The invention concerns a nuclear reactor comprising a vessel closed at the top by a radially external fixed closing structure and by a radially internal mobile closing structure. The vessel contains a core immersed in a primary cooling fluid and comprising fuel elements, control rods, shutdown rods, and a hydraulic separation structure delimiting a hot manifold and a cold manifold in which the primary fluid circulates. The control rods and the shutdown rods are inserted in respective penetrations of the fixed closing structure and are therefore located radially external to the mobile closing structure and external to an upper portion of the separation structure containing respective heads of the fuel elements.
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
G21C 1/14 - Réacteurs hétérogènes, c. à d. dans lesquels le combustible et le modérateur sont séparés le modérateur n'étant pas substantiellement pressurisé, p.ex. réacteur à pile piscine
The present invention concerns a nuclear reactor, preferably a pool-type nuclear reactor cooled by liquid metal or molten salts, having a core formed of a bundle of fuel elements and immersed in a primary fluid for cooling the core; the fuel elements are provided with expanders acting in a direction perpendicular to the axes of the fuel elements and having low thermal expansion elements which engage alternatively with high thermal expansion elements to amplify the radial expansion of respective end elements which, when a predetermined temperature is exceeded, engage with each other and space the fuel elements from one another and in particular their active part to introduce negative reactivity into the core.
One or more embodiments of the present invention relate to a pump/heat exchanger assembly of a nuclear reactor, in particular a liquid metal cooled nuclear reactor, the pump being characterized in that the shaft for driving the impeller is inserted in an shell inside the heat exchanger and has a smaller cross section at the bottom part of the tube bundle of the heat exchanger and a cross section that gradually increases up to a widest cross section at the top part of the tube bundle of the heat exchanger. The resulting axial profile of the impeller's shaft is, at the same time, designed to uniformly distribute the flow of the primary fluid inside the tube bundle of the heat exchanger and to provide high mechanical inertia to the pump.
G21C 15/247 - Cyclage du fluide réfrigérant pour des liquides pour des métaux liquides
F04D 7/06 - Pompes adaptées à la manipulation de liquides particuliers, p.ex. par choix de matériaux spéciaux pour les pompes ou pièces de pompe du type centrifuge les fluides étant chauds ou corrosifs, p.ex. du métal liquide
F04D 7/08 - Pompes adaptées à la manipulation de liquides particuliers, p.ex. par choix de matériaux spéciaux pour les pompes ou pièces de pompe du type centrifuge les fluides étant radioactifs
F22B 1/06 - Méthodes de production de vapeur caractérisées par le genre de chauffage par exploitation de l'énergie thermique contenue dans une source chaude la source chaude étant un corps fondu; Emploi de métal fondu, p.ex. du zinc, comme milieu transmetteur de chaleur
4.
Nuclear reactor, in particular liquid-metal-cooled compact nuclear reactor
The present invention relates to a nuclear reactor (1), in particular a liquid-metal-cooled reactor, provided with a separation structure (5) between hot header (6) and cold header (7), narrower in the upper portion (16) for containment of the headers of the fuel assemblies and wider in the lower element (14) at the active part (4) of the core, with a variously shaped connecting element (15) between the lower element (14) and the upper element (16), and with heat exchangers (11) positioned between the upper portion (16) of said separation structure (5) and the reactor vessel (2), which engage on the connecting element (15) via vertical ducts (20) for being fed with hot primary fluid leaving the core (4).
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
G21C 15/14 - Aménagement ou disposition de passages dans lesquels la chaleur est transférée au réfrigérant, p.ex. pour la circulation du réfrigérant à travers les supports des éléments combustibles provenant des conduits comprenant des appareils auxiliaires, p.ex. pompes, caméras
G21C 1/32 - Réacteurs du type intégré, c. à d. réacteurs dans lesquels des parties associées de façon fonctionnelle avec le réacteur, mais non essentielles à la réaction, p.ex. des échangeurs de chaleur, sont disposées à l'intérieur de l'enveloppe avec le cœur
G21C 5/02 - Structure du modérateur ou du cœur; Emploi de matériaux spécifiés comme modérateur - Détails
G21C 15/06 - Aménagement ou disposition de passages dans lesquels la chaleur est transférée au réfrigérant, p.ex. pour la circulation du réfrigérant à travers les supports des éléments combustibles provenant du matériau fissile ou surrégénérateur dans les éléments combustibles
G21C 15/22 - Association structurelle des tubes du réfrigérant avec les collecteurs ou autres tuyaux, p.ex. dans des réacteurs à tubes de force
A nuclear reactor (1) comprises a vessel (2) closed at the top by a fixed closing structure (3) and a mobile closing structure (4) and containing a core (5) and a hydraulic separation structure (6) delimiting a hot manifold (7) and a cold manifold (8) in which a primary fluid (F) for cooling the core (5) circulates, with a first free surface (H1) in the hot manifold (7) which, during normal operation of the reactor (1), is different from a second free surface (H2) in the cold manifold (8); the core (5) comprises shutdown rods (18) which are operated by at least one float (26) which, via a down-up movement, positions respective neutron absorbers (23) in the vicinity of the active part (12) of the core when the level (H1) of the primary fluid (F) increases due to slowing down of the circulation pumps (9).
G21C 7/08 - Commande de la réaction nucléaire par application de matériau absorbant les neutrons, c. à d. matériau avec section efficace d'absorption excédant largement la section efficace de réflexion par déplacement des éléments de commande solides, p.ex. barres de commandes
G21C 9/027 - Moyens pour effectuer une réduction très rapide du facteur de réactivité dans des conditions défectueuses, p.ex. fusible pour réacteur par le mouvement rapide d'un solide, p.ex. de boulets
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
G21C 1/14 - Réacteurs hétérogènes, c. à d. dans lesquels le combustible et le modérateur sont séparés le modérateur n'étant pas substantiellement pressurisé, p.ex. réacteur à pile piscine
6.
NUCLEAR REACTOR, WITH CONTROL AND SHUTDOWN RODS EXTERNAL TO THE CORE AND TO ITS SUPPORTING STRUCTURES
The invention concerns a nuclear reactor (1), comprising a vessel (2) closed at the top by a radially external fixed closing structure (3) and by a radially internal mobile closing structure (4) and containing a core (5), immersed in a primary cooling fluid (F) and comprising fuel elements (11) and control and shutdown rods (18), and a hydraulic separation structure (6) delimiting a hot manifold (7) and a cold manifold (8) in which the primary fluid (F) circulates; the control rods (18a) and shutdown rods (18b, 18c) are inserted in respective penetrations (19a, 19b, 19c) of the fixed closing structure (3) and are therefore located radially external to the mobile closing structure (4) and external to an upper portion (17) of the separation structure (6) containing respective heads (15) of the fuel elements (12).
G21C 9/027 - Moyens pour effectuer une réduction très rapide du facteur de réactivité dans des conditions défectueuses, p.ex. fusible pour réacteur par le mouvement rapide d'un solide, p.ex. de boulets
G21C 13/02 - Enceintes sous pression; Enceintes d'enveloppe; Enveloppes en général - Détails
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
G21C 1/14 - Réacteurs hétérogènes, c. à d. dans lesquels le combustible et le modérateur sont séparés le modérateur n'étant pas substantiellement pressurisé, p.ex. réacteur à pile piscine
7.
NUCLEAR REACTOR, WITH CONTROL AND SHUTDOWN RODS EXTERNAL TO THE CORE AND TO ITS SUPPORTING STRUCTURES
The invention concerns a nuclear reactor (1), comprising a vessel (2) closed at the top by a radially external fixed closing structure (3) and by a radially internal mobile closing structure (4) and containing a core (5), immersed in a primary cooling fluid (F) and comprising fuel elements (11) and control and shutdown rods (18), and a hydraulic separation structure (6) delimiting a hot manifold (7) and a cold manifold (8) in which the primary fluid (F) circulates; the control rods (18a) and shutdown rods (18b, 18c) are inserted in respective penetrations (19a, 19b, 19c) of the fixed closing structure (3) and are therefore located radially external to the mobile closing structure (4) and external to an upper portion (17) of the separation structure (6) containing respective heads (15) of the fuel elements (12).
G21C 9/027 - Moyens pour effectuer une réduction très rapide du facteur de réactivité dans des conditions défectueuses, p.ex. fusible pour réacteur par le mouvement rapide d'un solide, p.ex. de boulets
G21C 13/02 - Enceintes sous pression; Enceintes d'enveloppe; Enveloppes en général - Détails
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
G21C 1/14 - Réacteurs hétérogènes, c. à d. dans lesquels le combustible et le modérateur sont séparés le modérateur n'étant pas substantiellement pressurisé, p.ex. réacteur à pile piscine
8.
NUCLEAR REACTOR WITH FUEL ELEMENTS EQUIPPED WITH A COOLING DUCT
A nuclear reactor (1) comprising a vessel (2) that houses a core (4), comprising a bundle of fuel elements (12), and immersed in a primary cooling fluid (F) of the core; the fuel elements (12) extend along respective longitudinal and parallel axes (A) and wherein the head (16) of said fuel elements (12) is hydraulically connected to a tubular structure (26) that extends centrally for the entire active part (13) of the fuel elements (12); the tubular structure (26) is hydraulically closed at the bottom end (28) and is provided with a plurality of small holes (27) along the entire length corresponding to the active part (13) of the fuel elements (12).
The present invention concerns a nuclear reactor (1), preferably a pool-type nuclear reactor cooled by liquid metal or molten salts, having a core (4) formed of a bundle of fuel elements (12) and immersed in a primary fluid (F) for cooling the core; the fuel elements (12) are provided with expanders (50) acting in a direction perpendicular to the axes (A) of the fuel elements (12) and having low thermal expansion elements (51) which engage alternatively with high thermal expansion elements (52) to amplify the radial expansion of respective end elements (53) which, when a predetermined temperature is exceeded, engage with each other and space the fuel elements (12) from one another and in particular their active part (13) to introduce negative reactivity into the core.
The present invention relates to a pump/heat exchanger assembly (5) of a nuclear reactor (1), in particular a liquid metal cooled nuclear reactor, the pump (6) being characterized in that the shaft (14) for driving the impeller (15) is inserted in an shell (9) inside the heat exchanger (8) and has a smaller cross section at the bottom part of the tube bundle of the heat exchanger and a cross section that gradually increases up to a widest cross section at the top part of the tube bundle of the heat exchanger (8). The resulting axial profile of the impeller's shaft is, at the same time, designed to uniformly distribute the flow of the primary fluid inside the tube bundle (20) of the heat exchanger (8) and to provide high mechanical inertia to the pump (6).
G21C 15/247 - Cyclage du fluide réfrigérant pour des liquides pour des métaux liquides
G21C 15/243 - Cyclage du fluide réfrigérant pour des liquides
F04D 7/06 - Pompes adaptées à la manipulation de liquides particuliers, p.ex. par choix de matériaux spéciaux pour les pompes ou pièces de pompe du type centrifuge les fluides étant chauds ou corrosifs, p.ex. du métal liquide
F22B 1/06 - Méthodes de production de vapeur caractérisées par le genre de chauffage par exploitation de l'énergie thermique contenue dans une source chaude la source chaude étant un corps fondu; Emploi de métal fondu, p.ex. du zinc, comme milieu transmetteur de chaleur
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
11.
Passive system for evacuating the residual heat from a nuclear reactor
AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L'ENERGIA E LO SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBLE (ENEA) (Italie)
HYDROMINE NUCLEAR ENERGY S.A.R.L. (Luxembourg)
Inventeur(s)
Cinotti, Luciano
Agostini, Pietro
Tarantino, Mariano
Abrégé
A system for evacuating the residual heat from a nuclear reactor comprises: a first heat exchanger, which transfers heat from a primary fluid of the reactor to a secondary fluid; a second heat exchanger, where the secondary fluid is cooled by an auxiliary fluid which crosses a cooling duct; and a control portion, subject to thermal expansion by effect of the heating, induced by an increase in the temperature of the primary fluid beyond a preset threshold, of the secondary fluid in the control portion; the control portion being connected to a mechanical actuator device moved by the thermal expansion of the control portion to open the cooling duct and allow the passage of auxiliary fluid into the cooling duct and through the second heat exchanger.
G21C 9/00 - Dispositions pour la protection d'urgence structurellement associées avec le réacteur
G21C 15/18 - Dispositions pour le refroidissement d'urgence; Mise hors circuit de la chaleur
F16K 31/00 - Moyens de fonctionnement; Dispositifs de retour à la position de repos
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
12.
NUCLEAR REACTOR, IN PARTICULAR LIQUID-METAL-COOLED COMPACT NUCLEAR REACTOR
The present invention relates to a nuclear reactor (1), in particular a liquid-metal-cooled reactor, provided with a separation structure (5) between hot header (6) and cold header (7), narrower in the upper portion (16) for containment of the headers of the fuel assemblies and wider in the lower element (14) at the active part (4) of the core, with a variously shaped connecting element (15) between the lower element (14) and the upper element (16), and with heat exchangers (11) positioned between the upper portion (16) of said separation structure (5) and the reactor vessel (2), which engage on the connecting element (15) via vertical ducts (20) for being fed with hot primary fluid leaving the core (4).
G21C 1/32 - Réacteurs du type intégré, c. à d. réacteurs dans lesquels des parties associées de façon fonctionnelle avec le réacteur, mais non essentielles à la réaction, p.ex. des échangeurs de chaleur, sont disposées à l'intérieur de l'enveloppe avec le cœur
AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L'ENERGIA E LO SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBILE (ENEA) (Italie)
HYDROMINE NUCLEAR ENERGY S.A.R.L. (Luxembourg)
Inventeur(s)
Agostini, Pietro
Tarantino, Mariano
Cinotti, Luciano
Abrégé
A system (10) for evacuating the residual heat from a nuclear reactor (1) comprises: a first heat exchanger (11), which transfers heat from a primary fluid (5) of the reactor (1) to a secondary fluid (15); a second heat exchanger (12), where the secondary fluid (15) is cooled by an auxiliary fluid (16) which crosses a cooling duct (17); and a control portion (40), subject to thermal expansion by effect of the heating, induced by an increase in the temperature of the primary fluid (5) beyond a preset threshold, of the secondary fluid (15) in the control portion (40); the control portion (40) being connected to a mechanical actuator device (32) moved by the thermal expansion of the control portion (40) to open the cooling duct (17) and allow the passage of auxiliary fluid (16) into the cooling duct (17) and through the second heat exchanger (12).
G21C 15/18 - Dispositions pour le refroidissement d'urgence; Mise hors circuit de la chaleur
F16K 31/00 - Moyens de fonctionnement; Dispositifs de retour à la position de repos
G21C 1/03 - Réacteurs de fission rapides, c. à d. réacteurs n'utilisant pas de modérateur refroidis par un réfrigérant non nécessairement pressurisé, p.ex. réacteurs du type piscine
brevets
