Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 24 - Tungvattenmodererade kraftreaktorer — förslag till principutformning, av Gunnar Andersson, Arthur Dahlgren och Bernt Hargö - Nya material - Magnesiumlegeringar för hög temperatur, 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.
Den föreslagna bränslebytesprincipen medger,
att härdens utformning och bränslets form kan
anpassas till de framsteg och erfarenheter, som
görs under reaktorns livstid. Då utvecklingen
för närvarande är högst dynamisk torde denna
anpassningsförmåga vara av stor betydelse.
Även andra bränslebytesmetoder kan komma
att befinnas lämpliga.
Driftkarakteristik
Reaktorn har i stort sett de driftegenskaper
som beskrivits för den homogeniserade
reaktorn. Drifttillstånden, som svarar mot tabell 3,
är medelvärdestillstånd mellan två
bränslebyten. I verkligheten varierar reaktorhärdens
reaktivitet kring ett medelvärde. Detta kan
kompenseras med en kombination av variabel
moderatortemperatur och i moderatorn löst
absorbatorvätska. Viss mekanisk reglerings- och
säkerhetsutrustning måste dock på detta
stadium förutsättas.
Den variabla moderatortemperaturen medför
variabelt sekundärångtryck. För att begränsa
effektvariationerna bör man utrusta
ångturbinerna med partialpådrag eller överlastventiler.
Man har då även större möjligheter att få ut
liög effekt vid de tillfällen man nödgas driva
reaktorerna med enbart naturligt uran.
Temperaturmarginalerna mellan härdens
arbetstemperatur och systemets
konstruktionstemperatur skall räcka till för självstrypning
av effekten. Är dessutom självcirkulationen
god, bemästrar reaktorn själv så allvarliga
störningar som cirkulationsstopp eller
turbin-bortfall, och man gör sig på längre sikt
oberoende av snabbavstängningsstavar och
säkerhetsventiler på tungvattenssidan. Resteffekten
går över till sekundärsidan genom
självcirkulation utan ångbildning och först där finns det
termiska säkerhetssystemet i form av vanliga
ångsäkerhetsventiler.
nya material
På kortare sikt behöver vi i Sverige enkla
och säkra atomkraftstationer med låg
investeringskostnad för att på allvar kunna komma
i gång med användningen av atomenergin. På
längre sikt blir god neutronekonomi och
möjlighet till plutoniumanvändning av stor
betydelse. Den föreslagna principkonstruktionen
torde därför bl.a. genom sin flexibilitet vara
lämplig såväl på kort som på lång sikt och
utvecklingskostnaderna bör därför kunna
förräntas under en lång tidsperiod.
Magnesiumlegeringar för hög temperatur
I USA har man utarbetat tre nya
magnesiumlegeringar av vilka en, kallad HM11XA, uppges vara
den första magnesiumlegering för pressgjutning,
som kan användas vid en arbetstemperatur över
260°C. En annan, EX31XA, har utmärkt hållfasthet
vid upp till 315°C och en tredje, QE22, påstås ha
högre 0,2-gräns än någon annan
magnesiumgjutlege-ring.
HMllXA tillhör magnesium-toriumgruppen; den
innehåller 1 °/o Th och 1 °/’o Mn. På grund av dess
goda högtemperaturegenskaper (tabell 1) väntas den
få användning till missiler och flygplan. Legeringen
har också god dämpningsförmåga (bättre än de
vanliga aluminium- och magnesiumlegeringarna för
gjutning) och god termisk ledningsförmåga (lika god
som de vanliga aluminiumlegeringarna). Den kan
lätt pressgjutas med gängse utrustning och kan
ytbehandlas enligt alla nu tillämpade metoder.
EX31XA är avsedd för sandgjutning. Den
innehåller 3,2 «/o didym (en blandning av några lantanider)
och 0,6 o/a Zr och är avsedd för missiler, t.ex.
raketer. Utom god hållfasthet vid upp till 315°C har
sandgjuten av legeringen hög krypbrottgräns för
10 h vid samma temperatur och för 1000 h vid
230°C. Vid rumstemperatur är legeringens
brottgräns 24 kp/mm3, 0,2-gräns 15 kp/mm2 och
förlängning 4 o/o.
QE22 är en utskiljningshärdande gjutlegering (jfr
Tekn. T. 1959 s. 232), innehållande 2,5 V» Ag, 2,0 °/o
lantanider och 0,7 % Zr. Dess 0,2-gräns i härdat
tillstånd är ca 28 kp/mm2 vid — 18°C, ca 24 kp/mm3
vid 90°C och ca 14 kp/mm2 vid 260°C. Vidare
uppges legeringen ha tillfredsställande brottgräns och
förlängning vid rumstemperatur och förhöjd
temperatur, god kryp- och utmattningshållfasthet och
Slutord
Genom att placera bränslet i en
tungvattens-reaktor i god kontakt med hela
moderatorvolymen får man ett system som förenar många av
lättvattensreaktorernas och de konventionella
tungvattensreaktorernas goda egenskaper.
Samtidigt elimineras flera av deras nackdelar. Man
uppnår bl.a.
högt effektuttag ur måttliga volymer utan att
systemet blir termiskt eller mekaniskt
ansträngt;
möjlighet till drift med naturligt uran;
enkla hjälpsystem och en betryggande
inlie-rent säkerhet genom frånvaron av
svårkontrollerbara reaktivitetsstörningar, genom
utmärkta självreglerande egenskaper samt genom
skyddskylning i alla situationer;
god neutronekonomi, av fundamental
betydelse på längre sikt.
Systemet lämpar sig väl för svenska
förhållanden, men ansluter sig ändå i väsentliga
praktiska detaljer till provade amerikanska
lätt-vattensreaktorer.
Tabell 1. Mekaniska egenskaper hos
magnesiumlegeringen HMllXA
Provningstemperatur
20°G 205°C 315°G 425°C
Brottgräns .......... kp/mnr 21 12 8,5 5,5
0,2-gräns ............ kp/mm2 14,5 10,2 7,5 5
Förlängning .............. °/o 4 14 14 15
Elasticitetsmodul .... kp/mm2 4 900 4 200 4 200 3 500
TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 23 651
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
