JPH04309893A - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
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- JPH04309893A JPH04309893A JP3073450A JP7345091A JPH04309893A JP H04309893 A JPH04309893 A JP H04309893A JP 3073450 A JP3073450 A JP 3073450A JP 7345091 A JP7345091 A JP 7345091A JP H04309893 A JPH04309893 A JP H04309893A
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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
〔発明の目的〕
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉容器に装荷され
る炉心を備えた高速増殖炉係り、特に原子炉出力の異常
時に炉心を冷却する高速増殖炉に関する。
る炉心を備えた高速増殖炉係り、特に原子炉出力の異常
時に炉心を冷却する高速増殖炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高速増殖炉では、原子炉格納容器
内に原子炉容器が収容されており、上記原子炉格納容器
は、万一の事故により炉心の損傷事故が発生した際、そ
の炉心損傷事故の影響を外部に及ぼすことなく、原子炉
格納容器内に納めておくため、強度および密封性に十分
余裕を持たせて設計されている。従来の高速増殖炉の一
例として、タンク型高速増殖炉の構成を図4に示す。
内に原子炉容器が収容されており、上記原子炉格納容器
は、万一の事故により炉心の損傷事故が発生した際、そ
の炉心損傷事故の影響を外部に及ぼすことなく、原子炉
格納容器内に納めておくため、強度および密封性に十分
余裕を持たせて設計されている。従来の高速増殖炉の一
例として、タンク型高速増殖炉の構成を図4に示す。
【0003】この高速増殖炉は、原子炉建屋1内に設け
られた原子炉格納容器2に原子炉容器3が収納されてい
る。この原子炉容器3内に炉心4が収容され、この炉心
4は液体金属ナトリウム等の冷却材5で覆われている。 原子炉容器3の上部はルーフスラブ6で閉塞され、この
ルーフスラブ6と冷却材5との間の空隙にはアルゴンガ
ス等のカバーガス7が充填される。冷却材5は、炉心4
から発生する中性子の減速作用を果たし、その液面5a
は通常一定の液位L1に維持されている。
られた原子炉格納容器2に原子炉容器3が収納されてい
る。この原子炉容器3内に炉心4が収容され、この炉心
4は液体金属ナトリウム等の冷却材5で覆われている。 原子炉容器3の上部はルーフスラブ6で閉塞され、この
ルーフスラブ6と冷却材5との間の空隙にはアルゴンガ
ス等のカバーガス7が充填される。冷却材5は、炉心4
から発生する中性子の減速作用を果たし、その液面5a
は通常一定の液位L1に維持されている。
【0004】炉心4の上部には、炉心上部機構8が設け
られ、この炉心上部機構8は独立した2系統の制御系8
a,8bを備えている。この炉心上部機構8は、各制御
系8a,8bの下方に設けられた制御棒11を上下動さ
せて、炉心4に出し入れし、炉心4に装荷された核燃料
の出力を制御する。
られ、この炉心上部機構8は独立した2系統の制御系8
a,8bを備えている。この炉心上部機構8は、各制御
系8a,8bの下方に設けられた制御棒11を上下動さ
せて、炉心4に出し入れし、炉心4に装荷された核燃料
の出力を制御する。
【0005】これら2系統の制御系8a,8bは原子炉
の運転制御だけでなく、原子炉の運転が過渡状態に陥っ
て冷却材5が異常昇温した場合に核反応を緊急停止させ
るのにも用いられ、いずれか一方の制御系8a,8bの
みでも原子炉の運転を停止させることができるようにな
っている。なお、符号9は中間熱交換器、10は主循環
ポンプである。
の運転制御だけでなく、原子炉の運転が過渡状態に陥っ
て冷却材5が異常昇温した場合に核反応を緊急停止させ
るのにも用いられ、いずれか一方の制御系8a,8bの
みでも原子炉の運転を停止させることができるようにな
っている。なお、符号9は中間熱交換器、10は主循環
ポンプである。
【0006】このため、原子炉の異常昇温時、原子炉容
器3内の金属ナトリウムからなる冷却材5は加熱されて
高温になり、熱膨張によって、通常の液面5aが上昇す
る。しかし、少なくとも一方の制御系8a,8bの作動
により、原子炉を安全に停止させるようになっている。
器3内の金属ナトリウムからなる冷却材5は加熱されて
高温になり、熱膨張によって、通常の液面5aが上昇す
る。しかし、少なくとも一方の制御系8a,8bの作動
により、原子炉を安全に停止させるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の高速
増殖炉では、万一、原子炉の非常時に独立した2系統の
制御系のいずれもが作動しない場合、すなわち、過渡変
化時のスクラム不作動(ATWS)時等に、原子炉内に
大きな負の反応度が投入されず、原子炉の運転を停止さ
せることができない恐れがある。このような事態が生じ
ると最終的に炉心の損傷事故に至る可能性がある。
増殖炉では、万一、原子炉の非常時に独立した2系統の
制御系のいずれもが作動しない場合、すなわち、過渡変
化時のスクラム不作動(ATWS)時等に、原子炉内に
大きな負の反応度が投入されず、原子炉の運転を停止さ
せることができない恐れがある。このような事態が生じ
ると最終的に炉心の損傷事故に至る可能性がある。
【0008】このため、炉心の損傷事故が万一起こるよ
うな場合にも、その悪影響が周囲の環境に及ぶのを未然
に防止することが要求される。悪影響が外部に及ばない
ようにするためには、原子炉容器とその原子炉容器を収
容する原子炉格納容器の強度および密封性について、十
分な余裕を持たせて設計する必要がある。
うな場合にも、その悪影響が周囲の環境に及ぶのを未然
に防止することが要求される。悪影響が外部に及ばない
ようにするためには、原子炉容器とその原子炉容器を収
容する原子炉格納容器の強度および密封性について、十
分な余裕を持たせて設計する必要がある。
【0009】しかし、原子炉格納容器や原子炉容器の強
度や密封性を十分に持たせた設計とするためには、原子
炉の建設が困難となり、ひいては原子力発電の経済性を
悪化させるおそれがあった。
度や密封性を十分に持たせた設計とするためには、原子
炉の建設が困難となり、ひいては原子力発電の経済性を
悪化させるおそれがあった。
【0010】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、原子炉の非常時、全制御系が作動しなくても
、冷却材が炉心に自動的に流入して、負の反応度を投入
することができ、炉心損傷事故を未然に防いで、事故時
における固有安全性を向上させることができ、しかも、
原子炉容器および原子炉格納容器に強度および密封性上
、過度の余裕を持たせなくても、事故の影響を少なくと
も原子炉格納容器内に収めるができ、原子炉発電の経済
性を向上させることができる高速増殖炉を提供すること
を目的とする。
たもので、原子炉の非常時、全制御系が作動しなくても
、冷却材が炉心に自動的に流入して、負の反応度を投入
することができ、炉心損傷事故を未然に防いで、事故時
における固有安全性を向上させることができ、しかも、
原子炉容器および原子炉格納容器に強度および密封性上
、過度の余裕を持たせなくても、事故の影響を少なくと
も原子炉格納容器内に収めるができ、原子炉発電の経済
性を向上させることができる高速増殖炉を提供すること
を目的とする。
【0011】また、本発明の他の目的は、原子炉の非常
時に炉内に流入した冷却材を、容易に排出することがで
き、復帰作業を迅速に行うことができる高速増殖炉を提
供することにある。 〔発明の構成〕
時に炉内に流入した冷却材を、容易に排出することがで
き、復帰作業を迅速に行うことができる高速増殖炉を提
供することにある。 〔発明の構成〕
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高速増殖炉
は、上述した課題を解決するために、炉心を収容した原
子炉容器をルーフスラブにより閉塞し、この原子炉容器
に充填された冷却材の液面と上記ルーフスラブとの間隙
にカバーガスを封入した高速増殖炉において、前記炉心
内に中空部を形成するとともに、一端がこの中空部と連
通し、他端が前記冷却材の液面上に開口した通路を設け
、液面上昇時この通路を介して上昇液を前記中空部に導
入するものである。
は、上述した課題を解決するために、炉心を収容した原
子炉容器をルーフスラブにより閉塞し、この原子炉容器
に充填された冷却材の液面と上記ルーフスラブとの間隙
にカバーガスを封入した高速増殖炉において、前記炉心
内に中空部を形成するとともに、一端がこの中空部と連
通し、他端が前記冷却材の液面上に開口した通路を設け
、液面上昇時この通路を介して上昇液を前記中空部に導
入するものである。
【0013】また、本発明に係る高速増殖炉は、上述し
た課題を解決するために、通路は、高圧ガスを導入可能
な導入通路と、この高圧ガスの導入により中空部内に流
入した冷却材を中空部の外部へ排出する還流通路とによ
り構成したものである。
た課題を解決するために、通路は、高圧ガスを導入可能
な導入通路と、この高圧ガスの導入により中空部内に流
入した冷却材を中空部の外部へ排出する還流通路とによ
り構成したものである。
【0014】
【作用】本発明に係る高速増殖炉は、原子炉の非常時に
制御系が正常に動作しない場合、原子炉容器内の冷却材
の温度が上昇して、冷却材が熱膨張し、冷却材の液面が
上昇する。冷却材の液面が上昇すると、上昇した冷却材
は、通路の開口から炉心の中空部へ流入する。炉心の中
空部に冷却材が導入されると、原子炉は炉心で中性子の
減速および吸収が促進されて、負の反応度が投入される
。このため、原子炉の出力が自然に低下し、炉心損傷に
至ることなく事故を自動的に終息させることができ、外
部の環境に悪影響が及ぶのを未然にしかも確実に防止で
きる。
制御系が正常に動作しない場合、原子炉容器内の冷却材
の温度が上昇して、冷却材が熱膨張し、冷却材の液面が
上昇する。冷却材の液面が上昇すると、上昇した冷却材
は、通路の開口から炉心の中空部へ流入する。炉心の中
空部に冷却材が導入されると、原子炉は炉心で中性子の
減速および吸収が促進されて、負の反応度が投入される
。このため、原子炉の出力が自然に低下し、炉心損傷に
至ることなく事故を自動的に終息させることができ、外
部の環境に悪影響が及ぶのを未然にしかも確実に防止で
きる。
【0015】また、本発明に係る高速増殖炉は、原子炉
の異常昇温時冷却材の液面上昇に伴い、中空部に導入さ
れた冷却材は、導入通路から高圧ガスが圧送されると、
中空部から還流通路を経由して外部に排出され、原子炉
容器に充填された冷却材中に戻る。
の異常昇温時冷却材の液面上昇に伴い、中空部に導入さ
れた冷却材は、導入通路から高圧ガスが圧送されると、
中空部から還流通路を経由して外部に排出され、原子炉
容器に充填された冷却材中に戻る。
【0016】
【実施例】本発明に係る高速増殖炉の第1の実施例につ
いて図面を参照して説明する。図1は、本発明の高速増
殖炉の構成を示す。この高速増殖炉を説明するに当り、
従来の高速増殖炉と同一部分には同じ符号を付して説明
する。
いて図面を参照して説明する。図1は、本発明の高速増
殖炉の構成を示す。この高速増殖炉を説明するに当り、
従来の高速増殖炉と同一部分には同じ符号を付して説明
する。
【0017】原子炉建屋1内に原子炉格納容器2が設け
られ、この原子炉格納容器2に原子炉容器3が収納され
る。この原子炉容器3内に炉心4が収容され、この炉心
4は炉心支持機構12により支持されるとともに、液体
金属ナトリウム等の冷却材5で覆われている。原子炉容
器3の上部はルーフスラブ6で閉塞され、このルーフス
ラブ6と冷却材5との間の空隙に形成されたカバーガス
空間13には、アルゴンガス等の不活性ガスであるカバ
ーガス7が充填される。
られ、この原子炉格納容器2に原子炉容器3が収納され
る。この原子炉容器3内に炉心4が収容され、この炉心
4は炉心支持機構12により支持されるとともに、液体
金属ナトリウム等の冷却材5で覆われている。原子炉容
器3の上部はルーフスラブ6で閉塞され、このルーフス
ラブ6と冷却材5との間の空隙に形成されたカバーガス
空間13には、アルゴンガス等の不活性ガスであるカバ
ーガス7が充填される。
【0018】原子炉容器3内に充填された冷却材5は、
炉心4から発生する中性子の減速および吸収作用を果た
し、その液面5aは通常一定の液位(自由液面)L1に
維持される。
炉心4から発生する中性子の減速および吸収作用を果た
し、その液面5aは通常一定の液位(自由液面)L1に
維持される。
【0019】原子炉容器3には、隔壁14が設けられ、
この隔壁14により原子炉容器3内を上下に二分し、上
方を高温低圧の上部プレナム15として、また下方を低
温高圧の下部プレナム16としてそれぞれ画成する。
この隔壁14により原子炉容器3内を上下に二分し、上
方を高温低圧の上部プレナム15として、また下方を低
温高圧の下部プレナム16としてそれぞれ画成する。
【0020】原子炉容器3には、中間熱交換器9および
主循環ポンプ10が、ルーフスラブ5を貫通して周方向
に等間隔で交互に配置される。中間熱交換器9は上部プ
レナム15内の高温の冷却材5を、二次冷却系(図示せ
ず)と熱交換する。また、主循環ポンプ10は、中間熱
交換器9により熱交換されて冷却され、下部プレナム1
6へ流出した冷却材5を昇圧し、炉心4に導く。
主循環ポンプ10が、ルーフスラブ5を貫通して周方向
に等間隔で交互に配置される。中間熱交換器9は上部プ
レナム15内の高温の冷却材5を、二次冷却系(図示せ
ず)と熱交換する。また、主循環ポンプ10は、中間熱
交換器9により熱交換されて冷却され、下部プレナム1
6へ流出した冷却材5を昇圧し、炉心4に導く。
【0021】炉心4の上部には、炉心上部機構8が設け
られ、この炉心上部機構8は独立した2系統の制御系8
a,8bを備えている。この炉心上部機構8は、各制御
系8a,8bの下方に設けられた制御棒11を上下動さ
せて、炉心4に出し入れし、炉心4に装荷された核燃料
の出力を制御する。
られ、この炉心上部機構8は独立した2系統の制御系8
a,8bを備えている。この炉心上部機構8は、各制御
系8a,8bの下方に設けられた制御棒11を上下動さ
せて、炉心4に出し入れし、炉心4に装荷された核燃料
の出力を制御する。
【0022】これら2系統の制御系8a,8bは原子炉
の運転制御だけでなく、原子炉の運転が過渡状態に陥っ
て冷却材6が異常昇温した場合に核反応を緊急停止させ
るのにも用いられる。
の運転制御だけでなく、原子炉の運転が過渡状態に陥っ
て冷却材6が異常昇温した場合に核反応を緊急停止させ
るのにも用いられる。
【0023】原子炉の異常昇温時として以下の場合が考
えられる。第1は、原子炉の出力が何らかの理由により
異常に上昇した場合、第2は、主循環ポンプ10のトリ
ップ等により原子炉容器3内で冷却材5の流量が異常に
減少した場合、第3は、中間熱交換器9で冷却材5(一
次冷却系)の熱を取り出す二次冷却系(図示せず)のト
ラブルにより原子炉の除熱源が喪失した場合等である。 ところで、炉心4は、内部中央に中空筒状の中空容器2
0が設けられ、この中空容器20が炉心4の中空部とし
て形成される。
えられる。第1は、原子炉の出力が何らかの理由により
異常に上昇した場合、第2は、主循環ポンプ10のトリ
ップ等により原子炉容器3内で冷却材5の流量が異常に
減少した場合、第3は、中間熱交換器9で冷却材5(一
次冷却系)の熱を取り出す二次冷却系(図示せず)のト
ラブルにより原子炉の除熱源が喪失した場合等である。 ところで、炉心4は、内部中央に中空筒状の中空容器2
0が設けられ、この中空容器20が炉心4の中空部とし
て形成される。
【0024】そして、この中空容器20には、第1およ
び第2の連通管21,22が接続されており、各連通管
21,22は、一端が中空容器20の内部に開口し、他
端がカバーガス空間13にそれぞれ連通し、通路を構成
している。
び第2の連通管21,22が接続されており、各連通管
21,22は、一端が中空容器20の内部に開口し、他
端がカバーガス空間13にそれぞれ連通し、通路を構成
している。
【0025】これら各連通管21,22のうち、第1の
連通管21は、カバーガス空間13に連通する他端開口
部21aが、原子炉の通常運転時の液面5aの上方で、
しかも液位L1からの高さH1が最も高い位置で開口し
ている。このため、第1の連通管21は、液面5aの最
大上昇時(液位L2)、すなわち冷却材5の最大膨脹時
にも、カバーガス空間13と中空容器20とを常時連通
する。
連通管21は、カバーガス空間13に連通する他端開口
部21aが、原子炉の通常運転時の液面5aの上方で、
しかも液位L1からの高さH1が最も高い位置で開口し
ている。このため、第1の連通管21は、液面5aの最
大上昇時(液位L2)、すなわち冷却材5の最大膨脹時
にも、カバーガス空間13と中空容器20とを常時連通
する。
【0026】第2の連通管22は、カバーガス空間13
に連通する他端開口部22aが、原子炉の通常運転時の
液面5aに最も近い位置で、即ち液位L1からの高さH
2が最も低い位置で開口している。この第2の連通管2
2は、通常時第1の連通管21とともにカバーガス空間
13と中空容器20とを連通し、中空容器20内にカバ
ーガス7を導入する。そして、この第2の連通管22は
、冷却材5の液面上昇時に上昇液を、他端開口部22a
から中空容器20内に流入させるようになっている。 次に、上記第1の実施例に係る高速増殖炉の作用につい
て説明する。
に連通する他端開口部22aが、原子炉の通常運転時の
液面5aに最も近い位置で、即ち液位L1からの高さH
2が最も低い位置で開口している。この第2の連通管2
2は、通常時第1の連通管21とともにカバーガス空間
13と中空容器20とを連通し、中空容器20内にカバ
ーガス7を導入する。そして、この第2の連通管22は
、冷却材5の液面上昇時に上昇液を、他端開口部22a
から中空容器20内に流入させるようになっている。 次に、上記第1の実施例に係る高速増殖炉の作用につい
て説明する。
【0027】原子炉が通常の運転状態にある場合、冷却
材5は炉心4で加熱され高温となって上部プレナム15
に流れ込み、中間熱交換器9により熱交換され冷却され
て、下部プレナム16に流出する。下部プレナム16に
流れ込んだ低温の冷却材5は、主循環ポンプ10により
昇圧されて、再び炉心4に導入され、原子炉容器3内で
上下部プレナム15,16間を一定の液位L1を維持し
て循環している。
材5は炉心4で加熱され高温となって上部プレナム15
に流れ込み、中間熱交換器9により熱交換され冷却され
て、下部プレナム16に流出する。下部プレナム16に
流れ込んだ低温の冷却材5は、主循環ポンプ10により
昇圧されて、再び炉心4に導入され、原子炉容器3内で
上下部プレナム15,16間を一定の液位L1を維持し
て循環している。
【0028】この時、炉心4の中空容器20内部には、
第1および第2の連通管21,22を介してカバーガス
空間13のカバーガス7が充満しているので、炉心4で
発生した中性子は中空容器20の内部で減速または吸収
されることがない。
第1および第2の連通管21,22を介してカバーガス
空間13のカバーガス7が充満しているので、炉心4で
発生した中性子は中空容器20の内部で減速または吸収
されることがない。
【0029】ところが、原子炉の異常昇温時に制御系8
a,8bが作動しない場合、液体金属ナトリウムからな
る冷却材5は、異常昇温により熱膨脹し液面5aが上昇
する。液面5aが上昇すると、この上昇液位L2に対応
する上昇液が第2の連通管22の他端開口部22aから
中空容器20内に流入するとともに、中空容器20内に
充満していたカバーバス7が、第1の連通管21を介し
てカバーガス空間13に排出される(図2参照)。
a,8bが作動しない場合、液体金属ナトリウムからな
る冷却材5は、異常昇温により熱膨脹し液面5aが上昇
する。液面5aが上昇すると、この上昇液位L2に対応
する上昇液が第2の連通管22の他端開口部22aから
中空容器20内に流入するとともに、中空容器20内に
充満していたカバーバス7が、第1の連通管21を介し
てカバーガス空間13に排出される(図2参照)。
【0030】中空容器20内部に冷却材5が流入すると
、冷却材5はカバーガス7に比べ密度が大きく中性子を
減速または吸収する能力が極めて高いため、炉心4で発
生した中性子は中空容器20の内部で減速または吸収さ
れる。
、冷却材5はカバーガス7に比べ密度が大きく中性子を
減速または吸収する能力が極めて高いため、炉心4で発
生した中性子は中空容器20の内部で減速または吸収さ
れる。
【0031】炉心4の中央で中性子の減速が起こると、
炉心4に装荷されている核燃料物質に入射する中性子の
エネルギーが減少し、核分裂反応は低下する。炉心4の
反応度は、炉心4内の中性子の発生と吸収のバランスで
決定されるので、中性子の発生が減少すれば、或いは中
性子の吸収が増加すれば、原子炉内に負の反応度が投入
され、原子炉の出力は低下する。従って、原子炉が異常
昇温した際に、たとえ制御系8a,8bが動作不能とな
っても、自動的に炉心4の出力が低下し炉心の損傷事故
を回避できる。
炉心4に装荷されている核燃料物質に入射する中性子の
エネルギーが減少し、核分裂反応は低下する。炉心4の
反応度は、炉心4内の中性子の発生と吸収のバランスで
決定されるので、中性子の発生が減少すれば、或いは中
性子の吸収が増加すれば、原子炉内に負の反応度が投入
され、原子炉の出力は低下する。従って、原子炉が異常
昇温した際に、たとえ制御系8a,8bが動作不能とな
っても、自動的に炉心4の出力が低下し炉心の損傷事故
を回避できる。
【0032】なお、上記実施例では、通路として2本の
連通管21,22を示しているがこれに限られるもので
はなく、第2の連通管22を複数の配管22a〜22n
により構成し、これら各配管22a〜22nのカバーガ
ス空間13に開口する他端開口部を、通常時の液位L1
からの高さHa〜Hn(Ha<Hb<・・・<Hn)を
それぞれ異ならせて液面5a上に位置させてもよい。
連通管21,22を示しているがこれに限られるもので
はなく、第2の連通管22を複数の配管22a〜22n
により構成し、これら各配管22a〜22nのカバーガ
ス空間13に開口する他端開口部を、通常時の液位L1
からの高さHa〜Hn(Ha<Hb<・・・<Hn)を
それぞれ異ならせて液面5a上に位置させてもよい。
【0033】この場合、原子炉が異常昇温して、冷却材
5が熱膨脹し液面5aが上昇すると、上昇液面に応じて
、各配管22a〜22nのうち液位L1からの高さHa
〜Hnが低い他端開口部を備えた配管22a,22b,
・・・22nから順に上昇液が中空容器20内に導入さ
れる。このように第2の連通管22を複数の配管22a
〜22nにより構成すると、急速に液位が上昇しても、
液位の上昇に応じて、上昇液の導入面積が増大するため
、上昇液を中空容器20内に円滑にかつ急速に流入させ
ることができ、炉心4の出力を急速に低下させることが
できる。
5が熱膨脹し液面5aが上昇すると、上昇液面に応じて
、各配管22a〜22nのうち液位L1からの高さHa
〜Hnが低い他端開口部を備えた配管22a,22b,
・・・22nから順に上昇液が中空容器20内に導入さ
れる。このように第2の連通管22を複数の配管22a
〜22nにより構成すると、急速に液位が上昇しても、
液位の上昇に応じて、上昇液の導入面積が増大するため
、上昇液を中空容器20内に円滑にかつ急速に流入させ
ることができ、炉心4の出力を急速に低下させることが
できる。
【0034】ところで、上記第1の実施例に係る高速増
殖炉では、炉心4の出力低下後、原子炉を通常運転に戻
す復帰作業を行う際、中空容器20内に導入された冷却
材5を、中空容器20の外部に排出することが困難であ
ると予想される。
殖炉では、炉心4の出力低下後、原子炉を通常運転に戻
す復帰作業を行う際、中空容器20内に導入された冷却
材5を、中空容器20の外部に排出することが困難であ
ると予想される。
【0035】本発明の第2の実施例に係る高速増殖炉は
、上述の課題に鑑みてなされたものであり、以下、本発
明の第2の実施例に係る高速増殖炉について図3を参照
して説明する。なお、この高速増殖炉を説明するに当た
り、図1および図2と同一部分には同一符号を付してそ
の説明は省略する。炉心4の中央に設けられた中空筒状
の中空容器30には、その内部に通路として導入管31
と還流管32とがそれぞれ連通して接続される。
、上述の課題に鑑みてなされたものであり、以下、本発
明の第2の実施例に係る高速増殖炉について図3を参照
して説明する。なお、この高速増殖炉を説明するに当た
り、図1および図2と同一部分には同一符号を付してそ
の説明は省略する。炉心4の中央に設けられた中空筒状
の中空容器30には、その内部に通路として導入管31
と還流管32とがそれぞれ連通して接続される。
【0036】導入管31は、一端が中空容器30の上部
に開口し、他端がカバーガス空間13に連通している。 この導入管31の他端開口部31aは、原子炉の通常運
転時の液面5aの上方で、しかも液位L1からの高さH
3が最も高い位置で開口している。このため、導入管3
1は、液面5aの最大上昇時、すなわち冷却材5の最大
膨脹時にも、カバーガス空間13と中空容器30とを常
時連通する。
に開口し、他端がカバーガス空間13に連通している。 この導入管31の他端開口部31aは、原子炉の通常運
転時の液面5aの上方で、しかも液位L1からの高さH
3が最も高い位置で開口している。このため、導入管3
1は、液面5aの最大上昇時、すなわち冷却材5の最大
膨脹時にも、カバーガス空間13と中空容器30とを常
時連通する。
【0037】しかも、この導入管31は、他端開口部3
1aが図示しない高圧ガス送出源と接続可能になってお
り、高圧のカバーガス7を中空容器30に導入可能な導
入通路として構成される。
1aが図示しない高圧ガス送出源と接続可能になってお
り、高圧のカバーガス7を中空容器30に導入可能な導
入通路として構成される。
【0038】還流管32は、一端開口部32bが中空容
器30内に接続され、中空容器30の底面近傍に位置す
るとともに、他端開口部32aがカバーガス空間13に
連通し、原子炉の通常運転時の液面5aに最も近い位置
に、即ち液位L1からの高さH4が最も低い位置に開口
する。
器30内に接続され、中空容器30の底面近傍に位置す
るとともに、他端開口部32aがカバーガス空間13に
連通し、原子炉の通常運転時の液面5aに最も近い位置
に、即ち液位L1からの高さH4が最も低い位置に開口
する。
【0039】この還流管32は、原子炉の通常運転時時
、導入管31とともにカバーガス空間13と中空容器3
0とを連通し、中空容器20内にカバーガス7を導入す
る。そして、この還流管32は、冷却材5の液面上昇時
に上昇液を他端開口部32aから中空容器30内に流入
させる。
、導入管31とともにカバーガス空間13と中空容器3
0とを連通し、中空容器20内にカバーガス7を導入す
る。そして、この還流管32は、冷却材5の液面上昇時
に上昇液を他端開口部32aから中空容器30内に流入
させる。
【0040】さらに、この還流管32は、中空容器30
内に冷却材5が流入して残留した場合、導入管31から
高圧のカバーガス7が中空容器30に導入されると、中
空容器30内に残留する冷却材5を中空容器30の外部
へ排出する還流通路として構成される。次に、上記第2
の実施例に係る高速増殖炉の作用について説明する。
内に冷却材5が流入して残留した場合、導入管31から
高圧のカバーガス7が中空容器30に導入されると、中
空容器30内に残留する冷却材5を中空容器30の外部
へ排出する還流通路として構成される。次に、上記第2
の実施例に係る高速増殖炉の作用について説明する。
【0041】原子炉が通常の運転状態にある場合、冷却
材5の液面は一定の液位L1に維持されており、導入管
31および還流管32の各他端開口部31a,32aは
、この液位L1の上方に位置し、カバーガス空間13と
連通しているので、中空容器30内はカバーガス7で充
満されている。このため、炉心4内で発生した中性子は
中空容器30の内部で減速または吸収されることはない
。
材5の液面は一定の液位L1に維持されており、導入管
31および還流管32の各他端開口部31a,32aは
、この液位L1の上方に位置し、カバーガス空間13と
連通しているので、中空容器30内はカバーガス7で充
満されている。このため、炉心4内で発生した中性子は
中空容器30の内部で減速または吸収されることはない
。
【0042】ところが、原子炉の異常昇温時に制御系8
a,8bが作動しない場合、冷却材5は、異常昇温によ
り熱膨脹し液面5aが上昇する。液面5aが上昇すると
、上昇液が還流管32の他端開口部32aから中空容器
30内に流入するとともに、中空容器30内のカバーガ
ス7が、導入管31を介してカバーガス空間13に排出
される。中空容器30内部に冷却材5が流入すると、炉
心4で発生した中性子は中空容器30の内部で減速また
は吸収され、自動的に炉心4の出力が低下する。
a,8bが作動しない場合、冷却材5は、異常昇温によ
り熱膨脹し液面5aが上昇する。液面5aが上昇すると
、上昇液が還流管32の他端開口部32aから中空容器
30内に流入するとともに、中空容器30内のカバーガ
ス7が、導入管31を介してカバーガス空間13に排出
される。中空容器30内部に冷却材5が流入すると、炉
心4で発生した中性子は中空容器30の内部で減速また
は吸収され、自動的に炉心4の出力が低下する。
【0043】炉心4の出力が低下すると、冷却材5の温
度が低下し、膨脹した冷却材5は収縮を始め、冷却材5
の液面5aが降下して液位L1よりも低い液位となり、
還流管32の他端開口部32aが液面5a上に現れる。 次に、導入管31の他端開口部31aを図示しない高圧
ガス送出源に接続し、中空容器30の内部に高圧のカバ
ーガス7を圧送する。
度が低下し、膨脹した冷却材5は収縮を始め、冷却材5
の液面5aが降下して液位L1よりも低い液位となり、
還流管32の他端開口部32aが液面5a上に現れる。 次に、導入管31の他端開口部31aを図示しない高圧
ガス送出源に接続し、中空容器30の内部に高圧のカバ
ーガス7を圧送する。
【0044】加圧されたカバーガス7が中空容器30内
に導入されると、中空容器30内に残留する冷却材5は
押し出され、還流管32の一端開口部32bから他端開
口部32aを経て、中空容器30の外部へ排出され、上
部プレナム15中の冷却材5に戻される。このようにし
て、中空容器30内に残留する冷却材5を容易に排出で
き、復帰作業を迅速に行うことができる。
に導入されると、中空容器30内に残留する冷却材5は
押し出され、還流管32の一端開口部32bから他端開
口部32aを経て、中空容器30の外部へ排出され、上
部プレナム15中の冷却材5に戻される。このようにし
て、中空容器30内に残留する冷却材5を容易に排出で
き、復帰作業を迅速に行うことができる。
【0045】なお、上記両実施例では、通路としての各
管を途中で屈曲した形状としているが、これに限られる
ものではなく、中空容器とカバーガス空間とを連通する
ものであればどのような形状であってもよい。
管を途中で屈曲した形状としているが、これに限られる
ものではなく、中空容器とカバーガス空間とを連通する
ものであればどのような形状であってもよい。
【0046】また、上記両実施例では、中空容器を筒状
に形成しているが、これに限られるものではなく、冷却
材の流入時に炉心で発生する中性子を効果的に減速また
は吸収することができればどのような形状であってもよ
い。
に形成しているが、これに限られるものではなく、冷却
材の流入時に炉心で発生する中性子を効果的に減速また
は吸収することができればどのような形状であってもよ
い。
【0047】さらに、上記第2の実施例では、還流管の
一端開口部を中空容器の底面近傍に位置させているが、
これに限られるものでなく、高圧ガスの導入により中空
容器内の冷却材を外部へ排出する際、中空容器の内部に
冷却材が残留することがなければよく、還流管の一端開
口部を中空容器の底面に開口させてもよい。
一端開口部を中空容器の底面近傍に位置させているが、
これに限られるものでなく、高圧ガスの導入により中空
容器内の冷却材を外部へ排出する際、中空容器の内部に
冷却材が残留することがなければよく、還流管の一端開
口部を中空容器の底面に開口させてもよい。
【0048】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る高速
増殖炉は、炉心内に中空部を形成するとともに、一端が
この中空部と連通し、他端が冷却材の液面上に開口した
通路を設け、液面上昇時この通路を介して上昇液を中空
部に導入するようにしたので、原子炉の異常昇温時に制
御系が機能しなくても、冷却材が炉心の中空部に自動的
に導入されて炉心の出力を低下させ、炉心の損傷事故を
未然に防ぎ、事故時における固有安全性を向上させるこ
とができる。このため、原子炉容器および原子炉格納容
器に強度上および密封性上、過度の余裕を持たせる必要
がなく、原子炉発電のコストダウンを図り、経済性を向
上させることができる。
増殖炉は、炉心内に中空部を形成するとともに、一端が
この中空部と連通し、他端が冷却材の液面上に開口した
通路を設け、液面上昇時この通路を介して上昇液を中空
部に導入するようにしたので、原子炉の異常昇温時に制
御系が機能しなくても、冷却材が炉心の中空部に自動的
に導入されて炉心の出力を低下させ、炉心の損傷事故を
未然に防ぎ、事故時における固有安全性を向上させるこ
とができる。このため、原子炉容器および原子炉格納容
器に強度上および密封性上、過度の余裕を持たせる必要
がなく、原子炉発電のコストダウンを図り、経済性を向
上させることができる。
【0049】また、通路を、高圧ガスを導入可能な導入
通路と、この高圧ガスの導入により中空部内に流入した
冷却材を中空部の外部へ排出する還流通路とにより構成
したので、原子炉の非常時に炉心の中空部内に流入した
冷却材を、容易に排出することができ、通常運転への復
帰作業を迅速に行うことができる。
通路と、この高圧ガスの導入により中空部内に流入した
冷却材を中空部の外部へ排出する還流通路とにより構成
したので、原子炉の非常時に炉心の中空部内に流入した
冷却材を、容易に排出することができ、通常運転への復
帰作業を迅速に行うことができる。
【図1】本発明の第1の実施例に係る高速増殖炉を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図2】図1の高速増殖炉の液面上昇時の冷却材の流れ
を説明する縦断面図。
を説明する縦断面図。
【図3】本発明の第2の実施例に係る高速増殖炉を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図4】従来の高速増殖炉を示す縦断面図。
3 原子炉容器
4 炉心
5 冷却材
6 ルーフスラブ
7 カバーガス
13 カバーガス空間
20,30 中空容器(中空部)
21 第1の連通管(通路)
22 第2の連通管(通路)
21a,22a,31a,32a 他端開口部21b
,22b,31b,32b 一端開口部31 導入
管(導入通路) 32 還流管(還流通路)
,22b,31b,32b 一端開口部31 導入
管(導入通路) 32 還流管(還流通路)
Claims (2)
- 【請求項1】 炉心を収容した原子炉容器をルーフス
ラブにより閉塞し、この原子炉容器に充填された冷却材
の液面と上記ルーフスラブとの間隙にカバーガスを封入
した高速増殖炉において、前記炉心内に中空部を形成す
るとともに、一端がこの中空部と連通し、他端が前記冷
却材の液面上に開口した通路を設け、液面上昇時この通
路を介して上昇液を前記中空部に導入することを特徴と
する高速増殖炉。 - 【請求項2】 通路は、高圧ガスを導入可能な導入通
路と、この高圧ガスの導入により中空部内に流入した冷
却材を中空部の外部へ排出する還流通路とにより構成し
たことを特徴とする請求項1に記載の高速増殖炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3073450A JPH04309893A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3073450A JPH04309893A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 高速増殖炉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04309893A true JPH04309893A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13518578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3073450A Pending JPH04309893A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04309893A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2686444A1 (fr) * | 1992-01-18 | 1993-07-23 | Doryokuro Kakunenryo | Cóoeur de reacteur creux pour utilisation dans un reacteur rapide. |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3073450A patent/JPH04309893A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2686444A1 (fr) * | 1992-01-18 | 1993-07-23 | Doryokuro Kakunenryo | Cóoeur de reacteur creux pour utilisation dans un reacteur rapide. |
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