本發(fā)明涉及一種用液態(tài)金屬特別是液態(tài)鈉冷卻的快中子核反應(yīng)堆(即所謂的sfr(鈉快反應(yīng)堆))的燃料組件，其形成稱(chēng)為第四代反應(yīng)堆的反應(yīng)堆系列的一部分。

本發(fā)明的目的首先是提供一種在第四代反應(yīng)堆技術(shù)演示項(xiàng)目洗禮的astrid中可以短期使用的燃料組件。

此外，本發(fā)明目標(biāo)的燃料組件不僅可以用于集成型核反應(yīng)堆，即其中初級(jí)鈉回路及其泵送裝置完全封閉在還含有熱交換器的容器中，而且還可用于環(huán)路型反應(yīng)堆，即其中中間熱交換器和用于泵送初級(jí)鈉的裝置位于容器外部。

燃料組件是指包括燃料元件的組件，并且被裝載到核反應(yīng)堆中和/或從核反應(yīng)堆卸載。

sfr燃料組件是指適合于在用液態(tài)鈉冷卻的快中子核反應(yīng)堆(即所謂的sfr)中被輻射的燃料組件。

背景技術(shù)：

意圖用于用液態(tài)鈉冷卻的快中子反應(yīng)堆(sfr)中的燃料組件，包括在其上部的通常用表述“上部中子屏蔽”或縮寫(xiě)uns表示的中子屏蔽裝置。讀者可以參考出版物[1](法文)。

圖1示出了已經(jīng)在以名稱(chēng)“phénix”已知的sfr核反應(yīng)堆中使用的燃料組件1。這種沿著縱向軸線(xiàn)x伸長(zhǎng)的組件1首先包括六邊形橫截面的管或護(hù)罩(shroud)10，其上部11形成組件的頭部，并且通常包含uns(未示出)，其中間部分12包含燃料棒(未示出)。換句話(huà)說(shuō)，部分11,12在其整個(gè)高度上形成具有相同六邊形橫截面的單個(gè)管狀包裝物10或護(hù)罩。組件的頭部11包括在其中引導(dǎo)的中心孔110。最后，組件1在護(hù)罩10的延續(xù)部中包括形成組件鼻部的下部13。組件的鼻部13具有圓錐形或圓形的遠(yuǎn)端15，以便可垂直地插入反應(yīng)堆堆芯的柵板(diagrid)中。組件的鼻部13包括在其周邊的在其中引導(dǎo)的孔16。

因此，當(dāng)燃料組件處于其安裝結(jié)構(gòu)時(shí)，即在負(fù)載到反應(yīng)堆芯中的位置時(shí)，陽(yáng)模形式的組件1的鼻部13被插入反應(yīng)堆的柵板的孔中，因此組件1保持在后者中，其縱向軸線(xiàn)x垂直。初級(jí)鈉可以循環(huán)通過(guò)組件1的內(nèi)部，從而通過(guò)熱傳導(dǎo)吸收由燃料棒發(fā)出的熱量。因此，鈉通過(guò)鼻部13中的孔16被引入，并且在穿過(guò)燃料棒束之后通過(guò)頭部11中的中心孔110離開(kāi)。

如圖1更好地所示，組件鼻部13的橫截面小于組件護(hù)罩10的六邊形橫截面。這兩個(gè)橫截面10、13之間的連接部17形成相對(duì)圓形或圓錐形的肩部，從而允許與反應(yīng)堆堆芯的柵板形成球/錐形連接部。

組件的中心部分12包括多個(gè)核燃料棒。每個(gè)棒采取包層的形式，其內(nèi)部堆疊有裂變材料顆粒的柱14，在其顆粒中發(fā)生放熱的核反應(yīng)。所有的柱14都定義了通常所說(shuō)的裂變區(qū)，該區(qū)大致位于組件1的上方。它在圖1中以黑色矩形的形式示意性地示出。

uns，諸如包含在頭部11中的uns，包含中子吸收材料以限制通過(guò)熱交換器的次級(jí)鈉的活化，以減少通常稱(chēng)為“堆芯覆蓋塞(ccp)”的反應(yīng)堆塞結(jié)構(gòu)的輻射損傷，最后保證對(duì)位于反應(yīng)堆平板上方的人員的放射防護(hù)。

圖2和2a示出了集成到在phénix反應(yīng)堆中使用的燃料組件1的頭部11中的uns2。這樣的uns2由密封的管狀套筒20和在下部的由更致密的鋼制成的護(hù)罩10組成，在所述套筒中插入由碳化硼21制成的塊體和由鋼22制成的塊體。這樣的uns2可拆卸地容納在限定燃料組件的機(jī)械結(jié)構(gòu)的護(hù)罩10內(nèi)部。如圖2a中可見(jiàn)，護(hù)罩10在其中心限定了用于鈉內(nèi)部循環(huán)的通道100。

圖3和3a示出了集成到以名稱(chēng)“superphénix”已知的sfr核反應(yīng)堆中使用的燃料組件1的頭部11中的uns2。這樣的uns2由連接到六邊形護(hù)罩10的致密鋼套筒20組成。在這種類(lèi)型的組件1中，裂變區(qū)14包括在其上部的貧化鈾氧化物顆粒堆，該堆被稱(chēng)為“上軸向再生區(qū)(blanket)”(uab)，其功能是使中子通量平坦化并且其長(zhǎng)度l相對(duì)較大-約300mm。

在關(guān)于astrid反應(yīng)堆的燃料組件1的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行的各種研究的背景下，設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)了具有固定uns的初步燃料組件版本。根據(jù)該初步版本的燃料組件1在圖4和4a中示出：uns2由非密封的管狀套筒20組成，其中插入有碳化硼21，管狀套筒20固定地容納在六邊形護(hù)罩10的壁中。該uns含有足量的中子吸收材料，以滿(mǎn)足對(duì)于astrid第四代反應(yīng)堆關(guān)于次級(jí)鈉活化設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)。

事實(shí)上，擬在astrid反應(yīng)堆中使用的燃料組件的uns有三個(gè)主要的防輻射規(guī)范，即：

-對(duì)次級(jí)鈉活化的限制，

-對(duì)堆芯覆蓋塞(ccp)結(jié)構(gòu)的輻射損傷的限制，

-位于反應(yīng)堆平板上方的人員的輻射防護(hù)。

這些主要的uns規(guī)范對(duì)于任何類(lèi)型的反應(yīng)堆整體是有效的。

然而，由于在裂變?nèi)剂系捻敳亢蛈ns的底部之間存在最小的中子通量吸收結(jié)構(gòu)，即用于superphénix反應(yīng)堆的燃料組件的結(jié)構(gòu)如uab結(jié)構(gòu)(具有相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度)，目前astrid反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)特別不適應(yīng)(unaccommodating)。具體來(lái)說(shuō)，如下所述，其原因與堆芯具有低空隙系數(shù)(lvc)的規(guī)范有關(guān)，這要求在燃料棒和uns底部之間存在一定體積(增壓(plenum))的鈉，也與在燃料棒的上部缺乏轉(zhuǎn)換區(qū)(fertileblanket)有關(guān)，這種缺乏與第四代反應(yīng)堆具有抗擴(kuò)散性(proliferationresistant)的規(guī)范特別相關(guān)。

換句話(huà)說(shuō)，被意圖在astrid反應(yīng)堆中使用的燃料組件的uns所看到的中子注量(fluence)水平明顯高于在現(xiàn)有的sfr反應(yīng)堆中使用的任何燃料組件，即具有uab結(jié)構(gòu)并且用于其堆芯不是lvc的反應(yīng)堆中的燃料組件。

在這些條件下，如圖3和3a所示的superphénix燃料組件的結(jié)構(gòu)不可用，因?yàn)橛芍旅茕撝瞥傻膗ns2將提供完全不充分的中子屏蔽，除非uns的高度大大增加，這對(duì)于astrid型反應(yīng)堆的堆芯的高度將是完全不可接受的。

在astrid背景中，uns還必須符合安全規(guī)范。這是一個(gè)促進(jìn)鈉空隙效應(yīng)的問(wèn)題，鈉空隙效應(yīng)稱(chēng)為“增壓效應(yīng)”，這是具有對(duì)瞬態(tài)(transient)有利的響應(yīng)和負(fù)的鈉空隙系數(shù)的lvc(低空隙系數(shù))反應(yīng)堆堆芯的特征。這里將要回顧的是，當(dāng)冷卻劑不再存在于堆芯中時(shí)，空隙系數(shù)(以元(dollars)表示)表示反應(yīng)堆的倍增因數(shù)的變化。如果該系數(shù)為正，則空隙導(dǎo)致堆芯的反應(yīng)性和功率增加。如果是負(fù)，這種效應(yīng)將傾向于阻止鏈反應(yīng)。元是反應(yīng)性的單位。1元($)對(duì)應(yīng)于相對(duì)緩發(fā)中子份額計(jì)數(shù)的反應(yīng)性增加。

該安全規(guī)范是一項(xiàng)全新的規(guī)定，從未對(duì)任何已經(jīng)運(yùn)行或正在運(yùn)行的快核反應(yīng)堆進(jìn)行規(guī)定。它必然要求用高度富含硼¹⁰b的碳化硼b4c制成的吸收劑用于uns的下部，這決定性地排除了致密鋼制的uns諸如superphénixuns。這與由uns的這個(gè)較低部分所看到的高流量水平結(jié)合，由于缺乏uab，如上所述，導(dǎo)致在輻射下由b4c產(chǎn)生的氦量非常大。

這樣做的直接后果是，對(duì)于密封的uns設(shè)計(jì)，需要提供膨脹容器，即允許產(chǎn)生的氣體容納的自由容積，對(duì)于約為100巴的壓力約800毫米的高度。然而，這種膨脹容器在散裝(bulk)和安全方面都是不可接受的。因此，將堆芯的高度增加一米特別意味著將容器的高度增加2米，導(dǎo)致所需的初始投資顯著增加。此外，如果存儲(chǔ)在膨脹容器中的大量氣體失去遏制，則存在堆芯功率快速瞬變(transient)的風(fēng)險(xiǎn)。

由于所有這些原因，例如在用于phénix反應(yīng)堆的燃料組件(例如圖2和2a所示)中使用的密封uns設(shè)計(jì)在astrid燃料組件中是不可用的。

最后，uns必須符合涉及拆卸組件第一步的規(guī)范。一方面，該步驟必須允許分別處理中子吸收元件和核燃料元件，另一方面它必須與輻射后組件所經(jīng)受的儲(chǔ)水和洗滌過(guò)程相容。

這兩個(gè)規(guī)范不是新的，但對(duì)于諸如astrid的第四代反應(yīng)堆的燃料組件而言，可能比對(duì)于以前的快中子反應(yīng)堆的情況而言更為重要。

具體來(lái)說(shuō)，如果分別參考phénix和superphénix反應(yīng)堆的燃料組件，即圖2和圖3所示的組件，則uns不可拆卸地被容納在燃料組件的護(hù)罩中。當(dāng)這些已知的組件被拆除時(shí)，有必要切割輻射的組件，這是非常難以自動(dòng)化的繁重的切割操作，并且需要特定的單元(cells)和零件以及非常昂貴的附加存儲(chǔ)空間。

因此，對(duì)于諸如astrid的第四代反應(yīng)堆，本發(fā)明人得出的結(jié)論是，較好的是在uns和燃料組件的其余部分之間開(kāi)發(fā)易于拆卸的連接件，以便允許uns被操作夾具式裝置所拔取。此外，較好的是在洗滌操作進(jìn)行燃料組件的儲(chǔ)水之前，uns在鈉或者氣體中是可拆卸的，這些操作在目前對(duì)于從由b4c制成的吸收元件形成的非密封型uns來(lái)說(shuō)是不可想象的。

具體來(lái)說(shuō)，迄今為止在研發(fā)中研究的除鈉技術(shù)都沒(méi)有任何理由相信有可能在工業(yè)規(guī)模上獲得完全并有效的鈉去除，這與池儲(chǔ)存不相容，例如在astrid反應(yīng)堆中提供的池儲(chǔ)存。洗滌后uns中殘留鈉的存在，更準(zhǔn)確地說(shuō)是在中子吸收劑和包層之間的游隙(play)中，意味著如果將組件長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存在水中，具有鈉和水之間存在意想不到的和不受控制的反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，對(duì)于非密封型uns，在洗滌操作之前，有必要使其可能的是將uns與燃料組件的其余部分分離。在洗滌前uns可拆卸的這個(gè)要求是有效的，無(wú)論最終用于存儲(chǔ)輻射組件的存儲(chǔ)解決方案是內(nèi)部還是外部解決方案。在外部存儲(chǔ)解決方案的情況下，在phénix或superphénix反應(yīng)堆中實(shí)施的類(lèi)型的存儲(chǔ)鼓將是卸載uns的理想場(chǎng)所，該操作然后在鈉下在線(xiàn)進(jìn)行，不需要額外昂貴的設(shè)備，并且不影響反應(yīng)堆的可用性水平，因?yàn)樵诜磻?yīng)堆運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行拆卸操作。在內(nèi)部存儲(chǔ)解決方案的情況下，有必要能夠在用于操作組件的操作燒瓶中在線(xiàn)氣體氛圍下卸載uns。

鑒于上述所有功能規(guī)范，本發(fā)明人得出結(jié)論，astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件必須滿(mǎn)足以下設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：

-在uns和組件的其余部分之間必須存在可拆卸的機(jī)械連接，以便在洗滌操作之前允許uns在線(xiàn)從組件中拔取，無(wú)論是在鈉冷卻儲(chǔ)存鼓中還是在為此目的提供的氣體冷卻操作燒瓶；

-b4c中子吸收劑的單位面積份額必須與圖4和4a所示的初步燃料組件版本的不可拆卸uns類(lèi)似，并且必須有利于上述增壓效應(yīng)，而不會(huì)顯著增加uns的高度和因此增加反應(yīng)堆堆芯組件的高度；

-用于將uns固定到組件的其余部分的裝置的軸向范圍必須最小化，以便不顯著增加uns的高度和因此顯著增加反應(yīng)堆堆芯組件的高度。

此外，可拆卸的機(jī)械連接必須：

-允許燃料組件使用相同類(lèi)型的夾具(無(wú)論組件是否裝備有uns)在操作燒瓶中或在存儲(chǔ)鼓中進(jìn)行操作；

-是強(qiáng)健的，即它必須具有低的故障風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)論是在反應(yīng)堆中不合事宜的失活(特別是被丟到燃料棒束上的風(fēng)險(xiǎn)，這在安全性方面顯然是不可取的)，以及關(guān)于在用夾具拔取期間的卡住/捕獲(seizure)(這將降低反應(yīng)堆的可用性水平)。

因此，本發(fā)明人試圖從已經(jīng)在核反應(yīng)堆容器中使用的已知的可逆緊固解決方案中鑒定出可用于將uns可拆卸地連接到astrid第四代sfr反應(yīng)堆中的燃料組件的其余部分的那些。

已知的解決方案可以分為兩類(lèi)。

這些類(lèi)別中的第一類(lèi)涉及將uns和核組件可拆卸地連接的方式。

因此，專(zhuān)利fr2402923公開(kāi)了一種用于核反應(yīng)堆，特別是sfr反應(yīng)堆的燃料組件，其包括組件頭部，該組件頭部還包括致密鋼uns，其通過(guò)橫向于組件的縱向軸線(xiàn)定位的銷(xiāo)系統(tǒng)或通過(guò)卡口系統(tǒng)可靠地和可逆地緊固到組件的其余部分。根據(jù)專(zhuān)利fr2402923的組件由于多種原因與上述功能規(guī)范不兼容。首先，組件的操作頭部與uns是一體的，因此無(wú)論是否裝備有uns，組件都不能用同樣的夾具來(lái)操作。此外，銷(xiāo)基或卡口連接系統(tǒng)在操作過(guò)程中必須承受組件的重量，這樣造成了很難接受的安全隱患，即連接中斷的風(fēng)險(xiǎn)。最后，uns不能在線(xiàn)拆卸，一旦uns頭部組件被移除，就不可能操作組件的其它部分。

專(zhuān)利fr2513797還公開(kāi)了一種用于具有可拆卸uns的核反應(yīng)堆，特別是用于快中子反應(yīng)堆的燃料組件。所公開(kāi)的uns由包含中子吸收材料并通過(guò)以120°設(shè)置的三個(gè)板保持在組件中心的圓柱形膠囊體組成，這些板的上部形成用于夾持組件的頭部，這些板每個(gè)通過(guò)焊接銷(xiāo)、通過(guò)嵌入和焊接的異形角或通過(guò)焊接的扣鉤(clasps)緊固到組件主體。根據(jù)專(zhuān)利fr2513797的組件具有與根據(jù)專(zhuān)利fr2402923的組件相同的與用于astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的功能規(guī)范的不兼容性。此外，本文件中公開(kāi)的膠囊體，即含有中子吸收材料的膠囊體是密封的，并且將在astrid第四代sfr反應(yīng)堆的操作條件下需要相對(duì)于該組件的高度和堆芯的安全性非常不利的膨脹容器。

專(zhuān)利us4935197還公開(kāi)了一種用于核反應(yīng)堆的燃料組件，其具有可拆卸的uns。所公開(kāi)的uns由一束中子吸收劑棒組成，所述中子吸收劑棒通過(guò)螺紋連接或通過(guò)卡口式連接緊固到燃料組件的頭部，該頭部本身通過(guò)螺紋連接固定到具有六邊形橫截面的護(hù)罩上。再次地，根據(jù)專(zhuān)利us4935197的組件具有與根據(jù)專(zhuān)利fr2402923和fr2513797的組件相同的與用于astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的功能規(guī)范的不兼容性。特別地，將所公開(kāi)的螺紋連接件在線(xiàn)地拆卸或重新安裝是完全不可設(shè)想的。此外，即使在操作燒瓶中進(jìn)行這些擰松和擰緊操作，本發(fā)明人認(rèn)為，由于反應(yīng)堆停留后的多種變形源、長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械損傷和捕獲，例如輻射膨脹、蠕變、輻射脆化、在操作過(guò)程中施加到頭部的機(jī)械負(fù)載、鈉環(huán)境等，實(shí)際上不可能確保這些在液-鈉冷卻反應(yīng)堆環(huán)境中連接的可靠性。這種缺乏可靠性也適用于在組件頭部和護(hù)罩之間的卡口連接，因?yàn)楹茈y相信這種類(lèi)型的機(jī)械連接可以在操作期間可靠地承受燃料組件的負(fù)載。

總而言之，可拆卸的uns連接類(lèi)別中的已知解決方案不適用于uns與astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的其余部分之間的聯(lián)系，主要原因如下：

-已知的連接在線(xiàn)不可拆卸；

-燃料組件必須通過(guò)uns操作：組件的操作頭部與uns同時(shí)取出，這意味著在uns被拔取之后不再可能用相同的夾具操作組件。因此，uns和組件之間已知的連接必須承受組件在操作過(guò)程中的重量，這樣造成在安全性方面難以接受的風(fēng)險(xiǎn)，即連接在操作過(guò)程中會(huì)斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

第二類(lèi)別涉及在核反應(yīng)堆容器中發(fā)現(xiàn)的其它可移除裝置中使用的鎖定/解鎖解決方案。

專(zhuān)利ep0312416公開(kāi)了一種可逆地緊固(減壓)流量調(diào)節(jié)裝置的方式，該裝置位于用于快中子反應(yīng)堆的燃料組件的頭部中，該裝置利用用于操作組件的夾具在線(xiàn)地可拆卸。該專(zhuān)利還描述了一種鎖定系統(tǒng)，該鎖定系統(tǒng)由樞轉(zhuǎn)指狀物組成，所述樞轉(zhuǎn)指狀物通過(guò)夾具的垂直平移(translation)間接地樞轉(zhuǎn)。同樣，專(zhuān)利ep0312416中提出的解決方案不允許滿(mǎn)足astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的功能規(guī)范(如上所述)。具體地，所公開(kāi)的鎖定系統(tǒng)首先具有太大的軸向范圍，并且組件頭部中所需的內(nèi)肩部意味著徑向橫截面減小太多。此外，所公開(kāi)的系統(tǒng)在任何情況下都不允許在捕獲時(shí)鎖定指狀物被機(jī)械地強(qiáng)制。最后，所公開(kāi)的減壓裝置通過(guò)與用于操作組件的夾具相同的夾具來(lái)操作，并且不可能在沒(méi)有先前去除減壓裝置的情況下操作組件，這與工業(yè)核反應(yīng)堆預(yù)期的可用性水平不相容。這最后兩點(diǎn)將甚至阻止在快速核反應(yīng)堆中嘗試使用。

專(zhuān)利be558245公開(kāi)了一種用于可移除地將燃料元件緊固在ungg反應(yīng)堆的垂直通道中的解決方案，其具有樞轉(zhuǎn)指狀物的系統(tǒng)，該樞轉(zhuǎn)指狀物通過(guò)夾具相對(duì)直接地樞轉(zhuǎn)并且允許燃料元件被鎖定就位。同樣，專(zhuān)利be558245中公開(kāi)的解決方案具有相同的與astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的功能規(guī)范的不兼容性。特別地，通過(guò)指狀物的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的鎖定只是為了防止燃料元件在重力作用下落下，即阻擋向下的軸向平移。換句話(huà)說(shuō)，該鎖定不允許諸如可移除uns的裝置的彈出在被冷卻劑施加的阻力下被阻止。此外，在該專(zhuān)利中，通過(guò)彈簧來(lái)確保樞轉(zhuǎn)指狀物的返回，這種解決方案在快中子反應(yīng)堆中沒(méi)有位置，因?yàn)樗槐徽J(rèn)為是可靠的，因?yàn)榇嬖趶椈傻膹椥栽谳椛湎掳l(fā)生變化的風(fēng)險(xiǎn)。

專(zhuān)利申請(qǐng)ep2741298a1公開(kāi)了一種用于在實(shí)驗(yàn)輻射用儀器保持器中夾持和鎖定/解鎖核材料樣品的夾持器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的兩個(gè)主要目的是提供一種不包括移動(dòng)部件的操作夾具，并且確保將樣品夾持器密封鎖定到夾具上。為此，所公開(kāi)的鎖定/解鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了許多小的可移動(dòng)部件，其描述了精確且相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，其與密封鎖定目標(biāo)結(jié)合需要緊密配合。該系統(tǒng)不適合用于諸如astrid的技術(shù)演示裝置的燃料組件的重型部件例如uns的在線(xiàn)操作。此外，鎖定/解鎖系統(tǒng)包括用于返回這些部件的復(fù)位彈簧，其在快中子反應(yīng)堆中沒(méi)有位置，如專(zhuān)利be558245所示。

總之，就像已知的可拆卸uns連接一樣，上面分析的可移除反應(yīng)堆裝置的已知鎖定系統(tǒng)將不允許正確滿(mǎn)足uns與astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的其余部分之間連接的規(guī)范。

因此，需要改進(jìn)uns與燃料組件的可拆卸連接，特別是為了滿(mǎn)足uns與astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的其余部分之間的連接的規(guī)范。

本發(fā)明的目的是至少部分地滿(mǎn)足這一需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明的一個(gè)主題是用于核反應(yīng)堆的燃料組件，特別是用于鈉冷卻的sfr反應(yīng)堆的燃料組件，其包括意圖垂直插入反應(yīng)堆的堆芯的柵板中的縱向軸線(xiàn)(x)的護(hù)罩，所述護(hù)罩包括容納核燃料棒的中心部分和形成所述組件的頭部的一部分的上部，所述上部容納包括中子吸收劑的上中子屏蔽(uns)裝置和用于可逆地鎖定所述護(hù)罩的裝置和形成uns頭部的重物，所述重物在給定的過(guò)程中相對(duì)于uns的其余部分可平移移動(dòng)，所述鎖定裝置被構(gòu)造成使得uns和護(hù)罩可以通過(guò)借助于uns拔取夾具沿著縱向軸線(xiàn)移動(dòng)重物而被鎖定和解鎖，該夾具的指狀物鉤入重物中，并且uns的其余部分在護(hù)罩的內(nèi)部處于向下的縱向鄰接處。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方案，組件的頭部還包括孔或凹槽，其適于與操作夾具的指狀物相互作用，以允許組件被操作，無(wú)論其是否裝備有其uns，用于操作組件的夾具具有與uns拔取夾具相同的操作運(yùn)動(dòng)。

諸如所定義的燃料組件允許滿(mǎn)足uns與astrid第四代sfr反應(yīng)堆燃料組件的其余部分之間的連接的規(guī)范。

為了達(dá)到本發(fā)明的定義，本發(fā)明人作了如下分析。

為了增加并達(dá)到與不可拆卸套筒式uns相同量級(jí)的中子吸收材料單位面積份額，例如圖4和圖4a所示的初級(jí)版本的那樣，這顯然必要的是使uns的外徑最大化，以使其盡可能靠近六邊形橫截面的護(hù)罩的內(nèi)徑。

然而，在通過(guò)組件頭部拔取的可移除uns的情況下，用于由操作夾具夾持的組件頭部?jī)?nèi)徑的減小事實(shí)上限制了uns的外徑。這種直徑損失只有uns高度的大幅度增加才可以賠償。

此外，基本上由于以下原因，在于將uns緊固到組件頭部和在組件頭部和六邊形護(hù)罩之間展開(kāi)可拆卸的機(jī)械連接的解決方案，即限定可拆卸組件頭部的解決方案，是不期望的：

-操作組件的所有應(yīng)力然后將通過(guò)這種連接過(guò)渡，因此如果在堆芯以上操作燃料組件的階段期間的連接失敗的情況下，無(wú)論是在安全方面(危及堆芯的機(jī)械完整性)和還是可用性方面(組織非常耗時(shí)的特殊干預(yù)措施)，將成為風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源，這將是非常難以接受的；

-這樣的設(shè)計(jì)只能很難地滿(mǎn)足組件無(wú)論是否配備了uns都可以使用相同的夾具來(lái)操作的規(guī)范要求。具體來(lái)說(shuō)，有必要能夠在拔取組件之后安裝新的操作頭部，這在先前看起來(lái)很復(fù)雜，因?yàn)樵诿總€(gè)操作運(yùn)動(dòng)期間需要具有可獲得的多個(gè)頭部的儲(chǔ)備，在任何情況下這對(duì)于內(nèi)部存儲(chǔ)解決方案是不可預(yù)知的，其中這些操作必須在操作燒瓶中在線(xiàn)進(jìn)行；或者在組件頭部上方的組件壁中提供第二夾持界面，這將導(dǎo)致組件制造的明顯復(fù)雜化，或者甚至與某些規(guī)范的不相容性，例如鋼結(jié)構(gòu)在燃料棒以上的區(qū)域中不存在以便提高增壓效應(yīng)的規(guī)范。

因此，發(fā)明人得出的結(jié)論是有必要：

-限定在操作期間用于夾持組件的新界面，以便提供具有接近六邊形橫截面的護(hù)罩的內(nèi)徑的外徑的可拔取uns；

-為uns限定新的扣合和鎖定裝置，其具有相對(duì)于所需中子吸收材料的高度為二級(jí)的軸向范圍，即在諸如astrid的反應(yīng)堆的背景中約10厘米的程度。

根據(jù)本發(fā)明的用于將uns可逆地鎖定到組件頭部的裝置具有小的軸向范圍。因此，可移除uns的生產(chǎn)對(duì)燃料組件的高度沒(méi)有影響。

另外，對(duì)于不可拆卸的uns的套筒，如在astrid核反應(yīng)堆的初步版本中所設(shè)想的，并且在圖4和4a中示出的，本發(fā)明人已經(jīng)能夠減小根據(jù)本發(fā)明的可拆卸uns的套筒的內(nèi)徑，而不會(huì)顯著增加壓力損失。

最后，憑借具有用于其操作的孔或凹槽的組件頭部結(jié)構(gòu)，有利地可以增加可移除uns的外徑，以使其更接近于不可拆卸的uns的外徑，例如圖4和4a中所示。

利用鎖定裝置的小的軸向范圍、小的uns內(nèi)套筒或包裝物直徑和后者的大的外徑，相對(duì)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不可拆卸的uns，可以增加可移除uns內(nèi)的中子吸收材料的體積。本發(fā)明人已經(jīng)表明，有可能達(dá)到一定體積的中子吸收材料，其數(shù)量基本上與不可拆卸的uns相當(dāng)，如在astrid核反應(yīng)堆的初步版本中所設(shè)想的。

根據(jù)一個(gè)有利的特征，uns頭部可以包括形成uns的中子吸收劑的塞子并支撐鎖定裝置的部件。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方案，鎖定裝置由安裝成能夠在垂直平面中樞轉(zhuǎn)的指狀物組成。根據(jù)該實(shí)施方案，每個(gè)指狀物優(yōu)選地安裝成能夠圍繞緊固到塞子上的樞軸銷(xiāo)樞轉(zhuǎn)。

根據(jù)一個(gè)有利的變型，重物包括固定銷(xiāo)，每個(gè)固定銷(xiāo)適合于在樞轉(zhuǎn)指狀物中的狹槽內(nèi)部滑動(dòng)，該重物的垂直平移運(yùn)動(dòng)使銷(xiāo)在狹槽中滑動(dòng)，從而使指狀物樞轉(zhuǎn)。

重物優(yōu)選地包括內(nèi)部凹槽，uns拔取夾具的指狀物可以鉤在該內(nèi)部凹槽中。

還優(yōu)選地，組件的護(hù)罩包括內(nèi)部凹槽，鎖定裝置的指狀物可以插入其中以形成用于uns的上部止動(dòng)件(stop)。

有利地，uns不是密封型的。

根據(jù)一個(gè)變型實(shí)施方案，uns包括一個(gè)或多個(gè)空心柱，其被緊固到塞子上并且穿過(guò)重物，所述一個(gè)或多個(gè)柱適合于使其抵靠拔取夾具的平移可移動(dòng)部分，以便在解鎖操作期間在重物和uns的其余部分之間產(chǎn)生上升的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這些柱允許鈉流過(guò)uns，和將在輻射下產(chǎn)生的氦釋放(非密封型uns設(shè)計(jì))。

或者，uns包括位于塞子外部的套圈，該套圈適合于使其抵靠在夾具的的平移可移動(dòng)部分，以便在解鎖操作期間在重物和uns的其余部分之間產(chǎn)生上升的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

代替密封的uns，可以設(shè)想密封的uns，特別是對(duì)于其中在輻射下由中子吸收材料產(chǎn)生的氣體體積將為零或低的反應(yīng)堆，其中對(duì)以下條件任何一種情況都是如此：

-在uns底部沒(méi)有使用高度富集的b4c，通常在沒(méi)有l(wèi)vc效應(yīng)的規(guī)范的情況下，

-或者使用uns明顯較低的中子通量水平，通常在裂變?nèi)剂仙戏酱嬖谏陷S向再生區(qū)的情況下，

-或使用除b4c之外的材料，且不包括¹⁰b，通常在使用uns具有明顯較低通量水平的條件的情況下。

根據(jù)一個(gè)變型實(shí)施方案，uns包括容納和支撐中子吸收劑塊體的套筒和緊固到套筒頂部的塞子。

或者，uns包括容納中子吸收劑棒的包裝物和緊固到包裝物的頂部并支撐這些棒的塞子。代替包裝物，可以設(shè)想用于維護(hù)棒的網(wǎng)格。

組件優(yōu)選地包括緊固到護(hù)罩內(nèi)部的部分，在uns的底部形成下軸向止動(dòng)件。

放置在uns中的中子吸收劑可以選自碳化硼(b4c)、鉿(hf)、二硼化鉿(hfb2)、二硼化鈦(tib2)、鐵硼化物(feb)、二氧化鈾(uo2)和稀土元素。

優(yōu)選地，在非密封型uns中使用諸如b4c(碳化硼)、hfb2(二硼化鉿)、tib2(二硼化鈦)、feb(硼化鐵)的氦產(chǎn)生中子吸收劑。

還優(yōu)選地，在密封的uns中使用不產(chǎn)生氦的中子吸收劑，例如二氧化鈾(uo2)、鉿(hf)、稀土元素。

本發(fā)明的另一主題是一種用于操作燃料組件的方法，無(wú)論其是否配備有上述的uns，其中使用與用于拔取uns的夾具相同類(lèi)型，并且優(yōu)選地相同的操作夾具。

本發(fā)明的另一主題是一種為不具備uns的新燃料組件裝備從上述輻射的燃料組件拔取的輻射的uns的方法。

本發(fā)明還涉及如上所述的燃料組件在快中子核反應(yīng)堆中的應(yīng)用。反應(yīng)堆可以是液態(tài)金屬或氣體冷卻的反應(yīng)堆，所述液態(tài)金屬選自鈉、鉛或鉛-鉍。

具體實(shí)施方式

通過(guò)參考以下附圖閱讀通過(guò)非限制性說(shuō)明給出的本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加清楚，其中：

圖1是已經(jīng)在鈉冷卻的sfr核反應(yīng)堆中使用的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃料組件的外部透視圖；

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃料組件的頭部的縱向半橫截面圖，示出了已經(jīng)在“phénix”核反應(yīng)堆中使用的上中子屏蔽(uns)裝置；

圖2a是圖2中組件的uns的橫向截面圖；

圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃料組件的頭部的縱向截面圖，示出了已經(jīng)在“superphénix”核反應(yīng)堆中使用的上中子屏蔽(uns)裝置；

圖3a是圖3中組件的uns的橫向半截面圖；

圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃料組件的頭部的縱向截面圖，示出了作為為“astrid”核反應(yīng)堆設(shè)想的初步版本的上中子屏蔽(uns)裝置；

圖4a是圖4中組件的uns的橫向截面圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性燃料組件的部分縱向截面圖，示出了打算在“astrid”核反應(yīng)堆中使用的上中子屏蔽(uns)裝置；

圖5a是圖5中組件頭部的部分縱向截面圖；

圖5b是圖5中組件頭部的俯視圖；

圖6a至6e是部分縱向截面圖，示出在根據(jù)本發(fā)明的示例性燃料組件(例如圖5至圖5b所示)中操作、插入和鎖定uns的各種步驟；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的燃料組件的護(hù)罩的變型的頭部的縱向橫截面視圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性燃料組件頭部的部分縱向截面圖，示出了打算在“astrid”核反應(yīng)堆中使用的上中子屏蔽(uns)裝置；

圖8a是圖8中的組件頭部的俯視圖，示出了uns的夾持頭部的布置；

圖8b是圖8中的uns的橫向截面圖，示出了uns的吸收元件的布置；

圖9a和9b是部分縱向截面圖，示出在例如圖8至圖8b所示的根據(jù)本發(fā)明的另一示例性燃料組件中鎖定和解鎖uns的兩個(gè)步驟。

為了清楚起見(jiàn)，在圖1至9b中，相同的附圖標(biāo)記已被用于指代燃料組件和上中子屏蔽(uns)裝置的相同元件，而不管它們是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)還是根據(jù)本發(fā)明。

在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“垂直”、“下”、“上”、“底”、“頂”、“之下”和“之上”被理解為相對(duì)于燃料組件，如在核反應(yīng)堆的垂直構(gòu)型中。

已經(jīng)在前文中詳細(xì)描述了與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的圖1至圖4a，因此在下面沒(méi)有評(píng)論。

現(xiàn)在參考圖5，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的燃料組件1，例如其旨在用在astridsfr核反應(yīng)堆中。就根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的意圖用于快中子反應(yīng)堆的燃料組件而言，根據(jù)本發(fā)明的組件1沿著縱向軸線(xiàn)x是伸長(zhǎng)的，并且包括六邊形橫截面的護(hù)罩10，其上部11形成組件的頭部，并且其包含稱(chēng)為uns的中子屏蔽裝置2。組件1的中心部分12包含燃料棒(未示出)。

最后，組件1在護(hù)罩10的延續(xù)部中包括形成組件鼻部的下部13。組件的鼻部13具有圓錐形或圓形的遠(yuǎn)端，以便能夠垂直地插入反應(yīng)堆堆芯的柵板中。組件的鼻部13還包括在其周?chē)膶?dǎo)入其中的孔，用于在組件內(nèi)部循環(huán)鈉。

組件的頭部11在其內(nèi)部包括內(nèi)部通道100，該內(nèi)部通道100由uns2界定為自由的，并且通向本身通向外部的中心孔110(圖5和5a)。組件的頭部11還包括在護(hù)罩10中制造的連續(xù)的內(nèi)部凹槽110和緊固到護(hù)罩10的內(nèi)部的下部支撐部件102。

如圖5至圖6e所示，根據(jù)本發(fā)明的組件的頭部11包括成角度規(guī)則地分布的孔18，每個(gè)孔適于與用于操作組件的夾具的指狀物相互作用，如下面所解釋的。

如圖5至圖6e所示，根據(jù)本發(fā)明的uns2包括通過(guò)中子吸收材料容納碳化硼b4c的塊體21的套筒20。

uns2還包括緊固到套筒20的頂部并將塊體21保持在套筒中的塞子23。

uns2還包括塞子23上方的形成uns頭部的重物24。重物24安裝成相對(duì)于塞子23可自由地平移運(yùn)動(dòng)，但僅在給定的行程中，由肩部231、242形成的塞子23和重物24內(nèi)部的止動(dòng)件彼此相互作用以便一旦行程經(jīng)歷過(guò)就保持它們?cè)谝黄稹Ｖ匚?4具有連續(xù)的內(nèi)部凹槽240，其適于與uns拔取夾具3的指狀物相互作用，如下所述。重物24最后包括三個(gè)固定銷(xiāo)241。

uns2的頭部還包括鎖定指狀物25，其被安裝成能夠圍繞塞子23的固定樞軸銷(xiāo)230樞轉(zhuǎn)，以使得指狀物25在垂直平面中樞轉(zhuǎn)的方式。如圖5b所示，鎖定指狀物25的數(shù)量是三個(gè)，并且以彼此120°分布。不言而喻，指狀物25的數(shù)量可以不同，盡管它們將優(yōu)選地仍然成角度地圍繞冠部24的周邊規(guī)則地分布。每個(gè)指狀物25包括適于與在護(hù)罩10中產(chǎn)生的連續(xù)內(nèi)部凹槽110相互作用的鎖定端250和在所示示例中為長(zhǎng)圓形的通槽251。

根據(jù)本發(fā)明，重物安裝成可以平移地自由移動(dòng)的事實(shí)允許當(dāng)重物24朝向塞子23移動(dòng)時(shí)，每個(gè)固定銷(xiāo)241在狹槽251的內(nèi)部滑動(dòng)，從而導(dǎo)致指狀物25在垂直平面中并且朝向uns2的外部樞轉(zhuǎn)，并且因此指狀物25插入到護(hù)罩10的內(nèi)部凹槽101中，如下所述。然后，通過(guò)銷(xiāo)241擱置在指狀物25上的重物24防止它們朝著uns的內(nèi)部樞轉(zhuǎn)并且將它們鎖定在凹槽101中的適當(dāng)位置。

因此，當(dāng)uns2在燃料組件1中處于其鎖定位置時(shí)，即當(dāng)其如圖5、5a、5b、6c、6d、6e、8、8a、8b和9b所示時(shí)，uns2的下部即套筒20的底部，被緊固在護(hù)罩10內(nèi)部的支撐部件102支撐，從而可以確保uns2側(cè)向保持，并且任何向下的平移運(yùn)動(dòng)被阻擋，并且uns2的上部通過(guò)將指狀物25插入到組件頭部11的凹槽101中而被鎖定就位，即通過(guò)其重物24，這使得可以確保任何向上的平移運(yùn)動(dòng)被阻擋。

有利地，一個(gè)或多個(gè)空心柱26被布置并且被緊固到塞子23并且也穿過(guò)重物24(圖6a至6e)。優(yōu)選地，這些柱26的數(shù)量是三個(gè)，并且以彼此120°分布。不言而喻，柱26的數(shù)量可以不同，盡管它們優(yōu)選成角度地圍繞塞子23的周邊規(guī)則地分布。在塞子23和重物24分離的極端位置，如圖6a所示，所述一個(gè)或多個(gè)柱從重物處突出。

這些空心柱26中的每一個(gè)具有以下功能：

-它在塞子23和重物24之間形成滑動(dòng)連接，以便賦予這兩個(gè)部件之間的相對(duì)平移運(yùn)動(dòng)最大穩(wěn)健性；

-其形成通氣口，允許套筒20充滿(mǎn)鈉和氦從套筒中排出；

-允許下述的拔取夾具3的頭部30在解鎖uns的操作期間機(jī)械地迫使指狀物25樞轉(zhuǎn)。

這里將注意到，在本發(fā)明的上下文中，表述“拔取夾具”用于表示用于通過(guò)重物24夾取uns2的夾具3，因?yàn)樵搳A具不旨在用于將uns2插入反應(yīng)堆容器中組件的其余部分。換句話(huà)說(shuō)，夾具3不旨在用在反應(yīng)堆容器中進(jìn)行該插入操作。

因此，當(dāng)uns2要從組件頭部11解鎖時(shí)，夾具3的頭部30抵靠每個(gè)柱26，以便在重物24和uns2的其余部分之間產(chǎn)生相對(duì)的上升運(yùn)動(dòng)，因此減輕了在鈉中停留后容易看到的機(jī)械性捕獲效果。換句話(huà)說(shuō)，憑借這些柱26，即使在機(jī)械捕獲的情況下也可以確保uns可靠地解鎖。

描述的所有鎖定/解鎖裝置被設(shè)計(jì)成使機(jī)械捕獲的風(fēng)險(xiǎn)最小化。各種裝置的所有運(yùn)動(dòng)都不需要精確的配合，所有部件之間可能會(huì)有大量的動(dòng)作(play)。允許通過(guò)柱26強(qiáng)制最終捕獲的功能允許改進(jìn)解鎖組件的穩(wěn)健性，和因此保證uns從其組件在線(xiàn)拔取，并且因此保證包含根據(jù)本發(fā)明的組件的核反應(yīng)堆的可用性水平。

參考圖6a至6e，現(xiàn)在將按時(shí)間順序描述降低、插入和鎖定uns2到燃料組件1中的步驟，這些步驟通過(guò)拔取夾具3進(jìn)行。

應(yīng)當(dāng)注意的是，如已經(jīng)提到的那樣，夾具不旨在用于在astrid反應(yīng)堆期間將uns2插入到燃料組件1中，而是在容器外部進(jìn)行的安裝操作期間使用。然而，為了描述鎖定/解鎖裝置的操作，描述了使用拔取夾具3將uns插入到組件中。此外，該插入操作可以在反應(yīng)堆容器外部，特別是在外部存儲(chǔ)桶中進(jìn)行，并且與拔取操作相反。

拔取夾具3通過(guò)uns的重物24夾持uns2。拔取夾具3包括頭部30，其中夾持指狀物31被安裝成能夠在垂直平面中樞轉(zhuǎn)，并且?jiàn)A具的頭部30被安裝成相對(duì)于指狀物31可自由平移地運(yùn)動(dòng)。將指狀物31插入重物24的內(nèi)部凹槽240中允許其被夾持，并且頭部3被安裝成相對(duì)于夾具3的其余部分可自由地平移運(yùn)動(dòng)的事實(shí)允許當(dāng)uns2由指狀物31保持時(shí)，在重物24和塞子23之間產(chǎn)生相對(duì)的軸向運(yùn)動(dòng)。

首先進(jìn)行接近和插入的階段，其中夾具3沿組件縱向軸線(xiàn)x將uns2插入組件1中(圖6a)，直到套筒20的底部與緊固到護(hù)罩上的支撐部件102接觸(圖5a和6b)。

夾具3的可自由平移運(yùn)動(dòng)的頭部30垂直向下平移運(yùn)動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，從而在重物24和塞子23之間產(chǎn)生相對(duì)的軸向運(yùn)動(dòng)。然后，分別由重物24的下肩部和塞子23的上肩部形成的止動(dòng)件進(jìn)一步移動(dòng)分開(kāi)。此外，重物24的向下垂直平移運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致指狀物25朝向外部樞轉(zhuǎn)，因?yàn)樵撓蛳逻\(yùn)動(dòng)還使得固定到冠部24的每個(gè)銷(xiāo)241在指狀物25的對(duì)應(yīng)狹槽251中滑動(dòng)。通過(guò)朝向外部樞轉(zhuǎn)，指狀物25插入到護(hù)罩10的內(nèi)部凹槽101中，這防止了uns2在燃料組件1中的任何相對(duì)向上的平移運(yùn)動(dòng)，從而將uns2鎖定就位。

夾具3的頭部30的下降繼續(xù)，直到重物24抵靠塞子23(圖6c)。

然后通過(guò)使指狀物31向內(nèi)部樞轉(zhuǎn)而停止夾持器3的夾持(圖6d)。然后可以從燃料組件1移除夾具3。

最后，夾具3升高，uns2通過(guò)插入并保持在護(hù)罩10的凹槽101中的指狀物25插入并鎖定到燃料組件1中(圖6e)。重物24的重量保證了uns2被保持并鎖定在燃料組件的頭部11中，盡管在運(yùn)行中由冷卻劑施加了上升的液壓推力。

現(xiàn)在將按時(shí)間順序描述用于從燃料組件1解鎖和拔取uns2的步驟。

在鎖定位置，如圖6e所示，重物24和塞子23抵接并且柱26從重物24突出。規(guī)定突起的高度略小于重物24和塞子23之間的最大相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)。

操作夾具3下降直到可平移運(yùn)動(dòng)的頭部30抵靠柱26。

在重物24已經(jīng)被夾具3的樞轉(zhuǎn)指狀物31(即，插入凹槽240中的指狀物)夾持之后，可以相對(duì)于塞子23平移地移動(dòng)重物24，并且因此使鎖定指狀物25朝向內(nèi)部樞轉(zhuǎn)。通過(guò)在狹槽251中滑動(dòng)的銷(xiāo)241使指狀物25樞轉(zhuǎn)。

然后從護(hù)罩10的凹槽101中拔取指狀物25，并且將uns2從燃料組件1的其余部分解鎖。

當(dāng)柱26的上橫向平面到達(dá)與重物24的上橫向平面平齊時(shí)，可平移運(yùn)動(dòng)的頭部30不再能夠產(chǎn)生重物24和塞子23之間的相對(duì)的軸向運(yùn)動(dòng)。

然后只有夾具3的向上平移運(yùn)動(dòng)允許重物24拔取繼續(xù)，直到重物24底部的肩部242抵靠塞子23頂部的肩部231。然后，uns2由夾具3升起，然后從燃料組件1中拔取出來(lái)。

剛剛描述的根據(jù)本發(fā)明的燃料組件1，其具有用于鎖定/解鎖其uns2的連接，允許滿(mǎn)足第四代快中子核反應(yīng)堆(例如astrid)的功能規(guī)范。

然而可以提供其它變型和改進(jìn)，而不脫離本發(fā)明的范圍。

因此，有利的是可以在在燃料組件2中插入和鎖定uns2的步驟期間測(cè)量夾具3的軸向運(yùn)動(dòng)，以保證目標(biāo)鎖定是可操作的。

如圖5至圖6b所示，uns2的各種部件和鎖定部件被設(shè)計(jì)成使鈉流中的壓力損失最小化。這也容易使鎖定更加安全，即保證在核反應(yīng)堆操作期間不存在任何重物24的彈出風(fēng)險(xiǎn)。

拔取夾具3可以不包括可平移運(yùn)動(dòng)的部分。具體來(lái)說(shuō)，在沒(méi)有捕獲的情況下，僅使用夾具提高重物24可以允許鎖定指狀物25旋轉(zhuǎn)，從而解鎖uns2。

關(guān)于通過(guò)其護(hù)罩10對(duì)燃料組件1的實(shí)際操作，代替孔18，可以在護(hù)罩10內(nèi)壁中提供連續(xù)凹槽19，如圖7所示。該連續(xù)凹槽19也適用于與拔取夾具3具有相同操作運(yùn)動(dòng)的操作夾具的指狀物31進(jìn)行相互作用。

關(guān)于uns2的實(shí)際形式，代替容納中子吸收劑塊體21的套筒20，可以提供一種圓柱形包裝物27，該圓柱形包裝物27容納以束形式布置的多個(gè)中子吸收劑棒28，如圖8至圖8b所示。從圖8可以最好地看出，在燃料組件1中的uns2的插入和鎖定位置中，支撐件27的下端270再次抵靠支撐部件102。

在所示示例中，包裝物27具有圓形橫截面，但是其可以具有不同的橫截面，例如特別是六邊形橫截面。

包裝物27的功能之一是保護(hù)棒28，特別是在將uns2從燃料組件1的其余部分拔取過(guò)程中。然而，除了包裝物27之外，還可以設(shè)想其它的無(wú)包裝結(jié)構(gòu)，例如特別是用于保持棒的網(wǎng)格。

代替柱26，可以提供用于牢固地緊固到塞子23并且布置在重物24的周邊上的套圈29。套圈29的上端在解鎖位置中與重物24的上平面平齊(圖9a)，并且在未鎖定位置中突出(圖9b)。軸承套圈29在重物24的周邊上的布置允許在重物24的中心和周邊產(chǎn)生最大的空間，因此限制壓力損失，從而促使鈉流過(guò)冠部24。在重物24的上部中設(shè)置了孔口271，其有利地?cái)?shù)量為3個(gè)并且彼此間隔開(kāi)120°規(guī)則分布(圖8a)。此外，為了使鈉流過(guò)棒28，排氣孔(未示出)被集成到塞子23的上部。

關(guān)于保持棒束的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)想為燃料組件和用于控制sfr反應(yīng)性的組件所開(kāi)發(fā)的各種選項(xiàng)。通常可以在用于燃料組件的裂變棒束的底部中并且通常在用于控制反應(yīng)性的組件的頂部(懸掛的束)設(shè)想用于支撐棒的軌道系統(tǒng)。接下來(lái)，特別是取決于棒環(huán)的數(shù)量及其直徑，特別可以提供：

-如圖8至圖9b所示，與間隔線(xiàn)相關(guān)聯(lián)的圓形橫截面的圓柱形包裝物；

-將所述支撐軌連接到沿著所述棒束定位的一個(gè)或多個(gè)間隔柵格的中心軸；

-環(huán)形環(huán)，其被部署與位于相對(duì)于支撐軌道的另一端的塞子平齊。

引用的參考文獻(xiàn)

[1]:教科書(shū)“réacteursàneutronsrapidesrefroidisausodium”-lestechniquesdel’ingénieurb3171