Brevet FR2059744A1 — publié le 19710604

20597k L'invention se rapporte aux blocs du modérateur d'un réacteur nucléaire. L'invention s'applique particulièrement quand le modérateur d'un réacteur nueléaire comprend '.des colonnes de section transversale hexagonale dont les axes sont disposés suivant 5 une trame à triangles équilatéraux. Chaque colonne est composée normalement d'un certain nombre de blocs de modérateur alignés, bien qu'il puisse être possible de constituer chaque colonne par tua. seul bloc de modérateur. Certaines de ces colonnes au moins présentent des canaux de combustible pour les éléments de 10 combustible du réacteur et l'invention se rapporte à la disposi^ tion d'une multiplicité de canaux de combustible dans chacune de ces colonnes. Four la conception de blocs de modérateur à chargement de combustible pour des réacteurs à haute température faiblement enrichis, le problème se pose de disposer la multiplicité de canaux de combustible à l'intérieur de la section hexagonale du bloc de façon à obtenir un taux de modération suffisamment bas. Le problème est essentiellement celui d'utiliser la surface disponible de façon que la matière de modérateur du bloc pour un 20 canal de dimension donnée soit à un minimum. Pour une dimension particulière de bloc, il est clair que, plus le nombre de canaux est grand, meilleure est l'utilisation de la matière de modérateur « Le problème est rendu plus difficile par le fait que le centre du bloc n'est normalement pas disponible pour des canaux 25 de combustible, car on utilise cette région pour des équipements et assemblages centraux de manutention et/ou pour des trous de barres de contrôle. Au point de vue de la technique nucléaire, une trame à pas presque constant, 35 etc .., où n m 6. Comme , pour la plupart des applications, la zone centrale doit être soustraite pour la raison exposée ci-dessus, on préfère un bloc ayant trente-six ou dix-huit canaux (déduction faite de la position centrale). On a trouvé qu'une disposition à dix-huit canaux laisse trop de graphite 40 parasite tandis qu'une disposition à trente-six canaux aboutit BAD ORIGINAL 70 31381 2 20597W à un bloc trop grand, pour une manutention couode. Se plus, quand un espace convenable est ménagé dans la zone centrale de l'une quelconque de ces deux dispositions pour recevoir les équipements centraux de manutention ou autres dont il a été 5 question sans affaiblissement du bloc, les canaux peuvent devoir être placés à de plus grandes distances du centre, ce qui accentue encore l'excès de graphite. C'est pourquoi il serait préférable d'établir un bloc qui aurait un nombre de canaux situé entre ces deux limites et qui ménagerait une zone centrale 10 relativement plus grande pour recevoir les équipements centraux. Selon l'invention, un bloc du modérateur d'un réacteur nucléaire présente une pluralité de canaux parallèles pratiquement identiques qui s'étendent à travers ce bloc et ces canaux sont disposés suivant lune répartition à trame triangulaire pratiquement uniforme dans chacun de trois secteurs du bloc, les canaux de chaque secteur étant en outre disposés de telle façon que eewx qui sont adjacents aux canaux d'un autre secteur forment avec ceux-ci une répartition pratiquement en carré. Le bloc est avantageusement à section hexagonale et 20 contient vingt-quatre de ces canaux. Au centre du bloc, on peut prévoir au moins un canal supplémentaire destiné à recevoir une barre de contrôle. En variante, on peut prévoir au centre du bloc un canal supplémentaire destiné à recevoir un moyen de manutention pour le modérateur* Bans 2^ ce dernier cas, quand le bloc est aussi de forme hexagonale, on peut prévoir sur un de ses angles une rainure longitudinale d'une forme telle que, quand le bloc est placé contre deux autres blocs ayant des rainures semblables, les rainures délimitent un espace pour recevoir une barre de contrôle. 30 Quand le bloc est de section transversale hexagonale, des moyens de clavetage peuvent aussi être prévus, à des angles de ces blocs en alternance avec les autres angles, pour coopérer avec d'autres blocs avec lesquels le bloc considéré est empilé en constituant une colonne du modérateur. 35 Pour bien faire comprendre l'invention, on se référera ci-après, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue en plan schématique d'un bloe de modérateur selon l'invention ; et la figure 2 est une vue semblable à la figure 1, montrant 40 un exemple de forme pratique pour le bloc modérateur. BAD ORIGINAL 70 31381 3 2059744 En. référence à la figure 1, le "bloc modérateur 1 est de section transversale hexagonale et est traversé par vingt-quatre canaux à combustible parallèles identiques 2 disposés suivant une répartition à trame triangulaire uni forme dans chacun des 5 trois secteurs 3. De plus, les canaux de chaque secteur 3 sont disposés de telle façon que ceux qui sont adjacents à des canaux » d'un autre secteur forment avec ces derniers une répartition en carré. Par suite de cette disposition, une grande zone centrale du bloc reste disponible, par exemple pour un ou plusieurs canaux 10 supplémentaires (non représentés) destinés à recevoir chacun une barre de contrôle. Une autre utilisation pour cette zone centrale sera indiquée dans la suite de l'exposé. En référence maintenant à la figure 2, la disposition des canaux de Combustible 2 est la même que celle représentée sur 15 la figure 1. Cependant, on a prévu en plus un canal central 5 pour recevoir un moyen de manutention (non représenté) du modérateur. On a prévu aussi une rainure longitudinale 7 sur un angle 8 du bloc, des moyens de clavetage comprenant des évidements 9 qui sont disposés à des angles 4 en alternance avec les autres 20 angles aux extrémités supérieures des blocs et on a prévu des tenons (non représentés) disposés en des positions correspondantes aux extrémités inférieures des blocs. Ainsi, quand les blocs sont assemblés pour former des colonnes et que ces colonnes sont mises en place dans le coeur du réacteur, la rainure 7 de chaque 25 colonne, en conjonction avec les rainures correspondantes de deux colonnes adjacentes, ménage un espace pour recevoir une colonne de barres de contrôle 11.et les évidements 9 de chaque bloc, s'emboîtant avec les tenons correspondants du bloc superposé, assurent l'orientation relative entre le bloc inférieur et le 30 bloc superposé. On peut voir que la rainure 7 du bloc occupe l'espace de l'une des positions de canaux dé combustible du bloc en abaissant ainsi à vingt-trois le nombre des canaux. Dans une autre disposition, de petits canaux cylindriques (non représentés), qui peuvent par exemple servir de logements à 35 des barres de poisons consommables, sont prévus à l'intérieur du bloc, suivant l'axe de chaque évidement 9• On comprendra que c'est la disposition géométrique des canaux dont il est question dans la présente invention qui, quand elle est appliquée à un bloc hexagonal, permet une telle utilisation avantageuse 40 mentionnée ci-dessus d'un sur deux des angles des blocs. BAD ORIGINAL 70 31381 4 2059744 REVENDICATIONS. 1. Bloc de modérateur pour réacteur nucléaire ayant une pluralité de canaux parallèles pratiquement identiques s*étendant à travers ce bloc, caractérisé par le fait que les canaux (2) sont 5 disposés en une répartition à trame triangulaire pratiquement régulière dans chacun de trois secteurs (3) du bloc (1), les canaux (2) de chaque secteur (3) étant en outre disposés de telle façon que ©eux qui sont adjacents aux canaux (2) d'un autre secteur (3) forment avec ces derniers une répartition pratiquement 10 ei1 carré. 2o Bloc de modérateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc (1) est de section hexagonale. 3® Bloc de modérateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en outre par le fait qu'au centre du 15 bloc (1) on a prévu au moins un canal supplémentaire (5) pour recevoir une barre de contrôle. 4. Bloc de modérateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en outre par le fait qu'au centre du bloc (1) on a prévu un canal supplémentaire (5) destiné à 20 recevoir un moyen de manutention des blocs. 5° Bloc de modérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en outre par le fait qu'il présente vingt-quatre des dits canaux (6) pratiquement identiques. 6. Bloc de modérateur selon la revendication 2 ou la 25 revendication 4 quand celle-ci dépend de la revendication 2, caractérisé de plus par le fait qu'une rainure longitudinale (7) est prévue sur un angle (8) du bloc (1), la rainure (7) étant de forme telle que, quand le bloc (1) est placé contre deux autres blocs ayant des rainures semblables, les rainures délimitent un 30 espace pour recevoir une barre de contrôle. 7* Bloc de modérateur selon la revendication 2, selon la revendication 3 ou 4 quand celles-ci dépendent de la revendication 2 ou selon la revendication 6, caractérisé par le fait que des moyens de clavetage (9) sont prévus à des angles (4) du bloc (1) 35 en alternance avec les autres angles, pour coopérer avec d'autres blocs avec lesquels le bloc est destiné à être empilé pour former une colonne du modérateur. BAD ORIGINAL 70 31381 5 2059744 8* Bloc de modérateur selon la revendication 7» caractérisé en outre par le fait qu'un canal pour recevoir une barre de poison consommable est disposé à l'intérieur du bloc suivant l'axe d'un dit moyen de clavetage. 5 9. Coeur de réacteur nucléaire ayant une pluralité de «anaux parallèles identiques s'étendant à travers ce coeur, caractérisé par le fait qu'au moins certains des dits canaux sont disposés en une répartition à trame triangulaire pratiquement régulière dans chacune de trois zones adjacentes du coeur, les 10 canaux de chaque zone étant en outre disposés de telle façon que ceux qui sont adjacents à des canaux d'une autre des dites zones forment avec ces derniers une répartition pratiquement en carré. BAD ORIGINAL