JPH0666983A - 自然循環用流体ダイオードを有する強制循環原子炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強制循環原子炉においてポンプ停止時の自然
循環流を増大し、炉心の安定性を改良する。 【構成】 ポンプデッキ（１４４）と炉心入口プレナム
（１４０）の間の冷却流体帰還路中に可動部品のない流
体ダイオード（２０２）を設ける。流体ダイオードは下
流方向への流れ（４０４）を比較的自由に通すことがで
きるが、上流方向への流れ（４０８）に対してはかなり
の抵抗を生じる。ポンプ（１４６）が停止した場合に
は、流体ダイオードは自然循環を増大するように作用
し、炉心の安定性を増強する。ポンプが動作している場
合には、流体ダイオードは逆流を阻止するように作用
し、ポンプの効率の損失を最小にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エネルギ発生システム
に関し、更に詳しくは、強制循環二相原子炉に関する。
本発明の主目的は、強制循環沸騰水型原子炉（ＦＣＢＷ
Ｒ）においてポンプが停止している場合の炉心の中性子
パワー安定性（core neutron power stability）を増大
することにある。

【０００２】

【従来の技術】原子炉は炉心における核分裂の副産物と
して熱を発生し、一般に液体伝達媒体を使用して、この
熱を炉心から取り出す。二相原子炉においては、炉心の
熱は液体伝達媒体を気化させる。蒸気圧力の形のこのエ
ネルギは他の場所で使用するために原子炉から移し易
い。優勢な形式の二相原子炉は沸騰水型原子炉（ＢＷ
Ｒ）である。従って、ＢＷＲに関する次の説明の多くは
他の二相原子炉にも容易に使用され得る。

【０００３】ＢＷＲにおいて、炉心の核分裂によって発
生した熱は水を沸騰させ、蒸気を発生するために使用す
ることができる。気化されることなく炉心を通過した水
は原子炉容器内を再循環され、炉心を通る連続した水の
流れを形成する。発生した蒸気は水から分離され、エネ
ルギを発生するために原子炉容器から移される。例え
ば、蒸気はタービンを駆動するために使用され、タービ
ンはまた発電機を駆動して電気を発生するために使用さ
れる。この過程において、蒸気は凝縮し、給水として容
器に戻される。凝縮液は内部を再循環する水と一緒にさ
れて、熱伝達を補助し続ける。

【０００４】ＢＷＲは原子炉容器内で水を再循環するの
に使用される手段によって識別される。強制循環沸騰水
型原子炉（ＦＣＢＷＢＲ）は主にポンプに依存して、水
を再循環路に沿って駆動している。自然循環沸騰水型原
子炉（ＮＣＢＷＲ）は主に降水管（downcomer ）と炉心
の上の蒸気柱の間の密度の差によって発生する駆動力に
依存している。ＮＣＢＷＢＲは簡単であるという利点を
有する。しかしながら、それらの固有の低いポンプ容量
は原子炉の出力を制限している。従って、最も大きな容
量のＢＷＲはすべてＦＣＢＷＲである。ＦＣＢＷＲとＮ
ＣＢＷＲとの間の区別にも関わらず、ＦＣＢＷＲはポン
プが停止した場合に崩壊熱を炉心から除去し得るように
自然循環を利用するように設計することが好ましい。

【０００５】ＮＣＢＷＲにおいては、炉心から上昇する
水は垂直に案内され、蒸気−水分離を促進し、炉心上の
比較的低い密度の蒸気／水ヘッドを支持する。水は原子
炉容器とチムニイ（chimney ）と炉心の間の環状降水管
を下方に再循環する。降水管内の水は炉心およびチムニ
イ領域における蒸気と水の混合物よりも密度が大きい。
密度における差は炉心およびチムニイを通る上方への循
環および降水管を通る下方への循環を強制する。

【０００６】自然循環は部分的に出力を制限するが、こ
れは循環速度が限られているので、水が炉心を流れる時
間が蒸気に変換されるのに最適な時間よりも長くなるか
らである。過度の沸騰の結果、炉心に大量の蒸気が発生
する。この大量の蒸気は炉心の安定性に悪影響を与える
が、これは核分裂速度の安定性崩壊比（stability-deca
y ratio ）が単相圧力降下に対する二相圧力降下の比に
依存しているからである。ＮＣＢＷＲにおいては、この
問題は炉心によって発生する熱の量、従って原子炉の出
力を制限することによって処理される。

【０００７】一方、ＦＣＢＷＲは典型的には自然循環の
みを使用して得られる出力を超えるように設計されてい
る。最大容量で動作しているＦＣＢＷＲにおいて全ポン
プ出力障害が生じた場合には、過度の沸騰および炉心の
不安定性が発生する。全ポンプ出力障害が生じる可能性
を最小にするために、いくつかの独立したポンプが設け
られている。

【０００８】冗長ポンプ動作によって得られる安全性の
レベルにも関わらず、ＦＣＢＷＲにおいて自然循環によ
るスループットすなわち流量を増大することはそれでも
なお価値があることである。自然循環は能動部品に依存
していないので安定性のバックアップとして特に魅力的
である。従って、自然循環における改良はＦＣＢＷＲに
おいて非常に望ましいことである。

【０００９】従来、ＦＣＢＷＲにおける自然循環を増大
するためバイパス弁を使用するものがある。この弁はポ
ンプがポンプ動作を停止した場合に自動的に開くように
設計され、これにより流水断面積を増大し、自然循環を
増強している。弁はポンプが動作している間は自動的に
閉じて、弁を通る逆流を阻止している。このバイパス弁
は信頼性の問題を生じる可動部品を有している。

【００１０】

【発明の目的】本発明の目的は、可動部品を必要とする
ことなく、ＦＣＢＷＲに対してバイパス弁が有している
利点を提供することにある。

【００１１】

【発明の概要】本発明は、ポンプが動作していないとき
に自然循環を促進するようにＦＣＢＷＲに使用される。
このために、ＦＣＢＷＲは原子炉炉心の上に浮力ヘッド
を支持するチムニイを有している。ポンプは流体循環路
の境界の両側に圧力差を発生する。本発明は境界を通る
開口部を有し、チムニイによって支持された浮力ヘッド
によって引き起こされる自然循環を増強する。本発明に
よれば、これらの開口部はポンプが動作しているときに
境界を横切る逆流を抑制する流体ダイオードで構成され
る。本発明の典型的な実施においては、チムニイ機能は
適当に設計された蒸気分離器によって達成され、循環路
の境界はポンプデッキである。

【００１２】流体ダイオードは、可動部品がなく、かつ
完全に封止しないことを除いて、逆止め弁と同様に機能
する。典型的には、流体ダイオードは「下流方向」への
流れを比較的妨害しない開口部を有している。しかしな
がら、「上流方向」への流れは開口部を横切るように方
向転換し、別の上流方向への流れと共に乱流を生じさせ
る。この乱流は開口部を通る上流方向への流れを抑制す
る。

【００１３】流体ダイオードの１つのタイプは１組の入
れ子式になっている円筒体を有している。各円筒体は半
径方向内向きおよび下流方向に延在している方向転換器
を有している。方向転換器は実質的な乱流を生じさせる
ことなく下流方向への流れを中心の開口部に案内する。
上流方向への流れは円筒体の相互間に捕捉され、開口部
を横切るように半径方向内向きに方向転換される。この
開口部内への横断流が別の上流方向への流れと混合し
て、乱流を引き起こし、上流方向への流れを制限する。

【００１４】本発明においては、比較的小さい抵抗をも
って発生する下流方向への流れは自然循環の流れであ
る。ポンプ動作の間に引き起こされる逆流は一層大きな
抵抗に合う上流方向の流れである。流体ダイオードは下
流方向への流れを許容するが、上流方向への流れを防止
する逆止め弁の作用に似ている。流体ダイオードは完全
に封止しないので、その有効性は１００％ではない。し
かしながら、上流方向への逆流に対する抵抗が自然循環
の間の下流方向への流れにおける抵抗の少なくとも２倍
である場合には、基本的な利点は達成される。

【００１５】本発明の主な利点は１）例えば弁がポンプ
トリップに応じて開放しなければならないときに閉位置
にくっついて動けなくなるように意図した通り動かなく
なったり、２）疲労によって破損し、場合によっては原
子炉の他の部品に悪影響を及ぼすような可動部品の欠点
を生じることなく、ポンプが停止した場合に炉心の中性
子力安定性が増強されることである。増強された自然循
環は炉心における単相圧力降下に対する二相圧力降下の
比を低減するので安定性が改良される。また、これは核
分裂速度の安定性崩壊比を改良するとともに、炉心中性
子パワー安定性を改良する。

【００１６】流体ダイオードが可動部品を有していない
ので、信頼性を増大することができる。本発明は既存の
ＦＣＢＷＲと両立し得るので、大きな再設計を必要とし
ない。本発明はアクティブフィードバックシステムに依
存することなくポンプ電源の障害に自動的に応答するこ
とができる。従って、本発明は強制再循環の低下に対し
て信頼性をもって有効に応答することができる。本発明
のこれらおよび他の特徴および利点は添付図面を参照し
た次の説明から明らかである。

【００１７】

【実施例の記載】本発明によれば、ＦＣＢＷＲシステム
１００は図１に示すように原子炉圧力容器１０２および
その内部構成要素を有している。熱はＦＣＢＷＲ１００
の炉心１０４内で発生し、この炉心は核分裂性物質から
なる燃料束１０６を有している。炉心１０４を通って上
方に循環する水は少なくとも部分的に蒸気に変換され
る。蒸気分離組立体１０８は蒸気を水から分離し、水は
流体帰還路を通って再循環される。蒸気分離組立体１０
８は駆動ヘッドを支持して容器１０２内の水の自然循環
を促進するチムニイとして作用する。残った水は蒸気乾
燥器１１０によって蒸気から除去される。それから、蒸
気は容器ヘッド１１４近くの蒸気出口１１２を通って原
子炉から出る。

【００１８】炉心１０４で発生する熱の量は制御ブレー
ド１１６を挿入したり、引っ込めることによっておよび
炉心の流れを変えることによって調整される。制御ブレ
ード１１６は炉心１０４内に挿入される程度により、炉
心１０４内に熱を発生する連鎖反応を促進するのに利用
できる中性子を吸収する。炉心１０４の下側の制御棒案
内管１１８は制御ブレード１１６の挿入したり引っ込め
る動作における垂直方向の動作を維持する。流体圧式制
御棒駆動装置１２０は制御ブレード１１６の挿入動作お
よび引っ込める動作を実行する。制御棒駆動ハウジング
１２２が容器１０２の底部ヘッド１２４を通って延在
し、ここでハウジングがスタブ管１２６に溶接され、こ
れはまた容器の底部ヘッド１２４に溶接されている。燃
料束１０６は炉心１０４の基部に設けられている炉心支
持プレート１３０上に取り付けられている燃料支持キャ
スティング１２８によって下側から支持されている。燃
料束１０６が炉心１０４内を下がる場合にトップガイド
１３２は燃料束１０６を一列に揃えるように補助する。
容器１０２はコンクリートの台座１３４上に取り付けら
れている。

【００１９】容器１０２内の再循環路は、炉心１０４を
通って上昇し、分離器組立体１０８の直立管１３６を通
って上に進み、分離器組立体１０８の蒸気分離器１３７
を通って上方、外側、それから下方に進み、降水管１３
８に向かって半径方向外向きに進み、降水管１３８を通
って下降し、炉心入口プレナム１４０を通って半径方向
内向きに進み、炉心１０４に戻るようになっている。

【００２０】降水管１３８の半径方向の内壁を画定する
ようにシュラウド１４２が炉心１０４を取り囲み、炉心
１０４を通って上昇する蒸気／水の混合物から降水管１
３８を通って下方に流れる流体を分離している。シュラ
ウド１４２は炉心１０４の下側まで延在し、降水管１３
８と炉心入口プレナム１４０の間に境界を形成してい
る。シュラウド１４２は１０個の電気ポンプ１４６（１
個のみが示されているが、６ないし１０個が一般的であ
る）が取り付けられているポンプデッキ１４４まで下方
に延在している。強制循環の間、降水管１３８から炉心
入口プレナム１４０までの主流路はポンプ１４６の環状
吸込口を通っている。シュラウド１４２はシュラウド支
持部１４８によって支持されている。

【００２１】本発明によれば、降水管１３８と炉心入口
プレナム１４０の間の流れ断面積は、強制循環が停止し
た場合、流体ダイオード２０２（図２には１つが示され
ている）を通る自然循環によって増大する。各流体ダイ
オード２０２は（円筒体２０４ａ、２０４ｂおよび２０
４ｃとして示されている）半径方向に入れ子になってい
る円筒体２０４を有し、この円筒体は内向きに朝顔形に
伸びて、図２、図３および図４に示すように方向転換器
２０６（方向転換器２０６ａ、２０６ｂおよび２０６ｃ
を含む）を定めている。各方向転換器２０６は図２に示
すように円筒体の周囲から円筒体の中心に向かって増大
する楕円形の曲率半径を有している。リブ支持部２０８
が図２に示すように円筒体２０４相互間に一定の間隔を
設けて、円筒体２０４を支持している。１０個の流体ダ
イオード２０２が、（図３に示すように）それぞれ対の
隣接するポンプ１４６の間に設けられ、溶接部２１０に
よってポンプデッキ１４４に取り付けられている。

【００２２】ポンプ１４６が動作していない場合には、
冷却液は図４において矢印４０２で示すようにポンプ１
４６を通って下流に流れる。この自然循環流は降水管１
３８と蒸気分離組立体１０８のチムニイ作用の間の差の
圧力によって駆動される。しかしながら、ポンプ１４６
の流れ断面積は限られているので、ポンプは限られた自
然循環しか行えない。ポンプデッキ１４４を通る自然循
環の全体の流れ断面積は流体ダイオード２０２によって
増大させられ、この流体ダイオードの各々は図２、図３
および図４に示すようにそれぞれ中央開口部２１２を有
している。各流体ダイオード２０２において、方向転換
器２０６は流れの矢印４０４で示すように自然循環を各
開口部２１２に集中させる。方向転換器２０６は自然循
環の流れに対する抵抗を最小にするために自然循環の流
れに対する乱流を最小にするために構成されている。

【００２３】動作時には、ポンプは流れの矢印４０６で
示すように水をポンプデッキ１４４を通して強制的に流
す。この強制的な流れはポンプデッキ１４４の両側に正
の圧力差を形成する。すなわち、デッキ１４４の下流に
おける流体の圧力がデッキ１４４の上流における流体の
圧力よりも大きくなる。この正の圧力差は図４に示すよ
うに流体ダイオードの開口部２１２に向かう逆流４０８
を引き起こす。この逆流４０８は制限されてない場合に
は好ましくないことに強制循環の正味の効率を低減す
る。しかしながら、この逆流の大部分は流れの矢印４１
０によって示すように円筒体２０４の相互間に捕捉さ
れ、それから流れの矢印４１２で示すように方向転換器
２０６によって半径方向内向きおよび下流方向に方向転
換させられる。この方向転換された逆流は渦流４１４を
発生するとともに開口部２１４を横切る横断流４１６を
発生する。渦流４１４および横断流４１６は混合して、
逆流４０８と干渉し、逆流４０８を阻止する乱流を生じ
る。従って、流体ダイオード２０２を通る正味の逆流４
１８は、流体ダイオード２０２による非対称作用がない
場合に開口部２１２を通るものと比較して実質的に低減
する。

【００２４】容器の壁１０２とシュラウド１４２との間
の距離は２６インチである。方向転換器２０６は中心の
開口部２１２が６インチの一定の直径を有するように延
在し、１０個の流体ダイオード２０２は所望の量の増大
した自然循環流を通過させる。図５に示すように、ポン
プデッキ１４４の上から流体ダイオード２０２を見た場
合、外側円筒体２０４ａの最も上側の方向転換器２０６
ａのみが見える。下側から見た場合には、図６に示すよ
うに円筒体２０４の同心円構造がはっきり見える。ま
た、図６にはリブ支持部２０８も示されている。

【００２５】図７に示すように、本発明の方法７００
は、ポンプ１４６が動作しているか否かに依存して条件
分岐ステップ７０１を有している。ポンプが動作してい
ない場合には、ステップ７１１において流体は最小の抵
抗で流体ダイオード２０２を通って下流に流れ、自然循
環を増大することができる。ポンプ１４６が動作してい
る場合には、ステップ７２１において流体ダイオード２
０２を通る逆流は半径方向および下流方向に方向転換さ
れ、横断流４１６を発生する。ステップ７２２において
渦流４１４および横断流４１６は逆流４０８と混合し
て、乱流を生じ、それに付随して逆流に対する抵抗を生
じる。

【００２６】本技術分野に専門知識を有する者は他の実
施例が考えられることを理解することができる。流れの
要件および実際に使用される流体ダイオードの数に従っ
て異なる流体ダイオードの直径を使用することができ
る。中心の通路すなわち開口部２１２の直径は一定であ
る必要はない。別の流体ダイオードとしては徐々に逆流
通路を狭くするように構成された方向転換器を有するも
のである。他の設計の流体ダイオードを使用することも
できる。特に、縦属接続ダイオード、テスラ(Tesla) ダ
イオード、スクロールダイオード、運動量流体ダイオー
ド、渦巻ダイオードおよび渦巻増幅器が考えられる。例
えば、Ｂ．Ｅ．Ａ．ジェイコブズ(Jacobs)およびＰ．
Ｊ．ベイカー(Baker) の論文「縦属接続ダイオード(The
Cascade Diode) 」、第３回クランフィールド流体会議
紀要(Proceedings of The Third Cranfield Fluidics C
onference)、文献Ｎｏ．Ｋ５、英国流体力学研究協会、
クランフィールド、ベッドフォード、英国(British Hyd
rromechanics Research Association, Cranfield, Bedf
ord, United Kingdom)、１９６８年、ｐｐ．６３−８
２；また、Ｅ．シャー(Sher)の論文「安定状態における
スクロールダイオードの特性の論理的および実験的研究
(Theoretical and Experimental Study of the Scroll
Diode Characteristics and Steady Conditions)」、流
体制御ジャーナル(The Journal of Fluid Control),
Ｖｏｌ．１２、Ｎｏ．４、デブリッジ出版社(Debridge
Publishing Co.) 、カパチノ、カリフォルニア州(Cuper
tino, California) 、１９８０年１２月、ｐｐ．５７−
７０；またさらに、Ｎ．シレッド(Syled) およびＪ．
Ｒ．チッペッツ(Tippetts)の論文「高利得アクティブダ
イオード−−逆流渦巻増幅器(A High Gain Active Diod
e--the Reserve Flow Vortex Amplifier) 」、第６回ク
ランフィールド流体会議紀要(Proceedings of the Sixt
hCranfield Fluidics Conference)、文献Ｎｏ．Ｊ４、
英国流体力学研究協会(British Hydromechanics Resear
ch Association) 、クランフィールド、ベッドフォー
ド、英国(Cranfield，Bedford, United Kingdom)１９７
４年、ｐｐ．５５−６７；ならびにフランクＷ．ポール
(Frank W.Paul)の論文「運動量流体ダイオードの流体メ
カニックス(Fluid Mechanics of the Momentum Fluelic
Diode) 」、流体に関する１９６８年１１月のＩＦＡＣ
シンポジウムの紀要(Proceedings of the November,196
8,IFAC Symposium on Fluidics) 、文献Ａ１、ピータ
プレグリナス社(Peter Pregrinus Ltd) 、ロンドン、１
９６９年、ｐｐ．１−１５を参照されたい。一般に、一
方の方向においては低いインピーダンス（抵抗）を有
し、他方の方向においては高いインピーダンス（抵抗）
を有する非対称な流れを可能にする手段を使用して、本
発明に従って自然循環を増強することができる。

【００２７】図示した沸騰水型原子炉は内部電気ポンプ
を有しているが、本発明はジェットポンプを使用した原
子炉にも同様に適用できる。説明した実施例は沸騰水型
原子炉について行われているが、本発明はまた自然循環
によって制限された再循環が可能である他の強制循環原
子炉にも適用できる。沸騰水型原子炉以外の二相原子炉
は自然循環用の浮力ヘッドとして作用し得る気相を有し
ているのでこのような原子炉も考慮することができる。
上述した実施例に対するこれらおよび他の変更および変
形も本発明によって考えられ、本発明の範囲は特許請求
の範囲によって限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による強制循環沸騰水型原子炉の部分切
取り斜視図である。

【図２】本発明による流体ダイオード構造の１つのタイ
プを示す図１の原子炉の一部の断面図である。

【図３】本発明による内部ポンプおよび流体ダイオード
を使用した図１の原子炉の一部の斜視図である。

【図４】図１の原子炉のポンプおよび流体ダイオードを
通る流体の流れを示す断面図であり、点線で示す流れの
矢印は自然循環の流れを表し、実線で示す流れの矢印は
強制循環の間の流れを示している。

【図５】図３のポンプおよび流体ダイオードの上側平面
図である。

【図６】図５のポンプおよび流体ダイオードの底部平面
図であり、特にダイオードの円筒形部分の間のリブ支持
部を示している。

【図７】本発明によって実施される方法のフローチャー
トである。

【符号の説明】

１００ ＦＣＢＷＲシステム１０２ 圧力容器 １０４ 炉心 １０６ 燃料束 １０８ 蒸気分離器 １１０ 蒸気乾燥器 １３８ 降水管 １４０ 炉心入口プレナム １４２ シュラウド １４４ ポンプデッキ １４６ ポンプ ２０２ 流体ダイオード ２０４ 円筒体 ２０６ 方向転換器 ２１２ 開口部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉容器（１０２）と、 前記容器内に配設された原子炉炉心（１０４）であっ
   て、該炉心の下側に炉心入口プレナム（１４０）を画定
   している原子炉炉心（１０４）と、 前記炉心の上に配設され、内部に蒸気／水柱を支持する
   ように前記炉心から上方に出る流体をほぼ垂直な経路に
   沿って案内するチムニイ手段（１０８）と、 前記チムニイ手段から出る流体を前記炉心入口プレナム
   に再循環し、上流方向および下流方向を定めている流体
   帰還路と、 前記流体帰還路に沿って前記下流方向に流体を駆動する
   ために前記流体帰還路の境界（１４４）の両側の圧力差
   を増大するように制御し得るポンプ手段（１４６）と、 前記境界を横切る流体の流れを非対称的に抑制し、流体
   を前記下流方向へは前記境界を横切って比較的自由に通
   過させ、前記上流方向への前記境界を横切る流体の流れ
   を抑制する流体ダイオード手段（２０２）とを有し、 前記ポンプ手段が動作していない場合には、前記流体ダ
   イオード手段は前記境界を横切る自然循環の流れ（４０
   ４）を抑制せずに通し、前記ポンプ手段が動作している
   場合には、前記流体ダイオード手段は前記境界を横切る
   逆流（４０８）を抑制する強制循環二相原子炉。
2. 【請求項２】 前記流体ダイオード手段（２０２）によ
   る前記上流方向における流れ抵抗が前記流体ダイオード
   手段による前記下流方向における流れ抵抗の少なくとも
   ２倍である請求項１記載の原子炉。
3. 【請求項３】 前記流体ダイオード手段（２０２）は可
   動部品を有していない請求項１記載の原子炉。
4. 【請求項４】 前記ポンプ手段（１４６）が動作してい
   る場合、前記流体ダイオード手段は乱流を形成すること
   によって前記逆流（４０８）を抑制するように構成され
   ている請求項１記載の原子炉。
5. 【請求項５】 円筒形の容器壁部を有する原子炉圧力容
   器（１０２）と、 熱を発生する放射性炉心（１０４）であって、該炉心は
   前記原子炉圧力容器内に配設され、前記容器内および前
   記炉心の下側に炉心入口プレナム（１４０）を画定して
   いる放射性炉心（１０４）と、 蒸気／水柱を支持するチムニイ手段（１０８）と、 垂直にかつ少なくとも部分的に前記炉心の垂直方向に沿
   って前記炉心の下側レベルまで延在している円筒形シュ
   ラウド（１４２）であって、該シュラウドは降水管（１
   ３８）の半径方向内側の境界を画定し、前記容器壁部は
   前記降水管の半径方向外側の境界を画定している円筒形
   シュラウド（１４２）と、 前記容器内に配設された内部部品を有する再循環ポンプ
   手段（１４６）であって、該ポンプ手段は前記降水管か
   ら前記炉心入口プレナムに圧力差を形成し、該圧力差は
   前記ポンプ手段が動作しているとき正である再循環ポン
   プ手段（１４６）と、 前記降水管の基部に設けられているポンプデッキ（１４
   ４）であって、前記ポンプの内部部品は前記デッキ上に
   取り付けられ、前記デッキおよび前記シュラウドは前記
   炉心入口プレナムと前記降水管の間に降水管／プレナム
   境界を定めているポンプデッキ（１４４）と、 流体の流れを非対称的に制限し、前記ポンプデッキに取
   り付けられている流体ダイオード手段（２０２）であっ
   て、流体を前記ポンプデッキを通して前記下流方向に比
   較的自由に通過させ、前記ポンプデッキを通る前記上流
   方向への流体の流れを制限する流体ダイオード手段（２
   ０２）とを有し、 前記ポンプ手段が動作していない場合、前記流体ダイオ
   ード手段は前記ポンプデッキを通る自然循環の流れ（４
   ０４）を抑制せずに通し、前記ポンプ手段が動作してい
   る場合、前記流体ダイオード手段は前記ポンプデッキを
   通る逆流（４０８）を抑制する強制循環沸騰水型原子
   炉。
6. 【請求項６】 前記流体ダイオード手段（２０２）は複
   数の半径方向に入れ子になっている円筒体（２０４）を
   有し、該円筒体は流体を下流方向および半径方向内向き
   に方向転換する方向転換手段（２０６）をそれぞれ有
   し、 流体が下流方向に流れる場合には、前記方向転換手段は
   比較的乱流を生じさせないことにより、下流方向の流れ
   （４０４）を抑制せず、 流体が上流方向に流れる場合には、前記方向転換手段は
   比較的多くの乱流を生じさせることにより、逆流（４０
   ８）を抑制するように作用する請求項５記載の原子炉。
7. 【請求項７】 強制循環二相原子炉における炉心の安定
   性を改良する方法であって、 前記強制循環原子炉のポンプ手段が動作していない場合
   には、自然循環の流れが前記ポンプ手段をバイパスして
   開口部（２０２）を通るようにし（７１１）、 前記ポンプ手段が動作している場合には、前記開口部を
   通る逆流（４０８）を制限する（７２１、７２２）ステ
   ップを有する前記方法。
8. 【請求項８】 前記逆流を制限する前記ステップは、前
   記開口部を横切る乱流（７２２）を発生するステップを
   有する請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 冷却液を再循環路に沿った圧力差境界を
   横切って下流方向に強制するポンプ（１４６）を有する
   強制循環二相原子炉における炉心の安定性を改良する方
   法であって、 前記強制循環原子炉のポンプが動作していない場合、自
   然循環の流れに対する抵抗が比較的小さくなるように前
   記再循環路の境界の開口部（２０２）を通して自然循環
   の流れを下流方向に流し（７１１）、 前記ポンプが動作して、冷却液を強制的に前記境界を横
   切って下流方向に駆動することにより、前記開口部に逆
   流（４０８）が生じるようになった場合、前記逆流の一
   部を方向転換して、前記開口部（７１２）を横切る横断
   流（４１６）を形成し、前記横断流を前記逆流と混合し
   て、前記逆流に対する抵抗を比較的大きくする乱流を生
   じさせるステップを有している前記方法。