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FR2476894A1 - NUCLEAR REACTOR - Google Patents

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Publication number
FR2476894A1
FR2476894A1 FR8103457A FR8103457A FR2476894A1 FR 2476894 A1 FR2476894 A1 FR 2476894A1 FR 8103457 A FR8103457 A FR 8103457A FR 8103457 A FR8103457 A FR 8103457A FR 2476894 A1 FR2476894 A1 FR 2476894A1
Authority
FR
France
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reactor
holes
balls
hole
fertile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8103457A
Other languages
French (fr)
Inventor
Jack Martin Ravets
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of FR2476894A1 publication Critical patent/FR2476894A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

LE REACTEUR NUCLEAIRE SELON LA PRESENTE INVENTION COMPREND UN COEUR COMPORTANT UN LIT D'ELEMENTS PRISMATIQUES 31 DE MATIERE FERTILE DANS LESQUELS SONT FORMES DES TROUS 35. DE LONGS CYLINDRES 52 SONT NOYES DANS DES ELEMENTS PRISMATIQUES ET DES BOULETS 43 DE MATIERE FISSILE TRAVERSENT LES TROUS OU PASSAGES 45 DU HAUT VERS LE BAS. CHAQUE BOULET COMPREND UNE MASSE DE GRAPHITE A L'INTERIEUR DUQUEL SONT NOYEES DES BILLES DE MATIERE FISSILE. LE VOLUME DES BILLES EST FAIBLE PAR RAPPORT AU VOLUME DES OUVERTURES A TRAVERS LESQUELLES PASSENT CES BILLES ET LE VOLUME DES BILLES EST FAIBLE PAR RAPPORT AU VOLUME DE LA MASSE DANS LAQUELLE ELLES SONT NOYEES. DES BARRES DE COMMANDE 45 S'ETENDENT DANS DES TUBES 39 MONTES DANS DES TROUS DE MANIERE A SEPARER LES BARRES DE COMMANDE DES BOULETS AFIN QUE LES BARRES DE COMMANDE PUISSENT PENETRER LIBREMENT DANS LE COEUR. UN CALOPORTEUR, PAR EXEMPLE DE L'HELIUM, TRAVERSE LES TROUS EN CIRCULANT A TRAVERS LES TUBES CONTENANT LES BARRES DE COMMANDE ET A TRAVERS LES ELEMENTS TUBULAIRES FERTILES 52. DANS LA PRESENTE INVENTION LA MATIERE FERTILE EST SEPAREE DE LA MATIERE FISSILE CONTRAIREMENT AUX DISPOSITIONS ADOPTEES DANS LES REACTEURS CLASSIQUES DE CE TYPE. LA MANIPULATION ET LE RETRAITEMENT DU COMBUSTIBLE EPUISE SE TROUVENT FACILITES.THE NUCLEAR REACTOR ACCORDING TO THE PRESENT INVENTION INCLUDES A CORE INCLUDING A BED OF PRISMATIC ELEMENTS 31 OF FERTILE MATERIAL IN WHICH HOLES ARE FORMED 35. LONG CYLINDERS 52 ARE DEDUCTED IN PRISMATIC ELEMENTS AND BALLS 43 OF FISSILE MATERIAL THROUGHOUT THE TROUSES. PASSAGES 45 FROM TOP TO BOTTOM. EACH BOULET INCLUDES A MASS OF GRAPHITE WITHIN WHICH ARE FLOODED BALLS OF FISSILE MATERIAL. THE VOLUME OF THE BALLS IS LOW IN RELATION TO THE VOLUME OF THE OPENINGS THROUGH THESE BALLS AND THE VOLUME OF THE BALLS IS LOW IN RELATION TO THE VOLUME OF THE MASS IN WHICH THEY ARE FLOODED. CONTROL BARS 45 EXTEND IN TUBES 39 MOUNTED IN HOLES SO AS TO SEPARATE THE CONTROL BARS FROM THE BALLS SO THAT THE CONTROL BARS CAN ENTER THE CORE FREELY. A HEAT CONTAINER, FOR EXAMPLE HELIUM, PASSES THROUGH HOLES BY CIRCULATING THROUGH THE TUBES CONTAINING THE CONTROL BARS AND THROUGH THE FERTILE TUBULAR ELEMENTS 52. IN THE PRESENT INVENTION FERTILE MATERIAL IS SEPARATED FROM FISSILE MATERIAL CONTRARY TO THE PROVISIONS. IN CONVENTIONAL REACTORS OF THIS TYPE. THE HANDLING AND PROCESSING OF SPENT FUEL IS EASY.

Description

Réacteur nucléaireNuclear reactor

La présente invention concerne les réacteurs nucléai-  The present invention relates to nuclear reactors.

res et elle a trait en particulier b des réacteurs dans les-  res and it relates in particular to b reactors in the

quels le fluide caloporteur ou réfrigérant du coeur est porté à une température élevée. Ces réacteurs seront appelés dans le présent exposé s les réacteurs à haute température* Le fluide caloporteur dans un réacteur à eau pressurisée se trouve à une température comprise entre 2600C et 3160C. Dans les réacteurs à haute température, le fluide caloporteur se trouve b des températures comprises entre 9820C et 12040Ce which the coolant or refrigerant of the heart is brought to a high temperature. These reactors will be called in this presentation s high temperature reactors * The heat transfer fluid in a pressurized water reactor is at a temperature between 2600C and 3160C. In high temperature reactors, the heat transfer fluid is found at temperatures between 9820C and 12040Ce

Bien que la présente invention soit applicable unique-  Although the present invention is applicable only-

ment à des réacteurs à haute température refroidis par un gaz, elle peut aussi être appliquée à des réacteurs b eau ordinaire sous pression (PWR), b des réacteurs à eau ordinaire bouillante  ment to high temperature gas-cooled reactors, it can also be applied to reactors b pressurized ordinary water (PWR), b boiling ordinary water reactors

(BWR) et b des réacteurs à eau lourde. Dans la mesure o la pré-  (BWR) and b of heavy water reactors. To the extent that the pre-

sente invention peut ainsi être mise en oeuvre, toute applica-  sente invention can thus be implemented, any applica-

tion précitée entre dans le cadre de cette invention.  tion mentioned above is within the scope of this invention.

En dehors de l'avantage que les réacteurs à haute  Apart from the advantage that high reactors

température présentent du fait de leur meilleur rendement ther-  temperature due to their better thermal efficiency

modynamique, de tels réacteurs sont d'un intérêt particulier  dynamic, such reactors are of particular interest

dans une utilisation pour obtenir de l'énergie sous tempéra- in a use to obtain energy under tempera-

tures élevées pour des processus chimiques, comme par exemple les grandes quantités d'énergie demandées par la production synthétique de méthane, de menthanol et d'essence ainsi que la production de grandes quantités d'hydrogène pour la synthèse  high tures for chemical processes, such as the large amounts of energy required for the synthetic production of methane, menthanol and gasoline as well as the production of large quantities of hydrogen for synthesis

des carburants à partir de l'hydrogène et du carbone. Ces réac-  fuels from hydrogen and carbon. These reactions

teurs comprennent, de façon caractéristique une matière fissile tel que de l'uranium enrichi en U-233 ou U-235 ou du plutonium  teurs typically include a fissile material such as uranium enriched in U-233 or U-235 or plutonium

enrichi en PU-239 ou PU-241 ou des mélanges d'isotopes fissi-  enriched with PU-239 or PU-241 or mixtures of fissile isotopes

les d'uranium et de plutonium avec une matière fertile. La matière fertile peut être Th-232 ou U-238* Lorsque le réacteur uranium and plutonium with fertile matter. Fertile material can be Th-232 or U-238 * When the reactor

fonctionne, une certaine quantité de matière fertile est trans- works, a certain amount of fertile matter is trans-

formée en matière fissile, Selon la conception du réacteur, une  formed of fissile material, Depending on the design of the reactor, a

quantité plus ou moins grande de matière fissile "brûlée" com- more or less quantity of "burnt" fissile material

plètement est obtenue à partir de la matière fertile.  pletely is obtained from the fertile matter.

- 2 - L'uranium naturel dont on dispose dans l'industrie nucléaire existe en quantité limitée* Il est donc souhaitable  - 2 - The natural uranium available in the nuclear industry exists in limited quantities * It is therefore desirable

que du combustible puisse être obtenu par retraitement du com-  that fuel can be obtained by reprocessing the

bustible épuisé et que le réacteur ait un rendement aussi élevé qu'il est possible dans la pratique (c'est-à-dire que l'énergie produite par unité de quantité de matière fissile détruite soit maximale)o Il est souhaitable que le combustible des réacteurs à haute température dont il est question ici, lorsqu'il est épuisé, se prête de lui-même facilement à un bustible exhausted and the reactor has as high a yield as is practically possible (i.e. the energy produced per unit of quantity of fissile material destroyed is maximum) o It is desirable that the fuel of the high temperature reactors discussed here, when depleted, readily lends itself to a

retraitement.reprocessing.

Il est souhaitable de réaliser un réacteur, particu-  It is desirable to make a reactor, particularly

lièrement approprié à la production d'énergie sous températu-  particularly suitable for the production of energy under temperature-

res élevées pour des processus qui demandent de très grandes high res for processes that require very large

quantités d'énergie, ce réacteur devant fonctionner, en pré- quantities of energy, this reactor having to operate, in pre-

sentant un bon rendement, avec des combustibles qui se prêtent feeling good performance, with suitable fuels

d'eux-mêmes facilement à un retraitement.  of themselves easily to a reprocessing.

Les réacteurs typiques qui fournissent des fluides,  Typical reactors that provide fluids,

habituellement des gaz, sous hautes températures sont le réac-  usually gases, under high temperatures are the reaction

teur Général Atomique HTGR (réacteur à gaz à haute température) General Atomic HTGR (high temperature gas reactor)

et le réacteur Vestinghouse VHTR (réacteur à très haute tempé-  and the Vestinghouse VHTR reactor (very high temperature reactor

rature). Le réacteur HTGR est décrit dans l'ouvrage G -A13158, General Atomies - "High Temperature Nuelear Heat Study" erasure). The HTGR reactor is described in G-A13158, General Atomies - "High Temperature Nuelear Heat Study"

(12 décembre 1974). Dans ce réacteur, le combustible se pré-  (December 12, 1974). In this reactor, the fuel is pre-

sente sous la forme d'éléments prismatiques à l'intérieur des-  feels in the form of prismatic elements inside the

quels sont mélangées des particules fissiles et des particules fertiles. Le réacteur VUTR est décrit dans l'ouvrage W NL 2445-1, "The Very High Temperature Reactor For Process Heat", ouvrage qui est un rapport technique et économique. Dans ce réacteur, les particules fissiles et les particules fertiles  which are mixed fissile particles and fertile particles. The VUTR reactor is described in W NL 2445-1, "The Very High Temperature Reactor For Process Heat", which is a technical and economic report. In this reactor, the fissile particles and the fertile particles

se trouvent dans des tubes séparés. Le retraitement du combus-  are in separate tubes. The reprocessing of the fuel-

tible épuisé de ces réacteurs présente des problèmes de re-  exhausted target of these reactors presents problems of re-

traitement difficiles à résoudre. De plus, ces réacteurs exi- treatment difficult to solve. In addition, these reactors

gent une surréactivité initiale élevée. Cette réactivité doit être absorbée par des poisons ou des produits chimiques de modération et cette absorption entraîne une diminution sérieuse gent high initial overreactivity. This reactivity must be absorbed by poisons or chemicals of moderation and this absorption leads to a serious decrease.

du rendement.performance.

Dans le brevet U.S, NO 3 464 883, on a décrit un réacteur dans lequel on fait passer des billes ou perles de matière fissile et de matière fertile lentement à travers la zone de chauffage du coeur. Il est dit dans ce brevet que les billes ont 0,2 h 2 mm et, de préférence, 0,2 à 0,7 mm de dia- mètre. Les billes traversent des conduits se trouvant dans le coeur. Il est indiqué que la section la plus petite du conduit est égale à quatre fois le diamètre des billes, c'est_-ndire In U.S. Patent No. 3,464,883, a reactor has been described in which beads or beads of fissile material and fertile material are passed slowly through the heating zone of the core. It is said in this patent that the balls are 0.2 h 2 mm and preferably 0.2 to 0.7 mm in diameter. The balls pass through conduits located in the heart. It is indicated that the smallest section of the duct is equal to four times the diameter of the balls, that is to say

que cette section est comprise entre 0,8 et 8 mm. that this section is between 0.8 and 8 mm.

Le brevet USe NO 3 470 843 décrit un réacteur dans lequel le combustible est une pâte d'une matière fissile dans un métal alcalin ou du bismuth ou encore du gallium, La pLte est obtenue à partir d'une bouillie que des pompes font sortir par les ouvertures de tubes dans lesquels la pâte est contenues Il est difficile et peu commode de manipuler le combustible dans les réacteurs des brevets Nos. 3 464 883 et 3 470 843, à la fois pendant que le combustible fournit de l'énergie et après qu'il est épuisée De plus, le retraitement du combustible US Pat. No. 3,470,843 describes a reactor in which the fuel is a paste of a fissile material in an alkali metal or bismuth or even gallium. The pLte is obtained from a slurry which pumps pump out by the tube openings in which the dough is contained. It is difficult and inconvenient to handle the fuel in the reactors of the Nos. 3,464,883 and 3,470,843, both while the fuel is providing energy and after it is depleted In addition, reprocessing of the fuel

épuisé soulève des problèmes chimiques et physiques sérieux.  exhausted raises serious chemical and physical problems.

Il existe également ce que l'on appelle un réacteur AVR à lit de boulets dans lequel des corps habituellement sous la forme de grosses sphères ou boulets se déplacent à faible vitesse à travers le coeur en produisant de la chaleur au fur et à mesure qu'ils se déplacent. Les réacteurs de ce type sont décrits dans s "High Temperature Reactor Por Process Heat Application", Nuelear Engineering and Design, NO 34, 1975 (Numéro Spécial) ; dans un article intitulé "HHT Demonstration  There is also a so-called AVR ball-bed reactor in which bodies, usually in the form of large spheres or balls, move at low speed through the heart, producing heat as they're moving. Reactors of this type are described in "High Temperature Reactor Por Process Heat Application", Nuelear Engineering and Design, NO 34, 1975 (Special Issue); in an article entitled "HHT Demonstration

Plant* par E. Armat et al. $ dans le compte rendu de la Confé-  Plant * by E. Armat et al. $ in the report of the Confe-

rence ENC-79 de l'European Nuclear Society; dans les brevets US. Nos, 3 336 203 et 3 971 444. Les sphères sont des boulets  ENC-79 of the European Nuclear Society; in US patents. Nos, 3 336 203 and 3 971 444. The spheres are balls

de graphite contenant des billes de matièrerfissile et fertile.  graphite containing balls of fissile and fertile material.

Les boulets ont un diamètre d'environ 6 centimètres, c'est-h-  The balls have a diameter of about 6 centimeters, that is h-

dire que leurs dimensions sont un peu plus grandes que celles  say that their dimensions are a little larger than those

des balles de ping-pong. Comme décrit dans le brevet U.S. pré-  ping pong balls. As described in the U.S. patent pre-

cité NO 3 971 444, chaque boulet peut comprendre une enveloppe -4extérieure en graphite autour d'une masse de graphite dans cited NO 3 971 444, each ball can include an outer -4 envelope in graphite around a mass of graphite in

laquelle sont noyées les particules ou billes fissiles et fer-  which are embedded in the fissile particles or beads and fer-

tiles. De façon caractéristique, le diamètre des billes est de 0,3 à 0,4 mm. La masse des billes fissiles (de U-235 enrichi b 93 %) est d'environ 10 % de la masse des billes fertiles  tiles. Typically, the diameter of the beads is 0.3 to 0.4 mm. The mass of the fissile beads (of U-235 enriched b 93%) is approximately 10% of the mass of the fertile beads

(U-238). Il a été indiqué que les réacteurs de ce type chauf- (U-238). It has been reported that reactors of this type are

fent le gaz caloporteur jusqu'à environ 9820C et qu'ils ont été  make the heat transfer gas up to about 9820C and they have been

utilisés pour produire du gaz hydrogène en grandes quantités.  used to produce hydrogen gas in large quantities.

Les boulets de combustible épuisé provenant du réac-  The spent fuel pellets from the reactor

teur à lit de boulets peuvent être manipulés facilement pendant  the bed of balls can be easily handled during

leur utilisation dans le coeur ainsi que pendant le retraite- their use in the heart as well as during retirement-

ment. Toutefois, la présence de matière fissile transformée is lying. However, the presence of transformed fissile material

dans les boulets épuisés introduit des complications dans l'o-  in the spent balls introduces complications in the o

pération de séparation. De plus, la masse des boulets de cou-  separation period. In addition, the mass of the balls of

bustible est importante. Par ailleurs, du fait que les boulets contiennent de la matière fertile, l'efficacité des barres de bustible is important. In addition, because the balls contain fertile matter, the effectiveness of the bars

commande n'est pas maximale.order is not maximum.

Un objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients décrits ci-dessus que présentent les réacteurs nucléaires de la technique antérieure et de permettre d'obtenir un réacteur à haute température qui demande une surréactivité initiale minimale et dont les éléments combustibles peuvent être facilement manipulés et constituent une faible partie de la masse du réacteur, ces éléments, lorsqu'ils sont épuisés, pouvant être retraités facilement" Dans ce réacteur, les barres  An object of the present invention is to remedy the drawbacks described above that present the nuclear reactors of the prior art and to make it possible to obtain a high temperature reactor which requires minimal initial reactivity and whose fuel elements can be easily handled and constitute a small part of the mass of the reactor, these elements, when they are exhausted, can be easily reprocessed "In this reactor, the bars

de commande ont une efficacité élevée.  have high efficiency.

Selon un mode de réalisation préféré de la présente  According to a preferred embodiment of the present

invention, on obtient un réacteur nucléaire dont le coeur com- invention, a nuclear reactor is obtained whose core

prend un lit de matière fertile avec des trous formés le long de ce lit. Les éléments fissiles sont déplacés h travers les trous à une faible vitesse. Lorsque la matière fissile se  takes a bed of fertile material with holes formed along this bed. The fissile elements are moved through the holes at a low speed. When the fissile material

trouve dans les trous, ces trous pour le transport de la ma-  found in the holes, these holes for transporting the ma-

tière fissile sont appelés "spikesn dans la technique anglo-  fissile are called "spikesn in the English technique

saxonne. Chaque élément fissile se présente sous la forme d'un corps ou matrice d'un modérateur en une matière absorbant les - 5 - neutrons lents, comme par exemple le graphite, dans laquelle des billes ou perles de matière fissile enrichie en U-235 ou U-233 sont noyées. Les billes sont réparties uniformément dans la totalité de chaque corps. De façon caractéristique, la masse de matière fissile dans chaque corps est d'environ 1 ou  Saxon. Each fissile element is in the form of a body or matrix of a moderator made of a material absorbing slow neutrons, such as for example graphite, in which balls or pearls of fissile material enriched in U-235 or U-233 are drowned. The balls are distributed uniformly throughout the body. Typically, the mass of fissile material in each body is about 1 or

2 grammes et l'enrichissement des billes est d'environ 8 à 93%.  2 grams and the enrichment of the beads is around 8 to 93%.

Les corps se présentent, de façon caractéristique, sous la forme de boulets ayant un diamètre d'environ 60 mm et peuvent The bodies are typically in the form of balls having a diameter of about 60 mm and can

être manipulés facilement. Le volume de chaque bille est fai-  be handled easily. The volume of each ball is low.

ble par rapport au volume du corps ou boulet. La relation entre la masse de l'agrégat ci-dessus de billes à l'intérieur de chaque corps et le volume de ce corps est tel que chaque corps est sous-critique du point de vue nucléaire. Le lit sert de ble relative to the volume of the body or ball. The relationship between the mass of the above aggregate of beads inside each body and the volume of that body is such that each body is subcritical from a nuclear point of view. The bed serves as

matrice à l'intérieur de laquelle sont noyés des tubes de ma-  matrix inside which are embedded tubes of ma-

tière fertile. La taille de chaque corps est notablement plus faible que la dimension de section droite des trous ménagés  fertile. The size of each body is appreciably smaller than the dimension of cross section of the holes provided

dans le réacteur et à travers lesquels passent lesdits corps.  in the reactor and through which said bodies pass.

Ces corps sont groupés de façon serrée dans les ouvertures.  These bodies are grouped tightly in the openings.

La masse de l'agrégat de billes dans les corps se trouvant dans le réacteur est calculée par rapport h l'absorption de neutrons et à la fuite de neutrons de telle manière que le réacteur soit critique du point de vue nucléaire. Chaque trou comporte une entrée par laquelle sont introduits les corps et une sortie par laquelle les corps sortent des trous et, de là, quittent le réacteur. L'ouverture de sortie pour chaque trou comporte une porte destinée à commander le débit des corps sortant du trou. Les corps se déplacent à travers le réacteur de manière telle que leur matière fissile s'épuise à The mass of the bead aggregate in the bodies in the reactor is calculated relative to the absorption of neutrons and the leakage of neutrons in such a way that the reactor is nuclear critical. Each hole has an inlet through which the bodies are introduced and an outlet through which the bodies exit from the holes and from there leave the reactor. The outlet opening for each hole has a door for controlling the flow of bodies out of the hole. The bodies move through the reactor in such a way that their fissile material is exhausted at

une allure réglée en un seul passage a travers le réacteur.  a rate set in a single pass through the reactor.

Les barres de commande s'étendent dans des tubes se trouvant dans les ouvertures du lit. Chaque barre est séparée  The control rods extend into tubes located in the openings of the bed. Each bar is separate

des corps combustibles par le tube de sorte qu'elle peut se dé- combustible bodies through the tube so that it can fall out

placer librement et n'est pas gênée par les corps combustibles.  place freely and is not obstructed by combustible bodies.

Le retraitement du combustible épuisé se trouve faci- Reprocessing of spent fuel is easy.

lits par rapport au réacteur à lit de boulets de la technique antérieure car la masse à retraiter dans le réacteur selon la présente invention est sensiblement plus faible que dans beds compared to the ball bed reactor of the prior art because the mass to be reprocessed in the reactor according to the present invention is significantly lower than in

le cas du réacteur à lit de boulets. La matière dans ce der- the case of the ball-bed reactor. The material in this

nier comprend non seulement le combustible fissile épuisé mais également la matière fertile et la matière transformée. Ceci denying includes not only spent fissile fuel but also fertile and processed matter. This

est également valable pour le réacteur du brevet 3 464 883.  is also valid for the reactor of patent 3,464,883.

Dans le cas d'autres types de réacteurs, le retraitement exige  For other types of reactors, reprocessing requires

l'enlèvement des gaines avec leur contenu. Les éléments ferti- removal of the sheaths with their contents. The nutrients

les du lit du réacteur selon la présente invention ne demandent à être retraités qu'à des intervalles de 5 à 10 ans. Comme le  those of the reactor bed according to the present invention only need to be reprocessed at intervals of 5 to 10 years. As the

réacteur à lit de boulets, le réacteur selon la présente inven-  ball-bed reactor, the reactor according to the present invention

tion n'exige aucune surréactivité notable au début du fonction-  tion does not require any significant over-reactivity at the start of the function-

nement car le combustible est renouvelé d'une façon continue.  because the fuel is continuously renewed.

Un autre aspect avantageux de la présente invention réside dans le fait que les barres de commande sont entourées par les boulets fissiles; ceci augmente l'efficacité de ces Another advantageous aspect of the present invention resides in the fact that the control rods are surrounded by the fissile balls; this increases the effectiveness of these

barres dans le réglage de la réactivité. bars in the reactivity setting.

On va décrire de façon plus détaillée ci-après la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels s  The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which s

- la figure 1 est une vue en perspective d'un réac-  - Figure 1 is a perspective view of a reac-

teur nucléaire selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, une partie de la paroi ayant été arrachée pour montrer les parties internes; - les figures 2k et 2B forment ensemble une vue en nuclear tor according to a preferred embodiment of the present invention, part of the wall having been torn off to show the internal parts; - Figures 2k and 2B together form a view in

perspective montrant une pile d'éléments qui forment un com-  perspective showing a stack of elements that form a com-

posant du réacteur représenté sur la figure 1 ainsi que les parties associées du réacteur; - la figure 3 est une vue en perspective d'un élément intérieur typique d'une pile du lit; - la figure 4 est une vue en perspective d'un élément supérieur d'une pile du lit; - la figure 5 est une vue en perspective d'un élément inférieur d'une pile du lit g - les figures 6A, 6B, 6C forment ensemble une vue partielle en coupe longitudinale montrant la disposition mutuelle des éléments fissiles et fertiles; - la figure 7 est une rue en coupe montrant un élément combustible fissile utilisé dans le réacteur de la figure 1; - la figure 8 est une vue en coupe mentrant une bille de combustible fissile utilisée dans le réacteur de la figure laying of the reactor shown in FIG. 1 as well as the associated parts of the reactor; - Figure 3 is a perspective view of a typical interior member of a stack of the bed; - Figure 4 is a perspective view of an upper element of a stack of the bed; - Figure 5 is a perspective view of a lower element of a pile of the bed g - Figures 6A, 6B, 6C together form a partial view in longitudinal section showing the mutual arrangement of the fissile and fertile elements; - Figure 7 is a sectional street showing a fissile fuel element used in the reactor of Figure 1; - Figure 8 is a sectional view between a fissile fuel ball used in the reactor of Figure

- la figure 9 est une vrue en élévation latérale par- - Figure 9 is a side elevation view

tiellement en coupe montrant une barre de commande utilisée dans le réacteur de la figure 1; et  partly in section showing a control bar used in the reactor of FIG. 1; and

- la figure 10 est une vue en élévation latérale mon-  - Figure 10 is a side elevational view

trant un élément fertile utilisé dans le réacteur de la figure l. L'appareil représenté sur la figure 1 est un appareil de réaction nueléaireo Cet appareil comprend un caisson 21 trant a fertile element used in the reactor of figure l. The apparatus shown in FIG. 1 is a nuclear reaction apparatus. This apparatus comprises a box 21

en béton armé monté sur une semelle 23 en béton armé. A lîint6- in reinforced concrete mounted on a footing 23 in reinforced concrete. A lîint6-

rieur du caisson se trouve un réacteur nucléaire comprenant une enceinte de pression ou cuve 25 contenant le coeur 27 ainsi que les autres équipements internes de l'appareil 20 de réaction nucléairee Le coeur comprend un lit formé par des piles 31 de prismes 33 étroitement serrées les unes contre les autresc De There is a nuclear reactor at the bottom of the casing, comprising a pressure enclosure or vessel 25 containing the core 27 as well as the other internal equipment of the nuclear reaction apparatus 20 The core comprises a bed formed by stacks 31 of prisms 33 tightly tightened together. against each other

façon caractéristique, chaque prisme 33 est hexagonal.sa sec-  typically, each prism 33 is hexagonal.

tion ayant la forme d'un hexagone régulier0 Sauf sur lex%é rieur du lit, les c8tés des prismes de chaque pile 31 portent contre les c8tés de six piles adjacentes 31 et ont les mmxes dimensions que ees cotéso Les prismes 33 sont done blequés mutuellement à l'intérieur du lit, Les rangées supérieures et inferieures do prismes 33a (figures 1, 4) et 33b (figures 1" 5) et les prismes 33e (figure 1) des piles périphériques servent de réflecteurs do neutrons et ont par conséquent une construction différente de celle des prismes 33d à 33f (figure 2A) qui se trouvent A l"intérieur de la structure du coeur0 Chaque prisme 33d (figures 1, 2, 3 et 6) - 8est composé de graphite. Sa hauteur est d'environ 86 cm et la distance entre deux arêtes ou sommets constitutifs est d'environ 107 cm. Le prisme comporte une pluralité de trous 35 de grand tion in the shape of a regular hexagon0 Except on the outside of the bed, the sides of the prisms of each stack 31 bear against the sides of six adjacent stacks 31 and have the same dimensions as these dimensions The prisms 33 are therefore mutually blocked inside the bed, the upper and lower rows of prisms 33a (figures 1, 4) and 33b (figures 1 "5) and the prisms 33e (figure 1) of the peripheral cells serve as neutron reflectors and therefore have a construction different from that of the prisms 33d to 33f (figure 2A) which are inside the structure of the heart0 Each prism 33d (figures 1, 2, 3 and 6) - 8is composed of graphite. Its height is approximately 86 cm and the distance between two constituent edges or vertices is approximately 107 cm. The prism has a plurality of holes 35 of large

diamètre et une pluralité de trous 37 de petit diamètre s'éten-  diameter and a plurality of holes 37 of small diameter extend

dant parallèlement à son axe entre ses bases. Il comporte aussi un trou central ou trou axial 38. Les trous 35 de grand diamètre sont dimensionnés de manière à recevoir les corps combustibles 43 qui, de façon caractéristique, ont un diamètre d'environ 60 mm. De façon caractéristique, ces trous 35 ont un diamètre d'environ 18 ou 20 cm. Les trous 37 ont un diamètre légèrement plus grand que 2,5 cm. Le trou 38 a un diamètre d'environ 15 cm. Un tube 39 est suspendu à des supports radiaux opposés 41 coaxialement à chaque trou 35 des prismes qui sont montés dans la partie supérieure du coeur 27. De façon caractéristique, les tubes 39 doivent avoir un diamètre intérieur d'environ 2 cm ainsi qu'une épaisseur convenable. Les supports 41 doivent être dant parallel to its axis between its bases. It also includes a central hole or axial hole 38. The large diameter holes 35 are dimensioned so as to receive the combustible bodies 43 which, typically, have a diameter of approximately 60 mm. Typically, these holes 35 have a diameter of about 18 or 20 cm. The holes 37 have a diameter slightly larger than 2.5 cm. The hole 38 has a diameter of about 15 cm. A tube 39 is suspended from opposite radial supports 41 coaxially with each hole 35 of the prisms which are mounted in the upper part of the core 27. Typically, the tubes 39 must have an internal diameter of approximately 2 cm as well as a suitable thickness. The supports 41 must be

dimensionnés de manière à ne pas gêner le passage des corps 43. dimensioned so as not to hinder the passage of bodies 43.

Dans un mode préféré de réalisation de la présente invention, on ne prévoit aucun tube 39 dans les prismes 33 montés dans la région inférieure du coeur à moins que les barres de commande ne pénètrent dans cette région. Les tubes 39 suspendus dans les prismes inférieurs extrêmes 33f (figure 6C) jusqu'auxquels  In a preferred embodiment of the present invention, no tube 39 is provided in the prisms 33 mounted in the lower region of the core unless the control rods enter this region. The tubes 39 suspended in the extreme lower prisms 33f (FIG. 6C) up to which

pénètre la barre de commande 45 sont pourvus chacun d'un élé-  enters the control bar 45 are each provided with an element

ment de fermeture 48. L'élément de fermeture 48 comporte des ouvertures 50. Il n'est pas indispensable que les barres de commande 45 pénètrent jusqu'aux prismes 33f juste au-dessus des prismes 33b. En fait, comme le réacteur 20 exige un minimum de surréactivité initiale, il suffit que les barres de commande  closure 48. The closure element 48 has openings 50. It is not essential that the control rods 45 penetrate to the prisms 33f just above the prisms 33b. In fact, since reactor 20 requires a minimum of initial reactivity, it suffices that the control rods

ne pénètrent que dans quelques prismes à partir du sommet.  penetrate only a few prisms from the top.

Les tubes 52 sont disposés dans les ouvertures 37 des prismes intérieurs 33d à 33f. Ces tubes 52 (figure 10) sont The tubes 52 are arranged in the openings 37 of the interior prisms 33d to 33f. These tubes 52 (FIG. 10) are

composés de graphite imprégné uniformément de matière fertile.  compounds of graphite uniformly impregnated with fertile matter.

Les tubes 52 ont, de façon caractéristique, un diamètre exté- The tubes 52 typically have an outside diameter

rieur de 25,4 mm et un diamètre intérieur de 12,9 mm. Ils sont maintenus en place dans les trous 37 par des rondelles 54 - 9 -  25.4 mm laughter and an internal diameter of 12.9 mm. They are held in place in the holes 37 by washers 54 - 9 -

(figures 2B, 6 ) et s'étendent à partir du fond de chaque trou.  (Figures 2B, 6) and extend from the bottom of each hole.

Les prismes 33a de la rangée supérieure (figures 1, 29 4 et 6) sont semblables aux prismes 33d sauf qu'il n'y a  The prisms 33a in the upper row (Figures 1, 29 4 and 6) are similar to the prisms 33d except that there are

pas de tubes fertiles 52 dans les trous 37e Ces prismes 33.  no fertile tubes 52 in the holes 37th These prisms 33.

servent de réflecteurs de neutrons. Comme dans le cas du prisme 33d, les trous 35 plus grands sont dimensionnés de manibre b loger facilement les corps 43 dans lesquels sont noyées les billes fissiles. Les supports radiaux 41 sont dimensionnés de manière à ne pas gêner le passage des corps 43. Les trous 37 plus petits acheminent de grandes quantités de caloporteur à travers les prismes. Le trou central 38 sert à recevoir des appareils de manipulation pour manipuler chaque prisme au moment oh on l'enlbve de la structure ou on le remplace par cette structure, Les parois extérieures des tubes 39 servent à empocher les corps 43 de pénétrer dans les tubes 39 et d'obstruer le passage des barres serve as neutron reflectors. As in the case of the prism 33d, the larger holes 35 are dimensioned so as to easily accommodate the bodies 43 in which the fissile balls are embedded. The radial supports 41 are dimensioned so as not to obstruct the passage of the bodies 43. The smaller holes 37 convey large quantities of coolant through the prisms. The central hole 38 is used to receive handling devices for handling each prism at the moment when it is removed from the structure or replaced by this structure. The external walls of the tubes 39 serve to pocket the bodies 43 from entering the tubes. 39 and obstruct the passage of the bars

de commande 45.45.

Il n'est pas indispensable que chaque prisme inférieur 33b (figures 1, 2, 5 et 6) comporte les trous 37 mais il est obligatoire qu'il comporte les trous 35. Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, le prisme inférieur 33b ne comprend pas le tube central 39 dans les trous 35. De plus, chaque trou 35 du prisme inférieur 33b comprend une porte 51 servant k commander la sortie des corps 43 du réacteur 20f* Le trou 35 du prisme inférieur 33b comporte un élément de fermeture 53 qui est incliné vers l'intérieur et qui comporte un trou axial ayant un diambtre tel que les corps 43 puissent sortir un par un (ou à une cadence supérieure si on le désire) par gravité. La porte 51 comprend un élément 55 dont les côtés sont  It is not essential that each lower prism 33b (FIGS. 1, 2, 5 and 6) has the holes 37 but it is mandatory that it has the holes 35. In the practical implementation of the present invention, the prism lower 33b does not include the central tube 39 in the holes 35. In addition, each hole 35 of the lower prism 33b includes a door 51 used to control the outlet of the bodies 43 of the reactor 20f * The hole 35 of the lower prism 33b has an element closure 53 which is inclined inward and which has an axial hole having a diambtre such that the bodies 43 can come out one by one (or at a higher rate if desired) by gravity. The door 51 comprises an element 55 whose sides are

inclinés pour correspondre à l'inclinaison intérieure de l'élé- inclined to correspond to the internal inclination of the element

ment de fermeture 53. L'élément 55 peut être réglé vers le haut ou vers le bas pour augmenter ou diminuer les dimensions du passage 57 entre ses côtés et l'élément de fermeture 53 de manière qu'un nombre plus grand ou plus petit de corps 43 par unité de temps traverse l'ouverture de la base, closure 53. The element 55 can be adjusted up or down to increase or decrease the dimensions of the passage 57 between its sides and the closure element 53 so that a larger or smaller number of body 43 per unit of time passes through the opening of the base,

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Les prismes périphériques 330 (figure 1) sont similai- The peripheral prisms 330 (Figure 1) are similar

res aux prismes 33d sauf qu'ils ne comportent que les trous 37.  res prisms 33d except that they only have holes 37.

Ces prismes 33c ne comportent ni les trous 35 et leurs tubes 39  These prisms 33c have neither the holes 35 and their tubes 39

ni les tubes 52 de matière fertile dans les trous 37. Ces pris-  nor the tubes 52 of fertile material in the holes 37. These taken

mes principaux servent de réflecteurs. Dans la construction du coeur, les prismes 33a, b. ce d, e et f sont calés mutuellement de sorte que les trous 35 et  my main ones serve as reflectors. In the construction of the heart, the prisms 33a, b. this d, e and f are calibrated mutually so that the holes 35 and

37 s'étendent d'un bout à l'autre de l'empilement et les élé- 37 extend from one end of the stack to the other and the elements

ments fertiles 52 s'étendent sur la même longueur. Les tubes 39 ont également la même longueur. Les trous 35 et 37 sont, de fertile elements 52 extend over the same length. The tubes 39 also have the same length. The holes 35 and 37 are, of

façon typique, répartis uniformément sur la totalité des pris-  typically spread evenly over all of the

mes. De façon caractéristique, le nombre des trous 37 peut étre my. Typically, the number of holes 37 can be

d'environ 400 et celui des trous 35 d'environ 20. Au lieu d'élé-  about 400 and that of the holes 35 about 20. Instead of

ments fertiles séparés 52, la matière fertile peut Otre répartie dans la totalité de la matrice 31 bien que l'utilisation de  separate fertile elements 52, the fertile material can be distributed throughout the matrix 31 although the use of

tubes fertiles puisse faciliter le retraitement. fertile tubes could facilitate reprocessing.

Au-dessus du coeur 27, à l'intérieur de la cuve de  Above the core 27, inside the tank

pression 25 se trouve une chambre de pression 61 pour le calo-  pressure 25 there is a pressure chamber 61 for the heat

porteur. De façon caractéristique, le caloporteur est de l'hé-  carrier. Typically, the coolant is of

lium mais d'autres gaz tel que le gaz carbonique peuvent aussi lium but other gases such as carbon dioxide can also

servir de caloporteur.serve as a coolant.

A l'extérieur de la cuve 25 mais à l'intérieur du cais-  Outside the tank 25 but inside the box

son 21, l'appareil 20 de réaction nucléaire comprend une plura- sound 21, the nuclear reaction apparatus 20 includes a plurality of

lité d'échangeurs de chaleur 63 et 65. Une pluralité d'échangeurs  a set of heat exchangers 63 and 65. A plurality of exchangers

de chaleur 63 et une pluralité d'échangeurs de chaleur 65 peu- 63 and a plurality of heat exchangers 65 may

vent être répartis le long de la périphérie extérieure de la be distributed along the outer periphery of the

cuve 25. Chaque échangeur de chaleur 63 et 65 comporte des con-  tank 25. Each heat exchanger 63 and 65 has fittings

duits primaires (non représentés) qui acheminent le caloporteur primary tubes (not shown) which convey the coolant

à travers un circuit fermé de façon étanche. Le caloporteur cir-  through a tightly closed circuit. The circulating coolant

culant dans les conduits primaires chauffe. le caloporteur circu-  culvert in the primary ducts heats. the circulating coolant

lant dans les conduits secondaires (non représentés). Le calo- lant in the secondary conduits (not shown). The calo-

porteur très chaud arrivant des conduits secondaires est trans- very hot carrier coming from the secondary conduits is trans-

féré à l'appareil de traitement auquel l'appareil réacteur 20 fournit de l'énergie par l'intermédiaire des tuyaux de sortie 67. Le caloporteur secondaire froid est renvoyé aux conduits  to the processing apparatus to which the reactor apparatus 20 supplies energy via the outlet pipes 67. The cold secondary coolant is returned to the conduits

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secondaires par des tuyaux d'entrée 69.  secondary by inlet pipes 69.

Une turbine 71 et un circulateur 73 sont associés k A turbine 71 and a circulator 73 are associated k

chaque échangeur de chaleur 63. Chaque turbine 71 est raccor- each heat exchanger 63. Each turbine 71 is connected

dée aux conduits (non représentés) de l'échangeur associé 63 et est entranéapar le caloporteur primaire qui s'écoule Z travers ces conduitso La turbine 71 entraYne le circulaetour associé 73. Dans une variante, chacune ou quelques=une des turbines 71, peut ou peuvent être remplacée(s) par un moteur  dedicated to the conduits (not shown) of the associated exchanger 63 and is entranéapar the primary coolant which flows Z through these conduitso The turbine 71 drives the associated circulaetour 73. In a variant, each or a few = one of the turbines 71, can or can be replaced by a motor

électrique alimenté par l'électricité engendrée dans l'appa- electric powered by the electricity generated in the appliance

reil 20 de réaction nucléaireo Le caloporteur primaire est  reil 20 of nuclear reaction The primary coolant is

transféré de manière à entraîner chaque turbine 71, comme re-  transferred so as to drive each turbine 71, as

présenté par les flèches 75 (figure 1)p et pénètre dans le presented by arrows 75 (figure 1) p and enters the

circulateur 73. Le caloporteur primaire est envoyé par Io cir-  circulator 73. The primary coolant is sent by Io circ-

culateur dans la chambre de pression 61, comme représenté par culprit in the pressure chamber 61, as represented by

les flèches 77. A partir de la chambre de pression, le cal- arrows 77. From the pressure chamber, the cal-

porteur primaire s'écoule à travers les trous 35 et 37 et lea tubes 39, comme représenté par les flèches 79 (figure 4). Le caloporteur primaire est chauffé par le réacteur nucléaire  primary carrier flows through the holes 35 and 37 and the tubes 39, as shown by the arrows 79 (Figure 4). The primary coolant is heated by the nuclear reactor

dans les trous 35 des prismes 33 et est renvoyé par l'intermé-  in the holes 35 of the prisms 33 and is returned via

diaire des conduits primaires (non représentés) aux échangeurs diary of the primary conduits (not shown) to the exchangers

de chaleur.heat.

Une turbine 81, un générateur électrique 85 et un A turbine 81, an electric generator 85 and a

compresseur 83 sont associés à chaque échangeur-de chaleur 65. compressor 83 are associated with each heat exchanger 65.

Le caloporteur primaire prevenant de la chambre de pression 61 -25 s'écoule par l'intermédiaire des trous 35 et 37 et des tubes The primary coolant from the pressure chamber 61 -25 flows through the holes 35 and 37 and the tubes

39 à travers le coeur 27 et est chauffé. Le caloporteur pri- 39 through the heart 27 and is heated. The primary coolant

maire très chaud est acheminé par un conduit central 82 de l'échangeur de chaleur 65, cemme représenté par les flèches  very hot mayor is routed through a central duct 82 of the heat exchanger 65, as shown by the arrows

84, jusqu'à la turbine 81 et entraîne cette turbine. La tur-  84, to the turbine 81 and drives this turbine. The tur-

bine 81 entraPne le générateur 85 et le compresseur 83 par bine 81 drives generator 85 and compressor 83 by

l'intermédiaire d'engrenages et d'arbres (non représentés). through gears and shafts (not shown).

Le générateur 85 fournit l'énergie électrique a l'appareil de traitement alimenté par l'appareil et subvient aussi aux besoins  Generator 85 supplies electrical power to the processing device powered by the device and also supports

internes de l'appareil 20, comme représenté par les flèches 86. internal parts of the device 20, as shown by the arrows 86.

Le caloporteur primaire provenant de la turbine 81 est acheminé  The primary coolant from turbine 81 is routed

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vers le bas à travers des conduits intermédiaires (non repré-  down through intermediate conduits (not shown

sentés) de l'échangeur de chaleur 65. Ces conduits intermé- sensed) of the heat exchanger 65. These intermediate pipes

diaires (non représentés) sont en relation d'échange thermique avec les conduits secondaires (non représentés) de l'échangeur de chaleur 65. Le caloporteur primaire résultant, refroidi et détendu, s'écoule vers le haut, à travers l'espace annulaire  diaries (not shown) are in heat exchange relationship with the secondary conduits (not shown) of the heat exchanger 65. The resulting primary coolant, cooled and expanded, flows upward through the annular space

(non représenté) entre les conduits intermédiaires et l'enve- (not shown) between the intermediate conduits and the envelope

loppe extérieure de l'échangeur 65 jusqu'au compresseur 83. Le compresseur 83 comprime le caloporteur primaire et le renvoie à la chambre de pression 61 pour une autre circulation, comme outer louver of the exchanger 65 to the compressor 83. The compressor 83 compresses the primary coolant and returns it to the pressure chamber 61 for another circulation, as

représenté par les flèches 87.represented by arrows 87.

L'appareil 20 de réaction nucléaire comprend une plu- The nuclear reaction apparatus 20 includes a plurality of

ralité de barres de commande 45 qui pénètrent dans les tubes 39. Des moyens 41 pour entraîner les barres 45 s'étendent vers le haut depuis le caisson 21 (figure 1) et sont entraînés par l'intermédiaire de barres d'entraînement 93. Les barres 45 de chaque pile 31 sont accouplées mutuellement (figure 2) et s'étendent k partir d'éléments d'accouplement 95 fixés à une barre d'entraînement associé 93. En cas d'arrêt d'urgence, les barres de commande 45 pénètrent dans les tubes 39 sous l'effet reality of control bars 45 which penetrate into the tubes 39. Means 41 for driving the bars 45 extend upwards from the box 21 (FIG. 1) and are driven by means of drive bars 93. The bars 45 of each stack 31 are mutually coupled (FIG. 2) and extend from coupling elements 95 fixed to an associated drive bar 93. In the event of an emergency stop, the control bars 45 enter the tubes 39 under the effect

de la pesanteur. Les barres de commande 45 sont mises en posi- gravity. The control bars 45 are brought into posi-

tion par un dispositif d'entraînement extérieur (non représen- by an external drive device (not shown

té). Ce dispositif d'entraînement attaque les barres d'entraî-  you). This drive device attacks the drive bars.

nement 93 et est mis en fonction lorsque survient un arrêt 93 and is activated when a stop occurs

d'urgence.emergency.

Une barre de commande typique 45 est représentée sur la figure 9. Cette barre 45 est constituée par un long élément cylindrique creux sur toute une partie (la partie inférieure) de sa longueur. La barre comporte, à son extrémité inférieure, un bout effilé 101 et, à son extrémité supérieure, un embout  A typical control bar 45 is shown in FIG. 9. This bar 45 is constituted by a long hollow cylindrical element over a whole part (the lower part) of its length. The bar has, at its lower end, a tapered end 101 and, at its upper end, a nozzle

103 adapté pour être couplé au dispositif d'accouplement 95. 103 adapted to be coupled to the coupling device 95.

L'extrémité inférieure de l'espace creux 105 contient des pas-  The lower end of the hollow space 105 contains steps

tilles d'une matière 107 absorbant les neutrons, par exemple du B4C, ces pastilles étant maintenues en place par un ressort pins of a neutron absorbing material 107, for example B4C, these pads being held in place by a spring

109.109.

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Un chtteau de transfert 111 destiné à transférer les A transfer castle 111 intended to transfer the

prismes 33 s'étend vers le haut depuis le caisson 21. Le cht- prisms 33 extends upwards from the box 21. The cht-

teau de transfert 111 communique avec une machine de manuten- transfer plate 111 communicates with a handling machine

tion qui fonctionne de manière h enlever et/ou remplacer les prismes 33.  that works to remove and / or replace the prisms 33.

L'appareil 20 de réaction nucléaire comporte un con- The nuclear reaction apparatus 20 includes a

duit 121 (figure 1) d'entrée d'éléments combustibles, ce con-  duit 121 (FIG. 1) for entering fuel elements, this

duit pénétrant dans la cuve de pression 25 au sommet de celle-  duit entering the pressure vessel 25 at the top of it

ci. Ce conduit d'entrée 121 est raccordé à la chambre de pres-  this. This inlet duct 121 is connected to the pressure chamber.

sion ou plenum 123 (figure 2) pour éléments combustibles qui  sion or plenum 123 (figure 2) for fuel elements which

fournit les corps combustibles 43 aux trous 35 par l'interné- supplies the combustible bodies 43 to the holes 35 by the intern

diaire des guides 124. Les boulets arrivent d'une trémie (non représentée) à travers des tubes 121 (figure 1) et 123 (figure 4). Les tubes 121 et 123 doivent être légèrement inclinés vers le bas de manière que les boulets fissiles 43 avancent par  diary of the guides 124. The balls arrive from a hopper (not shown) through tubes 121 (Figure 1) and 123 (Figure 4). The tubes 121 and 123 must be slightly inclined downwards so that the fissile balls 43 advance by

gravité. Le plenum 123 et les guides 124 sont disposés de ma-  gravity. The plenum 123 and the guides 124 are arranged in a ma-

nière L être dégagés des barres de commande 45. Une sortie 125 d'éléments combustibles est raccordée de manière h recevoir  niere L be disengaged from the control rods 45. An outlet 125 of fuel elements is connected so as to receive

les corps 43 provenant d'un plenum 127 avec lequel les ouver-  the bodies 43 coming from a plenum 127 with which the openings

tures 129 des prismes 33b communiquent. Les corps combustibles 43 circulent à travers les trous 35, les ouvertures 129 et la sortie 125 à une vitesse réglée. La masse du combustible dans les corps combustibles du réacteur est calculée par rapport à l'absorption de neutrons et à la fuite des neutrons du réacteur tures 129 of the prisms 33b communicate. The combustible bodies 43 circulate through the holes 35, the openings 129 and the outlet 125 at a regulated speed. The mass of the fuel in the reactor fuel bodies is calculated in relation to the neutron absorption and the neutron leakage from the reactor

de telle manière que le réacteur soit critique. in such a way that the reactor is critical.

Chaque corps 43 (figure 7) comprend, de façon caracté- Each body 43 (FIG. 7) characteristically comprises

ristique, une sphère de graphite pyrolytique dans lequel sont noyées des billes ou perles 141 de combustible nucléaire fis- ristique, a sphere of pyrolytic graphite in which are embedded beads or pearls 141 of nuclear fuel fis-

sile. Chaque bille (figure 8) comprend un coeur fissile 143 if the. Each ball (figure 8) includes a fissile core 143

revêtu d'une couche 145 de graphite. Le revêtement 145 est en-  coated with a layer 145 of graphite. The coating 145 is in

fermé dans une couche expansible 147 de graphite pyrolytique. closed in an expandable layer 147 of pyrolytic graphite.

Sur l'extérieur se trouve une couche 149 de graphite pyroly- On the outside is a layer 149 of pyrolytic graphite.

tique. Le diamètre de ces billes ou perles 141 est compris tick. The diameter of these beads or pearls 141 is included

entre 0,3 et 0,4 mm.between 0.3 and 0.4 mm.

Il est entendu que la description qui précède n'a été  It is understood that the foregoing description has not been

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donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes et des modifications peuvent y tre apportées dans le cadre de la présente invention; given for purely illustrative and non-limiting purposes and that variants and modifications may be made thereto within the framework of the present invention;

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Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Réacteur nucléaire comprenant un coeur (27) compor-  1. Nuclear reactor comprising a core (27) comprising tant une pluralité de conduits (39) pour barres de comande et des barres de commande (45) pouvant se déplacer axialemoent dans lesdits conduits, caractérisé par le fait que le coeur comprend  both a plurality of conduits (39) for control rods and control rods (45) which can move axially in said conduits, characterized in that the core comprises un lit (31) contenant une matière nucléaire fertile et'compor- a bed (31) containing a fertile nuclear material and tant une pluralité de trous (35) qui y sont fermés$ lesdits  as a plurality of holes (35) which are closed therein said trous s'étendant sur la longueur dudit lits, chaque trou eomper- holes extending along the length of said beds, each hole tant une entrée (38) et une sortie (51) 1le réacteur étant ali-  both an inlet (38) and an outlet (51) 1 the reactor being supplied menté en combustible par une pluralité de corps combustibles fissiles séparés (43) disposés l intérieur de chacun desdits trous, chaque corps précité oeemprenant une masSe de matière modératrice de neutrons présentant une faible section dreite d'absorption de neutrons, dans laquelle sent noyées des billes (141) de matière fissile, le volume do chacune desdites billes étant faible par rapport au volume du corps dans lequel cette bille est noyée, le rapport entre la masse dtagrégat de billes se trouvant dans chaque corps et le volume dudit corps étant tel que chaeun desdits corps est soes-critique du point de rvue nucléaire, lesdits corps eombustiblesz étant introduits dans chaque trou par l'entrée de celuiai en vue de leur déplacement  fueled by a plurality of separate fissile fuel bodies (43) arranged inside each of said holes, each aforesaid body taking a mass of neutron moderating material having a small section of neutron absorption, in which beads are embedded (141) of fissile material, the volume of each of said balls being small compared to the volume of the body in which this ball is embedded, the ratio between the mass of aggregate of balls found in each body and the volume of said body being such that each said body is soes-critical of the nuclear point of view, said combustible bodies being introduced into each hole by the entry of celuiai for their displacement progressif à travers ledit trou et de leur évacuation ult- progressive through said hole and their ultimate evacuation rieure de ce trou par la sortie do celui-ci la masse den billes de l'agrégat de corps se trouvant dans lesdits trous du lit  higher of this hole by the exit of this one the mass of balls of the body aggregate being in said holes of the bed précité étant calculée de manière telle par rapport à l'absorp-  aforementioned being calculated in such a way with respect to the absorb- tion de neutrons et à la fuite de neutrons dudit réacteur que ce réacteur soit critique0 2, Réacteur suivant la revendication 1, caractérise par le fait que les trous sont verticaux, l'entrée se trouvant au sommet de chaque trou et la sortie se trouvant h la base de chaque trou, de sorte que les corps circulent à travers le réacteur sous tl'effet de la gravitéo tion of neutrons and the neutron leakage from said reactor that this reactor is critical0 2, Reactor according to claim 1, characterized in that the holes are vertical, the inlet being at the top of each hole and the outlet being h the base of each hole, so that the bodies circulate through the reactor under the effect of gravity 3. Réacteur suivant les revendications 1 ou 2, carac-  3. Reactor according to claims 1 or 2, charac- térisé par le fait que la sortie est formée de manière éta- terrified by the fact that the outlet is formed in a blir la cadence de décharge des corps hors de chaque trou à une valeur prédéterminée, blir the rate of discharge of the bodies out of each hole to a predetermined value, 2476894-2476894- _ 16 -_ 16 - 4. Réacteur suivant l'une quelconque des revendica- 4. Reactor according to any one of the claims tions 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'un gaz est ache- 1, 2 or 3, characterized in that a gas is purchased miné à travers les trous entre l'entrée et la sortie, ledit mined through the holes between the inlet and the outlet, said gaz absorbant la chaleur dégagée par les corps quand le réac- gas absorbing the heat given off by the body when the reaction teur est critique du point de vue nucléaire. nuclear is critical. 5. Réacteur suivant l'une quelconque des revendica- 5. Reactor according to any one of the claims tions 1, 2, 3 ou 49 caractérisé par le fait qu'un tube (39) est supporté à l'intérieur de chaque trou (35) à distance de  1, 2, 3 or 49 characterized in that a tube (39) is supported inside each hole (35) at a distance from la paroi dudit trou et que la barre de commande (45) est dé- the wall of said hole and that the control bar (45) is placée à travers ledit tube.placed through said tube. 6. Réacteur suivant la revendication 5, caractérisé 6. Reactor according to claim 5, characterized par le fait qu'un caloporteur circule h travers le tube. by the fact that a coolant circulates through the tube. 7. Réacteur suivant l'une quelconque des revendica- 7. Reactor according to any one of the claims tions précédentes, caractérisé par le fait que le lit comprend une matrice (33) de matière modératrice de neutrons présentant  above, characterized in that the bed comprises a matrix (33) of neutron moderating material having une faible section droite d'absorption de neutrons dans la- a small cross section of neutron absorption in the quelle. des tubes (52) de matière fertile sont noyés, les tubes fertiles s'étendant-le long dudit lit d'une façon généralement what. fertile material tubes (52) are embedded, the fertile tubes generally extending along said bed parallèle aux trous.parallel to the holes. 8. Réacteur suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que la matrice comprend une pile de prismes formés de la matière modératrice de neutrons et que les tubes fertiles 8. Reactor according to claim 7, characterized in that the matrix comprises a stack of prisms formed from the neutron moderating material and that the fertile tubes s'étendent h travers ladite pile.extend through said stack. 9. Réacteur suivant l'une quelconque des revendica-  9. Reactor according to any one of the claims tions précédentes, caractérisé par le fait que la matière fissile est de l'uranium fortement enrichi en une ou plusieurs  above, characterized in that the fissile material is uranium highly enriched in one or more des catégories consistant en U-233 ou U-235. categories consisting of U-233 or U-235. 10. Réacteur suivant l'une quelconque des revendica-  10. Reactor according to any one of the claims. tions 1 à.8 caractérisé par le fait que la matière fissile 1 to 8, characterized in that the fissile material est Pu-239.is Pu-239.
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