Контроль работы энергетического ядерного реактора, страница 11

Нижняя часть направляющих трубок служит демпфером при аварийном сбросе стержней. Малый диаметр водной полости при извлечении стержней позволяет отказаться , от применения. вытеснителей, не только увеличивающих вес стержня, но и требующих дополнительно пространства под активной зоной. Применение пучка тонких стержней позволяет уменьшить габариты реактора.

Органы регулирования в ядерных ракетных двигате­лях (ЯРД). Особенности компоновки реакторов ЯРД с твердой активной

зоной требуют управления цепной реакцией деления путем изменения утечки нейтронов из активной зоны. Для осуществления такого управления имеются два способа:

1) изменение эффективности отражателя путем изменения его геометриче­ских размеров, конфигурации или ядерных свойств материала отражателя;

Рисунок 1‑5 (8.5). Конструкция неохлаждаемого стержня АР реактора ИГР

1-наконечник; 2- штанга; 3-чехол из графита; 4- поглотитель;

5 - шарнир

2) изменение эффективности поглощающих элементов, помещенных в от­ражатель.

Оба способа реализуются с помощью управляющих барабанов (рис. 1.7), размещенных в толще отражателя (рис. 1.8).

При создании средств управления большое значение имеет выбор вспомо­гательных элементов конструкции органов регулирования, к которым отно­сятся:

а) элементы, связывающие орган регулирования с исполнительным меха­низмом, обеспечивающим его перемещение (несущие стержни, тросы или цепи для органов регулирования или элементы передач для управляющих барабанов);

б) элементы, обеспечивающие дистанционирование и плавное перемещение органа регулирования в канале (различные направляющие, дистанционирующие ролики и т. д.);

в) элементы, предупреждающие коробление длинных тонких стержней, осо­бенно стержней сложной формы (шарнирные элементы, обеспечивающие секцио­нирование стержней по длине);

г) элементы, обеспечивающие заданные изменения ядерных свойств в кана­ле органа регулирования, например вытеснители.

Вытеснители применяют при достаточно большом поперечном сечении кана­ла органа регулирования, если в канале циркулирует теплоноситель, являющийся одновременно замедлителем. В этом случае извлечение управляющего стержня из канала приводит к существенному увеличению количества замедлителя в канале, что может привести к недопустимому повышению плотности нейтронов в этом канале. Для устранения этого явления стержень поглотитель имеет вытеснитель из слабопоглощающего материала, обладающего теми же замедляю­щими свойствами, что и материал-поглотитель. Форма вытеснителя делается близкой к форме стержня-поглотителя. Вытеснитель жестко связан со стержнем-поглотителем и занимает его место в активной зоне при извлечении последнего. Примером стержня-поглотителя с вытеснителем являются рассмотренные выше стержни регулирования реактора РБМК-1000.

При разработке конструкции ядерного реактора необходимо особое вни­мание уделять формированию тракта-канала, предназначенного для размещения органов регулирования с элементами, обеспечивающими его положение и пере­мещение. Эти тракты-каналы имеют, как правило, значительную длину. От ниж­ней части реактора они проходят через нижний отражатель, активную зону, верхний отражатель, верхнюю металлоконструкцию (крышку реактора, верхнюю плиту), биологическую защиту. Продолжением трактов-каналов является стояк, к которому крепится исполнительный механизм. В то же время физические про­цессы, проходящие в активной зоне, и большая ограниченность в геометрических размерах создают затруднения в создании значительных зазоров между подвиж­ными элементами и трактом-каналом. В процессе работы части тракта-канала подвергаются различным воздействиям (различные температуры, радиационное поле, вибрации ) .

Рисунок 1‑6 (8.6.) Регулирующий ор­ган типа «пучок»:

1-регулирующий    стержень;

2-пластины крепления стерж­ней;