Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 11 september 1956 - Nybyggen - Ny stor flytdocka i San Francisco, av N Lll - Provrörsreaktor för forskning, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
752
’ TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 1. Principen för
provrörsreaktorn.
kusten finns också vid Bethlehems varv i San Francisco.
Den har 22 000 t lyftförmåga. Den största privata
flytdoc-kan i USA för närvarande finns vid Bethlehems varv i
Brooklyn och har 25 000 t lyftförmåga.
Bethlehem Steel Co. har inalles elva nybyggnads- och
reparationsvarv vid USA:s öst-, syd- och västkust. Den
21 april 1956 var det 50 år sedan Bethlehems första
turbindrivna fartyg, den 300’ långa "Govenor Cobb" sjösattes i
Hoboken. Sedan dess har firman byggt över 400 marina
ångturbinanläggningar med en sammanlagd normal effekt
av drygt 7 100 000 hk.
Till jämförelse kan nämnas att den största flytdockan i
Skandinavien, Götaverkens nya (Tekn. T. 1955 s. 129), har
en lyftförmåga av 28 000 t (enl. Bethlehem Steel Co., New
York). N Lll
Provrörsreaktor för forskning. Reaktorer, som ger ett
neutronflöde över 1012 cm"2 s~\ har hittills varit mycket
dyrbara apparater. En reaktor av vattenkokartyp för ett
centralt neutronflöde på 5 X 1012 cm-2 s"1 vid bara 100 kW
effekt bör emellertid kunna byggas relativt billigt. Ett
förslag till en sådan konstruktion är provrörsreaktorn (fig. 1).
som har åtskilliga fördelar framför tidigare använda typer.
Kärnan, den kritiska zonen, är relativt fri från gifter och
tomrum varigenom ett stort flödes-effektförhållande kan
uppnås. Detta innebär att mindre mängd uran behövs för
erhållande av ett givet neutronflöde, en mindre
värmemängd behöver tas bort från kärnan, och kostnaden
minskas. Värmeväxlaren har placerats utanför den kritiska
zonen varigenom den kan dimensioneras efter behov utan
förlust av de just anförda fördelarna. Vidare blir
kylvattnets radioaktivitet relativt liten, varigenom dess lagring
och oskadliggörande förenklas.
Den heta vätska, som stiger upp från den kritiska zonen,
och den kalla, som sjunker ned genom kylaren, bildar en
effektiv cirkulationsslinga så att tillräcklig värmeöverföring
fås. Cirkulationen ökas dessutom genom den pumpverkan
som uppstigande gaser (väte och syre) från kärnan har.
Då en automatisk regleringsstav saknas, kan gasblåsor,
som stiger uppåt i ett oregelbundet mönster, orsaka
variationer i neutronflödet. Detta undviks emellertid i
provrörsreaktorn genom att de nybildade gasblåsorna på grund av
vätskans cirkulation snabbt lämnar den kritiska zonen
längs en bestämd väg. En annan orsak till neutronflödets
variation i vanliga vattenkokarreaktorer är de vågor på
vätskeytan som uppkommer när gasblåsorna lämnar den
och återflödet träffar den. Denna effekt blir utan betydelse
i provrörsreaktorn därför att vätskeytans avstånd från den
kritiska zonen är tillräckligt stort.
Vid drift utnyttjas den negativa temperaturkoefficienten
för lösningens reaktivitet vid reaktorns reglering. När
lösningen nått drifttemperatur, vid vilken reaktorn är nätt
och jämnt kritisk, verkar kärnan som en termostat. Om
kylningen ökas blir den lösning, som kommer till den
kritiska zonen, tätare varvid reaktiviteten och därmed
reaktorns effekt växer tills vätsketätheten återförts till
jämviktsvärdet genom temperaturstegring och ökning av
gasutvecklingen. Minskas i stället kylningen, avtar reaktorns
effekt tills ett nytt jämviktsläge uppnåtts. Man har provat
detta driftsätt med vattenkokarreaktorn i Los Alamos.
Den översta delen av provröret (fig. 1) innehåller en
katalysator vid vilken väte-syreblandningen reagerar till
vattenånga som kondenseras och återförs till lösningen.
Hanteringen av gaserna har vållat stort besvär vid hittills byggda
vattenkokarreaktorer. Vanligen fordras en kompressor eller
fläkt för cirkulation av gaserna över katalysatorn eller en
hög skorsten genom vilken de släpps ut i luften. Det här
föreslagna systemet är helt slutet, inga rörliga delar
behövs, och apparaten bör kunna fungera obegränsad tid.
I praktiken stiger de med vattenånga mättade gaserna
från vätskeytan genom en droppfångare till katalysatorn.
Det värme, som frigörs vid reaktionen (ca 5 °/o av det
totala klyvningsvärmet), tvingar gaserna att stiga uppåt
genom skorstenen (fig. 2) och ned genom det yttre, kylda,
rörformiga rummet där ångan kondenseras. Härigenom
bringas gasen att snabbt cirkulera över katalysatorn.
En 100 kW provrörsreaktor med vanligt vatten för
5 X 1012 cm"2 s-1 termiska neutroner kan vara 200 mm i
diameter och 1 350 mm lång. Gör man den kritiska zonen
575 mm i diameter och använder tungt vatten som
lösningsmedel blir neutronflödet 7,5 X 1012 cm"2 s"1 vid 100
kW, och mindre starkt anrikat uran fordras än med
vanligt vatten som lösningsmedel.
Reaktorkärlet är ett dubbelmantlat rör av rostfritt stål,
provat vid mer än 42 kp/cm2 tryck. Alla inre delar är
fastsatta vid locket och kärlet har inga genomföringar.
Värmeväxlaren består av 32 flata spiraler av 3 mm
rostfria rör. Med 2—2,5 m rörlängd av varje spiral ned-
Fig. 2.
Provrörsreaktor.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
