14. THIẾT BỊ РБМК-1000 (THIẾT KẾ ĐẦU)
14.4. Bó nhiên liệu
Những đặc tính cơ bản của BNL như sau
Tỷ phần khối lượng 235U,% 2 2,4 2,6 ± 0,05 2,8 ± 0,05
Khối lượng urani trong BNL, kg 114,7 ± 1,6 114,7 ± 1,6 112,6 ±1,6 112,6 ± 1,6
Tỷ phần khối lượng erbi (tỷ số khối lượng erbi
và khối lượng UO2), % – – 0,41 0,6
Độ cháy trung bình của nhiên liệu theo BNL, MW. ngày/kg 22,5 22,5 25 28
BNL bao gồm các phần chính sau đây (hình 14.4, a): hai chùm thanh nhiên liệu (4); bộ phận chịu tải (5); các chi tiết dẫn hướng hình vòng (1); hai mạng hình vòng (2); hai mươi mạng định vị (3) (hình 14.4). Mỗi chùm bao gồm 18 thanh và khung cốt: thanh trung tâm và ống chịu tải (6), nước КМПЦ (7), các ống của kênh công nghệ (8), thanh ngoài (9) và dãy trong (10).
Sáu thanh được bố trí đều đặn thành vòng tròn trong, đường kính 32 ± 0,1 mm và 12 thanh – vòng tròn ngoài, đường kính 62 ± 0,1 mm. Các thanh ngoài được dịch
một góc 150 so với các thanh trong. Khung cốt của mỗi chùm thanh gồm ống trung tâm kích thước 15 x 1,25 mm, chế tạo bằng hợp kim Э125, một mạng hình vòng và mười mạng định vị. Mạng hình vòng được chế tạo bằng hợp kim Э125, có độ cao 15 mm, đường kính tối đa 79 mm. Khối lượng của mạng hình vòng 150 g. Cách quãng 360 mm trên ống trung tâm, có các mạng định vị được lắp ghép từ các ô riêng biệt, ống bọc trung tâm và đường viền kẹp. Mạng định vị được chế tạo bằng thép 06X18H10T có độ cao 16,3 mm, đường kính tối đa 79 mm. Khối lượng của mạng định vị 50 g. Toàn bộ BNL có 36 thanh nhiên liệu, hai mạng hình vòng và 20 mạng định vị. Khoảng cách giữa phần dưới của các thanh nhiên liệu chùm trên và phần trên các thanh nhiên liệu chùm dưới vào khoảng 20 mm, quãng cách nhiên liệu 39 mm. Hai chùm thanh nhiên liệu trong BNL, chùm nọ trên chùm kia, được lắp hoặc trên một thanh trung tâm (BNL công tác – b. 50), hoặc trên một ống chịu tải (BNL công tác trong buồng gamma – b. 49). Thanh trung tâm được chế tạo bằng hợp kim Э125 và có kích thước 12 x 2,75. Các kênh công nghệ là để bố trí các BNL và các chất hấp thụ bổ sung ở bên trong và để tổ chức dòng chảy chất tải nhiệt. Phần giữa (trong giới hạn vùng hoạt) của kênh công nghệ là một ống, được chế tạo bằng hợp kim zirconi Э125 (Zr + 2,5% Nb), đường kính ngoài 88 mm, đường kính trong 79,5 mm.
Để cải thiện dẫn thoát nhiệt, trên ống của kênh người ta lắp các vòng grafit xẻ cao 20 mm, chúng được xếp khít nhau theo chiều cao kênh. Mặt sườn của mỗi vòng đều có tiếp xúc trực tiếp, xen kẽ hoặc với ống, hoặc với mặt trong của khối grafit. Các vòng này cũng tiếp xúc với nhau ở phần đầu mút. Đường kính của các vòng: vòng ngoài 114,3/92, vòng trong 110,3/88 mm. Khe hở ngang tối thiểu kênh – vòng grafit và kênh – khối grafit là 1,35 mm. Khe hở này được xác định, sao cho không được kẹt kênh trong tấm lát, do co ngót vì nhiệt-phóng xạ trong quá trình hoạt động của lò phản ứng, cũng như do hiện tượng rão vì nhiệt và vì phóng xạ của ống zirconi của kênh.
Hình 14.4. Dạng tổng thể (a) và mặt cắt ngang BNL (b)