Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Steuerelementen für einen aus mehreren Brennelementen zusammengesetzten Reaktorkern eines Druckwasserreaktors, wobei ein Steuerelement aus einem Träger mit einer Vielzahl dort befestigter Steuerstäbe besteht, die in Führungsrohren eines Brennelementes bewegbar sind.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 33 37 636 C2 bekannt. Dort wird unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung die Befestigungsstelle eines unbrauchbar gewordenen Steuerstabes gelöst, der gelöste Steuerstab entfernt und durch einen neuen Steuerstab ersetzt. Das bekannte Verfahren erfordert aufwendige Vorrichtungen und einen hohen Zeitaufwand, der an der Verfügbarkeit der Kernreaktoranlage verloren geht.

Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das mit einem reduzierten Zeit- und Vorrichtungsaufwand auskommt.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei einem Reaktorkern mit einer minimal geforderten Abschaltmarge und einer zusätzlichen, darüber hinausgehenden Abschaltreserve die unbrauchbar gewordenen Steuerstäbe entfernt werden und die damit verbundene Verminderung der Abschaltreaktivität aus dieser Abschaltreserve kompensiert wird.

In der Regel beträgt die Abschaltreserve etwa 1 bis 2% Δ γ, die durch fehlende Steuerstäbe noch aufgebraucht werden kann. Bei Ausnutzung nur eines Teiles dieses Potentials führt der gegenüber dem Stand der Technik andere Weg zu den erwünschten Reduzierungen von Zeit- und Vorrichtungsaufwand. Auch entfällt durch das fehlende Einführen eines Ersatzstabes die Entwicklung eines mechanischen Sicherungskonzeptes für die Befestigungsmutter. Eine Schweißsicherung dieser Mutter bedeutet einen noch größeren apparativen Aufwand, da diese - aus sicherheitstechnischen Gründen - entweder unter Wasser oder in einer abgeschirmten Glocke ausgeführt werden muß.

Der Verlust an Marge läßt sich verringern, wenn die reparierten Steuerelemente in Kernregionen eingesetzt sind, die nur in geringerem Umfang zur Gesamtwirksamkeit aller Steuerelemente beitragen. Dies können Abschaltpositionen sein, oder solche Positionen, die geringste Verluste an Abschaltreaktivität gewährleisten.

Eine bevorzugte Anordnung sieht vor, daß die reparierten Steuerelemente gleichmäßig über den Kernquerschnitt verteilt eingesetzt sind. Diese Steuerelemente mit einer Multiplizität von 2 bzw. 4 sollen an symmetrischen Positionen im Kern eingesetzt werden, um durch den Verlust an Wirksamkeit möglichst keine Asymmetrie zu erzeugen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen Fig. 1 und 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Anordnung der nach dem Verfahren reparierten Steuerelemente erläutert.

Dabei zeigt die

Fig. 1 einen Schnitt durch den Träger mit einem Teil der Steuerstäbe und

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Reaktordruckbehälter mit dem darin angeordneten Reaktorkern in einem anderen Maßstab.

Die Fig. 1 zeigt ein Steuerelement 1, dessen Träger 2 einen Zapfen 3 zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Antrieb aufweist. Der Träger ist mit Bohrungen 4 versehen, die jeweils das Kopfende eines Steuerstabes 5 aufnehmen. Der Steuerstab liegt mit einer Schulter 6 an der Trägerunterseite an und erhält mit einer an die Trägeroberseite angelegten Mutter 7 seine Festlegung relativ zum Träger 2. Eine nicht dargestellte Schweißsicherung unterbindet ein unerwünschtes Lösen der Mutter. Mit Hilfe des nicht dargestellten Antriebes ist der Träger mit den Steuerstäben in Achsrichtung bewegbar, wobei die Steuerstäbe in Führungsrohre eines Brennelementes einfahren können. Die Stabpositionen 8 und 9 waren mit unbrauchbar gewordenen Steuerstäben besetzt, die entfernt wurden. Es sind demnach nur Werkzeuge zum Lösen der Schweißsicherung und zum Aufdrehen der Mutter notwendig, hingegen sind Werkzeuge zum Einsetzen und Befestigen eines Ersatzstabes nicht erforderlich.

Die in einem kleineren Maßstab dargestellte Fig. 2 zeigt einen in einem Reaktordruckbehälter 11 angeordneten Reaktorkern. Er besteht aus einer Vielzahl von Brennelementen 12, von welchen etwa jedes Dritte ein Steuerelement 13 aufnimmt. Sind beispielsweise acht Steuerelemente durch Entfernen der unbrauchbar gewordenen Steuerstäbe repariert worden, so werden sie gleichmäßig über den Kernquerschnitt verteilt in Kernregionen eingesetzt, in denen ein möglichst geringer Verlust an Abschaltreaktivität gewährleistet wird. Diese Positionen können je nach Beladeplan und Kernaufbau verschieden sein. Bei dem Ausführungsbeispiel sind dies die Positionen 14 bis 21.