JP2012524265A - 進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法 - Google Patents
進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法 Download PDFInfo
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Abstract
進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法。上記燃料アセンブリは、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納するように構成された格納部を備えている。流体制御サブアセンブリは、上記格納部に接続されており、多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するように構成されている。さらに、上記流体制御サブアセンブリは、核燃料体による発熱を除去するために、上記多孔性核燃料体を介して熱除去用の流体を循環することを許容する。
Description
〔関連出願の相互参照〕
本願は、以下に挙げられている出願(“関連出願”)に基づく最先の有効出願日の利益に関連しており、その利益を主張する。例えば、本願は、仮特許出願以外の最先の有効な優先日を主張するか、または仮特許出願、関連出願の任意のすべての親出願、その親出願、さらにその親出願などに対して、35USC§119(e)に基づく利益を主張する。関連出願、および関連出願の任意のすべての親出願、その親出願、さらにその親出願などのすべての内容は、本明細書と矛盾しないそのような内容まで、参照によって本明細書に援用される。
本願は、以下に挙げられている出願(“関連出願”)に基づく最先の有効出願日の利益に関連しており、その利益を主張する。例えば、本願は、仮特許出願以外の最先の有効な優先日を主張するか、または仮特許出願、関連出願の任意のすべての親出願、その親出願、さらにその親出願などに対して、35USC§119(e)に基づく利益を主張する。関連出願、および関連出願の任意のすべての親出願、その親出願、さらにその親出願などのすべての内容は、本明細書と矛盾しないそのような内容まで、参照によって本明細書に援用される。
〔関連出願〕
USPTOの特別な法的要件のために本願は、「A NUCLEAR FISSION REACTOR FUEL ASSEMBLY AND SYSTEM CONFIGURED FOR CONTROLLED REMOVAL OF A VOLATILE FISSION PRODUCT AND HEAT RELEASED BY A BURN WAVE IN A TRAVELING WAVE NUCLEAR FISSION REACTOR AND METHOD FOR SAME(進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱の除去を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法)」と題された米国特許出願番号12/386,524の一部継続出願(発明者:Charles E.Ahlfeld;John Rogers Gilleland;Roderick A.Hyde;Muriel Y.Ishikawa,David G.McAlees,Nathan P.Myhrvold,Clarence T.Tegreene,Thomas A.Weaver,Charles Whitmer,Victoria Y.H.Wood,Lowell L.Wood,Jr.,及びGeorge B.Zimmerman、2009年 4月16日出願、現在同時係属)を構成しているか、または、現在同時係属している出願にこの出願日の利益が付与される出願である。
USPTOの特別な法的要件のために本願は、「A NUCLEAR FISSION REACTOR FUEL ASSEMBLY AND SYSTEM CONFIGURED FOR CONTROLLED REMOVAL OF A VOLATILE FISSION PRODUCT AND HEAT RELEASED BY A BURN WAVE IN A TRAVELING WAVE NUCLEAR FISSION REACTOR AND METHOD FOR SAME(進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱の除去を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法)」と題された米国特許出願番号12/386,524の一部継続出願(発明者:Charles E.Ahlfeld;John Rogers Gilleland;Roderick A.Hyde;Muriel Y.Ishikawa,David G.McAlees,Nathan P.Myhrvold,Clarence T.Tegreene,Thomas A.Weaver,Charles Whitmer,Victoria Y.H.Wood,Lowell L.Wood,Jr.,及びGeorge B.Zimmerman、2009年 4月16日出願、現在同時係属)を構成しているか、または、現在同時係属している出願にこの出願日の利益が付与される出願である。
米国特許商標庁(USPTO)は、USPTOのコンピュータプログラムにおいて特許出願人が整理番号を参照し、出願が継続中であるかまたは一部継続中であるかを示すことを必要とすることに関する通知を発表した。これは「先願の利益」と題されたStephen G.Kuninによる通知(2003年3月18日付USPTO官報)であり、http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/2003/week11/patbene.htm.で閲覧可能である。本願の出願団体(以下、「出願人」)は、法令に則って優先権が主張されている出願に対する特定の参照を上で示している。出願人は、法令の示す具体的な参照についての文言は一義的であり、米国特許出願の優先権を主張するために整理番号または「継続中」もしくは「一部継続中」等のいかなる特徴も必要としないと理解している。しかしながら、出願人は、USPTOのコンピュータプログラムが一定のデータ入力要件を有すると理解しているので、上記のように本願がその親出願の一部継続出願として表示するが、このような表示は、本願がその親出願に含まれる事項に加えて何らかの新規事項を含んでいるかどうかについて、何らかの注釈および/または自認をするものというように解釈されるべきではない。
〔背景〕
この出願は、一般的に核反応炉用燃料アセンブリに関し、具体的には、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法に関する。
この出願は、一般的に核反応炉用燃料アセンブリに関し、具体的には、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物及び熱を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ並びにシステム、並びにその方法に関する。
作動中の核分裂反応炉において、ある既知のエネルギーを有する中性子が、大きな原子量を有する核種によって捕捉されることが知られている。その結果生じる化合物の核は、分裂し、原子量が該化合物より小さな2つの核分裂片や、崩壊生成物などの核分裂生成物を生成する。すべての種々なエネルギーの中性子による、このような分裂を生じることが知られている核種としては、核原料核種である、ウラン233、ウラン235、及びプルトニウム239などがあげられる。例えば、0.0253ev(電子ボルト)の運動エネルギーを有する熱中性子は、U235の核を分裂させるために使用され得る。燃料効率の高い核燃料核種であるトリウム232及びウラン238の核分裂は、少なくとも1MeV(百万電子ボルト)の運動エネルギーを有する高速中性子を除き、誘導核分裂が起こらないだろう。一回の分裂において放出される全運動エネルギーは、約200MeVである。この運動エネルギーは、最終的には熱に変換される。
また、分裂プロセスは、初期の中性子供給源から始まり、中性子をさらに放出するとともに、運動エネルギーを熱に変換する。この結果、自立的な分裂の連鎖反応が起こり、この反応に続いて継続的な熱の放出が起こる。核原料核が枯渇するまでは、中性子が1つ吸収されるごとに、2つ以上の中性子が放出される。この現象が商業用核反応炉において使用されて熱を連続的に発生させ、次いで、この熱が発電に使用される。
反応炉作動中の核分裂生成物の蓄積に対処するための試みがなされている。US特許4,285,891号(発行日:1981年 8月25日、発明者:Lane A. Brayら、発明の名称:「Method of Removing Fission Gases from Irradiated Fuel」)は、少なくとも1000℃の高温度まで加熱した燃料に水素含有不活性ガスを通し、次いで単独の不活性ガスを上記高温度になっている燃料に通すことによって、放射線照射された燃料から揮発性の核分裂生成物を除去する方法を開示している。
US特許5,268,947号(発行日:1993年12月 7日、発明者:Bernard Bastideら、発明の名称:「Nuclear Fuel Elements Comprising a Trap for Fission Products Based on Oxide」)には別の手法が開示されている。この特許には、焼結したペレットを有し、このペレットが金属性の鞘部(sheath)によって囲まれ、核分裂生成物の捕捉を許容し、上記ペレットが含有される、若しくは被覆されている、または、鞘部が核分裂生成物を捕捉する試薬と共に内部被覆されていることを特徴とする核燃料要素が開示されている。上記核分裂生成物は、上記捕捉試薬と高温で安定する酸化化合物を形成することによって、補足される。
〔概要〕
本開示の一態様によれば、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成されており、多孔性核燃料体を格納するために構成された格納部と、上記格納部に接続され、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリと、を備えた核分裂反応炉用燃料アセンブリが提供される。
本開示の一態様によれば、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成されており、多孔性核燃料体を格納するために構成された格納部と、上記格納部に接続され、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリと、を備えた核分裂反応炉用燃料アセンブリが提供される。
本開示の一態様によれば、核分裂反応炉用燃料アセンブリにおける揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成されており、発熱核燃料体を格納するために構成され、上記核燃料体は、内部に揮発性の核分裂生成物を有する複数の孔を規定する格納部と、上記格納部に接続され、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、上記核燃料体によって発生した熱の少なくとも一部を制御可能に除去する流体制御サブアセンブリと、を備えた核分裂反応炉用燃料アセンブリが提供される。
本開示の一態様によれば、核分裂反応炉用燃料アセンブリにおける爆燃波の存在によって放出される揮発性の核分裂生成物の除去を制御し、揮発性の核分裂生成物を有する複数の孔を規定する多孔性核燃料体を格納するために構成された格納部と、上記格納部に接続され、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリと、を備えたシステムが提供される。
本開示の一態様によれば、核分裂反応炉用燃料アセンブリにおける爆燃波の存在によって放出される揮発性の核分裂生成物の除去を制御し、発熱核燃料体を格納するために構成され、上記核燃料体は、内部に揮発性の核分裂生成物を有する複数の相互連結した開放セル孔を規定する格納部と、上記格納部に接続され、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、上記核燃料体によって発生した熱の少なくとも一部を制御可能に除去する流体制御サブアセンブリと、を備えたシステムが提供される。
本開示の一態様によれば、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリを組み立てる方法であって、多孔性核燃料体を格納する格納部を準備する工程と、流体制御サブアセンブリを上記格納部へ接続し、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置で、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する工程と、を含む方法が提供される。
本開示の一態様によれば、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリを組み立てる方法であって、発熱核燃料体を格納し、上記核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する格納部を準備する工程と、流体制御サブアセンブリを上記格納部へ接続し、爆燃波に対応する位置に近接する、進行波核分裂反応炉の領域において流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する位置にて、上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する工程と、を含む方法が提供される。
本開示の一態様によれば、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域において流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置で揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御する工程を含む方法が提供される。
本開示の一態様によれば、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリを操作する方法であって、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部を使用する工程と、上記格納部に接続した流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域において流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置で上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する工程と、含む方法が提供される。
本開示の一態様によれば、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリを操作する方法であって、複数の相互連結した開放セル孔を規定する、発熱核燃料体を格納する格納部を使用する工程と、上記格納部に接続した流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域において流体の流れを制御することによって、上記核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置における核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する工程と、を含む方法が提供される。
本開示の特徴の1つは、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納するように構成された格納部の、進行波核分裂反応炉における使用について提示するものである。
本開示の他の特徴は、上記格納部に接続され、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリの、進行波核分裂反応炉における使用について提示するものである。
本開示のさらに他の特徴は、上記格納部に接続され、核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を制御可能に除去するための流体制御サブアセンブリの、進行波核分裂反応炉における使用について提示するものである。
本開示のさらに他の特徴は、上記格納部に接続され、核燃料体から揮発性の核分裂生成物及び熱を選択的に除去する二重目的周回路の、進行波核分裂反応炉における使用について提示するものである。
上記の記載に加えて、その他の各種方法及び/またはデバイスを、本開示の教唆、例えば文章(例えば、請求項及び/または詳細な説明)及び/または図面などにおいて説明及び記載する。
上記の記載は要約であり、それゆえ、記載は簡潔かつ一般化された部分もあり、詳細については記載されている点もあれば、省略されている点もある。その結果、当業者であれば、この要約は例証を提供するだけのものであって、いかなる限定を加える意図がないことが理解されよう。上記の例証を提供する態様、実施形態、及び特徴に加えて、さらに別の態様、実施形態、及び特徴は、図面及び以下の詳細な説明を参照することによって自ずと理解できるはずである。
〔図面の簡単な説明〕
明細書は、本開示の主題を具体的に指摘し明確に請求する請求項を提示して完結するものである。その一方で、添付の図面とともに以下に記載する詳細な説明を参照することによって本開示がより良く理解されると思慮される。また、同一の符号を異なる図面において使用している場合、これは通常同様のまたは同一の構成要素を指し示すものである。
明細書は、本開示の主題を具体的に指摘し明確に請求する請求項を提示して完結するものである。その一方で、添付の図面とともに以下に記載する詳細な説明を参照することによって本開示がより良く理解されると思慮される。また、同一の符号を異なる図面において使用している場合、これは通常同様のまたは同一の構成要素を指し示すものである。
図1は、第1の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。この図は、相互連結した複数の開放セル孔に存在する揮発性の核分裂生成物も示している。開放セル孔は、核分裂反応炉用燃料アセンブリに配置した多孔性核燃料体により規定される。
図2は、相互連結した複数の開放セル孔を規定する多孔性核燃料体の部分拡大図である。なお、複数の開放セル孔は理解しやすいように誇張してある。この図は、開放セル孔に存在する揮発性の核分裂生成物も示している。
図2Aは、複数の粒子を有し、該粒子間で複数のチャンネルを規定する核燃料体の部分拡大図である。なお、粒子及びチャンネルは、理解しやすいように誇張してある。この図は、チャンネルに存在する揮発性の核分裂生成物も示している。
図3は、第2の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図4は、第3の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図5は、第4の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図6は、封止容器(sealable vessel)に複数配された、第5の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図6Aは、第1の実施形態としての、脆性障壁(breakable barrier)を有するダイヤフラムバルブの部分縦断面図である。
図6Bは、第2の実施形態としての、ピストン構成により脆性になった障壁を有するダイヤフラムバルブの部分縦断面図である。
図7は、封止容器外部に配された部分がある、複数の、第6の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図7Aは、Y字パイプ接合部によって作動可能に接続される、第1供給要素、第2供給要素、及び流体制御サブアセンブリの部分縦断面図である。
図7Bは、流体制御サブアセンブリに接続される、注入口サブアセンブリ及び排出口サブアセンブリの部分縦断面図である。
図7Cは、多孔性核燃料体に接続される注入口サブアセンブリ、及び流体制御サブアセンブリに接続される排出口サブアセンブリの部分縦断面図である。
図7Dは、多孔性核燃料体に接続される複数の注入口サブアセンブリ、注入口サブアセンブリそれぞれに接続された複数のポンプの部分縦断面図であり、流体制御サブアセンブリに接続される排出口サブアセンブリも示す。
図7Eは、第7の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。この図は、相互連結した複数の開放セル孔に存在する揮発性の核分裂生成物も示している。開放セル孔は、複数の核分裂反応炉用燃料アセンブリに配置した多孔性核燃料体により規定される。
図8は、第8の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図9は、第9の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの平面図である。
図10は、図9の10−10線断面図である。
図11は、第10の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図12は、第11の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図13は、第12の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの平面図である。
図14は、図13の14−14線断面図である。
図15は、第13の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分正面図である。
図16は、図15の16−16線断面図である。
図17は、第14の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの平面図である。
図18は、図17の18−18線断面図である。
図19は、第15の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図20は、第16の実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステムの部分縦断面図である。
図21A〜21CQは、揮発性の核分裂生成物の除去、並びに進行波核分裂反応炉及びその方法における爆燃波による放熱を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリの組立て方法を示すフローチャートである。
図22Aは、爆燃波に対応する複数の位置で揮発性の核分裂生成物を除去する方法を示すフローチャートである。
図23A〜23CKは、揮発性の核分裂生成物の除去、並びに進行波核分裂反応炉及びその方法における爆燃波による放熱を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリを作動する方法を示すフローチャートである。
〔詳細な説明〕
以下の詳細な記述にて、本明細書の一部を成す添付の図面が参照されている。図面では、文脈上、他の意味に解すべき場合を除き、同様の符号が典型的に同様の構成要素を示している。詳細な記述、図面、及び請求項にて記述された例示的な実施形態は、限定的な内容を意図しているものではない。本明細書にて示されている主題の精神または範疇を逸脱せずに、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更が成されてもよい。
以下の詳細な記述にて、本明細書の一部を成す添付の図面が参照されている。図面では、文脈上、他の意味に解すべき場合を除き、同様の符号が典型的に同様の構成要素を示している。詳細な記述、図面、及び請求項にて記述された例示的な実施形態は、限定的な内容を意図しているものではない。本明細書にて示されている主題の精神または範疇を逸脱せずに、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更が成されてもよい。
また、本明細書では、明確な説明のために、形式上の見出しを使用している。しかしながら、その見出しは説明のためのものであることは当然であり、異なるタイプの主題が本明細書を通して記述されてもよい(例えば、デバイス/構造に関する内容が、プロセス/動作の見出しの下において記述されてもよく、及び/または、プロセス/動作に関する内容が、構造/プロセスの見出しの下において記述されてもよく、及び/または、1つの論題に関する記述が、2つ以上の論題の見出しに亘っていてもよい)。それ故、形式上の見出しの使用は、何れにせよ、限定的な内容を意図しているものではない。
更に、本明細書にて記述された主題は、異なる構成要素が他の異なる構成要素に含まれている、または、接続されていることを表すことがある。そのように記載された構造は単に例示的なものであることは当然であり、実際に、同様の機能を実現する多くの他の構造が実現されてもよい。概念的な意味において、同様の機能を実現させるための構成要素の構成が、所望の機能が実現されるように効果的に「関連」している。それ故、特定の機能を実現するために接続されている、本明細書における2つの構成要素は、構造や中間の構成要素に関わらず、所望の機能が実現されるように、互いに「関連している」と見なされ得る。同様に、そのように付随している何れの2つの構成要素はまた、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に接続」されていると見なされ得る。そして、そのように関連させることができる2つの構成要素はまた、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続可能」であると見なされ得る。動作可能に接続可能なものの具体的な例は、物理的に組み合わせ可能な構成要素及び/または物理的に相互作用している構成要素、及び/または、ワイヤレスに相互作用可能な構成要素及び/またはワイヤレスに相互作用している構成要素、及び/または、論理的に相互作用している構成要素及び/または論理的に相互作用可能な構成要素を含んでいるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、1つ以上の構成要素が、「…に構成されている」、「…に構成可能である」、「…に動作可能である/動作的である」、「適合されている/適合可能である」、「…することができる」、「…に構成可能である/構成されている」、等と記載される実施例がある。文脈上、他の意味に解すべき場合を除き、当業者であれば、「…に構成されている」が一般に活性状態の構成要素及び/または不活性状態の構成要素及び/または待機状態の構成要素を含み得ることを理解するであろう。
反応炉運転中の熱のビルドアップは、燃料アセンブリが、反応炉心構成要素のずれに至る膨張を被る要因となり得る上、核燃料被覆管のクリープにより、反応炉運転中の核燃料被覆管の破裂及び核燃料の膨張の危険性が高まり得る。これにより、核燃料に亀裂が入るか、さもなければ核燃料が分解する危険性が高まり得る。核燃料の亀裂は、核燃料被覆管の力学的相互作用のような核燃料被覆管故障機構を進行させ、核分裂ガス放出に至り得る。この核分裂ガス放出は、結果的に通常の放射レベルよりも高レベルになってしまう。
核分裂生成物が、核分裂プロセス中に生成され、核燃料に蓄積され得る。核分裂性ガスを含んでいる核分裂生成物は、所望ではない量の燃料アセンブリの膨張に至り得る。このような燃料アセンブリの膨張により、同様に、核燃料の分裂及び核燃料生成物の付随物の周辺環境への放出の危険性が高まり得る。安全域を反応炉デザインに組み込むこと、及び、製造時に厳密にクオリティを制御することにより、これらの危険性を最低レベルに減少させるが、幾つかの場合においては、これらの危険性を更に減少させることが適切であり得る。
そこで、図1を参照すると、この図には、概して10として参照される第1の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、ウラン235、ウラン233、若しくはプルトニウム239といった核分裂性核種の核分裂、または、トリウム232若しくはウラン238といった核種の高速核分裂によって熱を生成させるためのものである。燃料アセンブリ10が核分裂プロセス中に生成された揮発性の核分裂生成物15の除去制御が可能であることも、以下の記述から理解されるであろう。揮発性の核分裂生成物15は、比較的小さくて除去可能である核分裂点火器17により開始される、進行爆燃波16によって生成される。この実施形態において、例えば、核分裂点火器17は、限定されないが、233U、235U、239Puのような核分裂性物質の適度な同位体濃縮を含んでおり、燃料アセンブリ10中の所定の位置にて適切に配置されている。中性子は、点火器17によって放出される。点火器17によって放出されるこの中性子は、核分裂連鎖反応を開始するために、核分裂性燃料アセンブリ10内部の核分裂性物質及び/または核原料物質によって捕獲される。所望であれば、点火器17は、一旦連鎖反応が自律してから、除去されてもよい。核反応炉用燃料アセンブリ10中の爆燃波16の制御された位置付けに対応して揮発性の核分裂生成物15が制御されて放出され得る。本明細書に記載の燃料アセンブリに係る如何なる実施形態が、進行波核反応炉の構成要素として用いられてもよい。Roderick A.Hydeらにより“Automated Nuclear Power Reactor For Long−Term Operation”という名称にて2006年11月28に出願された米国特許公開公報第11/605,943号明細書において、このような進行波核反応炉が詳細に開示されている。この公開公報は本公開公報の本願の出願人に譲渡されており、参照することによって、この公開公報の全開示は本公開公報に組み込まれる。
引き続き、図1を参照すると、燃料アセンブリ10は、その内部に多孔性核燃料体40を密閉格納するための格納壁30を有する格納部20を備えている。核燃料体40は、例えばウラン235、ウラン233、またはプルトニウム239のような上述の核分裂性核種を含んでいる。また、核燃料体40は、上述の1つ以上の核分裂性核種へ核分裂プロセス中に変性する、例えばトリウム232及び/またはウラン238のような上述の核分裂性同位体に転換可能な核種を含んでいてもよい。更に、核燃料体40は、核分裂性核種及び核分裂性同位体に転換可能な核種から成る所定の混合物を備えていてもよい。以下において更に詳細に記述されているように、核燃料体40は、ヨウ素、臭素、セシウム、カリウム、ルビジウム、ストロンチウム、キセノン、クリプトン、バリウムの各同位体、及び、これらの組み合わせ、または、他のガス状または揮発性材料であってもよい揮発性の核分裂生成物15を生成することができる。
再度、図1を参照すると、上述のように、多孔性核燃料体40は、主に、例えばウラン、トリウム、プルトニウムのような金属、または、それらの合金を含んでいればよい。より具多的には、核燃料体40は、一酸化ウラン(UO)、二酸化ウラン(UO2)、(酸化トリウムとも示される)二酸化トリウム(ThO2)、三酸化ウラン(UO3)、酸化ウラン−酸化プルトニウム(UO−PuO)、八酸化三ウラン(U3O8)、及び、これらの混合物により基本的に構成されているグループから選択された酸化物から成る多孔性材料であってもよい。また、核燃料体40は、主に、ウラン炭化物(UCx)またはトリウム炭化物(ThCx)を含んでいてもよい。例えば、核燃料体40は、一炭化ウラン(UC)、二炭化ウラン(UC2)、三炭化二ウラン(U2C3)、二炭化トリウム(ThC2)、炭化トリウム(ThC)、及び、これらの混合物により基本的に構成されているグループから選択された炭化物から成る発泡材料であってもよい。炭化ウランまたは炭化トリウムは、核燃料体40を形成するように、炭化ニオブ(NbC)及び炭化ジルコニウム(ZrC)の母材にスパッタされてもよい。炭化ニオブ及び炭化ジルコニウムを用いることの潜在的な利点は、それらが炭化ウランまたは炭化トリウムにとっての屈折構造基板を形成する点である。他の例として、核燃料体40は、窒化ウラン(U3N2)、窒化ウラン−窒化ジルコニウム(U3N2−Zr3N4)、ウラン−プルトニウム混合窒化物((U−Pu)N)、窒化トリウム(ThN)、ウラン−ジルコニウム合金(UZr)、及び、これらの混合物により基本的に構成されているグループから選択された窒化物から成る多孔性材料であってもよい。図2及び図2Aにて最良に見られるように、多孔性核燃料体40は、核燃料体40内部に空間的に分布されている複数の相互接続されている開放セル孔50を規定してもよく、「開放セル孔」という用語は、各孔50が1つ以上の隣接している孔50に相互接続されていることを意味しており、それ故、例えばガスまたは液体のような流体が、孔50の間を直接移動できる。すなわち、開放セル孔50は、線維状の構造、ロッド状の構造、ウェブ状の構造、または、ハニカム構造を形成するように、核燃料体40内部に配置される。また、核燃料体40は、自身の間にある複数の間在チャンネル65を規定する(例えば焼結されたビーズまたは圧縮された球体のような)核燃料粒子63の収集物によって形成された多孔性核燃料材料を含んでいてもよい。また、開放セル孔50は、発泡の特性及び多孔の特性の混合させた特性を有している核燃料材料内部に配置されてもよい。孔50に関する以下の記述もまたチャンネル65に適用できる。
再度、図2及び図2Aを参照すると、爆燃波16によって生成される揮発性の核分裂生成物15は、初めに孔50の一部または全部に存在してもよく、核燃料体40を通って自然に蒸発しつつ拡散し得る。少なくとも幾つかの孔50が、揮発性の核分裂生成物15の少なくとも一部が所定の反応時間内に多孔性核燃料材料40の孔50を逃げるための所定の構成をしている。所定の反応時間は、約10秒と約1,000秒との間の時間であってもよい。また、所定の反応時間は、孔50の所定の構成に依存して、約1秒から約10,000秒の間の時間あってもよい。
図1に戻ると、例えば加圧されたヘリウムガスといった第1の流体を含む第1の容器90を規定する流体制御サブアセンブリ80が、例えば第1のパイプ部分70によって格納部20に接続されている。また、第1の流体は、限定されないが、適切に加圧された、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、及び、これらの混合物といった不活性ガスの何れであってもよい。更に、第1の流体は、適した液体、例えば、液体鉛(PB)、液体ナトリウム(Na)、液体リチウム(Li)、液体水銀(Hg)若しくはこれに類似する液体、または液体の混合物であればよい。以下において更に詳細に記述されているが、流体制御サブアセンブリ80は、核燃料体40から揮発性の核分裂生成物15及び熱を制御可能に除去することを支援する。換言すれば、流体制御サブアセンブリ80は、多孔性核燃料体40を通して第1の流体を循環させることができる。このようにして、第1の流体が核燃料体40を通して循環する間に、熱及び揮発性の核分裂生成物15が核燃料体40から除去される。
図3には、概して100と示されている第2の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第2の実施形態に係る燃料アセンブリ100は、熱交換器110が格納部20と連結されている点を除き、第1の実施形態に係る燃料アセンブリ10と略同様である。熱交換器110は、第1の流体を冷却するための第2の流体を格納可能な容器130を規定するシェル120を備えている。第1の流体は、核燃料体40から熱及び揮発性の核分裂生成物15を除去するために用いられる。第2の流体は、第1の流体の温度よりも低い温度になっている。2つの開放端を有する複数のU字形状のチューブ132(この内の1つしか図示されていない)が、容器130内に配置されている。この実施形態において、U字形状のチューブ132の一端は開口部134を備えており、U字形状のチューブ132の他端は他の開口部136を備えている。開口部134及び136は、流体制御サブアセンブリ80の第1の容器90を占有している第1の流体によって連通している。チューブ132内部に存在する第1の流体の冷却部分と多孔性核燃料体40中の第1の流体の温かい部分との間に密度差が存在する。この温度差により、チューブ132内部に存在する第1の流体の冷却部分と多孔性核燃料体40中の第1の流体の温かい部分との間に密度差が生じている。同様に、より冷たい流体部分が、より温かい流体部分よりも物理的に高く(すなわちより温かい流体部分の上方に)配置されているので、流体の上記密度差によって、より冷たい流体部分の分子がより温かい流体部分の分子と交換される。このように、より冷たい流体部分とより温かい流体部分との交換が起き、これにより、燃料アセンブリ100及び核燃料体40を通して第1の流体を循環させる自然対流的な流れが生じる。更に、チューブ132は、U字形状であり、この自然対流を向上させるために熱交換表面領域が増大している。このように、自然対流は、第1の流体のより冷たい部分とより温かい部分との間の実質的な温度差に起因して第1の流体を循環させるために必要とされている。第1の流体がチューブ132を通って循環するにつれて、第1の流体よりも実質的に低い温度である第2の流体が、例えばポンプ(図示なし)によって注入口ノズル140を通って容器130に進入する。続いて、第2の流体は、排出口ノズル150から容器130を退出する。第2の流体が熱交換器110に進入し熱交換器110を退出するにつれて、より低い温度の第2の流体は、複数のU字形状のチューブ132を囲むようになる。チューブ132中を循環している第1の流体とチューブ132を囲んでいる第2の流体との間において、チューブ132の壁を通した伝導的な熱交換が行われる。このようにして、より温かい第1の流体は、より冷たい第2の流体への熱の提供を終了する。
再度、図3を参照すると、この第2の実施形態に係る燃料アセンブリ100は、第1の流体が自然対流によって循環され得るので、第1の流体を循環させるためにポンプまたはバルブを用いずに動作可能であってもよい。ポンプ及びバルブが無いことにより、第2の実施形態に係る燃料アセンブリ100の製造コスト及びメンテナンスコストを削減しつつ、第2の実施形態に係る燃料アセンブリ100の信頼性を向上させる。
引き続き、図3を参照する。所望であれば、熱交換器110は、蒸気発生器としての役割を担ってもよい。すなわち、熱交換器110内の温度及び圧力に依存して、第2の流体の一部が蒸発(第2の流体が水の場合)し、排出口ノズル150から流出し得る。排出口ノズル150から流出した蒸気は、発電技術においてよく知られている手法で蒸気から電流を生成するために、タービン発電機デバイス(図示なし)に輸送され得る。
図4を参照すると、第3の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、概して190と参照されて示されている。この核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、第1に、核燃料体40から熱及び揮発性の核分裂生成物15を除去することを意図している。この第3の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ190は、第2のパイプ部分200の一端にて第1の容器90に通じており、第2のパイプ部分200の他端にて遠心分離式のポンプであってもよい第1のポンプ210の注入口に一体的に接続されている第2のパイプ部分200を備えている。本目的に適切なこのようなポンプは、例えば、スイスのウィンタートゥールに所在するSulzer Pumps,Ltd社製のタイプのものを利用してもよい。第1のポンプ210の排出口は、今度は核燃料体40に通じている第3のパイプ部分220に接続されている。更に、熱交換器110は、第3のパイプ部分220を通って流れる流体から熱を除去するために、第3のパイプ部分220に接続されていてもよい。
引き続き、図4を参照すると、核燃料体40から熱を除去するために、第1のポンプ210が活性化される。第1のポンプ210は、第2のパイプ部分200から、すなわち流体制御サブアセンブリ80によって規定されている第1の容器90から、例えば上述のヘリウムガスのような流体を引き出す。第1のポンプ210は、第3のパイプ部分220を通して流体を送り込む。第3のパイプ部分220を通って流れる流体は、核燃料体40によって規定される複数の(または多数の)開放セル孔50によって受容される。開放セル孔50を通って流れる流体は、核燃料体40によって生成される熱を得る。流体が第1のポンプ210によって開放セル孔50を通して送り込むにつれて、強制対流的熱変換により熱が得られる。第1のポンプ210が作動するにつれて、核燃料体40を通って流れつつ対流的熱変換を経験する流体は、ポンプ210のポンピング動作に起因して、第1のパイプ部分70から第2のパイプ部分200を通して第1の容器90に、そして、第3のパイプ部分220に引き出され、熱が熱交換器110によって除去される。また、流体が核燃料体40及び第1の容器90との間を循環する間、核燃料体40由来の揮発性の核分裂生成物15は、第1の容器90内部に捕捉されつつ保持され、その結果、核燃料体40に存在する核分裂生成物15を除去または少なくとも減量し得る。この実施形態において、第1の容器90は、核分裂生成物除去用の流体が容器90に進入するにつれて核分裂生成物15を保有する核分裂生成物捕捉材料225に覆われていてもよい。核分裂生成物捕捉材料は、キセノン(Xe)及びクリプトン(Kr)を除去するためには、限定的に、亜鉛化銀(AgZ)であってもよく、または、核分裂生成物捕捉材料は、セシウム(Cs)、ルビジウム(Rb)、ヨウ素(I2)、テルル(Te)の各放射性同位体及びこれらの混合物を除去するためには、限定的ではないが、二酸化シリコン(SiO2)または二酸化チタン(TiO2)の金属酸化物であってもよい。この第3の実施形態に係る燃料アセンブリ190を用いることの有用性は、第1の流体を循環させるために、ポンプ210のみが必要であることである。バルブは不要である。バルブが無いことにより、第3の実施形態に係る燃料アセンブリ190の製造コスト及びメンテナンスコストを削減しつつ、第3の実施形態に係る燃料アセンブリ190の信頼性を向上させる。
図5を参照すると、第4の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、概して230として参照されており、核燃料体40から熱だけではなく上述の揮発性の核分裂生成物15を除去することを更に向上させることができる。第4の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ230は、熱及び揮発性の核分裂生成物15の除去を向上させるための手段が追加された点を除いては、第3の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ190と略同様である。この実施形態において、第4のパイプ部分240は、第1の容器90に通じている一端、及び、第2のポンプ250の取注入口に一体的に接続されている他端を備えている。第2のポンプ250の排出口は、第6のパイプ部分260に一体的に接続されている。第6のパイプ部分260は、今度は第1の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク280によって規定される第2の容器270に通じている。第4の実施形態に係る燃料アセンブリ230の作動中、ポンプ210は、第1の流体を、第1の容器90から、第2のパイプ部分200を通し、第3のパイプ部分220を通し、核燃料体40を通し、第1のパイプ部分70を通し、第1の容器90に戻すようにポンプする。第1の流体が第3のパイプ部分220を通って流れるにつれて、当該流体は熱交換器110中の第2の流体に熱を渡す。第1のポンプ210は、所定の時間が経過した後に動作を停止してもよい。そして、第2のポンプ250は、核分裂生成物15の間に混入する第1の流体を含んでいる核分裂生成物15を、第4のパイプ部分240を通し、第5のパイプ部分を通し、第1の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク280によって規定される第2の容器270に引き出すように作動されてもよい。このようにして、揮発性の核分裂生成物15は、核燃料体40から除去され、続いて、後続するオフサイト廃棄のために第1の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク280に保有されるか、または、所望であれば、貯蔵部または保有タンク280中の核分裂生成物15は、その場に残留してもよい。この第4の実施形態に係る燃料アセンブリ230は、ポンプ210/250のみが必要である。バルブは不要である。バルブが無いことにより、第4の実施形態に係る燃料アセンブリ230の製造コスト及びメンテナンスコストを削減しつつ、第3の実施形態に係る燃料アセンブリ230の信頼性を向上させる。第4の実施形態に係る燃料アセンブリ230の他の有用性は、揮発性の核分裂生成物15が第2の容器270において分離されており、後続するオフサイト廃棄のために除去され得るか、または、その場に残留し得る点である。
図6を参照すると、第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、概して290として参照されて示されている。この実施形態において、第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ290が複数存在してもよい(その内の3つのみが図示されている)。例えば圧力容器または格納容器のような封入可能な容器310は、放射性の粒子、ガス、または液体が、燃料アセンブリ290から周辺環境に漏出することを防止するために、核反応炉用燃料アセンブリを囲んでいる。容器310は、そのような放射性物質が漏出するリスクを減少させるために、及び、必要な圧力負荷を支援するために適切なサイズ及び厚さである鉄、コンクリート、または、他の材料により形成されていてもよい。1つの容器310のみが示されているが、放射性の粒子、ガス、または液体の核反応炉用燃料アセンブリからの漏出が防止されることを追加で補償するために、一方が他方を包含するように、容器310を囲む追加的な格納容器が存在していてもよい。容器310は、第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ290が配置されている、容器310内のウェル320を規定している。第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ290は、熱のビルドアップ及び揮発性の核分裂生成物15の制御された除去が可能であり、より詳しく以下に記述されている。
再度、図6を参照すると、燃料アセンブリ290は、一般に330と示されている、小型であり、複合型であり、閉ループである、熱除去及び揮発性の核分裂生成物除去のための二重目的周回路を備えている。二重目的周回路330は、熱及び揮発性の核分裂生成物15を核燃料体40から選択的に除去可能である。この実施形態において、回路330は、最初に揮発性の核分裂生成物15を除去するために作動されて、続いて熱が除去されてもよく、またはその逆も然りである。このように、回路330は、熱及び核分裂生成物15を連続的に除去可能である。
更に、図6を参照すると、二重目的周回路330は、供給流体を含んでいる第1の容器90を規定する上述の流体制御サブアセンブリ80を備えている。第1のパイプ部分70は、第1のパイプ部分70の一端にて核燃料体40に通じており、第1のパイプ部分70の他端にて遠心分離式のポンプであってもよい第3のポンプ340の注入口に一体的に接続されている。第3のポンプ340の排出口は、今度は第1の容器90に通じている第6のパイプ部分350に接続されている。第2のパイプ部分200は、第2のパイプ部分200の一端にて第1の容器90に通じており、第2のパイプ部分200の他端にて第1のポンプ210の注入口に一体的に接続されている。単独で作動しているポンプ340及びポンプ210の何れかが、二重目的周回路330において最高速度ではないが十分な速度にて流体を循環させることができるように、ポンプ340及び210は選択されてもよい。すなわち、たとえポンプ340またはポンプ210が存在しない、電源が切れている、さもなければ機能していないとしても、二重目的周回路は、二重目的周回路330を通した流体の循環の可能性を保有したままであろう。熱交換器355が、流体が二重目的周回路330を通って循環するにつれて流体から熱を除去するために、第7のパイプ部分360と格納部20との間の第3のパイプ部分220において配置されている。熱交換器355は、構成上、熱交換器110と略同様であってもよい。第2の揮発性の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク370が、例えば第7のパイプ部分360のようなパイプ部分70/200/220/350の何れか1つに接続されている。第2の貯蔵部または保有タンク370は、揮発性の核分裂生成物15を保有しつつ分離させるための第3の容器380を規定している。第2の貯蔵部または保有タンク370は、第7のパイプ部分360を介して第3のパイプ部分220に接続されている。モータ作動式の第1の逆流防止バルブ390が、揮発性の核分裂生成物15を第3の容器380に流れさせるために、そして揮発性の核分裂生成物15を第3の容器380から逆流させないために、第7のパイプ部分360に動作可能なように接続されている。モータ作動式の第1の逆流防止バルブ390は、モータ作動式の第1の逆流防止バルブ390に電気的に接続されている制御装置または制御ユニット400の動作によって動作可能であってもよい。また、バルブ390は、モータ作動式である必要はないが、他の適切な手段によって作動されてもよい。本目的に適切なこのような逆流防止バルブは、例えば、スイスのバールに所在するEmerson Process Manufacture,Ltd社製のものを利用してもよい。より詳しく以下に記述されているように、核燃料体40によって生成された揮発性の核分裂生成物15は、揮発性の核分裂生成物15を分離するために、第3の容器380内部に捕捉されつつ保有される。
引き続き、図6を参照すると、モータ作動式の第2の逆流防止バルブ410が、第3のパイプ部分220に動作可能なように接続されており、第1の逆流防止バルブ390と格納部20との間に配置されている。第2の逆流防止バルブ410によって、流体は格納部20に流れ込めるが、格納部20から第3のパイプ部分220に逆流することはできない。モータ作動式の第2の逆流防止バルブ410は、モータ作動式の第2の逆流防止バルブ410に電気的に接続されている制御装置または制御ユニット400の動作によって動作可能であってもよい。このように、第1のパイプ部分70、第3のポンプ340、第6のパイプ部分350、熱交換器355、流体制御サブアセンブリ80、第2のパイプ部分200、第1のポンプ210、第3のパイプ部分220、第7のパイプ部分360、第2の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク370、第1の逆流防止バルブ390、第2の逆流防止バルブ410、制御ユニット400、及び核燃料体40が、共に二重目的周回路330を規定している。より詳しくここに記述されているように、二重目的周回路330は、熱及び揮発性の核分裂生成物15が連続的にまたは同時に核燃料体40から選択的に除去されるように、核燃料体40の開放セル孔50を通して流体を循環させることができる。この第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ290の有用性は、二重目的周回路330が、ポンプ210/340、バルブ390/410、及び制御ユニット400の制御された動きによって揮発性の核分裂生成物15及び熱を連続的に選択的に除去し得る点であると、本明細書の記述から理解されるであろう。
再度、図6を参照すると、複数のセンサまたは中性子束検出器412(その内の1つのみが図示されている)が、核燃料体40の様々な動作特性を検出するために、核燃料体40中に配置されていてもよい。説明のためであって、これに限定するためではないが、検出器412は、核燃料体40中の中性子数レベル、電力レベル、及び/または爆燃波16の位置に関する動作特性を検出するために適合されてもよい。検出器412は、検出器412の動作を制御する制御ユニット400に接続されている。また、複数の核分裂生成物圧力検出器413(その内の1つのみが図示されている)が、核燃料体40における核分裂生成物の圧力レベルを検出するために、核燃料体40中に配置されていてもよい。更に、制御ユニット400は、核反応炉用燃料アセンブリ290が、連続的に、または、周期的に作動される時間に従って、及び/または、核反応炉用燃料アセンブリ290に関連した任意の工程に従って揮発性の核分裂生成物15及び熱の放出を制御するために、バルブ390及び410を作動させることができる。制御ユニット400として使用するために適切な制御装置は、例えば、米国・イリノイ州のエルムハーストに所在するStolley and Orlebeke,Incorporated社製のものを利用してもよい。更に、本目的のために適切な中性子束検出器は、米国・マサチューセッツ州のウォルサムに所在するThermo Fisher Scientific,Incorporated社製のものを利用してもよい。また、適切な圧力検出器は、米国・コロラド州のコロラドスプリングスに所在するKaman Measuring Systems,Incorporated社製のものを利用してもよい。
図6A及び図6Bに示されているように、所望であれば、一般に414aと示されている、中空バルブ本体415を有している第1の態様のダイヤフラムバルブが、バルブ390及び/または410の代替バルブであってもよい。また、示されているように、上述の逆流防止バルブ390または410が、第1の態様のダイヤフラムバルブ414aと組み合わせて用いられてもよい。薄いエラストマーまたは断面が薄い金属であってもよい複数の壊れやすい障壁または薄膜416が、中空バルブ本体415内部に配置されている。薄膜416は、所定のシステム圧力が掛かる際に壊れる、または、破れる。各薄膜416は、それぞれに対応する、複数の補助物417の内の補助物417に、例えば締め具418によって備え付けられている。補助物417は、バルブ本体415に一体的に接続されている。また、バルブ390及び410の何れかは、一般に419と示されているピストンの配列により壊れてしまう壊れやすい障壁または薄膜416を有している、一般に414bと示されている第2の態様のダイヤフラムバルブであってもよい。示されているように、第2の態様のダイヤフラムバルブ414bは、逆流防止バルブ390または410と組み合わせて用いられてもよい。ピストンの配列419は、薄膜416を壊すために移動可能なピストン419aを有している。各ピストン419aは、モータ419bによって移動可能である。モータ419bは、制御ユニット400がモータ419bを制御するように、制御ユニット400に接続されている。このように、動作者が制御ユニット400を作動するので、各ピストン419aは、動作者の動作によって薄膜416を壊すために移動可能である。バルブ414bは、米国・ペンシルバニア州のエリーに所在するSolenoid Solutions,Incorporated社製のものを利用した、特注したバルブであってもよい。しかしながら、所望であれば、バルブ414a及び414bは、ダイヤフラムバルブよりむしろチェックバルブであってもよい。
図6に戻り、核燃料体40から揮発性の核分裂生成物15を除去するための二重目的周回路330の動作がここに記述されている。上述ように、回路330は、核燃料体40から熱及び揮発性の核分裂生成物15を連続的に選択的に除去するために作動し得る。核燃料体40から揮発性の核分裂生成物15を除去するために、例えばバルブ390/410が電気的に接続されている制御ユニット400の動作によって、第1のバルブ390が開放されつつ第2のバルブ410が閉じられる。上述のように、揮発性の核分裂生成物15は、核燃料体40において爆燃波16によって生成され、開放セル孔50に存在する。第3のポンプ340は、例えば制御ユニット400によって選択的に動作可能であり、開放セル孔50によって獲得される核分裂生成物15は、第1のパイプ部分70から、第6のパイプ部分350に、そして第1の容器90に引き出される。そして、第1のポンプ210は、第1の容器90から第2のパイプ部分200を通して核分裂生成物15を引き出す。第1のポンプ210は、核燃料生成物15を第2のパイプ部分200から第3のパイプ部分220を通して送り出す。第1のバルブ390が開放されつつ第2のバルブ410が閉じられているので、第3のパイプ部分220に沿って流れている核分裂生成物15は、第2の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク370に逸らされる。所望であれば、核燃料体40からの核分裂生成物15の除去を再開するために、所定の時間の後に第1のバルブ390が閉じられつつ第2のバルブ410が開放される。
核燃料体40から熱を除去するための回路330の動作が、引き続き図6を参照しながらここに記述されている。核燃料体40から熱を除去するために、例えば制御ユニット400の動作によって、第1のバルブ390が閉じられつつ第2のバルブ410が開放される。第1のポンプ210及び第3のポンプ340は、これもまた制御ユニット400の動作によって活性化される。第1のポンプ210は、例えば上述のヘリウムガスのような流体を、第1のパイプ部分200を通し、流体制御サブアセンブリ80によって規定される第1の容器90から引き出す。第1のポンプ210は、第3のパイプ部分220を通して流体を送り出す。上述の熱交換器355は、流体によって伝播される熱を除去するために、第3のパイプ部分220を通って流れている流体と熱交換している。第3のパイプ部分220を通って流れている流体は、第1のバルブ390が閉じられているので、第2の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク370に逸らされない。第3のパイプ部分220を通って流れている流体は、多孔性核燃料体40によって規定される複数の(または多数の)開放セル孔50によって受容される。開放セル孔50によって受容された流体は、核燃料体40により生成された熱を得る。流体が開放セル孔50を通って流れるにつれて、連続的な熱交換によって熱が得られる。核燃料体40内部にて連続的な熱交換が発生するにつれて、例えば制御ユニット400によって第3のポンプ340が作動される。第3のポンプ340が作動されるにつれて、核燃料体40に存在し連続的な熱交換済みの流体は、第1のパイプ部分70から第1の容器90に引き出される。第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ290を用いる有用性は、小型の二重目的周回路330が連続的に選択的に揮発性の核分裂生成物15を除去し、そして熱を除去し得る点であり、または、その逆も然り。この結果は、制御ユニット400によってだけではなく熱交換器355によってもまた制御されたポンプ210/340及びバルブ390/410の動作によって成し遂げられる。
図7を参照すると、第6の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、概して420として参照して、示されている。以下の構成要素、第1のパイプ部分70、第3のポンプ340、第6のパイプ部分350、流体制御サブアセンブリ80、第2のパイプ部分200、第1のポンプ210、第3のパイプ部分220、第1のバルブ390、熱交換器355、第7のパイプ部分360、第2の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク370、第2のバルブ410、及び、制御ユニット400が容器310に対して実質的に外部に配置されている点を除き、第6の実施形態に係る燃料アセンブリ420は、第5の実施形態に係る燃料アセンブリ290と略同様である。幾つかの場合においては、これらの構成要素を容器310に対して外部に配置することにより、メンテナンスの実行中に容器310内部にてメンテナンス装置及び反応炉担当者を放射性レベルに被爆させることなく、より簡単にメンテナンスするために、これらの構成要素がより容易にアクセス可能になり得る。
図7Aに見られるように、第1の流体供給貯蔵部または第1の要素422、第2の流体供給貯蔵部または第2の要素423、及び、流体制御サブアセンブリ80は、Y字形状のパイプ接合部424によって互いに動作可能に接続されている。第1の流体供給要素422は、流体制御サブアセンブリ80が核燃料体40の開放セル孔50を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させられるように、核分裂生成物除去用の流体を流体制御サブアセンブリ80に供給可能である。このようにして、流体制御サブアセンブリ80が孔50を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させる間、核燃料体40の孔50に格納された揮発性の核分裂生成物15の少なくとも一部が孔50から除去される。更に、第2の流体供給要素423は、流体制御サブアセンブリ80が核燃料体40の孔を通して熱除去用の流体を循環させられるように、熱除去用の流体を流体制御サブアセンブリ80に供給可能である。このようにして、流体制御サブアセンブリ80が核燃料体40を通して熱除去用の流体を循環させる間、核燃料体40によって生成された熱の少なくとも一部が核燃料体40から除去される。核燃料生成物除去用流体は、限定的に、水素(H2)、ヘリウム(He)、二酸化炭素(CO2)、及び/または、メタン(CH4)であってもよい。熱除去用の流体は、限定的ではないが、水素(H2)、ヘリウム(He)、二酸化炭素(CO2)、ナトリウム(Na)、鉛(Pb)、ナトリウムカリウム(NaK)、リチウム(Li)、「軽」水(H2O)、鉛−ビスマスの合金(Pb−Bi)、及び/または、鉄−リチウム−ベリリウム(FLiBe)であってもよい。第1の要素422及び第2の要素423は、構成上、略同一であってもよい。1対の逆流防止バルブ(図示なし)が、核分裂生成物除去用の流体及び熱除去用の流体の、容器90から第1の要素422または第2の要素423への逆の流れではなく、容器90への流れを制御するために、要素422/423のそれぞれに一体的に接続されていてもよい。このようにして、第1の要素422及び第2の要素423は、核分裂生成物除去用の流体及び熱除去用の流体を流体制御サブアセンブリ80にそれぞれ供給可能である。換言すれば、第1の要素422及び第2の要素423は、核分裂生成物除去用の流体及び熱除去用の流体を流体制御サブアセンブリ80にそれぞれ連続供給可能である。更に、1対のポンプ(図示なし)が、核分裂生成物除去用の流体及び熱除去用の流体を流体制御サブアセンブリ80に送り込むために、第1の要素422及び第2の要素423のそれぞれに接続されている。
図7Bを参照すると、流体制御サブアセンブリは、核分裂生成物除去用の流体を流体制御サブアセンブリ80に供給するために、注入口サブアセンブリ426を代替的に備えていてもよい。核分裂生成物除去用の流体の注入口サブアセンブリ426から容器90への流れを制御するために、バルブ426’が注入口サブアセンブリ426と流体制御サブアセンブリ80との間に配置されていてもよい。容器90に通じており核燃料体40に接続されている第4のポンプ340’は、その後、核分裂生成物除去用の流体を多孔性核燃料体40に送り込んでもよい。また、排出口サブアセンブリ427が、核分裂生成物除去用の流体を多孔性核燃料体40から除去するために備えられている。この実施形態において、第3のポンプ340が、核分裂生成物除去用の流体を核燃料体40から流体制御サブアセンブリ80に引き出すために作動される。その後、核分裂生成物除去用の流体は排出口サブアセンブリ427に流れ込む。他のバルブ427’が、核分裂生成物除去用の流体の排出口サブアセンブリ427への流れを制御するために、排出口サブアセンブリ427と流体制御サブアセンブリ80との間に配置されてもよい。動作中、バルブ427’が閉じられつつバルブ426’が開放されている場合、注入口サブアセンブリ426中の核分裂生成物除去用の流体が、ポンプ340’によって容器90に、続いて核燃料体40に引き込まれる。核分裂生成物除去用の流体が注入口サブアセンブリ426から略排出され切った後、ポンプ340’は動作を停止させられる。続いてバルブ426’が閉じられつつバルブ427’が開放される。続いてポンプ340が、核分裂生成物除去用の流体を核燃料体40から容器90に引き込むために作動される。核分裂生成物除去用の流体は、その後、排出口サブアセンブリ427に移動する。所望であれば、熱交換器35が、流体から熱を除去するために、流体制御サブアセンブリ80と排出口サブアセンブリ427との間に配置されていてもよい。
図7Cを参照すると、流体制御サブアセンブリは、格納部20に接続されている注入口サブアセンブリ426を代替的に備えていてもよい。オプショナルポンプ340aは、核分裂生成物除去用の流体を、注入口サブアセンブリ426からパイプ426’及びパイプ70aを通して核燃料体40に送り込む。核分裂生成物除去用の流体は、たとえば他のオプショナルポンプ340bによってパイプ70bを通して核燃料体40から引き出され、続いて流体制御サブアセンブリ80に流れ込む。核分裂生成物除去用の流体は、核分裂生成物除去用の流体がパイプ427’を通って排出口サブアセンブリ427に流れるように、オプショナルポンプ340cによってそこから送り出される。所望であれば、ポンプ340a、340b、及び340cの幾つかまたは全部が省略されてもよい。所望であれば、熱交換器355が、核分裂生成物除去用の流体から熱を除去するために、流体制御サブアセンブリ80と排出口サブアセンブリ427との間に配置されていてもよい。
図7Dを参照すると、流体制御サブアセンブリ80は、核分裂生成物除去用の流体を多孔性核燃料体40から受入れるために、複数の排出口サブアセンブリ428a/428b/428cを代替的に備えていてもよく、複数の排出口サブアセンブリ428a/428b/428cにそれぞれ接続されている複数のポンプ429a/429b/429cを更に備えていてもよい。ポンプ429a/429b/429cは、核分裂生成物除去用の流体をパイプ70a/70b/70cに沿って複数の排出口サブアセンブリ428a/428b/428cのそれぞれに送り出すように構成されている。核分裂生成物除去用の流体は、ポンプ71’のポンピング動作に起因してパイプ71を通って流体制御サブアセンブリ80に流れ込む。核分裂生成物除去用の流体は、ポンプ429dのポンプ作用に起因して、そこからパイプ427’を通って貯蔵部427に流れ込む。所望であれば、ポンプ429a、429b、429c、429d、及び71’の幾つかまたは全部が省略されてもよい。所望であれば、熱交換器355が、流体から熱を除去するために、流体制御サブアセンブリ80と排出口サブアセンブリ427との間に配置されていてもよい。
図7Eを参照すると、概して430と参照される、核分裂性核種に起因して熱を生成するための第7の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第7の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムは、複数の格納部20a、20b、及び20cが存在している点を除き、第1の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステム10と略同様である。格納部20a、20b、及び20cの各々は、複数のパイプ部分72a、72b、及び72cのそれぞれによって流体制御サブアセンブリ80に接続されている。第7の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステム430は、他の点において、第1の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステム10と同様に作動する。
図8を参照すると、概して438として参照して、第8の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第8の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ438は、二重目的周回路330が、一般に440と示されている核分裂生成物用流路と、一般に450と示されている分離した熱除去用流路とに置き換えられている点において、第5の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ290及び第6の実施形態に係る核反応炉用燃料アセンブリ420とは異なっている。熱除去用流路450の目的は、核燃料体40から熱を除去することである。核分裂生成物用流路440の目的は、核燃料体40から揮発性の核分裂生成物15を分離して除去することである。熱除去用流路450は、第1の容器90を規定する上述の流体制御サブアセンブリ80を備えている。第1の容器90は、熱を除去するために用いられる、例えばヘリウムガスのような流体を含んでいる。第1のパイプ部分70は、第1のパイプ部分70の一端にて核燃料体40に通じており、第1のパイプ部分70の他端にて第3のポンプ340の注入口に一体的に接続されている。第3のポンプ340の排出口は、今度は第1の容器90に通じている第6のパイプ部分350に接続されている。第2のパイプ部分200は、第2のパイプ部分200の一端にて第1の容器90に通じており、第2のパイプ部分200の他端にて第1のポンプ210の注入口に一体的に接続されている。第1のポンプ210の排出口は、今度は核燃料体40に通じている第3のパイプ部分220に接続されている。熱交換器355は、流体から熱を除去するために、第3のパイプ部分220に接続されている。このようにして、第1のパイプ部分70、第3のポンプ340、第6のパイプ部分350、流体制御サブアセンブリ80、第2のパイプ部分200、第1のポンプ210、第3のパイプ部分220、核燃料体40自身、及び、熱交換器355が、熱除去用流路450を共に規定する。より詳しく以下に記述されているように、熱除去用流路450は、熱交換器355及び核燃料体40の開放セル孔50を通して熱除去用の流体を循環させることができる。
引き続き、図8を参照すると、核分裂生成物用流路440は、核燃料体40に通じている一端を有している第1のフローパイプ460を備えている。第1のフローパイプ460の他端は、遠心分離式のポンプであってもよい第5のポンプ470の注入口に接続されている。第5のポンプ470の排出口は、第2の流れパイプ480に接続されている。第2の流れパイプ480は、第3の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク500によって規定される第4の容器490に通じている。より詳しく以下に記述されているように、核分裂生成物用流路440は、核燃料体40から核分裂生成物15を分離して除去することができる。
核燃料体40から熱を除去するための熱除去用流路450の動作が、再度図8を参照しながらここに記述されている。この実施形態において、核燃料体40から熱を除去するために、第1のポンプ210及び第3のポンプ340が、例えば制御ユニット400によって活性化される。第1のポンプ210は、例えば上述のヘリウムガスのような熱除去用の流体を、第1のパイプ部分200を通し、流体制御サブアセンブリ80によって規定される第1の容器90から引き出す。第1のポンプ210は、第3のパイプ部分220を通して流体を送り出す。第3のパイプ部分220を通って流れている流体は、核燃料体40によって規定される複数の(または多数の)開放セル孔50によって受容される。開放セル孔50によって受容された流体は、核燃料体40によって生成された熱を得る。流体が開放セル孔50を通って流れるにつれて、連続的な熱交換によって熱が得られる。核燃料体40内部にて連続的な熱交換が発生するにつれて、例えば制御ユニット400によって第3のポンプ340が作動される。第3のポンプ340が作動されるにつれて、核燃料体40において連続的な熱交換を経験している流体は、第3のポンプ340によって第1のパイプ部分70から引き出され、続いて第3のポンプ340によって第1の容器90に送り込まれる。第1のポンプ210、第3のポンプ340、及び第4のポンプ470は、制御ユニット400によってそれぞれ選択的に作動可能である。第3のパイプ部分220中を流れる流体に熱交換接続されている上述の熱交換器355は、流体から熱を除去する。熱除去用流路450が、ポンプ340を単独で備えるように、ポンプ210を単独で備えるように、または、ポンプ340と210とを共に備えるように、ポンプ340及び210は選択される。換言すれば、ポンプ340及び210を同時に作動させることよって、最大速度にて熱を除去できる。また、ポンプ340及び210の何れかが、機能していない、または、利用可能ではないとしても、ポンプ340または210を単独で作動させることによって、最高速度ではないが十分な速度にて熱除去用の流体を引き出すことができる。
再度、図8を参照すると、核燃料体40から揮発性の核分裂生成物15を分離して除去するための第2の流路440の動作が、ここに記述されている。この実施形態において、熱除去用流路450は、例えばポンプ210/340を不活性にすることによって動作が停止される。続いて、第5のポンプ470が作動されるにつれて、揮発性の核分裂生成物15が第1のフローパイプ460から引き込まれ、続いて第2のフローパイプ480に送り込まれる。揮発性の核分裂生成物15が第2のフローパイプ480を通って送り込まれるにつれて、流体が第3の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク500によって規定される第4の容器490に進入する。このようにして、揮発性の核分裂生成物15は、核燃料体40から除去され、続いて、後続するオフサイト廃棄のために第1の核分裂生成物貯蔵部または保有タンク500中に保有されるか、または、所望であれば、貯蔵部または保有タンク500中の核分裂生成物15は、その場に残留してもよい。所望のように、核分裂生成物用流路440及び熱除去用流路450は、同時に、または、連続的に作動されてもよい。更に、上述の内容より、揮発性の核分裂生成物15は、揮発性の核分裂生成物15が揮発するという元々の性質に起因する気化により、開放セル孔50から自身を除去しつつ、第5のポンプ470の支援なく容器90に移動してもよい。従って、核分裂生成物用流路440には、ポンプ470が備えられていてもよく、または、備えられていなくてもよい。核分裂生成物用流路440は、更に第4の容器490を分離させるために、流路440に配置されつつ制御ユニット400に動作的に接続されている1つ以上の制御可能なシャットオフバルブ(図示なし)または逆流防止バルブ(図示なし)を利用してもよい。
図9及び図10を参照すると、第9の実施形態の核反応炉用燃料アセンブリ及びシステム510が示されている。この第9の実施形態において、燃料アセンブリ510は、その場に核燃料体40を格納するための格納部の壁516を有している一般に円筒形状の格納部515を備えている。内部に同伴された揮発性の核分裂生成物15を有する核燃料誠意背物除去用流体が、ポンプ340によって核燃料体40から流体制御サブアセンブリ80に引き込まれる。流体から熱を除去するために、熱交換器355がパイプ220に備えられていてもよい。円筒形状の格納部515を用いることの潜在的な利点は、核燃料プロファイルを形成する際の円筒形状の有用性である。「核燃料プロファイル」という用語は、本明細書において、核分裂性物質、核原料物質、及び/または、中性子減速材料の幾何学的形状を意味するように規定されている。
図11を参照すると、概して520として参照して、第10の実施形態の核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第10の実施形態において、燃料アセンブリ520は、その場に核燃料体40を格納するための格納部の壁526を有している一般に球形状の格納部525を備えている。球形状の格納部525を用いることの潜在的な利点は、その球形状が亀裂の量または必要な格納部材料20の量を減少させる点である。球形状の格納部525を用いることの他の潜在的な利点は、核燃料プロファイルを形成する際の球形状の有用性である。
図12を参照すると、概して530として参照して、第11の実施形態の核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第11の実施形態において、燃料アセンブリ530は、その場に核燃料体40を格納するための格納部の壁545を有している一般に半球形状の格納部540を備えている。半球形状の格納部540を用いることの潜在的な利点は、半球形状の格納部540が容器310によって規定されるウェル320中の燃料アセンブリ充填密度を増加させてもよい点である。半球形状の格納部540を用いることの他の潜在的な利点は、核燃料プロファイルを形成する際の半球形状の有用性である。
図13及び図14を参照すると、概して550として参照して、第12の実施形態の燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第12の実施形態において、燃料アセンブリ550は、その場に核燃料体40を格納するための格納部の壁565を有している一般にディスク形状の格納部560を備えている。ディスク形状の格納部560を用いることの潜在的な利点は、核燃料プロファイルを形成する際のディスク形状の有用性である。
図15及び図16を参照すると、概して570として参照して、第13の実施形態の燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第13の実施形態において、燃料アセンブリ570は、その場に核燃料体40を格納するための格納部の壁585を有している一般に(横断面において)多角形状の格納部580を備えている。この実施形態において、格納部580は、横断面において六角形状を有していてもよい。格納部580の六角形状の断面が有する潜在的な利点は、燃料アセンブリの他の多くの幾何学的形状によって許容される他の数よりも多くの燃料アセンブリ570が、容器310のウェル320に格納され得る点である。六角形状の格納部580を用いることの他の潜在的な利点は、核燃料プロファイルを形成する際の六角形状の有用性である。
図17及び図18を参照すると、概して590として参照して、第14の実施形態の燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この第14の実施形態において、燃料アセンブリ590は、その場に核燃料体40を格納するための格納部の壁605を有している一般に平行六面体形状の格納部600を備えている。平行六面体形状の格納部600を用いることの潜在的な利点は、平行六面体形状の格納部600が容器310によって規定されるウェル310の燃料アセンブリ充填密度を増加させてもよい点である。平行六面体形状の格納部600を用いることの他の潜在的な利点は、核燃料プロファイルを形成する際の平行六面体形状の有用性である。
図19を参照すると、概して610として参照して、第15の実施形態の核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この実施形態において、核燃料体40は、その場に埋め込まれている1つ以上の核燃料ペレット620を備えていてもよい。核燃料ペレット620は、核燃料体40の有効密度を増加させるための高密度核燃料要素として機能してもよい。
図20を参照すると、概して625として参照して、第16の実施形態の核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムが示されている。この実施形態において、流体制御サブアセンブリ80は複数の格納部20に接続されている。
〔例示的な方法〕
核反応炉用核燃料サブアセンブリ10、100、190、230、290、420、430、510、520、530、550、570、590、610、及び625の例示的な実施形態に関連した例示的な方法がここに示されている。
核反応炉用核燃料サブアセンブリ10、100、190、230、290、420、430、510、520、530、550、570、590、610、及び625の例示的な実施形態に関連した例示的な方法がここに示されている。
図21Aから図21CQを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムを組み立てる例示的な方法が提供されている。
ここで図21Aを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法630は、ブロック640から開始する。ブロック650では、多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック660では、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を爆燃波に対応する位置にて除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部20に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した(近似された)反応炉の領域において流体の流れを制御する。方法630は、ブロック670にて終了する。
図21Bを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法671は、ブロック672から開始する。ブロック673では、核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック674では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック675では、制御ユニットが、流体制御サブアセンブリの動作を制御するために流体制御サブアセンブリに接続される。方法671は、ブロック676にて終了する。
図21Cを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法677は、ブロック680から開始する。ブロック690では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック700では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック710では、制御ユニットが、流体制御サブアセンブリの動作を制御するために流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック715では、制御ユニットが、進行波核反応炉中の電力レベルに応じて、揮発性の核分裂生成物の放出制御ができるように接続される。方法677は、ブロック720にて終了する。
図21Dを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法730は、ブロック740から開始する。ブロック750では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック760では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック770では、制御ユニットが、流体制御サブアセンブリの動作を制御するために流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック780では、制御ユニットが、進行波核反応炉中の中性子数レベルに応じて、揮発性の核分裂生成物の放出制御ができるように接続される。方法730は、ブロック790にて終了する。
図21Eを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法800は、ブロック810から開始する。ブロック820では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック830では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック840では、制御ユニットが、流体制御サブアセンブリの動作を制御するために流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック850では、制御ユニットが、進行波核反応炉中の核分裂生成物の圧力レベルに応じて、揮発性の核分裂生成物の放出制御ができるように接続される。方法800は、ブロック860にて終了する。
図21Fを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法870は、ブロック880から開始する。ブロック890では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック900では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック910では、制御ユニットが、流体制御サブアセンブリの動作を制御するために流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック920では、制御ユニットが、進行波核反応炉に関する工程表に応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御ができるように接続される。方法870は、ブロック860にて終了する。
図21Gを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法940は、ブロック950から開始する。ブロック960では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック970では、流体制御サブアセンブリが、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック980では、制御ユニットが、流体制御サブアセンブリの動作を制御するために流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック990では、制御ユニットが、核反応炉の運転時間量に応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御ができるように接続される。方法940は、ブロック1000にて終了する。
図21Hを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1010は、ブロック1020から開始する。ブロック1030では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1040では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1050では、格納部が、核燃料体を格納するように準備される。方法1010は、ブロック1060にて終了する。
図21Iを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1070は、ブロック1080から開始する。ブロック1090では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1100では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1110では、格納部が、核燃料体を形成している核分裂性物質を格納するように準備される。方法1070は、ブロック1120にて終了する。
図21Jを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1130は、ブロック1140から開始する。ブロック1150では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1160では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1170では、格納部が、核燃料体を形成している核分裂性物質を格納するように準備される。方法1130は、ブロック1180にて終了する。
図21Kを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1190は、ブロック1200から開始する。ブロック1210では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1220では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1230では、格納部が、核燃料体を形成している核分裂性物質及び核原料物質を格納するように準備される。方法1190は、ブロック1240にて終了する。
図21Lを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1250は、ブロック1260から開始する。ブロック1270では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1280では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1290では、格納部が、進行波核反応炉中の電力レベルに応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御を可能にするように準備される。方法1250は、ブロック1300にて終了する。
図21Mを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1310は、ブロック1320から開始する。ブロック1330では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1340では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1350では、格納部が、進行波核反応炉中の中性子数レベルに応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御を可能にするように準備される。方法1310は、ブロック1360にて終了する。
図21Nを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1370は、ブロック1380から開始する。ブロック1390では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1400では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1410では、格納部が、進行波核反応炉中の揮発性の核分裂生成物の圧力レベルに応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御を可能にするように準備される。方法1370は、ブロック1420にて終了する。
図21Oを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1430は、ブロック1440から開始する。ブロック1450では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1460では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1470では、格納部が、進行波核反応炉に関する工程表に応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御を可能にするように準備される。方法1430は、ブロック1480にて終了する。
図21Pを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1490は、ブロック1500から開始する。ブロック1510では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1520では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1530では、格納部が、進行波核反応炉の連続動作時間に応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御を可能にするように準備される。方法1490は、ブロック1540にて終了する。
図21Qを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1550は、ブロック1560から開始する。ブロック1570では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1580では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1590では、格納部が、複数の孔を規定している発泡体の形態の多孔性核燃料体を格納するように準備される。方法1550は、ブロック1600にて終了する。
図21Rを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1610は、ブロック1620から開始する。ブロック1630では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1640では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1650では、格納部が、複数の孔を規定している核燃料体を格納するために提供される。複数の孔は、空間的に非均一な分布を有している。方法1610は、ブロック1660にて終了する。
図21Sを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1670は、ブロック1680から開始する。ブロック1690では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1700では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1710では、格納部が、複数のチャンネルを有している核燃料体を格納するために提供される。複数の孔は、空間的に非均一な分布を有している。方法1670は、ブロック1720にて終了する。
図21Tを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1730は、ブロック1740から開始する。ブロック1750では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1760では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1770では、格納部が、複数の粒子を有し該複数の粒子の間で複数のチャンネルを規定する多孔性核燃料体を格納するように準備される。方法1730は、ブロック1790にて終了する。
図21Uを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1800は、ブロック1810から開始する。ブロック1820では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1830では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1840では、格納部が、複数の孔を有している多孔性核燃料体を格納するように準備される。少なくとも1つの孔は、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が所定の反応時間内に核燃料体を逃げることのできる所定の構造をしている。方法1800は、ブロック1850にて終了する。
図21Vを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1860は、ブロック1870から開始する。ブロック1880では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1890では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1900では、格納部が、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が約10秒と約1,000秒との間である所定の反応時間内に逃げるための複数の孔を有している多孔性核燃料体を格納するように準備される。方法1860は、ブロック1910にて終了する。
図21Wを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1920は、ブロック1930から開始する。ブロック1940では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1950では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1960では、格納部に、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が約10秒と約1,000秒との間である所定の反応時間内に逃げるための複数の孔を有している核燃料体が準備される。方法1920は、ブロック1970にて終了する。
図21Xを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1971は、ブロック1972から開始する。ブロック1973では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック1974では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック1975では、格納部が、円筒形状構造を有している多孔性核燃料体を密封格納するように準備される。方法1971は、ブロック1976にて終了する。
図21Yを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法1980は、ブロック1990から開始する。ブロック2000では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2010では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2020では、格納部が、多角形状構造を有している多孔性核燃料体を密封格納するように準備される。方法1980は、ブロック2030にて終了する。
図21Zを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2040は、ブロック2050から開始する。ブロック2060では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2070では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2080では、格納部が、進行波核反応炉中の爆燃波によって排出された揮発性の核分裂生成物を得るための複数の孔を有している多孔性核燃料体を格納するように準備される。方法2040は、ブロック2090にて終了する。
図21AAを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2100は、ブロック2110から開始する。ブロック2120では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2130では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2140では、格納部が、多孔性核燃料体を通して揮発性の核分裂生成物を輸送するための複数の孔を有している当該多孔性核燃料体を格納するように準備される。方法2100は、ブロック2150にて終了する。
図21ABを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2160は、ブロック2170から開始する。ブロック2180では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2190では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2200では、貯蔵部が、揮発性の核分裂生成物を受入れるために流体制御サブアセンブリに接続される。方法2160は、ブロック2210にて終了する。
図21ACを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2220は、ブロック2230から開始する。ブロック2240では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2250では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2260では、流体制御サブアセンブリが、進行波核反応炉中の爆燃波の位置に応じて揮発性の核分裂生成物の放出制御ができるように接続される。方法2220は、ブロック2270にて終了する。
図21ADを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2280は、ブロック2290から開始する。ブロック2300では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2310では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2320では、核分裂性燃料アセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成されるように、及び、流体制御サブアセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が多孔性核燃料体から除去されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。方法2280は、ブロック2330にて終了する。
図21AEを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2340は、ブロック2350から開始する。ブロック2360では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2370では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2380では、核分裂性燃料アセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成されるように、及び、流体制御サブアセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が多孔性核燃料体から除去されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。ブロック2390では、注入口サブアセンブリが、多孔性核燃料体に核分裂生成物除去用の流体を供給するために準備される。方法2340は、ブロック2400にて終了する。
図21AFを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2410は、ブロック2420から開始する。ブロック2430では、上述の手法にて核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2440では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2450では、核分裂性燃料アセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成されるように、及び、流体制御サブアセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が多孔性核燃料体から除去されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。ブロック2460では、注入口サブアセンブリが、多孔性核燃料体から核分裂生成物除去用の流体を除去するために準備される。方法2410は、ブロック2470にて終了する。
図21AGを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2480は、ブロック2490から開始する。ブロック2500では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2510では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2520では、核分裂性燃料アセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成されるように、及び、流体制御サブアセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が多孔性核燃料体から除去されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。ブロック2530では、貯蔵部が、核分裂生成物除去用の流体を受入れるために準備される。方法2480は、ブロック2540にて終了する。
図21AHを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2550は、ブロック2560から開始する。ブロック2570では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2580では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2590では、核分裂性燃料アセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成されるように、及び、流体制御サブアセンブリが多孔性核燃料体を通して核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が多孔性核燃料体から除去されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。ブロック2600では、貯蔵部が、核分裂生成物除去用の流体を供給するために接続される。方法2550は、ブロック2610にて終了する。
図21AIを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2620は、ブロック2630から開始する。ブロック2640では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2650では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2590では、核分裂性燃料アセンブリが多孔性核燃料体を通してガス状の流体を循環させるように構成されるように、及び、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が多孔性核燃料から除去されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。方法2620は、ブロック2670にて終了する。
図21AJを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2680は、ブロック2690から開始する。ブロック2700では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2710では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2720では、流体制御サブアセンブリが多孔性核燃料体を通して液体を循環させるように構成されるように、流体制御サブアセンブリが接続される。方法2680は、ブロック2730にて終了する。
図21AKを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2740は、ブロック2750から開始する。ブロック2760では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2770では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2780では、当該方法はポンプを接続させる工程を含んでいる。方法2740は、ブロック2790にて終了する。
図21ALを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2800は、ブロック2810から開始する。ブロック2820では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2830では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2840では、流体制御サブアセンブリと多孔性核燃料体との間にて流体を循環させるために、ポンプが流体制御サブアセンブリに一体的に接続される。方法2800は、ブロック2850にて終了する。
図21AMを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2860は、ブロック2870から開始する。ブロック2880では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2890では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2900では、当該方法はバルブを接続させる工程を含んでいる。方法2860は、ブロック2910にて終了する。
図21ANを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2920は、ブロック2930から開始する。ブロック2940では、上述の手法にて多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。ブロック2950では、上述のように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域において流体の流れを制御する。ブロック2960では、格納部と流体制御サブアセンブリとの間の流体の流れを制御するために、バルブが格納部と流体制御サブアセンブリとの間に配置される。方法2920は、ブロック2970にて終了する。
図21AOを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法2980は、ブロック2990から開始する。ブロック3000において、前述した方法で多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。前述したように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、ブロック3010において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に応じた炉近辺の領域(爆燃波に対応する位置に近接した反応炉の領域)おける流体の流れを制御する。格納部と流体制御サブアセンブリとの間における流体の流れを制御するために、ブロック3020において、格納部と流体制御サブアセンブリとの間にバルブが置かれる。ブロック3030において、格納部と流体制御サブアセンブリとの間に逆流防止用バルブが置かれる。ブロック3040において、方法2980は終了する。
図21APを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3050は、ブロック3060から開始する。ブロック3070において、前述した方法で多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。前述したように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、ブロック3080において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に応じた炉近辺の領域における流体の流れを制御する。方法3050は、ブロック3090において制御可能な脆性障壁を連結する工程を含む。ブロック3100において、方法3050は終了する。
図21AQを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3110は、ブロック3120から開始する。ブロック3130において、前述した方法で多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。前述したように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、ブロック3140において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に応じた炉近辺の領域における流体の流れを制御する。ブロック3150において、制御可能な脆性障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に置かれる。ブロック3160において、方法3110は終了する。
図21ARを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3170は、ブロック3180から開始する。ブロック3190において、前述した方法で多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。前述したように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、ブロック3200において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に応じた炉近辺の領域における流体の流れを制御する。ブロック3210において、制御可能な脆性障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に置かれる。ブロック3220において、所定の圧力で破壊可能な障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に置かれる。ブロック3230において、方法3170は終了する。
図21ASを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3240は、ブロック3250から開始する。ブロック3260において、前述した方法で多孔性核燃料体を格納する格納部が準備される。前述したように揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために、ブロック3270において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、爆燃波に応じた炉近辺の領域における流体の流れを制御する。ブロック3280において、制御可能な脆性障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に置かれる。ブロック3290において、オペレータの行動によって破壊可能な障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に置かれる。ブロック3300において、方法3240は終了する。
図21ATを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3310は、ブロック3320から開始する。ブロック3330において、発熱(発熱している)核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3340において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理と進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた位置で核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理とを、上記爆燃波に応じた位置に近接した進行波核分裂反応炉の領域における流体の流れを制御することで、制御する。ブロック3350において、方法3310は終了する。
図21AUを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3360は、ブロック3370から開始する。ブロック3380において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3390において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理と進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた位置で核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理とを、上記爆燃波に応じた位置に近接した進行波核分裂反応炉の領域における流体の流れを制御することで、制御する。ブロック3400において、制御ユニットが流体制御サブアセンブリに連結される。制御ユニットは、流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック3410において、方法3360は終了する。
図21AVを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3420は、ブロック3430から開始する。ブロック3440において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3450において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理と進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた位置で核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理とを、上記爆燃波に応じた位置に近接した進行波核分裂反応炉の領域における流体の流れを制御することで、制御する。ブロック3460において、核燃料体を格納するために格納部が準備される。ブロック3470において、方法3420は終了する。
図21AWを参照すると、核分裂炉燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3480は、ブロック3490から開始する。ブロック3500において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3510において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理と進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた位置で核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理とを、上記爆燃波に応じた位置に近接した進行波核分裂反応炉の領域における流体の流れを制御することで、制御する。ブロック3520において、核燃料体を形成する核分裂性物質を格納するために格納部が準備される。ブロック3530において、方法3480は終了する。
図21AXを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3540は、ブロック3550から開始する。ブロック3560において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3570において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理と進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた位置で核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理とを、上記爆燃波に応じた位置に近接した進行波核分裂反応炉の領域における流体の流れを制御することで、制御する。ブロック3580において、核燃料体を形成する核原料物質を格納するために格納部が準備される。ブロック3590において、方法3540は終了する。
図21AYを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3600は、ブロック3610から開始する。ブロック3620において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3630において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理と進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた位置で核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理とを、上記爆燃波に応じた位置に近接した進行波核分裂反応炉の領域における流体の流れを制御することで、制御する。ブロック3640において、核燃料体を形成する核分裂性物質及び核原料物質の混合物を格納するために格納部が準備される。ブロック3650において、方法3600は終了する。
図21AZを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3660は、ブロック3670から開始する。ブロック3680において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3690において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック3700において、流体制御サブアセンブリは、進行波核分裂反応炉内の爆燃波の位置に応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を放出できるように接続される。ブロック3710において、方法3660は終了する。
図21BAを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3720は、ブロック3730から開始する。ブロック3740において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3750において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック3760において、流体制御サブアセンブリは、進行波核分裂反応炉内の電力レベルに応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を放出できるように接続される。ブロック3770において、方法3720は終了する。
図21BBを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3780は、ブロック3790から開始する。ブロック3800において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3810において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック3820において、流体制御サブアセンブリは、進行波核分裂反応炉内の中性子数レベルに応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を放出できるように接続される。ブロック3830において、方法3780は終了する。
図21BCを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3840は、ブロック3850から開始する。ブロック3860において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3870において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック3880において、流体制御サブアセンブリは、進行波核分裂反応炉内における揮発性の核分裂生成物の圧力レベルに応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を放出できるように接続される。ブロック3890において、方法3840は終了する。
図21BDを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3900は、ブロック3910から開始する。ブロック3920において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3930において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック3940において、流体制御サブアセンブリは、進行波核分裂反応炉に関する工程表に応じて揮発性の核分裂生成物を放出が制御されるように接続される。ブロック3950において、方法3900は終了する。
図21BEを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法3960は、ブロック3970から開始する。ブロック3980において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック3990において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4000において、流体制御サブアセンブリは、進行波核分裂反応炉が作動する時間に応じて揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように接続される。ブロック4010において、方法3960は終了する。
図21BFを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4020は、ブロック4030から開始する。ブロック4040において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4050において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4060において、揮発性の核分裂生成物を受け入れる貯蔵部が流体制御サブアセンブリに連結される。ブロック4070において、方法4020は終了する。
図21BGを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4080は、ブロック4090から開始する。ブロック4100において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4110において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4120において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が核燃料体の気孔から除去されるように、連結される。ブロック4130において、方法4080は終了する。
図21BHを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4140は、ブロック4150から開始する。ブロック4160において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4170において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4175において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が核燃料体の気孔から除去されるように、連結される。ブロック4180において、核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の気孔に供給するためのインレットサブアセンブリが設けられる。ブロック4190において、方法4140は終了する。
図21BIを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4200は、ブロック4210から開始する。ブロック4220において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4230において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4240において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が核燃料体の気孔から除去されるように、連結される。ブロック4250において、核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の気孔から除去するための排出口サブアセンブリが準備される。ブロック4260において、方法4200は終了する。
図21BJを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4270は、ブロック4280から開始する。ブロック4290において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4300において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4310において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去されるように、連結される。ブロック4320において、方法4270は終了する。
図21BKを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4330は、ブロック4340から開始する。ブロック4350において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4360において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4370において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去されるように、連結される。ブロック4380において、熱除去用の流体を受け入れる貯蔵部が流体制御サブアセンブリに連結される。ブロック4390において、方法4330は終了する。
図21BLを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4400は、ブロック4410から開始する。ブロック4420において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4430において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4440において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去されるように、連結される。ブロック4450において、熱除去用の流体を供給する貯蔵部が流体制御サブアセンブリに連結される。ブロック4460において、方法4400は終了する。
図21BMを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4470は、ブロック4480から開始する。ブロック4490において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4500において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4510において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去されるように、連結される。ブロック4520において、熱除去用の流体から熱が伝達されて熱除去用の流体の熱が除去されるように、ヒートシンクが流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック4530において、方法4470は終了する。
図21BNを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4540は、ブロック4550から開始する。ブロック4560において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4570において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4580において、核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させるように構成された流体制御サブアセンブリが、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去されるように、連結される。ブロック4590において、熱除去用の流体から熱が伝達されて熱除去用の流体の熱が除去されるように、熱交換器が流体制御サブアセンブリに接続される。ブロック4600において、方法4540は終了する。
図21BOを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4610は、ブロック4620から開始する。ブロック4630において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4640において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4650において、流体制御サブアセンブリは、核分裂生成物除去用の流体と熱除去用の流体とを同時に循環させるように連結される。ブロック4660において、方法4610は終了する。
図21BPを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4670は、ブロック4680から開始する。ブロック4690において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4700において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4710において、流体制御サブアセンブリは、核分裂生成物除去用の流体及び熱除去用の流体を順次循環させるように連結される。ブロック4720において、方法4670は終了する。
図21BQを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4730は、ブロック4740から開始する。ブロック4750において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4760において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4770において、流体制御サブアセンブリから核燃料体の気孔に流体を送り込むためのポンプが、流体制御サブアセンブリに接続され、流体制御サブアセンブリと一体化する。ブロック4780において、方法4730は終了する。
図21BRを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4790は、ブロック4800から開始する。ブロック4810において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4820において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。この方法は、ブロック4830においてポンプを連結する工程含む。ブロック4840において、方法4790は終了する。
図21BSを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4850は、ブロック4860から開始する。ブロック4870において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4880において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4890において、揮発性の核分裂生成物を受け入れる核分裂生成物用の貯蔵部が流体制御サブアセンブリに連結される。ブロック4900において、方法4850は終了する。
図21BTを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4910は、ブロック4920から開始する。ブロック4930において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック4940において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック4950において、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させることを可能にするために、複数の第1要素が連結される。これにより、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に、核分裂生成物の少なくとも一部が核燃料体の気孔から除去される。ブロック4960において、方法4910は終了する。
図21BUを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法4970は、ブロック4980から開始する。ブロック4990において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5000において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5010において、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させることを可能にするために、複数の第1要素が連結される。これにより、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が核燃料体の気孔から除去される。ブロック5020において、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させることを可能にするために、複数の第2要素が連結される。これにより、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に、核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去される。ブロック5030において、方法4970は終了する。
図21BVを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5040は、ブロック5050から開始する。ブロック5060において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5070において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5080において、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させることを可能にするために、複数の第1要素が連結される。これにより、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて核分裂生成物除去用の流体を循環させている間に、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が核燃料体の気孔から除去される。ブロック5090において、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させることを可能にするために、複数の第2要素が連結される。これにより、流体制御サブアセンブリが核燃料体の気孔を通じて熱除去用の流体を循環させている間に、核燃料体の生成熱の少なくとも一部が核燃料体から除去される。この方法は、ブロック5100において、上記複数の第1要素のうちの1つ以上と上記複数の第2要素のうちの1つ以上とが同一になるように、上記複数の第1要素と上記複数の第2要素とを動作可能に連結する工程を含んでいる。ブロック5110において、方法5040は終了する。
図21BWを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5120は、ブロック5130から開始する。ブロック5140において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5150において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。この方法は、ブロック5160において、揮発性の核分裂生成物と核燃料からの熱とを選択的に除去する二重目的周回路(dual-purpose circuit)を連結する工程を含んでいる。ブロック5170において、方法5120は終了する。
図21BXを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5180は、ブロック5190から開始する。ブロック5200において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5210において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5220において、核分裂燃料アセンブリが核燃料体の気孔を通じて気体を循環させる構成となるように、流体制御サブアセンブリが連結される。ブロック5230において、方法5180は終了する。
図21BYを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5240は、ブロック5250から開始する。ブロック5260において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5270において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5280において、核分裂燃料アセンブリが核燃料体の気孔を通じて液体を循環させる構成となるように、流体制御サブアセンブリが連結される。ブロック5290において、方法5240は終了する。
図21BZを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5300は、ブロック5310から開始する。ブロック5320において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5330において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5340において、複数の気孔がはっきり表れているフォームの形態の核燃料体を入れるために、格納部が準備される。ブロック5350において、方法5300は終了する。
図21CAを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5360は、ブロック5370から開始する。ブロック5380において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5390において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5400において、複数のチャンネルを有する核燃料体を入れるために、格納部が準備される。ブロック5410において、方法5360は終了する。
図21CBを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5420は、ブロック5430から開始する。ブロック5440において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5450において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5460において、複数のチャンネルを有する核燃料体を入れるために、格納部が準備される。ブロック5470において、複数のチャンネルを定める複数の粒子を有する核燃料体を入れるために、格納部が準備される。ブロック5480において、方法5420は終了する。
図21CCを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5490は、ブロック5500から開始する。ブロック5510において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5520において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5530において、空間的に均一に分布していない複数の気孔がはっきり表れている核燃料体を入れるために、格納部が準備される。ブロック5540において、方法5490は終了する。
図21CDを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5550は、ブロック5560から開始する。ブロック5570において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5580において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5590において、複数の気孔を有する核燃料体を入れるために格納部が設けられ、進行波核分裂反応炉内の爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物を捕らえる。ブロック5600において、方法5550は終了する。
図21CEを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5610は、ブロック5620から開始する。ブロック5630において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5640において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5650において、複数の気孔を有する核燃料体を入れるために格納部が準備される。上記複数の気孔のうちの1つ以上の気孔は、予め、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を所定の応答時間内に核燃料体から逃がすように作られている。ブロック5660において、方法5610は終了する。
図21CFを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5670は、ブロック5680から開始する。ブロック5690において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5700において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5710において、複数の気孔を有する核燃料体を入れるために格納部が設けられ、これにより、約10秒を下限とし約1000秒を上限とする所定の応答時間内に、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を核燃料体から逃がすことができる。ブロック5720において、方法5670は終了する。
図21CGを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5730は、ブロック5740から開始する。ブロック5750において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5760において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5770において、複数の気孔を有する核燃料体を入れるために格納部が設けられ、これにより、約1秒を下限とし約10000秒を上限とする所定の応答時間内に、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を核燃料体から逃がすことができる。ブロック5780において、方法5730は終了する。
図21CHを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5790は、ブロック5780から開始する。ブロック5810において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5820において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5830において、複数の気孔を有する核燃料体を入れるために格納部が設けられ、これにより、核燃料体を通じて揮発性の核分裂生成物を移送することができる。ブロック5840において、方法5790は終了する。
図21CIを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5850は、ブロック5860から開始する。ブロック5870において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5880において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5890において、円筒形状の核燃料体を密封するために格納部が準備される。ブロック5900において、方法5850は終了する。
図21CJを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5910は、ブロック5920から開始する。ブロック5930において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック5940において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック5950において、多角形状の核燃料体を密封するために格納部が準備される。ブロック5960において、方法5910は終了する。
図21CKを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法5970は、ブロック5980から開始する。ブロック5990において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6000において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。この方法は、ブロック6010においてバルブを連結する工程を含んでいる。ブロック6020において、方法5970は終了する。
図21CLを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法6030は、ブロック6040から開始する。ブロック6050において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6060において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック6070において、バルブが格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿置され、格納部と流体制御サブアセンブリとの間における流体の流れを制御する。ブロック6080において、方法6030は終了する。
図21CMを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法6090は、ブロック6100から開始する。ブロック6110において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6120において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック6130において、バルブが格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿置され、格納部と流体制御サブアセンブリとの間における流体の流れを制御する。この方法は、ブロック6140において逆流防止バルブを挿置する工程を含んでいる。ブロック6150において、方法6090は終了する。
図21CNを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法6160は、ブロック6170から開始する。ブロック6180において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6190において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。この方法は、ブロック6200において破壊制御可能な障壁を連結する工程を含んでいる。ブロック6210において、方法6160は終了する。
図21COを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法6220は、ブロック6230から開始する。ブロック6240において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6250において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック6260において、破壊制御可能な障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿置される。ブロック6270において、方法6220は終了する。
図21CPを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法6280は、ブロック6290から開始する。ブロック6300において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6310において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック6320において、破壊制御可能な障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿置される。この方法は、ブロック6330において所定の圧力で破壊可能であるという破壊制御可能な障壁を挿置する工程を含んでいる。ブロック6340において、方法6280は終了する。
図21CQを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを組み立てる例示的な方法6350は、ブロック6360から開始する。ブロック6370において、発熱核燃料体を格納するための格納部が準備される。この発熱核燃料体は、相互に連結された複数の開放セル孔を規定する。ブロック6380において、流体制御サブアセンブリが格納部に接続される。流体制御サブアセンブリは、核燃料体の気孔から出る揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御するとともに、核燃料体によって生成される熱の少なくとも一部を除去する処理を前述のように制御する。ブロック6390において、破壊制御可能な障壁が格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿置される。この方法は、ブロック6400において所定の動作で破壊可能であるという破壊制御可能な障壁を挿置する工程を含んでいる。ブロック6410において、方法6350は終了する。
図22Aを参照すると、爆燃波に応じた複数の位置における揮発性の核分裂生成物を除去するための例示的な方法が与えられている。これに関し、揮発性の核分裂生成物を除去するための例示的な方法6420は、ブロック6430から開始する。ブロック6440において、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御する。これにより、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における揮発性の核分裂生成物の除去が制御される。ブロック6450において、方法6420は終了する。
図23A〜図23CKを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリ及びシステムを作動させるための例示的な方法が与えられている。
図23Aを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを作動させるための例示的な方法6460は、ブロック6470から開始する。ブロック6480において、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を入れる格納部が使用される。ブロック6490において、格納部に連結されている流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。この除去処理の制御は、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することで行われる。ブロック6500において、方法6460は終了する。
図23Bを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを作動させるための例示的な方法6510は、ブロック6520から開始する。ブロック6530において、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を入れる格納部が使用される。ブロック6540において、格納部に連結されている流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。この除去処理の制御は、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することで行われる。ブロック6550において、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットを作動させることで流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6560において、方法6510は終了する。
図23Cを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを作動させるための例示的な方法6570は、ブロック6580から開始する。ブロック6590において、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を入れる格納部が使用される。ブロック6600において、格納部に連結されている流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。この除去処理の制御は、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することで行われる。ブロック6610において、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットを作動させることで流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6620において、制御ユニットを作動させることで、進行波核分裂反応炉内の電力レベルに応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を開放できるように流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6630において、方法6570は終了する。
図23Dを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを作動させるための例示的な方法6640は、ブロック6650から開始する。ブロック6660において、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を入れる格納部が使用される。ブロック6670において、格納部に連結されている流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。この除去処理の制御は、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することで行われる。ブロック6680において、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットを作動させることで流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6690において、制御ユニットを作動させることで、進行波核分裂反応炉内の中性子数レベルに応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を開放できるように流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6700において、方法6640は終了する。
図23Eを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを作動させるための例示的な方法6710は、ブロック6720から開始する。ブロック6730において、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を入れる格納部が使用される。ブロック6740において、格納部に連結されている流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。この除去処理の制御は、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することで行われる。ブロック6750において、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットを作動させることで流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6760において、制御ユニットを作動させることで、進行波核分裂反応炉内にある揮発性の核分裂生成物の圧力レベルに応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を開放できるように流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6770において、方法6710は終了する。
図23Fを参照すると、核反応炉用燃料アセンブリを作動させるための例示的な方法6780は、ブロック6790から開始する。ブロック6800において、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を入れる格納部が使用される。ブロック6810において、格納部に連結されている流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置における多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。この除去処理の制御は、上記爆燃波に応じた複数の位置に最も近い進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することで行われる。ブロック6820において、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットを作動させることで流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6830において、制御ユニットを作動させることで、進行波核分裂反応炉に関する工程表に応じて制御された形で揮発性の核分裂生成物を開放できるように流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6840において、方法6780は終了する。
図23Gに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法6850は、ブロック6860から開始する。ブロック6870では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック6880では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック6890では、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットの機能により流体制御サブアセンブリの動作を制御する。ブロック6900では、進行波核分裂反応炉の稼動時間に応じて揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように、流体制御サブアセンブリの動作を流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットの機能によって制御する。方法6850はブロック6910で終了する。
図23Hに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法6920は、ブロック6930から開始する。ブロック6940では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック6950では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック6960では、上記多孔性核燃料体を上記格納部に格納する。方法6920はブロック6970で終了する。
図23Iに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法6980は、ブロック6990から開始する。ブロック7000では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7010では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7020では、上記多孔性核燃料体を形成する核分裂性物質を上記格納部に格納する。方法6980はブロック7030で終了する。
図23Jに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7040は、ブロック7050から開始する。ブロック7060では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7070では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7080では、上記多孔性核燃料体を形成する核原料物質(燃料親物質)を上記格納部に格納する。方法7040はブロック7090で終了する。
図23Kに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7100は、ブロック7110から開始する。ブロック7120では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7130では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7140では、上記多孔性核燃料体を形成する核分裂性物質と核原料物質との混合物を上記格納部に格納する。方法7100はブロック7150で終了する。
図23Lに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7160は、ブロック7170から開始する。ブロック7180では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7190では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7200では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉における爆燃波の位置に応じた揮発性の核分裂生成物の放出制御を行う。方法7160はブロック7210で終了する。
図23Mに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7220は、ブロック7230から開始する。ブロック7240では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7250では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7260では、多孔性核燃料体を複数の気泡を有する泡の形態で上記格納部に格納する。方法7220はブロック7270で終了する。
図23Nに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7280は、ブロック7290から開始する。ブロック7300では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7310では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7320では、空間的に非均一に分布した複数の気孔を有する多孔性核燃料体を上記格納部に格納する。方法7280はブロック7330で終了する。
図23Oに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7340は、ブロック7350から開始する。ブロック7360では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7370では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7380では、複数の通路(チャンネル)を有する多孔性核燃料体を上記格納部に格納する。方法7340はブロック7390で終了する。
図23Pに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7400は、ブロック7410から開始する。ブロック7420では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7430では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7440では、複数の通路(チャンネル)を有する多孔性核燃料体を上記格納部に格納する。ブロック7450では、複数の通路(チャンネル)を有する多孔性核燃料体を上記格納部に格納する。ブロック7450では、複数の小片を有し、これら小片同士の間に複数の通路(チャンネル)が形成された多孔性核燃料体を格納するために上記格納部を用いる。方法7400はブロック7460で終了する。
図23Qに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7470は、ブロック7480から開始する。ブロック7490では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7500では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7510では、複数の気孔を有し、少なくとも一部の気孔が上記揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を上記多孔性核燃料体から所定の応答時間内で逃がすことができるように配置されている多孔性核燃料体を上記格納部に格納する。方法7470はブロック7520で終了する。
図23Rに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7530は、ブロック7540から開始する。ブロック7550では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7560では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7570では、複数の気孔を有する多孔性核燃料体を上記揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を上記多孔性核燃料体から約10秒〜約1000秒の範囲内に設定される所定の応答時間内で逃がすことができるように上記格納部に格納する。方法7530はブロック7580で終了する。
図23Sに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7590は、ブロック7600から開始する。ブロック7610では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7620では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7630では、複数の気孔を有する多孔性核燃料体を上記揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を上記多孔性核燃料体から約1秒〜約10000秒の範囲内に設定される所定の応答時間内で逃がすことができるように上記格納部に格納する。方法7590はブロック7640で終了する。
図23Tに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7650は、ブロック7560から開始する。ブロック7670では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7680では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7690では、円筒状の幾何学形状を有する多孔性核燃料体を上記格納部に密封する。方法7650はブロック7700で終了する。
図23Uに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7710は、ブロック7720から開始する。ブロック7730では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7740では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7750では、多角形の幾何学形状を有する多孔性核燃料体を上記格納部に密封する。方法7710はブロック7760で終了する。
図23Vに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7770は、ブロック7780から開始する。ブロック7790では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7800では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7810では、進行波核分裂反応炉内の爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物を捕捉するための複数の気孔を有する多孔性核燃料体を上記格納部に密封する。方法7770はブロック7820で終了する。
図23Wに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7830は、ブロック7840から開始する。ブロック7850では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7860では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7870では、多孔性核燃料体を介して揮発性の核分裂生成物を輸送するための複数の気孔を有する多孔性核燃料体を上記格納部に密封する。方法7830はブロック7880で終了する。
図23Xに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7890は、ブロック7900から開始する。ブロック7910では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7920では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7930では、流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部内に揮発性の核分裂生成物を収容する。方法7890はブロック7940で終了する。
図23Yに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法7950は、ブロック7960から開始する。ブロック7970では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック7980では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック7990では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために多孔性核燃料体を通るように核分裂生成物除去用の流体を循環させる。方法7950はブロック8000で終了する。
図23Zに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8010は、ブロック8020から開始する。ブロック8030では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8040では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8050では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために多孔性核燃料体を通るように核分裂生成物除去用の流体を循環させる。ブロック8060では、核分裂生成物除去用の流体を注入口(インレット)サブアセンブリを用いて多孔性核燃料体に供給する。方法8010はブロック8070で終了する。
図23AAに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8080は、ブロック8090から開始する。ブロック8100では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8110では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8120では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために多孔性核燃料体を通るように核分裂生成物除去用の流体を循環させる。ブロック8130では、排出口(アウトレット)サブアセンブリを用いて多孔性核燃料体から核分裂生成物除去用の流体を排出する。方法8080はブロック8140で終了する。
図23ABに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8150は、ブロック8160から開始する。ブロック8170では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8180では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8190では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために多孔性核燃料体を通るように核分裂生成物除去用の流体を循環させる。ブロック8200では、流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部に核分裂生成物除去用の流体を収容する。方法8080はブロック8140で終了する。
図23ACに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8220は、ブロック8230から開始する。ブロック8240では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8250では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8260では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために多孔性核燃料体を通るように核分裂生成物除去用の流体を循環させる。ブロック8270では、流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部から核分裂生成物除去用の流体を供給する。方法8220はブロック8280で終了する。
図23ADに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8290は、ブロック8300から開始する。ブロック8310では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8320では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8330では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体の気孔を介して気体を循環させるように核分裂燃料アセンブリ(nuclear fission fuel assembly)を形成する。方法8290はブロック8340で終了する。
図23AEに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8350は、ブロック8360から開始する。ブロック8370では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8380では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8390では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体の気孔を介して液体を循環させるように核分裂燃料アセンブリを形成する。方法8350はブロック8400で終了する。
図23AFに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8410は、ブロック8420から開始する。ブロック8430では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8440では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8450では、ポンプを操作する。方法8410はブロック8400で終了する。
図23AGに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8470は、ブロック8480から開始する。ブロック8490では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8500では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8510では、流体制御サブアセンブリに一体的に接続されたポンプを操作することにより、流体制御アセンブリと多孔性核燃料体との間で流体を循環させる。方法8470はブロック8520で終了する。
図23AHに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8530は、ブロック8540から開始する。ブロック8550では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8560では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8570では、バルブを操作する。方法8530はブロック8580で終了する。
図23AIに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8590は、ブロック8600から開始する。ブロック8610では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8620では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8630では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿入されたバルブを操作することにより、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間における流体の流れを制御する。方法8590はブロック8640で終了する。
図23AJに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8650は、ブロック8660から開始する。ブロック8670では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8680では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8690では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿入されたバルブを操作することにより、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間における流体の流れを制御する。ブロック8700では、逆止弁を用いて上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間における流体の流れを制御する。方法8650はブロック8710で終了する。
図23AKに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8720は、ブロック8730から開始する。ブロック8740では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8750では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8760では、制御可能な脆性障壁を用いる。方法8720はブロック8770で終了する。
図23ALに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8780は、ブロック8790から開始する。ブロック8800では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8810では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8820では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿入された、制御可能な脆性障壁を用いる。方法8780はブロック8830で終了する。
図23AMに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8840は、ブロック8850から開始する。ブロック8860では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8870では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8880では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿入された、制御可能な脆性障壁を用いる。ブロック8890では、所定の圧力で破壊することのできる障壁を用いる。方法8840はブロック8900で終了する。
図23ANに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8910は、ブロック8920から開始する。ブロック8930では、揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック8940では、上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置で多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック8950では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に挿入された、制御可能な脆性障壁を用いる。ブロック8960では、オペレータの操作によって破壊することのできる障壁を用いる。方法8910はブロック8970で終了する。
図23AOに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法8980は、ブロック8990から開始する。ブロック9000では、複数の相互連結した開放セル孔(open-cell pores)を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9010では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。方法8980はブロック9020で終了する。
図23APに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9030は、ブロック9040から開始する。ブロック9050では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9060では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9070では、流体制御サブアセンブリに接続された制御ユニットを操作することにより、流体制御サブアセンブリの動作を制御する。方法9030はブロック9080で終了する。
図23AQに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9090は、ブロック9100から開始する。ブロック9110では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9120では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9130では、上記核燃料体を上記格納部に格納する。方法9090はブロック9140で終了する。
図23ARに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9150は、ブロック9160から開始する。ブロック9170では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9180では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9190では、上記核燃料体を形成する核分裂性物質を上記格納部に格納する。方法9090はブロック9140で終了する。
図23ASに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9210は、ブロック9220から開始する。ブロック9230では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9240では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9250では、上記核燃料体を形成する核原料物質を上記格納部に格納する。方法9210はブロック9260で終了する。
図23ATに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9270は、ブロック9280から開始する。ブロック9290では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9300では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9310では、上記核燃料体を形成する核分裂性物質と核原料物質との混合物を上記格納部に格納する。方法9270はブロック9320で終了する。
図23AUに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9330は、ブロック9340から開始する。ブロック9350では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9360では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9370では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉における爆燃波の位置に応じた揮発性の核分裂生成物の制御放出を行う。方法9330はブロック9380で終了する。
図23AVに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9390は、ブロック9400から開始する。ブロック9410では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9420では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9430では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の出力レベルに応じた揮発性の核分裂生成物の制御放出を行う。方法9390はブロック9440で終了する。
図23AWに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9450は、ブロック9460から開始する。ブロック9470では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9480では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9490では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉における中性子数レベル(neutron population level)に応じた揮発性の核分裂生成物の制御放出を行う。方法9450はブロック9500で終了する。
図23AXに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9510は、ブロック9520から開始する。ブロック9530では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9540では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9550では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉における揮発性の核分裂生成物の圧力レベルに応じた揮発性の核分裂生成物の制御放出を行う。方法9510はブロック9560で終了する。
図23AYに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9570は、ブロック9580から開始する。ブロック9590では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9600では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9610では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉のタイムスケジュールに応じた揮発性の核分裂生成物の制御放出を行う。方法9510はブロック9560で終了する。
図23AZに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9630は、ブロック9640から開始する。ブロック9650では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9660では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9670では、流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の累計稼動時間に応じた揮発性の核分裂生成物の制御放出を行う。方法9630はブロック9680で終了する。
図23BAに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9690は、ブロック9700から開始する。ブロック9710では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9720では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9730では、揮発性の核分裂生成物を流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部に収容する。方法9690はブロック9740で終了する。
図23BBに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9750は、ブロック9760から開始する。ブロック9770では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9780では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9790では、流体制御サブアセンブリを用いて、多孔性核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去するために多孔性核燃料体の孔を通るように核分裂生成物除去用の流体を循環させる。揮発性の核分裂生成物を流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部に収容する。方法9750はブロック9800で終了する。
図23BCに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9810は、ブロック9820から開始する。ブロック9830では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9840では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9850では、流体制御サブアセンブリを用いて、注入口(インレット)サブアセンブリから核燃料体の孔に分裂生成物除去流体を供給して循環させるように核分裂燃料アセンブリを形成する。方法9810はブロック9860で終了する。
図23BDに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9870は、ブロック9880から開始する。ブロック9890では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9900では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9910では、流体制御サブアセンブリを用いて、分裂生成物除去流体を循環させ、核燃料体の孔から排出口(アウトレット)サブアセンブリを介して核分裂生成物を除去するように核分裂燃料アセンブリを形成する。方法9870はブロック9920で終了する。
図23BEに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9390は、ブロック9940から開始する。ブロック9950では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック9960では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック9970では、流体制御サブアセンブリを用いて熱除去用の流体(heat removal fluid)を核燃料体の孔を介して循環させることにより、上記核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を上記核燃料体から除去するように核分裂燃料アセンブリを形成する。方法9830はブロック9980で終了する。
図23BFに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法9990は、ブロック10000から開始する。ブロック10010では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック10020では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10030では、流体制御サブアセンブリを用いて熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環させることにより、上記核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を上記核燃料体から除去するように核分裂燃料アセンブリを形成する。ブロック10040では、上記流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部に上記熱除去用の流体を収容する。方法9990はブロック10050で終了する。
図23BGに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10060は、ブロック10070から開始する。ブロック10080では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック10090では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10100では、流体制御サブアセンブリを用いて熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環させることにより、上記核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を上記核燃料体から除去するように核分裂燃料アセンブリを形成する。ブロック10110では、流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部から熱除去用の流体を供給する。方法10060はブロック10120で終了する。
図23BHに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10130は、ブロック10140から開始する。ブロック10150では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック10160では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10170では、流体制御サブアセンブリを用いて熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環させることにより、上記核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を上記核燃料体から除去するように核分裂燃料アセンブリを形成する。ブロック10180では、流体制御サブアセンブリに接続された、熱除去用の流体との熱交換を行うヒートシンクを用いることによって熱除去用の流体から熱を除去する。方法10130はブロック10190で終了する。
図23BIに示す核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10200は、ブロック10210から開始する。ブロック10220では、複数の相互連結した開放セル孔を規定する発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。ブロック10230では上記格納部に接続された流体制御サブアセンブリを用いて、進行波核分裂反応炉の爆燃波に応じた複数の位置に近接する進行波核分裂反応炉の複数の領域での流体の流れを制御することにより、上記爆燃波に対応する上記複数の位置において、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部の核燃料体の上記孔から除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10240では、流体制御サブアセンブリを用いて熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環させることにより、上記核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を上記核燃料体から除去するように核分裂燃料アセンブリを形成する。ブロック10250では、流体制御サブアセンブリに接続された、熱除去用の流体との熱交換を行う熱交換器を用いることによって熱除去用の流体から熱を除去する。方法10200はブロック10260で終了する。
図23BJを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10270は、ブロック10280から開始する。ブロック10290では、発熱核燃料体を格納する格納部(enclosure)が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10300では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10310では、流体制御サブアセンブリを使用して、核分裂生成物除去用の流体と熱除去用の流体とを同時に循環させる。方法10270は、ブロック10311で終了する。
図23BKを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10312は、ブロック10313から開始する。ブロック10314では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10315では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10316では、流体制御サブアセンブリを使用して、核分裂生成物除去用の流体と熱除去用の流体とを順次循環させる。方法10312は、ブロック10317で終了する。
図23BLを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10318は、ブロック10319から開始する。ブロック10320では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10330では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10340では、上記方法は、ポンプを作動する工程を含む。方法10318は、ブロック10350で終了する。
図23BMを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10360は、ブロック10370から開始する。ブロック10380では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10390では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10400では、上記流体制御サブアセンブリに一体的に連結したポンプを作動することによって、流体制御サブアセンブリと核燃料体の孔との間に流体をつぎ込む。方法10360は、ブロック10410で終了する。
図23BNを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10420は、ブロック10430から開始する。ブロック10440では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10450では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10460では、上記流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環することができるように、上記流体制御サブアセンブリに接続した複数の第1要素を用いて、核分裂生成物除去用の流体を上記流体制御サブアセンブリへ供給する。これにより、流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環する間、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部は、核燃料体の孔により捕捉され、核燃料体の孔から除去される。方法10420は、ブロック10470で終了する。
図23BOを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10480は、ブロック10490から開始する。ブロック10500では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10510では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10520では、上記流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環することができるように、上記流体制御サブアセンブリに接続した複数の第1要素を用いて、核分裂生成物除去用の流体を上記流体制御サブアセンブリへ供給する。これにより、流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環する間、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部は、核燃料体の孔により捕捉され、核燃料体の孔から除去される。ブロック10530では、上記流体制御サブアセンブリが熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環することができるように、上記流体制御サブアセンブリに接続した複数の第2要素を用いて、熱除去用の流体を上記流体制御サブアセンブリへ供給する。これにより、流体制御サブアセンブリが熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環する間、核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部は核燃料体の孔から除去される。方法10480は、ブロック10540で終了する。
図23BPを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10550は、ブロック10560から開始する。ブロック10570では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10580では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10590では、上記流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環することができるように、上記流体制御サブアセンブリに接続した複数の第1要素を用いて、核分裂生成物除去用の流体を上記流体制御サブアセンブリへ供給する。これにより、流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環する間、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部は、核燃料体の孔により捕捉され、核燃料体の孔から除去される。ブロック10600では、上記流体制御サブアセンブリが熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環することができるように、上記流体制御サブアセンブリに接続した複数の第2要素を用いて、熱除去用の流体を上記流体制御サブアセンブリへ供給する。これにより、流体制御サブアセンブリが熱除去用の流体を核燃料体の孔を介して循環する間、核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部は核燃料体の孔から除去される。ブロック10610では、第1要素のうち少なくとも1つと第2要素のうち少なくとも1つとが一致するように、第1要素及び第2要素を使用する。方法10550は、ブロック10620で終了する。
図23BQを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10630は、ブロック10640から開始する。ブロック10650では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10660では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10670では、上記格納部に接続した二重目的周回路(a dual-purpose circuit)を使用して、核燃料体から揮発性の核分裂生成物及び熱を選択的に除去する。方法10630は、ブロック10680で終了する。
図23BRを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10690は、ブロック10700から開始する。ブロック10710では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10720では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10730では、流体制御サブアセンブリを使用して、核燃料体の孔を介してガスを循環させる。方法10690は、ブロック10740で終了する。
図23BSを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10750は、ブロック10760から開始する。ブロック10770では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10780では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10790では、流体制御サブアセンブリを使用して、核燃料体の孔を介して液体を循環させる。方法10750は、ブロック10800で終了する。
図23BTを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10810は、ブロック10820から開始する。ブロック10830では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10840では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10850では、複数の孔を規定する発泡体の形態で核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法10810は、ブロック10860で終了する。
図23BUを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10870は、ブロック10880から開始する。ブロック10890では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10900では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10910では、複数のチャンネルを有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法10870は、ブロック10920で終了する。
図23BVを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法10930は、ブロック10940から開始する。ブロック10950では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック10960では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック10970では、複数のチャンネルを有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。ブロック10980では、複数の粒子を有し当該粒子間で複数のチャンネルを規定する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法10930は、ブロック10990で終了する。
図23BWを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11000は、ブロック11010から開始する。ブロック11020では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11030では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11040では、複数の孔を規定する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。この複数の孔は、分布が空間的に不均一になっている。方法11000は、ブロック11050で終了する。
図23BXを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11060は、ブロック11070から開始する。ブロック11080では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11090では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11100では、進行波核分裂反応炉の爆燃波によって放出された揮発性の核分裂生成物を捕獲するための、複数の孔を有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法11060は、ブロック11110で終了する。
図23BYを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11120は、ブロック11130から開始する。ブロック11140では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11150では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11160では、複数の孔を有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。1以上の複数の孔は、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が所定応答時間内に核燃料体から逃げることを可能にするための、所定の構造になっている。方法11120は、ブロック11170で終了する。
図23BZを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11180は、ブロック11190から開始する。ブロック11200では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11210では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11220では、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が約10秒と約1,000秒との間の所定応答時間内に核燃料体から逃げることを可能にするための、複数の孔を有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法11180は、ブロック11230で終了する。
図23CAを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11240は、ブロック11250から開始する。ブロック11260では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11270では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11280では、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が約1秒と約10,000秒との間の所定応答時間内に核燃料体から逃げることを可能にするための、複数の孔を有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法11240は、ブロック11290で終了する。
図23CBを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11300は、ブロック11310から開始する。ブロック11320では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11330では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11340では、核燃料体を介して揮発性の核分裂生成物を輸送するための、複数の孔を有する核燃料体を格納するために、上記格納部を使用する。方法11300は、ブロック11350で終了する。
図23CCを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11360は、ブロック11370から開始する。ブロック11380では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11390では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11400では、幾何学的形状が円柱である核燃料体を密閉して格納するために、上記格納部を使用する。方法11360は、ブロック11410で終了する。
図23CDを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11420は、ブロック11430から開始する。ブロック11440では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11450では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11460では、幾何学的形状が多角形である核燃料体を密閉して格納するために、上記格納部を使用する。方法11420は、ブロック11470で終了する。
図23CEを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11480は、ブロック11490から開始する。ブロック11500では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11510では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11520では、この方法は、バルブを作動する工程を含む。方法11480は、ブロック11530で終了する。
図23CFを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11540は、ブロック11550から開始する。ブロック11560では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11570では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11580では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間にあるバルブを作動することによって、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間で流体の流れを制御する。方法11540は、ブロック11590で終了する。
図23CGを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11600は、ブロック11610から開始する。ブロック11620では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11630では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11640では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間にあるバルブを作動することによって、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間で流体の流れを制御する。ブロック11650では、逆流防止バルブを作動することによって、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間で流体の流れを制御する。方法11600は、ブロック11660で終了する。
図23CHを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11670は、ブロック11680から開始する。ブロック11690では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11700では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11710では、制御可能な脆性障壁を使用する。方法11670は、ブロック11720で終了する。
図23CIを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11730は、ブロック11740から開始する。ブロック11750では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11760では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11770では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に制御可能な脆性障壁を介在させる。方法11730は、ブロック11780で終了する。
図23CJを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11790は、ブロック11800から開始する。ブロック11810では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11820では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11830では、上記格納部と流体制御サブアセンブリとの間に制御可能な脆性障壁を介在させる。方法11790は、ブロック11840で終了する。
図23CKを参照すると、核分裂反応炉用燃料アセンブリの操作方法11850は、ブロック11860から開始する。ブロック11870では、発熱核燃料体を格納する格納部が使用される。この核燃料体は、複数の相互連結した開放セル孔を規定する。ブロック11880では、上記格納部と接続している流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域における流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置において、核燃料体の孔から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御し、かつ核燃料体によって生成された熱の少なくとも一部を除去する処理を制御する。ブロック11890では、この方法は、操作者による操作によって脆性障壁を介在させる工程を含む。方法11850は、ブロック11900で終了する。
当業者であれば、ここに記載された構成要素(例えば、作動)、デバイス、目的、及びこれらに付帯する議論は、発想を分かりやすくすることを目的とする例として使用されていること、及び各種構成の修正が可能であることが理解できるであろう。したがって、ここで使用されているように、説明された具体的な見本及び付帯する議論は、より包括的なクラスを表わすものである。一般に、任意の具体的な見本の使用は、そのクラスを表わすものであって、具体的な構成要素(例えば、作動)、デバイス、及び目的が記載されていなくても、これを限定的に解釈すべきものではない。
また、当業者であれば、代表的な例としての、前述の具体的なプロセス及び/またはデバイス及び/または技術が、本明細書中の別の箇所、例えばここに提出した請求項及び/または本願の別の箇所において教唆された、より包括的なプロセス及び/またはデバイス及び/または技術を表わしていることが理解できるであろう。
ここに記載した本主題の具体的な態様を図示説明したが、変更及び修正を加えても、ここに記載した主題及びより広い態様から逸脱するものではないこと、したがって、付属の請求項は、その範囲内に、さらにここに記載した主題の真の精神及び範囲内に、すべての変化及び修正が含むことを、当業者は本明細書中の教唆に基づいて自ずと理解できるはずである。当該技術分野の当業者であれば、一般に、ここで使用した用語、特に付属の請求項(例えば、付属の請求項の本文)で使用した用語が、一般に「オープン」な用語であることを意図したものであることが理解できるであろう(例えば、「…を含む」という用語は、「を含んでいるが、これらに限定されるものではない」と解釈すべきであり、「…を有する」という用語は、「少なくとも…を有する」と解釈すべきであり、「…を備えた」という用語は、「を備えているが、これらに限定されるものではない」と解釈すべきである)。さらに、請求項において導入された構成要素について具体的な個数が意図されているのであれば、このような意図が請求項中で明示的に記載されるのであって、このような明示的な記載が無い場合には、このような意図は存在しないことが、当該技術分野の当業者は理解できるであろう。理解の一助として例を挙げると、下記の付属の請求項において、請求項の構成要素を導入するために、「少なくとも1つの」とか「1つ以上の」といった導入表現が使用されているかもしれない。しかし、たとえこのような表現を使用していたとしても、不定冠詞「a」または「an」によって請求項の構成要素を導入していることが、請求項に導入されたこの構成要素を含む任意の特定の請求項を、該構成要素を1つしか含まない請求項に限定していることを暗示しているのだと、解釈するべきものではない。同様に、このような解釈は、たとえ同一請求項中に「1つ以上の」または「少なくとも1つの」という導入表現と、不定冠詞、例えば「a」または「an」とが含まれていても、やはりするべきものではない(例えば、「a」及び/または「an」は、通常、「少なくとも1つの」または「1つ以上の」を意味すると解釈すべきである)。同じことが、請求項の構成要素を導入するために使用された定冠詞の使用についても当てはまる。さらに、たとえ請求項で導入された構成要素について具体的な個数が明示的に記載されていたとしても、当業者であれば、このような記載は、通常、少なくとも記載された個数が含まれていることを意味していると解釈されるべきであることが理解できるであろう(例えば、修飾語を使わずに単に「2つの構成要素」と記載されている場合、通常、該構成要素が少なくとも2つまたは2つ以上含まれていることを意味する)。さらに、「A、B、及びCなどのうちの少なくとも一つ」に類似の表現形式が使用されている場合、一般に、このような文構造は、当業者がその表現形式を理解するであろう意味を意図している(例えば、「A、B、及びCのうちの少なくとも一つを有するシステム」には、Aだけを有するシステム、Bだけを有するシステム、Cだけを有するシステム、A及びBをともに有するシステム、A及びCをともに有するシステム、B及びCをともに有するシステム、及び/またはA、B、及びCをともに有するシステムなどが含まれるが、これに限定されるものではない)。「A、B、またはCなどのうちの少なくとも一つ」に類似の表現形式が使用されている場合、一般に、このような文構造は、当業者がその表現形式を理解するであろう意味を意図している(例えば、「A、B、またはCのうちの少なくとも一つを有するシステム」には、Aだけを有するシステム、Bだけを有するシステム、Cだけを有するシステム、A及びBをともに有するシステム、A及びCをともに有するシステム、B及びCをともに有するシステム、及び/またはA、B、及びCをともに有するシステムなどが含まれるが、これに限定されるものではない)。さらに、当業者であれば、通常、選択肢となる2つ以上の用語を提示する選言的な言葉及び/または表現は、それが明細書中、請求項中、または図面中のいずれであっても、文脈と矛盾しない限りにおいて、複数の用語のうちの一つを含んでいる可能性、複数の用語のうちの一方を含んでいる可能性、または複数の用語をともに含んでいる可能性を考慮しているものであると理解すべきことが理解できるであろう。例えば、「AまたはB」という表現は、通常、「A」である可能性または「B」である可能性または「A及びB」である可能性を含んだものであると理解される。
付属の請求項に関して、当業者であれば、請求項中に記載の作動は、一般に任意の順序で実施してもかまわないことが理解できるであろう。また、さまざまな作動の流れが一連の流れとして提示されているが、このさまざまな作動が、図示された順序とは他の順序で実施されても、または同時に実施されてもかまわないことは理解されるべきである。このような別の順序の例には、文脈と矛盾しない限りにおいて、繰り返し、交互実施、中断、順序変更、増分、準備、補充、同時、逆、またはその他の変形した各順序が含まれてもよい。
本明細書には、様々な態様及び実施形態が開示されているが、他の態様及び実施形態も当業者にとって明らかであろう。例えば、各実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリは、熱中性子反応炉、高速中性子反応炉、中性子増殖型反応炉、または高速中性子増殖型反応炉に配置されていてもよい。それゆえ、各実施形態の核分裂反応炉用燃料アセンブリは、様々な核反応炉の設計に有利に使用するのに十分な広い用途がある。
よって、提供されるものは、進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物及び熱を除去する処理を制御するように構成された核分裂反応炉用燃料アセンブリ及びシステム、並びにその方法である。
また、さまざまな態様及び実施形態を、ここに開示したか、その他の態様及び実施形態が可能であることは、当業者であれば自ずと理解できるはずである。ここに開示した各種態様及び実施形態は、説明を目的とするものであって、限定を加えることを意図するものではない。また、真の範囲及び精神は以下の請求項によって示されている。
Claims (17)
- 爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域において流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置で揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御する工程を含む、方法。
- 進行波核分裂反応炉における爆燃波によって放出される、揮発性の核分裂生成物を除去する処理を制御するように構成された流体制御サブアセンブリを操作する方法であって、
揮発性の核分裂生成物を有する多孔性核燃料体を格納する格納部を使用する工程と、
上記格納部に接続した流体制御サブアセンブリを使用して、爆燃波に対応する複数の位置に近接する、進行波核分裂反応炉の複数の領域において流体の流れを制御することによって、進行波核分裂反応炉の爆燃波に対応する複数の位置で上記多孔性核燃料体から揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部を除去する処理を制御する工程と、含む方法。 - さらに、上記流体制御サブアセンブリに接続した制御ユニットを操作することによって、上記流体制御サブアセンブリの動作を制御する工程を含む、請求項2に記載の方法。
- 上記制御ユニットを操作することによって、上記流体制御サブアセンブリの動作を制御する工程では、進行波核分裂反応炉の電力レベルに応答して、上記揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように上記制御ユニットを操作することによって、流体制御サブアセンブリの動作を制御する、請求項3に記載の方法。
- 上記制御ユニットを操作することによって、上記流体制御サブアセンブリの動作を制御する工程では、進行波核分裂反応炉の中性子数レベルに応答して、上記揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように上記制御ユニットを操作することによって、流体制御サブアセンブリの動作を制御する、請求項3に記載の方法。
- 上記制御ユニットを操作することによって、上記流体制御サブアセンブリの動作を制御する工程では、進行波核分裂反応炉の揮発性の核分裂生成物の圧力レベルに応答して、上記揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように上記制御ユニットを操作することによって、流体制御サブアセンブリの動作を制御する、請求項3に記載の方法。
- 上記制御ユニットを操作することによって、上記流体制御サブアセンブリの動作を制御する工程では、進行波核分裂反応炉に関する工程表に応答して、上記揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように上記制御ユニットを操作することによって、流体制御サブアセンブリの動作を制御する、請求項3に記載の方法。
- 上記制御ユニットを操作することによって、上記流体制御サブアセンブリの動作を制御する工程では、進行波核分裂反応炉が作動する時間に応答して、上記揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように上記制御ユニットを操作することによって、流体制御サブアセンブリの動作を制御する、請求項3に記載の方法。
- 上記流体制御サブアセンブリを使用する工程では、進行波核分裂反応炉における爆燃波の位置に応答して、上記揮発性の核分裂生成物の放出が制御されるように、上記流体制御サブアセンブリを使用する、請求項2に記載の方法。
- さらに、上記流体制御サブアセンブリに接続された貯蔵部に上記揮発性の核分裂生成物を受入れる工程を含む、請求項2に記載の方法。
- 上記流体制御サブアセンブリを使用する工程では、上記流体制御サブアセンブリを使用して、上記多孔性核燃料体を介して核分裂生成物除去用の流体を循環させ、これにより、上記流体制御サブアセンブリが核分裂生成物除去用の流体を上記多孔性核燃料体の孔を介して循環する間、揮発性の核分裂生成物の少なくとも一部が、核燃料体の孔から除去されるようにする、請求項2に記載の方法。
- 上記流体制御サブアセンブリを使用する工程では、ポンプを作動する、請求項2に記載の方法。
- さらに、上記流体制御サブアセンブリに一体的に連結したポンプを作動することによって、上記流体制御サブアセンブリと上記多孔性核燃料体との間に流体を循環させる、工程を含む、請求項2に記載の方法。
- 上記流体制御サブアセンブリを使用する工程では、バルブを作動する、請求項2に記載の方法。
- さらに、上記格納部と上記流体制御サブアセンブリとの間に介在するバルブを作動することによって、上記格納部と上記流体制御サブアセンブリとの間の流体の流れを制御する工程を含む、請求項2に記載の方法。
- 上記流体制御サブアセンブリを使用する工程では、制御可能な脆性障壁を動作させる、請求項2に記載の方法。
- さらに、上記格納部と上記流体制御サブアセンブリとの間に介在する、制御可能な脆性障壁を使用する、請求項2に記載の方法。
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