G21CЯдерные реакторы

Международный патентный классификатор (МПК) - Класс G21C: Ядерные реакторы

Класс G21C Международного патентного классификатора (МПК) охватывает различные аспекты проектирования, конструкции, эксплуатации и обслуживания ядерных реакторов. Ядерные реакторы являются сложными устройствами, используемыми для поддержания управляемых цепных реакций деления ядерного топлива с целью получения энергии. Класс G21C включает в себя не только основные компоненты реакторов, такие как активная зона и топливные элементы, но и вспомогательные системы, такие как охлаждение, защитные конструкции, системы мониторинга и управления, а также устройства для обращения с ядерными материалами.

G21C 1/00: Реакторы

Подкласс G21C 1/00 охватывает сами ядерные реакторы. Это центральные устройства, в которых происходит управляемая цепная реакция деления атомных ядер. В данном подклассе рассматриваются различные типы ядерных реакторов, включая водо-водяные реакторы, кипящие реакторы, реакторы на быстрых нейтронах и другие.

Примеры:

• Водо-водяные энергетические реакторы (ВВЭР): Используют воду в качестве замедлителя и теплоносителя.
• Реакторы на быстрых нейтронах: Используют быстрые нейтроны и могут использовать плутоний в качестве топлива.

G21C 3/00: Реакторные топливные элементы и их блоки; выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов

Этот подкласс касается топливных элементов, которые содержат ядерное топливо, а также конструкций, в которых они размещаются. Здесь также рассматривается выбор материалов, подходящих для использования в качестве топлива.

Примеры:

• Урановые топливные элементы: Наиболее распространенный вид топлива, используемый в реакторах.
• MOX-топливо: Смесь оксидов урана и плутония, используемая в некоторых реакторах.

G21C 5/00: Структура замедлителей или активной зоны; выбор материалов для использования в качестве замедлителей

Подкласс G21C 5/00 охватывает конструкции замедлителей и активных зон реакторов, а также выбор материалов, которые замедляют нейтроны, способствуя поддержанию цепной реакции.

Примеры:

• Графитовые замедлители: Используются в некоторых типах реакторов для замедления нейтронов.
• Тяжёлая вода (D2O): Используется в канадских реакторах типа CANDU как замедлитель.

G21C 7/00: Управление ядерной реакцией

Этот подкласс описывает способы и устройства, используемые для контроля над ядерной реакцией в реакторе, включая системы управления и регулирования мощности.

Примеры:

• Поглощающие стержни: Используются для управления скоростью цепной реакции путем поглощения нейтронов.
• Системы регулирования мощности: Автоматические системы, обеспечивающие стабильную работу реактора.

G21C 9/00: Устройства противоаварийной защиты, конструктивно объединенные с реакторами

Подкласс G21C 9/00 охватывает системы и устройства, предназначенные для защиты реактора и окружающей среды в случае аварии.

Примеры:

• Системы аварийного охлаждения: Предназначены для предотвращения перегрева активной зоны реактора.
• Герметичные оболочки: Защитные конструкции, предназначенные для предотвращения утечки радиации в случае аварии.

G21C 11/00: Защитные конструкции, объединенные с реакторами

Подкласс G21C 11/00 охватывает конструкции, предназначенные для защиты реакторов, такие как биологическая защита и барьеры безопасности.

Примеры:

• Биологическая защита: Конструкции, предназначенные для защиты персонала от воздействия радиации.
• Защитные купола: Огромные конструкции, которые окружают реактор и защищают его от внешних воздействий.

G21C 13/00: Резервуары высокого давления; противоаварийные оболочки к ним; герметизация вообще

Этот подкласс охватывает конструкции резервуаров высокого давления, в которых находится активная зона реактора, и связанные с ними элементы герметизации.

Примеры:

• Реакторные сосуды: Стальные резервуары высокого давления, содержащие активную зону и теплоноситель.
• Герметизация уплотнений: Специальные уплотнения, предотвращающие утечку теплоносителя.

G21C 15/00: Охлаждающие устройства внутри резервуаров высокого давления с активной зоной; выбор специфических охлаждающих сред

Подкласс G21C 15/00 касается систем охлаждения, используемых внутри реактора для отвода тепла, и выбора охлаждающих сред.

Примеры:

• Водяные охлаждающие системы: Самые распространенные системы охлаждения в ядерных реакторах.
• Натриевые теплоносители: Используются в реакторах на быстрых нейтронах для повышения эффективности охлаждения.

G21C 17/00: Мониторинг; проверка

Этот подкласс охватывает системы мониторинга и проверки параметров работы реактора, включая системы контроля радиационного фона и температуры.

Примеры:

• Радиоактивные детекторы: Устройства для контроля уровня радиации внутри и вокруг реактора.
• Системы мониторинга температуры: Используются для контроля температуры активной зоны.

G21C 19/00: Устройства для обработки, манипулирования или облегчения манипулирования топливными или другими материалами внутри реактора, например внутри его резервуара высокого давления

Подкласс G21C 19/00 описывает устройства, предназначенные для работы с ядерными материалами внутри реактора, включая системы загрузки и выгрузки топлива.

Примеры:

• Загрузочные механизмы: Устройства для ввода свежих топливных элементов в активную зону реактора.
• Роботизированные манипуляторы: Используются для безопасного перемещения радиоактивных материалов.

G21C 21/00: Способы или устройства, специально предназначенные для изготовления реакторов или их частей

Этот подкласс охватывает технологии и устройства, используемые для производства ядерных реакторов и их компонентов.

Примеры:

• Технологии сварки: Применяются для соединения компонентов реактора.
• Методы испытаний материалов: Используются для проверки качества материалов, применяемых в реакторах.

G21C 23/00: Приспосабливание реакторов для облегчения экспериментирования или облучения

Подкласс G21C 23/00 описывает способы и устройства, предназначенные для проведения экспериментов в реакторах, включая исследовательские реакторы и установки для облучения.

Примеры:

• Исследовательские реакторы: Малые реакторы, используемые для проведения научных экспериментов.
• Установки для облучения: Используются для облучения материалов с целью изменения их свойств.

Таблица примеров

Заключение

Класс G21C в Международном патентном классификаторе охватывает широкий спектр технологий и устройств, связанных с ядерными реакторами. Этот класс включает как ключевые компоненты реакторов, такие как активная зона и топливные элементы, так и вспомогательные системы, такие как охлаждение, защита и мониторинг. Ядерные реакторы остаются важным источником энергии, и дальнейшие исследования в этой области направлены на повышение безопасности, эффективности и экологической устойчивости этих сложных систем.