[发明专利]由轻水冷却的核反应堆的可拆卸燃料组件

说明书

本发明涉及用轻水冷却的核反应堆的一种可拆卸燃料组件，尤其是涉及用加压水冷却的反应堆的一种可拆卸燃料组件。

用水冷却的核反应堆，尤其是压水核反应堆包括多个由一束很长的燃料棒组成的组件，这些燃料棒相互平行地设置并且保持在一个由导向套管、隔圈以及两个端部喷嘴构成的构架之中。所述的导向套管沿该组件的纵向设置，并与沿组件的长度均匀隔开的横向隔圈连结。

导向套管的每一端还连结到两个喷嘴的一个或另一个上，从而构成用于使该组件变硬和闭合的构件。

该组件的燃料棒形成一束，其中燃料棒彼此相互平行，并以由隔圈确定的同样的图形设置在组件的多个横截面中。束的一些位置由导向套管占据，所述导向套管通常与隔圈刚性地连结。

导向套管的长度比燃料棒的长，并位于该束燃料棒中，因此包括一个相对于该束燃料棒的每一端伸出的部分。喷嘴就固定在导向套管的这些伸出的端部上，从而在其每个端部使该组件闭合。

燃料棒包括堆积在金属包壳内部的核燃料的烧结球芯块，所述金属包壳使球芯块与燃料组件周围的流体隔开。万一燃料组件中棒的包壳破裂，必须非常迅速地更换此棒，以避免放射性生成物漏入用于冷却反应堆的流体中。为了能够接近并更换燃料棒，需要拆掉该组件的一个喷嘴，而这牵涉到去除在导向套管的端部和喷嘴之间的连结。

该喷嘴包括一块被称作连接板的横板，该板上设有多个重现导向套管图形的通孔，在每个通孔中连结并固定一根导向套管。

为了能够更换燃料组件中出故障的棒，已经设计并开发出多种包括导向套管的新颖的燃料组件，其中与至少一个端部喷嘴的连结都是可拆卸的。

为了更换出故障的燃料棒，把该组件放置在一个例如贮藏坑的凹坑中，并使其位于水下呈直立状态；该组件通过它的一个喷嘴或者底部喷嘴搁置在凹坑的底部。另一个喷嘴或者顶部喷嘴可以在一定深度的水下从坑顶接近。

在一种类型的已知可拆卸燃料组件中，装在组件的顶部喷嘴内的导向套管的那些部分包括一个可径向膨胀的部分，它可以例如是一个与导向套管端部相连的开槽衬套。一个插入导向套管内部的固定套筒使该开槽衬套沿径向胀大，从而把导向套管紧固往，导向套管的一个径向伸出的部分变成容纳在一个在喷嘴中加工出的空腔中。

这种装置需要将可与喷嘴的连接板内部接合的导向套管的端部做成特殊的形状。

此外，在安装或拆卸燃料组件时，用于固定导向套管的套筒的安装和抽出需要专用工具，该专用工具在固定套筒上施加拉力或者推力，而且使固定套筒被松开并移走，而这将导致生成放射性的废物。

也曾有过这样的建议，即燃料组件包括能快速操作的连结装置，为了锁紧或者松开用于保持组件的一个连结件和可拆卸喷嘴之间的连结，所述的连结装置只需将一个固定构件转动一个小角度即可。

所述的这种连结装置(例如在US-A-4，064，004和US-A-5，268，948中公开的结构复杂，并且零件甚多。

另外，这些装置需要导向套管伸出喷嘴的连接板，并包括多个露出连接板的零件，这些零件被固定在导向套管的端部并具有一个相当大的高度，这是与使用可消耗的毒物组不相容的，所述毒物组包括一块支承板，当将多根所述的可消耗性的毒物棒插入燃料组件的导向套管时，所述支承板相对于燃料组件的连接板呈迭加设置的状态。

根据US-A-5，268，948的装置可包括一个套筒和两个构件，所述套筒固定在导向套管上并支承在喷嘴的连接板的下方；而所述的两个构件也安装在导向套管的端部，以至于它们能通过绕导向套管的轴线彼此相对的转动而运动。这两个构件之一是一个环，它被安装成能通过在导向套管上转动而运动，并包括两个径向伸出的部分。喷嘴的连接板具有一个贯穿其整个厚度的横截面固定的开口，所述开口的形状与所述环的横截面的形状相对应。环必须安装在伸出连接板的开口的导向套管的端部上，并且必须提供固定在导向套管端部的第二构件，以便将环固定在导向套管被锁紧或者被松开的位置上。因此，用于固定导向套管的装置主要位于喷嘴的外侧，在连接板的上方。