(11)	033439 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201592147
(22)	2014.05.01
(51)	G21C 3/08 (2006.01) G21C 3/322 (2006.01) G21C 3/326 (2006.01) G21C 3/328 (2006.01) G21C 21/10 (2006.01) G21C 3/28 (2006.01) G21C 3/58 (2006.01)
(31)	61/821,918; 14/081,056
(32)	2013.05.10; 2013.11.15
(33)	US
(43)	2016.05.31
(86)	PCT/US2014/036437
(87)	WO 2014/182544 2014.11.13
(71)	(73) ТОРИУМ ПАУЭР, ИНК. (US)
(72)	Башкирцев Сергей Михайлович, Морозов Алексей Глебович (RU), Тотмейер Аарон (US)
(74)	Баталин А.В., Фелицына С.Б. (RU)
(54)	ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА

(57) 1. Удлиненный в продольном направлении тепловыделяющий элемент, предназначенный для применения в тепловыделяющей сборке ядерного реактора и содержащий

сердечник, содержащий расщепляющийся материал; и

оболочку, охватывающую сердечник,

при этом отношение осевой длины тепловыделяющего элемента к диаметру цилиндра, который описывает тепловыделяющий элемент, составляет по меньшей мере 20:1,

причем центральная осевая линия, проходящая через центр окружности, которая является проекцией описанного вокруг тепловыделяющего элемента цилиндра на плоскость, перпендикулярную оси тепловыделяющего элемента, смещена от центральной осевой линии, проходящей через центр масс тепловыделяющего элемента.

2. Тепловыделяющий элемент по п.1, который имеет многолепестковый профиль, образующий спиральные ребра, при этом спиральные ребра содержат расщепляющийся материал.

3. Тепловыделяющий элемент по п.2, в котором многолепестковый профиль содержит вогнутые участки между смежными лепестками.

4. Тепловыделяющий элемент по п.1, в котором по меньшей мере одна периферийная сторона оболочки уменьшена в поперечном направлении относительно по меньшей мере одной другой периферийной стороны оболочки.

5. Тепловыделяющий элемент по п.1, в котором центр масс сердечника находится на центральной осевой линии, при этом центр масс оболочки смещен относительно центральной осевой линии.

6. Тепловыделяющая сборка, предназначенная для применения в активной зоне ядерного энергетического реактора и содержащая

каркас, содержащий нижний патрубок, который имеет такую форму и выполнен так, чтобы прикрепляться к внутренней конструкции активной зоны реактора; и

множество удлиненных экструдированных тепловыделяющих элементов, поддерживаемых каркасом, при этом каждый из указанного множества тепловыделяющих элементов содержит

топливный сердечник, содержащий топливный материал, расположенный в матрице из металлического нетопливного материала, причем топливный материал содержит расщепляющийся материал, и

оболочку, окружающую топливный сердечник, при этом каждый из тепловыделяющих элементов имеет многолепестковый профиль, который образует спиральные ребра, причем множество тепловыделяющих элементов обеспечивает весь расщепляющийся материал тепловыделяющей сборки,

при этом каждый из множества тепловыделяющих элементов расположен в различных узлах сеточной структуры, образуемой каркасом, так что подгруппа множества тепловыделяющих элементов расположена по внешнему периметру сеточной структуры,

причем по меньшей мере одна внешняя сторона оболочки, по меньшей мере, на некоторых из тепловыделяющих элементов, расположенных по внешнему периметру сеточной структуры, укорочена в поперечном направлении по сравнению с остальными внешними сторонами оболочки этих тепловыделяющих элементов.

7. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой каркас содержит такой кожух, что все множество тепловыделяющих элементов расположено внутри кожуха, при этом укороченные в поперечном направлении внешние стороны оболочки контактируют с кожухом.

8. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой в поперечном сечении тепловыделяющей сборки, которое является перпендикулярным осевому направлению тепловыделяющих элементов, площадь каждого из топливных сердечников, по меньшей мере, некоторых из тепловыделяющих элементов, расположенных по внешнему периметру сеточной структуры, меньше, чем площадь по меньшей мере одного из топливных сердечников в остальной части данного множества тепловыделяющих элементов.

9. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой каждый из множества тепловыделяющих элементов отделен от соседних тепловыделяющих элементов общим расстоянием между осевыми линиями, при этом диаметр описанного цилиндра каждого из множества тепловыделяющих элементов равен расстоянию между осевыми линиями.

10. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой топливный материал содержит керамический топливный материал, размещенный в матрице из металлического нетопливного материала.

11. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой толщина оболочки на всем протяжении каждого из множества тепловыделяющих элементов составляет по меньшей мере 0,4 мм.

12. Тепловыделяющая сборка по п.6, которая термодинамически спроектирована и физически изготовлена для работы в стандартном наземном ядерном энергетическом реакторе стандартной атомной электростанции, имеющей конструкцию реактора, находившегося в эксплуатации до 2013 г., при этом каркас имеет такую форму и выполнен так, чтобы встраиваться в наземный ядерный энергетический реактор вместо стандартной для указанного реактора тепловыделяющей сборки с оксидом урана.

13. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой спиральные ребра соседних из множества тепловыделяющих элементов имеют возможность периодического входа в контакт друг с другом по осевой длине тепловыделяющих элементов, при этом такой контакт помогает поддерживать расстояния, на которых тепловыделяющие элементы расположены друг относительно друга.

14. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой участок тепловыделяющей сборки, поддерживающий подгруппу удлиненных тепловыделяющих элементов, неотделим от участка тепловыделяющей сборки, поддерживающего остальную часть множества тепловыделяющих элементов.

15. Тепловыделяющая сборка по п.6, в которой сеточная структура определяет матрицу из 17´17 узлов сетки; при этом направляющие трубы занимают узлы сетки, имеющие следующие координаты расположения по рядам и колонкам: 3,6; 3,9; 3,12; 4,4; 4,14; 6,3; 6,15; 9,3; 9,15; 12,3; 12,15; 14,4; 14,14; 15,6; 15,9 и 15,12.