Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 6 - Kärnkraften i Storbritannien efter 1958, av H H Gott
<< 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. 4. Flytschema för kylmediet i AGR-reaktorn;
1 reaktortank, 2 kall gas, 3 bränsleelement, i het
gas, 5 gasledningar, 6 fläkt, 7 ekonomiser, 8 kokare,
9 överhettare.
därmed hos ångan. Detta innebär inte bara en
utveckling av den nuvarande gaskylda
reaktorn; endast moderatorn och kylmediet förblir
oförändrade.
För att uppnå god neutronekonomi och hög
arbetstemperatur ägnar man beryllium stor
uppmärksamhet som kapslingsmaterial därför
att det har hög smältpunkt (1 350°C) och
mycket litet absorptionstvärsnitt för termiska
neutroner. Det har emellertid flera andra
egenskaper som begränsar dess användbarhet och
ställer vissa krav på den reaktor i vilken det
används. Beryllium är svårbearbetat och bara
på grund härav är det osannolikt att stora
värmeöverföringsytor hos bränsleelementen kan
åstadkommas.
För att erhålla god värmegenomgång, särskilt
i en gaskyld reaktor, måste man göra
kylme-delskanalernas tvärsnitt litet. Detta
åstadkommer man vid Magnox-kapslade bränsleelement
med fenor på bränsleelement med ganska stor
diameter (ca 20 mm).
Då samma metod inte kan användas för
beryllium, måste man antingen höja bränslets
yttemperatur mycket eller dela upp bränslet i
ett antal klena stavar. Den senare metoden,
vid vilken också temperaturgradienten i
bränslet minskas, tillämpas för AGB. Trots detta
skulle bränslets temperatur stiga så mycket att
uranmetall skulle svälla, såvida inte
bränslestavarnas diameter görs orimligt liten.
Man har därför bestämt sig för att använda
uranoxid kapslad i beryllium. Konstruktionen
av ett bränsleelement, bestående av klena
stavar i en grafithvlsa (fig. 3), är komplicerad,
och det är svårt att uppnå god
värmeöverföring och goda kärnfysikaliska betingelser.
Vär-meövergången kan emellertid förbättras genom
uppruggning av kapselytorna. Detta
konstruktionsarbete måste till största delen utföras i
laboratoriet.
Berylliums dåliga duktilitet har visat sig till
stor del bero på närvaro av syre och kväve,
och man kan nu tillverka många olika typer
av berylliumkapslar vilka åtminstone till synes
är tillfredsställande för bränslestavar.
Berylliums beteende vid neutronbestrålning är dock
ännu inte väl känt och utgör alltjämt ett av de
viktigaste problemen.
Bränslet (urandioxiden) skall fyllas i
kapslarna i form av kutsar med hög täthet, vilkas
tillverkning inte erbjuder några svårigheter. Det
skall till största delen kapslas i beryllium, men
omkring en femtedel av det får kapslar av tunt,
värmehärdigt stål.
Utvecklingen av fissionsgaser i bränslet
anses inte ge något svårlöst problem vid den
avsedda arbetstemperaturen. Man räknar med en
utbränning av 145—240 GWh/t uran, vilket är
nödvändigt för att reaktorn skall innebära ett
framsteg, och en effekttäthet på upp till 15
MW/t uran i kärnans centrum.
Det kan mycket väl visa sig att
grafitmodera-torn kommer att begränsa
kylmedelstempera-turen. Trots att betydande framsteg gjorts i
studiet av systemet kol-koldioxid vet man ännu
inte så mycket om det att särskilt säkra
förutsägelser om dess beteende kan göras. Det är
emellertid klart att reaktioner mellan kol och
koldioxid kan uppstå vid temperaturer över
dem som nu används.
Man tror att koldioxidens aktivering genom
bestrålning, särskilt med y-strålar, spelar en
dominerande roll, och tämligen god
överensstämmelse vid experiment med
koldioxidaktivering utanför och inuti en reaktor lär ha
uppnåtts. Detta bör åtminstone underlätta en
förutsägelse av den hastighet varmed
moderatormaterial förloras i kärnan. Man provar
gas-fasinhibering av reaktionen och har nått
resultat som anses lovande. Detsamma gäller
däremot inte försöken att öka grafitens resistens
genom ytbehandling.
Upplagringen av Wigner-energi måste också
beaktas. Man kan visserligen tro att den blir
ofarlig vid den höga arbetstemperaturen, men
effekttätheten blir så hög att Wigner-energin
måste ägnas lika stor uppmärksamhet som vid
de nuvarande reaktorerna.
Beaktorn skall användas dels för
demonstrering av reaktorsystemets realiserbarhet, dels
för provning av bränsleelement. Den får
därför så mycket anrikat bränsle att dess kritiska
volym blir tillräckligt liten. Vidare görs den
mycket anpassningsbar och förses med ett inre
skydd så att dess kärna kan byggas om in situ
om så skulle fordras. Inget försök att jämna
ut neutronflödet skall göras. Detta är ingen
nackdel för en experimentreaktor i vilken
bränsleelement skall provas vid olika
effekt-tätheter. De resultat som erhålls skall under-
TEKN I SK TIDSKRIFT 1960 H. 5 129
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
