RO132736B1

RO132736B1 - Process for producing radioisotopes using heavy-water nuclear power plant

Info

Publication number: RO132736B1
Application number: RO201701157A
Authority: RO
Inventors: William Henry Cooper
Original assignee: Framatome Gmbh
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2021-04-29
Also published as: AR105081A1; RO132736A2; CA2986976A1; CA2986976C; CA2895622A1; CN107710333A; CN117079853A; WO2016207054A1

Description

Prezenta dezvăluire se referă, în general, la radioizotopi și, mai specific, la un procedeu de realizare a surselor de radioizotopi utilizând o centrală nucleară de tipul cu apă grea.The present disclosure relates generally to radioisotopes and, more specifically, to a process for making radioisotope sources using a heavy water nuclear power plant.

Radioizotopii sunt utilizați în diverse domenii, cum ar fi industrie, cercetare, agricultură și medicină. Radioizotopii artificiali sunt produși în mod obișnuit prin expunerea unui material țintă adecvat la fluxul de neutroni într-un ciclotron sau într-un reactor nuclear de cercetare pentru un timp adecvat. Locațiile de iradiere din reactoarele nucleare de cercetare sunt costisitoare și vor deveni și mai limitate în viitor datorită închiderii reactoarelor datorită vechimii. Molibdenul-99 (Mo-99) este deosebit de util în domeniul medical și se dorește să se ofere locații de producție alternative pentru Mo-99 și alți radioizotopi.Radioisotopes are used in various fields, such as industry, research, agriculture and medicine. Artificial radioisotopes are typically produced by exposing a suitable target material to the neutron flux in a cyclotron or in a nuclear research reactor for an appropriate time. Irradiation locations in nuclear research reactors are expensive and will become even more limited in the future due to the closure of reactors due to age. Molybdenum-99 (Mo-99) is particularly useful in the medical field and is intended to provide alternative production locations for Mo-99 and other radioisotopes.

EP 2 093 773 A2 prezintă un sistem de generare a radionuclizilor, în care radioizotopii pe termen scurt având aplicații medicale sunt generați prin fisiune nucleară într-un reactor nuclear cu apă ușoară, comercial. Tuburile de instrumentație existente, din interiorul limitei de presiune a vasului reactor și din bucla cu agent de răcire primar, utilizate în mod convențional pentru găzduirea detectoarelor de neutroni, sunt utilizate pentru generarea radionuclizilor în timpul funcționării normale a reactorului. Țintele sferice sunt împinse liniar în și scoase din tuburile de instrumentație. în timp ce profilul axial al fluxului de neutroni al miezului reactorului este considerat a fi cunoscut sau calculabil, poziția optimă și cantitatea de timp de expunere a țintelor în miezul reactorului sunt determinate pe baza cel puțin a acestui parametru. Pentru deplasarea și menținerea țintelor poate fi utilizat un sistem de antrenare cu roți dințate, un acționator sau o transmisie pneumatică. Un sistem automat de control al fluxului menține sincronizarea între toate subsistemele acestui sistem de măsurare cu bilă.EP 2 093 773 A2 discloses a radionuclide generation system, in which short-term radioisotopes with medical applications are generated by nuclear fission in a commercial light water nuclear reactor. Existing instrumentation tubes, within the reactor vessel pressure limit and in the primary coolant loop, conventionally used to house neutron detectors, are used to generate radionuclides during normal reactor operation. The spherical targets are pushed linearly in and out of the instrumentation tubes. While the axial neutron flux profile of the reactor core is considered to be known or calculable, the optimal position and amount of target exposure time in the reactor core are determined based on at least this parameter. A gear drive system, an actuator or a pneumatic transmission can be used to move and maintain the targets. An automatic flow control system maintains synchronization between all subsystems of this ball metering system.

Sisteme similare sunt cunoscute, de asemenea, din brevetele US 8 842 798 B2 și US 2013/0170927 A1, care descriu în mod specific mai multe exemple de realizare a sistemului de antrenare (trasee și mecanisme de transport pentru ținte), de exemplu, bazate pe un sistem TIP existent (sondă traversând miezul la interior) în interiorul limitei de presiune a vasului reactor cu apă ușoară. O componentă, precum o supapă opritor sau o supapă de închidere, poate fi utilizată în legătură cu distribuirea țintelor în anumite momente de timp și într-o manieră particulară. US 2013/0315361 A1 sugerează o supapă pentru etanșarea unei baze a unui tub de instrumentație. Sunt prevăzute trasee alternative pentru a păstra accesul la mecanismele de indexare a tuburilor TIP existente sau pentru a oferi direcționarea alternativă către destinațiile dorite din interiorul limitei de presiune a vasului reactorului. în US 2013/0177126 A1 este prezentat un ansamblu de reținere care include o structură de restricționare ca o furcă pentru mișcarea selectivă de blocare a țintelor de iradiere pe un traseu și/sau în/din tuburile de instrumentație.Similar systems are also known from US Pat. Nos. 8,842,798 B2 and US 2013/0170927 A1, which specifically describe several embodiments of the drive system (routes and transport mechanisms for targets), for example, based on on an existing TIP system (probe passing through the core inside) within the pressure limit of the light water reactor vessel. A component, such as a shut-off valve or a shut-off valve, can be used in connection with the distribution of targets at certain times and in a particular manner. US 2013/0315361 A1 suggests a valve for sealing a base of an instrumentation tube. Alternative routes are provided to maintain access to existing TIP tube indexing mechanisms or to provide alternative targeting to desired destinations within the reactor vessel pressure limit. U.S. Pat. No. 2013/0177126 A1 discloses a restraint assembly that includes a fork-like restraint structure for the selective blocking movement of irradiation targets on a path and / or in / from the instrumentation tubes.

Densitatea fluxului de neutroni din miezul unor reactoare nucleare comerciale este măsurată, printre altele, prin introducerea unor sonde sferice solide (aero-bile) ale unui sistem de măsurare cu bilă în tuburi de instrumentație care trec prin miezul reactorului, folosind gaz sub presiune pentru antrenarea aero-bilelor. Acest sistem de măsurare cu bilă este descris, de exemplu, în brevetul US 3263081.The neutron flux density in the core of commercial nuclear reactors is measured, inter alia, by the introduction of solid spherical probes (aero-balls) of a ball measuring system into instrumentation tubes passing through the reactor core, using pressurized gas to drive aero-balls. This ball measuring system is described, for example, in US Pat. No. 3,266,881.

Este prevăzut un procedeu de realizare a radioizotopilor utilizând un reactor cu apa grea sau o centrală nucleară de tipul cu apă grea. Invenția se bazează pe descoperirea că centralele nucleare existente sau viitoare, al căror scop principal este/va fi generarea de energie electrică, pot fi utilizate pentru producerea radioizotopilor. Exemplul de realizare preferat utilizează un reactor cu apă grea sub presiune de tip CANDU (CANada Deuteriu Uraniu).A process for making radioisotopes using a heavy water reactor or a heavy water type nuclear power plant is provided. The invention is based on the discovery that existing or future nuclear power plants, whose main purpose is / will be the generation of electricity, can be used for the production of radioisotopes. The preferred embodiment uses a CANDU (CANada Deuterium Uranium) heavy water reactor.

RO 132736 Β1RO 132736 Β1

Acest procedeu include introducerea țintelorîntr-un moderator de apă grea al reacto- 1 rului cu apă grea printr-un tub de ghidare într-o gură din puntea cu mecanism de reactivitate a reactorului cu apă grea. Reactorul cu apă grea funcționează pentru iradierea țintelor pentru 3 a transforma țintele într-un radioizotop. Procedeul include apoi îndepărtarea radioizotopului prin puntea cu mecanism de reactivitate. 5This method includes introducing the targets into a heavy water reactor of the heavy water reactor through a guide tube into a mouth in the bridge with the reactivity mechanism of the heavy water reactor. The heavy water reactor works to irradiate the targets to 3 turn the targets into a radioisotope. The process then includes removing the radioisotope through the reactivity mechanism bridge. 5

De asemenea, este prevăzut un reactor nuclear cu apă grea. Reactorul nuclear cu apă grea include o incintă a miezului de reactor; o multitudine de tuburi de presiune în incinta 7 miezului de reactor, incluzând fascicule de combustibil, agent de răcire primar pentru apa grea care curge din exteriorul incintei miezului de reactor prin multitudinea de tuburi de pre- 9 siune, incinta miezului de reactor incluzând moderatorul de apă grea separat de multitudinea de tuburi de presiune; și o punte cu mecanism de reactivitate poziționată deasupra incintei 11 miezului de reactor, puntea cu mecanismul de reactivitate incluzând o gură care se extinde prin aceasta, gura găzduind un tub de ghidare care include ținte configurat pentru a trans- 13 forma țintele într-un radioizotop după expunerea la radiația emisă de fasciculele de combustibil. Reactorul nuclear cu apă grea poate include un reactor cu tub de presiune care este 15 limita de presiune a buclei de agent de răcire primar cu o multitudine de tuburi de presiune (denumite și canale de combustibil) în miez incluzând fascicule de combustibil. Agentul de 17 răcire primar al apei grele curge din conductele de alimentare prin tuburile de presiune. Vasul calandria conține moderatorul de apă grea și se află în afara limitei de presiune a buclei de 19 agent de răcire primar. Centrala nucleară include, de asemenea, o punte cu mecanism de reactivitate poziționată deasupra incintei miezului reactorului cu tuburi de presiune. Puntea 21 cu mecanism de reactivitate include o gură care se extinde prin aceasta. Gura găzduiește un nou tub de ghidare care include ținte configurate pentru a transforma țintele într-un 23 radioizotop după expunerea la radiația emisă de fasciculele de combustibil. Noul tub de ghidare formează o limită de presiune cu sistemul moderator cu temperatură și presiune mai 25 scăzute și nu cu bucla cu agent de răcire primar cu presiune și temperatură ridicate care conține fasciculele de combustibil. 27A heavy water nuclear reactor is also provided. The heavy water nuclear reactor includes a reactor core enclosure; a plurality of pressure tubes inside the reactor core 7, including fuel bundles, primary coolant for heavy water flowing from outside the reactor core enclosure through the plurality of pressure tubes, the reactor core enclosure including the moderator heavy water separated from the multitude of pressure tubes; and a reactivity mechanism deck positioned above the reactor core chamber 11, the reactivity mechanism deck including a mouth extending therewith, the mouth housing a guide tube that includes targets configured to transform the targets into a radioisotope. after exposure to radiation emitted by the fuel beams. The heavy water nuclear reactor may include a pressure tube reactor that is the pressure limit of the primary coolant loop with a plurality of pressure tubes (also called fuel channels) in the core including fuel bundles. The primary heavy water coolant flows from the supply lines through the pressure tubes. The calender vessel contains the heavy water moderator and is outside the loop pressure limit of 19 primary coolant. The nuclear power plant also includes a bridge with a reactivity mechanism positioned above the enclosure of the reactor core with pressure tubes. Bridge 21 with reactivity mechanism includes a mouth extending therefrom. The mouth houses a new guide tube that includes targets configured to turn the targets into a radioisotope after exposure to radiation emitted by the fuel beams. The new guide tube forms a pressure limit with the moderator system with lower temperature and pressure and not with the loop with primary coolant with high pressure and temperature containing the fuel beams. 27

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenție constă în producerea unei cantități semnificative de radioizotopi în timpul funcționării normale a unui reactor cu apă 29 grea, fără impact semnificativ asupra riscului operațional.The technical problem solved by the present invention is the production of a significant amount of radioisotopes during the normal operation of a heavy water reactor, without significant impact on operational risk.

Soluția oferită de prezenta invenție la această problemă se realizează prin oferirea 31 unui procedeu de realizare a surselor de radioizotopi utilizând un reactor cu apă grea și respectiv, printr-un reactor nuclear cu apă grea. Se oferă o modalitate de introducere și 33 extragere a țintelor într-o centrală nucleară de tipul cu apă grea care poate fi realizată în timpul funcționării centralei. Un tub de ghidaj este prevăzut în moderator, o zonă care este în 35 afara tuburilor de presiune ale buclei de agent de răcire primar, care este separat de fasciculele de combustibil. 37The solution provided by the present invention to this problem is achieved by providing a process for making radioisotope sources using a heavy water reactor and a heavy water nuclear reactor, respectively. It provides a way to introduce and extract targets in a heavy water type nuclear power plant that can be carried out during the operation of the plant. A guide tube is provided in the moderator, an area that is outside the pressure tubes of the primary coolant loop, which is separated from the fuel bundles. 37

Avantajele invenției în raport cu stadiul tehnicii sunt:The advantages of the invention in relation to the prior art are:

- procedeul și reactorul conform invenției permit producerea unei cantități semnifi- 39 cative de radioizotopi utilizând un reactor cu apă grea sau un reactor nuclear de tipul cu apă grea, ce poate înlocui producția prin reactoarele de cercetare costisitoare sau limitată din 41 cauza închiderii reactoarelor învechite;- The process and reactor according to the invention allow the production of a significant amount of radioisotopes using a heavy water reactor or a nuclear reactor of the heavy water type, which can replace production by expensive or limited research reactors due to the shutdown of obsolete reactors;

- producerea de radioizotopi are loc în timpul funcționării normale a centralelor 43 nucleare; iradierea țintelor se face cu un flux de neutroni generat de reactorul cu apă grea în funcționare, fără impact semnificativ asupra riscului operațional; 45- the production of radioisotopes takes place during the normal operation of nuclear power plants; the irradiation of the targets is done with a neutron flux generated by the heavy water reactor in operation, without significant impact on the operational risk; 45

- reactorul nuclear cu apă grea conține cel puțin o gură de moderator, care la rândul ei găzduiește un tub de ghidare incluzând ținte configurate pentru a transforma țintele într-un 47 radioizotop după expunerea la radiația emisă de fasciculele de combustibil;- the heavy water nuclear reactor contains at least one moderator mouth, which in turn houses a guide tube including targets configured to transform the targets into a radioisotope after exposure to radiation emitted by the fuel beams;

RO 132736 Β1RO 132736 Β1

- ca un avantaj suplimentar, utilizarea gurilor de vizitare existente sau a altor guri de rezervă pentru a furniza ținte nu necesită îndepărtarea vreunui echipament care este frecvent utilizat în timpul funcționării centralei și, astfel, nu necesită modificări semnificative ale reactorului pentru a produce radioizotopi.- as an added advantage, the use of existing manholes or other spare mouths to provide targets does not require the removal of any equipment that is frequently used during plant operation and thus does not require significant reactor modifications to produce radioisotopes.

Prezenta invenție este descrisă mai jos cu referire la următoarele desene, în care:The present invention is described below with reference to the following drawings, in which:

- fig. 1, prezintă un ansamblu reactor CAN DU6 obișnuit care ar iradia țintele în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenții;- fig. 1 shows an ordinary CAN DU6 reactor assembly that would irradiate targets in accordance with an embodiment of the present invention;

- fig. 2, prezintă o vedere laterală în secțiune transversală parțială a unui vas calandria al reactorului cu apă grea prezentat în fig. 1;- fig. 2 shows a partial cross-sectional side view of a heavy water reactor calender vessel shown in FIG. 1;

- fig. 3, prezintă o vedere de sus a unui CANDU6 obișnuit al reactorului cu apă grea prezentat în fig. 1, care prezintă locațiile gurilor de vizitare, ilustrând schematic locațiile unităților de control al reactivității dintr-o punte de mecanisme de reactivitate poziționată deasupra vasului calandria;- fig. 3 is a top view of an ordinary heavy water reactor CANDU6 shown in FIG. 1, which shows the locations of the manholes, schematically illustrating the locations of the reactivity control units from a reactivity mechanism deck positioned above the calender vessel;

- fig. 4, prezintă o vedere de căpătă unui CANDU6 obișnuit al reactorului cu apă grea prezentat în fig. 1, care prezintă locația gurii de vizitare;- fig. 4 shows a top view of an ordinary CANDU6 of the heavy water reactor shown in FIG. 1, which shows the location of the manhole;

- fig. 5, prezintă o punte cu mecanismele de reactivitate ale unui CANDU6 obișnuit al reactorului cu apă grea prezentat în fig. 1, care prezintă locația gurii de vizitare;- fig. 5 shows a bridge with the reactivity mechanisms of a conventional heavy water reactor CANDU6 shown in FIG. 1, which shows the location of the manhole;

- fig. 6, prezintă o vedere de capăt a unui CANDU6 obișnuit al reactorului cu apă grea prezentat în fig. 1, arătând locația gurii de vizitare cu un nou tub de ghidare a producției de radioizotopi pe poziție, în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenții;- fig. 6 is an end view of an ordinary heavy water reactor CANDU6 shown in FIG. 1, showing the location of the manhole with a new radioisotope production guide tube in place, in accordance with an embodiment of the present invention;

- fig. 7, prezintă noul ansamblu de tub de ghidare a radioizotopilor prezentat în fig.- fig. 7 shows the new radioisotope guide tube assembly shown in FIG.

6, cu vederi mărite ale porțiunilor acestuia;6, with enlarged views of its portions;

- fig. 8, prezintă secțiuni ale distribuitorului, tubului cu bilă și detaliile tubului de limitare a presiunii ale noului ansamblu de tuburi de ghidare a radioizotopilor, prezentat în fig. 7;- fig. 8, shows sections of the distributor, the ball tube and the details of the pressure limiting tube of the new set of radioisotope guide tubes, shown in fig. 7;

- fig. 9, prezintă o vedere în secțiune a porțiunii inferioare de pe noul ansamblu de tub de ghidare a producției de radioizotopi, prezentat în fig. 7;- fig. 9, shows a sectional view of the lower portion of the new radioisotope production guide tube assembly, shown in FIG. 7;

- fig. 10, prezintă o densitate tipică a fluxului de neutroni a miezului CANDU;- fig. 10 shows a typical neutron flux density of the CANDU core;

- fig. 11, prezintă o secțiune transversală pentru capturarea de neutroni în Mo-98 prezentând vârfuri de rezonanță.- fig. 11, shows a cross section for neutron capture in Mo-98 showing resonance peaks.

Centralele nucleare de tipul cu apă grea, în special reactoarele cu apă grea sub presiune CANDU, au un flux foarte ridicat de neutroni termici și un flux de neutroni epi-termic de nivel ridicat pe o gamă largă de rezonanță care este capabilă să activeze ținte non-uraniu cu captură de neutroni. O astfel de captură de neutroni reduce considerabil deșeul creat pentru obținerea radioizotopilor și are capacitatea de a produce cantități semnificative de radioizotopi, cum ar fi Mo-99, pentru a înlocui producția de la reactoarele de cercetare îmbătrânite atunci când acestea sunt retrase.Heavy water nuclear power plants, especially CANDU pressurized heavy water reactors, have a very high thermal neutron flux and a high level epi-thermal neutron flux over a wide resonance range that is capable of activating non-thermal targets. -Uranium with neutron capture. Such neutron capture significantly reduces the waste created to obtain radioisotopes and has the capacity to produce significant amounts of radioisotopes, such as Mo-99, to replace production from aged research reactors when they are withdrawn.

Au fost realizate mai multe studii privind modificarea fasciculelor de combustibil CANDU conținute în tuburile de presiune ale buclei de agent de răcire primar, în primul rând pentru a include țintele de iradiere care permit producerea de izotopi. Aceasta implică utilizarea mașinilor de alimentare cu combustibil în linie pentru a introduce și a extrage fasciculele de combustibil modificat, care creează riscuri operaționale pentru reactor, deoarece funcțiile de alimentare cu combustibil prevăd restricții asupra unităților de operare și pot crește riscul unei declanșări a reactorului din cauza unor evenimente inadecvate. Utilizarea fasciculelor de combustibil modificate necesită, de asemenea, modificări substanțiale în proiectarea centralei pentru a aborda fasciculul de combustibil modificat și pentru a scoate fasciculul de combustibil din baia de combustibil consumat pentru extracția izotopilor.Several studies have been performed on the modification of CANDU fuel bundles contained in the pressure tubes of the primary coolant loop, primarily to include irradiation targets that allow the production of isotopes. This involves the use of in-line fueling machines to introduce and extract the modified fuel bundles, which create operational risks for the reactor, as the fueling functions provide restrictions on the operating units and may increase the risk of a reactor start-up due to inappropriate events. The use of modified fuel beams also requires substantial changes in the design of the plant to address the modified fuel beam and to remove the fuel beam from the fuel bath consumed for isotope extraction.

RO 132736 Β1RO 132736 Β1

Fig.1 prezintă un ansamblu tipic de reactor CANDU6 în conformitate cu un exemplu 1 de realizare a prezentei invenții. în acest exemplu de realizare, acesta este un reactor cu apă grea sub presiune CANDU, dar în alte exemple de realizare poate fi un alt tip de reactor cu 3 apă grea. Ansamblul tipic de reactor CANDU6 are limite de presiune separate clasificate drept bucla de răcire primară în care este conținut combustibilul, moderatorul care 5 încetinește neutronii, care este un sistem separat, izolat de bucla de răcire primară și scutul de capăt care asigură ecranarea radiației și susține canale de combustibil ale buclei de răcire 7 primare. Componentele buclei de răcire primare prezentate în fig. 1 constau din racordurile de capăt ale canalelor de combustibil 10 și conductele de alimentare 11. Componentele sis- 9 ternului moderator prezentate în fig.1 sunt vasul calandria 1, carcasa vasului calandria 2, tuburile calandria 3, filtrul de admisie-evacuare 8, ieșirea moderatorului 12, conducta de 11 admisie a moderatorului 13, conducta până la rezervorul capului de expansiune al moderatorului 18, conductele de descărcare din moderator 20, discul de rupere 21, duzele vasului 13 calandria pentru unitățile de control al reactivității 22 și placa de tuburi calandria 29. Scutul de capăt include inelul încorporat în scutul de capăt 4, placa de tuburi de alimentare 5, tubul 15 grătarului scutului de capăt 6, țevile de răcire ale scutului de capăt 7 și protecția bilei din oțel 9. Gurile care penetrează sistemul moderator includ gurile pentru unitățile de detectare a 17 fluxului orizontal și unitățile de injecție a lichidului 14, camerele de ioni 15, gurile de vizitare 23, unitatea de oprire 24, unitatea de reglare 25, unitatea absorbitor de control 26, unitatea 19 de control a zonei de lichid 27 și unitatea detector de flux vertical 28. Ansamblul este găzduit într-un perete boltă al reactorului din beton 17, cu plăci de ecranare 19, iar întregul ansamblu 21 este protejat împotriva evenimentelor seismice cu elemente de fixare la cutremur 16.Fig. 1 shows a typical CANDU6 reactor assembly according to an embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, this is a CANDU pressurized heavy water reactor, but in other embodiments it may be another type of heavy water reactor. The typical CANDU6 reactor assembly has separate pressure limits classified as the primary cooling loop containing the fuel, the neutron-slowing moderator 5, which is a separate system, isolated from the primary cooling loop, and the end shield which provides radiation shielding and supports 7 primary cooling loop fuel channels. The components of the primary cooling loop shown in FIG. 1 consist of the end connections of the fuel channels 10 and the supply pipes 11. The components of the moderating tank 9 shown in fig.1 are the calender vessel 1, the calender vessel housing 2, the calender tubes 3, the intake-exhaust filter 8, the outlet of the moderator 12, the inlet pipe 11 of the moderator 13, the pipe to the expansion head tank of the moderator 18, the discharge pipes of the moderator 20, the rupture disc 21, the nozzles of the vessel 13 calender for reactivity control units 22 and the tube plate 29. The end shield includes the ring embedded in the end shield 4, the feed tube plate 5, the end shield grille tube 15, the end shield cooling pipes 7 and the steel ball guard 9. The holes penetrating the moderator system include openings for horizontal flow detection units 17 and liquid injection units 14, ion chambers 15, manholes 23, stop unit e 24, control unit 25, control absorber unit 26, liquid zone control unit 19 and vertical flow detector unit 28. The assembly is housed in a vaulted wall of the concrete reactor 17, with shielding plates 19 , and the entire assembly 21 is protected against seismic events with earthquake fasteners 16.

Carcasa miezului de reactor prezentată în fig. 1 este sub forma unui vas calandria 1, 23 care este delimitat de o carcasă cilindrică orizontală 2. O multitudine de tuburi calandria 3 sunt găzduite în interiorul carcasei vasului calandria 2. Apa grea din moderator curge în și 25 din volumul interior al vasului calandria 1 prin conductele 12, 13 delimitate între suprafața interioară a carcasei 2 a vasului calandria, suprafețele exterioare ale tuburilor calandria 3 și 27 placa de tuburi calandria 29. Bucla cu agent de răcire primar, care conține fasciculele de combustibil, este separată fizic și curge de la conductele de alimentare 11, prin racordul de 29 capăt al canalului de combustibil 10 și în jos la tubul de presiune (cunoscut și drept canalul de combustibil care conține fasciculul de combustibil) și în afara racordului de capăt opus al 31 canalului de combustibil 10 și în conducta de alimentare 11 opusă. Așa cum este prezentat schematic în vederea în secțiune transversală parțială din fig.2, moderatorul de apă grea 33 este conținut în interiorul volumului delimitat între suprafața interioară a carcasei 2 a vasului calandria, suprafețele exterioare ale tuburilor calandria 3 și placa de tuburi calandria 29. 35The reactor core housing shown in FIG. 1 is in the form of a calender vessel 1, 23 which is delimited by a horizontal cylindrical housing 2. A plurality of calender tubes 3 are housed inside the housing of the calender vessel 2. The heavy water in the moderator flows into and 25 of the inner volume of the calender vessel 1 through the pipes 12, 13 delimited between the inner surface of the housing 2 of the calender vessel, the outer surfaces of the calender tubes 3 and 27 the plate of the calender tubes 29. The loop with primary coolant, which contains the fuel bundles, is physically separated and flows from supply lines 11, through the 29 end connection of the fuel channel 10 and down to the pressure tube (also known as the fuel channel containing the fuel beam) and outside the opposite end connection of the 31 fuel channel 10 and in opposite supply line 11. As shown schematically in the partial cross-sectional view of Fig. 2, the heavy water moderator 33 is contained within the volume delimited between the inner surface of the housing 2 of the calender vessel, the outer surfaces of the calender tubes 3 and the calender tube plate 29. 35

Fiecare tub calandria 3 înconjoară un tub de presiune (cunoscut și drept canal de combustibil) 44 care găzduiește o multitudine de fascicule de combustibil 51 în acesta. Tuburile 37 calandria 3, împreună cu un spațiu inelar umplut cu gaz 48 menținut de distanțierele elastice cu manșetă 46, asigură un tampon între tuburile de presiune 44 și apa grea din moderator 39 astfel încât agentul de răcire primar al apei grele încălzite în tuburile de presiune 44 nu fierbe în moderatorul de apă grea. Agentul de răcire primar curge în tuburile de presiune 44 dintr-o 41 ramură rece al unei bucle de agent de răcire primar dintr-o conductă de alimentare 11 într-un racord de capăt 10 și curge pentru a primi căldură de la fasciculele de combustibil 51, apoi 43 iese din tuburile de presiune 44 la racordul de capăt opus 10 și în afara conductei de alimentare 1 la o ramură fierbinte a buclei de agent de răcire primar pentru a curge printr-un 45 generator de abur situat în aval în ramura fierbinte. Dopurile de închidere 52 se află pe fiecare racord de capăt 10 pentru a permite alimentarea directă. 47Each calender tube 3 surrounds a pressure tube (also known as a fuel channel) 44 which houses a plurality of fuel bundles 51 therein. The tubes 37 calender 3, together with an annular space filled with gas 48 maintained by the elastic spacers with the cuff 46, provide a buffer between the pressure tubes 44 and the heavy water in the moderator 39 so that the primary coolant of the heavy water heated in the pressure tubes 44 does not boil in the heavy water moderator. The primary coolant flows into the pressure tubes 44 of a cold branch 41 of a primary coolant loop in a supply line 11 into an end connection 10 and flows to receive heat from the fuel bundles 51 , then 43 exits the pressure tubes 44 to the opposite end connection 10 and out of the supply line 1 to a hot branch of the primary coolant loop to flow through a steam generator 45 downstream into the hot branch. The closing plugs 52 are located on each end connection 10 to allow direct supply. 47

RO 132736 Β1RO 132736 Β1

Referindu-ne din nou la fig. 1, aceasta include suplimentar conducte de admisie de la moderatorul 13 pentru furnizarea de apă răcită de la un circuit principal moderator, conducte de evacuare din moderator 12 pentru furnizarea de apă încălzită în moderator înapoi la circuitul principal moderator pentru conductele de răcire și descărcare de presiune 20 pentru reducerea presiunii din interiorul carcasei vasului calandria 2. O multitudine de unități de detectare a fluxului de neutroni 14, care se extind orizontal, se extind orizontal prin vasul calandria 1 pentru a monitoriza fluxul de neutroni în vasul calandria 1 în timpul funcționării reactorului. Prin miez se extind vertical o multitudine de unități de control al reactivității.Referring again to FIG. 1, it includes additional inlet pipes from the moderator 13 for the supply of cooled water from a main moderator circuit, exhaust pipes from the moderator 12 for the supply of heated water in the moderator back to the main circuit moderator for the cooling and pressure relief pipes 20 for reducing the pressure inside the housing of the calender vessel 2. A plurality of neutron flux detection units 14, which extend horizontally, extend horizontally through the calender vessel 1 to monitor the neutron flux in the calender vessel 1 during reactor operation. A plurality of reactivity control units extend vertically through the core.

Fig. 3 prezintă o vedere plană de sus care ilustrează schematic locațiile unităților de control al reactivității într-o punte de mecanisme de reactivitate 45 poziționată deasupra vasului calandria 1. Puntea de mecanisme de reactivitate cuprinde toate unitățile de control al reactivității care se extind sub puntea mecanismului de reactivitate și penetrează vasul calandria 1 pe deasupra. Din fig. 1, unitățile de control al reactivității includ unitățile de detectare a fluxului de neutroni 28 care se extind vertical, unitățile de control al zonei de lichid 27, unitățile de reglare 25, unitățile absorbitor de control 26 și unitățile de oprire a reactorului 24, care toate trebuie să fie disponibile și capabile să funcționeze în timpul operațiunii. Pe lângă unitățile de control al reactivității, puntea mecanismului de reactivitate 45 include de asemenea două guri de vizitare 23 care se extind prin aceasta. O primă gură de vizitare 49, adică o gură de inspectare a fluxului ridicat, este aliniată cu o regiune de flux ridicat a miezului reactorului, iar o a doua gură de vizitare 50, adică o gură de inspectare a fluxului redus, este aliniată cu o regiune de flux scăzut a miezului de reactor. Gurile de vizitare 49, 50 sunt utilizate în timpul inspectării periodice pentru a monitoriza coroziunea și uzura reactorului în două regiuni expuse unor niveluri diferite de flux neutronic.FIG. 3 shows a top plan view schematically illustrating the locations of the reactivity control units in a reactivity mechanism deck 45 positioned above the calender vessel 1. The reactivity mechanism deck comprises all reactivity control units extending below the deck of the reactor mechanism. reactivity and penetrates the calender vessel 1 on top. From fig. 1, reactivity control units include vertically expanding neutron flux detection units 28, liquid zone control units 27, control units 25, control absorber units 26, and reactor shutdown units 24, all of which must be available and able to operate during the operation. In addition to the reactivity control units, the reactivity mechanism deck 45 also includes two manholes 23 extending therewith. A first manhole 49, i.e. a high flow inspection mouth, is aligned with a high flow region of the reactor core, and a second manhole 50, i.e. a low flow inspection mouth, is aligned with a region low flow of reactor core. The manholes 49, 50 are used during the periodic inspection to monitor the corrosion and wear of the reactor in two regions exposed to different levels of neutron flux.

Fig. 4 prezintă o vedere laterală în secțiune transversală, care ilustrează poziționarea punții mecanismelor de reactivitate 45 deasupra vasului calandria 1 cu locația gurii de vizitare 23. O mufă existentă 53 este pe poziție în gura de vizitare pentru a permite introducerea unui tub de ghidare pentru a monitoriza fluxul de neutroni în timpul pornirii inițiale a reactorului atunci când este introdus combustibil nou în reactor. Un tub de ghidare din aluminiu este prevăzut în mod obișnuit cu detectoare de fluorură de bariu care au o sensibilitate foarte ridicată la fluxul de neutroni. Odată ce reactorul este pornit și fluxul de neutroni este detectat de către detectorul de fluorură de bariu, tubul de ghidare din aluminiu este îndepărtat. Lăsarea tubului de ghidare din aluminiu în timpul funcționării normale ar conduce la deteriorarea permanentă. După pornirea inițială, sunt disponibile gurile de vizitare pentru introducerea tuburilor de ghidare pentru producția de radioizotopi.FIG. 4 shows a cross-sectional side view illustrating the positioning of the reactivity mechanism deck 45 above the calender vessel 1 with the location of the manhole 23. An existing plug 53 is positioned in the manhole to allow the insertion of a guide tube to monitor neutron flux during the initial start-up of the reactor when new fuel is introduced into the reactor. An aluminum guide tube is typically provided with barium fluoride detectors that have a very high sensitivity to neutron flux. Once the reactor is turned on and the neutron flux is detected by the barium fluoride detector, the aluminum guide tube is removed. Leaving the aluminum guide tube during normal operation would lead to permanent damage. After initial start-up, manholes are available for inserting guide tubes for radioisotope production.

Fig. 5 prezintă puntea cu mecanismele de reactivitate 45 cu locația gurii de vizitare 23, precum și locația relativă față de unitatea de închidere 24, unitatea de reglare 25, unitatea absorbitor de control 26, unitatea de control a zonei de lichid 27 și unitățile detector de flux vertical 28.FIG. 5 shows the bridge with the reactivity mechanisms 45 with the location of the manhole 23, as well as the relative location to the closure unit 24, the control unit 25, the control absorber unit 26, the liquid area control unit 27 and the flow detector units vertical 28.

Fig. 6 prezintă o vedere laterală în secțiune transversală, care ilustrează poziționarea punții mecanismelor de reactivitate deasupra vasului calandria cu poziția gurii de vizitare 23. O mufă 53 existentă este pe poziție în gura de vizitare pentru a permite introducerea unui tub de ghidare, iar noul tub de ghidare a producției de radioizotopi 30 este prezentat inserat.FIG. 6 shows a cross-sectional side view illustrating the positioning of the reactivity mechanism deck above the calender vessel with the position of the manhole 23. An existing plug 53 is in position in the manhole to allow the introduction of a guide tube and the new tube Guide to the production of radioisotopes 30 is shown inserted.

Fig. 7 prezintă întregul ansamblu de tub de ghidare a producției de radioizotopi 30, incluzând distribuitoarele 36, peretele despărțitor 31 și flanșa superioară 32. Secțiunea superioară este un tub gol solid 33 cu un manșon de susținere 34 poziționat la mijloc. în acest exemplu de realizare, secțiunea de fund este perforată cu o multitudine de orificii 35 care se extind radial, pentru a permite apei din moderator să curgă în și din tubul de ghidare 30 de-aFIG. 7 shows the entire radioisotope production guide tube assembly 30, including the distributors 36, the partition wall 31 and the upper flange 32. The upper section is a hollow solid tube 33 with a support sleeve 34 positioned in the middle. In this embodiment, the bottom section is perforated with a plurality of radially extending holes 35 to allow water from the moderator to flow into and out of the guide tube 30.

RO 132736 Β1 lungul tuburilor de limitare a presiunii 39 (fig.8 și 9), însă poate fi fără orificii și/sau poate 1 forma tubul de limitare a presiunii dacă este folosit un sistem alternativ de livrare. Fundul are un vârf de ghidare 40 pentru a permite poziționarea în interiorul vasului calandria. Tubul de 3 ghidare 30 are aproximativ 46 picioare (14 metri) în lungime și 3,5 inch (9 centimetri) în diametru. 5RO 132736 Β1 along the pressure relief tubes 39 (figs. 8 and 9), but may be without holes and / or may form the pressure relief tube if an alternative delivery system is used. The bottom has a guide tip 40 to allow positioning inside the calender vessel. The 3 guide tube 30 is approximately 46 feet (14 meters) in length and 3.5 inches (9 centimeters) in diameter. 5

Fig. 8 prezintă secțiuni ale unuia dintre ansamblurile de tuburi de limitare a presiunii completat cu distribuitorul 36 prezentat în fig.7. Distribuitorul 36 include un tub cu bilă 38 7 care formează o suprafață radială interioară a acestuia și un tub de limitare a presiunii 39 care formează o suprafață radială exterioară a acestuia. Distribuitorul 36 asigură capacitatea 9 de a avea țintele 37 livrate în și din tubul cu bilă 38 prin acționarea pneumatică 41 și 42 din sistemul de livrare. Vederea din stânga arată o porțiune superioară a tubului de limitare a 11 presiunii 39 completată cu distribuitorul 36, iar vederea din dreapta arată fundul tubului de limitare a presiunii 39. Țintele 37 sunt livrate prin sistemul de livrare propus în brevetul U.S. 13 3,263,081, prin intermediul distribuitorului 36. Țintele 37 merg în jos în gura 55 pe distribuitorul 36 și în tubul cu bilă 38 prin presiunea pneumatică 41 care împinge țintele 37 în jos până 15 când acestea se opresc la fundul tubului cu bilă 38 prin lovirea opritorului cu bilă 54. Opritorul cu bilă 54 are goluri pentru a permite presiunii pneumatice să treacă cu ușurință prin opritorul 17 cu bilă 54 atât în direcția ascendentă, cât și cea descendentă. După perioada de iradiere, presiunea pneumatică este inversată prin aplicarea presiunii pneumatice 42 pe gura 19 alternativă 56 de pe distribuitorul 36 în jos pe tubul de limitare a presiunii 39 și apoi revine în sus până la tubul cu bilă 38 de la fund, peste opritorul cu bilă 54 și împinge țintele 37 prin 21 tubul cu bilă 38 și în sus și în afara distribuitorului 36. Tubul individual de limitare a presiunii este etanșat față de limita de presiune a sistemului de moderare și găzduiește tubul cu 23 bilă 38 și opritorul cu bilă 54 în el. în acest exemplu de realizare, așa cum este prezentat în fig. 7, pot exista multe tuburi de limitare a presiunii 39 în interiorul unui tub de ghidare 30, în 25 funcție de producția cerută anticipat de radioizotopi. Diametrul țintelor este în mod normal de 2 mm, dar poate varia în funcție de radioizotopul în cauză până la câțiva centimetri. 27 Diametrele exterioare ale țintelor 37 definesc diametrul interior al tubului cu bilă 38 cu un spațiu mic pentru a permite ușurința mișcării țintelor 37. Diametrul exterior al tuburilor cu bilă 29 38 definește în schimb diametrul interior al tubului de limitare a presiunii 39, cu un spațiu radial prezent între tuburile cu bilă 38 și tubul de limitare a presiunii 39 pentru a permite 31 aerului să circule în jos în direcția axială între tuburile cu bilă 38 și tubul de limitare a presiunii 39. Prin urmare, diametrul țintelor 37 limitează, în cele din urmă, valoarea maximă 33 a tuburilor de limitare a presiunii 39 per tub de ghidare 30 (vezi fig. 7) sau că tubul de ghidare 30 formează el însuși tubul de limitare a presiunii 39. 35FIG. 8 shows sections of one of the pressure relief tube assemblies completed with the distributor 36 shown in fig.7. The distributor 36 includes a ball tube 38 7 which forms an inner radial surface thereof and a pressure limiting tube 39 which forms an outer radial surface thereof. The distributor 36 provides the capacity 9 to have the targets 37 delivered to and from the ball tube 38 by pneumatic actuation 41 and 42 of the delivery system. The left view shows an upper portion of the pressure relief tube 11 completed with the distributor 36, and the right view shows the bottom of the pressure relief tube 39. The targets 37 are delivered through the delivery system proposed in U.S. Pat. 13 3,263,081, via the distributor 36. The targets 37 go down into the mouth 55 on the distributor 36 and into the ball tube 38 by the pneumatic pressure 41 which pushes the targets 37 down until 15 when they stop at the bottom of the ball tube 38 by hitting the stop ball stop 54. The ball stop 54 has gaps to allow the pneumatic pressure to pass easily through the ball stop 54 in both the ascending and descending directions. After the irradiation period, the pneumatic pressure is reversed by applying the pneumatic pressure 42 to the reciprocating nozzle 19 56 from the distributor 36 down the pressure relief tube 39 and then back up to the ball tube 38 at the bottom, over the stop with ball 54 and pushes the targets 37 through 21 ball tube 38 up and out of the distributor 36. The individual pressure relief tube is sealed to the pressure limit of the moderation system and houses the 23 ball tube 38 and the ball stop 54 ring. In this embodiment, as shown in FIG. 7, there may be many pressure limiting tubes 39 inside a guide tube 30, depending on the production required in advance by radioisotopes. The diameter of the targets is normally 2 mm, but may vary depending on the radioisotope in question up to a few centimeters. 27 The outer diameters of the targets 37 define the inner diameter of the ball tube 38 with a small space to allow ease of movement of the targets 37. The outer diameter of the ball tubes 29 38 defines instead the inner diameter of the pressure relief tube 39, with a space radially present between the ball tubes 38 and the pressure relief tube 39 to allow 31 air to flow downward in the axial direction between the ball tubes 38 and the pressure relief tube 39. Therefore, the diameter of the targets 37 limits, in then, the maximum value 33 of the pressure relief tubes 39 per guide tube 30 (see Fig. 7) or that the guide tube 30 itself forms the pressure relief tube 39. 35

Fig. 9 prezintă o vedere în secțiune a porțiunii inferioare a tubului de ghidare a producției de radioizotopi, prezentând mai multe, cinci în acest exemplu, tuburi de limitare 37 a presiunii 39, fiecare cuprinzând un tub cu bilă 38 în acesta având un diametru exterior suficient de distanțat față de diametrul interior al respectivei limite de presiune înconjurătoare 39 39. Două dintre tuburile de limitare a presiunii 39 sunt prezentate din exterior și două dintre tuburile de limitare a presiunii sunt prezentate în secțiune transversală completă. Cel de-al 41 cincilea tub de limitare a presiunii 39 este prezentat în secțiune transversală parțială, ilustrând o secțiune transversală interioară a tubului cu bilă 38 respectiv cu opritorul cu bilă 43 54 care susține țintele 37. De asemenea, este prezentată o placă de distanțare 43 pentru proiectare seismică care va fi distanțată corespunzător de-a lungul lungimii tubului de 45 ghidare 30. Vârful de ghidare 40 este, de asemenea, prezentat.FIG. 9 shows a sectional view of the lower portion of the radioisotope production guide tube, showing several, five in this example, pressure relief tubes 37, each comprising a ball tube 38 therein having a sufficiently outer diameter spaced from the inside diameter of said ambient pressure limit 39 39. Two of the pressure relief tubes 39 are shown from the outside and two of the pressure relief tubes are shown in full cross section. The 41st pressure relief tube 39 is shown in partial cross section, illustrating an inner cross section of the ball tube 38 and the ball stop 43 54 supporting the targets 37, respectively. A spacer plate is also shown. 43 for seismic design which will be appropriately spaced along the length of the guide tube 45. The guide tip 40 is also shown.

RO 132736 Β1RO 132736 Β1

Fig. 10 prezintă o densitate tipică a fluxului de neutroni al unui miez CANDU. Acesta are un flux foarte mare de neutroni termici și un flux constant de neutroni termici epi-termici pe o gamă largă de rezonanță care este capabilă să activeze ținte non-uraniu cu captură de neutroni.FIG. 10 shows a typical neutron flux density of a CANDU core. It has a very large flux of thermal neutrons and a constant flux of epi-thermal thermal neutrons over a wide resonance range that is capable of activating non-uranium neutron capture targets.

Fig. 11 prezintă secțiunea transversală pentru captarea neutronilor în Mo-98, prezentând vârfurile de rezonanță bine în interiorul din domeniul larg al fluxului de neutroni al unui reactor cu apă grea sub presiune de tip CANDU.FIG. 11 shows the cross section for neutron capture in Mo-98, showing the resonance peaks well inside the wide neutron flux range of a CANDU-type heavy water pressure reactor.

Prezenta dezvăluire poate fi utilizată pentru producerea unei surse de radioizotop, care, într-o formă de realizare preferată este Mo-99 pentru utilizare în domeniul medical, prin introducerea țintelor care, în exemplul de realizare preferat, sunt formate din Mo-98, în vasul calandria 1 utilizând gura de vizitare cu flux ridicat 49. Oricând după operațiile inițiale de pornire, atunci când instalația funcționează și un tub de ghidare de producere a radioizotopilor 30 este pe poziție, lucru care este prezentat în fig. 6 și 7, atunci țintele 37 pot fi livrate în tubul de ghidare 30 și îndepărtate din tubul de ghidare 30 printr-un sistem de livrare, într-un exemplu de realizare preferat, tubul de ghidare 30 este format dintr-un aliaj de zirconiu. într-un alt exemplu de realizare, tubul de ghidare 30 poate fi format din oțel inoxidabil.The present disclosure can be used to produce a radioisotope source, which in a preferred embodiment is Mo-99 for use in the medical field, by introducing targets which, in the preferred embodiment, are formed from Mo-98, in the calender vessel 1 using the high flow manhole 49. At any time after the initial start-up operations, when the installation is in operation and a guide tube for the production of radioisotopes 30 is in position, which is shown in fig. 6 and 7, then the targets 37 can be delivered to the guide tube 30 and removed from the guide tube 30 by a delivery system, in a preferred embodiment, the guide tube 30 is formed of a zirconium alloy. In another embodiment, the guide tube 30 may be formed of stainless steel.

Un sistem de livrare a țintelor poate fi, de asemenea, adăugat detașabil la zona de punte a mecanismelor de reactivitate pentru inserarea țintelor, de exemplu Mo-98. într-un exemplu de realizare, sistemul de livrare a țintelor este sistemul de livrare aeroball descris în brevetul US 3.263.081. Sistemul de livrare aeroball utilizează energie pneumatică de la distribuitorul 36 pentru a trimite țintele 37 în tubul de ghidare 30 și pentru a extrage țintele iradiate 37 către în sus din tubul de ghidare 30 după ce au fost iradiate și transformate în Mo-99. într-un exemplu de realizare alternativ, țintele pot fi coborâte în tubul de ghidare 30 prin gravitație și îndepărtate către în sus, afară din tubul de ghidare 30, printr-un sistem de antrenare mecanic. Sistemul de livrare mecanic este caracterizat prin aceea că sistemul de antrenare mecanic cuprinde un dispozitiv poartă pentru descărcarea țintelor iradiate într-un container colector după iradiere. într-un alt exemplu de realizare alternativ, sistemul de livrare poate fi portabil și atașabil la distribuitorul 36 pe o bază după cum este necesar, prin simpla alimentare cu mâna, cu o pâlnie disponibilă comercial, a țintelor 37 în gura 55 a tubului cu bilă 38 al distribuitorului 36. Apoi, un rezervor pneumatic standard disponibil comercial cu racordurile disponibile comercial poate fi conectat la gura 55 a tubului cu bilă 38 al distribuitorului 36 și utilizat pentru a furniza gaz de transport în tubul cu bilă 38 pentru a se asigura că țintele 37 sunt complet introduse. După timpul de iradiere, poate fi atașată o butelie de transport disponibilă comercial standard pe gura 55 a tubului cu bilă 38 al distribuitorului 36 și rezervorul pneumatic standard disponibil comercial cu racordurile disponibile comercial poate fi atașat la gura 56 al tubului de limitare a presiunii 39 al distribuitorului 36. Rezervorul pneumatic disponibil comercial poate fi apoi operat pentru a evacua țintele 37 din tubul cu bilă 38 și din distribuitorul 36 și în interiorul buteliei de transport standard disponibilă comercial.A target delivery system can also be removably added to the deck area of reactivity mechanisms for inserting targets, for example Mo-98. In one embodiment, the target delivery system is the aeroballic delivery system described in U.S. Patent 3,263,081. The aeroball delivery system uses pneumatic energy from the distributor 36 to send the targets 37 into the guide tube 30 and to extract the irradiated targets 37 upwards from the guide tube 30 after they have been irradiated and converted to Mo-99. In an alternative embodiment, the targets may be lowered into the guide tube 30 by gravity and removed upward out of the guide tube 30 by a mechanical drive system. The mechanical delivery system is characterized in that the mechanical drive system comprises a gate device for unloading the irradiated targets into a collecting container after irradiation. In another alternative embodiment, the delivery system may be portable and attachable to the dispenser 36 on a base as required by simply hand-feeding, with a commercially available funnel, the targets 37 into the mouth 55 of the ball tube. 38 of the distributor 36. A commercially available standard air tank with commercially available fittings may then be connected to the mouth 55 of the ball tube 38 of the distributor 36 and used to supply transport gas to the ball tube 38 to ensure that the targets 37 are completely introduced. After the irradiation time, a commercially available standard transport cylinder can be attached to the mouth 55 of the distributor ball tube 38 and the commercially available standard air tank with commercially available connections can be attached to the mouth 56 of the pressure relief tube 39 of the distributor distributor 36. The commercially available pneumatic tank may then be operated to discharge the targets 37 from the ball tube 38 and the distributor 36 and into the commercially available standard transport cylinder.

Utilizarea unei guri de vizitare cu flux ridicat 49 pentru a furniza țintele 37 sub formă de Mo-98 în vasul calandria 1 al reactorului cu apă grea sub presiune CANDU, permite în mod avantajos ca țintele 37 să fie expuse la suficientă radiație pentru a le transforma în Mo-99 în aproximativ 6-12 zile. într-un exemplu de realizare alternativ, țintele 37 pot fi furnizate în alte forme pentru a produce alți radioizotopi, cum ar fi Lutețiu-177 (Lu-177), prin sisteme de livrare alternative și în alte guri de moderator și alte perioade de timp. în exemplele de realizare preferate, gurile de moderator utilizate pentru țintele 37 sunt guri de rezervă, în mod specific guri de vizitare 23, 49. în alte exemple de realizare pot fi utilizate șiThe use of a high flow manhole 49 to supply the targets 37 in the form of Mo-98 in the calender vessel 1 of the CANDU pressurized heavy water reactor, advantageously allows the targets 37 to be exposed to sufficient radiation to transform them. in Mo-99 in about 6-12 days. In an alternative embodiment, targets 37 may be provided in other forms to produce other radioisotopes, such as Lutetium-177 (Lu-177), through alternative delivery systems and in other moderator mouths and other time periods. . In preferred embodiments, the moderator mouths used for targets 37 are spare mouths, specifically manholes 23, 49. In other embodiments, they may also be used.

RO 132736 Β1 alte guri de rezervă, cum ar fi guri detector de flux care nu sunt utilizate sau alte guri care nu 1 includ echipament, de exemplu, oricare dintre gurile prezentate în fig. 1 dacă, din anumite motive, acestea nu găzduiau respectivele unități de injecție a lichidului 14, camerele de ioni 3 15, gurile de vizitare 23, unitatea de închidere 24, unitatea de reglare 25, unitatea absorbitor de control 26, unitatea de control a zonei de lichid 27 sau unitatea detector de flux vertical 5 28. Ca un avantaj suplimentar, utilizarea gurilor de vizitare 23 existente sau a altor guri de rezervă pentru a furniza ținte 37 nu necesită îndepărtarea vreunui echipament care este 7 frecvent utilizat în timpul funcționării centralei și astfel nu necesită modificări semnificative ale reactorului pentru a produce radioizotopi. 9 în descrierea de mai sus, invenția a fost descrisă cu referire la implementările ilustrative specifice și exemplele acestora. Totuși, va fi evident că pot fi făcute diverse modificări 11 și schimbări fără a ne îndepărta de la scopul mai larg al invenției, așa cum este prezentat în revendicările care urmează. Descrierea și desenele trebuie să fie privite, în consecință, într-o 13 manieră ilustrativă și nu într-un sens restrictiv.Other spare mouths, such as unused flow detector mouths or other mouths that do not include equipment, for example, any of the mouths shown in FIG. 1 if, for some reason, they did not accommodate the respective liquid injection units 14, ion chambers 3 15, manholes 23, closure unit 24, control unit 25, control absorber unit 26, zone control unit of liquid 27 or vertical flow detector unit 5 28. As an added advantage, the use of existing manholes 23 or other spare mouths to provide targets 37 does not require the removal of any equipment that is 7 frequently used during boiler operation and thus does not require significant reactor modifications to produce radioisotopes. 9 in the above description, the invention has been described with reference to specific illustrative implementations and examples thereof. However, it will be apparent that various modifications and changes may be made without departing from the broader scope of the invention, as set forth in the following claims. The description and drawings must therefore be viewed in an illustrative manner and not in a restrictive sense.

Claims

Heavy water nuclear reactor according to Claim 24 or 25, characterized in that the guide tube (30) houses or forms at least one 3 pressure limiting tube (39) which surrounds one or each ball tube (38). ), an outer surface of the pressure relief tube coming into contact with the heavy water moderator.

A process for making radioisotope sources using a heavy water reactor, comprising:

- inserting the targets (37) into a heavy water reactor of the heavy water reactor, through a guide tube (30), into a mouth (55) of the heavy water reactor moderator;

- irradiation of the targets (37) to transform the targets (37) into a radioisotope using a neutron flux generated by the operating heavy water reactor; and

- removing the radioisotope from the heavy water reactor by means of the moderator mouth (55).

Process according to Claim 1, characterized in that the moderator mouth is a mouth located in a bridge (45) with heavy water reactor reactivity mechanisms or a heavy water reactor equipment mouth, such as a mouth of equipment dedicated to a unit (14) for injecting liquid into the reactor, an ion chamber (15), a manhole (23), a stop unit (24), a control unit (25), an absorber unit control unit (26), a liquid zone control unit (27) or a vertical flow detector unit (28).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises modifying the mouth to include a delivery system.

Process according to Claim 3, characterized in that the delivery system is a pneumatic delivery system.

Process according to Claim 4, characterized in that the removal of the radioisotope from the heavy water reactor includes forcing the radioisotope from the guide tube (30) using the pneumatic delivery system.

Method according to claim 4 or 5, characterized in that the introduction of the target (37) into the heavy water moderator includes the introduction of the target (37) into the guide tube (30) using the pneumatic delivery system.

Method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the pneumatic delivery system is an aeroballic delivery system.

Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the guide tube (30) is a zirconium guide tube.

Process according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the heavy water reactor is a CANDU reactor.

Process according to Claim 9, characterized in that the CANDU reactor comprises a plurality of pressure tubes (44) including fuel elements therein and a primary coolant through the plurality of pressure tubes (44), the heavy water moderator being separate from the primary coolant for heavy water.

Process according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the mouth is a spare mouth or an unmanned mouth.

Process according to any one of Claims 1 to 11, characterized in that the removal of the radioisotope from the heavy water reactor is carried out during the generation of energy by the heavy water reactor.

Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the guide tube (30) houses at least one ball tube (38) for receiving the targets (37).

A method according to claim 13, characterized in that said or each ball tube (38) has a ball stop (54) for supporting the targets (37) in said ball tube (38), at least one of the introduction of the targets ( 37) in the heavy water moderator and the removal of the radioisotope from the heavy water reactor including the passage of the transport gas through that one or each ball stop (54).

RO 132736 Β1

Process according to Claim 13 or 14, characterized in that the guide tube (30) houses or forms at least one pressure relief tube (39) which surrounds one or each ball tube (38), an outer surface of the pressure relief tube 3 coming into contact with the heavy water moderator.

Method according to Claim 13 or 14, characterized in that the guide tube (30) houses a plurality of ball tubes (38), each of the plurality of ball tubes (38) being surrounded by a pressure limiting tube (39) associated, the guide tube (30) 7 including a plurality of holes therein allowing heavy water from the moderator to flow into and out of the guide tube (30) and along the plurality of 9 pressure relief tubes ( 39).

17. Heavy water nuclear reactor, comprising: 11

- a chamber for the reactor core;

- a plurality of pressure tubes (44) in the reactor core chamber, 13 including fuel bundles (51), the primary heavy water coolant flowing from the outside of the reactor core enclosure through the plurality of pressure tubes (44), the chamber The reactor core including the heavy water moderator separated from the plurality of pressure tubes (44); and 17

- at least one moderator's mouth (55), said moderator's mouth hosting a guide tube (30) which includes targets (37) configured to transform the targets (37) into a radioisotope 19 after exposure to the radiation emitted by the beams of fuel (51).

Heavy water nuclear reactor according to claim 17, characterized in that the moderator mouth is a mouth located in a bridge (45) with reactivity mechanisms of the heavy water reactor, or any mouth of equivalent equipment of the water reactor 23 such as an equipment mouth dedicated to a liquid injection unit in the reactor (14), an ion chamber (15), a manhole (23), a stop unit (24), a regulator 25 (25), a control absorber unit (26), a liquid area control unit (27) or a vertical flow detector unit (28). 27

Heavy water nuclear reactor according to Claim 17, characterized in that it further comprises a delivery system configured for inserting targets (37) into the guide tube (30) and forcing the radioisotope out of the guide tube (30).

Heavy water nuclear reactor according to Claim 19, characterized in that the delivery system is a pneumatic delivery system.

Heavy water nuclear reactor according to Claim 20, characterized in that the pneumatic delivery system is an aeroballic loading system.

Heavy water nuclear reactor according to any one of claims 17 to 21.35, characterized in that the heavy water reactor is a CANDU reactor.

Heavy water nuclear reactor according to any one of claims 17 to 21,37, characterized in that the mouth is a spare mouth or an unmanned mouth.

Heavy water nuclear reactor according to any one of claims 17 to 23, 39, characterized in that the guide tube (30) houses at least one ball tube (38) for receiving the targets (37) .41

Heavy water nuclear reactor according to claim 24, characterized in that said or each ball tube (38) has a ball stop (54) for supporting the targets (37) 43 in said ball tube (38), at least one of introducing the targets (37) into the heavy water moderator and removing the radioisotope from the heavy water reactor including passing the 45 transport gas through that one or each ball stop (54).

RO 132736 Β1

Heavy water nuclear reactor according to Claim 24 or 25, characterized in that the guide tube (30) houses a plurality of ball tubes (38), each of the plurality of ball tubes (38) being surrounded by a associated pressure relief tube (39), the guide tube (30) including a plurality of holes (35) within it allowing heavy water from the moderator to flow into and through the guide tube (30) and along the plurality of pressure relief tubes (39).