JP2019516970A5

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Publication number: JP2019516970A5
Application number: JP2018557324A
Authority: JP
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2037-05-02

Claims

格納容器および容器頭部と、
上記格納容器および容器頭部の中に囲まれた原子炉心であって、上部領域と下部領域とを有する原子炉心と、
上記格納容器および容器頭部の中に囲まれた熱交換器であって、上記原子炉心の溶融燃料塩から液体中性子反射冷却材へ熱を伝達するように構成されている熱交換器とを含むことを特徴とする溶融燃料原子炉。
上記液体中性子反射冷却材は、鉛、鉛合金、鉛−ビスマス共融物、酸化鉛、鉄−ウラン合金、鉄−ウラン共融物、グラファイト、炭化タングステン、炭化チタン、劣化ウラン合金、タンタルタングステンおよびタングステン合金から選択されることを特徴とする請求項１に記載の溶融燃料原子炉。
上記液体中性子反射冷却材は、０．００１ＭｅＶの中性子に対して、０．１バーン以上の弾性横断面を示すことを特徴とする請求項１に記載の溶融燃料原子炉。
上記液体中性子反射冷却材は、原子炉動作温度で１０グラム／ｃｍ^３より大きい密度を有することを特徴とする請求項１に記載の溶融燃料原子炉。
上記熱交換器は、骨組み−管熱交換器であることを特徴とする請求項１に記載の溶融燃料原子炉。
上記溶融燃料塩は、上記熱交換器の骨組みを通り、上記液体中性子反射冷却材は、上記熱交換器の管を通ることを特徴とする請求項５に記載の溶融燃料原子炉。
上記溶融燃料塩は、上記熱交換器の管を通り、上記液体中性子反射冷却材は、上記熱交換器の骨組みを通ることを特徴とする請求項５に記載の溶融燃料原子炉。
上記熱交換器は、上部経路によって、上記原子炉心の上部領域に流体接続され、下部経路によって、上記原子炉心の下部領域に流体接続され、上記原子炉心、熱交換器、上部経路および下部経路が、燃料ループを形成していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。
冷却された液体中性子反射冷却材を受領する、上記熱交換器に流体接続された上記容器頭部の液体反射体冷却材注入口と、
加熱された液体中性子反射冷却材を排出する、上記熱交換器に流体接続された上記容器頭部の液体反射体冷却材排出口と、
を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。
上記容器頭部の上記液体反射体冷却材注入口と上記熱交換器との間の上記格納容器の第１部位の内側にあって上記第１部位と接触する注入口冷却材運搬経路を含み、上記注入口冷却材運搬経路は、冷却された液体中性子反射冷却材を上記液体反射体冷却材注入口から受領し、それによって、上記格納容器の上記第１部位を冷却することを特徴とする請求項９に記載の溶融燃料原子炉。
上記格納容器の上記第１部位は、少なくとも、上記格納容器の側壁のうちのいくらかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の溶融燃料原子炉。
上記格納容器の上記第１部位は、少なくとも、上記格納容器の底壁のうちのいくらかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の溶融燃料原子炉。
上記格納容器の上記第１部位は、少なくとも、上記格納容器の側壁のうちのいくらかおよび上記格納容器の底壁のうちのいくらかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の溶融燃料原子炉。
上記溶融燃料塩は、以下の核分裂性塩：ＵＦ_６、ＵＦ_４、ＵＦ_３、ＴｈＣｌ_４、ＵＢｒ_３、ＵＢｒ_４、ＰｕＣｌ_３、ＵＣｌ_４、ＵＣｌ_３、ＵＣｌ_３ＦまたはＵＣｌ_２Ｆ_２のうちの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。
上記溶融燃料塩は、以下の非核分裂性塩：ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＢａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＳｒＣｌ_２、ＶＣｌ_３、ＣｒＣｌ_３、ＴｉＣｌ_４、ＺｒＣｌ_４、ＴｈＣｌ_４、ＡｃＣｌ_３、ＮｐＣｌ_４、ＡｍＣｌ_３、ＬａＣｌ_３、ＣｅＣｌ_３、ＰｒＣｌ_３またはＮｄＣｌ_３のうちの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。
格納容器および容器頭部と、
上記格納容器および容器頭部の中に囲まれた原子炉心であって、上部領域と下部領域とを有する原子炉心と、
上記格納容器および容器頭部の中に囲まれた第１熱交換器であって、上記原子炉心の溶融燃料塩から一次冷却材へ熱を伝達するように構成されている第１熱交換器と、
少なくともいくらかの中性子反射液体を含む中性子反射体と、
上記中性子反射体の上記少なくともいくらかの中性子反射液体を循環させる循環システムとを含むことを特徴とする溶融燃料原子炉。
上記中性子反射液体は、鉛、鉛合金、鉛−ビスマス共融物、酸化鉛、鉄−ウラン合金、鉄−ウラン共融物、グラファイト、炭化タングステン、炭化チタン、劣化ウラン合金、タンタルタングステンおよびタングステン合金から選択されることを特徴とする請求項１６に記載の溶融燃料原子炉。
上記中性子反射液体は、０．００１ＭｅＶの中性子に対して、０．１バーン以上の弾性断面を示すことを特徴とする請求項１６に記載の溶融燃料原子炉。
上記中性子反射液体は、原子炉動作温度で１０グラム／ｃｍ^３より大きい密度を有することを特徴とする請求項１６に記載の溶融燃料原子炉。
加熱された中性子反射液体から熱を除去し、冷却された中性子反射液体を排出する、第２熱交換器を含むことを特徴とする請求項１６に記載の溶融燃料原子炉。
上記第２熱交換器は、上記原子炉容器の外側にあることを特徴とする請求項２０に記載の溶融燃料原子炉。
第２熱交換器と、
冷却された中性子反射液体を受領する、上記第２熱交換器に流体接続された上記容器頭部の液体反射体冷却材注入口と、
加熱された中性子反射液体を排出する、上記第２熱交換器に流体接続された上記容器頭部の液体反射体冷却材排出口と、
を含むことを特徴とする請求項１６ないし２１のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。
上記液体反射体冷却材注入口と上記液体反射体冷却材排出口との間の上記格納容器の第１部位の内側にあって上記第１部位と接触する注入口反射体運搬経路を含み、上記注入口反射体運搬経路は、冷却された中性子反射液体を上記液体反射体冷却材注入口から受領し、それによって、上記格納容器の上記第１部位を冷却することを特徴とする請求項２２に記載の溶融燃料原子炉。
上記格納容器の上記第１部位は、少なくとも、上記格納容器の側壁のうちのいくらかを含むことを特徴とする請求項２３に記載の溶融燃料原子炉。
上記格納容器の上記第１部位は、少なくとも、上記格納容器の底壁のうちのいくらかを含むことを特徴とする請求項２３に記載の溶融燃料原子炉。
上記格納容器の上記第１部位は、少なくとも、上記格納容器の側壁のうちのいくらかおよび上記格納容器の底壁のうちのいくらかを含むことを特徴とする請求項２３に記載の溶融燃料原子炉。
上記溶融燃料塩は、以下の核分裂性塩：ＵＦ_６、ＵＦ_４、ＵＦ_３、ＴｈＣｌ_４、ＵＢｒ_３、ＵＢｒ_４、ＰｕＣｌ_３、ＵＣｌ_４、ＵＣｌ_３、ＵＣｌ_３ＦまたはＵＣｌ_２Ｆ_２のうちの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１６ないし２１のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。
上記溶融燃料塩は、以下の非核分裂性塩：ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＢａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＳｒＣｌ_２、ＶＣｌ_３、ＣｒＣｌ_３、ＴｉＣｌ_４、ＺｒＣｌ_４、ＴｈＣｌ_４、ＡｃＣｌ_３、ＮｐＣｌ_４、ＡｍＣｌ_３、ＬａＣｌ_３、ＣｅＣｌ_３、ＰｒＣｌ_３またはＮｄＣｌ_３のうちの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１６ないし２１のいずれか１項に記載の溶融燃料原子炉。