JP3145226B2 - 液体金属冷却高速炉用移動式ホット・セル - Google Patents

液体金属冷却高速炉用移動式ホット・セル

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JP3145226B2 JP06913793A JP6913793A JP3145226B2 JP 3145226 B2 JP3145226 B2 JP 3145226B2 JP 06913793 A JP06913793 A JP 06913793A JP 6913793 A JP6913793 A JP 6913793A JP 3145226 B2 JP3145226 B2 JP 3145226B2
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液体金属冷却高速炉用ホ
ット・セルに関する。更に詳述すると、本発明は、液体
金属冷却高速炉において燃料交換作業に使われる移動式
ホット・セルに関する。
【0002】
【従来の技術】原子炉の上部にホット・セルを設けて燃
料の出し入れを図る液体金属冷却高速炉は、回転プラ
グ、燃料交換機および燃料出入機などの設備が不要とな
るため、原子炉構造の大幅な物量削減に効果がある。こ
のホット・セル方式の液体金属冷却高速炉は、従来、図
4に示すように、原子炉施設101の上部にホット・セ
ル102と、格納ドア103,104を設けた遮蔽室1
05と、使用済み燃料貯蔵室106とを有している。ホ
ット・セル102には使用済み燃料107(あるいは使
用前燃料)を吊り上げて使用済み燃料貯蔵キャスク10
9に移し変えるクレーン108が設けられている。使用
済み燃料107はホット・セル102内において使用済
み燃料貯蔵キャスク109に収容された後、隣の遮蔽室
105に移される。そして、ホット・セル102側の格
納ドア103を閉鎖してホット・セル102と遮蔽室1
05とを遮断した後、使用済み燃料貯蔵室106側の格
納ドア104を開けて使用済み燃料貯蔵キャスク109
を使用済み燃料貯蔵室106の貯蔵キャスク保管エリア
110へ一旦移す。貯蔵キャスク保管エリア110で所
定期間貯蔵された使用済み燃料107は使用済み燃料貯
蔵室106の天井に設置されているクレーン111によ
って取り出され、使用済み燃料貯蔵室106の端にある
搬入ピット112から運搬装置113へ移し変えられ再
処理工場へ搬出される。また、新たな燃料は搬入ピット
112からクレーン111によって搬入され運搬台車1
13上に移し変えられる。そして、遮蔽室105のホッ
ト・セル102側の格納ドア103を閉鎖した状態のま
ま燃料貯蔵室106側の格納ドア104を開けて燃料を
遮蔽室105へ搬入する。その後、燃料貯蔵室106側
の格納ドア104を閉鎖してホット・セル102側の格
納ドア103を開け、ホット・セル102内へ燃料を搬
入する。その後、ホット・セル102の格納ドア103
を閉鎖してから貯蔵キャスク内から燃料を取り出す。こ
の燃料をホット・セル102の天井のクレーン108を
使って原子炉内へ挿入した後、原子炉を閉じて運転を再
開する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のホット・セル方式の液体金属冷却高速炉は、ホット
・セル102内に使用済み燃料を取り出すため、ホット
・セル102内の運転フロアが放射化された1次ナトリ
ウムで汚染されることとなり、作業員が中に入って作業
をするような場合、例えば一次循環ポンプや中間熱交換
器などを取り出す作業を行う場合、完全な除染を施す必
要がある。しかし、完全な除染は困難である。そこで、
運転フロアを汚染せずに燃料交換を実施し、燃料交換作
業の簡素化と機器の保守・補修性の両立を図ることが望
まれているのが現状である。
【0004】本発明は、運転フロアを汚染せず、かつ簡
素な燃料交換作業を実現し得る液体金属冷却高速炉用移
動式ホット・セルを提供することを目的とする。また、
本発明は、機器の保守・補修が容易な液体金属冷却高速
炉用移動式ホット・セルを提供することを目的とする。
更に、本発明は、原子炉構造及び燃料取扱系の小型化・
簡素化を可能とし、経済性の向上を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の液体金属冷却高速炉用移動式ホット・セ
ルは、原子炉運転フロア上を原子炉容器の直上とそれか
ら退避した位置との間で移動可能とする一方、使用済み
燃料キャスクを直下に装入可能とするオーバーハング部
とこのオーバーハング部の使用済み燃料キャスクと原子
炉容器との間で燃料集合体を移し変えるクレーンとを備
えると共に底部並びにオーバーハング部に遮蔽構造の開
閉手段を設けて密閉構造と成し、使用済み燃料キャスク
の使用済み燃料受け入れ口のみが内部に臨み、使用済み
燃料キャスクそのものは外部に配置されるようにしてい
る。
【0006】
【作用】したがって、燃料交換時は運転フロア上を移動
可能なホット・セルを原子炉の真上に設置して同ホット
・セル内に使用済み燃料を取り出し、1次ナトリウムで
汚染される区域を同ホット・セル内に限定する。即ち、
使用済み燃料はホット・セル内のクレーンによって原子
炉容器から取出されホット・セル内を移動してオーバー
ハング部においてホット・セルの外に配置された使用済
み燃料キャスク内に移し変えられる。一方、1次主循環
ポンプおよび中間熱交換器などの機器の保守・補修作業
時には、ホット・セルを移動させることにより、汚染さ
れていない原子炉運転フロアを提供する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
【0008】図1に本発明の移動式ホット・セルを適用
した液体金属冷却高速炉の一実施例を示す。この液体金
属冷却高速炉は、格納ドア6によって仕切り可能に設け
られている原子炉建屋1と使用済み燃料貯蔵建屋2とを
有している。原子炉建屋1は、原子炉容器3を収容する
原子炉施設エリア4とその上の運転フロアエリア5とを
有している。また、使用済み燃料貯蔵建屋2は更に格納
ドア7によって貯蔵キャスク保管エリア8と貯蔵キャス
ク搬入搬出エリア9とに仕切られ、その間を貫通するク
レーン10によって使用済み燃料キャスク25が運搬さ
れるように設けられている。貯蔵キャスク搬入搬出エリ
ア9には搬入ピット11が設けられ、該ピット11から
使用済み燃料の搬出あるいは新燃料の搬入が行われる。
また、搬入ピット11の下には運搬台車12が配置され
る。尚、本実施例は、冷却用液体金属が内部を通過する
構造のポットに一体型燃料集合体を収容してポットごと
原子炉内より取り出し可能としたものである(特願平4
−18179号で本件出願人が開示)。したがって、本
明細書で使用済み燃料13と呼ぶ場合には単独の燃料集
合体14を指す場合とポット15に収容された状態の燃
料集合体14の双方を含む。
【0009】また、運転フロアエリア5には、移動式の
ホット・セル16が設置されている。例えば、原子炉上
部の運転フロア17に原子炉容器3の直上とそれから退
避した位置にかけてレール18が敷設され、その上を密
閉構造のホット・セル16が移動するように設けられて
いる。ホットセル16には、図示していないがモータが
搭載され、このモータの駆動によって自走するように設
けられている。このホット・セル16は、使用済み燃料
キャスク25を直下に装入可能とするオーバーハング部
22を有する気密性の箱で、上部に原子炉容器3とオー
バーハング部22の使用済み燃料キャスク25との間で
燃料集合体14を移し変えるためのクレーン20,21
を備え、底部並びにオーバーハング部22に遮蔽構造の
開閉手段23,24を各々備えている。クレーン20,
21はホット・セル内において原子炉容器3から燃料集
合体14をポット15ごと吊り上げオーバーハング部2
2に設置された使用済み燃料キャスク25に移し変えた
り、あるいはオーバーハング部22に設置された使用前
燃料キャスクから新しい燃料集合体をポットごとに吊り
上げて原子炉容器3内に移し変える。使用済み燃料キャ
スク25はホット・セル16のオーバーハング部22の
直下に装入され、使用済み燃料の受け入れ口のみがホッ
ト・セル16内に臨み、使用済み燃料キャスク25その
ものはホット・セル16の外に配置されるように設けら
れている。ここで、使用済み燃料キャスク25は、運搬
台車27に載置されて運転フロア17上あるいは必要に
応じて使用済み燃料貯蔵建屋2内に運ばれる。また、開
閉手段23,24としては、例えばドアバルブが採用さ
れている。そして、特にオーバーハング部22のドアバ
ルブ24は、使用済み燃料キャスク25の燃料受入れ口
を包囲するシールドケース26を備え、使用済み燃料キ
ャスク25とホット・セル16とを気密に接続する。
【0010】以上のように構成されているので次のよう
にして燃料交換は行われる。
【0011】燃料交換時には先ず炉心上部機構28が原
子炉容器3より撤去され、原子炉運転フロア17上に保
管される。次に移動式ホット・セル16が原子炉容器3
の真上の原子炉運転フロア17上に設置され、使用済み
燃料キャスク25が同ホット・セル16のオーバーハン
グ部22の下に設置される。ホット・セル16の底部お
よびオーバーハング部22のドアバルブ23,24が開
かれると、原子炉容器3および使用済み燃料キャスク2
5と当該ホット・セル16が連通する。燃料交換作業中
には原子炉運転フロア17上に作業員が立ち入ることは
できないので、ドアバルブ23,24の開閉は遠隔操作
により行なわれる。ここで、ホット・セル16内は不活
性ガス雰囲気に保持されている。そこで、原子炉容器3
内の使用済み燃料集合体14は、ポット15ごとホット
・セル16内のクレーン20若しくは21により取り出
され、ホット・セル16を移動しオーバーハング部22
のドアバルブ24から使用済み燃料キャスク25に収容
される。
【0012】一方、新燃料の装荷は上記と逆の手順で行
う。
【0013】また、1次主循環ポンプおよび中間熱交換
器などの機器の保守・補修作業時には、ホット・セル1
6をレール18に沿って動かし、原子炉運転フロア17
の隅または隣接する別のフロア・使用済み燃料貯蔵建屋
2に移動する。これにより汚染されていない原子炉運転
フロア17が保守・補修作業に利用できる。
【0014】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例では、燃料ピンのすべてを一つの
集合体にまとめた一体型燃料集合体を採用し、これを一
度に交換する小型の高速炉に適用した場合について主に
説明したが、これに特に限定されるものではなく、図3
に示すように燃料集合体ごとに交換可能としても良い。
図中符号30は移動式ホット・セル、31はクレーン、
32はオーバーハング部、33は底部のドアバルブ、3
4はオーバーハング部のドアバルブ、35は使用済み燃
料キャスク、36は車輪、37はレール、38は運転フ
ロア、39は燃料集合体、40は炉心上部機構、41は
原子炉容器、42は1次主循環ポンプ、43は中間熱交
換器である。
【0015】また、本実施例ではホットセル16はレー
ル18上を移動するように設けられているが、レールを
必要としない自走式の移動手段あるいは外部からの力に
よって移動する手段を採用しても良い。
【0016】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のホット・セルは、原子炉運転フロア上を原子炉容器の
直上とそれから退避した位置との間で移動可能とする一
方、使用済み燃料キャスクを直下に装入可能とするオー
バーハング部とこのオーバーハング部の使用済み燃料キ
ャスクと原子炉容器との間で燃料集合体を移し変えるク
レーンとを備えると共に底部並びにオーバーハング部に
遮蔽構造の開閉手段を設けて密閉構造と成し、使用済み
燃料キャスクの使用済み燃料受け入れ口のみが内部に臨
み、使用済み燃料キャスクそのものは外部に配置するよ
うにしたので、燃料交換時には移動式ホット・セルを原
子炉の真上に設置して同ホット・セル内に使用済み燃料
を取り出し、1次ナトリウムで汚染される区域を同ホッ
ト・セル内に限定する一方、1次主循環ポンプおよび中
間熱交換器などの機器の保守・補修作業時には、同ホッ
ト・セルをレールに沿って移動することにより、汚染さ
れていない原子炉運転フロアを提供することができる。
【0017】したがって、ホット・セル内で使用済み燃
料を移動させ、これを使用済み燃料キャスクに収容でき
るので、燃料交換が極めて簡単であると共に汚染空間が
少なくて済む。しかも、ホット・セルを移動(原子炉上
方から退避させる)することによって、原子炉上に運転
フロアを確保できるためホット・セル内の汚染が除去さ
れていなくとも機器の引き抜きが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液体金属冷却高速炉用移動式ホット・
セルの一実施例を示す概略構造図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す概略構造図である。
【図4】従来のホット・セル式の液体金属冷却高速炉の
一例を示す説明図である。
【符号の説明】
3,41 原子炉容器 4 原子炉施設エリア 5 原子炉運転エリア 13,39 使用済み燃料 16,30 ホット・セル 17,38 運転フロア 18,37 レール 20,21,31 クレーン 22,32 オーバーハング部 23,24,33,34 開閉手段(ドアバルブ) 25,35 使用済み燃料キャスク

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料集合体を原子炉上部のホット・セル
    空間より出し入れする方式の液体金属冷却高速炉におい
    て、原子炉運転フロア上を原子炉容器の直上とそれから
    退避した位置との間で移動可能とする一方、使用済み燃
    料キャスクを直下に装入可能とするオーバーハング部と
    このオーバーハング部の使用済み燃料キャスクと前記原
    子炉容器との間で燃料集合体を移し変えるクレーンとを
    備えると共に底部並びに前記オーバーハング部に遮蔽構
    造の開閉手段を設けて密閉構造と成し、前記使用済み燃
    料キャスクの使用済み燃料受け入れ口のみが内部に臨
    み、使用済み燃料キャスクそのものは外部に配置される
    ことを特徴とする液体金属冷却高速炉用移動式ホット・
    セル。
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CN115417183A (zh) * 2022-09-19 2022-12-02 中广核工程有限公司 乏燃料运输厂房布局结构及乏燃料运输容器的吊装方法

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