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反应堆大厅
绝大多数压力管里装载有燃料棒,有时根据实验需要,可插入其他辐照材料,剩下的压力管用以安放控制反应性的控制棒。另外,通过调节排管容器里重水的水位,也可以控制核裂变链式反应的速率和输出功率。在紧急状态下,可以通过快速排空重水,来达到终止裂变反应的目的。
NRX堆芯示意图(图中只画出一根压力管)
装有天然铀的燃料棒,直径3.1厘米、长3.1米,大约55公斤重。燃料棒为双层铝包壳设计:在燃料棒内外层包壳之间,轻水冷却剂以250公斤/秒高速流过,带走裂变反应释放的热量;在燃料棒外包壳与压力管之间,则是一个环形的空气间隙,空气以8公斤/秒的速率流过,以隔绝压力管内由燃料棒产生的高温。
燃料棒和压力管截面示意图
反应堆一共设计有12根填充碳化硼的不锈钢控制棒。只要其中的7根完全插入堆芯,反应堆就会停闭。控制棒通过电磁装置控制,在失电状态下,控制棒将依靠重力下降,在3-5秒内插入堆芯底部。同时,控制棒还设计有气压驱动系统,可以在空气流的作用下快速插入堆芯,或者从底部缓慢地抽出堆芯。
在运行方式上,12根控制棒被分成2组:
一组叫作安全棒,包括4根控制棒,一起上下运动,通过主控室控制台上的1号按钮操作,旁边还布置有每根安全棒的位置指示灯。
另一组为剩下的8根控制棒,由控制系统以自动序列方式提升或插入堆芯,通过2号按钮操作。
控制台上还有一个3号按钮,用以操作控制棒电磁装置。控制气动系统的4号按钮,则位于控制台不远处的墙上。
控制台上的中心控制盘布置图
后来的严重事故,正是由这套控制棒控制系统的故障所引发。
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