FR3076654A1 - Fast neutron reactor fuel element and fast neutron reactor core - Google Patents

Fast neutron reactor fuel element and fast neutron reactor core Download PDF

Info

Publication number
FR3076654A1
FR3076654A1 FR1872730A FR1872730A FR3076654A1 FR 3076654 A1 FR3076654 A1 FR 3076654A1 FR 1872730 A FR1872730 A FR 1872730A FR 1872730 A FR1872730 A FR 1872730A FR 3076654 A1 FR3076654 A1 FR 3076654A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fuel
core
fast neutron
region
neutron reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1872730A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3076654B1 (en
Inventor
Katsuyuki Kawashima
Kouji Fujimura
Akira Sasahira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Original Assignee
Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi GE Nuclear Energy Ltd filed Critical Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Publication of FR3076654A1 publication Critical patent/FR3076654A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3076654B1 publication Critical patent/FR3076654B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/02Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/22Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated using liquid or gaseous fuel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/42Reprocessing of irradiated fuel
    • G21C19/44Reprocessing of irradiated fuel of irradiated solid fuel
    • G21C19/48Non-aqueous processes
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02Fuel elements
    • G21C3/24Fuel elements with fissile or breeder material in fluid form within a non-active casing
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42Selection of substances for use as reactor fuel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42Selection of substances for use as reactor fuel
    • G21C3/44Fluid or fluent reactor fuel
    • G21C3/52Liquid metal compositions
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42Selection of substances for use as reactor fuel
    • G21C3/44Fluid or fluent reactor fuel
    • G21C3/54Fused salt, oxide or hydroxide compositions
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C5/00Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
    • G21C5/18Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator characterised by the provision of more than one active zone
    • G21C5/20Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator characterised by the provision of more than one active zone wherein one zone contains fissile material and another zone contains breeder material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Élément combustible de réacteur à neutrons rapides et cœur de réacteur à neutrons rapides Élément combustible de réacteur à neutrons rapides dans lequel est chargé un combustible liquide contenant une matière fissile et une matière fertile, l'élément combustible de réacteur à neutrons rapides comprenant une région de chargement de matière combustible à deux étages comportant une région de combustible supérieure chargée avec un combustible de type sel fondu et une région de combustible inférieure chargée avec un combustible de type métal liquide. Figure pour l’abrégé : Fig. 1CFast neutron reactor fuel element and fast neutron reactor core Fast neutron reactor fuel element in which a liquid fuel containing a fissile material and a fertile material is charged, the fast neutron fuel element comprising a charging two-stage fuel material having a higher fuel region charged with a molten salt fuel and a lower fuel region charged with a liquid metal fuel. Figure for the abstract: Fig. 1 C

Description

DescriptionDescription

___ _X___ _X

Titre de l'invention : Elément combustible de réacteur à neutrons rapides et cœur de réacteur à neutrons rapidesTitle of the invention: Fuel element of fast neutron reactor and core of fast neutron reactor

Domaine technique [0001] La présente invention concerne un élément combustible de réacteur à neutrons rapides et un cœur de réacteur à neutrons rapides.Technical Field The present invention relates to a fuel element for a fast neutron reactor and a core for a fast neutron reactor.

Technique antérieure [0002] Les réacteurs à neutrons rapides sont configurés de sorte à comporter un cœur dans une cuve de réacteur, et la cuve de réacteur est remplie de sodium liquide qui joue le rôle de matière réfrigérante. Ce cœur est chargé d'une pluralité d'assemblages combustibles, et chacun des assemblages combustibles est constitué d'une pluralité d'éléments combustibles dans lesquels une matière fissile telle que le plutonium (Pu) ou une matière fertile telle que l'uranium (U) appauvri est enfermée dans une gaine. Spécifiquement, l'assemblage combustible est configuré de sorte à inclure une pluralité d'éléments combustibles, un tube de gainage qui entoure la pluralité d'éléments combustibles, une buse d'entrée qui soutient l'extrémité inférieure de ces éléments combustibles et un blindage contre les neutrons situé en dessous des éléments combustibles, et une partie de débit de sortie de matière réfrigérante située au-dessus des éléments combustibles.PRIOR ART Fast neutron reactors are configured so as to include a core in a reactor vessel, and the reactor vessel is filled with liquid sodium which acts as a refrigerant. This core is charged with a plurality of fuel assemblies, and each of the fuel assemblies consists of a plurality of fuel elements in which a fissile material such as plutonium (Pu) or a fertile material such as uranium ( U) depleted is enclosed in a sheath. Specifically, the fuel assembly is configured to include a plurality of fuel elements, a cladding tube that surrounds the plurality of fuel elements, an inlet nozzle that supports the lower end of these fuel elements, and a shield. against neutrons located below the fuel elements, and a refrigerant outlet flow portion located above the fuel elements.

[0003] Un oxyde solide ou un alliage métallique solide constitue une forme chimique courante et éprouvée d'une matière combustible nucléaire incluse dans un élément combustible ; cependant, il existe des exemples d'utilisation d'un combustible liquide tel qu'un alliage métallique liquide ou un sel fondu. Incidemment, pour ce qui est des éléments combustibles chargés d'un combustible de type oxyde solide, un exemple dans lequel un combustible de type oxyde sous forme de pastilles est enfermé dans une gaine est décrit dans Alan E. Waltar, et deux autres auteurs, « Fast Spectrum Reactors », traduction supervisée par : Naoyuki Takaki, ERC Publishing Co., Ltd.,A solid oxide or a solid metal alloy constitutes a common and proven chemical form of a nuclear combustible material included in a combustible element; however, there are examples of the use of a liquid fuel such as a liquid metal alloy or a molten salt. Incidentally, with respect to fuel elements loaded with solid oxide fuel, an example in which an oxide fuel in the form of pellets is enclosed in a cladding is described in Alan E. Waltar, and two other authors, "Fast Spectrum Reactors", translation supervised by: Naoyuki Takaki, ERC Publishing Co., Ltd.,

Nov. 2016, p. 583. Dans cet exemple de l'élément combustible, un oxyde mixte U-Pu est agencé pour former un combustible de cœur, et un combustible de couverture (oxyde d'uranium appauvri) incluant une matière fertile est disposé au-dessus et en dessous d'une région de combustible de cœur.Nov. 2016, p. 583. In this example of the fuel element, a mixed U-Pu oxide is arranged to form a core fuel, and a cover fuel (depleted uranium oxide) including a fertile material is arranged above and below. of a core fuel region.

[0004] Par exemple, JP 64 - 32189 A décrit un exemple d'un élément combustible dans lequel un combustible de type métal liquide incluant un alliage plutonium (Pu)-uranrum (U)-brsmuth (Bi) ou similaire est enfermé dans une gaine. En outre, JP 2014 - 10022 A décrit un exemple d'un élément combustible dans lequel un sel fondu de fluorure contenant du thorium (Th) et une matière fissile, telle que l'uranium 235 (235 U) ou le plutonium 239 (239Pu), sont enfermés dans une gaine. Cependant, dans ces éléments combustibles, aucun combustible de couverture n'est décrit. Résumé de l’invention [0005] Lorsqu'un réacteur à neutrons rapides est exploité, une matière fissile, telle que le 239 Pu, au titre de composant principal d'un combustible de cœur, est consommée par une réaction de fission (consommation du combustible). En parallèle, le combustible de cœur du réacteur à neutrons rapides contient une matière fertile, telle que 238L, et la matière fissile, telle que 239Pu, est nouvellement produite par la capture de neutrons par la matière fertile. En outre, lorsqu'un combustible de couverture est disposé sur la partie supérieure ou inférieure, ou les parties supérieure et inférieure de la région de combustible de cœur, la matière fertile, telle que 238L, au titre de composant principal du combustible de couverture, capture les neutrons qui s'échappent du cœur, ce qui permet de produire la matière fissile, telle que 239Pu.For example, JP 64 - 32189 A describes an example of a combustible element in which a liquid metal type fuel including a plutonium (Pu) -uranrum (U) -brsmuth (Bi) or similar alloy is enclosed in a sheath. In addition, JP 2014 - 10022 A describes an example of a combustible element in which a molten fluoride salt containing thorium (Th) and a fissile material, such as uranium 235 (235 U) or plutonium 239 (239Pu ), are enclosed in a sheath. However, in these fuel elements, no covering fuel is described. Summary of the invention [0005] When a fast neutron reactor is operated, a fissile material, such as 239 Pu, as the main component of a core fuel, is consumed by a fission reaction (consumption of combustible). In parallel, the core fuel of the fast neutron reactor contains a fertile material, such as 238L, and the fissile material, such as 239Pu, is newly produced by the capture of neutrons by the fertile material. Furthermore, when a cover fuel is disposed on the upper or lower part, or the upper and lower parts of the core fuel region, the fertile material, such as 238L, as the main component of the cover fuel, captures neutrons escaping from the core, producing fissile material, such as 239Pu.

[0006] Ici, le combustible de couverture désigne un combustible qui ne contient quasiment pas de matière fissile telle que 239Pu et qui, au lieu de cela, contient une quantité importante de la matière fertile, telle que 238L. La matière fertile, telle que 238L, n'est pas directement convertie en un combustible d’un réacteur à neutrons rapides, mais est convertie en la matière fissile, telle que 239Pu, par une réaction de capture de neutrons pour capturer des neutrons. Ainsi, la matière fissile, telle que 239Pu, est convertie en le combustible du réacteur à neutrons rapides.Here, the covering fuel designates a fuel which contains almost no fissile material such as 239Pu and which, instead, contains a significant amount of the fertile material, such as 238L. Fertile material, such as 238L, is not directly converted into fuel from a fast neutron reactor, but is converted to fissile material, such as 239Pu, by a neutron capture reaction to capture neutrons. Thus, fissile material, such as 239Pu, is converted into the fuel of the fast neutron reactor.

[0007] Le rapport de la production de la matière fissile sur la consommation de la matière fissile dans le réacteur à neutrons rapides est souvent appelé rapport de conversion ou rapport de génération. Ici, le rapport de conversion en ce qui concerne le Pu fissile est défini des trois façons suivantes : (1) Rapport de conversion du combustible de cœur = production de Pu du combustible de cœur/consommation de Pu du combustible de cœur ; (2) Rapport de conversion du combustible de couverture = production de Pu du combustible de couverture/consommation de Pu du combustible de couverture ; et (3) Rapport de conversion global = rapport de conversion du combustible de cœur + rapport de conversion du combustible de couverture.[0007] The ratio of the production of fissile material to the consumption of fissile material in the fast neutron reactor is often called the conversion ratio or the generation ratio. Here, the conversion ratio for fissile Pu is defined in the following three ways: (1) Conversion ratio of core fuel = production of Pu of core fuel / consumption of Pu of core fuel; (2) Conversion ratio of cover fuel = production of Pu of cover fuel / consumption of Pu of cover fuel; and (3) Overall conversion ratio = core fuel conversion ratio + cover fuel conversion ratio.

[0008] Généralement, dans le réacteur à neutrons rapides, le rapport de conversion du combustible de cœur est inférieur à 1. Cependant, le rapport de conversion du combustible de couverture est ajouté de sorte qu'il soit possible de faire en sorte que le rapport de conversion global ne soit pas inférieur à 1 (c'est-à-dire obtenir la surgénération de com bustible). Dans ce cas, à mesure que la consommation du combustible se produit, la quantité totale de Pu incluse dans le combustible de couverture augmente, tandis que la quantité de Pu restant dans le combustible de cœur diminue progressivement. Ainsi, le combustible de cœur est remplacé par du combustible frais après une certaine période de consommation (durée du cycle d'exploitation). Pour améliorer le rendement économique du combustible de cœur, il est nécessaire de se munir d'un élément combustible à longue durée de vie permettant des rechargements en combustible moins fréquents.Generally, in the fast neutron reactor, the conversion ratio of the core fuel is less than 1. However, the conversion ratio of the cover fuel is added so that it is possible to ensure that the overall conversion ratio is not less than 1 (that is to say, the fuel super-generation). In this case, as fuel consumption occurs, the total amount of Pu included in the cover fuel increases, while the amount of Pu remaining in the core fuel gradually decreases. Thus, the core fuel is replaced by fresh fuel after a certain consumption period (duration of the operating cycle). To improve the economic efficiency of the core fuel, it is necessary to have a long-lived fuel element allowing less frequent refueling.

[0009] En outre, pour recycler le Pu produit à partir du combustible de couverture, il est nécessaire d'effectuer une série de processus de recyclage incluant l'extraction de Pu, en tant que combustible épuisé, depuis le réacteur, la récupération du Pu dans une installation de retraitement mise en place à l'extérieur du réacteur, et sa transformation ultérieure en un combustible de cœur.In addition, to recycle the Pu produced from the covering fuel, it is necessary to carry out a series of recycling processes including the extraction of Pu, as spent fuel, from the reactor, the recovery of the Pu in a reprocessing installation set up outside the reactor, and its subsequent transformation into a core fuel.

[0010] Dans l'élément combustible décrit dans Alan E. Waltar, et deux autres auteurs, « Fast Spectrum Reactors », traduction supervisée par : Naoyuki Takaki, ERC Pubbshing Co., Ltd., Nov. 2016, p. 583, le combustible de couverture est disposé sur les parties supérieure et inférieure de la région de combustible de cœur. Dans ce cas, le rapport de conversion global dépasse légèrement 1 ; cependant, dans la mesure où le rapport de conversion du combustible de cœur est inférieur à 1, il est nécessaire de recharger fréquemment le réacteur en combustible. En outre, il est nécessaire de mettre en place un processus de recyclage permettant de récupérer et de recycler le 239Pu produit à partir du combustible de couverture.In the fuel element described in Alan E. Waltar, and two other authors, "Fast Spectrum Reactors", translation supervised by: Naoyuki Takaki, ERC Pubbshing Co., Ltd., Nov. 2016, p. 583, the cover fuel is disposed on the upper and lower portions of the core fuel region. In this case, the overall conversion ratio slightly exceeds 1; however, since the core fuel conversion ratio is less than 1, it is necessary to reload the reactor frequently with fuel. In addition, there is a need for a recycling process to recover and recycle the 239Pu produced from the cover fuel.

[0011] Les éléments combustibles décrits dans JP 64 - 32189 A et JP 2014 - 10022 A ne possèdent pas de combustible de couverture. Ainsi, de la même façon que pour l'élément combustible décrit dans Alan E. Waltar, et deux autres auteurs, « Fast Spectrum Reactors », traduction supervisée par : Naoyuki Takaki, ERC Pubbshing Co., Ltd., Nov. 2016, p. 583, le rapport de conversion du combustible de cœur est inférieur à 1 et, ainsi, il est nécessaire de recharger fréquemment le réacteur en combustible.The fuel elements described in JP 64 - 32189 A and JP 2014 - 10022 A do not have any covering fuel. Thus, in the same way as for the fuel element described in Alan E. Waltar, and two other authors, "Fast Spectrum Reactors", translation supervised by: Naoyuki Takaki, ERC Pubbshing Co., Ltd., Nov. 2016, p . 583, the conversion ratio of the core fuel is less than 1 and, therefore, it is necessary to frequently recharge the reactor with fuel.

[0012] La présente invention a pour objet un élément combustible de réacteur à neutrons rapides et un cœur de réacteur à neutrons rapides, qui ont pour but d'allonger la durée de vie d’éléments combustibles chargés dans le cœur et de simplifier le processus de recyclage d’éléments combustibles épuisés.The present invention relates to a fuel element of fast neutron reactor and a core of fast neutron reactor, which aim to lengthen the life of fuel elements loaded in the heart and to simplify the process for recycling spent fuel elements.

[0013] L'élément combustible de réacteur à neutrons rapides selon la présente invention est un élément combustible de réacteur à neutrons rapides dans lequel est chargé un combustible liquide contenant une matière fissile et une matière fertile. L'élément combustible de réacteur à neutrons rapides comprend une région de chargement de matière combustible à deux étages comportant une région de combustible supérieure chargée d'un combustible de type sel fondu et une région de combustible inférieure chargée d'un combustible de type métal liquide.The fuel element of fast neutron reactor according to the present invention is a fuel element of fast neutron reactor into which is charged a liquid fuel containing a fissile material and a fertile material. The fast neutron reactor fuel element includes a two-stage fuel material loading region having an upper fuel region loaded with molten salt type fuel and a lower fuel region loaded with liquid metal type fuel .

[0014] La présente invention a pour objet un élément combustible de réacteur à neutrons rapides et un cœur de réacteur à neutrons rapides, qui ont pour but d'allonger la durée de vie d’éléments combustibles chargés dans le cœur et de simplifier le processus de recyclage d’éléments combustibles épuisés.The present invention relates to a fuel element of fast neutron reactor and a core of fast neutron reactor, which aim to extend the life of fuel elements loaded in the heart and to simplify the process for recycling spent fuel elements.

Brève description des dessins [0015] [fig.l A] illustre de façon schématique la configuration d'un cœur de réacteur à neutrons rapides selon l'un des modes de réalisation de la présente invention. La figure IA présente un exemple dans lequel une structure schématique d'un cœur est illustrée en perspective.Brief description of the drawings [fig.l A] schematically illustrates the configuration of a fast neutron reactor core according to one of the embodiments of the present invention. FIG. 1A presents an example in which a schematic structure of a heart is illustrated in perspective.

[0016] [fig.lB] illustre de façon schématique la configuration d'un cœur de réacteur à neutrons rapides selon l'un des modes de réalisation de la présente invention. La figure IB illustre un exemple d'une structure en coupe horizontale d'un assemblage combustible constituant un cœur.[Fig.lB] schematically illustrates the configuration of a fast neutron reactor core according to one of the embodiments of the present invention. FIG. 1B illustrates an example of a structure in horizontal section of a fuel assembly constituting a core.

[0017] [fig.lC] illustre de façon schématique la configuration d'un cœur de réacteur à neutrons rapides selon l'un des modes de réalisation de la présente invention. La figure IC illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un élément combustible constituant un assemblage combustible.[Fig.lC] schematically illustrates the configuration of a fast neutron reactor core according to one of the embodiments of the present invention. Figure IC illustrates an example of a vertical sectional structure of a fuel element constituting a fuel assembly.

[0018] [fig.2A] illustre schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible et d'un cœur selon l'Exemple 1. La figure 2A illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un élément combustible.[Fig.2A] schematically illustrates a structure in vertical section of a fuel element and a core according to Example 1. Figure 2A illustrates an example of a structure in vertical section of a fuel element.

[0019] [fig.2B] illustre schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible et d'un cœur selon l'Exemple 1. La figure 2B illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un cœur entier.[Fig.2B] schematically illustrates a vertical sectional structure of a fuel element and a core according to Example 1. Figure 2B illustrates an example of a vertical sectional structure of an entire heart.

[0020] [fig.3A] illustre schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible et d'un cœur selon l'Exemple 2. La figure 3A illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un élément combustible.[Fig.3A] schematically illustrates a structure in vertical section of a fuel element and a core according to Example 2. Figure 3A illustrates an example of a structure in vertical section of a fuel element.

[0021] [fig.3B] illustre schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible et d'un cœur selon l'Exemple 2. La figure 3B illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un cœur entrer.[Fig.3B] schematically illustrates a structure in vertical section of a fuel element and a heart according to Example 2. Figure 3B illustrates an example of a structure in vertical section of an entering heart.

[0022] [fig.4A] illustre schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible de couverture et d'un cœur selon l'Exemple 3. La figure 4A illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un élément combustible de couverture utilisé dans un cœur.[Fig.4A] schematically illustrates a structure in vertical section of a fuel covering element and a core according to Example 3. Figure 4A illustrates an example of a structure in vertical section of an element cover fuel used in a core.

[0023] [fig.4B] illustre schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible de couverture et d'un cœur selon l'Exemple 3. La figure 4B illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un cœur entrer.[Fig.4B] schematically illustrates a structure in vertical section of a fuel covering element and a heart according to Example 3. Figure 4B illustrates an example of a structure in vertical section of a heart enter.

Description détaillée [0024] Les modes de réalisation de la présente invention vont être décrits de façon détaillée dans la suite en se référant aux dessins. Il doit être noté que dans les dessins, les composants communs sont désignés par les mêmes numéros de référence, et que les descriptions en doublon sont omises.Detailed Description The embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that in the drawings, the common components are designated by the same reference numbers, and that duplicate descriptions are omitted.

[0025] Les figures IA - IC illustrent de façon schématique une configuration d'un cœur 1 de réacteur à neutrons rapides selon l'un des modes de réalisation de la présente invention. Dans les figures IA - IC, la figure IA présente un exemple dans lequel une structure schématique d'un cœur 1 est illustrée en perspective, la figure IB illustre un exemple d'une structure en coupe horizontale d'un assemblage combustible 2 constituant un cœur 1, et la figure illustre un exemple d'une structure en coupe verticale d'un élément combustible 10 constituant l’assemblage combustible 2. Il doit être noté que dans la figure IA, seuls quelques assemblages combustibles 2 sont dessinés dans le cœur 1 ; cependant, le cœur 1 est formé d'une pluralité, plus spécifiquement de plusieurs dizaines à plusieurs centaines d'assemblages combustibles 2, dont l’ensemble présente une forme cylindrique.Figures IA - IC schematically illustrate a configuration of a core 1 of fast neutron reactor according to one of the embodiments of the present invention. In Figures IA - IC, Figure IA shows an example in which a schematic structure of a core 1 is illustrated in perspective, Figure IB illustrates an example of a structure in horizontal section of a fuel assembly 2 constituting a core 1, and the figure illustrates an example of a vertical sectional structure of a fuel element 10 constituting the fuel assembly 2. It should be noted that in FIG. IA, only a few fuel assemblies 2 are drawn in the core 1; however, the core 1 is formed of a plurality, more specifically from several tens to several hundred fuel assemblies 2, all of which have a cylindrical shape.

[0026] Dans la présente invention, l'expression « assemblage combustible 2 » désigne un assemblage des éléments combustibles 10 pouvant être intégralement manipulé lors du déchargement et du chargement depuis et vers le cœur 1. Comme illustré sur la figure IB, l'assemblage combustible 2 est formé d'une pluralité (plusieurs dizaines à plusieurs centaines) des éléments combustibles 10 regroupés dans un tube de gainage 4. Dans le tube de gainage 4, un intervalle de taille prédéterminée est ménagé entre les éléments combustibles 10 adjacents les uns aux autres, et une matière réfrigérante 5 telle que le sodium liquide vient remplir l'intervalle.In the present invention, the expression “fuel assembly 2” designates an assembly of the fuel elements 10 which can be fully manipulated during unloading and loading from and to the core 1. As illustrated in FIG. 1B, the assembly fuel 2 is formed of a plurality (several tens to several hundred) of the fuel elements 10 grouped in a cladding tube 4. In the cladding tube 4, an interval of predetermined size is provided between the fuel elements 10 adjacent to each other others, and a coolant 5 such as liquid sodium fills the gap.

[0027] L'élément combustible 10 peut être ce qui est appelé un crayon combustible formé par le chargement d'une gaine 17 avec la matière fissile et la matière fertile qui servent de combustibles. En particulier, l'intérieur de la gaine cylindrique 17 n'est pas par titionné, mais est divisé en un plénum de gaz 14 et une région de chargement de matière combustible 11. En outre, la région de chargement de matière combustible 11 présente une structure à deux étages avec une région de combustible supérieure 12 et une région de combustible inférieure 13.The fuel element 10 may be what is called a fuel rod formed by the loading of a sheath 17 with the fissile material and the fertile material which serve as fuels. In particular, the interior of the cylindrical sheath 17 is not divided, but is divided into a gas plenum 14 and a fuel material loading region 11. In addition, the fuel material loading region 11 has a two-story structure with an upper fuel region 12 and a lower fuel region 13.

[0028] Dans cette structure, un combustible de cœur incluant un sel fondu contenant la matière fissile, telle que 239Pu, est chargé dans la région de combustible supérieure 12, et un combustible de couverture incluant un métal liquide contenant la matière fertile, telle que 238L, est chargé dans la région de combustible inférieure 13. Ensuite, après le chargement de ces matières combustibles et le remplissage du plénum de gaz 14 avec un gaz inerte, l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure de la gaine 17 sont closes par un bouchon d'extrémité supérieure 15 et un bouchon d'extrémité inférieure 16.In this structure, a core fuel including a molten salt containing the fissile material, such as 239Pu, is charged in the upper fuel region 12, and a covering fuel including a liquid metal containing the fertile material, such as 238L, is loaded into the lower fuel region 13. Then, after loading these combustible materials and filling the gas plenum 14 with an inert gas, the upper end and the lower end of the sheath 17 are closed by an upper end plug 15 and a lower end plug 16.

[0029] Dans la suite sont décrits plusieurs exemples du combustible de cœur et du combustible de couverture chargés dans la région de combustible supérieure 12 et la région de combustible inférieure 13 de l'élément combustible 10.In the following, several examples of the core fuel and the covering fuel loaded in the upper fuel region 12 and the lower fuel region 13 of the fuel element 10 are described.

Exemples Exemple 1 [0030] Les figures 2A et 2B illustrent schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible 10a et d'un cœur la selon l'Exemple 1, la figure 2A illustre un exemple d'une structure en coupe verticale de l'élément combustible 10a, et la figure 2B illustre un exemple d'une structure en coupe verticale entière du cœur la. Il doit être noté que la ligne pointillée illustrée sur la figure 2B indique l'axe central du cœur la. Dans la figure 2B, les concepts d'un assemblage combustible 2 et de l'élément combustible 10a sont éliminés et les illustrations sont omises.Examples Example 1 FIGS. 2A and 2B schematically illustrate a structure in vertical section of a fuel element 10a and a core 1a according to Example 1, FIG. 2A illustrates an example of a structure in vertical section of the fuel element 10a, and FIG. 2B illustrates an example of an entire vertical sectional structure of the core 1a. It should be noted that the dotted line illustrated in Figure 2B indicates the central axis of the heart la. In Figure 2B, the concepts of a fuel assembly 2 and the fuel element 10a are eliminated and the illustrations are omitted.

[0031] Dans cet exemple, un combustible de type sel fondu 12a incluant PuCl3, LC13, NaCl, MgCl2 ou similaires est chargé au titre de combustible de cœur dans la région de combustible supérieure 12 de l'élément combustible 10a. En outre, un combustible de type métal liquide 13a incluant un alliage L-Bi ou similaire est chargé en tant que combustible de couverture dans la région de combustible inférieure 13. Il doit être noté que le combustible de type sel fondu 12a du combustible de cœur doit continuer à être consommé en tant que combustible de cœur sans être remplacé pendant une durée prédéterminée. Ainsi, le combustible de type sel fondu 12a dans lequel l'enrichissement de la matière fissile, telle que 239Pu, a été augmenté est utilisé.In this example, a fuel of the molten salt type 12a including PuCl3, LC13, NaCl, MgCl2 or the like is charged as core fuel in the upper fuel region 12 of the fuel element 10a. In addition, a liquid metal fuel 13a including an L-Bi alloy or the like is charged as a cover fuel in the lower fuel region 13. It should be noted that the molten salt type fuel 12a of the core fuel must continue to be consumed as core fuel without being replaced for a predetermined period. Thus, the molten salt type fuel 12a in which the enrichment of fissile material, such as 239Pu, has been increased is used.

[0032] Pendant l'exploitation du réacteur à neutrons rapides, dans la région de combustible supérieure 12 de l'élément combustible 10a, le 239Pu de la matière fissile au titre de composant principal du combustible de type sel fondu 12a est consommé par sa propre réaction de fission (il s'agit de la consommation du combustible). En outre, le combustible de type sel fondu 12a contient du 238L en tant que matière fertile. Ainsi, la matière fissile, telle que 239Pu, est nouvellement générée par la réaction de capture de neutrons dans laquelle 238U capture des neutrons produits par la réaction de fission de 239Pu. Ainsi, dans la région de combustible supérieure 12, 238U est transmuté en 239Pu au titre de combustible.During the operation of the fast neutron reactor, in the upper fuel region 12 of the fuel element 10a, the 239Pu of the fissile material as the main component of the fuel of the molten salt type 12a is consumed by its own fission reaction (this is the fuel consumption). In addition, the molten salt fuel 12a contains 238L as a fertile material. Thus, fissile material, such as 239Pu, is newly generated by the neutron capture reaction in which 238U captures neutrons produced by the fission reaction of 239Pu. Thus, in the upper fuel region 12, 238U is transmuted to 239Pu as fuel.

[0033] En outre, dans la région de combustible inférieure 13 de l'élément combustible 10a, le 238U de la matière fertile au titre de composant principal du combustible de type métal liquide 13a capture des neutrons qui s'échappent de la région de combustible supérieure 12, ce qui transmute la matière fertile en la matière fissile, telle que 239Pu, par la réaction de capture de neutrons. En d'autres termes, la matière fissile, telle que 239Pu, est produite dans la région de combustible inférieure 13 de l'élément combustible 10a.In addition, in the lower fuel region 13 of the fuel element 10a, the 238U of the fertile material as the main component of the liquid metal type fuel 13a captures neutrons which escape from the fuel region upper 12, which transmutes fertile material into fissile material, such as 239Pu, through the neutron capture reaction. In other words, the fissile material, such as 239Pu, is produced in the lower fuel region 13 of the fuel element 10a.

[0034] Incidemment, à la frontière entre la région de combustible supérieure 12 et la région de combustible inférieure 13, le combustible de type sel fondu 12a et le combustible de type métal liquide 13a sont mis en contact l'un avec l'autre à l'état fondu. Dans un tel cas, dans la région dans laquelle le combustible de type sel fondu 12a est en contact avec le combustible de type métal liquide 13a, une réaction chimique représentée dans la Formule (1) suivante se produit entre le 239Pudu métal transmuté à partir du 238U contenu dans le combustible de type métal liquide 13a et du 238U du chlorure contenu dans le combustible de type sel fondu 12a.Incidentally, at the border between the upper fuel region 12 and the lower fuel region 13, the molten salt type fuel 12a and the liquid metal type fuel 13a are brought into contact with each other at the molten state. In such a case, in the region in which the molten salt fuel 12a is in contact with the liquid metal fuel 13a, a chemical reaction shown in the following Formula (1) occurs between the 239Pudu metal transmuted from the 238U contained in the liquid metal type fuel 13a and 238U chloride contained in the molten salt type fuel 12a.

Pu (métal) + UC13 (chlorure) —> PuCl3 (chlorure) + U (métal) (1) [0035] Ainsi, le 239Pu du métal contenu dans le combustible de type métal liquide 13a devient 239Pu dans le chlorure, et le 238U du chlorure contenu dans le combustible de type sel fondu 12a devient 238U dans le métal. La réaction chimique se produit car le plutonium (Pu) est plus susceptible de se lier au chlore (Cl) que furanium (U).Pu (metal) + UC13 (chloride) -> PuCl3 (chloride) + U (metal) (1) Thus, the 239Pu of the metal contained in the fuel of the liquid metal type 13a becomes 239Pu in the chloride, and the 238U chloride in the molten salt fuel 12a becomes 238U in the metal. The chemical reaction occurs because plutonium (Pu) is more likely to bind to chlorine (Cl) than furanium (U).

[0036] Le 239Pu du chlorure ainsi produit présente une densité inférieure à celle du combustible de type métal liquide 13a. À l'inverse, le 238U du métal présente une densité plus importante que celle du combustible de type sel fondu 12a. Ainsi, le 239Pu du chlorure se diffuse dans le combustible de type sel fondu 12a qui est un combustible de cœur, et le 238U du métal se diffuse dans le combustible de type métal liquide 13a qui est un combustible de couverture.The 239Pu chloride thus produced has a density lower than that of the liquid metal type fuel 13a. Conversely, the metal 238U has a higher density than that of the molten salt type fuel 12a. Thus, the chloride 239Pu diffuses into the molten salt type fuel 12a which is a core fuel, and the metal 238U diffuses into the liquid metal type fuel 13a which is a covering fuel.

[0037] Ainsi, à une frontière entre le combustible de type sel fondu 12a et le combustible de type métal liquide 13a, la réaction chimique représentée dans la Formule (1) se poursuit jusqu'à ce que la concentration de chacune des substances impliquées dans la réaction chimique atteigne une condition d'équilibre prédéterminée. Ainsi, tant que la réaction chimique de la Formule (1) se poursuit, le 239Pu en tant que combustible est successivement apporté depuis le côté combustible de type métal liquide 13a (combustible de couverture) vers le côté combustible de type sel fondu 12a (combustible de cœur).Thus, at a boundary between the molten salt type fuel 12a and the liquid metal type fuel 13a, the chemical reaction represented in Formula (1) continues until the concentration of each of the substances involved in the chemical reaction reaches a predetermined equilibrium condition. Thus, as long as the chemical reaction of Formula (1) continues, the 239Pu as fuel is successively supplied from the liquid metal type fuel side 13a (cover fuel) to the molten salt type fuel side 12a (fuel of heart).

[0038] Il en résulte, dans cet exemple, que le rapport de conversion effectif du combustible de cœur augmente d'une quantité équivalente au rapport de conversion du combustible de couverture dans la Formule (2) suivante : (Rapport de conversion effectif du combustible de cœur) = (rapport de conversion du combustible de cœur) + (quantité équivalente au rapport de conversion du combustible de couverture) (2) [0039] Ainsi, dans le cœur la selon cet exemple, il est possible de prolonger la durée de vie de l'élément combustible 10. Il en résulte qu'il est possible de réduire la fréquence de remplacement de l'élément combustible 10 ou de l'assemblage combustible 2 par des équivalents neufs dans le cœur la. Ainsi, dans cet exemple, le rendement économique du combustible dans le réacteur à neutrons rapides peut être fortement amélioré.It follows, in this example, that the effective conversion ratio of the core fuel increases by an amount equivalent to the conversion ratio of the cover fuel in the following Formula (2): (Effective conversion ratio of the fuel of core) = (conversion ratio of core fuel) + (quantity equivalent to the conversion ratio of covering fuel) (2) [0039] Thus, in the core la according to this example, it is possible to extend the duration of life of the fuel element 10. As a result, it is possible to reduce the frequency of replacement of the fuel element 10 or of the fuel assembly 2 with new equivalents in the core 1a. Thus, in this example, the economic efficiency of the fuel in the fast neutron reactor can be greatly improved.

[0040] Incidemment, dans le combustible de couverture (combustible de type métal liquide 13a), il résulte de la réaction chimique de Formule (1) que 239Pu demeure dans une quantité à l'équilibre avec le combustible de cœur (combustible de type sel fondu 12a). Ensuite, la réaction de fission du 239Pu restant et la réaction de fission du 238U contenu en petites quantités dans le combustible de couverture se produisent.Incidentally, in the covering fuel (fuel of the liquid metal type 13a), it results from the chemical reaction of Formula (1) that 239Pu remains in a quantity at equilibrium with the core fuel (fuel of the salt type fade 12a). Then, the fission reaction of the remaining 239Pu and the fission reaction of the 238U contained in small amounts in the cover fuel occur.

[0041] Parmi les nucléides produits par la fission, appelés dans la suite « nucléides PF (produits de fission) », produits par la réaction de fission qui se déroule au sein de ces combustibles de couverture, la plupart des nucléides PF, à l'exception des nucléides PF de la famille du platine, présentent une densité plus faible que celle de la matière de base qui est le combustible de type métal liquide du combustible de couverture. Ainsi, les nucléides PF flottent jusqu'à la frontière entre le combustible de couverture et le combustible de cœur et provoquent une réaction chimique représentée dans la Formule (3) suivante avec le sel fondu du combustible de cœur, par laquelle les nucléides sous la forme de sel de PF se diffusent dans le côté combustible de cœur.Among the nuclides produced by fission, hereinafter called "PF nuclides (fission products)" produced by the fission reaction which takes place within these covering fuels, most PF nuclides, at l except the nuclides PF of the platinum family, have a lower density than that of the base material which is the fuel of the liquid metal type of the covering fuel. Thus, the PF nuclides float to the boundary between the cover fuel and the core fuel and cause a chemical reaction represented in the following Formula (3) with the molten salt of the core fuel, by which the nuclides in the form of PF salt diffuse into the fuel side of the heart.

[0042] Les nucléides PF flottent jusqu'à la frontière entre le combustible de couverture et le combustible de cœur et provoquent une réaction chimique présentée dans la Formule (3) suivante avec le sel fondu du combustible de cœur, par laquelle les nucléides sous la forme de sel de PF se diffusent dans le côté combustible de cœur. PF (substance simple) + (3/2) MgCl3 (chlorure) —> FPC13 (chlorure) + (3/2) Mg (métal) (3) [0043] Ainsi, à l'exception des nucléides PF de la famille du platine, la quantité de nucléides PF restant dans le combustible de couverture épuisé est quasiment nulle. Il en résulte que le processus de récupération des nucléides PF depuis le combustible de couverture épuisé devient quasiment inutile. Plus précisément, le processus de séparation des PF est quasiment inutile dans le retraitement du combustible de couverture épuisé. Ainsi, le processus de retraitement de l'élément combustible épuisé 10a est fortement simplifié.PF nuclides float to the border between the cover fuel and the core fuel and cause a chemical reaction presented in the following Formula (3) with the molten salt of the core fuel, whereby the nuclides under the salt form of FP diffuse into the combustible side of the heart. PF (simple substance) + (3/2) MgCl3 (chloride) -> FPC13 (chloride) + (3/2) Mg (metal) (3) Thus, with the exception of PF nuclides of the family of platinum, the amount of PF nuclides remaining in the spent blanket fuel is almost zero. As a result, the process of recovering PF nuclides from the spent blanket fuel becomes almost unnecessary. More specifically, the FP separation process is almost useless in the reprocessing of spent cover fuel. Thus, the process for reprocessing the spent fuel element 10a is greatly simplified.

[0044] Comme décrit ci-avant, dans le cas de l'élément combustible 10a et du cœur la selon la présente invention, le 239Pu en tant que combustible est amené depuis le côté combustible de couverture (combustible de type métal liquide 13a) vers le côté combustible de cœur (combustible de type sel fondu 12a), de sorte qu'il soit possible d'améliorer le rapport de conversion effectif du combustible de cœur. Il en résulte qu'il est possible de réduire la fréquence de remplacement de l'élément combustible 10a et de l'assemblage combustible 2 dans le cœur la, et que la durée effective du cycle d'exploitation du réacteur à neutrons rapides peut être augmentée.As described above, in the case of the fuel element 10a and the core 1a according to the present invention, the 239Pu as fuel is brought from the covering fuel side (fuel of liquid metal type 13a) to the core fuel side (molten salt type fuel 12a), so that it is possible to improve the effective conversion ratio of the core fuel. As a result, it is possible to reduce the frequency of replacement of the fuel element 10a and of the fuel assembly 2 in the core la, and that the effective duration of the operating cycle of the fast neutron reactor can be increased. .

[0045] Ainsi, le facteur de charge du réacteur à neutrons rapides comportant le cœur la augmente, et le rendement économique peut être fortement amélioré. De plus, le processus de retraitement de l'élément combustible 10a épuisé est fortement simplifié, ce qui contribue également à l'amélioration du rendement économique du réacteur à neutrons rapides comportant le cœur la.Thus, the load factor of the fast neutron reactor comprising the core increases it, and the economic efficiency can be greatly improved. In addition, the process for reprocessing the spent fuel element 10a is greatly simplified, which also contributes to improving the economic efficiency of the fast neutron reactor comprising the core 1a.

[0046] Il doit être noté que la quantité de 239Pu transférée depuis le combustible de couverture vers le côté combustible de cœur peut être ajustée par le rapport de conversion du combustible de couverture. En outre, le rapport de conversion du combustible de couverture peut être ajusté en établissant et en régulant de façon appropriée la quantité de neutrons s'échappant du combustible de cœur vers le combustible de couverture, en fonction des spécifications et des dispositions du combustible de couverture et du combustible de cœur.It should be noted that the amount of 239Pu transferred from the covering fuel to the core fuel side can be adjusted by the conversion ratio of the covering fuel. In addition, the cover fuel conversion ratio can be adjusted by establishing and appropriately regulating the amount of neutrons escaping from the core fuel to the cover fuel, depending on the specifications and arrangements of the cover fuel. and core fuel.

Exemple 2 [0047] Les figures 3A et 3B illustrent schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible 10b et d'un cœur lb selon l'Exemple 2, la figure 3A illustre un exemple d'une structure en coupe verticale de l'élément combustible 10b, et la figure 3B illustre un exemple d'une structure en coupe verticale entière du cœur lb. Il doit être noté que la ligne pointillée illustrée sur la figure 3B indique l'axe central du cœur lb. Dans la figure 3B, les concepts d'un assemblage combustible 2b et de l'élément combustible 10b sont éliminés et les illustrations sont omises.Example 2 Figures 3A and 3B schematically illustrate a vertical sectional structure of a fuel element 10b and a core 1b according to Example 2, Figure 3A illustrates an example of a vertical sectional structure of l fuel element 10b, and FIG. 3B illustrates an example of an entire vertical sectional structure of the core lb. It should be noted that the dotted line illustrated in Figure 3B indicates the central axis of the heart lb. In Figure 3B, the concepts of a fuel assembly 2b and the fuel element 10b are eliminated and the illustrations are omitted.

[0048] Comme indiqué sur les Figs. 3A et 3B, la configuration de disposition des matières combustible dans l'élément combustible 10b et le cœur lb selon cet exemple est quasiment identique à celle de l'Exemple 1 (voir les figures 2A et 2B). Seules les différences entre cet exemple et l'Exemple 1 seront décrites ci-après.As shown in Figs. 3A and 3B, the configuration of arrangement of the combustible materials in the fuel element 10b and the core 1b according to this example is almost identical to that of Example 1 (see FIGS. 2A and 2B). Only the differences between this example and Example 1 will be described below.

[0049] La différence avec l'Exemple 1 réside dans les combustibles respectivement chargés dans la région de combustible supérieure 12 et la région de combustible inférieure 13. Dans cet exemple, la région de combustible supérieure 12 est chargée d'un combustible de type sel fondu 12b d'enrichissement élevé qui contient une concentration élevée de matière fissile au titre de combustible de cœur, et la région de combustible inférieure 13 est chargée d'un combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible qui contient une faible concentration de matière fissile au titre de combustible de couverture. En d'autres termes, la région de combustible supérieure 12 est chargée du combustible de type sel fondu 12b d'enrichissement élevé qui inclut PuCl3, UC13, NaCl, MgCl2 ou similaires, et la région de combustible inférieure 13 est chargée du combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible qui inclut un alliage Pu-U-Bi ou similaires.The difference with Example 1 lies in the fuels respectively loaded in the upper fuel region 12 and the lower fuel region 13. In this example, the upper fuel region 12 is loaded with a salt type fuel molten high enrichment 12b which contains a high concentration of fissile material as core fuel, and the lower fuel region 13 is charged with a liquid metal fuel 13b of low enrichment which contains a low concentration of material fissile as a cover fuel. In other words, the upper fuel region 12 is charged with molten salt fuel 12b of high enrichment which includes PuCl3, UC13, NaCl, MgCl2 or the like, and the lower fuel region 13 is charged with fuel type low enrichment liquid metal 13b which includes a Pu-U-Bi alloy or the like.

[0050] Ici, le combustible de type sel fondu 12b d'enrichissement élevé chargé dans la région de combustible supérieure 12 peut être substantiellement identique au combustible de type sel fondu 12a chargé dans la région de combustible supérieure 12 de l'Exemple 1. En outre, il est possible d'affirmer que le combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible chargé dans la région de combustible inférieure 13 est quasiment identique au combustible de type métal liquide 13a chargé dans la région de combustible inférieure 13 de l’exemple 1, mais qu'il diffère du combustible de type métal liquide 13a en ce qu'il contient 239Pu au titre de matière fissile. Cependant, l'enrichissement du combustible peut être faible.Here, the molten salt type fuel 12b of high enrichment loaded in the upper fuel region 12 can be substantially identical to the molten salt type fuel 12a loaded in the upper fuel region 12 of Example 1. In Furthermore, it is possible to affirm that the fuel of the liquid metal type 13b of low enrichment loaded in the lower fuel region 13 is almost identical to the fuel of the liquid metal type 13a loaded in the lower fuel region 13 of the example. 1, but that it differs from the liquid metal type fuel 13a in that it contains 239Pu as fissile material. However, fuel enrichment can be low.

[0051] Dans cet exemple, de façon similaire à l'Exemple 1, 239Pu est contenu dans le combustible de cœur (le combustible de type sel fondu 12b d’enrichissement élevé), et 238U est contenu dans le combustible de couverture (le combustible de type métal liquide 13b d’enrichissement faible). Ainsi, les faits selon lesquels la réaction de fission de 239 Pu se produit dans le combustible de cœur et selon lesquels 239Pu est produit par la réaction de capture de neutrons de 238U dans le combustible de couverture sont identiques au cas de l’Exemple 1.In this example, similarly to Example 1, 239Pu is contained in the core fuel (the fuel of molten salt type 12b with high enrichment), and 238U is contained in the covering fuel (the fuel liquid metal type 13b with low enrichment). Thus, the facts that the 239 Pu fission reaction occurs in the core fuel and that 239Pu is produced by the 238U neutron capture reaction in the cover fuel are the same as in Example 1.

[0052] En outre, de la même façon que dans l'Exemple 1, la réaction chimique de Formule (1) se déroule à la frontière entre le combustible de cœur et le combustible de couverture. Pour cette raison, de la même façon que dans l'Exemple 1, le 239Pu converti en chlorure par la réaction chimique est diffusé dans le combustible de type sel fondu 12b d'enrichissement élevé dans le combustible de cœur, et le 238U converti en métal est diffusé dans le combustible de type métal liquide 13b d’enrichissement faible dans le combustible de couverture.In addition, in the same way as in Example 1, the chemical reaction of Formula (1) takes place at the border between the core fuel and the covering fuel. For this reason, in the same way as in Example 1, the 239Pu converted into chloride by the chemical reaction is diffused in the molten salt fuel 12b of high enrichment in the core fuel, and the 238U converted into metal is diffused in the liquid metal fuel 13b of low enrichment in the cover fuel.

[0053] Ainsi, dans cet exemple, il est possible d'obtenir des effets quasiment identiques à ceux de l'Exemple 1. En d'autres termes, dans cet exemple également, le rapport de conversion effectif du combustible de cœur peut être amélioré, et les fréquences de remplacement de l'élément combustible 10b et de l'assemblage combustible 2 dans le cœur lb peuvent être réduites. Il en résulte que l'allongement du cycle d'exploitation du réacteur à neutrons rapides permet d'augmenter le facteur de charge du réacteur à neutrons rapides comportant le cœur lb, et donc d'améliorer fortement le rendement économique.Thus, in this example, it is possible to obtain effects which are almost identical to those of Example 1. In other words, in this example also, the effective conversion ratio of the core fuel can be improved , and the replacement frequencies of the fuel element 10b and of the fuel assembly 2 in the core lb can be reduced. As a result, the lengthening of the operating cycle of the fast neutron reactor makes it possible to increase the load factor of the fast neutron reactor comprising the core 1b, and therefore to greatly improve the economic efficiency.

[0054] Il doit être noté que dans cet exemple, contrairement à l'Exemple 1, le 239Pu est précédemment contenu dans le combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible dans le combustible de couverture. Ainsi, le transfert de 239Pu depuis le combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible vers le combustible de type sel fondu 12b d'enrichissement élevé en tant que combustible de cœur démarre à un stade précoce après le début de l'exploitation. En outre, la quantité transférée est supérieure à celle de l'Exemple 1. Ainsi, dans cet exemple, il est possible d'obtenir un rapport de conversion effectif du combustible de cœur supérieur à celui de l'Exemple 1.It should be noted that in this example, unlike Example 1, 239Pu is previously contained in the liquid metal fuel 13b of low enrichment in the cover fuel. Thus, the transfer of 239Pu from the liquid metal fuel type 13b of low enrichment to the molten salt fuel type 12b of high enrichment as core fuel starts at an early stage after the start of operation. In addition, the quantity transferred is greater than that of Example 1. Thus, in this example, it is possible to obtain an effective conversion ratio of the core fuel greater than that of Example 1.

[0055] Dans cet exemple, dans le retraitement du combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible chargé dans la région de combustible inférieure 13, seuls quelques types de nucléides PF tels que les nucléides PF de la famille du platine peuvent être éliminés, tandis que le 239Pu est laissé dans le combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible. En d'autres termes, dans la mesure où le combustible de type métal liquide 13b d'enrichissement faible est raffiné plutôt que retraité, le processus de recyclage est fortement simplifié.In this example, in the reprocessing of the liquid metal fuel type 13b of low enrichment loaded in the lower fuel region 13, only a few types of PF nuclides such as PF nuclides of the platinum family can be eliminated, while the 239Pu is left in the liquid metal fuel 13b of low enrichment. In other words, to the extent that the liquid metal fuel 13b of low enrichment is refined rather than reprocessed, the recycling process is greatly simplified.

Exemple 3 [0056] Les figures 4A et 4B illustrent schématiquement une structure en coupe verticale d'un élément combustible de couverture 10c et d'un cœur le selon l'Exemple 3, la figure 4A illustre un exemple d'une structure en coupe verticale de l'élément combustible de couverture 10c, et la figure 4B illustre un exemple d'une structure en coupe verticale entière du cœur le. Il doit être noté que la ligne pointillée illustrée sur la figure 4B indique l'axe central du cœur le. Dans la figure 4B, les concepts d'un assemblage combustible 2c et de l'élément combustible 10c sont éliminés et les illustrations sont omises.Example 3 FIGS. 4A and 4B schematically illustrate a structure in vertical section of a fuel covering element 10c and a core 1c according to Example 3, FIG. 4A illustrates an example of a structure in vertical section of the covering fuel element 10c, and FIG. 4B illustrates an example of an entire vertical sectional structure of the core le. It should be noted that the dotted line illustrated in Figure 4B indicates the central axis of the heart le. In Figure 4B, the concepts of a fuel assembly 2c and the fuel element 10c are eliminated and the illustrations are omitted.

[0057] Comme illustré sur la figure 4B, le cœur le selon cet exemple est séparé en une région centrale 51, dans laquelle est disposé l'élément combustible 10a (voir figure 2A) utilisé dans l’Exemple 1, et une région périphérique externe 52, dans laquelle est disposé l'élément combustible de couverture 10c illustré sur la figure 4A. Plus précisément, dans le cœur le selon cet exemple, une pluralité d'éléments combustibles de couverture 10c est disposée de façon additionnelle sur la partie de périphérie externe du cœur la (voir figure 2B) selon un premier mode de réalisation. Il doit être noté que, comme décrit en référence aux figures IA - IC, les éléments combustibles de couverture 10c sont disposés sous forme d'une unité de l'assemblage combustible 2 formée par le rassemblement de la pluralité, et spécifiquement des plusieurs dizaines à plusieurs centaines d’éléments combustibles de couverture 10c.As illustrated in FIG. 4B, the core 1a according to this example is separated into a central region 51, in which the fuel element 10a (see FIG. 2A) used in Example 1 is arranged, and an external peripheral region 52, in which is disposed the covering fuel element 10c illustrated in FIG. 4A. More specifically, in the core 1a according to this example, a plurality of covering fuel elements 10c is additionally disposed on the outer periphery part of the core 1a (see FIG. 2B) according to a first embodiment. It should be noted that, as described with reference to Figures IA - IC, the fuel covering elements 10c are arranged in the form of a unit of the fuel assembly 2 formed by the assembly of the plurality, and specifically of the tens to several several hundred covering fuel elements 10c.

[0058] L'élément combustible de couverture 10c est un crayon combustible de couverture chargé de matière fertile, mais non chargé de matière fissile. Comme illustré sur la figure 4A, dans l'élément combustible de couverture 10c, le combustible de couverture de type sel fondu 12c contenant la matière fertile est chargé dans la région de combustible supérieure 12, et le combustible de couverture de type métal liquide 13c contenant la matière fertile est chargé dans la région de combustible inférieure 13. En d'autres termes, le combustible de couverture de type sel fondu 12c incluant UC13, NaCl, MgCl2 ou similaires est chargé dans la région de combustible supérieure, et le combustible de couverture de type métal liquide 13c incluant un alliage U-Bi ou similaires est chargé dans la région de combustible inférieure 13.The covering fuel element 10c is a covering fuel rod loaded with fertile material, but not loaded with fissile material. As illustrated in FIG. 4A, in the covering fuel element 10c, the molten salt type covering fuel 12c containing the fertile material is charged into the upper fuel region 12, and the liquid metal type covering fuel 13c containing the fertile material is loaded into the lower fuel region 13. In other words, the cover fuel of the molten salt type 12c including UC13, NaCl, MgCl2 or the like is loaded into the upper fuel region, and the cover fuel of liquid metal type 13c including a U-Bi alloy or the like is charged in the lower fuel region 13.

[0059] Dans le cœur le illustré sur la figure 4B, la matière fissile, telle que 239Pu, est initialement contenue uniquement dans le combustible de type sel fondu 12a dans la région de combustible supérieure 12 de l'élément combustible 10a disposé dans la région centrale 51. Ainsi, au début de l'exploitation du cœur le, la réaction de fission de la matière fissile, telle que 239Pu, est initiée dans la région de combustible supérieure 12 de l'élément combustible 10a dans la région centrale 51.In the core illustrated in Figure 4B, the fissile material, such as 239Pu, is initially contained only in the molten salt type fuel 12a in the upper fuel region 12 of the fuel element 10a disposed in the region central 51. Thus, at the start of the exploitation of the core le, the fission reaction of the fissile material, such as 239Pu, is initiated in the upper fuel region 12 of the fuel element 10a in the central region 51.

[0060] Dans le même temps, le combustible de type métal liquide 13a de l'élément combustible 10a contient la matière fertile, telle que 238L. La matière fertile, telle que 238L, capture les neutrons qui s’échappent de la région de combustible supérieure 12 de l'élément combustible 10a, ce qui transmute la matière fertile en matière fissile, telle que 239Pu. La matière fissile, telle que 239Pu, ainsi produite est consommée par fission. Ces réactions sont identiques à celles décrites dans le cas de l'Exemple 1.At the same time, the liquid metal type fuel 13a of the fuel element 10a contains the fertile material, such as 238L. Fertile material, such as 238L, captures neutrons that escape from the upper fuel region 12 of the fuel element 10a, which transmutes the fertile material into fissile material, such as 239Pu. The fissile material, such as 239Pu, thus produced is consumed by fission. These reactions are identical to those described in the case of Example 1.

[0061] De façon similaire, la matière fertile, telle que 238L, est également contenue dans le combustible de couverture de type sel fondu 12c et le combustible de couverture de type métal liquide 13c de l'élément combustible de couverture 10c. La matière fertile, telle que 238L, capture également les neutrons qui s’échappent de la région de combustible supérieure 12 de l'élément combustible 10a, ce qui transmute la matière fertile en matière fissile, telle que 239Pu. La matière fissile, telle que 239Pu, ainsi produite est consommée par fission.Similarly, the fertile material, such as 238L, is also contained in the covering fuel of the molten salt type 12c and the covering fuel of the liquid metal type 13c of the covering fuel element 10c. Fertile material, such as 238L, also captures neutrons that escape from the upper fuel region 12 of the fuel element 10a, which transmutes the fertile material into fissile material, such as 239Pu. The fissile material, such as 239Pu, thus produced is consumed by fission.

[0062] Comme illustré sur la figure 4B, dans le cœur le selon cet exemple, le combustible de type métal liquide 13a contenant la matière fissile, telle que 239Pu, est entouré non seulement par le combustible de type métal liquide 13a mais également par le combustible de couverture de type sel fondu 12c et le combustible de couverture de type métal liquide 13c. Ainsi, le rapport de conversion global du combustible de cœur dans le cœur le est obtenu en ajoutant non seulement un rapport de conversion équivalant au rapport de conversion du combustible de type métal liquide 13a, mais également des rapports de conversion équivalant aux rapports de conversion du combustible de couverture de type sel fondu 12c et du combustible de couverture de type métal liquide 13c.As illustrated in FIG. 4B, in the core according to this example, the liquid metal type fuel 13a containing the fissile material, such as 239Pu, is surrounded not only by the liquid metal type fuel 13a but also by the cover fuel of molten salt type 12c and cover fuel of liquid metal type 13c. Thus, the overall conversion ratio of the core fuel in the core le is obtained by adding not only a conversion ratio equivalent to the conversion ratio of the liquid metal fuel 13a, but also conversion ratios equivalent to the conversion ratios of the cover fuel of molten salt type 12c and cover fuel of liquid metal type 13c.

[0063] Ainsi, dans cet exemple, le rapport de conversion effectif peut être largement augmenté par rapport à celui de l'Exemple 1, et la durée de vie de l'élément combustible 10a peut également être allongée. Par conséquent, il est possible d'améliorer le rendement économique du combustible dans le réacteur à neutrons rapides.Thus, in this example, the effective conversion ratio can be greatly increased compared to that of Example 1, and the life of the fuel element 10a can also be lengthened. Therefore, it is possible to improve the economic efficiency of the fuel in the fast neutron reactor.

[0064] Il doit être noté que, dans le cas de l'élément combustible de couverture 10c également, un nombre important de nucléides produits de fission (nucléides PF) sont produits par la réaction de fission de la matière fissile, telle que 239Pu, dans le combustible de couverture de type métal liquide 13c. Ces nucléides PF présentent une densité inférieure à celle du combustible de couverture de type métal liquide 13c, à l'exception des nucléides PF de la famille du platine. Ainsi, les nucléides PF flottent jusqu'à la frontière entre le combustible de couverture de type sel fondu 12c et le combustible de couverture de type métal liquide 13c.It should be noted that, in the case of the covering fuel element 10c also, a large number of nuclides produced by fission (PF nuclides) are produced by the fission reaction of the fissile material, such as 239Pu, in cover fuel of liquid metal type 13c. These PF nuclides have a density lower than that of the covering fuel of the liquid metal type 13c, with the exception of PF nuclides of the platinum family. Thus, the PF nuclides float to the border between the cover fuel of the molten salt type 12c and the cover fuel of the liquid metal type 13c.

[0065] Les nucléides PF qui ont flotté jusqu'à la frontière entre le combustible de couverture de type sel fondu 12c et le combustible de couverture de type métal liquide 13c provoquent une réaction chimique similaire à celle de la Formule (3) avec le combustible de couverture de type sel fondu 12c pour former des sels de PF. Ainsi, les sels de PF se diffusent dans le combustible de couverture de type sel fondu 12c.PF nuclides which floated to the border between the cover fuel of the molten salt type 12c and the cover fuel of the liquid metal type 13c cause a chemical reaction similar to that of Formula (3) with the fuel cover type 12c molten salt to form FP salts. Thus, the PF salts diffuse in the covering fuel of the molten salt type 12c.

[0066] Ainsi, à l'exception des nucléides PF de la famille du platine, la quantité de nucléides PF restant dans le combustible de couverture de type métal liquide 13c épuisé est quasiment nulle. De ce fait, le processus de récupération des nucléides PF depuis le combustible de couverture épuisé s'avère quasiment mutile, ce qui simplifie fortement le processus de retraitement du combustible de couverture de type métal liquide 13c.Thus, with the exception of PF nuclides of the platinum family, the quantity of PF nuclides remaining in the spent fuel of liquid metal type 13c used up is almost zero. As a result, the process of recovering PF nuclides from the spent cover fuel proves to be almost mutilated, which greatly simplifies the process of reprocessing the cover fuel of the liquid metal type 13c.

[0067] Il doit être noté que, dans l'Exemple 3 décrit ci-avant, l'élément combustible 10a décrit dans l'Exemple 1 est disposé dans la région centrale 51 du cœur le ; cependant, l'élément combustible 10b décrit dans l'Exemple 2 peut y être disposé. Dans ce cas, comme dans l'exemple 2, des effets tels que l'augmentation du rapport de conversion effectif du combustible de cœur sont attendus.It should be noted that, in Example 3 described above, the fuel element 10a described in Example 1 is disposed in the central region 51 of the heart; however, the fuel element 10b described in Example 2 can be disposed there. In this case, as in Example 2, effects such as increasing the effective conversion ratio of the core fuel are expected.

[0068] Dans l'Exemple 3, on suppose que la matière fissile, telle que 239Pu, n'est incluse ni dans le combustible de couverture de type sel fondu 12c, ni dans le combustible de couverture de type métal liquide 13c précédemment chargés dans l'élément combustible de couverture 10c. Cependant, une petite quantité de matière fissile peut y être incluse.In Example 3, it is assumed that the fissile material, such as 239Pu, is included neither in the covering fuel of the molten salt type 12c, nor in the covering fuel of the liquid metal type 13c previously charged in the covering fuel element 10c. However, a small amount of fissile material may be included.

[0069] Il doit être noté que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux exemples décrits ci-avant, et que la présente invention inclut divers exemples modifiés. Par exemple, les modes de réalisation et exemples décrits ci-avant ont été décrits en détail dans le but d'expliquer la présente invention de façon à ce qu'elle soit simple à comprendre, et ne sont pas nécessairement limités à l'ensemble des configurations décrites. En outre, il est possible de remplacer certaines des configurations de certains modes de réalisation et exemples par des configurations d'autres modes de réalisation et exemples. Il est également possible d'ajouter la configuration d'autres modes de réalisation et exemples à la configuration de certains modes de réalisation et exemples. En outre, il est également possible d'ajouter des configurations incluses dans d'autres modes de réalisation et exemples à certaines des configurations des modes de réalisation et exemples, de supprimer certaines des configurations des modes de réalisation et exemples, ou de remplacer certaines des configurations des modes de réalisation et exemples par des configurations incluses dans d'autres modes de réalisation et exemples.It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments and examples described above, and that the present invention includes various modified examples. For example, the embodiments and examples described above have been described in detail for the purpose of explaining the present invention so that it is simple to understand, and are not necessarily limited to all of the configurations described. In addition, it is possible to replace some of the configurations of certain embodiments and examples with configurations of other embodiments and examples. It is also possible to add the configuration of other embodiments and examples to the configuration of certain embodiments and examples. Furthermore, it is also possible to add configurations included in other embodiments and examples to some of the configurations of the embodiments and examples, to delete some of the configurations of the embodiments and examples, or to replace some of the configurations of the embodiments and examples by configurations included in other embodiments and examples.

Claims (1)

Revendications [Revendication 1] Élément combustible (10) de réacteur à neutrons rapides dans lequel est chargé un combustible liquide contenant une matière fissile et une matière fertile, l'élément combustible (10) de réacteur à neutrons rapides comprenant une région de chargement de matière combustible (11) à deux étages comportant une région de combustible supérieure (12) chargée avec un combustible de type sel fondu et une région de combustible inférieure (13) chargée avec un combustible de type métal liquide. [Revendication 2] Élément combustible (10) de réacteur à neutrons rapides selon la revendication 1, dans lequel la région de combustible supérieure (12) est chargée avec un combustible de type sel fondu enrichi avec la matière fissile, et la région de combustible inférieure (13) est chargée avec un combustible de type métal liquide contenant la matière fertile. [Revendication 3] Élément combustible (10) de réacteur à neutrons rapides selon la revendication 1, dans lequel la région de combustible supérieure (12) est chargée avec un combustible de type sel fondu enrichi avec la matière fissile, et la région de combustible inférieure (13) est chargée avec un combustible de type métal liquide ayant un enrichissement inférieur à celui du combustible de type sel fondu chargé dans la région de combustible supérieure (12). [Revendication 4] Élément combustible (10) de réacteur à neutrons rapides selon la revendication 1, dans lequel la région de combustible supérieure (12) est chargée avec un combustible de type sel fondu contenant la matière fertile, et la région de combustible inférieure (13) est chargée avec un combustible de type métal liquide contenant la matière fertile. [Revendication 5] Cœur (1) de réacteur à neutrons rapides comprenant une pluralité d'assemblages combustibles (2), chacun des assemblages combustibles (2) étant formé en rassemblant une pluralité d’éléments combustibles (10) de réacteur à neutrons rapides selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pluralité d'assemblages combustibles (2) est disposée de sorte à présenter une forme globale cylindrique. [Revendication 6] Cœur (1) de réacteur à neutrons rapides, dans lequel une pluralité d'assemblages combustibles (2) est disposée de sorte à entourer une partie périphérique externe du cœur de réacteur à neutrons rapides selon la revendication 5, chacun des assemblages combustibles (2) étant formé en rassemblant une pluralité d’éléments combustibles (10) de réacteur à neutrons rapides selon la revendication 4.Claims [Claim 1] Fuel element (10) of a fast neutron reactor into which is loaded a liquid fuel containing a fissile material and a fertile material, the fuel element (10) of fast neutron reactor comprising a material loading region two stage fuel (11) having an upper fuel region (12) charged with molten salt type fuel and a lower fuel region (13) charged with liquid metal type fuel. [Claim 2] A fuel element (10) of a fast neutron reactor according to claim 1, wherein the upper fuel region (12) is loaded with a molten salt type fuel enriched with fissile material, and the lower fuel region (13) is loaded with a liquid metal fuel containing the fertile material. [Claim 3] A fuel element (10) of a fast neutron reactor according to claim 1, wherein the upper fuel region (12) is loaded with a molten salt type fuel enriched with fissile material, and the lower fuel region (13) is charged with a liquid metal type fuel having a lower enrichment than the molten salt type fuel charged in the upper fuel region (12). [Claim 4] A fuel element (10) of a fast neutron reactor according to claim 1, wherein the upper fuel region (12) is charged with a molten salt type fuel containing the fertile material, and the lower fuel region ( 13) is loaded with a liquid metal fuel containing the fertile material. [Claim 5] Core (1) of fast neutron reactor comprising a plurality of fuel assemblies (2), each of the fuel assemblies (2) being formed by assembling a plurality of fuel elements (10) of fast neutron reactor according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of fuel assemblies (2) is arranged so as to have an overall cylindrical shape. [Claim 6] Core (1) of a fast neutron reactor, in which a plurality of fuel assemblies (2) is arranged to surround an outer peripheral portion of the core of a fast neutron reactor according to claim 5, each of the assemblies fuel (2) being formed by combining a plurality of fuel elements (10) of a fast neutron reactor according to claim 4.
FR1872730A 2017-12-13 2018-12-12 Fast neutron reactor fuel element and fast neutron reactor core Active FR3076654B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017238372A JP6901388B2 (en) 2017-12-13 2017-12-13 Fuel elements of fast reactors and cores of fast reactors
JP2017-238372 2017-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3076654A1 true FR3076654A1 (en) 2019-07-12
FR3076654B1 FR3076654B1 (en) 2021-05-07

Family

ID=67061140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1872730A Active FR3076654B1 (en) 2017-12-13 2018-12-12 Fast neutron reactor fuel element and fast neutron reactor core

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6901388B2 (en)
FR (1) FR3076654B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7138082B2 (en) * 2019-06-12 2022-09-15 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 fast reactor fuel assembly and fast reactor core
KR102523857B1 (en) * 2021-12-16 2023-04-20 한국과학기술원 Molten salt reactor and passive fuel injection method therefor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577225A (en) * 1968-07-18 1971-05-04 Atomic Energy Commission Method for separating uranium, protactinium, and rare earth fission products from spent molten fluoride salt reactor fuels
JPS6432189A (en) 1987-07-29 1989-02-02 Power Reactor & Nuclear Fuel Self-refining molten metal fuel furnace
JP2014010022A (en) 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Fuel assembly, and nuclear reactor core
GB2508537A (en) * 2013-02-25 2014-06-04 Ian Richard Scott A molten salt fission reactor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3527669A (en) * 1968-05-20 1970-09-08 Atomic Energy Commission Molten-salt-fueled nuclear breeder reactor and fuel cell for use therein
JPS62207995A (en) * 1986-03-07 1987-09-12 株式会社東芝 Fast breeder reactor
JP2001004773A (en) * 1999-06-18 2001-01-12 Toshiba Corp Core and fuel assembly of reactor
JP4351938B2 (en) * 2004-03-24 2009-10-28 株式会社東芝 Reactor
JP2013050366A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Ltd Fast reactor core

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577225A (en) * 1968-07-18 1971-05-04 Atomic Energy Commission Method for separating uranium, protactinium, and rare earth fission products from spent molten fluoride salt reactor fuels
JPS6432189A (en) 1987-07-29 1989-02-02 Power Reactor & Nuclear Fuel Self-refining molten metal fuel furnace
JP2014010022A (en) 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Fuel assembly, and nuclear reactor core
GB2508537A (en) * 2013-02-25 2014-06-04 Ian Richard Scott A molten salt fission reactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALAN E. WALTAR: "Fast Spectrum Reactors", November 2016, ERC PUBLISHING CO., LTD., pages: 583

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019105542A (en) 2019-06-27
FR3076654B1 (en) 2021-05-07
JP6901388B2 (en) 2021-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3076654A1 (en) Fast neutron reactor fuel element and fast neutron reactor core
EP2462591B1 (en) Method of operating a pressurized-water nuclear reactor, allowing the same to pass from a plutonium equilibrium cycle to a uranium equilibrium cycle, and corresponding nuclear fuel assembly
BE1006761A3 (en) FUEL ASSEMBLY FOR A NUCLEAR REACTOR.
EP0231710B1 (en) Method of operating a nuclear reactor by neutrons spectral shift using water displacement rod spiders
FR3011118A1 (en) TRANSMUTATION ASSEMBLY AND RAPID REACTOR NUCLEAR POWER PLANT USING THE SAME.
FR2954848A1 (en) HEAT OF LIGHT WATER REACTOR AND COMBUSTIBLE ASSEMBLY.
EP2991932A1 (en) Novel material made of uranium, gadolinium and oxygen and use thereof as a consumable neutron poison
FR3064810A1 (en) NUCLEAR REACTOR ASSEMBLIES, NUCLEAR REACTOR TARGET SETS AND METHODS FOR NUCLEAR REACTORS
FR2938690A1 (en) PROCESS AND COMPOSITION OF MODERN NUCLEAR FUEL
EP3966835B1 (en) Nuclear fuel assembly for pressurised water reactor and nuclear reactor core containing such an assembly
WO2009044061A1 (en) Fuel assembly for a fast breeder reactor
FR3002680A1 (en) FAST NEUTRON REACTOR HEART AND PROCESS FOR PRETREATMENT OF NUCLEAR RETREAT FUEL
JP7138082B2 (en) fast reactor fuel assembly and fast reactor core
FR3065573A1 (en) FAST REACTOR CORE AND FAST REACTOR FUEL CHARGING METHOD
EP2313893B1 (en) Fast breeder reactor
EP0106753B1 (en) Liquid metal-cooled fast reactor
FR2620558A1 (en) Minimisation or elimination of the reloading of a nuclear reactor
CH475630A (en) Nuclear research reactor
EP3459084B1 (en) Process for dissolving nuclear fuel
Gastaldi Problematics due to tritium in materials in the nuclear field-some examples; Problematiques liees au tritium dans les materiaux dans le domaine nucleaire-quelques illustrations
FR2679062A1 (en) Fast breeder reactor core and fuel assembly using such a core
FR3121263A1 (en) LIGHT WATER REACTOR URANIUM FUEL ASSEMBLY AND METHOD OF OPERATING A NUCLEAR FUEL CYCLE
Gastaldi Problematics due to tritium in materials in the nuclear field-some examples
Mouney Plutonium and minor actinides management in the nuclear fuel cycle: assessing and controlling the inventory
Galperin et al. Thorium based fuel designed to reduce the proliferation potential and waste disposal requirements of light water reactors

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20200228

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6