Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 26 - Forskningsreaktorn R2. Plats i atomenergiarbetet, av Robert Vestergaard - Forskningsreaktorn R2. Konstruktion, av Bengt Swenson
<< 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.
står idrifttagningen av den första
högtrycksslingan för bestrålning av enstaka
bränslepinnar från R3- eller R4-liknande bränsleelement.
Större delen av drifttiden sedan det första
kriticitetsexperimentet i maj 1960 och den första
högeffektskörningen i december 1961 har dock
använts för att noggrant kartlägga reaktorns
olika fysikaliska och tekniska egenskaper,
vilket är en ytterst betydelsefull och angelägen
sak med tanke på planering av
experimentanordningarna, framförallt i reaktorns kärna.
Ett ovärderligt hjälpverktyg har här varit
R2-0-reaktorn, som planerades parallellt med
slutfasen av R2-projektet. Den togs i drift i
juni 1960, och för båda reaktorerna har den
reaktorteknologiska erfarenhet, som under denna
tid har vunnits, i stort sett varit positiv.
Konstruktion
Civilingenjör Bengt Swenson, Studsvik
Reaktorn R2 skall utnyttjas bland annat i det
omfattande utvecklingsarbete, som pågår för
framställning av bränsleelement och
konstruktionsmaterial, lämpliga för kraftproducerande
reaktorer. För bränslet är ett huvudproblem att
konstruera ett element, som förutom att vara
lämpligt ur neutronfysikalisk synpunkt också
har så stor livslängd som möjligt vid de
temperaturer och neutronflöden som existerar i
reaktorkärnan. Man vill nämligen uppnå att så
stor del som möjligt av det klyvbara material,
som finns från början och produceras under
driften, förbränns, utan att bränsleelementet
förstörs och de alstrade klyvningsprodukterna
frigörs.
Det gäller också att finna material som
behandlade på lämpligt sätt har en rimlig
livslängd i strålflödet med acceptabla
hållfasthetsegenskaper. Dessa arbetsuppgifter kräver
tillgång till en reaktor med högt neutronflöde,
helst avsevärt högre än i de
kraftproducerande reaktorer man arbetar för, så att de
neutrondoser som är intressanta ur materialsynpunkt
kan uppnås på rimlig tid.
Allmän konstruktion
Karakteristiskt för R2, vars bränsle är
höganri-kat uran, till ca 90 % bestående av klyvbart
uran-235, och vars moderator är vanligt lätt
vatten, är att man får en kärna med liten volym
och högt neutronflöde vid måttlig
effektutveckling. Sålunda innehåller en full
bränsleladdning 5,5 kg uran-235, som vid en termisk effekt
av 30 MW ger ett termiskt neutronflöde av
3 x 1011 cm-2 s"1 i kärnans mitt. Vid material-
bestrålningar i kärnan blir visserligen flödet
lägre genom absorption i apparatur och prov,
men blir ändå av storleksordningen 10" cm’! s"1,
vilket tillsammans med ett lika stort snabbt
neutronflöde på samma tid ger provet en
omkring tio gånger så stor dos som i en
kraftreaktor med naturligt uran och tungt vatten.
Kärna
R2:s kärna (fig. 1) är uppbyggd av 38
bränsleelement, ett antal utfyllnadsstycken av
aluminium och en omgivande reflektor av beryllium.
Bränsleelement, utfyllnadsstycken och
beryl-liumelement har samma yttre geometriska form
så att reaktorkärnans form och uppbyggnad
inom vissa gränser kan anpassas efter
experimentprogrammet. Utfyllnadsstyckena ersättes
därvid med experimentapparatur.
Ett bränsleelement är sammansatt av 18 svagt
krökta bränsleplattor som hålls samman av två
gavelplåtar så att det mellan plattorna bildas
kanaler för kylvattenströmmen som samtidigt
utgör moderator. Uranbränslet är legerat med
aluminium och utvalsat till plattor som är
kapslade i aluminium. Den kapslade plattan
valsas sedan till färdig form varvid man får
ett fast förband mellan bränslelegeringen och
kapslingen som ger pålitlig värmeöverföring
till kylvattnet. Bränsleelementen är alltså
uppbyggda av sådana plattor; konstruktionen har
använts i många år i bl.a. MTR-reaktorn i USA.
[-Bassäng-väqq-]
{+Bassäng-
väqq+}
Fig. 1. Vertikalsnitt genom R2-reaktorn.
TEKNISK TIDSKRIFT 1962 H. 22 (JQ3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
