JPH06235783A - 高速増殖炉 - Google Patents

高速増殖炉

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JPH06235783A
JPH06235783A JP5022289A JP2228993A JPH06235783A JP H06235783 A JPH06235783 A JP H06235783A JP 5022289 A JP5022289 A JP 5022289A JP 2228993 A JP2228993 A JP 2228993A JP H06235783 A JPH06235783 A JP H06235783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
reactor
core
fast breeder
control rod
Prior art date
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Pending
Application number
JP5022289A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shimizu
博 清水
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5022289A priority Critical patent/JPH06235783A/ja
Publication of JPH06235783A publication Critical patent/JPH06235783A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転プラグを使用しないで、原子炉容器に上部
蓋を固定化して原子炉上部機構を簡素化する。 【構成】炉心1を炉心槽2に収納した原子炉容器3の上
端開口部に上部蓋7を固定する。この上部蓋7に制御棒
駆動機構5、燃料交換機8および燃料出入れポート10等
の原子炉上部機器を取り付ける。燃料出入れポート10は
炉心槽2の最外部に設けた燃料中継槽9の軸線上に一致
するように設ける。制御棒駆動機構5の下部には炉心上
部機構6が設けられ、燃料交換機8には可変アーム11と
グリッパ装置12が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転プラグを使用しない
で固定式の上部蓋を使用した液体金属ナトリウム冷却高
速増殖炉に関する。
【0002】
【従来の技術】高速増殖炉はウランとプルトニウムの混
合酸化物の燃料を使用し、Pu239を核分裂させると
ともに、生れ出た余剰の高速中性子を周囲のU238に
吸収させ、燃やす量よりも多くのプルトニウムを作り出
すことから、今後のエネルギー源として大きな期待がか
けられている。
【0003】高速増殖炉の炉心で発生した熱は炉心を循
環する一次ナトリウムによって取り出され、中間熱交換
器へと運ばれる。中間熱交換器において一次ナトリウム
の熱は二次ナトリウムに伝達され、蒸気発生器によって
蒸気を発生する。この蒸気がタービン発電機を動かし発
電を行う。高速増殖炉には機器配置の違いからループ型
とタンク型の2型式がある。
【0004】液体金属ナトリウム冷却型高速増殖炉の原
子炉上部構造は、原子炉容器の上端開口部を閉塞する上
部蓋に炉心中心から偏心した小回転プラグおよび大回転
プラグを設置し、その小回転プラグ上に炉心上部機構を
設置し、また、大回転プラグ上に燃料交換機を設置して
いる。
【0005】炉心上部機構には制御棒駆動機構が据え付
けられ、原子炉運転中は炉心から制御棒を出入れして出
力制御を行う。燃料交換時は回転プラグを回転して炉心
上部から炉心上部機構を移動させ、燃料交換機で炉心の
燃料を交換する。
【0006】このように従来技術による原子炉上部構造
では、燃料交換のために炉心上部機構を炉心上部から退
避させ、燃料交換機を炉心の各燃料位置に移動するた
め、巨大な回転プラグを設けていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】燃料交換機と炉心上部
機構を載せて回転する回転プラグは放射線遮蔽や断熱構
造も含めると重量は数百トンに達する。回転駆動により
必要となる多数の機器設備(歯車、駆動装置、軸受、回
転部気密装置、回転部ケーブル処理装置など)により原
子炉上部は極めて複雑な構造となっている。設計、製
作、据付、組立、試験、検査に多大な労力を要してい
る。
【0008】このように、従来の高速増殖炉は回転プラ
グを使用して燃料交換を行っているため、原子炉上部に
占めるスペースが大きくなり、結果として原子炉容器の
大型化を招く課題がある。
【0009】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、回転プラグを廃止することによって原子炉上
部構造を簡素にし、設計、製作、据付等が容易で、安価
な原子炉容器の上部蓋を有する高速増殖炉を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は原子炉容器内に
炉心および冷却材ナトリウムを内包し、前記原子炉容器
の上端開口部を閉塞する上部蓋に核反応を制御する制御
棒を駆動する制御棒駆動装置等を支持・案内する炉心上
部機構を搭載してなる高速増殖炉において、前記炉心の
直上部に設置されている炉心上部機構を燃料交換に支障
のない範囲まで引き上げる昇降装置と、前記炉心の中心
位置に回転中心を有する伸縮自在なアーム機構と、この
アーム機構の先端に燃料取扱いグリッパ機構を有し任意
の位置の燃料交換が可能な燃料交換機と、前記炉心の燃
料中継槽と、この燃料中継槽に移設された燃料を炉外に
取り出す燃料出入機とを具備したことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明は従来偏心した回転中心を持つ回転プラ
グの回転により水平面上の移動により炉心上部から炉心
上部機構を退避させ、燃料交換機を位置決めしてきたも
のを、燃料交換時に、炉心上部機構を昇降式として燃料
交換に支障のない範囲まで炉内上方に引き上げ固定す
る。
【0012】そして、炉心中心に回転中心を持ち回転自
在で、燃料交換のためにグリッパ装置を持つ伸縮自在な
可変アームを持つ燃料交換機によって任意の位置の燃料
要素を炉内に設置した燃料中継槽に移設する。その後、
燃料中継槽上部の固定蓋上に設置した燃料出入機によっ
て炉外へ燃料を取り出す。
【0013】燃料の出入れのための案内筒は常設としな
いで、燃料出入機自身の伸縮ガイド機構により位置決め
する。このようにすることで回転プラグを不要とし、固
定蓋のみの原子炉上部構造を有している。
【0014】
【実施例】図1から図3を参照しながら本発明に係る高
速増殖炉の一実施例を説明する。図1は本発明の基本構
造で、原子炉運転時の状態を概略的に示しており、図2
は燃料交換時を、図3は燃料取り出し時の状態をそれぞ
れ示している。
【0015】すなわち、図1において炉心1を収納する
炉心槽2が原子炉容器3内に設置され、原子炉容器3内
は冷却材ナトリウム4で満たされている。原子炉容器3
の上端開口部には固定用上部蓋7が設置され閉塞してい
る。
【0016】上部蓋7には制御棒駆動機構5が設置さ
れ、炉心1の直上部まで延在する制御棒駆動機構5や炉
心の出口計装等を案内する炉心上部機構6を搭載すると
ともに、炉心1の中心位置中心軸を持つように燃料交換
機8も搭載支持している。
【0017】また、炉心槽2の最外部には燃料中継槽9
が設置され、この燃料中継槽9と軸線上の同心位置の上
部蓋7には燃料出入れのための燃料出入れポート10が設
けられている。
【0018】次に図2により燃料交換時の作用を説明す
る。図2は炉内での燃料の移送方法を示したもので、ま
ず、燃料交換に先立ち、案内筒14で原子炉容器3内との
シールを形成し、炉心上部機構6を燃料交換に支障のな
い位置にまで上昇させ固定する。
【0019】その後、燃料交換機8に内蔵した燃料要素
を把み、炉心1から引き抜き収納するグリッパ装置12に
支持し、伸縮自在の可変アーム11を所定の位置に伸ば
し、所定の燃料要素をグリッパ装置12に収納した後、燃
料交換機8全体をaで示すように動かせ、燃料中継槽9
の方向に向け、可変アーム11を燃料中継槽9まで伸ば
し、燃料中継槽9に燃料要素を収納する。このようにし
て、全ての炉心1の構成要素を燃料中継槽9に移送でき
ることになる。
【0020】次に図3により燃料中継槽9から炉外へ燃
料を取り出す方法を説明する。炉内燃料中継槽9に移送
された燃料要素は、燃料出入れポート10上に設置した燃
料出入機13からテレスコープ案内筒15の先端に取り付け
られたグリッパ16を炉内に挿入して燃料中継槽9内の燃
料要素を把み、引き上げ、燃料出入機13内に収納され
る。テレスコープ案内筒15は燃料交換機のグリッパ装置
12が炉内中継槽9の上部にアクセスする時には、上部に
折りたたまれ収納されるため、干渉することはない。
【0021】燃料出入機13に収納された燃料要素は、燃
料出入機13ごと別途設置される貯蔵設備に移送される。
新燃料はこの逆の手順で炉心1内の所定の位置に設置さ
れる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば従来の燃料交換機や制御
棒駆動機構を搭載して回転する回転プラグが不要とな
り、回転に必要な多数の機器設備(歯車、駆動装置、軸
受、回転部気密装置、回転部ケーブル処置装置など)が
不要となる。この結果、構造は極めて簡略化され、設
計、製作・据付組立・試験装置が簡素になる。また、原
子炉上部に配置する機器が小型となり、結果的に原子炉
容器の直径を小さくすることが可能となるため安価な高
速増殖炉を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高速増殖炉の一実施例を概略的に
示す縦断面図。
【図2】図1において、燃料交換時の作用を概略的に示
す縦断面図。
【図3】図1において、燃料中継槽から炉外へ燃料を取
り出す状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
1…炉心、2…炉心槽、3…原子炉容器、4…冷却材ナ
トリウム、5…制御棒駆動機構、6…炉心上部機構、7
…上部蓋、8…燃料交換機、9…燃料中継槽、10…燃料
出入れポート、11…可変アーム、12…グリッパ装置、13
…燃料出入機、14…案内筒、15…テレスコープ案内筒、
16…グリッパ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉容器内に炉心および冷却材ナトリ
    ウムを内包し、前記原子炉容器の上端開口部を閉塞する
    上部蓋に核反応を制御する制御棒を駆動する制御棒駆動
    装置等を支持・案内する炉心上部機構を搭載してなる高
    速増殖炉において、前記炉心の直上部に設置されている
    炉心上部機構を燃料交換に支障のない範囲まで引き上げ
    る昇降装置と、前記炉心の中心位置に回転中心を有する
    伸縮自在なアーム機構と、このアーム機構の先端に燃料
    取扱いグリッパ機構を有し任意の位置の燃料交換が可能
    な燃料交換機と、前記炉心の燃料中継槽と、この燃料中
    継槽に移設された燃料を炉外に取り出す燃料出入機とを
    具備したことを特徴とする高速増殖炉。
JP5022289A 1993-02-10 1993-02-10 高速増殖炉 Pending JPH06235783A (ja)

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JP5022289A JPH06235783A (ja) 1993-02-10 1993-02-10 高速増殖炉

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JP5022289A JPH06235783A (ja) 1993-02-10 1993-02-10 高速増殖炉

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JPH06235783A true JPH06235783A (ja) 1994-08-23

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ID=12078593

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JP5022289A Pending JPH06235783A (ja) 1993-02-10 1993-02-10 高速増殖炉

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111540491A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 中国核动力研究设计院 一种棒状燃料源项释放特性研究实验装置及其使用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111540491A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 中国核动力研究设计院 一种棒状燃料源项释放特性研究实验装置及其使用方法
CN111540491B (zh) * 2020-05-14 2022-04-01 中国核动力研究设计院 一种棒状燃料源项释放特性研究实验装置及其使用方法

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