Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 41 - R3/Adam, av Peter H Margen, Henry Carruthers, Bernt Hargö, Gösta Lindberg och Bengt Pershagen
<< 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.
Fig. 6.
Kylvattenkretsen
bränsleelementet hissas upp i
hanteringsmaskinens kanal.
Ett nytt bränsleelement förs in på liknande
sätt i omvänd ordning. Härvid styrs dess nedre
ända in i kylvattenlådans rör av dettas
trattformiga överdel. Det genom radioaktivt
sönderfall frigjorda värmet i ett använt
bränsleelement avlägsnas under transporten genom
gaskylning.
Strålskyddet
Reaktorns botten och sidor omges av ett
strålskydd av tung betong (täthet 3,5 kg/dm3).
Strålskyddet kyls med luft som flyter mellan
reaktortankens isolering och den inre
betongytan. Det lätta vattnet i reaktortankens lock
bidrar till toppskyddet som dessutom består
av två lock av tung betong över
laddningskanalerna.
Värmeteknisk konstruktion
Bestämmande för en reaktors termiska
konstruktion är i första hand:
bränsleelementens värmebelastning och den
kylmedelstemperatur vid vilken skador på
elementen kan väntas;
önskvärda marginaler för avvikelser från
normal belastning och normalt kylmedelsflöde
samt
sätten för bibehållande av kylmedelsflödet
och för minskning av reaktorns effekt vid
olyckshändelser.
Det är klart att en ökning av
säkerhetsmarginalerna medför en kostnadsökning, om man
bortser från kostnaden för olyckshändelser.
Därför måste en kompromiss göras mellan
lägsta anläggningskostnad och absolut
säkerhet. Mycket hög säkerhet har eftersträvats vid
R3/Adams värmetekniska utformning.
Säkerhetsmarginalen kan därför troligen minskas i
framtida verk varigenom anläggningskostnaden
sänks.
Urandioxidens värmebelastning
Värmebelastningen q W/cm bränslestavslängd
bestäms av ekvationen
f 2
q = inJÄdt
fi
där I är oxidens konduktivitet i W/cra°C, tx
och U oxidcylinderns yt- resp.
centrumtemperatur i °C.
Prov utförda med flera bränsleelement i XRX
tycks visa att oxiden börjar smälta i stavens
centrum när q är 600 ± 60 W/cm. Härvid
skadas bränsleelementen inte. Av Hedge3
erhållna kurvor baserade på prov med bestrålad
urandioxid ger ett liknande värde på q vid
börjande smältning (ca 2 800°C). Dessa kurvor
stöds av resultat erhållna i Sverige4.
Fastän några forskare inte anser smältning i
oxidstavens centrum farlig, eftersom detta vid
prov inträffat för några element utan att
kaps-lingen skadats, har man beslutat att bygga R3/
Adams konstruktion på en säkerhetsfaktor av
1,5 i förhållande till den värmebelastning vid
vilken oxiden börjar smälta. Tillåtligt värde
på q har sålunda för andra stadiet satts till
ca 400 W/cm för den hetaste punkten i
reaktorkärnan. För första stadiet blir då q ca 200
W/cm och säkerhetsfaktorn 3.
Kokning och smältning
För urandioxidstavar med 17 mm diameter blir
största värmeflödet i reaktorn 33 W/cm2
kaps-lingsyta för första stadiet och 65 W/cm2 i det
andra. Filmkokning (och således "burn-out")
väntas börja vid en belastning väsentligt över
200 W/cm2.
Ökningen av värmeeffekten vid andra stadiet
erhåller man genom att i reaktorkärnans
centrala del sätta in nya bränsleelement med
något större tvärsnittsarea för vattnet och genom
att öka vattnets flödeshastighet från 3,6 till
5,5 m/s. Härigenom kan reaktorns värmeeffekt
praktiskt taget fördubblas utan alltför stor
ökning av pumparbetet och utan ändring av
temperaturförhållandena. Kylmedelsflödet kan
minska med 40 % av det normala vid full
reaktoreffekt utan att vattnet kokar i reaktorn.
S j älv cirkulation
Skulle alla pumpar stanna, stiger temperaturen
i bränsleelementen och vattnet kokar.
Säkerhetsventilerna öppnas, och ånga släpps ut.
Självcirkulation sätter in genom att
ång-vatten-blandningen i ledrören stiger uppåt.
Modellförsök har visat att självcirkulationen förmår
hindra bränslets smältning vid full
reaktoreffekt i första utbyggnadsstadiet. Detta ökar
givetvis säkerheten. Då reaktorn förses med
ånguttag i reaktortankens topp, kan man göra
prov med kokande kylmedel både vid
forcerad cirkulation och självcirkulation.
Den yttre tungvattenkretsen
I första stadiet består tungvattenkretsen av fyra
slingor, var och en innehållande en
värmeväxlare, en pump, en backventil och två av-
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 jf065
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
