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Brennelement für einen Leichtwasserreaktor mit geteiltem und dadurch austauschbarem Brennstoffstabinventar

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017093D
Original Publication Date: 1999-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 27K

Publishing Venue

Siemens

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Jean Mattern: AUTHOR [+2]

Abstract

Brennelemente werden im Reaktorkern von Siedewasser- und Druckwasserreaktoren verwendet und beinhalten das für den Prozeß der Kernspaltung notwendige, spaltbare Material. Es ist bekannt, daß der die Spaltung in Gang setzende Neutronenfluß im wesentlichen vom Kernzentrum des Reaktorkerns zu seinem Rand hin sowohl radial als auch vertikal, entlang seiner Achse abnimmt. Diese Verteilung des Neutronenflußes rührt im wesentlichen daher, daß die Neutronen am Rand des Reaktorkerns eine verringerte spaltfähige Umgebung haben und deswegen „verloren“ gehen. Je weiter also die Entfernung vom Kernzentrum des Reaktorkerns ist, desto geringer ist der Neutronenfluß und damit der Abbrand eines jeweiligen Brennelement- Abschnitts.

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Energie

Brennelement für einen Leichtwasserreaktor mit geteiltem und dadurchaustauschbarem Brennstoffstabinventar

Idee: Jean Mattern, Kelkheim; Günter Zeitzschel, Frankfurt/Main

Brennelemente werden im Reaktorkern von Siedewasser- und Druckwasserreaktoren verwendetund beinhalten das für den Prozeß der Kernspaltung notwendige, spaltbare Material. Es istbekannt, daß der die Spaltung in Gang setzende Neutronenfluß im wesentlichen vomKernzentrum des Reaktorkerns zu seinem Rand hin sowohl radial als auch vertikal, entlang seinerAchse abnimmt.  Diese Verteilung des Neutronenflußes rührt im wesentlichen daher, daß dieNeutronen am Rand des Reaktorkerns eine verringerte spaltfähige Umgebung haben unddeswegen „verloren“ gehen. Je weiter also die Entfernung vom Kernzentrum des Reaktorkernsist, desto geringer ist der Neutronenfluß und damit der Abbrand eines jeweiligen Brennelement-Abschnitts.

Um dies auszugleichen und eine möglichst große Abbrandausbeute bei einem Brennelement zuerreichen, ist es üblich abgebrannte Brennelemente an Außenpositionen des Reaktorkerns zupositionieren, so daß diese als Neutronenfänger dienen und über Plutoniumaufbau zusätzlichLeistung erzeugen. Der Neutronenfluß nimmt jedoch nicht nur radial, in horizontaler Orientierungvom Kernzentrum des Reaktorkerns aus zum Rand hin ab, sondern auch in vertikalerOrientierung. So stellt sich nach dem Ende eines Brennelement-Einsatzzyklusses ein in Fig. 1beispielhaft skizzierter, über die Länge eines Brennelemen...