JP2008281501A - 軽水型原子炉の炉心 - Google Patents
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Abstract
現行軽水型原子炉を大幅に変更することなくPuを効率よく長期間かつ安全性を損なうことなしに燃焼させるために、核燃料を内包せる燃料棒を稠密に配列したい。
【解決手段】
新燃料棒(40)を3角格子に配列し菱形の形状の正菱形燃料集合体(1000)に束ねる。燃焼期間を延長させるために転換材からなる転換棒(80)を正菱形燃料集合体(1000)に装荷する。
制御棒を装荷貫通させた新制御棒案内シンブル(50)を装荷した正菱形燃料集合体(1000)1体に対して転換棒(80)を装荷貫通させた新制御棒案内シンブル(50)を装荷した正菱形燃料集合体(1000)3体を基本構成単位として炉心を形成する。
【選択図】図8
Description
:コロナ社、昭和50年、都甲著「原子動力」。 :オーム社、1989年、「原子力ハンドブック」。 :日本原子力研究所、2001年、「軽水炉次世代燃料の炉物理に関する ベンチマーク問題の提案及び解析結果」
中性子吸収材を含有せる制御棒または転換材を含有せる転換棒(80)を貫通装荷せる新制御棒案内シンブル(50)とで、
4辺の長さが等しい60度と120度とからなる菱形にならしめたことを特徴とする正菱形燃料集合体(1000)である。
新燃料棒(40)は、アルミニウム(Al)の酸化物であるアルミナ(Al2O3)からなるアルミナバリア(30)が施されているジルコニウムの合金製またはステンレス製の新燃料被覆管(20)内にPu富化度が10wt%以下のMOXペレット(31)を多数個装荷し気密密封してなる。新燃料棒(40)の間は冷却水が流れている冷却水通路(70)となっている。
A:制御棒挿入可能位置で、低富化度正菱形燃料集合体(1300)を装荷する。
B:制御棒挿入不可能位置で、中富化度正菱形燃料集合体(1200) を装荷する。
C:制御棒挿入不可能位置で、高富化度正菱形燃料集合体(1100) を装荷する。
d2:周辺領域の制御棒挿入不可能位置で、中富化度正菱形燃料集合体(1200) を装荷する。
d3:周辺領域の制御棒挿入不可能位置で、制御棒挿入可能位置に装荷したものと同じ低富化度正菱形燃料集合体(1300)を装荷する。
空白:外周領域の制御棒挿入不可能位置に装荷せる最低富化度正菱形燃料集合体(1400) を装荷する。NUの酸化物と微量の可燃性毒物の酸化物の混合物の転換棒(80) を新制御棒案内シンブル(50)内に装荷せる最低富化度正菱形燃料集合体(1400)は、Puの割合が最低の最低富化度MOXペレット(44)を含有せる最低富化度燃料棒(1410)を装荷している。転換棒(80)は駆動装置に接続されていない非可動制御棒クラスタの先端部に固着されていて、当該棒の移動は原子炉運転停止時に可能である。概観図は高富化度正菱形燃料集合体(1100)と同じである。可燃性毒物が微量であるのは、原子炉運転開始時に充分な原子炉停止余裕を確保し安全性を確実なものにするためである。
○:正菱形燃料集合体(1000)4体が頂部で隣接する位置の漏洩水通路(71)に配置せる新中性子検出器(61)が貫通装荷されている新計装用案内シンブル(60)。
A:制御棒挿入可能位置で、低富化度正菱形燃料集合体(1300)を装荷する。
B:制御棒挿入不可能位置で、中富化度正菱形燃料集合体(1200) を装荷する。
C:制御棒挿入不可能位置で、高富化度正菱形燃料集合体(1100) を装荷する。
D:制御棒挿入不可能位置で、最低富化度正菱形燃料集合体(1400) を装荷する。
a:周辺領域の制御棒挿入不可能位置で、制御棒挿入可能位置に装荷したものと同じ低富化度正菱形燃料集合体(1300)を装荷する。
e:正菱形燃料集合体(1100)の炉心全体の配置形状が1/4対称になるように、外周領域の制御棒挿不可能位置に最低富化度正菱形燃料集合体(1400) を装荷する。
○:正菱形燃料集合体(1000)4体が頂部で隣接する位置の漏洩水通路(71)に配置せる新中性子検出器(61)が貫通装荷されている新計装用案内シンブル(60)。
:R.R.Dils,"High Temperature Optical Fiber Thermometer",J.Apply Physics.54-3(1983).
1には高富化度一様正菱形燃料集合体(2100)を装荷する。
2には中富化度一様正菱形燃料集合体(2200)を装荷する。
3には低富化度一様正菱形燃料集合体(2300)を装荷する。
4には最低富化度一様正菱形燃料集合体(2400)を装荷する。
○:一様正菱形燃料集合体(2000)4体が頂部で隣接する位置の漏洩水通路(71)に配置せる新中性子検出器(61)が貫通装荷されている新計装用案内シンブル(60)。
:G.Saiu,(EUR) Volume 3 Assessment for AP1000,ICONE13-50748,Bejing,May 2005.
30はアルミナバリア。
31はMOXペレット。
40は新燃料棒。
41は高富化度MOXペレット。
42は中富化度MOXペレット。
43は低富化度MOXペレット。
44は最低富化度MOXペレット。
50は新制御棒案内シンブル。
60は新計装用案内シンブル。
61は新中性子検出器。
62はボイド反応度抑制板。
70は冷却水通路。
71は漏洩水通路。
80は転換棒。
711は断熱材。
712はMOX燃料片。
713は光ファイバー。
714は新中性子検出器被覆管。
1000は正菱形燃料集合体。
1100は高富化度正菱形燃料集合体。
1110は高富化度燃料棒。
1200は中富化度正菱形燃料集合体。
1210は中富化度燃料棒。
1300は低富化度正菱形燃料集合体。
1310は低富化度燃料棒。
1400は最低富化度正菱形燃料集合体。
1410は最低富化度燃料棒。
2000は一様正菱形燃料集合体。
2001は可動型外制御棒。
2002は変換型外制御棒。
2003は変換型外T字制御棒。
2050は外制御棒案内シンブル。
2100は高富化度一様正菱形燃料集合体。
2200は中富化度一様正菱形燃料集合体。
2300は低富化度一様正菱形燃料集合体。
2400は最低富化度一様正菱形燃料集合体。
3030はB型正方形燃料集合体。
3032はB燃料棒。
3035はチャンネルボックス。
3036は水棒。
3049はB冷却水通路。
3052はB漏洩水通路。
3110は十字型制御棒。
3200は長方形燃料集合体。
3230は内側水排除棒。
3240は外側水排除棒。
Claims (2)
- 石英またはアルミナまたはサファイア製の光ファイバーに核燃料片を固着してなることを特徴とする新中性子検出器(61)。
- 駆動装置に接続されている制御棒クラスタの先端部に固着せる制御棒を新制御棒案内シンブル(50)内に貫通装荷せる正菱形燃料集合体(1000)1体と、駆動装置に接続されていない非可動制御棒クラスタの先端部に転換材を含有せる転換棒(80)を新制御棒案内シンブル(50)内に貫通装荷せる正菱形燃料集合体(1000)3体の合計4体が頂部で隣接するように装荷した、または頂部で隣接せる4体の一様正菱形燃料集合体(2000)の中心に駆動装置に接続されている制御棒クラスタの先端部に固着せる中性子吸収材を含有せる可動型外制御棒(2001)と頂部で隣接せる4体の一様正菱形燃料集合体(2000)の中心に駆動装置に接続されていない非可動制御棒クラスタの先端部に固着せる転換材を含有せる変換型外制御棒(2002)とを市松模様状に配置せしめた、または正方形の燃料集合体を装荷せる従来の軽水型原子炉に長方形燃料集合体(3200)を装荷したことを特徴とする軽水型原子炉の炉心。
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