Поглинаючий елемент ядерного реактора

1 Поглинаючий елемент ядерного реактора, що містить оболонку, що герметизується верхньою і нижньою кінцевими деталями, верхній та нижній газозбірники, вміщений усередину оболонки поглинаючий матеріал на основі бору, відокремлений від газозбірників газопроникними вставками та втулку із гафнію, поширену на всю довжину нижнього газозбірника, який відрізняється тим, що оболонка виконана із матеріалу на основі одного з перехідних елементів, які утворюють з гафнієм безперервний ряд твердих розчинів, втулка із гафнію розміщена між оболонкою і нижньою кінцевою деталлю та з'єднана з ними 2 Поглинаючий елемент за п 1, який відрізняється тим, що частина нижнього газозбірника заповнена поглинаючим матеріалом на основі бору 3 Поглинаючий елемент за пп 1, 2, який відрізняється тим, що нижня кінцева деталь виконана з матеріалу на основі гафнію 4 Поглинаючий елемент за пп 1-3, який відрізняється тим, що газопроникні вставки виготовлені із матеріалу на основі одного з перехідних елементів, які утворюють з гафнієм безперервний ряд твердих розчинів Корисна модель відноситься до атомної техніки і може бути використана в органах регулювання ядерних реакторів, основною складовою частиною яких є поглинаючі стержні (елементи) системи керування та захисту (ПС СКЗ) Поглинаючі елементи (пели) збираються в єдину конструкцію, яка переміщаючись в активній зоні реактора, забезпечує регулювання потужності реактора, або його зупинку за рахунок поглинання частини нейтронів від реакції ділення палива Відомий поглинаючий елемент ядерного реактора, що включає оболонку у вигляді труби, яка герметизується з обох боків кінцевими деталями шляхом зварювання, вміщений усередину оболонки поглинаючий матеріал у вигляді порошку із карбіду бора, газозбірник у верхній частині поглинаючого елемента [Рисований В Д , Клочков Е П , Пономаренко В Б Гафний в ядерной технике Димитровград НИИАР, 1993, с 114-115] [1] Приведена конструкція пела має ряд недоліків В процесі роботи у реакторі гелій, що виділяється при вигорянні бору лише частково попадає у газозбірник із-за високого газового опору порошкового сердечника на шляху газу у газозбірник Основна частина гелію заповнює вільний об'єм між частинками карбіду бора у нижній частині сердечника, де має місце найбільше вигоряння бора При цьому створюються умови, коли під оболонкою, внаслідок розпухання карбіду бора та тиску гелію, на оболонку діють напруження, що розтягують, які викликають деформацію оболонки Таким чином, робочий ресурс пела обмежений допустимою деформацією оболонки Відомий поглинаючий елемент органу регулювання ядерного реактора, що включає трубчасту оболонку, що герметизують з обох КІНЦІВ привареними кінцевими деталями, газозбірник в верхній частині пела, поглинаючий матеріал у вигляді комбінації карбіду бора та металевого гафнію, виконаного як стержень [патент України №24734 С1, G21C 7/10, 1997] [2] Газозбірник та гафнієвий стержень відокремлені від карбіду бора газопроникними вставками із нікелевої сітки Гафнієвий стержень розміщено в оболонці усередині втулок з можливістю осьового переміщення відносно оболонки, що дозволяє перерозподіляти механічні навантаження рівномірно по всій м довжині Заміна частини порошку карбіду бора на гафній у нижній частині пела збільшує термін його роботи, оскільки в цьому випадку зона, заповнена карбідом бора, зміщується вгору, де потік нейтронів менший Але з іншої сторони заміна карбіду J2 *-* fs* LO СО ^™ ^— ;г С* ^f ^