JPH0321877B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0321877B2
JPH0321877B2 JP60140685A JP14068585A JPH0321877B2 JP H0321877 B2 JPH0321877 B2 JP H0321877B2 JP 60140685 A JP60140685 A JP 60140685A JP 14068585 A JP14068585 A JP 14068585A JP H0321877 B2 JPH0321877 B2 JP H0321877B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
reactor
core
water
fuel
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60140685A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6120888A (ja
Inventor
Neruson Tawaa Suchiibun
Ii Buraun Hawaado
Edowaado Boiru Debitsudo
Bairon Soruton Robaato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS6120888A publication Critical patent/JPS6120888A/ja
Publication of JPH0321877B2 publication Critical patent/JPH0321877B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/26Control of nuclear reaction by displacement of the moderator or parts thereof by changing the moderator concentration
    • G21C7/27Spectral shift control
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/22Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of a fluid or fluent neutron-absorbing material, e.g. by adding neutron-absorbing material to the coolant
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、スペクトルシフト加圧水型
原子炉に、より詳しくは、ガス排除スペクトルシ
フト加工水型原子炉に関するものである。
典型的な加圧水型原子炉においては、核分裂過
程に対する制御即ち反応度の制御は、原子炉の運
転中に、原子炉の炉心中の中生子減速材及び中性
子吸収物質の量を変えることによつて行なわれ
る。反応度を制御するための一方法においては、
原子炉の炉心に挿入されるこれらの中性子吸収物
質又は中性子毒物を含有した制御棒が使用され
る。核分裂過程に対する制御は、制御棒の数及び
大きさと、炉心内の径方向及び軸方向の位置とを
変えることによつて達せられる。(核分裂過程に
よる)可燃性の毒物及び原子炉冷却材に溶解した
毒物も、この制御のために補助的に使用すること
ができる。
炉心寿命(燃料交換と燃料交換との間に経過す
る時間)を長くするために、従来の設計による商
業的な加圧水型原子炉において、原子炉の起動時
に反応度が過剰になるように設計することが普通
に行なわれている。過剰反応度は、前記のように
制御され、炉心の長い寿命の間に徐々に減少す
る。原子炉冷却材中に溶解させた可溶性ホウ素
は、軽水を用いた加圧水型原子炉において、初期
の過剰反応度を制御するために、最も多く用いら
れている。原子炉の運転中に炉心の過剰反応度が
低下するにつれて、核分裂過程を保つために、本
来の過剰反応度を利用するように、中性子吸収性
ホウ素を徐々に除去する。この制御方式は、炉心
の長い使用寿命の間原子炉を制御するための有効
な手段を提供するとしても、炉心の使用寿命の間
用いられる中性子吸収性ホウ素は、中性子を吸収
し、より生産的な仕方で利用されえたはずの反応
度を炉心から徐去する。一例として、反応度を利
用して、親物質を核分裂性ウランに変換し、この
際に発生した核分裂性物質を核分裂反応させるこ
とによつて、炉心の使用寿命を更に長くすること
ができたはずである。この変換を行なわないと、
反応度の消費は、ウランの無効な減損となり、燃
料コストを無用に高くする。従つて、中性子吸収
物質により過剰反応度を制御することなく、過剰
反応度を積極的に利用して、過剰反応度の最初の
或る量を有する炉心の使用寿命を長くするように
して、非常にわずかな全燃料コストによつて長い
炉心寿命を得ることができたら、非常に好都合で
あろう。
周知のように、燃料サイクルの前半では、「硬
い」中性子スペクトル(高い中性子エネルギー)
を使用して、過剰反応度を低くし、親物質から核
分裂性物質への変換を多くし、次に、燃料サイク
ルの後半の間は、「軟な」中性子スペクトル(低
い中性子エネルギー)を使用して、反応度を高く
し、以前に生成させた核分裂性物質の核分裂によ
つて炉心寿命を長くすることにより、燃料要素の
濃縮を減少させ、生産的な核分裂性物質の転換率
を高くすることができる。これを利用した1つの
制御方法は、スペクトルシフト制御として知ら
れ、この方法によれば、炉心の中性子吸収物質の
量を減少させながら原子炉の炉心寿命を長くでき
る。この制御方法の一例は、機械的スペクトルシ
フト原子炉であり、炉心の燃料集合体に、中空の
排除棒が配置され、これらの排除棒は、もちろん
燃料集合体中の同量の水を排除するものであり、
機械的に引抜かれるか、又は孔明けされ、利用可
能な容積の水を溢水させる。炉心寿命の初期に
は、これらの排除棒により炉心内の水の一部を排
除することによつて、中性子スペクトルを硬にす
る。その後、前述したように排除棒を引抜くか又
は孔明けし、炉心に水を付加することによつて、
スペクトルを軟にする。本出願人の特開昭57−
125392号公報「原子炉の運転方法」には、そうし
た機械的スペクトルシフト原子炉の一例が開示さ
れている。
スペクトルシフトを得る別の方法によれば、炉
心の使用寿命の前半には、重水又は酸化重水素に
よつて、炉心の水の同容積をおきかえ、次に、炉
心の使用寿命の後半の間は、重水の容積を徐々に
減少させ、それを通常の原子炉の水によつておき
かえる。それほど効率的ではない減速材である重
水は、燃料の濃縮をより低く、親物質から核分裂
性物質への変換をより多くすることを可能とし、
これらの組合せによつて燃料コストを減少させる
と共に、炉心寿命を長くする。
加圧水型原子炉のスペクトルシフト制御の思想
は、いろいろの形式において存在するが、複雑で
なく、全コストが低く、既存の商業的な原子炉と
の適応性があり、しかも原子炉の安全性を高くす
るような、装置によつて、この思想をより有効に
具体化することが常に要望されている。
従つて、本発明の主な目的は、炉心寿命の前半
の間は、原子炉の冷却水の一部を排除し、炉心の
寿命が短くなるにつれて通常の原子炉冷却水を
徐々に再供給する(おきかえる)ことによつて、
炉心寿命全体について原子炉の冷却水の容積を変
更する手段を備えた、スペクトルシフト型液体減
速原子炉のための制御方法と、そのための装置と
を提供することにある。
この目的のために、本発明により、原子炉容器
内に配置されて、上部ノズル及び下部ノズル間に
支持された複数の燃料棒からなる炉心を有するス
ペクトルシフト型液体減速原子炉において、前記
炉心内に、複数の細長い中空棒が前記燃料棒と同
空間において同燃料棒間に散在して配置されると
共に、前記中空棒は、それ等の上端で、前記上部
ノズルにある上部マニホルドを介して流体連絡し
ており、前記中空棒の少なくとも1つの下端に
は、入口流通路と連通可能に第1の封止コネクタ
ーが設けられており、残りの中空棒の下端には、
前記下部ノズルにある下部マニホルドを介して出
口流通路と連通可能に第2の封止コネクターが設
けられていると共に、前記第1の封止コネクター
はガス供給路にも連結され、前記第2の封止コネ
クターは減速材供給部にも連結されていることを
特徴とする、スペクトルシフト型液体減速原子炉
が提供される。
高圧のガス及び水を供給し補充するために、圧
力容器の外部にガス−水系統が配設されている。
好ましくは、圧力容器中の封止コネクターの継目
の一体性を確保するために、原子炉内のガスと水
との間の圧力差を零に近い値に減少させる受動型
の圧力平衡制御装置が設けられている。
次に本発明の好ましい実施例を図面に基づいて
一層詳細に説明する。
図において第1図には、ガス排出スペクトルシ
フト原子炉を構成する本発明の一実施例が概略的
に示されている。全体を符号10によつて示した
燃料集合体は、多数の燃料棒11を含み、これら
の燃料棒は、隣接する燃料棒11の間隔を等間隔
として、20×20の正方形のパターンに配列されて
いる。燃料棒11は、燃料ペレツトを収容した細
長い金属製の円筒管中に収容されており、これら
の円筒管の両端は、適宜の形状の端栓により封止
されている。これらの燃料棒11は当該技術にお
いて周知となつている。図示しない複数の格子
は、燃料集合体の長さに沿つたいろいろの高さに
配設してあり、燃料棒11を相互から適切な距離
(ピツチ)に隔離すると共に、原子炉の冷却材を、
燃料棒11との熱交換関係において循環させる。
この格子の詳細については、米国特許第3379617
号明細書を参照されたい。
第2図に、燃料棒11の正方形の配列が、好ま
しくはジルカロイ製の25本のシンブル(中空棒)
12と共に図示されている。各々のシンブル12
は、4本の燃料棒11のスペースを占め、それら
の燃料棒を排除する。従つて、合計300本の燃料
棒がある。シンブル12は、隣接したシンブル1
2の間のピツチを等しくして、5×5の正方形の
パターンに配列されている。円の内側の×印によ
つて示した4本のシンブル12は、案内シンブル
12aであり、これらの案内シンブルは、炉心の
臨界を保つて核分裂過程を制御するための制御棒
クラスター(第1,2図には示さない)を受けい
れるようになつている。中央部のシンブル12b
は計装の目的のために使用される。
第3図は、第1図の炉心の横断面図であり、合
計213個の燃料集合体10のうち132個は、制御ク
ラスターを受けいれるようになつている。×印の
付いた燃料集合体10aは、これらの各々の個所
に、図示しない制御棒クラスターが用いられるこ
とを示している。燃料集合体10は、実際上燃料
集合体10aと同じものである。即ち、各々の燃
料集合体10は、各1つの制御クラスターを必ず
収容するのではないにしても、1つの案内シンブ
ル12aは収容している。このように、炉心内の
全部の燃料集合体は、互換性をもつている。とこ
ろで、第3図に示した配列によれば、2つの燃料
集合体10aの各々は、互いに並置されるように
位置決めされる。この構成によれば、2つの制御
棒クラスターを単一の制御棒駆動機構に取付けで
きるため、駆動機構の数が減少すると共に、適切
な制御棒価値の提供が可能になる。
バツフル板13は、燃料集合体10,10aを
囲んでいる。炉心槽14は、このバツフル板を囲
み、加圧水型原子炉の技術においてはよく知られ
ているように、原子炉容器50は、炉心と、全て
の関係した部分とを取り囲んでいる。
再び第1図を参照すると、燃料集合体は、上部
ノズル15と、下部ノズル16とを備えている。
上部ノズル15と下部ノズル16とは、流入出す
る原子炉冷却材流を指向させるためのプレナムを
形成する通常の機能のほかに、燃料棒11及びシ
ンブル12の構造的な支持、燃料集合体10の横
向きの位置決め、燃料棒の拘束、燃料取扱い工具
などの働きもする。これらは全て当該技術では周
知のことである。本発明によれば、上部ノズル1
5及び下部ノズル16は、原子炉冷却材排除ガス
のための入口接続部19及び出口接続部20と、
上部マニホルド17と、下部マニホルド18と
を、更に備えている。上部マニホルド17及び下
部マニホルド18は、20個のシンブル12に流体
接続されているが、4個の案内シンブル12a及
び1個の計装シンブル12bには流体接続されて
いない。下部マニホルド18の流通路21は、19
個のシンブル12の下端部と出口接続部20とに
封止状に接続されている。流通路22は、1個の
シンブル12の下端部と入口接続部19とに封止
状に接続されている。上部マニホルド17の流通
路23は、20個全部のシンブル12の上端部に封
止状に接続されている。流通路21,23は、そ
れぞれのノズル16,15においてガンドリルに
より適宜穿孔されてもよく、その両端は、密封さ
れた継手を形成するように漏れ止め溶接されてい
る。シンブル12は、ねじ切りされ、下部ノズル
16に漏れ止め溶接され、上部ノズル15にフラ
ンジ連結されると共に、漏れ止め溶接されて、密
な封止を与えるようにしてもよい。案内シンブル
12a及び計装シンブル12bは、例えば上部ノ
ズル15に取付けた連結スリーブによつて、上部
ノズル15に通され、案内シンブル12a及び計
装シンブル12bはこれに対し膨出(バルジ)取
付けすることができる。案内シンブル12a及び
計装シンブル12bの下端部は、シンブル12と
ほぼ同様にして、下部ノズル16に取付けること
ができる。しかし、前述したように、シンブル1
2a,12bは、流通路21,22,23に流体
連通されていない。
典型的な下部炉心支持板に変更を加えたものを
本発明に使用することができる。そうした炉心支
持板24が第1図に図示されている。炉心支持板
24は、本発明にとつて不可決ではないが、図示
したように、厚さが約45.7cm(約18インチ)の鍛
造又は鋳造ステンレス鋼板でであり、炉心槽14
に固着されている。ガス入口流通路25とガス出
口流通路とは、炉心支持板24にガンドリルによ
つて形成することができる。ガス入口流通路25
は、炉心内の燃料集合体10の各々の位置にある
上昇管27に連結されている。上昇管27は、ね
じ切りして炉心支持板24に漏れ止め溶接するこ
とができる。ガス出口流通路26は、同様にし
て、各々の燃料集合体10の位置において、上昇
管28に封止状に連結されている。封止コネクタ
ー29は、上昇管28と出口接続部26との間
に、そして封止コネクター30は、上昇管27と
入口接続部19との間に、これらの間に封止接続
を与えるために、それぞれ介在されている。封止
コネクター29,30は、同じ種類のものでよ
く、適宜のばね力によつて負荷された配管接触シ
ール(例えばボール−円錐継手)と、配管接触シ
ールが着座部から外れた時に内方又は外方への漏
れを制限するためのピストンリング破壊シールと
を備えていてもよい。
配管31,32は、水入口−ガス出口通路と、
ガス入口−水出口通路とからそれぞれ成つてい
る。配管31,32は、下部炉心支持板24に、
封止状に連結されている。第1図には、ガス入口
配管及びガス出口配管を圧力容器に通してこれに
封止状に連結する方法が図示されている。第1図
に示した方法によつて、圧力容器50と下部炉心
支持板24との間の差動的な熱膨張が可能にな
る。
次に、第1〜3図に示したガス排除系統の作用
について説明する。過剰反応度を減少させて親物
質から核分裂性物質への変換を増大させることが
望まれる炉心寿命の初期の段階の間は、原子炉冷
却材の一部分をガスによつて排除する。ガス例え
ばヘリウムガスは、ガス入口−水出口配管である
配管32を経て、圧力容器50に流入する。ガス
は次に、下部炉心支持板24の流通路25を通
り、そこで、ガスの入口となる各々の上昇管2
7、封止コネクター30及び下部マニホルド18
の流通路22に入る。ガスは、下部マニホルド1
8から、各々の燃料集合体10中の個別のシンブ
ルないしはガス上昇管12cを通つて上昇する。
ガスはもちろん上昇中にガス上昇管12c中の冷
却水を排除する。ガスは次に、上部マニホルド1
7の流通路23を完全に満たし、19個のサンプル
12の各々を通つて流下する。ガスは、そのよう
に流れる間に、シンブル12中の冷却水を重力に
よつて排除する。ガスは最終的に、下部マニホル
ド18の流通路21に到達し、出口接続部20を
経て排出され、封止コネクター29を経て、下部
炉心支持板24のガス出口連通路26に流入す
る。ガスは次に、ガス出口−水入口配管である配
管31を経て、原子炉容器50から排出される。
ガスが全部のシンブル12及びガス上昇管12c
を満たしたら、可能な漏れ分を補充するためのも
のを除いて、ガス流を停止させる。このように、
各々の燃料集合体中の原子炉冷却材の実質的な部
分が、無視しうる程度の中性子吸収性をもつたガ
スによつて排除される。第1〜3図に示した装置
の場合には、約21%の水−ウラン比の変化にな
る。この比は、計装シンブル12bの代りに、燃
料棒の位置を計装シンブルとして用いることによ
り、更に増大させることができる。計装シンブル
12bはその場合に、19個の計装シンブル12と
共に、ガス排除操作に使用することができる。
以上に説明したガス排除系統は、重水スペクト
ルシフト又は機械的スペクトルシフトのどちらの
型式の原子炉によつても得られなかつた多くの利
点を備えている。即ち、このガス排除系統は、上
部マニホルド17によりシールされていることに
よつて、ガストラツプを与える。そのためシンブ
ル12は、外部のガス系統が故障した際に、(ガ
ス吸収によつて)徐々に溢水させうるにすぎな
い。そのため急速で偶発的な反応度の挿入が防止
される。また、軽量のガスが上部マニホルド17
まで上昇して、そこに集められ、際立つた気−液
界面を形成し、各々のシンブル12を経て冷却水
を押すことによつて、原子炉の冷却水をシンブル
12から、非常によく制御された、しかも予測可
能な仕方で比較的わずかなガス流量により排除す
ることが可能となる。単一のガス上昇管12cの
断面積が比較的小さく、最初にガス上昇管12c
中に存在していた水を上昇管12cの内部から容
易に吹き飛ばしうることは、そのために好都合で
ある。その逆に、ガス上昇管12cの断面積が小
さいことによつて、炉心寿命の後半の間に上昇管
12cに水を逆充填させることもできる。
上昇管12c及びシンブル12の逆充填につい
ては、反応度を高くする場合には、ガスを導いた
時と同一の予測可能な仕方で、しかしそれとは逆
のフロー手順によつて、炉心中に冷却水を再注入
する。更に別の利点は、炉心の同一の高さに両方
の封止コネクター29,30を配設したことによ
つて、両方のコネクター29,30間の外圧の差
が実質的に除かれたことにある。そのため、コネ
クター29,30のところに、ごくわずかな漏れ
が存在しても、トラツプされたガス容積を経て冷
却水を押し、急激な反応度の挿入を惹起させるだ
けの、正味の外力は発生しない。
ガス排除スペクトルシフト原子炉には、スペク
トルシフト機能を逐行するための、ガス−原子炉
冷却水系統が必要になる。1つのそうした系統
が、第4図に示され、高圧ガス供給−補充部、高
圧水補充部、ガス回収貯蔵−再使用部、水回収−
再使用部、並びに、原子炉容器50内のガス又は
水の漏れ表示部を備えている。
炉心に供給されたガスは、ガス入口−水出口配
管である配管32を通つて、原子炉容器50に入
る。配管32は、原子炉容器50に入る前にガス
を加熱するために、熱交換器51に接続されてい
る。熱交換器51は、ガス貯蔵タンク52、均圧
器53のガス側60及び補充−供給給口54に、
共通に接続されている。ガス貯蔵タンク52は、
第4図に示すように、冷水充填口55と、低温化
学体積制御系統レツトダウン56にも、第4図に
示したように接続されている。
炉心に供給される水は、熱水充填口62に連結
された配管31(水入口−ガス出口配管)を経
て、原子炉容器50に流入する。水供給装置は、
高温化学体積制御系統レツトダウン63に連結さ
れたドレンも備えている。漏れ検出器56,5
7,58は、炉心中の燃料集合体10に生じた水
又はガスの漏れ又は熱水充填口62の漏れを表示
するために、系統内に適宜配設されている。これ
らの漏れ検出器の出口は、加圧器の圧力逃しタン
ク64に連結されている。
ガス−水系統は、以上に説明し、図面に示した
ように、特に封止コネクター29,30のところ
の圧力差を零に近い値に減少させることによつ
て、原子炉容器50内のガス−水系統の健全性を
高くするために、ガスと原子炉冷却水との間「受
動的な」圧力平衡を利用する。均圧器53は、水
系統とガス系統とを相互に連結して、ガス−水界
面即ち液容積の上方のガス容積を保持するため
の、タンク又はスタンドパイプを有していてもよ
い。均圧器53に水側59は、燃料集合体の入口
61において、原子炉冷却材の供給部に連結され
ている。原子炉冷却材の供給圧力の変動は、均圧
器53の液位の変化によつて表わされるサージを
惹起させることにより、ガス容積60を圧縮又は
膨張させ、ガス系統と水系統との間に圧力平衡を
保持する。
ガス排除スペクトルシフト原子炉の作用につい
て以下に説明する。原子炉の通常の運転開始手順
を利用して原子炉を温態運転停止状態とする。炉
心内の全部のシンブル、マニホルド、流通路その
他に、ホウ酸水を、この時点で溢水させる。高圧
のガス例えばヘリウムをシンブル12中に徐々に
導入すると共に、高温化学体積制御系統レツトダ
ウン63を経てホウ酸水を排出させる。これは、
冷却充填口55からの高圧の水によつてガス貯蔵
タンク52中のガスを圧縮し排除することによつ
て行なう。制御棒を引抜き、ホウ素濃度を低下さ
せ、原子炉を出力運転させる。受動性のガス−水
系統は、可能な少量のガス漏れを除いては、受動
性に保たれている。このガス漏れ分は、ガス補充
−供給口54から補充される。炉心中に起こりう
るそうした漏れ分は、当該技術において周知の
(高温化学体積制御系統レツトダウン63を用い
た)ガス除去系統によつて除去される。原子炉の
出力運転は、通常の燃料サイクル期間の2/3に亘
つて続けられる。次に原子炉を、温度運転停止状
態とし、シンブル12中のガスを、熱水充填口6
2(高温化学体容積制御系統)からのホウ酸水に
よつて排除する。排除したガスは、回収し、次の
燃料サイクルにおいて再使用するために、ガス貯
蔵タンク52中に貯蔵される。次に原子炉を再び
出力運転させる。この運転は、燃料サイクルの残
りの期間即ち約1/3の期間続けられる。燃料サイ
クルの終了後は、新しい燃料を加え、前述した手
順を反復することができる。
ガス排除スペクトルシフト原子炉の前述した燃
料集合体10の変形例を、第5図に示す。この変
形例による燃料集合体は、小さなガス排除シンブ
ル65と、小さな案内シンブル66とを使用する
もので、これらのシンブルは、燃料棒67に対す
る1対1の代替である。この実施例による燃料集
合体は、19×19配列になつている。52本のガス排
除シンブル65,28本の案内シンブル66及び1
本の計装シンブル68がある。小さなシンブルの
利点として、燃料減速材の格子中にボイドがより
均等に分散されると共に、水孔が小さいため核的
ピーキングが低減される。
本発明によれば、燃料集合体の下部にガスを供
給させる代りに、燃料集合体の上部にガスを供給
することも意図されている。この実施例は、第6
図に略示されており、基本的には、第1図の実施
例と逆の配列になつている。ガスの入口コネクタ
ー69と出口コネクター70とは、燃料集合体の
上部に配設してあり、ガス入口コネクター69
は、上部マニホルド72を経てガス排除シンブル
73に至る浸漬管71に連結されている。同様に
浸漬管74は、出口コネクター70に連結したガ
ス出口−水入口シンブル75中に配設されてい
る。この構成により、第1図の実施例と同様に、
燃料集合体中に或る容積のガスが確実にトラツプ
される。ガスは、上部炉心支持板78に形成した
流通路76,77によつて燃料に供給され、又は
燃料から排出される。燃料集合体に入つたガス
は、浸漬管71を通り、次にガス排除シンブル7
3を上方に流れ、上部マニホルド72に到達す
る。ガスは、上部マニホルド72から、残りのシ
ンブル80を通つて下降し、その際に、シンブル
73,80の水を除去する。ガスは次に浸漬管7
4及び出口コネクター70を経て、出口流通路7
7に入り、最終的に、原子炉容器から排出され
る。
本発明の実施例によれば、前述したように、排
除ガスとして、ヘリウムガスが用いられる。ヘリ
ウムは、中性子断面積が非常に低いことと、密度
が低く、減速効果が無視できることとによつて、
特に好ましいが、その他のガス、例えば水素、蒸
気、窒素及びアルゴン、又は、本明細書中におい
て特定されなかつたものも本発明の範囲内におい
て使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例によるスペクトル
シフト原子炉の原子炉容器の一部分を、一部は断
面により示した略側面図、第2図は、第1図に示
した燃料集合体の断面図、第3図は、第1図に示
した炉心の略断面図、第4図は、第1図のスペク
トルシフト原子炉に使用するためのガス−水系統
の略配列図、第5図は第1図の実施例に使用しう
る別の燃料集合体の断面図、第6図は、本発明の
変形実施例によるスペクトルシフト原子炉の原子
炉容器の一部分を、一部は断面により示した略側
面図である。 10……炉心、11……燃料棒、12,12
c,65,73,75……シンブル(中空棒)、
15……上部ノズル、16……下部ノズル、17
……上部マニホルド、18……下部マニホルド、
25……入口流通路、26……出口流通路、2
9,30,69,70……封止コネクター、50
……原子炉容器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原子炉容器50内に配置されて、上部ノズル
    及び下部ノズル15,16間に支持された複数の
    燃料棒11からなる炉心10を有するスペクトル
    シフト型液体減速原子炉において、前記炉心10
    内に、複数の細長い中空棒12,12cが前記燃
    料棒11と同空間において同燃料棒11間に散在
    して配置されると共に、前記中空棒12,12c
    は、それ等の上端で、前記上部ノズル15にある
    上部マニホルド17を介して流体連絡しており、
    前記中空棒12,12cの少なくとも1つ12c
    の下端には、入口流通路25と連通可能に第1の
    封止コネクター30が設けられており、残りの中
    空棒12の下端には、前記下部ノズル16にある
    下部マニホルド18を介して出口流通路26と連
    通可能に第2の封止コネクター29が設けられて
    いると共に、前記第1の封止コネクター30はガ
    ス供給部にも連結され、前記第2の封止コネクタ
    ー29は減速材供給部にも連結されている、こと
    を特徴とするスペクトルシフト型液体減速原子
    炉。
JP60140685A 1984-07-02 1985-06-28 スペクトルシフト型液体減速原子炉 Granted JPS6120888A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US626846 1984-07-02
US06/626,846 US4693862A (en) 1984-07-02 1984-07-02 Gas displacement spectral shift reactor and control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6120888A JPS6120888A (ja) 1986-01-29
JPH0321877B2 true JPH0321877B2 (ja) 1991-03-25

Family

ID=24512106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60140685A Granted JPS6120888A (ja) 1984-07-02 1985-06-28 スペクトルシフト型液体減速原子炉

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4693862A (ja)
EP (1) EP0167069B1 (ja)
JP (1) JPS6120888A (ja)
KR (1) KR860001438A (ja)
ES (1) ES8702047A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728480A (en) * 1985-02-12 1988-03-01 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for refurbishing a spectral shift mechanism for a nuclear reactor fuel assembly
JPH0814878B2 (ja) * 1986-04-30 1996-02-14 松下電工株式会社 電話回線を使用した監視システム
EP0300745A3 (en) * 1987-07-23 1990-02-07 Mitsubishi Atomic Power Industries, Inc Reactivity control method of light-water cooled, lightwater moderated nuclear reactor core and apparatus therefor
FR2620557B1 (fr) * 1987-09-11 1990-01-12 Framatome Sa Assemblage combustible nucleaire a fractionnement de debit
US5023047A (en) * 1987-12-18 1991-06-11 Hitachi, Ltd. Nuclear reactor having an ascending cooling path much greater than the descending cooling path
US5200138A (en) * 1991-08-05 1993-04-06 Westinghouse Electric Corp. Spectral shift-producing subassembly for use in a nuclear fuel assembly
FR2817649B1 (fr) * 2000-12-06 2004-05-14 Michel Gerard Emin Dispositif a effet de vide permettant de moduler ou de renforcer l'absorption, l'emission ou la moderation de rayonnements ou de flux de particules et de regenerer du combustible
DE10236399B4 (de) * 2002-06-29 2004-07-22 Framatome Anp Gmbh Brennelement für einen Druckwasserkernreaktor
AU2003293927A1 (en) * 2002-08-08 2004-03-19 Framatome Anp Gmbh Fuel element for a pressurized water nuclear reactor
US20080069289A1 (en) * 2002-09-16 2008-03-20 Peterson Otis G Self-regulating nuclear power module
US6768781B1 (en) * 2003-03-31 2004-07-27 The Boeing Company Methods and apparatuses for removing thermal energy from a nuclear reactor
ITMI20091173A1 (it) * 2009-07-02 2011-01-03 Ansaldo Nucleare Spa Reattore nucleare a spegnimento intrinseco e relativo metodo di controllo
EP3732693A2 (en) * 2017-12-29 2020-11-04 NuScale Power, LLC Controlling a nuclear reaction

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58171695A (ja) * 1982-03-11 1983-10-08 ウエスチングハウス エレクトリツク コ−ポレ−シヨン スペクトルシフト原子炉装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2979450A (en) * 1957-02-25 1961-04-11 Fluor Corp Nuclear reactor control device
US3025228A (en) * 1957-11-05 1962-03-13 Babcock & Wilcox Co Boron trifluoride regulating system
US3036964A (en) * 1957-11-12 1962-05-29 Thompson Ramo Wooldridge Inc Control method and apparatus
GB916324A (en) * 1958-04-25 1963-01-23 Rolls Royce Improvements in or relating to nuclear reactors
DE1128572B (de) * 1958-08-12 1962-04-26 Siemens Ag Vorrichtung zum Ausgleich des Betriebsdruckes von Kuehlmittel und Moderator in einem Atomreaktor mit hoeherem Betriebsdruck
US3255087A (en) * 1961-02-28 1966-06-07 Anglo Belge Vulcain Sa Soc Nuclear reactor control system
NL278799A (ja) * 1961-05-24
GB954101A (en) * 1961-11-28 1964-04-02 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to nuclear reactors
NL286447A (ja) * 1961-12-08
BE632806A (ja) * 1962-05-23
NL279220A (ja) * 1962-06-04
US3247068A (en) * 1963-02-28 1966-04-19 Babcock & Wilcox Co Fast breeder reactor and method of operation of same
US3247074A (en) * 1963-06-18 1966-04-19 Babcock & Wilcox Co Steam cooled reactor reactor arrangement
US3275521A (en) * 1963-11-15 1966-09-27 Babcock & Wilcox Co Fast breeder reactor arrangement
GB1029712A (en) * 1964-02-11 1966-05-18 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to nuclear reactors
GB1046879A (ja) * 1964-08-28 1900-01-01
BE673748A (ja) * 1964-12-14
GB1108349A (en) * 1965-10-08 1968-04-03 Atomic Energy Authority Uk Improvements relating to nuclear reactors
CH466446A (de) * 1966-12-15 1968-12-15 Sulzer Ag Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen, gegenseitigen Anpassung der Drücke eines flüssigen Moderators im Moderatortank eines gasgekühlten Kernreaktors und eines den Reaktor durchströmenden Kühlgases
LU56354A1 (ja) * 1968-04-05 1968-10-04
FR2313741A2 (fr) * 1975-06-04 1976-12-31 Commissariat Energie Atomique Boitier pour elements combustibles de reacteur nucleaire refroidi a l'eau et coeur de reacteur en comportant application
US4432930A (en) * 1980-12-16 1984-02-21 Westinghouse Electric Corp. Spectral shift reactor control method
US4371495A (en) * 1981-01-23 1983-02-01 Westinghouse Electric Corp. Self rupturing gas moderator rod for a nuclear reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58171695A (ja) * 1982-03-11 1983-10-08 ウエスチングハウス エレクトリツク コ−ポレ−シヨン スペクトルシフト原子炉装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR860001438A (ko) 1986-02-26
EP0167069A1 (en) 1986-01-08
EP0167069B1 (en) 1989-06-28
JPS6120888A (ja) 1986-01-29
ES544693A0 (es) 1986-12-01
ES8702047A1 (es) 1986-12-01
US4693862A (en) 1987-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110634580B (zh) 一种热管型深海应用核反应堆系统
US9767926B2 (en) Modular nuclear fission waste conversion reactor
JPH0321877B2 (ja)
CN104919532B (zh) 用于给具有器械穿透凸缘的核反应堆更换燃料的方法和装置
EP2105934A2 (en) Fuel rod and assembly containing an internal hydrogen/tritium getter structure
RU2699229C1 (ru) Модульный ядерный реактор на быстрых нейтронах малой мощности с жидкометаллическим теплоносителем и активная зона реактора (варианты)
JPH0816710B2 (ja) 沸騰水型原子炉に於て燃料の高さが延長された燃料バンドル
US20220051816A1 (en) Heat exchanger configuration for nuclear reactor
JPH0337716B2 (ja)
JPS5848894A (ja) 原子力発電装置
Kambe et al. RAPID-L operator-free fast reactor concept without any control rods
US4717527A (en) Fuel assembly
US4657726A (en) Moderator control apparatus for a nuclear reactor fuel assembly
US4664878A (en) Light water moderator filled rod for a nuclear reactor
US4728480A (en) Apparatus and method for refurbishing a spectral shift mechanism for a nuclear reactor fuel assembly
RU2769102C1 (ru) Пассивная система охлаждения ядерного реактора
EP0152206A2 (en) Radial neutron reflector
JPS61233392A (ja) 反応度制御用スペクトルシフト方法及び装置
Giannetti et al. Phénix transient analysis for the assessment of RELAP5-3D based on dissymmetric test benchmark
Beck et al. Conceptual design of fuel and radial shielding sub-assemblies for ASTRID
Birely Operating experience of the peach bottom atomic power station
US4783312A (en) Radial neutron refelector
KR930009569B1 (ko) 용해할 수 있는 가연성 흡수체봉
KR100193286B1 (ko) 수용성 중성자 흡수 물질을 순환시키는 원자로 출력 제어방법과 그 장치
JPH05281380A (ja) 核燃料チャンネルおよびこれを利用した固有安全水冷却チューブ原子炉