Fort St. Vrain v obrázcích, část 3

V dosavadních článcích byla shrnuta historie jaderné elektrárny Fort St. Vrain a jedinečnost konceptu vysokoteplotního reaktoru s reaktorovou nádobou z předepjatého betonu. Články také informovaly o výhodách a nevýhodách této reaktorové koncepce i porovnání s prvním vysokoteplotním reaktorem firmy General Atomic, umístěném v elektrárně Peach Bottom.

Důležitým návrhovým vylepšením elektrárny Fort St. Vrain s vysokoteplotním plynem chlazeným reaktorem generace II, byla kompaktní reaktorová nádoba, mnohem kompaktnější, než jaká byla použita na elektrárně Peach Bottom. Inovativní návrh reaktorové nádoby byl vyvinut s použitím skládaných grafitových bloků, obsahujících palivové tyče s palivem ve formě povlakovaných částic.

Na obrázku je zobrazen grafitový blok s ilustrací palivových tyčí. V palivových tyčích jsou umístěny povlakované částice paliva. V aktivní zóně bylo umístěno přibližně 900 kg paliva s obohacením 93 % a přibližně 17700 kg thoria 232. Palivové tyče měly přibližně 1 cm v průměr a asi 15 cm na délku (zdroj: ansnuclearcafe.org)Částice paliva obsahovaly uran a thorium ve formě karbidů, obklopených čtyřmi sférickými vrstvami. Vrstva obklopující uranové, či thoriové jádro byla vyrobena z porézního pyrolytického uhlíku. Porézní vrstva dovolila částicím rozpínat se během provozu v reaktoru a uchovávala plynné štěpné produkty  uvnitř obalované částice. Druhá vrstva byla tvořena hustým izotropním pyrolytickým uhlíkem, bránícím úniku štěpných produktů ze štěpení. Třetí povlakovou vrstvu tvořil karbid křemíku, který bránil úniku kovových produktů ze štěpení. Vzhledem k tomu, že karbid křemíku je velmi křehký, byla povlakovaná částice opatřena ještě čtvrtou, vnější vrstvou, hustého pyrolytického uhlíku, bránící karbid křemíku před popraskáním během provozu v reaktoru. Takto vyrobené částice byly s uhlíkovým pojidlem odlity do tyčinkovité formy.

Zdroj: ansnuclearcafe.org