JP7182521B2 - Reactor system - Google Patents

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本発明は、溶融燃料を含有する原子炉溶融物(燃料デブリ)を原子炉容器内で保持する原子炉溶融物保持装置を有する原子炉システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nuclear reactor system having a reactor melt holding apparatus for holding reactor melt (fuel debris) containing melted fuel in a reactor vessel.

原子炉システムにおいて、炉心部の除熱源喪失や原子炉容器の破損による冷却材喪失、冷却材流量の低下時や出力の上昇時のスクラム失敗事象を想定した場合、炉心部の燃料が溶融し、溶融燃料を含有する原子炉溶融物(燃料デブリ)が、原子炉容器の底部に落下する可能性がある。 In a nuclear reactor system, assuming a loss of heat removal source in the core, a loss of coolant due to damage to the reactor vessel, and a scram failure event when the coolant flow rate decreases or when the power increases, the fuel in the core melts, Reactor melts (fuel debris) containing molten fuel can fall to the bottom of the reactor vessel.

落下した燃料デブリが、原子炉容器の底部を熱的に損傷させ、放射性物質が原子炉容器外に放出されることを防止するため、原子炉容器の底部に落下する燃料デブリを原子炉容器内で保持する原子炉溶融物保持装置を有する原子炉システムが提案されている。 In order to prevent the falling fuel debris from thermally damaging the bottom of the reactor vessel and releasing radioactive materials outside the reactor vessel, the fuel debris that has fallen to the bottom of the reactor vessel is A nuclear reactor system has been proposed that has a reactor melt holding device that holds at the .

こうした本技術分野の背景技術として、特開2014-157029号公報(特許文献1)がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-157029 (Patent Document 1) is a background art of this technical field.

この特許文献1には、炉心部を収納し、原子炉冷却材を保持する原子炉容器と、事故時に炉心部の燃料が溶融して炉心部から落下する溶融燃料を保持する溶融燃料保持装置と、を備える原子炉システムが記載されている。そして、特許文献1には、原子炉容器の内部であって炉心部の下方に設置され、水平方向に広がる板状の受け皿部を有する溶融燃料保持装置が記載され、受け皿部は、複数の下方に突出する突出部を有すると共に上面内に凹部を有し、上下に貫通する貫通孔を有することが記載されている(要約参照)。 This Patent Document 1 describes a reactor vessel that houses a core and holds a reactor coolant, and a molten fuel holding device that holds melted fuel that melts in the core and falls from the core in the event of an accident. A nuclear reactor system comprising: Patent Document 1 describes a molten fuel holding device that is installed inside the reactor vessel and below the core, and has a plate-like receiving pan that spreads in the horizontal direction. It is described that it has a protruding part that protrudes upwards, a recess in the upper surface, and a through hole that penetrates vertically (see abstract).

特開2014-157029号公報JP 2014-157029 A

特許文献1には、事故時に、炉心部から落下する溶融燃料を保持し、水平方向に広がる板状の受け皿部を有する溶融燃料保持装置を備える原子炉システムが記載されている。 Patent Literature 1 describes a nuclear reactor system provided with a molten fuel holding device that holds molten fuel falling from the core in the event of an accident and has a plate-shaped receiving pan extending horizontally.

しかし、特許文献1には、溶融燃料保持装置(原子炉溶融物保持装置)上に堆積する燃料デブリが、十分に冷却されず、原子炉溶融物保持装置が溶融し、燃料デブリが原子炉容器の底部に落下する可能性については記載されていない。 However, in Patent Document 1, the fuel debris deposited on the molten fuel holding device (reactor melt holding device) is not sufficiently cooled, the reactor melt holding device melts, and the fuel debris is released into the reactor vessel. There is no mention of the possibility of falling to the bottom of the

つまり、特許文献1に記載する原子炉システムでは、単位面積(一定面積)当たりに、落下する燃料デブリの体積(量)が大きく(多く)なる可能性があり、冷却可能な燃料デブリの堆積厚さを実現するためには、原子炉溶融物保持装置の径を大きくする必要があり、原子炉容器の大型化を招くなど、経済性を悪化させる可能性がある。 In other words, in the reactor system described in Patent Document 1, there is a possibility that the volume (amount) of fuel debris falling per unit area (fixed area) will be large (large), and the thickness of the fuel debris that can be cooled In order to achieve this, it is necessary to increase the diameter of the reactor melt holding device, which may lead to an increase in the size of the reactor vessel, which may worsen economic efficiency.

そこで、本発明は、原子炉溶融物保持装置の径を大きくすることなく、冷却効率の優れた原子炉溶融物保持装置を有する原子炉システムを提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a nuclear reactor system having a reactor melt holding device that is excellent in cooling efficiency without increasing the diameter of the reactor melt holding device.

上記課題を解決するため、本発明の原子炉システムは、冷却材が満たされる原子炉容器と、原子炉容器に設置され、制御棒が案内される複数本の制御棒案内管を有する炉心部と、炉心部から落下する原子炉溶融物を保持する原子炉溶融物保持装置と、を有し、原子炉溶融物保持装置は、原子炉容器の径方向に設置される複数個の原子炉溶融物保持容器を有し、複数個の原子炉溶融物保持容器は、隣り合う原子炉溶融物保持容器との間に、隙間を形成して、設置され、原子炉溶融物保持装置の外周に、複数の冷却材流入口が形成されるシュラウドを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the nuclear reactor system of the present invention comprises a reactor vessel filled with a coolant, and a core portion installed in the reactor vessel and having a plurality of control rod guide tubes through which control rods are guided. and a reactor melt holding device for holding the reactor melt that falls from the core, wherein the reactor melt holding device includes a plurality of reactor melts installed in the radial direction of the reactor vessel. A plurality of reactor melt holding containers are installed with a gap between adjacent reactor melt holding containers . characterized by having a shroud in which a coolant inlet is formed .

本発明によれば、原子炉溶融物保持装置の径を大きくすることなく、冷却効率の優れた原子炉溶融物保持装置を有する原子炉システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a nuclear reactor system having a reactor melt holding device with excellent cooling efficiency without increasing the diameter of the reactor melt holding device.

なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、下記する実施例の説明によって明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

実施例1に記載する原子炉システムを説明する立断面図である。1 is a cross-sectional elevational view for explaining the nuclear reactor system described in Example 1. FIG. 実施例1に記載する原子炉システムであって、図1に示す第A-A線から見た矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the nuclear reactor system described in Example 1, viewed from line AA shown in FIG. 1; 実施例1に記載する原子炉システムであって、炉心部損傷時の原子炉システムを説明する立断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional elevational view of the nuclear reactor system described in Example 1, which explains the reactor system at the time of core damage. 実施例2に記載する原子炉システムを説明する立断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional elevational view for explaining the nuclear reactor system described in Example 2;

以下、本発明の実施例を、図面を使用して説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する場合は、その説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, substantially the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and the description may be omitted if the description is redundant.

まず、実施例1に記載する原子炉システムを説明する。 First, the nuclear reactor system described in Example 1 will be described.

図1は、実施例1に記載する原子炉システムを説明する立断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional elevational view illustrating the nuclear reactor system described in Example 1. FIG.

本実施例に記載する原子炉システムは、原子炉容器1と、原子炉容器1の中心部に炉心部2と、を有する。 The nuclear reactor system described in this embodiment has a reactor vessel 1 and a core section 2 at the center of the reactor vessel 1 .

炉心部2は、核分裂反応によって発熱し、出力制御装置3によって出力が制御される。原子炉容器1の内部は、ほぼ冷却材4によって満たされ、炉内構造物5を境界として、炉心上部がホットプール6となり、炉心下部がコールドプール7となる。 The core section 2 generates heat due to nuclear fission reaction, and the output is controlled by the output control device 3 . The interior of the reactor vessel 1 is substantially filled with the coolant 4, and with the core internals 5 as a boundary, the core upper part becomes the hot pool 6 and the core lower part becomes the cold pool 7.

炉心部2によって加熱される冷却材4は、ホットプール6へ流入し、熱交換器8によって冷却され、コールドプール7へ流出する。コールドプール7の冷却材4は、ポンプ9によって、炉心部2の下部に設置される冷却材滞留部10を介して、炉心部2へ供給される。このように、冷却材4は、炉心部2、ホットプール6、熱交換器8、コールドプール7、ポンプ9、冷却材滞留部10、炉心部2を循環する。 Coolant 4 heated by core 2 flows into hot pool 6 , is cooled by heat exchanger 8 , and flows out to cold pool 7 . The coolant 4 in the cold pool 7 is supplied to the core section 2 by the pump 9 via the coolant retention section 10 installed below the core section 2 . Thus, the coolant 4 circulates through the core section 2 , the hot pool 6 , the heat exchanger 8 , the cold pool 7 , the pump 9 , the coolant retention section 10 and the core section 2 .

なお、熱交換器8には、ナトリウムが供給され、熱交換器8では、加熱される冷却材4と供給されるナトリウムとの間で熱交換される。 In addition, sodium is supplied to the heat exchanger 8, and in the heat exchanger 8, heat is exchanged between the coolant 4 to be heated and the supplied sodium.

炉心部2には、制御棒が案内される複数本の制御棒案内管13が設置される。 A plurality of control rod guide tubes 13 through which control rods are guided are installed in the core section 2 .

また、冷却材滞留部10の下方(炉心部2の下方)には、万が一の際に、炉心部2の燃料が溶融し、溶融燃料を含有する原子炉溶融物(燃料デブリ)が、炉心部2から原子炉容器1の底部に落下する場合に備え、原子炉容器1には、燃料デブリを保持(捕捉)する原子炉溶融物保持装置が設置される。 In addition, below the coolant retention part 10 (below the core part 2), in the unlikely event that the fuel in the core part 2 melts, reactor molten material (fuel debris) containing the melted fuel will be deposited in the core part. 2 to the bottom of the reactor vessel 1, a reactor melt holding device is installed in the reactor vessel 1 to hold (capture) fuel debris.

この原子炉溶融物保持装置は、原子炉容器1の径方向(水平方向)に設置される複数個の原子炉溶融物保持容器11を有する。 This reactor melt holding device has a plurality of reactor melt holding containers 11 installed in the radial direction (horizontal direction) of the reactor vessel 1 .

なお、複数個の原子炉溶融物保持容器11は、隣り合う原子炉溶融物保持容器11との間に、隙間を形成して、設置される。この隙間を形成することによって、この隙間を冷却材4が流通(上昇)し、原子炉溶融物保持容器11の冷却効率が向上する。 A plurality of reactor melt holding containers 11 are installed with gaps between adjacent reactor melt holding containers 11 . By forming this gap, the coolant 4 flows (rises) through this gap, and the cooling efficiency of the reactor melt container 11 is improved.

また、原子炉溶融物保持装置は、傘状構造物14を有する。この傘状構造物14は、原子炉溶融物保持容器11の上方であって、隣り合う原子炉溶融物保持容器11との間に、設置される。傘状構造物14によって、隙間を流通する冷却材4が原子炉溶融物保持容器11の上方に供給され、更に、原子炉溶融物保持容器11の冷却効率が向上する。また、傘状構造物14によって、隙間を落下する燃料デブリを捕捉し、原子炉容器1の底部に落下する燃料デブリを低減する。 The reactor melt holding apparatus also has an umbrella structure 14 . This umbrella-shaped structure 14 is installed above the reactor melt holding vessel 11 and between the adjacent reactor melt holding vessels 11 . The umbrella-shaped structure 14 supplies the coolant 4 flowing through the gap to the upper side of the reactor melt holding vessel 11, and furthermore, the cooling efficiency of the reactor melt holding vessel 11 is improved. In addition, the umbrella-like structure 14 traps fuel debris falling through the gaps to reduce fuel debris falling to the bottom of the reactor vessel 1 .

なお、本実施例に記載する原子炉溶融物保持装置(原子炉溶融物保持容器11及び傘状構造物14)は、必ずしも落下する100%の燃料デブリを捕捉するものではない。数%の燃料デブリが原子炉容器1の底部に落下することは許容する。本実施例に記載する原子炉溶融物保持装置は、たとえ、数%の燃料デブリが原子炉容器1の底部に落下したとしても、拡散して堆積し、つまり、単位面積(一定面積)当たりに、堆積する燃料デブリの体積が大きくなることがなく、原子炉容器1の底部が損傷することはないとの知見に基づく。 Note that the reactor melt holding device (reactor melt holding vessel 11 and umbrella-like structure 14) described in this embodiment does not necessarily capture 100% of falling fuel debris. A few percent of fuel debris falling to the bottom of the reactor vessel 1 is allowed. Even if several percent of fuel debris falls to the bottom of the reactor vessel 1, the nuclear reactor melt holding device described in this embodiment diffuses and accumulates, that is, per unit area (fixed area) , based on the knowledge that the accumulated fuel debris will not increase in volume and the bottom of the reactor vessel 1 will not be damaged.

なお、熱交換器8からコールドプール7へ流出する冷却材4は、配管17を介して、コールドプール7へ流出する。この配管17の端部は、原子炉溶融物保持容器11の底部(下部)よりも下方に設置される。これにより、更に、原子炉溶融物保持容器11の冷却効率が向上する。 In addition, the coolant 4 flowing out from the heat exchanger 8 to the cold pool 7 flows out to the cold pool 7 via the pipe 17 . The end of this pipe 17 is installed below the bottom (lower part) of the reactor melt holding vessel 11 . Thereby, the cooling efficiency of the reactor molten material holding container 11 is further improved.

また、原子炉溶融物保持容器11は、その直径aよりも高さbが長いことが好ましい。これにより、更に、原子炉溶融物保持容器11の冷却効率が向上する。 In addition, it is preferable that the reactor melt container 11 has a height b longer than its diameter a. Thereby, the cooling efficiency of the reactor molten material holding container 11 is further improved.

また、原子炉溶融物保持容器11は、制御棒案内管13の真下(直下)に、それぞれ対応して、設置されることが好ましい。つまり、原子炉溶融物保持容器11を設置する位置は、制御棒案内管13の真下(直下)に対応する位置であることが好ましい。所定の一つの原子炉溶融物保持容器11に、所定の一つ(一束)の制御棒案内管13が対応する。これにより、落下する燃料デブリ(微粒化した燃料デブリ)を効率よく捕捉することができる。 Moreover, it is preferable that the reactor melt storage containers 11 are installed directly below (immediately below) the control rod guide tubes 13 in correspondence with each other. In other words, it is preferable that the position where the reactor melt holding container 11 is installed is a position corresponding to directly below (directly below) the control rod guide tube 13 . One prescribed (one bundle) of control rod guide tubes 13 corresponds to one prescribed nuclear reactor melt holding vessel 11 . As a result, falling fuel debris (atomized fuel debris) can be captured efficiently.

また、原子炉溶融物保持容器11の底面(底部)を、半球状とすることが好ましい。これにより、原子炉溶融物保持容器11の周囲を上昇する冷却材4の圧力損失が低減され、冷却効率が向上する。また、原子炉溶融物保持容器11の熱応力が低減(緩和)される。 Further, it is preferable that the bottom surface (bottom portion) of the reactor melt holding container 11 is hemispherical. As a result, the pressure loss of the coolant 4 rising around the reactor melt container 11 is reduced, and the cooling efficiency is improved. Also, the thermal stress of the reactor melt container 11 is reduced (relaxed).

また、原子炉溶融物保持容器11には、それぞれに、例えば、取っ手のような、取り出すための構造が取り付けられることが好ましい。燃料デブリを、原子炉容器1から取り出す際に、原子炉溶融物保持容器11ごと、それぞれに原子炉容器1外へ取り出すことができる。 Moreover, it is preferable that each of the reactor melt holding containers 11 is provided with a structure for taking out, such as a handle. When removing the fuel debris from the reactor vessel 1 , the reactor melt holding container 11 can be taken out of the reactor vessel 1 individually.

次に、実施例1に記載する原子炉システムであって、図1に示す第A-A線から見た場合を説明する。 Next, the nuclear reactor system described in the first embodiment, viewed from line AA shown in FIG. 1, will be described.

図2は、実施例1に記載する原子炉システムであって、図1に示す第A-A線から見た矢視断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the nuclear reactor system described in Example 1, viewed from line AA shown in FIG.

本実施例に記載する原子炉システムは、複数個(本実施例では7個)の原子炉溶融物保持容器11が、原子炉容器1の水平方向に、千鳥状に、設置される。 In the nuclear reactor system described in this embodiment, a plurality of (seven in this embodiment) reactor melt holding containers 11 are installed in the horizontal direction of the reactor vessel 1 in a zigzag pattern.

本実施例では、中心に1個、この1個の周囲に6個の原子炉溶融物保持容器11が、六角形構造に、設置される。 In this embodiment, one in the center and six reactor melt storage containers 11 around this one are installed in a hexagonal structure.

また、この7個の原子炉溶融物保持容器11は、隣り合う原子炉溶融物保持容器11との間に、隙間を形成して、設置される。これにより、それぞれの原子炉溶融物保持容器11が、冷却材4と接触し、それぞれの原子炉溶融物保持容器11の冷却効率が向上する。 Moreover, these seven nuclear reactor molten material holding containers 11 are installed with gaps formed between adjacent nuclear reactor molten material holding containers 11 . As a result, each reactor melt holding container 11 comes into contact with the coolant 4, and the cooling efficiency of each reactor melt holding container 11 is improved.

また、本実施例では、複数個(本実施例では6個)の傘状構造体14が設置される。この傘状構造体14は、隣り合う原子炉溶融物保持容器11との間に形成される隙間上に設置され、複数個(本実施例では3個)の原子炉溶融物保持容器11に跨るように設置される。これにより、隙間を流通する冷却材4を、効率よく原子炉溶融物保持容器11の上方に供給することができ、また、隙間を落下する燃料デブリも、効率よく捕捉することができ、隙間を落下する燃料デブリを低減することができる。 Also, in this embodiment, a plurality of (six in this embodiment) umbrella-shaped structures 14 are installed. The umbrella-shaped structure 14 is installed in a gap formed between the adjacent reactor melt holding containers 11, and straddles a plurality of (three in this embodiment) reactor melt holding containers 11. is installed as follows. As a result, the coolant 4 flowing through the gap can be efficiently supplied to the upper side of the reactor molten material holding vessel 11, and the fuel debris falling through the gap can also be efficiently captured, thereby closing the gap. Falling fuel debris can be reduced.

なお、原子炉溶融物保持容器11の直径aは、制御棒案内管13の直径の2倍~3倍であることが好ましい。例えば、制御棒案内管13の直径が10cmである場合、原子炉溶融物保持容器11の直径aは20cm~30cmである。これにより、燃料デブリを効率よく捕捉することができる。 It should be noted that the diameter a of the reactor melt container 11 is preferably two to three times the diameter of the control rod guide tube 13 . For example, when the diameter of the control rod guide tube 13 is 10 cm, the diameter a of the reactor melt holding vessel 11 is 20 cm to 30 cm. As a result, fuel debris can be captured efficiently.

次に、実施例1に記載する原子炉システムであって、炉心部損傷時の原子炉システムを説明する。 Next, the nuclear reactor system described in the first embodiment, which is a nuclear reactor system at the time of core damage, will be described.

図3は、実施例1に記載する原子炉システムであって、炉心部損傷時の原子炉システムを説明する立断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional elevational view of the nuclear reactor system described in Example 1 and explaining the nuclear reactor system at the time of core damage.

ここで、万が一の場合であって、炉心部2が損傷した場合を想定する。 Here, it is assumed that the core section 2 is damaged in an unlikely event.

炉心部2が損傷した場合、炉心部2の燃料が溶融し、溶融燃料を含有する燃料デブリ12が、冷却材滞留部10を貫通し、原子炉容器1の底部に落下する。この際、燃料デブリ12は、コールドプール7へ突き出して設置される制御棒案内管13から流出し、原子炉容器1の底部に落下する。この際、燃料デブリ12は、冷却材4との相互作用により、数mm程度(0.5mm~5.0mm程度)に微粒化する。 When the core 2 is damaged, the fuel in the core 2 melts, and the fuel debris 12 containing the melted fuel penetrates the coolant reservoir 10 and falls to the bottom of the reactor vessel 1 . At this time, the fuel debris 12 flows out from the control rod guide pipes 13 installed to protrude into the cold pool 7 and falls to the bottom of the reactor vessel 1 . At this time, the fuel debris 12 interacts with the coolant 4 and is atomized to about several millimeters (about 0.5 mm to 5.0 mm).

本実施例では、こうした微粒化した燃料デブリ12を、原子炉容器1に設置される原子炉溶融物保持装置の原子炉溶融物保持容器11が捕捉する。 In this embodiment, such atomized fuel debris 12 is captured by a reactor melt holding vessel 11 of a reactor melt holding apparatus installed in the reactor vessel 1 .

複数個の原子炉溶融物保持容器11が、水平方向に設置され、隣り合う原子炉溶融物保持容器11との間に、隙間を形成されるため、この隙間を冷却材4が流通(上昇)し、燃料デブリ12を捕捉した原子炉溶融物保持容器11を効率よく冷却する。 A plurality of reactor melt holding containers 11 are installed in the horizontal direction, and since gaps are formed between the adjacent reactor melt holding containers 11, the coolant 4 flows (rises) through these gaps. and efficiently cools the reactor melt holding container 11 that has captured the fuel debris 12 .

原子炉溶融物保持容器11によって加熱される冷却材4は、熱交換器8によって冷却され、原子炉溶融物保持容器11の底部(下部)に供給される。 The coolant 4 heated by the reactor melt container 11 is cooled by the heat exchanger 8 and supplied to the bottom (lower part) of the reactor melt container 11 .

こうすることにより、たとえ、ポンプ9が故障した場合であっても、原子炉溶融物保持容器11を冷却することができる。熱交換器8と原子炉溶融物保持容器11との高低差によって、自然循環力が発生するためである。 By doing so, even if the pump 9 fails, the reactor melt holding vessel 11 can be cooled. This is because the difference in height between the heat exchanger 8 and the reactor melt container 11 generates a natural circulation force.

このように、本実施例に記載する原子炉システムは、水平方向に複数個の原子炉溶融物保持容器11を設置し、隣り合う原子炉溶融物保持容器11との間に、隙間を形成する。これにより、この隙間を冷却材4の流路として使用することができ、それぞれの原子炉溶融物保持容器11の冷却面積が増大し、冷却可能な燃料デブリ12の堆積厚さが増大し、水平方向に小型な原子炉溶融物保持装置を提供することができる。そして、この原子炉溶融物保持装置は、高温の燃料デブリを安定的に保持し、冷却することができる。 Thus, in the reactor system described in this embodiment, a plurality of reactor melt holding vessels 11 are installed in the horizontal direction, and gaps are formed between adjacent reactor melt holding vessels 11. . As a result, this gap can be used as a flow path for the coolant 4, the cooling area of each reactor melt holding container 11 is increased, the thickness of the fuel debris 12 that can be cooled is increased, and the horizontal A compact reactor melt holding apparatus can be provided. This reactor melt holding device can stably hold and cool high-temperature fuel debris.

また、炉心部2が扁平ではない(広がりのない)小型の原子炉システムでは、単位面積(一定面積)当たりに、落下する燃料デブリの体積が大きいため、冷却可能な燃料デブリの堆積厚さとするためには、原子炉溶融物保持装置の径を大きくする必要があり、原子炉容器1の大型化を招くという課題がある。しかし、本実施例に記載する原子炉システムは、こうした課題を解決することができるため、特に、小型の原子炉システムには有効である。 In addition, in a small nuclear reactor system in which the core part 2 is not flat (no spread), the volume of fuel debris falling per unit area (constant area) is large, so the thickness of the fuel debris that can be cooled is set to For this purpose, it is necessary to increase the diameter of the device for holding the molten material of the nuclear reactor, which causes the problem of increasing the size of the reactor vessel 1 . However, since the nuclear reactor system described in this embodiment can solve such problems, it is particularly effective for small nuclear reactor systems.

次に、実施例2に記載する原子炉システムを説明する。 Next, the nuclear reactor system described in Example 2 will be described.

図4は、実施例2に記載する原子炉システムを説明する立断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional elevational view for explaining the nuclear reactor system described in Example 2. FIG.

本実施例に記載する原子炉システムは、実施例1に記載する原子炉システムと比較して、更に、シュラウド16を有する。このように、シュラウド16を設置することによって、シュラウド16の内側は上昇流となり、シュラウド16の外側は下降流となり、原子炉溶融物保持容器11冷却効率が向上する。 The reactor system described in this example further has a shroud 16 as compared to the reactor system described in the first example. By installing the shroud 16 in this way, the inside of the shroud 16 becomes an upward flow, and the outside of the shroud 16 becomes a downward flow, thereby improving the cooling efficiency of the reactor molten material holding vessel 11 .

このシュラウド16は、その内部に原子炉溶融物保持装置を設置する。シュラウド16は、その下部が円柱状であり、その上部がその下方よりその上方が大きい開口を有する円錐状である。つまり、シュラウド16は、その下部が円柱状構造物からなり、その上部が円錐状構造物からなる。これにより、落下する燃料デブリ(微粒化した燃料デブリ)を効率よく捕捉することができる。 This shroud 16 houses the reactor melt holding apparatus therein. The shroud 16 is cylindrical in its lower portion and conical in its upper portion with a larger opening above than below. That is, the shroud 16 has a columnar structure at its lower portion and a conical structure at its upper portion. As a result, falling fuel debris (atomized fuel debris) can be captured efficiently.

また、シュラウド16の外周には、複数の冷却材流入口15が形成される。冷却材4は、冷却材流入口15からシュラウド16の内部に流入し、シュラウド16の上部の開口からコールドプール7に流出する。 A plurality of coolant inlets 15 are formed in the outer circumference of the shroud 16 . The coolant 4 flows into the shroud 16 from the coolant inlet 15 and flows out to the cold pool 7 from the opening at the top of the shroud 16 .

なお、冷却材流入口15は、原子炉溶融物保持容器11の底部(下部)よりも下方に設置される。これにより、更に、原子炉溶融物保持容器11の冷却効率が向上する。 The coolant inlet 15 is installed below the bottom (lower portion) of the reactor melt container 11 . Thereby, the cooling efficiency of the reactor molten material holding container 11 is further improved.

また、シュラウド16の円錐状構造物は、傘状構造物14よりも上方に設置される。つまり、シュラウド16は、内部に設置される原子炉溶融物保持装置(傘状構造物14)よりも上部の領域が、上方に向けて直径が大きく形成される。これにより、落下する燃料デブリを、効率よく捕捉することができ、また、原子炉溶融物保持容器11の周辺部に落下する燃料デブリも捕捉することができる。 Also, the conical structure of the shroud 16 is installed above the umbrella structure 14 . In other words, the shroud 16 is formed such that the diameter of the region above the nuclear reactor melt holding device (umbrella-like structure 14) installed therein increases upward. As a result, falling fuel debris can be efficiently captured, and fuel debris falling to the periphery of the reactor melt holding container 11 can also be captured.

なお、シュラウド16の円錐状構造物と配管17とは、干渉しないようにそれぞれを設置する位置を工夫して、設置する。 In addition, the conical structure of the shroud 16 and the pipe 17 are installed by devising the respective installation positions so as not to interfere with each other.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、詳細かつ具体的に、説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成要素を有するものに限定されない。また、ある実施例の構成要件の一部を、他の実施例の構成要素の一部に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成要件に他の実施例の構成要件を加えることも可能である。また、各実施例の構成要件の一部について、他の構成要素の一部を、追加、削除、置換をすることも可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail and specificity in order to facilitate the understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described components. Also, it is possible to replace part of the constituent elements of one embodiment with part of the constituent elements of another embodiment. It is also possible to add the constituent elements of another embodiment to the constituent elements of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, or replace a part of other constituent elements with respect to a part of the constituent elements of each embodiment.

1…原子炉容器
2…炉心部
3…出力制御装置
4…冷却材
5…炉内構造物
6…ホットプール
7…コールドプール
8…熱交換器
9…ポンプ
10…冷却材滞留部
11…原子炉溶融物保持容器
12…燃料デブリ
13…制御棒案内管
14…傘状構造物
15…冷却材流入口
16…シュラウド
17…配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reactor vessel 2... Core part 3... Power control device 4... Coolant 5... Reactor internal structure 6... Hot pool 7... Cold pool 8... Heat exchanger 9... Pump 10... Coolant retention part 11... Reactor Molten material holding container 12 Fuel debris 13 Control rod guide tube 14 Umbrella-like structure 15 Coolant inlet 16 Shroud 17 Piping

Claims (7)

冷却材が満たされる原子炉容器と、前記原子炉容器に設置され、制御棒が案内される複数本の制御棒案内管を有する炉心部と、前記炉心部から落下する原子炉溶融物を保持する原子炉溶融物保持装置と、を有し、
前記原子炉溶融物保持装置は、前記原子炉容器の径方向に設置される複数個の原子炉溶融物保持容器を有し、複数個の前記原子炉溶融物保持容器は、隣り合う前記原子炉溶融物保持容器との間に、隙間を形成して、設置され
前記原子炉溶融物保持装置の外周に、複数の冷却材流入口が形成されるシュラウドを有することを特徴とする原子炉システム。
A reactor vessel filled with a coolant, a core portion installed in the reactor vessel and having a plurality of control rod guide tubes through which control rods are guided, and a reactor melt that falls from the core portion are held. a reactor melt holding device;
The reactor melt holding device has a plurality of reactor melt holding vessels installed in the radial direction of the reactor vessel, and the plurality of reactor melt holding vessels are adjacent to the reactor. It is installed with a gap formed between it and the melt holding container ,
A nuclear reactor system comprising a shroud in which a plurality of coolant inlets are formed on the periphery of the reactor melt holding device .
前記原子炉溶融物保持容器は、前記制御棒案内管の直下に、それぞれ対応して設置されることを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 2. The nuclear reactor system according to claim 1, wherein said reactor melt holding vessels are installed directly below said control rod guide tubes in correspondence with each other. 前記原子炉溶融物保持容器は、それぞれに、前記原子炉容器から取り出すための構造を有することを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 2. The nuclear reactor system of claim 1, wherein each of said reactor melt holding vessels has a structure for removal from said reactor vessel. 前記原子炉溶融物保持容器は、その底部が半球状であることを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 2. The nuclear reactor system according to claim 1, wherein said reactor melt container has a hemispherical bottom. 前記原子炉溶融物保持容器は、その直径よりも高さが長いことを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 2. The nuclear reactor system of claim 1, wherein said reactor melt holding vessel is longer in height than in diameter. 前記原子炉溶融物保持装置は、隣り合う前記原子炉溶融物保持容器との間に形成される隙間上に、傘状構造体を有することを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 2. The nuclear reactor system according to claim 1, wherein said reactor melt holding device has an umbrella-like structure above a gap formed between adjacent said reactor melt holding containers. 前記シュラウドは、内部に設置される原子炉溶融物保持装置よりも上部の領域が、上方に向けて直径が大きくなることを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 2. The nuclear reactor system according to claim 1 , wherein said shroud increases in diameter upwardly in a region above a reactor melt holding device installed therein.
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