Екобезпечний атомний реактор

Екобезпечний атомний реактор, зокрема для транспортних установок, що містить циліндричний корпус з електричними обмотками, сферичні кришку і дно, верхню і нижню рухомі паливні зборки, що охоплені циліндричними екранами, який відрізняється тим, що обидві паливні зборки виконані у вигляді набору концентричнo розташованих циліндрів, при цьому всі циліндри 3 27894 На Фіг. показаний вертикальний перетин реактора, що заявляється, по центральній осі корпуса, де: 1 - циліндричний корпус реактора; 2, 3 - електричні обмотки; 4 - сферична кришка; 5 - сферичне дно; 6 - верхня рухома паливна зборка; 7 - нижня рухома паливна зборка; 8, 9 - циліндричні екрани; 10 - концентричні циліндри; 11 - пальне; 12 - сповільнювач; 13, 14 - перфоровані сферичні основи; 15 - центральна вісь корпуса; 16 - підвідний патрубок; 17 - напірний патрубок; 18 - пружини стиску; 19 - опорні кульки; 20 - внутрішній кільцевий виступ; 21 - тарілчасті пружини. Реактор виконаний таким чином. Він містить циліндричний корпус 1 з електричними обмотками 2, 3, сферичні кришку 4 і дно 5, верхню 6 і нижню 7 рухомі паливні зборки, що охоплені циліндричними екранами 8, 9. Обидві паливні зборки 6, 7 виконані у вигляді набору концентрично розташованих циліндрів 10. Всі циліндри 10 виконані у вигляді секторів, що чергуються, з пальним 11 і сповільнювачем 12. Зазначені циліндричні екрани 8, 9 виконані з перфорованою сферичною основою 13,14, яка концентрична відповідно сферичним кришці 4 і дну 5 корпуса 1 реактора. Висота циліндрів 10 у кожній паливній зборці 6, 7 послідовно зменшується від середини набору до його периферії. Циліндричний екран 8 верхньої паливної зборки 6 виконаний у вигляді якоря крокового електродвигуна з можливістю її регульованого повороту навколо центральної осі 15 корпуса 1, а циліндричний екран 9 нижньої паливної зборки 7 виконаний у вигляді якоря лінійного електродвигуна з можливістю її регульованого переміщення уздовж згаданої осі 15. Реактор має підвідний 16 і напірний 17 патрубки. Причому, нижня зборка 7 додатково встановлена на пружинах стиску 18 (гвинтових циліндричних чи конічних телескопічних), а верхня зборка 6 установлена на опорних кульках 19, що розташовані в профільованому поглибленні внутрішнього кільцевого виступу 20 корпуса 1. Крім топі, із внутрішньої сторони кришки 4 закріплені тарілчасті пружини 21, що спираються в основу 13 верхньої зборки 6. При цьому екран 8 верхньої зборки виконаний з магнітною структурою, що чергується по його окружності, а екран 9 Нижньої зборки 7-3 магнітною структурою, що чергується по його висоті. Причому електричні обмотки 2, 3 покладені між корпусом 1 реактора і відповідно екранам 8, 9 і укладені у феромагнітні чохли - кожухи, сторона яких, що звернена до екрана, також має магнітну структур у, що чергується. Реактор працює таким чином. При подачі струму в одну з обмоток керування виникає синхронізуюче зусилля, що діє на екран 9 4 і нижню паливну зборку 7. При почерговому переключенні обмоток 3 зверху вниз екран 9 кроками рухається знизу нагору, у результаті чого верхня і нижня паливні зборки 6, 7 утворюють критичну регульовану масу і відбувається реакція поділу, що самопідтримується, урану. При цьому регулювання критичної маси додатково забезпечується за рахунок секторів, що чергуються, з пальним 11 і сповільнювачем 12 у циліндрах 10 паливних зборок б, 7. Причому, тут, крім максимального переміщення нижньої паливної зборки 7, здійснюється і поворот верхньої зборки 6 навколо центральної осі 15 корпуса 1 реактора. Такий поворот реалізується, зокрема, почерговим переключенням обмоток 2, при якому екран 8 кроками обертається на опорних кульках 19. Таким чином, дана система переміщення паливних зборок 6, 7 дозволяє досягти високої рівномірності і більш повної глибини вигоряння палива як по висоті, так і по окружності активної зони. Плавність введення і виведення реактора з дії додатково забезпечується послідовним зменшенням висоти циліндрів 10 в обох паливних зборках 6, 7 від середини набору до його периферії. Теплозйом з активної зони виконується теплоносієм, що циркулює всередині і зовні циліндрів 10 через пер4юровані основи 13, 14 і патрубки 16, 17. Виведення реактора з дії виконується: - або зміною напрямку переключення обмоток 2 (планове виведення), при якому верхня паливна зборка 6 повертається таким чином, що сектори її циліндрів 10 зі сповільнювачем 12 виявляються напроти секторів циліндрів 10 нижньої зборки 7 з пальним; - або зміною напрямку переключення обмоток 3 (аварійне виведення), при якому нижня зборка 7, опускаючись вниз, виходить з центра активної зони і ядерна реакція поділу припиняється; - при раптовому знеструмленні установки нижня паливна зборка 7 опускається вниз під дією пружин стиску 18. Для підвищення надійності на внутрішньому виступі 20 корпуса 1 реактора можуть бути встановлені шестірні механічно регульованого обертання, що входять у зачеплення з зубцюватими рейками, закріпленими на зовнішній поверхні циліндричного екрана 9 нижньої паливної зборки 7. Корисну модель реалізують, наприклад, на транспортних установках, що дозволяє оптимальним образом врахувати специфічні вимоги високої динамічної стійкості і малогабаритності реактора. Показники техніко-економічної ефективності корисної моделі: висока безпека і надійність; знижена маса і зменшені габарити; сейсмо- і віброударостійкість; більш рівномірне і більш повна глибина вигоряння палива як по висоті, так і по окружності активної зони. 5 27894 6