JPH05180968A - 小型液体金属冷却高速炉 - Google Patents
小型液体金属冷却高速炉Info
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- JPH05180968A JPH05180968A JP4018179A JP1817992A JPH05180968A JP H05180968 A JPH05180968 A JP H05180968A JP 4018179 A JP4018179 A JP 4018179A JP 1817992 A JP1817992 A JP 1817992A JP H05180968 A JPH05180968 A JP H05180968A
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡素な燃料交換設備と迅速な燃料交換を可能
とする燃料交換システムを実現する。 【構成】 一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より
出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、上部
に冷却用液体金属２９の流入口１２と排出口１５とを有
し冷却用液体金属２９が内部を通過可能なポット１に一
体型燃料集合体を収容して原子炉容器１６内に配置する
一方、前記ポット１の流入口１２と一次冷却系配管２２
とを接続可能な連結管２６を有する高圧プレナム２４を
原子炉容器１６内に備え、ポット１と一次冷却系配管２
２とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの一体型
燃料集合体３をポット１内に残留する冷却材に浸したま
まポット１ごと炉１６内より取り出し可能とし、炉１６
から燃料ピンを取出す際にも燃料ピンを冷却材に浸して
原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊熱減衰待ち時間
の大幅短縮を可能としている。
とする燃料交換システムを実現する。 【構成】 一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より
出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、上部
に冷却用液体金属２９の流入口１２と排出口１５とを有
し冷却用液体金属２９が内部を通過可能なポット１に一
体型燃料集合体を収容して原子炉容器１６内に配置する
一方、前記ポット１の流入口１２と一次冷却系配管２２
とを接続可能な連結管２６を有する高圧プレナム２４を
原子炉容器１６内に備え、ポット１と一次冷却系配管２
２とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの一体型
燃料集合体３をポット１内に残留する冷却材に浸したま
まポット１ごと炉１６内より取り出し可能とし、炉１６
から燃料ピンを取出す際にも燃料ピンを冷却材に浸して
原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊熱減衰待ち時間
の大幅短縮を可能としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小型液体金属冷却高速炉
例えば電気出力１０万ｋｗ程度以下の小型液体金属冷却
高速炉に関する。更に詳述すると、本発明は、プール型
及びループ型の小型液体金属冷却高速炉における使用済
み燃料の取出し構造の改良に関する。
例えば電気出力１０万ｋｗ程度以下の小型液体金属冷却
高速炉に関する。更に詳述すると、本発明は、プール型
及びループ型の小型液体金属冷却高速炉における使用済
み燃料の取出し構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高速炉では多数の燃料集合体によ
り炉心を構成し、約１年毎に原子炉を停止して、総数の
何分の一かに相当する燃料集合体を交換する方式を採用
している。そのため原子炉には回転プラグ、燃料交換器
および燃料出入機などの設備を備えることが一般的であ
る。
り炉心を構成し、約１年毎に原子炉を停止して、総数の
何分の一かに相当する燃料集合体を交換する方式を採用
している。そのため原子炉には回転プラグ、燃料交換器
および燃料出入機などの設備を備えることが一般的であ
る。
【０００３】また、電気出力１０万ｋｗ程度以下の小型
炉においては燃料ピンの全てをひとつの集合体にまとめ
た一体型燃料集合体を採用し、これを一度に交換する案
（特開平２−２０６７９７号公報）も考えられている。
炉においては燃料ピンの全てをひとつの集合体にまとめ
た一体型燃料集合体を採用し、これを一度に交換する案
（特開平２−２０６７９７号公報）も考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多数の
燃料集合体により炉心を構成する場合、燃料交換作業が
煩雑となり、またこれらの設備の存在は原子炉構造自体
の小型化にとって支障となっているのが現状であり、燃
料交換作業の簡略化が望まれている。
燃料集合体により炉心を構成する場合、燃料交換作業が
煩雑となり、またこれらの設備の存在は原子炉構造自体
の小型化にとって支障となっているのが現状であり、燃
料交換作業の簡略化が望まれている。
【０００５】また、一体型燃料集合体により炉心を構成
する場合には、原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊
熱の減衰待ちに約２．５年も必要とし、プラント稼動率
の大幅低下を招く欠点がある。
する場合には、原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊
熱の減衰待ちに約２．５年も必要とし、プラント稼動率
の大幅低下を招く欠点がある。
【０００６】本発明は、簡素な燃料交換設備と迅速な燃
料交換を可能とする燃料交換システムを実現できる小型
液体金属冷却高速炉を提供することを目的とする。
料交換を可能とする燃料交換システムを実現できる小型
液体金属冷却高速炉を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部
より出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、
上部に冷却用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用
液体金属が内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体
を収容して原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの
流入口と一次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する
高圧プレナムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと
前記一次冷却系配管とを切り離し可能に接続すると共に
使用済みの燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸し
たまま前記ポットごと炉内より取り出し可能とするよう
にしている。
め、本発明は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部
より出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、
上部に冷却用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用
液体金属が内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体
を収容して原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの
流入口と一次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する
高圧プレナムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと
前記一次冷却系配管とを切り離し可能に接続すると共に
使用済みの燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸し
たまま前記ポットごと炉内より取り出し可能とするよう
にしている。
【０００８】
【作用】したがって、一次冷却系の冷却用液体金属は連
結管を介してポットの流入口からポット内に流入し、ポ
ット内を通過する間に一体型燃料を冷却する。そして、
燃料交換時には、ポットを高圧プレナムの連結管から切
り離して持ち上げることによって、一体型燃料をポット
ごと炉外へ取出す。このとき、ポット内には流入口の下
まで冷却用液体金属が残留しているため、使用済み燃料
は冷却材に浸されたまま炉内より取出される。
結管を介してポットの流入口からポット内に流入し、ポ
ット内を通過する間に一体型燃料を冷却する。そして、
燃料交換時には、ポットを高圧プレナムの連結管から切
り離して持ち上げることによって、一体型燃料をポット
ごと炉外へ取出す。このとき、ポット内には流入口の下
まで冷却用液体金属が残留しているため、使用済み燃料
は冷却材に浸されたまま炉内より取出される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１０】図２に本発明の小型液体金属冷却高速炉に
用いられるポットと一体型燃料集合体の一例を示す。本
発明において、一体型燃料集合体３は、ポット１に収容
されてから原子炉容器１６内に設置される。
用いられるポットと一体型燃料集合体の一例を示す。本
発明において、一体型燃料集合体３は、ポット１に収容
されてから原子炉容器１６内に設置される。
【００１１】ポット１は、少なくとも２重壁に構成され
た有底筒状体で炉心槽２を形成する内壁と外壁との間で
冷却用液体金属（以下冷却材という）例えばナトリウム
２９を底部に導くための下降流路１３を形成している。
このポット１は例えばオーステナイト系ステンレス鋼な
どでつくられている。
た有底筒状体で炉心槽２を形成する内壁と外壁との間で
冷却用液体金属（以下冷却材という）例えばナトリウム
２９を底部に導くための下降流路１３を形成している。
このポット１は例えばオーステナイト系ステンレス鋼な
どでつくられている。
【００１２】また、炉心槽２を構成する内壁の更に内側
には、必要に応じて冷却材２９の流量を配分するための
隔壁１０が設けられている。この流量配分用隔壁１０
は、炉心槽２内を内側領域２i と外側領域２o とに仕切
って各領域２i ，２o 毎に冷却材の流量を配分するため
ものである。本実施例の場合、図３に示すように、炉心
槽２を構成するポット１の内壁が更に内側に折返されて
いる先端部分３５に燃料ピン支持板３６を載置し、これ
に一体型燃料集合体３を構成する多数の燃料ピン４，
４，…，４が固定されかつ隔壁１０が載置されている。
折返し部分３５には冷却材２９を外側領域２o に導入す
るための流入孔３７が適宜数設けられている。
には、必要に応じて冷却材２９の流量を配分するための
隔壁１０が設けられている。この流量配分用隔壁１０
は、炉心槽２内を内側領域２i と外側領域２o とに仕切
って各領域２i ，２o 毎に冷却材の流量を配分するため
ものである。本実施例の場合、図３に示すように、炉心
槽２を構成するポット１の内壁が更に内側に折返されて
いる先端部分３５に燃料ピン支持板３６を載置し、これ
に一体型燃料集合体３を構成する多数の燃料ピン４，
４，…，４が固定されかつ隔壁１０が載置されている。
折返し部分３５には冷却材２９を外側領域２o に導入す
るための流入孔３７が適宜数設けられている。
【００１３】燃料ピン４，４，…，４は燃料ピン支持板
３６に対し締付けナット等の締付け手段を以ってあるい
はフランジによる係合手段やその他の固定手段を以って
固定されている。燃料ピン支持板３６は炉心槽２の内側
に形成されている段付き部３８に嵌合され、この段付き
部３８によって上下方向には拘束されるが、径方向には
隙間を設けて熱膨張し得るように支持されている。ま
た、燃料ピン支持板３６には燃料ピン４，４，…，４の
間に冷却材２９を流入させるための孔４０が開けられて
いる。一方、隔壁１０は燃料ピン支持板３６あるいはグ
リッド３９の上に載置されて炉心槽２内を仕切り、ポッ
ト１の底部に導入された冷却材２９を分配して流し得る
ように設けられている。この隔壁１０は軸方向に分割さ
れたある程度の長さを有する複数の円筒から構成され、
燃料ピン４，４，…，４同士の間隔を一定に保つグリッ
ド３９によって保持されている。したがって、燃料ピン
支持板３６とグリッド３９との間並びにグリッド３９と
その上部のグリッド３９との間に隔壁１０を継足すこと
によって炉心槽２内を全域において内側領域２i と外側
領域２o とに仕切るようにしている。
３６に対し締付けナット等の締付け手段を以ってあるい
はフランジによる係合手段やその他の固定手段を以って
固定されている。燃料ピン支持板３６は炉心槽２の内側
に形成されている段付き部３８に嵌合され、この段付き
部３８によって上下方向には拘束されるが、径方向には
隙間を設けて熱膨張し得るように支持されている。ま
た、燃料ピン支持板３６には燃料ピン４，４，…，４の
間に冷却材２９を流入させるための孔４０が開けられて
いる。一方、隔壁１０は燃料ピン支持板３６あるいはグ
リッド３９の上に載置されて炉心槽２内を仕切り、ポッ
ト１の底部に導入された冷却材２９を分配して流し得る
ように設けられている。この隔壁１０は軸方向に分割さ
れたある程度の長さを有する複数の円筒から構成され、
燃料ピン４，４，…，４同士の間隔を一定に保つグリッ
ド３９によって保持されている。したがって、燃料ピン
支持板３６とグリッド３９との間並びにグリッド３９と
その上部のグリッド３９との間に隔壁１０を継足すこと
によって炉心槽２内を全域において内側領域２i と外側
領域２o とに仕切るようにしている。
【００１４】グリッド３９は炉心槽２に形成された余裕
のある大きめの段付き部４２によって半径方向及び軸方
向の熱膨張を許容し得るように支持されている。このグ
リッド３９にも燃料ピン支持板３６と同様に冷却材２９
を通過させるための孔４０が多数設けられている。ま
た、グリッド３９には隔壁１０を支持するための環状溝
４１がその下面あるいは上面若しくは双方に設けられ、
隔壁１０が冷却材２９によって移動しないように支持さ
れている。尚、グリッド３９と隔壁１０の継目で内側領
域２i から外側領域２o への冷却材２９の漏れが起り得
るが、それはさほど重要な問題とはならない。
のある大きめの段付き部４２によって半径方向及び軸方
向の熱膨張を許容し得るように支持されている。このグ
リッド３９にも燃料ピン支持板３６と同様に冷却材２９
を通過させるための孔４０が多数設けられている。ま
た、グリッド３９には隔壁１０を支持するための環状溝
４１がその下面あるいは上面若しくは双方に設けられ、
隔壁１０が冷却材２９によって移動しないように支持さ
れている。尚、グリッド３９と隔壁１０の継目で内側領
域２i から外側領域２o への冷却材２９の漏れが起り得
るが、それはさほど重要な問題とはならない。
【００１５】また、ポット１の上端には燃料交換のため
のハンドリング・ヘッド部１１が設けられている。この
ハンドリング・ヘッド１１は、燃料交換の際にグリッパ
の爪を内側から引掛けるための係合部例えばフランジで
ある。冷却材はポット上部の冷却材流入孔１２より入
り、下降流路１３を経て底部で反転し、一体型燃料集合
体３の中を通過してからポット上端の排出口１５から排
出される。整流コーン１４は冷却材の反転を容易にする
ために設けられた突起である。
のハンドリング・ヘッド部１１が設けられている。この
ハンドリング・ヘッド１１は、燃料交換の際にグリッパ
の爪を内側から引掛けるための係合部例えばフランジで
ある。冷却材はポット上部の冷却材流入孔１２より入
り、下降流路１３を経て底部で反転し、一体型燃料集合
体３の中を通過してからポット上端の排出口１５から排
出される。整流コーン１４は冷却材の反転を容易にする
ために設けられた突起である。
【００１６】一体型燃料集合体３は、例えば電気出力５
万ｋｗの原子炉の場合、約５，０００本の燃料ピン４よ
り構成される。図中には説明の簡略のため１本の燃料ピ
ン４のみを示した。燃料ピン４は、特に詳細に図示して
いないが、通常、被覆管内に燃料等を収容して端栓や中
間栓等で密封することによって、燃料５、軸ブランケッ
ト６、ガスプレナム７、遮蔽体８，８などの領域をピン
（被覆管）内に設けていることが一般的である。これら
の燃料ピン４は、通常必要な段数のグリッド３９，３
９，…，３９によって相互に拘束され、かつ炉心槽２に
固定される。一体型燃料集合体３の中央部にはポイズン
ロッドを挿入するためのポイズン・ロッド領域９が形成
されている。この他に必要に応じて一体型燃料集合体３
の内部に制御領域を設けることが可能である。例えば、
図５に示すように、燃料ピン４，４，…，４の一部を削
除して制御棒案内管４５を設け、その中に制御棒４６を
差し込めるようにすることができる。
万ｋｗの原子炉の場合、約５，０００本の燃料ピン４よ
り構成される。図中には説明の簡略のため１本の燃料ピ
ン４のみを示した。燃料ピン４は、特に詳細に図示して
いないが、通常、被覆管内に燃料等を収容して端栓や中
間栓等で密封することによって、燃料５、軸ブランケッ
ト６、ガスプレナム７、遮蔽体８，８などの領域をピン
（被覆管）内に設けていることが一般的である。これら
の燃料ピン４は、通常必要な段数のグリッド３９，３
９，…，３９によって相互に拘束され、かつ炉心槽２に
固定される。一体型燃料集合体３の中央部にはポイズン
ロッドを挿入するためのポイズン・ロッド領域９が形成
されている。この他に必要に応じて一体型燃料集合体３
の内部に制御領域を設けることが可能である。例えば、
図５に示すように、燃料ピン４，４，…，４の一部を削
除して制御棒案内管４５を設け、その中に制御棒４６を
差し込めるようにすることができる。
【００１７】図１に本発明の小型液体金属冷却高速炉の
一実施例としてプール型原子炉構造の一例を示す。この
プール型原子炉は従来の同タイプの原子炉と同様に、原
子炉容器１６、遮蔽プラグ１７、炉心上部機構１８、炉
心支持構造１９、炉内中性子遮蔽体２０、一次主循環ポ
ンプ２２，中間熱交換器（または蒸気発生器）２３など
から主に構成される。原子炉容器１６にはポット１の冷
却材流入口１２に接続される連結管２６を有する高圧プ
レナム２４を備えている。高圧プレナム２４はポット１
の冷却材流入口１２の周囲を囲繞する筒２８と、一次主
循環ポンプ２２の吐出口の周囲を囲繞する筒４３と、中
間熱交換器２３を囲繞する筒４４及び低温プレナム領域
と高温プレナム領域とを区画する隔壁２１とによって構
成され、各筒部２８，４３，４４の相手側部材と嵌合す
る部分にはシール部材２７がそれぞれ設けられている。
一次主循環ポンプ２１及び一体型燃料集合体３を収容す
るポット１は、図７に示すような高圧プレナム２４の筒
部２８と筒部４３とに挿入される。隔壁２１は、内側の
フランジ部分を炉内中性子遮蔽体２０に連結して炉内を
高温プレナム領域と低温プレナム領域とに区画してい
る。これによって、一次主循環ポンプ２２を出た冷却材
（例えば液体ナトリウム）２９は高圧プレナム２４の連
結管２６を経てポット１の冷却材流入口１２に供給され
る。ポット１内の燃料ピン４，４，…，４の間を通過し
て高温となった冷却材２９は中間熱交換器２３（または
蒸気発生器）を経て一次主循環ポンプ２２に戻る。炉内
中性子遮蔽体２０の領域には必要に応じて、制御棒（ま
たは回転式反射体）２５を設置可能である。
一実施例としてプール型原子炉構造の一例を示す。この
プール型原子炉は従来の同タイプの原子炉と同様に、原
子炉容器１６、遮蔽プラグ１７、炉心上部機構１８、炉
心支持構造１９、炉内中性子遮蔽体２０、一次主循環ポ
ンプ２２，中間熱交換器（または蒸気発生器）２３など
から主に構成される。原子炉容器１６にはポット１の冷
却材流入口１２に接続される連結管２６を有する高圧プ
レナム２４を備えている。高圧プレナム２４はポット１
の冷却材流入口１２の周囲を囲繞する筒２８と、一次主
循環ポンプ２２の吐出口の周囲を囲繞する筒４３と、中
間熱交換器２３を囲繞する筒４４及び低温プレナム領域
と高温プレナム領域とを区画する隔壁２１とによって構
成され、各筒部２８，４３，４４の相手側部材と嵌合す
る部分にはシール部材２７がそれぞれ設けられている。
一次主循環ポンプ２１及び一体型燃料集合体３を収容す
るポット１は、図７に示すような高圧プレナム２４の筒
部２８と筒部４３とに挿入される。隔壁２１は、内側の
フランジ部分を炉内中性子遮蔽体２０に連結して炉内を
高温プレナム領域と低温プレナム領域とに区画してい
る。これによって、一次主循環ポンプ２２を出た冷却材
（例えば液体ナトリウム）２９は高圧プレナム２４の連
結管２６を経てポット１の冷却材流入口１２に供給され
る。ポット１内の燃料ピン４，４，…，４の間を通過し
て高温となった冷却材２９は中間熱交換器２３（または
蒸気発生器）を経て一次主循環ポンプ２２に戻る。炉内
中性子遮蔽体２０の領域には必要に応じて、制御棒（ま
たは回転式反射体）２５を設置可能である。
【００１８】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図９に更に本発明の他の実施例をループ型
原子炉構造について示す。このループ型原子炉にあって
は冷却材２９が入口配管３０から高圧プレナム２４の連
結管２６を経てポット１の冷却材流入口１２に供給され
る。そして、ポット１を出た冷却材２９は出口配管３１
から流出する。この場合、ポット１の構造は同じなので
説明を省略する。また、高圧プレナム２４は、低温プレ
ナム領域と高温プレナム領域とを区画する隔壁２１と、
ポット１の冷却材流入口１２付近を囲繞する筒部２８
と、この筒部２８と一次冷却系の配管３０とを連結する
連結管２６とから構成されている。筒部２８とポット１
とはシール材２７によって密閉されている。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図９に更に本発明の他の実施例をループ型
原子炉構造について示す。このループ型原子炉にあって
は冷却材２９が入口配管３０から高圧プレナム２４の連
結管２６を経てポット１の冷却材流入口１２に供給され
る。そして、ポット１を出た冷却材２９は出口配管３１
から流出する。この場合、ポット１の構造は同じなので
説明を省略する。また、高圧プレナム２４は、低温プレ
ナム領域と高温プレナム領域とを区画する隔壁２１と、
ポット１の冷却材流入口１２付近を囲繞する筒部２８
と、この筒部２８と一次冷却系の配管３０とを連結する
連結管２６とから構成されている。筒部２８とポット１
とはシール材２７によって密閉されている。
【００１９】また、図６に示すように、高圧プレナム２
４とポット１との接続構造は上述の実施例のものに特に
限定されず、ポット１と一次冷却系配管例えば一次主循
環ポンプ２２や入口配管３０とを接続する連結管２６と
の間のシールとしては、ベローズ５０のようなものを用
いても良い。このベローズ５０は例えばステンレス鋼な
どからなる金属ベローズのようなもので成形されてい
る。
４とポット１との接続構造は上述の実施例のものに特に
限定されず、ポット１と一次冷却系配管例えば一次主循
環ポンプ２２や入口配管３０とを接続する連結管２６と
の間のシールとしては、ベローズ５０のようなものを用
いても良い。このベローズ５０は例えばステンレス鋼な
どからなる金属ベローズのようなもので成形されてい
る。
【００２０】更に、高圧プレナム２４とポット１との間
のシール構造は、図８に示すようなシール５５を採用し
ても良い。このシール５５はポット１を囲繞する高圧プ
レナム２４側の筒２８の内周面にΩ型のステンレス鋼な
どからなるシール５５を接着等によって固着されてい
る。勿論、高圧プレナム２４と他の部材例えば一次主循
環ポンプ２２の吐出孔の周囲を囲繞する筒４３あるいは
中間熱交換器の周囲を囲繞する筒４４との間のシールに
もこのようなシール構造を採用することができる。
のシール構造は、図８に示すようなシール５５を採用し
ても良い。このシール５５はポット１を囲繞する高圧プ
レナム２４側の筒２８の内周面にΩ型のステンレス鋼な
どからなるシール５５を接着等によって固着されてい
る。勿論、高圧プレナム２４と他の部材例えば一次主循
環ポンプ２２の吐出孔の周囲を囲繞する筒４３あるいは
中間熱交換器の周囲を囲繞する筒４４との間のシールに
もこのようなシール構造を採用することができる。
【００２１】以上のように構成された原子炉では次のよ
うにして使用済み燃料が取出される。尚、図１０及び図
１１に示す使用済み燃料の取り出し方法は図１に示すプ
ール型原子炉の場合を例に挙げて示している。
うにして使用済み燃料が取出される。尚、図１０及び図
１１に示す使用済み燃料の取り出し方法は図１に示すプ
ール型原子炉の場合を例に挙げて示している。
【００２２】まず、使用済み燃料の取り出しの際には、
予め一体型燃料集合体（炉心）３内のポイズンロッド領
域９にポイズン・ロッド３２を挿入して臨界に対する安
全性を確保する（図１０の（Ａ）参照）。次に炉心上部
機構１７を引き抜く（図１０の（Ｂ）参照）。次いで、
ポット１に専用のグリッパ３３を取付けてポット１を引
き抜き（図１１の（Ａ）参照）、炉上部に待機している
強制冷却機能付きのナトリウム・キャスク３４に収容し
て搬出する（図１１の（Ｂ）参照）。
予め一体型燃料集合体（炉心）３内のポイズンロッド領
域９にポイズン・ロッド３２を挿入して臨界に対する安
全性を確保する（図１０の（Ａ）参照）。次に炉心上部
機構１７を引き抜く（図１０の（Ｂ）参照）。次いで、
ポット１に専用のグリッパ３３を取付けてポット１を引
き抜き（図１１の（Ａ）参照）、炉上部に待機している
強制冷却機能付きのナトリウム・キャスク３４に収容し
て搬出する（図１１の（Ｂ）参照）。
【００２３】燃料交換の際のポット１内の冷却材液位Ｌ
は冷却材流入口１２の下端レベルで保持されるため、燃
料ピン４の健全性が保証される。原子炉停止から２週間
後の崩壊熱を想定し、燃料交換時の一次冷却材温度を２
００℃とすると、炉内から取り出されて１時間経過後の
ポット１内のナトリウム温度は３７０℃程度、燃料ピン
４の局所最高温度は４５０℃程度である。実際には炉１
６内から取り出されたポット１内の一体型燃料集合体３
は、直ちにナトリウム・キャスク３４に収容されるた
め、燃料ピン４はより低い温度に保持される。
は冷却材流入口１２の下端レベルで保持されるため、燃
料ピン４の健全性が保証される。原子炉停止から２週間
後の崩壊熱を想定し、燃料交換時の一次冷却材温度を２
００℃とすると、炉内から取り出されて１時間経過後の
ポット１内のナトリウム温度は３７０℃程度、燃料ピン
４の局所最高温度は４５０℃程度である。実際には炉１
６内から取り出されたポット１内の一体型燃料集合体３
は、直ちにナトリウム・キャスク３４に収容されるた
め、燃料ピン４はより低い温度に保持される。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より出しい
れする方式の液体金属冷却高速炉において、上部に冷却
用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用液体金属が
内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体を収容して
原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの流入口と一
次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する高圧プレナ
ムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと前記一次冷
却系配管とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの
燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸したまま前記
ポットごと炉内より取り出し可能とするようにしたの
で、炉から燃料ピンを取出す際にも、燃料ピンは冷却材
に浸されており、原子炉停止から燃料交換開始までの崩
壊熱減衰待ち時間の大幅短縮によってプラント稼動率が
向上する。また、燃料交換時間の短縮も図れる。更に、
原子炉構造及び燃料取扱い系の小型化・簡素化によって
経済性が向上する。
は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より出しい
れする方式の液体金属冷却高速炉において、上部に冷却
用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用液体金属が
内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体を収容して
原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの流入口と一
次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する高圧プレナ
ムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと前記一次冷
却系配管とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの
燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸したまま前記
ポットごと炉内より取り出し可能とするようにしたの
で、炉から燃料ピンを取出す際にも、燃料ピンは冷却材
に浸されており、原子炉停止から燃料交換開始までの崩
壊熱減衰待ち時間の大幅短縮によってプラント稼動率が
向上する。また、燃料交換時間の短縮も図れる。更に、
原子炉構造及び燃料取扱い系の小型化・簡素化によって
経済性が向上する。
【００２５】例えば、原子炉構造および燃料取扱系は表
１に示すように、同じ電気出力を得る場合にも小型化・
簡素化が可能となる。因みにこれは電気出力５万ｋｗの
原子炉の場合について試算したものである。
１に示すように、同じ電気出力を得る場合にも小型化・
簡素化が可能となる。因みにこれは電気出力５万ｋｗの
原子炉の場合について試算したものである。
【００２６】
【表１】 更に崩壊熱減衰待ち時間および燃料交換時間については
表２に示すように短縮化できる。
表２に示すように短縮化できる。
【００２７】
【表２】
【図１】本発明をプール型原子炉に適用した一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明の小型液体金属冷却高速炉に用いるポッ
トとそれに収容される一体型燃料集合体の一例を示す説
明図である。
トとそれに収容される一体型燃料集合体の一例を示す説
明図である。
【図３】図２のポットの底部部分の拡大断面図である。
【図４】図２のポットと燃料ピンおよびグリッドとの関
係を上から見て示す拡大断面図である。
係を上から見て示す拡大断面図である。
【図５】本発明の小型液体金属冷却高速炉において制御
棒の他の配置例を示す説明図である。
棒の他の配置例を示す説明図である。
【図６】高圧プレナムとポットとのシール構造の他の実
施例を示す概略説明図である。
施例を示す概略説明図である。
【図７】高圧プレナムの概略構造の一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図８】高圧プレナムとポットとのシール構造の更に他
の実施例を示す概略説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
はVIII-VIII 線断面図である。
の実施例を示す概略説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
はVIII-VIII 線断面図である。
【図９】本発明をループ型原子炉に適用した一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の小型液体金属冷
却高速炉における使用済み燃料の取り出し方法の手順の
一例を示す説明図である。
却高速炉における使用済み燃料の取り出し方法の手順の
一例を示す説明図である。
【図１１】図１０の燃料取り出しの続きの手順を示す説
明図である。
明図である。
１ ポット ３ 一体型燃料集合体 １２ 冷却材流入口 １５ 冷却材排出口 １６ 原子炉容器 １７ 遮蔽プラグ ２２ 一次冷却系配管たる一次主循環ポンプ ２４ 高圧プレナム ２６ 連結管 ２９ 冷却材たる冷却用液体金属 ３０ 一次冷却系配管たる入口配管
Claims (2)
- 【請求項１】 一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部
より出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、
上部に冷却用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用
液体金属が内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体
を収容して原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの
流入口と一次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する
高圧プレナムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと
前記一次冷却系配管とを切り離し可能に接続すると共に
使用済みの燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸し
たまま前記ポットごと炉内より取り出し可能とすること
を特徴とする小型液体金属冷却高速炉。 - 【請求項２】 前記高圧プレナムの前記ポットと対向す
る部分にはシールを備えたことを特徴とする請求項１記
載の小型液体金属冷却高速炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018179A JPH0713662B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018179A JPH0713662B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180968A true JPH05180968A (ja) | 1993-07-23 |
| JPH0713662B2 JPH0713662B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=11964393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4018179A Expired - Fee Related JPH0713662B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713662B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030037651A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체 |
| JP2013520657A (ja) * | 2010-02-22 | 2013-06-06 | アドバンスト・リアクター・コンセプツ・エルエルシー | 長い燃料交換間隔を有する小型の高速中性子スペクトル原子力発電所 |
| CN107622803A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-23 | 中国科学技术大学 | 一种可有效提升池式铅冷快堆安全性的冷池流道 |
| US10424415B2 (en) | 2014-04-14 | 2019-09-24 | Advanced Reactor Concepts LLC | Ceramic nuclear fuel dispersed in a metallic alloy matrix |
-
1992
- 1992-01-06 JP JP4018179A patent/JPH0713662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030037651A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체 |
| US9640283B2 (en) | 2010-01-29 | 2017-05-02 | Advanced Reactor Concepts LLC | Small, fast neutron spectrum nuclear power plant with a long refueling interval |
| JP2013520657A (ja) * | 2010-02-22 | 2013-06-06 | アドバンスト・リアクター・コンセプツ・エルエルシー | 長い燃料交換間隔を有する小型の高速中性子スペクトル原子力発電所 |
| US10424415B2 (en) | 2014-04-14 | 2019-09-24 | Advanced Reactor Concepts LLC | Ceramic nuclear fuel dispersed in a metallic alloy matrix |
| CN107622803A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-23 | 中国科学技术大学 | 一种可有效提升池式铅冷快堆安全性的冷池流道 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713662B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
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