Контроль работы энергетического ядерного реактора, страница 10

Конструкция стержней АЗ и ПКАЗ аналогична конструкции стержней РР. Стержень АР отличается от стержня РР тем, что не имеет вытеснителя и телескопического соединения. В нижнем звене стержня АР вмонтирована дрос­сельная шайба для распределения расхода воды между внутренней полостью стержня и зазором между стержнем и стенкой канала. Рабочий ход стержня—

4500 мм.

Стержень УСП состоит из трех звеньев поглотителя и пяти- звеньев вытес­нителя. Конструкция звеньев поглотителя и вытеснителя такая же, как и в стержне РР. В нижней части стержня размещен поглотитель, в верхней—вы­теснитель. Подсоединение поглотителя к вытеснителю осуществлено через пере­ходник с шарнирными связями. Рабочий ход стержня УСП — 7000 мм.

Регулирующие органы реакторов на быстрых нейтро­нах БН-350, Б Н-600 представляют собой пучки стержней с поглощающим материалом, заключенные в стальной кожух и охлаждаемые натрием. На рис. 1.4 показан стержень АР реактора БН-600. Трубки и кожух выполнены из нержавеющей стали. Снизу и сверху с помощью шарниров к пучку стерж­ней крепятся хвостовик и подвеска. В верхней части подвески имеется головка для соединения с тягой привода стержня, располагаемого на поворотном круге над активной зоной. При перегрузке топлива стержни отцепляются от приводов и находятся в активной зоне.

Стержни без специального охлаждения, используемые в импульсном графитовом реакторе (ИГР) (рис. 1.5). В случае, когда невозможно обеспечить охлаждение стержней, они должны быть изготов­лены из такого материала, который обладал бы необходимой жаропрочностью и исключал бы «спекание» поверхности стержня с элементами окружающей его конструкции. Такая задача была решена при создании высокотемпературного ис­следовательского реактора ИГР.

Активная зона ИГР представляет собой кладку из графитовых колонн

   Реактор предназначен для работы в импульсном режиме с раз­личной продолжительностью импульсов мощности. В активной зоне для стерж­ней, имеется 13 вертикальных каналов диамет­ром 65 мм. Каналы размещены в кладке в спе­циальных графитовых колоннах без урана. Тем­пература этих колонн из-за отсутствия в них урана ниже температуры активной зоны, что бла­гоприятно сказывается на работе стержней.

В ИГР успешно эксплуатируются   регули­рующие стержни с РЗЭ. Рабочая часть этих стер­жней гибкая и состоит из соединенных шарнира­ми графитовых звеньев диаметром 56 мм, за­полненных таблетками или кольцами из поглоти­теля.

   Рис. 1‑4. Стержень АР реактора БН-600:

1-головка для захвата; 2-удлинитель; 3- шарнир;

4 -теплоноситель;5-поглощающий  стержень;  6-кожух; 7- наконечник

Используемые в стержнях поглощающие таблетки и кольца изготовлены из материала, представляющего   собой дисперсию СМ в гра­фите (0(1 содержится до 0,04 г/см³). Применение в высокотемпературных   реакторах с высокой плотностью нейтронов дисперсий РЗЭ в графи­те для стержней-поглотителей без специального охлаждения весьма перспективно, поскольку эти дисперсионные материалы-поглотители имеют от­носительно низкую плотность и позволяют в ши­роком диапазоне варьировать  объемное содер­жание поглощающих элементов с различными ядерными свойствами.

Пучок стержней-поглотителей. Обеспечение равномерности распределения пото­ка нейтронов в активной ,зоне реактора требует увеличения количества и равномерного (или по определенному закону)  распределения органов регулирования.   Однако увеличение количества стержней-поглотителей  приводит к увеличению количества механизмов, управляющих ими. По­этому в ряде случаев применяется конструкция, в которой один механизм перемещает большое количество стержней.

На рис. 1.6 изображена конструкция пучка стержней, примененная в корпус­ных реакторах с водой под давлением. Шток, связанный с приводом исполни­тельного механизма, перемещает головку, находящуюся внутри корпуса реак­тора. К головке прикреплены поглощающие стержни, погружающиеся в каналы, предусмотренные для них в ТВС. К головке прикреплены 20 поглощающих стерж­ней. Стержни по направляющим трубкам входят в ТВС, при этом создается равномерное распределение поглотителя в активной зоне.