Brevet FR2034419A1 — publié le 19701211

La présente invention est relative à un dispositif d'espacement pour aiguilles de combustible de réacteur nucléaire permettant notamment d'entretoiser un ensemble de telles aiguilles dans un assemblage, généralement désigné sous le terme de "grappe combustible". On sait que les conditions de fonctionnement d'un réacteur nucléaire utilisant de tels assemblages en grappe dépendent de certains impératifs : cohésion et stabilité mécanique radiale des assemblages d-laiguilles montées parallèlement les unes aux autres à l'intérieur d'une enveloppe ou chemise métallique extérieure, création dans le fluide de refroidissement de turbulences propres à réaliser des conditions isothermes dans les espaces réservés au passage de ce fluide entre les. aiguilles et amélioration de la réactivité par réduction de la masse globale des matériaux absorbants utilisés. On a déjà envisagé de réaliser l'espacement d'aiguille les de combustible en grappe, en disposant sur la suràce exté rieure du gainage de ces aiguilles un élément plat ou cylindrique, enroulé selon une spirale à grand pas et fixée sur l'aiguille en certains points bien localisés. Le pas de l'hélice est choisi en fonction de la longueur de.l'.aiguille, du nombre de points de contact et de certains paramètres hydrodynamiques régissant l'écoulement du fluide de refroidissement. En particulier, on a déjà prévu de constituer ledit élément au moyen d'un fil plein, d'une nervure ou d'uneailette rapportée et soudée ou brasée sur la gaine de l'aiguille. La présente invention a pour objet un perfectionnement apporté aux dispositifs dtespacement du genre rappelé ci-dessus, caractérisé en ce que ledit élément est constitué au moyen-d.lau moins un tube creux de section circulaire, fermé à ses extrémi tés et solidarisé par celles-ci avec les bouchons obturant la gaine de l'aiguille combustible. Selon l'une ou l'autre de deux variantes de réalisatiQn, les extrémités du tube creux peuvent être aplaties ou présenter un rétreint conique. Sur le dessin annexé, les Fig. 1 et 2 illustrent de façon schématique, deux exemples de réalisation correspondant aux variantes précitées, lesdits exemples étant seulement donnés à titre indicatif et-non limitatif. Sur la Fig. 1, on a ainsi- représenté plusieurs aiguilles combustibles 1, disposées parallèlement les unes aux autres et appartenant à une grappe formée par l'assemblage de celles-ci. Chacune de ces aiguilles, de forme générale -cylindrique allongée, comporte une gaine 2 enfermant un matéri-au combustible 3 approprié et est obturée à ses extrémités par deux bouchons 4. Les Sai- guilles sont supportées à une de leurs extrémités par des rails 5. Conformément à l'invention, l'espacement des aiguilles combustibles 1 dans l'assemblage est réalisé au moyen d'un élément de tube creux 6 enroulé en hélice à grand pas sur la surface extérieure de la gaine 2 de chaque aiguille, et solidarisé avec les deux bouchons 4. Dans l'exemple de la Fig, 1, chaque tube 6 présente à ses extrémités un rétreint conique 7 permettant d'obturer le tube et en particulier d'éviter qu'il ne soit rempli par le fluide de refroidissement circulant au contact des v- guilles, ce fluide étant constitué, le cas échéant, par un métal liquide. Sur la Fig. 2, les extrémités des tubes 6 sont aplaties en 8. Dans les deux cas, ces extrémités sont aisément soudées ou brasées sur les bouchons 4 de l'aiguille correspondante.De plus, aucune limite n'est imposée à la minceur du tube creux d'espacement 6 qui peut notamment ne pas excéder quelques dixièmes de millimètre, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas où ce tube est constitué en un matériau assez absorbant, tel que l'acier inoxydable. L'emploi de tubes creux permet de réaliser un montage sans jeu des aiguilles combustibles dans l'assemblage grappe. Le dispositif suivant l'invention est d'une utilisation particulièrement avantageuse pour réaliser ltespacement des aiguilles lorsque la distance séparant celles-ci est relativement grande; ctest notamment le cas pour les aiguilles fertiles constituant la couverture axiale dans un réacteur à neutrons rapides. Bien entendu, il va de soi que ltinvention n'est nullement limitée aux exemples de réalisation decrits et représentés; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'espacement pour aiguille de combustible gainée pour réacteur nucléaire constitué au moyen dtau moins un tube creux de section circulaire, caractérisé en ce que ce tube est enroulé en spirale sur l'aiguille, fermé à ses extrémités et solidarisé par celles-ci avec des bouchons obturant la gaine de 1 r aiguille combustible. 2. Dispositif d'espacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du tube creux sont aplaties. 3. Dispositif dtespacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du tube creux présentent un rétreint conique.