JP2013507605A - 核燃料アセンブリ体、及び核燃料アセンブリ体を有する核燃料アセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
− 炉心の低温ナトリウム供給マニホールドとして用いられるダイアグリッドのピラー内に、アセンブリを位置決めすると共に、保持するために用いられる、円形断面の円筒状脚部。すべての炉心のアセンブリは、ダイアグリッドの上に置かれているとともに、お互いに隣り合って位置決めされる。
− 以下に説明される脚部と上部中性子プロテクションとの間を延在する正六角形断面の円筒状チューブからなるモノリシック体。モノリシック体は、核分裂性及び/又は燃料親物質を封入する層状棒の束を含み、該層状棒は通常、規則的間隔に保たれている。
− 炉心の上部において中性子漏れを防ぐ一つ又は二つ以上の材料からなる正六角形断面の円筒状固体ブロックであって、このブロックの端部はまた、アセンブリ全体を把持するグリッパヘッドを形成している。また、チャネルが、このブロックを、基部から上部へと横切って、前記ヘッドを通して、アセンブリを冷却するナトリウム流を排出する。このユニットは、上部中性子プロテクション又はPNSと呼ばれる。
第一に、前記本体は脚部を上部中性子プロテクションに機械的に接続する。したがって、それは、上部中性子プロテクションにより把持される場合、アセンブリの完全性への責任を負っている。それはまた、前記ユニットに剛性を与えて、前記脚部がダイアグリッドに組み立てられる場合、保持されることを可能にしている。
−ソケットで溶接を行う。
− 210.8mmという、燃料アセンブリネットワークのピッチ、又は内部構造体のギャップ。
− 六角形断面を有するチューブの場合のアセンブリ体に対して内部にあるフラット間の距離は、197.3mmという燃料束のサイズにより規定される。
− 1000mmという、炉心の核分裂性高さ。
− 0.34MPaという、アセンブリ体内の内部ナトリウム高圧
− 炉心に入るときに395℃であるとともに、炉心を出るとき550℃というナトリウム温度。
− 3.3.1027n.m−2という、最大フルエンス(E>111keV)。
− 第一スリーブ4及び第二スリーブ6は、316Tiスタンダードオーステナイト鋼(316 Ti standard austenitic steel)から作られ、207.8mmというフラット間の外側距離を有し、かつ197.3mmという内側距離を有し、すなわち5.25mmの厚さを有する。
− フレーム8は、EM10鋼で作られ、207.8mmというフラット間の外側距離及び205.8mmという内側距離を有し、すなわち1mmの厚さを有する。前記フレームは穴が開けられている。ウインドウの寸法は、230mmx99mmである。
− 内部構造体は、繊維強化炭化ケイ素−炭化ケイ素複合セラミック材料から作られ、核分裂性高さにわたって延在する四つのセグメントから形成され、204.8mmというフラット間の外側距離を有すると共に198.3mmというフラット間の内側距離を有し、すなわち3.25mmの厚さを有する。
− 207.8mmという、フラット間の外側距離。
− 197.3mm(炭化ケイ素TH(SiC TH)の上部において局所的に198.3mm)というフラット間の内側距離。
− 3mmというネットワークピッチ(network pitch)におけるクリアランス。
− 206.3mmというフラット間の外側距離。
− 197.3mmというフラット間の内側距離。
− ネットワークピッチにおけるクリアランス(アセンブリ間のクリアランス)、4.5mm。
− 0.3Sというナトリウム排出係数のゲイン。
− 10%というドップラー係数のゲイン。
− 再生ゲイン及びに対するPuインベストメントに対する僅かなゲイン。
− 燃料要素のシースに対する同程度のダメージ。
− 参照金属THに対する145dpaと比較された、dpa−炭化ケイ素の炭化ケイ素に対する損傷率。
4 第一スリーブ
6 第二スリーブ
8 フレーム
10 内部構造体
10.1 セグメント
26 溝
30 リブ
Claims (22)
- 核燃料棒を受けて核燃料アセンブリを形成するための核燃料アセンブリ体であって、縦方向の軸(X)に対する核燃料アセンブリ体が、金属材料から作られた第一管状セグメント(4)及び第二管状セグメント(6)と、
金属材料から作られたフレーム(8)であって、前記第一スリーブ(4)と前記第二スリーブ(6)とを接続し、穴が開けられた前記フレーム(8)と、
前記フレーム(6)の内部で前記第一スリーブ(4)と前記第二スリーブ(6)との間に位置されたセラミック管状内部構造体(10)と、
を備える核燃料アセンブリ体。 - 前記内部構造体(10)が、それを横切る冷却流体の漏れを防ぐ請求項1に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記内部構造体(10)が、目盛りが付けられた漏れゾーンを備える請求項1に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記内部構造体(10)が、縦方向に重ね合わされたセグメント(10.1)を備え、二つのセグメント(10.1)が、部分的に前記第一スリーブ(4)及び前記第二スリーブ(6)を貫通する前記内部構造体(10)の両端に位置されている請求項1から3のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記内部構造体(10.1)が、お互いにはめ込まれている請求項4に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記はめ込まれた前記内部構造体(10.1)の縦方向の端部が、一つの場合は溝(26)を備え、かつそれ以外の場合は形状マッチングのリブ(30)を備える請求項5に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記フレーム(8)が、ウインドウを規定するストラットのアセンブリにより形成されている請求項1から6のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記フレーム(8)が、軸方向ストラットおよび横ストラットを備える請求項7に記載の核燃料アセンブリ体。
- 請求項4、5または6との組合せにおいて、前記横ストラットが、前記セグメント(4,6)が接続されているゾーンをカバーする請求項8に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記フレーム(8)が、前記スリーブ(4,6)に、溶接により、取り付けられている請求項1から9のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記フレーム(8)が、前記スリーブ(4,6)に、機械的組立法により、取り付けられている請求項1から10のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記機械的組立法が、蟻継ぎ手方式である請求項11に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記フレーム(8)が、円形又は長方形のスロットを形成するドリル穴が開けられたチューブから形成されている請求項1から6のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記内部構造体(10)が、前記フレーム(8)のウインドウをブロックするように、前記フレーム(8)に取り付けられたプレートから形成されている請求項1から3のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記端部セクションの端部と前記アセンブリの上部に配置される第二スリーブとの間の軸方向動きを補正するデバイスを備える請求項1から13のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記補正のデバイスは、端部セグメントと第二上部スリーブとの間に挿入された大きさ5mmの凹凸を有するワッシャである請求項15に記載の核燃料アセンブリ体。
- 正六角形の断面を有する請求項1から16のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記内部構造体(10)が、炭化ケイ素、繊維補強炭化ケイ素、又はマックス相の炭化チタンケイ素のタイプで作られている請求項1から17のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記スリーブ(4、6)及び前記フレーム(8)がオーステナイト鋼、フェライト鋼、又はフェライト/マルテンサイト鋼から作られている、ナトリウム冷却高速中性子炉用である、請求項1から18のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記スリーブ(4,6)が、316Tiスタンダードオーステナイト鋼及びEM10由の前記フレーム(8)から作られている、ナトリウム冷却高速中性子炉用である、請求項1から18のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 前記スリーブ(4,6)及び前記フレーム(8)が、耐火金属から作られている、ガス冷却高速中性子炉用である、請求項1から18のいずれか一項に記載の核燃料アセンブリ体。
- 脚部と、
請求項1から21のいずれか一項に記載のアセンブリ体と、
前記アセンブリ体及び上部中性子プロテクション内に位置された核燃料棒と、
を備え、前記アセンブリ体が、前記第一スリーブ(4)及び第二スリーブ(6)のエリアにおいてそれぞれ、脚部(11)に及び上部中性子プロテクション(13)に、例えば溶接により、取り付けられているアセンブリ。
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