JP6630746B2 - 原子炉の受動式保護装置 - Google Patents
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Description
− 炉心内で原子炉停止システムを、正の反応度の急な入力、または冷却能力(冷却材の流れ)の欠損に関する作動させるべき事態のすべてについて作動させる際に提案の受動式保護装置を使用することにより、炉心出口での冷却材の温度が閾値に到達する前に炉心内では核分裂連鎖反応が止まることを実験で確認した。
− この装置は信頼性が高い。何故なら、作動のためのエネルギーも、作動に関する情報を知らせる信号も、外部から受けることなく作動する準備ができており、故障して作動不能にさせ得る機械的な可動部分を能動的にも受動的にも持っていないからである。この装置を作動させるエネルギー(冷却水の温度上昇)は、この装置が防がなければならないプロセスから取り出される。
− 信頼性がこのように高いことにより、この装置は、他の保護システムと保護装置とが多重に作動不能になる事態が生じた場合にも作動する。
Claims (15)
- 原子炉を受動的に保護するための装置であり、
ケーシングと、
前記ケーシングの中に上下に配置された2つの容器と
を備え、
前記ケーシングと前記2つの容器との間には冷却材を流すための環状空洞が形成されており、前記環状空洞の中には燃料棒と共に、冷却材に流れを形成するための手段が配置されており、
上側容器は炉心の上方に配置され、中性子の吸収断面積が大きく、かつ冷却材の取り得る温度範囲において蒸気圧が高い溶融金属で満たれており、
下側容器は実質上、炉心内に配置され、不活性ガスで満たされており、
冷却材の流れは、燃料棒を冷却すると共に、前記上側容器を加熱し、
前記2つの容器の間は、座屈反転式破裂板の形をした隔壁を備えたパイプで接続されている
ことを特徴とする装置。 - 前記溶融金属が水銀同位体199Hgを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記溶融金属がカドミウム同位体111Cdおよび/または113Cdと水銀との合金を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記溶融金属は、冷却材の取り得る温度範囲において蒸気圧が高い成分として水銀を含み、中性子の吸収断面積が大きい成分としてカドミウム同位体111Cdおよび/または113Cdを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記上側容器は、内部を円柱状の中央空洞と環状の空洞とに分割する仕切りを含み、前記仕切りは水平方向において熱伝導率が低いことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記仕切りは、層間に断熱用の隙間を有する2層構造の壁であることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記溶融金属のうち、冷却材の取り得る温度範囲での蒸気圧が高い成分は、前記上側容器の環状の空洞内に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記冷却材に流れを形成するための手段は、前記下側容器と燃料棒との間に配置された下側シェルを備え、前記下側シェルは上部に、前記環状空洞の中央部分を水平方向に仕切る部分を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記冷却材に流れを形成するための手段は、前記上側容器と前記ケーシングとの間に配置された上側シェルを備え、前記上側シェルは下部に、前記環状空洞の周縁部を水平方向に仕切る部分を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記冷却材に流れを形成するための手段は、
前記下側容器と燃料棒との間に配置された下側シェルを備え、前記下側シェルは上部に、前記環状空洞の中央部分を水平方向に仕切る部分を含むとともに、
前記上側容器と前記ケーシングとの間に配置された上側シェルを備え、前記上側シェルは下部に、前記環状空洞の周縁部を水平方向に仕切る部分を含み、
前記下側容器と前記下側シェルとの隙間は前記ケーシングと前記上側シェルとの隙間と少なくとも1本の管状流路によって連通していることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記ケーシングの断面形状及び寸法は原子炉の燃料集合体の断面形状及び寸法に一致していることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記ケーシングは断面形状が六角形であることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記下側シェルの断面形状は前記ケーシングの断面形状に一致していることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記上側シェルの断面形状は前記上側容器の断面形状に一致していることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 中性子減速材を有する長尺の管状要素が、前記下側容器と前記冷却材に流れを形成するための手段との間に配置されていることを特徴とする、請求項1または請求項8に記載の装置。
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