[其他]石墨侧向反射器

说明书

本发明是关于高温气冷块式结构核反应堆的石墨侧向反射器。反应堆有一个充填球形工作物质的堆芯，反射器具有鼻状凸起，称为鼻状凸缘，其由相互安装在一起的石墨块组成，径向伸入堆芯，在鼻状凸缘内侧表面具有网栅状沟槽，相互间距离是有规律的，在鼻状凸缘端面具有穿通的缝隙，堆芯通过鼻状凸缘与鼻状凸缘内垂直设置的空腔连接，空腔用于盛放吸收材料。

在核反应堆中的反射器是用于减少中子在迁移时的损失。顾名思义，至少有一部分向外运动的中子散射回至反应堆的裂变区，即堆芯。侧向反射器有别于底部反射器和顶部反射器。高纯石墨用作高温气冷核反应堆的反射器材料，石墨经中子辐射，其结晶结构发生变化，其外部表现为强度和体积的变化。

在温度和高中子通量的影响下，石墨首先出现收缩，从转变点开始出现膨胀，并且超过其原来的尺寸。

由于在各另件截面内中子通量和温度分布的不同所产生的膨胀值差而造成内应力。为了将内应力保持在可控制的范围内，可通过预先设计，使膨胀得到补偿，在另件表面开槽能很好地达到此目的。

新研制的高温气冷核反应堆，特别是低功率（约为100MWeL）和相应的有小堆芯直径的高温气冷核反应堆，使反应堆停堆用小的吸收球代替吸收棒，在装球形工作物质时，直接送入，吸收球放入相应的侧向反射器的空腔中。为此，在堆芯中配置了称为鼻状凸缘的具有垂直穿通的空腔，它用于盛放停堆球。鼻状凸缘是方形石墨块，在侧向反射器处径向凸出，并与侧向反射器机械连接，堆芯在整个高度上 都向其内部凸入。

由于以上已经提到的在被辐射的石墨块中体积的变化，而引起内应力的产生，因此石墨块在芯侧垂直和水平面上设有槽，将原来的很大表面用许多小坑道分开。为了控制应力，在鼻状凸缘中盛放小吸收球的空腔，通过狭窄的槽形穿通开口与堆芯连接。用开口使在鼻状凸缘中的应力降到可允许值。以上已经提到的膨胀（称为wigner膨胀），但是在工作过程中会引起如此大的缝隙宽度的变化，不再保证吸收材料与工作物质能分开，也不能保证小吸收球从空腔中取出，工作物质也不能进入空腔中。

本发明的任务，从以上已有技术出发，提出结构上的解决方案，其结构简单，制造费用较低，工作可靠，并且避免了以上的缺点。

该任务是通过在高温气冷块式结构核反应堆的石墨侧向反射器中一个插入用形状来锁定与开口（19）匹配的连接件（20，30，40，50，60，70）来阻止吸收材料和工作物质的逸出，以及作为自动密封，抑制在空腔（12）和堆芯之间有较大气体量的交换来完成的。对此，连接件插入槽形开口中，连接件用形状来与鼻状凸缘匹配，以阻止吸收材料和工作物质逸出。

发明点在于在鼻状凸缘中选用一个用形状来锁定的匹配连接件。为了与槽形开口一起通过膨胀补偿，保证减小应力的目的。为此，设计一双即一对槽形和弹性连接是有利的。

可选用楔形槽连接（燕尾导轨）代替双槽形和弹性连接。所有在鼻状凸缘和连接件之间可以考虑的，用形状来锁定的匹配连接是与由中子通量决定的体积变化有关。

本发明还有一个有利的方案，鼻状凸缘的端面用连接件和盖似的部件盖住。在反应堆中的球形工作物质按这种方式将连接件压向鼻状凸缘，以及阻止不希望有的，有时会破坏反应堆工作的连接件位置发生变化。同时阻止在长孔和堆芯之间产生大的间隙。这样，在有压力差的情况下，能流过大的气体流量，成为旁路，并在混合时会发生问题，连接件既在长孔中有高压时，也在堆芯中存在过压时作为自动密封。本发明其它有利的实施例是从属权利要求的内容。

本发明实施例将参照附图作进一步说明。

在下面附图1-6的说明中，始终表示通过已插入连接件的鼻状凸缘的端面部分的纵剖面，但是连接件在鼻状凸缘中匹配方式不同。

图1，表示在鼻状凸缘中用长方形槽匹配，

图2，表示在连接件中用长方形槽匹配，

图3，表示在鼻状凸缘中用楔形槽匹配，

图4，表示在连接件中用楔形槽匹配，

图5，表示在鼻状凸缘中用园筒形槽匹配，

图6，表示用园柱形匹配，

图7，表示已插入带底盖连接件的鼻状凸缘的侧视图，

图8，表示已插入带支持凸台的鼻状凸缘的侧视图。

图1为一个通过插已入连接件20的鼻状凸缘10的水平纵剖图。鼻状凸缘10有两个相互平行设置的夹板11，两夹板之间围成一长空腔12以及在其外表面13上有相互间隔一定距离的缝形槽14，用于减小因膨胀而产生的内应力。