательного устройства 3 снабжен разрезным кольцом 8 для крепления в тепловыделяющей сборке, а головка 6 выполнена, например, в виде цанги и имеет место «под захват» для перегрузочного механизма, что позволяет извлекать дополнительное облучательное устройство 3 из тепловыделяющей сборки, не извлекая последнюю из реактора.
Тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора работает следующим образом.
Тепловыделяющую сборку бассейнового ядерного реактора с размещенными в ней центральным 2 и дополнительным 3 облучательными устройствами помещают в активную зону реактора, после чего мишени, расположенные внутри облучательных устройств 2 и 3 подвергаются облучению потоком нейтронов в течение определенного времени для наработки радионуклидов. Затем производят перегрузку облучательных устройств. Перегрузку дополнительного облучательного устройства 3 осуществляют следующим образом. Перегрузочным механизмом захватывают головку 6 и извлекают облучательное устройство 3 из тепловыделяющей сборки. При этом разрезное кольцо 8 на хвостовике 7 сжимается и выходит из области крепления с тепловыделяющей сборкой. Затем освобождается головка 6 и штангой-захватом вынимаются изотопные блоки 4 с наработанным материалом. В случае необходимости, в облучательное устройство 3 вместо извлеченных изотопных блоков 4 устанавливают другие и производят наработку новых радионуклидов по описанной выше схеме.
1. Тепловыделяющая сборка бассейнового ядерного реактора, содержащая трубчатые тепловыделяющие элементы, установленные коаксиально друг другу с образованием центральной полости, в которой установлено облучательное устройство, отличающаяся тем, что сборка снабжена дополнительным облучательным устройством, установленным между центральным облучательным устройством и внутренним тепловыделяющим элементом и выполненным в виде несущей трубы, ограниченной на концах захватной головкой и хвостовиком с разрезным кольцом, в полости которой размещены кольцевые изотопные блоки.
2. Тепловыделяющая сборка по п.1, отличающаяся тем, что головка дополнительного облучательного устройства выполнена в виде цанги.
