JPH07140282A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPH07140282A JPH07140282A JP5148862A JP14886293A JPH07140282A JP H07140282 A JPH07140282 A JP H07140282A JP 5148862 A JP5148862 A JP 5148862A JP 14886293 A JP14886293 A JP 14886293A JP H07140282 A JPH07140282 A JP H07140282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel assembly
- assembly
- temperature
- handling head
- slit
- 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.)
- Pending
Links
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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】燃料集合体は液体金属を冷却材とする高速増殖
炉の炉心を構成し、ハンドリングヘッドの上端部で、ハ
ンドリングヘッド内面から外面にかけてスリットを設け
た。 【効果】炉心上部の冷却材の温度揺らぎを抑制でき熱衝
撃が緩和されることになるので、炉心上部機構の特定部
位に対する疲労を緩和できる。
炉の炉心を構成し、ハンドリングヘッドの上端部で、ハ
ンドリングヘッド内面から外面にかけてスリットを設け
た。 【効果】炉心上部の冷却材の温度揺らぎを抑制でき熱衝
撃が緩和されることになるので、炉心上部機構の特定部
位に対する疲労を緩和できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速増殖炉の燃料集合
体に関する。
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高速増殖炉の燃料集合体１を図６
をもとに説明する。燃料集合体１の下端には複数個の冷
却材流入口２を有した入口ノズル３が装着され、上端に
はハンドリングヘッド４が装着されている。燃料集合体
１内には燃料棒５が、螺旋状に巻きつけられたワイヤ６
を介し、燃料集合体１内下部に水平に装着された支持板
７により配置されている。
をもとに説明する。燃料集合体１の下端には複数個の冷
却材流入口２を有した入口ノズル３が装着され、上端に
はハンドリングヘッド４が装着されている。燃料集合体
１内には燃料棒５が、螺旋状に巻きつけられたワイヤ６
を介し、燃料集合体１内下部に水平に装着された支持板
７により配置されている。
【０００３】冷却材は入口ノズル３の冷却材流入口２よ
り流入し、燃料棒５の間の流路８を除熱しながら通って
ハンドリングヘッド４に到り、燃料集合体１上部へと流
出する。燃料集合体１から流出する冷却材は、燃料棒５
の発熱量が大きいために高温になっている。これに対
し、例えば、制御棒集合体１５又はブランケット燃料集
合体のような発熱量が比較的小さい集合体から流出する
冷却材は、燃料集合体１から流出する冷却材に比べ低温
となる。ブランケット燃料集合体は核分裂性のウラン２
３５が０.３％ 以下の減損ウランを使用しているため、
プルトニウムの生成が少ない使用の初期には入口ノズル
３からハンドリングヘッド４にいたる間の温度上昇は小
さく、入口ノズル３における温度と近い温度でハンドリ
ングヘッド４からブランケット燃料集合体の上方へ流出
する。この低温度の冷却材はブランケット燃料集合体が
装荷された原子炉の冷却材の出口温度を低下させ、原子
炉の熱特性を悪くする。
り流入し、燃料棒５の間の流路８を除熱しながら通って
ハンドリングヘッド４に到り、燃料集合体１上部へと流
出する。燃料集合体１から流出する冷却材は、燃料棒５
の発熱量が大きいために高温になっている。これに対
し、例えば、制御棒集合体１５又はブランケット燃料集
合体のような発熱量が比較的小さい集合体から流出する
冷却材は、燃料集合体１から流出する冷却材に比べ低温
となる。ブランケット燃料集合体は核分裂性のウラン２
３５が０.３％ 以下の減損ウランを使用しているため、
プルトニウムの生成が少ない使用の初期には入口ノズル
３からハンドリングヘッド４にいたる間の温度上昇は小
さく、入口ノズル３における温度と近い温度でハンドリ
ングヘッド４からブランケット燃料集合体の上方へ流出
する。この低温度の冷却材はブランケット燃料集合体が
装荷された原子炉の冷却材の出口温度を低下させ、原子
炉の熱特性を悪くする。
【０００４】炉心上部ではこれらの高温と低温の冷却材
が混合しながら上部構造物９の方へ上昇していく。上部
構造物９は炉心監視のための各種計装機構の支持機能、
および冷却材の整流機能等を有している。整流装置は制
御棒駆動機構用案内管１１と、その周りに格子上に配置
された格子板１３に支持される整流筒１２等からなる
が、このような上部構造物９の高温と低温の冷却材にさ
らされる表面付近では熱衝撃を受けることになり、疲労
損傷が大きくなる。特に制御棒駆動機構用案内管１１と
格子板１３の結合部は熱衝撃による疲労損傷が大きくな
る。このため耐熱合金で上部構造物９表面を覆う方法も
あるが原子炉内での使用実績がなく、製作・加工も難か
しいためコストも高くなる。
が混合しながら上部構造物９の方へ上昇していく。上部
構造物９は炉心監視のための各種計装機構の支持機能、
および冷却材の整流機能等を有している。整流装置は制
御棒駆動機構用案内管１１と、その周りに格子上に配置
された格子板１３に支持される整流筒１２等からなる
が、このような上部構造物９の高温と低温の冷却材にさ
らされる表面付近では熱衝撃を受けることになり、疲労
損傷が大きくなる。特に制御棒駆動機構用案内管１１と
格子板１３の結合部は熱衝撃による疲労損傷が大きくな
る。このため耐熱合金で上部構造物９表面を覆う方法も
あるが原子炉内での使用実績がなく、製作・加工も難か
しいためコストも高くなる。
【０００５】この問題点を解決するために、特願昭63−
109392号明細書に記載の燃料集合体１のラッパ管１０に
周方向に分布して孔を設けた構造のものが知られてお
り、孔付近で高温と低温の冷却材の混合が開始される。
109392号明細書に記載の燃料集合体１のラッパ管１０に
周方向に分布して孔を設けた構造のものが知られてお
り、孔付近で高温と低温の冷却材の混合が開始される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、燃料集合体と制御棒集合体の流れが主流路から分岐
して途中で混合する状態となり大流量を有する燃料集合
体の流体の一部が、小流量の制御棒集合体等に流れ込む
可能性があり、好ましくない。
て、燃料集合体と制御棒集合体の流れが主流路から分岐
して途中で混合する状態となり大流量を有する燃料集合
体の流体の一部が、小流量の制御棒集合体等に流れ込む
可能性があり、好ましくない。
【０００７】本発明の目的は、高温と低温の冷却材の混
合領域を下方に拡大して熱衝撃を緩和する燃料集合体を
提供することにある。
合領域を下方に拡大して熱衝撃を緩和する燃料集合体を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料集合体は液
体金属を冷却材とする高速増殖炉の炉心を構成するもの
であり、ハンドリングヘッドの上端部で、ハンドリング
ヘッド内面から外面にかけてスリットを設けたものであ
る。
体金属を冷却材とする高速増殖炉の炉心を構成するもの
であり、ハンドリングヘッドの上端部で、ハンドリング
ヘッド内面から外面にかけてスリットを設けたものであ
る。
【０００９】
【作用】上記構成の本発明の燃料集合体を使用した炉心
上部の特定部位では、隣接して流出する低温の冷却材と
の混合領域が下方に拡大し、炉心上部の冷却材の温度ゆ
らぎが抑制される。そのため炉心の上部構造物に対する
疲労損傷が緩和されることになる。
上部の特定部位では、隣接して流出する低温の冷却材と
の混合領域が下方に拡大し、炉心上部の冷却材の温度ゆ
らぎが抑制される。そのため炉心の上部構造物に対する
疲労損傷が緩和されることになる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明により構成した燃料集合体１の
縦断面図であり、図２は本発明により構成した燃料集合
体１のハンドリングヘッド４における横断面図である。
ここでハンドリングヘッド４の上端部において、ハンド
リングヘッド内面から外面にかけてスリットを設けてい
る。燃料集合体１には入口ノズル３の冷却材流入口２よ
り冷却材が流入し、燃料棒５の間の流路８を通ってハン
ドリングヘッド４に到り燃料集合体１の上部へ流出す
る。燃料集合体１から流出する冷却材は、燃料棒５の発
熱量が大きいため高温になっている。これに対し、例え
ば、制御棒集合体１５やブランケット燃料集合体のよう
な発熱量が小さい集合体から流出する冷却材は、燃料集
合体１から流出する冷却材に比べて低温となる。炉心上
部ではこれらの高温と低温の冷却材が混合しながら上部
構造物９の方へ上昇していく。図３は従来から用いられ
ている燃料集合体１から流出する高温の冷却材と隣接す
る集合体から流出する低温の冷却材が炉心上部で混合す
る状態を模式的に示した図であり、図４は本発明による
燃料集合体１から流出する高温と低温の冷却材が混合す
る状態を示した図である。図４で燃料集合体１のハンド
リングヘッド４の上端部に設けられたスリット１４は、
その開口部が隣接する制御棒集合体１５の方向を向くよ
うに設置されている。両図中で右下に向かう斜線を施し
た区域Ａは高温の冷却材が流出する領域を示し、左下に
向かう斜線を施した区域Ｂは低温の冷却材が流出する領
域を示し、点の区域Ｃは高温と低温の冷却材が混合して
いる領域を示す。区域Ｃ内の下の部分では高温と低温の
冷却材どうしが乱流状態で揺らいでいるが、上に流れる
に従って温度が均一化して来る。図３に示すように従来
から用いられている燃料集合体１では高温と低温の冷却
材が充分に混合されてなく、上部構造物９の冷却材にさ
らされる表面付近では厳しい熱衝撃を受けることにな
る。本発明による燃料集合体１を用いると、ハンドリン
グヘッド４の上端部に設けられたスリット１４に沿って
冷却材の一部が流出するため、図４に示すように区域Ｃ
の領域が集合体の直上まで拡大して混合が充分に行わ
れ、制御棒駆動機構用案内管１１と格子板１３の結合部
の表面付近では熱衝撃が緩和されることになる。
縦断面図であり、図２は本発明により構成した燃料集合
体１のハンドリングヘッド４における横断面図である。
ここでハンドリングヘッド４の上端部において、ハンド
リングヘッド内面から外面にかけてスリットを設けてい
る。燃料集合体１には入口ノズル３の冷却材流入口２よ
り冷却材が流入し、燃料棒５の間の流路８を通ってハン
ドリングヘッド４に到り燃料集合体１の上部へ流出す
る。燃料集合体１から流出する冷却材は、燃料棒５の発
熱量が大きいため高温になっている。これに対し、例え
ば、制御棒集合体１５やブランケット燃料集合体のよう
な発熱量が小さい集合体から流出する冷却材は、燃料集
合体１から流出する冷却材に比べて低温となる。炉心上
部ではこれらの高温と低温の冷却材が混合しながら上部
構造物９の方へ上昇していく。図３は従来から用いられ
ている燃料集合体１から流出する高温の冷却材と隣接す
る集合体から流出する低温の冷却材が炉心上部で混合す
る状態を模式的に示した図であり、図４は本発明による
燃料集合体１から流出する高温と低温の冷却材が混合す
る状態を示した図である。図４で燃料集合体１のハンド
リングヘッド４の上端部に設けられたスリット１４は、
その開口部が隣接する制御棒集合体１５の方向を向くよ
うに設置されている。両図中で右下に向かう斜線を施し
た区域Ａは高温の冷却材が流出する領域を示し、左下に
向かう斜線を施した区域Ｂは低温の冷却材が流出する領
域を示し、点の区域Ｃは高温と低温の冷却材が混合して
いる領域を示す。区域Ｃ内の下の部分では高温と低温の
冷却材どうしが乱流状態で揺らいでいるが、上に流れる
に従って温度が均一化して来る。図３に示すように従来
から用いられている燃料集合体１では高温と低温の冷却
材が充分に混合されてなく、上部構造物９の冷却材にさ
らされる表面付近では厳しい熱衝撃を受けることにな
る。本発明による燃料集合体１を用いると、ハンドリン
グヘッド４の上端部に設けられたスリット１４に沿って
冷却材の一部が流出するため、図４に示すように区域Ｃ
の領域が集合体の直上まで拡大して混合が充分に行わ
れ、制御棒駆動機構用案内管１１と格子板１３の結合部
の表面付近では熱衝撃が緩和されることになる。
【００１１】図５はハンドリングヘッド４の上端部に複
数のスリット１４を設けた他の実施例を示す。図５では
複数のスリット１４により高温と低温の冷却材がより充
分に混合され構造材料表面付近の熱衝撃がより一層緩和
されることになる。
数のスリット１４を設けた他の実施例を示す。図５では
複数のスリット１４により高温と低温の冷却材がより充
分に混合され構造材料表面付近の熱衝撃がより一層緩和
されることになる。
【００１２】本発明による燃料集合体１では、ハンドリ
ングヘッド４の上端部に設けたスリット１４の開口部の
向きを任意の方向に設定可能であり、制御棒駆動機構用
案内管１１と格子板１３の結合部のみならず、炉心の上
部構造物９の任意の部位における熱衝撃が緩和できる。
ングヘッド４の上端部に設けたスリット１４の開口部の
向きを任意の方向に設定可能であり、制御棒駆動機構用
案内管１１と格子板１３の結合部のみならず、炉心の上
部構造物９の任意の部位における熱衝撃が緩和できる。
【００１３】また本発明による燃料集合体１はラッパ管
１０の側面に孔を空けないため各集合体間で冷却材その
ものの相互干渉が小さく、より高精度の設計ができる。
またハンドリングヘッド４の製作・加工も従来技術によ
り可能である。
１０の側面に孔を空けないため各集合体間で冷却材その
ものの相互干渉が小さく、より高精度の設計ができる。
またハンドリングヘッド４の製作・加工も従来技術によ
り可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明の燃料集合体によれば、高温の冷
却材を流出する燃料集合体と、隣接する低温の冷却材を
流出する集合体の冷却材の混合領域が拡大するため、炉
心上部の冷却材の温度揺らぎを抑制でき熱衝撃が緩和さ
れることになるので、上部機構に対する疲労を緩和でき
る。
却材を流出する燃料集合体と、隣接する低温の冷却材を
流出する集合体の冷却材の混合領域が拡大するため、炉
心上部の冷却材の温度揺らぎを抑制でき熱衝撃が緩和さ
れることになるので、上部機構に対する疲労を緩和でき
る。
【００１５】また、上部構造物の破損を防止することに
より、燃料集合体内への構造物落下による冷却材の流路
閉塞を防ぐことができる。
より、燃料集合体内への構造物落下による冷却材の流路
閉塞を防ぐことができる。
【図１】本発明の一実施例の燃料集合体の縦断面図。
【図２】本発明の一実施例の燃料集合体の横断面図。
【図３】従来の燃料集合体から流出する高温の冷却材と
隣接する制御棒集合体から流出する低温の冷却材が炉心
上部で混合する状態の説明図。
隣接する制御棒集合体から流出する低温の冷却材が炉心
上部で混合する状態の説明図。
【図４】本発明による燃料集合体から流出する高温の冷
却材と隣接する制御棒集合体から流出する低温の冷却材
が炉心上部で混合する状態の説明図。
却材と隣接する制御棒集合体から流出する低温の冷却材
が炉心上部で混合する状態の説明図。
【図５】本発明の一実施例の燃料集合体の横断面図。
【図６】従来の燃料集合体の縦断面図。
１…燃料集合体、２…冷却材流入口、３…入口ノズル、
４…ハンドリングヘッド、５…燃料棒、６…ワイヤ、７
…支持板、８…流路、９…上部構造物、１０…ラッパ
管、１１…制御棒駆動機構用案内管、１２…整流筒、１
３…格子板、１４…スリット、１５…制御棒集合体。
４…ハンドリングヘッド、５…燃料棒、６…ワイヤ、７
…支持板、８…流路、９…上部構造物、１０…ラッパ
管、１１…制御棒駆動機構用案内管、１２…整流筒、１
３…格子板、１４…スリット、１５…制御棒集合体。
Claims (2)
- 【請求項１】冷却材が内部を下方から上方へと流れる燃
料集合体のハンドリングヘッドの上端部で、ハンドリン
グヘッド内面から外面にかけてスリットを有することを
特徴とする燃料集合体。 - 【請求項２】冷却材が内部を下方から上方へと流れる燃
料集合体のハンドリングヘッドの上端部において、ハン
ドリングヘッドの内面から外面にかけて複数のスリット
を有することを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148862A JPH07140282A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148862A JPH07140282A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140282A true JPH07140282A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=15462404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5148862A Pending JPH07140282A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140282A (ja) |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5148862A patent/JPH07140282A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3481832A (en) | Nuclear reactor core and control element arrangement | |
| JP2642761B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用の燃料バンドル | |
| GB1563911A (en) | Nuclear core region fastener arrangement | |
| EP2850617B1 (en) | Fuel bundle for a liquid metal cooled nuclear reactor | |
| US5493590A (en) | Critical power enhancement system for a pressurized fuel channel type nuclear reactor using CHF enhancement appendages | |
| US3795579A (en) | Nuclear fuel assembly comprising a sleeve of variable thickness | |
| JPH07140282A (ja) | 燃料集合体 | |
| US3607637A (en) | Nuclear reactor coolant flow device | |
| JPH05157869A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH07159570A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH063472A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0519081A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP3434790B2 (ja) | 高速炉用非均質燃料集合体 | |
| JP3126451B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH04318493A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0348795A (ja) | 高速増殖炉の温度揺らぎ低減装置 | |
| JP2809700B2 (ja) | 高速増殖炉用炉心構造 | |
| JPH0316633B2 (ja) | ||
| JPH0363714B2 (ja) | ||
| JPS6131440B2 (ja) | ||
| JP2001133577A (ja) | 原子炉 | |
| JPH0296688A (ja) | 原子炉 | |
| JPS6351279B2 (ja) | ||
| JP2000121775A (ja) | 原子炉容器内の被加熱流体混合促進構造 | |
| JPH03277994A (ja) | タンク型高速増殖炉 |