Brevet FR2134265A1 — publié le 19721208

La présente invention est relative à un élément prismatique pour réacteur nucléaire à haute température du type de ceux dans lequel le coeur et les protections latérales; supérieure et inférieure, sont constituées d'un empilement de tels éléments prismatiques en colonnes adjacentes. Un tel réacteur et de tels éléments prismatiques absorbants ou combustibles sont décrits dans les demandes de brevet, déposées au nom du demandeur nO E.N. 7037309 du 15 Octobre t970 pour Réacteur nucléaire", nO E.N. 7041124 du 17 Novembre 1970 pour "Bloc combustible pour réacteur nucléaire", et nO 7037651 du 19 Octobre 1970 pour Elément prismatique pour bouclier neutronique de réacteur nucléaire". De tels éléments prismatiques, dont la section polygonale et/ou la hauteur sont modulaires, présentent, suivant leur axe de symétrie, un trou borgne central dans lequel peut s'engager un mécanisme de préhension lors des opérations de chargement ou de déchargement dudit réacteur nucléaire. Les dimensions de ce trou borgne limitent la capacite combustible ou absorbante dudit élément et par voie de conséquence la puissance volumique du réacteur nucléaire. L'élément prismatique suivant l'invention permet de pailLer cet inconvénient. Cet élément prismatique pour réacteur nucléaire 9 haute température est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte, au voisinage de son extrémité supérieure, un rainurage externe associé à un tronquage d'au moins une partie des sommets du polygone de sa section. Cet élément prismatique comporte en outre les caractéristiques suivantes prises séparément ou en toutes combinaisons opérantes. - ladite section est un carré - ladite section est un hexagone - ledit élément comporte un ensemble de canaux régulièrement disposés autour de son axe - une partie desdits canaux est occupée par des éléments absorbants - une partie desdits canaux est occupée par des éléments combustibles - la totalité desdits canaux est occupée par des éléments combustibles - le corps absorbant est disposé d'une façon homogène dans la masse dudit élément - les parois latérales sont pourvues, sur au moins une partie de la hauteur dudit élément, de rainures de clavetage - les parois latérales sont pourvues, sur toute la hauteùr dudit élément d'un jeu alterné de tenons et'mortaises destiné au clavetage - la face supérieure dudit élément est munie d'au moins trois ergots de centrage tandis que la face inférieure dudit-élent est munie d'au moins trois évidements. Outre l'avantage présenté par l'élément prismatique, selon l'invention, de se prêter à une augmentation de la puissance volumique du réacteur nucléaire l'employant, il assure grâce à son rainurage externe une préhension plus sûre et plus stable par une pince de manutention à prise externe. D'autres caractéristiques et avantages de l'élément prismatique suivant l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs exemples de réalisation. Les dispositions qui seront décrites à propos de ces exemples devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu que toutes dispositions équivalentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci. Cette description est faite à l'aide des Fig. 1 à 6 ci-jointes. lesquelles représentent - Fig. 1 ; une vue de dessus schématique d'une partie d'empilement d'éléments prismatiques à section hexagonale - Fig. 2 ; une vue de dessus schématique d'une partie d'empilement dtélémen-ts prismatiques à section carrée 3 Fig. 3 ; une vue de dessus d'un élément prismatique à section hexagonale, pourvu d'un jeu-alterné de tenons et mortaises destiné au clavetage - Fig. 4 ; une coupe longitudinale suivant tAl de'la Fig. 3 - Fig. 5 ; une vue de dessus d'un élément prismatique à section hexagonale, non claveté - Fig. 6 ; une coupe longitudinale suivant 33t de la Fig. 5 Sur ces différentes figures les éléments identiques portent les mêmes chiffres de référence. On voit sur les Fig. 1 et 2 le dessus d'une partie dempilement d'éléments prismatiques tels que-l à section hexagonale ou carrée. Les extrémités supérieures de chaque élément 1 comportent un tronquage tel que 2 des sommets de l'hexagone ou du carré et un rainurage tel que 3 s'étendant sur tout ou partie du périmètre du polygone à une faible distance de l'extrémité supérieure de l'élément 1. Cet usinage des éléments 1 de l'empilement ménage dans celui-ci des espaces libres tels que 4 à la partie supérieure de chaque nappe desdits- éléments de l'empilement. Ce sont ces espaces libres 4 qui seront utilisés pour permettre aux doigts d'une pince de s-'engager pour assurer la préhension d'un élément 1 par rétractation desdits doigts dans la rainure associée 3. Les Fig. 3 et 4 représentent un premier exemple de réalisation d'un élément prismatique 1 conforme à l'invention. Cet exemple est relatif à un élément combustible claveté par tenons tels que 5 et mortaises telles que 6, à section hexagonale, et comportant 19 canaux tels que 7, contenant chacun un barreau combustible annulaire tel que 8. Dans cet exemple de réalisation la rainure 3 s'étend sur tout le périmètre de l'élément 1. Les Fig. 5 et 6 représentent un second exemple de réalisation d'un élément prismatique 1 conforme à l'invention. Cet exemple est relatif à un élément combustible no-n claveté comportant 19 canaux tels que 7, contenant chacun un barreau combustible annulaire tel que 8. Cet élément comporte en outre sur sa face supérieure trois ergots de centrage tels que 9 et sur sa face inférieure trois évidements tels que 10. Ces ergots 9 ont un double rale : d'abord et surtout assurer le centrage correct du dispositif de préhension dudit élément lors des opérations de chargement ou de déchargement du réacteur, ensuite d'assurer, par emboftement des tenons 9 d'un élément dans les évidements 10 de l'élément qui le surmonte, une liaison entre les différents éléments d'une marne colonne de ltempilement REVENDICATIONS 1 ) Elément prismatique pour réacteur nucléaire à haute température essentiellement earactérisé en ce quJil comporte, au voisinage de son extrémité supérieure, un rainurage externe associé à un tronquage dtau moins une partie des sommets du polygone de sa section. 20) Elément prismatique selon la revendication 1) dans lequel ladite section est un carré. 30) Elément prismatique selon la revendication 1) dans lequel ladite section est un hexagone. 40) Elément prismatique selon la revendication 1) comportant un ensemble de canaux régulièrement disposés autour de son axe. 5 ) Elément prismatique selon la revendication 4) dans lequel une partie desdits canaux est occupée par des éléments absorbants. 6 ) Elément prismatique selon la revdndication 4) dans lequel une partie desdits canaux est occupée par des éléments combustibles. 70) Elément prismatique selon la revendication 4) dans lequel la totalité desdits canaux est occupée par des élémentscombustibles. 80) Elément prismatique selon la revendication l) dans lequel les parois latérales sont pourvues, sur au moins une partie de la hauteur dudit élément, de rainures de clavetage. 90) Elément prismatique selon la revendication 1) dans lequel les parois latérales sont pourvues, sur toute la hauteur dudit élément d'un jeu alterné de tenons et mortaises destiné au clavetage. 100)Elément prismatique selon la revendication i) dans lequel la face supérieure dudit élément est munie d1au moins trois ergots de centrage tandis que la face inférieure dudit élément est munie d'au moins trois évidements.