JPH0299892A - 液体制御ポイズン管 - Google Patents
液体制御ポイズン管Info
- Publication number
- JPH0299892A JPH0299892A JP63251820A JP25182088A JPH0299892A JP H0299892 A JPH0299892 A JP H0299892A JP 63251820 A JP63251820 A JP 63251820A JP 25182088 A JP25182088 A JP 25182088A JP H0299892 A JPH0299892 A JP H0299892A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- poison
- gas
- pressure tube
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002574 poison Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000004992 fission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は核分裂型原子炉の炉心内軸方向出力分布平坦化
を実現する液体制御ポイズン管に関する。
を実現する液体制御ポイズン管に関する。
最近、世界的に開発が進められている次世代型軽水炉で
は、水対燃料の体積比を従来の軽水炉の２以」ユから０
．５ 程度にまで小さくした設計とし、炉心内に中性子
平均エネルギを高めることにより、燃料転換比（核燃料
物質の生成量／核燃料物質の消滅量）を０．８ 程度に
高めている。圧力管型の原子炉についても、圧力管外側
の減速材をガスに置換することにより、次世代型軽水炉
と同等の燃料転換比を与える、高転換型炉心概念が提案
されている。
は、水対燃料の体積比を従来の軽水炉の２以」ユから０
．５ 程度にまで小さくした設計とし、炉心内に中性子
平均エネルギを高めることにより、燃料転換比（核燃料
物質の生成量／核燃料物質の消滅量）を０．８ 程度に
高めている。圧力管型の原子炉についても、圧力管外側
の減速材をガスに置換することにより、次世代型軽水炉
と同等の燃料転換比を与える、高転換型炉心概念が提案
されている。
圧力管型原子炉の場合、このような設計とすることの一
つの長所は、従来の圧力型原子炉では正であった冷却材
ボイド係数が大きく負となり、炉心の安全性が向上する
ことである。これは、冷却材である軽水が抜けた時に中
性子の減速割合が大きく低下し、中性子が核分裂を起す
確率が低下するためである。
つの長所は、従来の圧力型原子炉では正であった冷却材
ボイド係数が大きく負となり、炉心の安全性が向上する
ことである。これは、冷却材である軽水が抜けた時に中
性子の減速割合が大きく低下し、中性子が核分裂を起す
確率が低下するためである。
ところが、大きな欠点として、冷却材ボイド係数が大き
く負であることから、圧力管内を流れる軽水のボイド率
分布によって炉心の出力分布が大きく歪む問題がある。
く負であることから、圧力管内を流れる軽水のボイド率
分布によって炉心の出力分布が大きく歪む問題がある。
即ち、軽水のボイド率は炉心下部から上部に向かって大
きくなるため、炉心下部に出力分布の大きなピークが生
じ、そのままでは炉心の平均出力密度を上げるのが難し
くなり、経済的に不利となる。
きくなるため、炉心下部に出力分布の大きなピークが生
じ、そのままでは炉心の平均出力密度を上げるのが難し
くなり、経済的に不利となる。
このようし３、軸方向しこ歪んだ出力分布を平坦化する
ために、制御棒を炉心の下部から中途挿入することが考
えられるが、圧力管型高転換原子炉では制御棒の周囲に
減速材がないために効果がない（制御棒は熱中性子に対
してしか大きな効果はない）。
ために、制御棒を炉心の下部から中途挿入することが考
えられるが、圧力管型高転換原子炉では制御棒の周囲に
減速材がないために効果がない（制御棒は熱中性子に対
してしか大きな効果はない）。
もう一つの方法は、減速材である軽水、あるいは、重水
中にボロンなどの強中性子吸収材を混入してポイズン溶
液とし、このポイズン溶液を、炉心内を垂直に貫通する
複数本の管（ポイズン管）の中に流し込み、その液面の
高さを適当に保つことである（液面制御と呼ばれている
）。この方法の欠点は、冷却のためにポイズン溶液を循
環させるには、特開昭５３−１２９７９５号公報に記載
のように、管を二重とするなど、構造を複雑にしなけれ
ばならないことである。
中にボロンなどの強中性子吸収材を混入してポイズン溶
液とし、このポイズン溶液を、炉心内を垂直に貫通する
複数本の管（ポイズン管）の中に流し込み、その液面の
高さを適当に保つことである（液面制御と呼ばれている
）。この方法の欠点は、冷却のためにポイズン溶液を循
環させるには、特開昭５３−１２９７９５号公報に記載
のように、管を二重とするなど、構造を複雑にしなけれ
ばならないことである。
本発明の目的は、より簡単な構造のままで軸方向の出力
分布の平坦化を実現する液体制御ポイズン管を提供する
ことにある。
分布の平坦化を実現する液体制御ポイズン管を提供する
ことにある。
上記目的は、液体制御ポイズン管内の一部にガスを封入
した構造物を設けてポイズンの流路面積を変えることに
より、容易に実現できる。即ち、出力密度の低くなる炉
心上部領域で、ポイズン管内の中心部にガスを封入した
円筒状の構造物を設置する。
した構造物を設けてポイズンの流路面積を変えることに
より、容易に実現できる。即ち、出力密度の低くなる炉
心上部領域で、ポイズン管内の中心部にガスを封入した
円筒状の構造物を設置する。
以下１本発明の一実施例を、第１図を使って説明する。
第１図に示すのは、本発明の実施例における圧力管型高
転換炉心の垂直断面図であるにの炉心では、クラスタ型
燃料集合体に組まれた燃料１が圧力管２の内部に装荷さ
れ、その中を冷却材である軽水が下方から上方に流れる
。圧力管の外側はヘリウム、あるいは、炭酸ガスなどの
ガス３が循環しており、炉心の周囲には重水反射体領域
４が設けられる。この重水反射体と圧力管との間には間
隙が設けられ、この間隙は断熱領域として、また、ガス
３の出入口としても働く、そして本発明による液体制御
ポイズン管５が炉心内部を垂直方向に貫通しており、こ
の中をポイズン溶液が循環する。このポイズン管の一部
には炭酸ガス、ヘリウムなどのガス６を封入した円筒状
の構造物が設けられている。この構造物が存在するため
に、そこでのポイズン溶液の流路面積が小さくなる。
転換炉心の垂直断面図であるにの炉心では、クラスタ型
燃料集合体に組まれた燃料１が圧力管２の内部に装荷さ
れ、その中を冷却材である軽水が下方から上方に流れる
。圧力管の外側はヘリウム、あるいは、炭酸ガスなどの
ガス３が循環しており、炉心の周囲には重水反射体領域
４が設けられる。この重水反射体と圧力管との間には間
隙が設けられ、この間隙は断熱領域として、また、ガス
３の出入口としても働く、そして本発明による液体制御
ポイズン管５が炉心内部を垂直方向に貫通しており、こ
の中をポイズン溶液が循環する。このポイズン管の一部
には炭酸ガス、ヘリウムなどのガス６を封入した円筒状
の構造物が設けられている。この構造物が存在するため
に、そこでのポイズン溶液の流路面積が小さくなる。
この実施例では、圧力管２の内部を冷却材である軽水が
下から上に向かって流れながら燃料棒からの熱で温めら
れるため、軽水の温度が上に行く程高くなり、沸騰が起
ってボイド率が高くなる。
下から上に向かって流れながら燃料棒からの熱で温めら
れるため、軽水の温度が上に行く程高くなり、沸騰が起
ってボイド率が高くなる。
そのため、本発明のポイズン管を使用しなければ、第２
図の破線で示すように、炉心の下部に大きな出力のピー
クが生じる。しかし、ポイズン管５を使用すると、実線
で示すように、出力分布が平坦化される。
図の破線で示すように、炉心の下部に大きな出力のピー
クが生じる。しかし、ポイズン管５を使用すると、実線
で示すように、出力分布が平坦化される。
本発明の液体制御ポイズン管は、圧力管外側に重水７等
が存在する従来の圧力管型原子炉にも適用できる。第３
図にその実施例を示す。従来の圧力管型原子炉ではボ、
イド反応度による出力分布の歪みは小さいため、炉心の
軸方向中心部に出力のピークが生じる。このため、ポイ
ズン管の上・下端部の内側にガス封入構造物を設けるこ
とにより、軸方向の出力分布が平坦化できる。
が存在する従来の圧力管型原子炉にも適用できる。第３
図にその実施例を示す。従来の圧力管型原子炉ではボ、
イド反応度による出力分布の歪みは小さいため、炉心の
軸方向中心部に出力のピークが生じる。このため、ポイ
ズン管の上・下端部の内側にガス封入構造物を設けるこ
とにより、軸方向の出力分布が平坦化できる。
本実施例によれば、出力分布平坦化の結果、炉心の平均
出力密度が上げられるため、炉心出力を大きくしたり、
あるいは炉心のコンパクト化が図れるなどの経済上のメ
リットが生じる。
出力密度が上げられるため、炉心出力を大きくしたり、
あるいは炉心のコンパクト化が図れるなどの経済上のメ
リットが生じる。
本発明によれば、圧力管型原子炉の軸方向出力分布を平
坦化できる６
坦化できる６
第１図は本発明の一実施例における圧力管型炉心の垂直
断面図、第２図は炉心内軸方向出力分布の比較図、第３
図は本発明の他の実施例の垂直断面図である。 １・・・燃料棒、２・・・圧力管、３・・・ガス領域、
４・・・重水反射体、５・・・液体制御ポイズン管、６
・・ガス封入領域、７・・・重水、８・・・カランドリ
アタンク。
断面図、第２図は炉心内軸方向出力分布の比較図、第３
図は本発明の他の実施例の垂直断面図である。 １・・・燃料棒、２・・・圧力管、３・・・ガス領域、
４・・・重水反射体、５・・・液体制御ポイズン管、６
・・ガス封入領域、７・・・重水、８・・・カランドリ
アタンク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、核分裂型原子炉の炉心部に、上下方向に貫通する複
数個の管を設け、前記管内を中性子吸収物質を含む液体
を流し、前記液体の流路の一部にガスを封入した円筒状
領域を設けたことを特徴とする液体制御ポイズン管。 ２、特許請求の範囲第１項の液体制御ポイズン管を設け
たことを特徴とする核分裂型原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63251820A JPH0299892A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 液体制御ポイズン管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63251820A JPH0299892A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 液体制御ポイズン管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299892A true JPH0299892A (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=17228406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63251820A Pending JPH0299892A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 液体制御ポイズン管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0299892A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021135263A (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-13 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 炉心反応度制御装置、炉心反応度制御方法および原子炉 |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP63251820A patent/JPH0299892A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021135263A (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-13 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 炉心反応度制御装置、炉心反応度制御方法および原子炉 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3147191A (en) | Nuclear reactor fuel | |
| US2736696A (en) | Reactor | |
| US2832733A (en) | Heavy water moderated neutronic reactor | |
| US2810689A (en) | Fluid moderated reactor | |
| US20140023172A1 (en) | Molten salt nuclear reactor | |
| KR910003801B1 (ko) | 블랭킷 어셈블리 | |
| US3212986A (en) | Three tank separate superheat reactor | |
| JPH0299892A (ja) | 液体制御ポイズン管 | |
| GB1060999A (en) | Liquid metal fast breeder reactor | |
| JP2000241582A (ja) | 燃料集合体、燃料棒および原子炉の炉心 | |
| JPS63235891A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2003139881A (ja) | 超臨界圧水冷却炉、チャンネルボックス、水ロッドおよび燃料集合体 | |
| CN113130099A (zh) | 一种结构紧凑的高通量小型多用途铅冷快堆 | |
| US2990358A (en) | Control means for reactor | |
| JPH01307691A (ja) | 液体制御ポイズン管 | |
| JPH11352272A (ja) | 原子炉の炉心及びその炉心に用いられる燃料集合体並びに燃料要素 | |
| JPH07167988A (ja) | 沸騰水型熱中性子炉及び沸騰水型熱中性子炉の運転方法 | |
| RU2088981C1 (ru) | Ядерный реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем | |
| JP4028088B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP3009183B2 (ja) | 原子炉の炉心 | |
| JP2550125B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH01172798A (ja) | 圧力管型原子炉 | |
| JP4316119B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| Ma | Introductory survey of basic design and fuel-element considerations for large, fast sodium-cooled reactors | |
| JPS6353490A (ja) | 核燃料集合体 |