ПЕТЛЕВОЙ КАНАЛ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТВЭЛОВ В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ

Заявляемое техническое решение относится к классу устройств для испытания материалов в исследовательских ядерных реакторах и предназначено, в частности, для испытаний твэлов.
Известна конструкция U-образного петлевого канала для испытаний твэлов в исследовательском ядерном реакторе МР [Бать Г.А., Коченов А.С., Кабанов Л.П. Исследовательские ядерные реакторы: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985.], который состоит из двух вертикальных частей, соединенных между собой трубой под активной зоной. В каждой из вертикальных частей размещают испытываемые твэлы. По одной части теплоноситель, охлаждающий твэлы, опускается сверху вниз, разворачивается под активной зоной на 180 градусов и поднимается вверх по другой части. К недостаткам такой конструкции относится сложность монтажа и демонтажа канала из-за наличия участка, расположенного под активной зоной.
эф
Известна конструкция петлевого канала типа Фильда для испытаний твэлов в исследовательском ядерном реакторе МИР [Исследовательские реакторы института и их экспериментальные возможности / Под научн. ред. проф. В.А.Цыканова. Димитровград: НИИАР, 1991], содержащего размещенные коаксиально вакуумный чехол, корпус канала, разделитель потока теплоносителя, внутри которого устанавливают испытываемые твэлы. Охлаждающий теплоноситель опускается между корпусом канала и разделителем потока, разворачивается на 180 градусов и, поднимаясь внутри разделителя потока теплоносителя, охлаждает твэлы. Основной недостаток данной конструкции - положительный эффект реактивности при обезвоживании петлевого канала, значение которого при определенных условиях может превышать 1 β. Причем, большая часть эффекта реактивности (до 80%) приходится на полости канала, не содержащие топливо, в частности, на опускной участок между корпусом канала и разделителем потока теплоносителя.
Задачей предлагаемого решения является уменьшение значения положительного эффекта реактивности, связанного с обезвоживанием петлевого канала.
Для решения этой задачи в петлевом канале для испытаний твэлов в исследовательском ядерном реакторе, содержащем размещенные коаксиально вакуумный чехол, корпус канала и разделитель потока теплоносителя, испытываемые твэлы установлены между корпусом канала и разделителем потока, а опускной участок теплоносителя организован внутри разделителя потока.
Размещение опускного участка внутри пучка твэлов позволяет сформировать более жесткий энергетический спектр нейтронов. При этом вода в опускном участке становится эффективным замедлителем, и ее удаление не приводит к вводу положительной реактивности.
На прилагаемом рисунке изображено поперечное сечение предлагаемого петлевого канала, где цифрами обозначено:
1. - Вакуумный чехол.
2. - Корпус канала.
3. - Разделитель потока теплоносителя.
4. - Твэл.
Устройство собирается и работает следующим образом. Изготавливают петлевой канал, содержащий вакуумный чехол (1), корпус канала (2) и разделитель потока теплоносителя (3), устанавливают его в реактор и подключают к оборудованию петлевой установки, которое обеспечивает требуемые параметры теплоносителя. В петлевой канал помещают испытываемые твэлы (4) и герметизируют его. Оборудование петлевой установки включают в работу, и выводят реактор на требуемый уровень мощности. При обезвоживании петлевого канала в случае аварийной ситуации или в процессе проведения эксперимента с изменением агрегатного состояния теплоносителя положительный эффект реактивности будет существенно меньше за счет исключения его доли, приходящейся на опускной участок.