JPH09127282A - Fast reactor core and its special assembly - Google Patents

Fast reactor core and its special assembly

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JPH09127282A
JPH09127282A JP7285498A JP28549895A JPH09127282A JP H09127282 A JPH09127282 A JP H09127282A JP 7285498 A JP7285498 A JP 7285498A JP 28549895 A JP28549895 A JP 28549895A JP H09127282 A JPH09127282 A JP H09127282A
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JP
Japan
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gas
coolant
core
special assembly
pipe
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Application number
JP7285498A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Iida
正明 飯田
Mitsuo Wakamatsu
光夫 若松
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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    • 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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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent void reactivity of coolant (Na) from increasing during the trip of primary system main pump. SOLUTION: By loading special fuel assemblies 1 containing gas cans 3, 4 in wrapper tubes 2 in the core, a fast reactor core is constituted. The gas cans 3, 4 locate in core region 5 as shown in (b) and move to the regions of upper and lower axial blankets 6, 7 during the trip of the primary system main pump as shown in (c). As the gas cans 3, 4 increase neutron leakage out of the core when the primary main pump tripped and coolant flow stopped, negative reactivity can be added in the core.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は炉心燃料の冷却材と
して液体金属ナトリウムを使用する高速炉炉心およびそ
の炉心に装荷する特殊集合体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fast reactor core using liquid metal sodium as a coolant for a core fuel, and a special assembly loaded in the core.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に高速炉炉心は、核分裂性物質を装
荷した多数の燃料集合体から構成され、燃料からの熱除
去のための冷却材として主に液体ナトリウムが使用され
ている。通常、炉心の各部の温度は流量を一定に保持す
ることにより安定して維持されているが、万一、冷却材
用ポンプの停止などの冷却能力低下時でも炉心が安全に
停止できるようになっている。
2. Description of the Related Art Generally, a fast reactor core is composed of a large number of fuel assemblies loaded with fissile material, and liquid sodium is mainly used as a coolant for removing heat from the fuel. Normally, the temperature of each part of the core is stably maintained by keeping the flow rate constant, but it is now possible to safely stop the core even if the cooling capacity drops, such as by stopping the coolant pump. ing.

【0003】原子炉で流量低下等の異常現象が発生した
場合、スクラム信号で速やかにスクラムして原子炉をシ
ャットダウンし、十分安全な炉停止状態に至る。これに
対して、仮にスクラムができないと仮定した場合でも、
受動的に負の反応度が投入されて炉出力が低下すれば、
炉心の健全性は確保される。
When an abnormal phenomenon such as a decrease in flow rate occurs in the nuclear reactor, the scram signal promptly scrams to shut down the nuclear reactor, resulting in a sufficiently safe reactor shutdown state. On the other hand, even if you can not scrum,
If the negative reactivity is passively input and the reactor power decreases,
The integrity of the core is secured.

【0004】そのための受動的炉停止機構としてガスを
封入した特殊集合体が提案されており、図24に示すよう
な特殊集合体aを燃料集合体間または周辺部に配置する
炉心が考えられている。
As a passive reactor shutdown mechanism for that purpose, a special assembly in which a gas is enclosed has been proposed, and a core in which a special assembly a as shown in FIG. 24 is arranged between fuel assemblies or in the peripheral portion is considered. There is.

【0005】この特殊集合体aはラッパ管fと、このラ
ッパ管f内の下部に接続したエントランスノズルdのオ
リフィスeを通じて流入するナトリウムbと、このナト
リウムbの液面を覆う封入ガスcを上部遮蔽板gとラッ
パ管fで内包し、ラッパ管fの上部に取り扱い易いよう
にハンドリングヘッドhを接続し、ラッパ管fの下部に
浮き上がり防止用の重り(下部遮蔽体)iを配置してい
る。
This special assembly a has a trumpet tube f, sodium b which flows in through an orifice e of an entrance nozzle d connected to the lower part of the trumpet tube f, and an enclosed gas c which covers the liquid surface of the sodium b. A shielding plate g and a trumpet tube f are included, a handling head h is connected to the upper part of the trumpet tube f for easy handling, and a lifting prevention weight (lower shield) i is arranged below the trumpet tube f. .

【0006】しかして、特殊集合体aは定格運転時に、
ポンプの吐出圧により封入ガスcは圧縮され、ナトリウ
ム冷却材液面レベルhは炉心上端レベルmから上方の上
部軸ブランケット上端レベルl付近に上昇している。一
方、ポンプ停止事故時等でナトリウム冷却材圧力が低下
した場合には液面レベルは低下し、炉心下端レベルnか
ら下部の下部軸ブランケット下端レベルσ付近のポンプ
停止時液面レベルjまで低下する。この結果、炉心から
の中性子は特殊集合体のガス空間を通して上下方向等に
ストリーミングし、負の反応度を炉心に与えて安全に炉
停止することができる。
However, the special assembly a is
The enclosed gas c is compressed by the discharge pressure of the pump, and the sodium coolant liquid level h rises from the core upper end level m to the vicinity of the upper shaft blanket upper end level 1 above. On the other hand, when the sodium coolant pressure drops due to a pump stop accident, etc., the liquid level drops, and drops from the core lower end level n to the pump stop liquid level j near the lower lower blanket lower end level σ. . As a result, neutrons from the core can be streamed up and down through the gas space of the special assembly to give a negative reactivity to the core and safely stop the reactor.

【0007】図25は上記特殊集合体aを高速炉用炉心に
装荷した場合の概略的上面図で、図中記号pは炉心燃料
集合体、qはブランケット燃料集合体、γは中性子遮蔽
体、sは制御棒をそれぞれ示している。
FIG. 25 is a schematic top view of the special assembly a loaded in a fast reactor core. In the figure, symbol p is a core fuel assembly, q is a blanket fuel assembly, and γ is a neutron shield. s indicates control rods, respectively.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】炉心燃料の冷却材とし
て液体金属ナトリウムを使用する高速炉において、原子
炉運転中に一次系主ポンプがトリップし、冷却材の流れ
がなくなり、万一制御棒が炉心に正常に挿入されないで
原子炉が停止できなかった場合、炉心燃料の冷却がなさ
れなくなる。そして、冷却材の温度が上昇して冷却材密
度が減少し、炉心に正の反応度が付加される。その結
果、炉心の出力は上昇し、炉心燃料が破損する危険性が
ある。
In a fast reactor which uses liquid metal sodium as a coolant for the core fuel, the primary system main pump trips during the operation of the reactor, and the flow of the coolant is lost, so that the control rod should be removed. If the reactor cannot be stopped without being inserted into the core properly, the core fuel will not be cooled. Then, the temperature of the coolant rises, the coolant density decreases, and a positive reactivity is added to the core. As a result, the power output of the core increases and there is a risk that the core fuel will be damaged.

【0009】これを回避するため、一次系主ポンプトリ
ップ時には炉心に負の反応度を付加する機能をもたせ、
炉心に加える正の反応度を従来の高速炉炉心よりも十分
小さくする必要がある。しかしながら、従来は、一次系
主ポンプのトリップ時に炉心に負の反応度が付加できる
装置等が設置されてない課題がある。
In order to avoid this, a function of adding a negative reactivity to the core is provided when the primary system main pump trips,
It is necessary to make the positive reactivity added to the core sufficiently smaller than that of the conventional fast reactor core. However, conventionally, there is a problem that a device or the like that can add a negative reactivity to the core when the primary system main pump is tripped is not installed.

【0010】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、炉心燃料の冷却材に液体金属ナトリウムを使
用した高速炉およびその炉心に装荷する特殊燃料集合体
において、一次系主ポンプのトリップ時に冷却材の流れ
がなくなった際に、炉心外への中性子漏洩を増大させる
ことにより炉心に負の反応度が付加できるようにした高
速炉炉心およびその特殊集合体を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and in a fast reactor using liquid metal sodium as a coolant for a core fuel and a special fuel assembly loaded in the core, a trip of a primary system main pump is performed. It is another object of the present invention to provide a fast reactor core and a special assembly thereof in which a negative reactivity can be added to the core by increasing the neutron leakage to the outside of the core when the flow of the coolant disappears.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、炉
心領域が核分裂性物質を装荷した多数の燃料集合体から
構成され、冷却材として液体金属ナトリウムを使用する
高速炉炉心において、前記冷却材の流れとともに上下方
向に移動できるガス缶をラッパ管内に配置した特殊集合
体を前記炉心領域に装荷してなることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fast reactor core in which a core region is composed of a large number of fuel assemblies loaded with fissile material, and liquid metal sodium is used as a coolant. It is characterized in that a special assembly in which a gas can that can move in the vertical direction with the flow of the coolant is arranged in a trumpet tube is loaded in the core region.

【0012】本発明の請求項2は、前記特殊集合体はラ
ッパ管と、このラッパ管内に配置された少なくとも一個
のガス缶とを具備してなり、前記ラッパ管は中央部が前
記炉心領域の軸方向に沿う炉心中央部に位置し、上下部
が上下軸ブランケットに位置する長さを有し、前記ガス
缶は一次系主ポンプ運転中前記炉心領域の中央付近に位
置し、ポンプトリップ時に前記炉心領域の上下部端付近
の少なくとも一方に移動できる機能を備えてなることを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the special assembly includes a trumpet tube and at least one gas can disposed in the trumpet tube, and the trumpet tube has a central portion with the core region. Located at the center of the core along the axial direction, the upper and lower parts have a length that is located in the vertical shaft blanket, the gas can is located near the center of the core region during operation of the primary system main pump, and when the pump trips, It is characterized by having a function of moving to at least one of the upper and lower ends of the core region.

【0013】本発明の請求項3は、前記特殊集合体は一
次系主ポンプの運転中およびトリップ時において、前記
ガス缶が冷却材の流れとともに前記ラッパ管内を上下に
移動できる流量配分機構を有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the special assembly has a flow rate distribution mechanism capable of moving the gas can up and down in the trumpet pipe together with the flow of the coolant during the operation of the primary system main pump and the trip. It is characterized by

【0014】本発明の請求項4は、ラッパ管の下部に冷
却材流入孔を有するエントランスノズルが接続し、上部
に冷却材流出孔を有するハンドリングヘッドが接続し、
前記ラッパ管内に同心円状に冷却材流路を有して内管が
設けられ、この内管内の中央部を横断して中間オリフィ
スが設けられ、この中間オリフィスの上下領域に上部ガ
ス缶および下部ガス缶が設けられ、前記中間オリフィス
近傍の前記内管側面に前記冷却材流路と連通する連通孔
が設けられてなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, an entrance nozzle having a coolant inflow hole is connected to a lower part of the trumpet pipe, and a handling head having a coolant outflow hole is connected to an upper part thereof.
An inner pipe having concentric coolant channels is provided in the trumpet pipe, an intermediate orifice is provided across the center of the inner pipe, and an upper gas can and a lower gas are provided above and below the intermediate orifice. A can is provided, and a communication hole communicating with the coolant channel is provided on a side surface of the inner pipe near the intermediate orifice.

【0015】本発明の請求項5は、前記各ガス缶は縦方
向または横方向に細分化されてなることを特徴とする。
本発明の請求項6は、前記中間オリフィスが位置する前
記内管の外面にディフューザを設けるとともにこのディ
フューザに前記内管内と連通する連通孔を設けてなるこ
とを特徴とする。
A fifth aspect of the present invention is characterized in that each of the gas cans is subdivided in a vertical direction or a horizontal direction.
A sixth aspect of the present invention is characterized in that a diffuser is provided on an outer surface of the inner pipe in which the intermediate orifice is located, and a communication hole communicating with the inside of the inner pipe is provided in the diffuser.

【0016】本発明の請求項7は、前記中間オリフィス
の代りに仕切板を設けるとともにこの仕切板の上下近傍
の前記内管に連通孔を設け、かつ前記内管の上端部にス
トッパを設けてなることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, a partition plate is provided instead of the intermediate orifice, a communication hole is provided in the inner pipe in the upper and lower portions of the partition plate, and a stopper is provided at the upper end of the inner pipe. It is characterized by

【0017】本発明の請求項8は、前記中間オリフィス
の代りに中間ストッパを設けるとともにこの中間ストッ
パの上下近傍の前記内管に連通孔を設け、かつ前記内管
の上端部に下降流路を設けてなることを特徴とする。
According to claim 8 of the present invention, an intermediate stopper is provided in place of the intermediate orifice, a communication hole is provided in the inner pipe in the vicinity of the upper and lower sides of the intermediate stopper, and a downward flow path is provided at the upper end of the inner pipe. It is characterized by being provided.

【0018】本発明の請求項9は、前記中間オリフィス
の代りに仕切板を設けるとともにこの仕切板の上下近傍
位置の前記内管に連通孔を設け、かつ、前記仕切板近傍
から上方に位置する前記内管にアニュラス流路を設け、
前記内管の上端近傍に上部オリフィス板を設け、この上
部オリフィス板の位置する冷却材流路に外側閉塞板を設
け、前記冷却材流路と前記内管内に連通する連通孔を設
けてなることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, a partition plate is provided in place of the intermediate orifice, a communication hole is provided in the inner pipe at a position near the partition plate in the vertical direction, and is located above the partition plate. The inner tube is provided with an annulus passage,
An upper orifice plate is provided in the vicinity of the upper end of the inner pipe, an outer closing plate is provided in a coolant passage in which the upper orifice plate is located, and a communication hole communicating with the coolant passage and the inner pipe is provided. Is characterized by.

【0019】本発明の請求項10は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内の中央部
軸線方向に沿ってアニュラス流路と中央流路とを有する
流路部材を設け、前記ラッパ管内の水平方向中央部に仕
切板を設け、この仕切板の上下にそれぞれドーナツ状ガ
ス缶を設けてなることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, a ring head is provided with a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end, and an annulus passage and a center along an axial direction of a central portion in a trumpet pipe. A flow path member having a flow path is provided, a partition plate is provided at a central portion in the horizontal direction in the trumpet tube, and donut-shaped gas cans are provided above and below the partition plate, respectively.

【0020】本発明の請求項11は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管の中央部側
面に流出孔を設け、前記ラッパ管の軸線方向中央部に中
心流路を有する流路管を設けるとともにこの流路管の上
部に流路孔を設け、前記流路の中央部に小径仕切板を設
け、この小径仕切板の上下にそれぞれドーナツ状ガス缶
を設けてなることを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, an outlet hole is provided in a central side surface of a trumpet pipe having a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end, and the outlet pipe is provided. A flow path pipe having a central flow path is provided in the central part in the axial direction of, and a flow path hole is provided in the upper part of the flow path pipe, and a small-diameter partition plate is provided in the central part of the flow path. Each is characterized by being provided with a donut-shaped gas can.

【0021】本発明の請求項12は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内に同心円
状に前記ラッパ管との間に冷却材流路を有して内筒を設
け、この内筒内の水平方向中央部に目皿板を取り付け、
この目皿板の上下にそれぞれ複数のガス封入球を配置し
てなることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, a cooling medium is concentrically provided between the handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end and concentrically with the wrapper pipe. An inner cylinder is provided with a flow path, and a perforated plate is attached to the horizontal center of the inner cylinder.
It is characterized in that a plurality of gas-filled balls are arranged above and below the perforated plate.

【0022】本発明の請求項13は、上端の冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内に上部ガ
ス缶と下部ガス缶とを積層配置し、前記上部ガス缶と前
記ハンドリングヘッドとの間および前記下部ガス缶と前
記エントランスノズル内上部との間にそれぞれ形状記憶
合金製ばねを介在させてなることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, an upper gas can and a lower gas can are stacked and arranged in a trumpet pipe having a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end. A shape memory alloy spring is interposed between the upper gas can and the handling head, and between the lower gas can and the upper part of the entrance nozzle, respectively.

【0023】本発明の請求項14は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内に同心円
状に前記ラッパ管との間に冷却材流路を有して内筒を設
け、この内筒内の軸線方向に沿う中心部に案内棒を設
け、この案内棒に沿って上下動するはめ合構造の一対の
ドーナツ状ガス缶を設けてなることを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, a cooling medium is concentrically provided between the handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end and concentrically with the wrapper pipe. An inner cylinder having a flow path is provided, a guide rod is provided at a central portion in the inner cylinder along the axial direction, and a pair of donut-shaped gas cans having a fitting structure that move up and down along the guide rod are provided. It is characterized by

【0024】本発明の請求項15は、前記はめ合構造の
一対のドーナツ状ガス缶ははめ合い部が相互にはめ合う
くさび形に形成されてなることを特徴とする。本発明の
請求項16は、上端に冷却材流出孔を有するハンドリン
グヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランスノ
ズルを備えたラッパ管内に同心円状に前記ラッパ管との
間に冷却材流路を有して内筒を設け、この内筒内に炉心
中心面より下側に中間オリフィスを設け、この中間オリ
フィス上にガス缶を配置してなることを特徴とする。
A fifteenth aspect of the present invention is characterized in that the pair of donut-shaped gas cans having the fitting structure are formed in a wedge shape in which the fitting portions are fitted to each other. According to a sixteenth aspect of the present invention, a coolant channel is concentrically provided between the handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end and concentrically with the wrapper pipe. An inner cylinder is provided, an intermediate orifice is provided in the inner cylinder below the core center plane, and a gas can is arranged on the intermediate orifice.

【0025】本発明の請求項17は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内に炉心中
心面より上側に中間オリフィスを設け、この中間オリフ
ィスの下側にガス缶を配置してなることを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, an intermediate orifice is provided above the center surface of the core in a trumpet tube having a handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end. A gas can is arranged below the intermediate orifice.

【0026】本発明の請求項18は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内の軸線方
向に沿う中心部に冷却材流出孔を有する中心流路管を設
け、前記ラッパ管の内面に炉心中心面より上側にストッ
パを設け、このストッパの下側に前記中心流路管に沿っ
て案内されるドーナツ状ガス缶を設けてなることを特徴
とする。
According to the eighteenth aspect of the present invention, a cooling medium outlet hole is provided at a central portion along an axial direction in a trumpet pipe provided with a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end. A central flow path tube having the core tube is provided, a stopper is provided on an inner surface of the trumpet tube above a core center surface, and a donut-shaped gas can guided below the stopper is provided along the central flow path tube. Is characterized by.

【0027】本発明の請求項19は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管の内面に炉
心中心面より上側に中間オリフィスを設け、この中間オ
リフィスの下側に複数のガス封入球を配置してなること
を特徴とする。
In a nineteenth aspect of the present invention, an intermediate orifice is provided above the core center plane on the inner surface of a trumpet tube having a handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end. It is characterized in that a plurality of gas-filled balls are arranged below the intermediate orifice.

【0028】本発明の請求項20は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内にチェー
ンにより数珠つなぎした複数のガス封入球を設け、前記
チェーンを前記ラッパ管の下部に固定するとともに前記
チェーンの長さを前記ガス封入球が浮上した際最上のガ
ス封入球が炉心中心面より上側に位置するように設定し
てなることを特徴とする。
According to a twentieth aspect of the present invention, a plurality of gas-filled spheres connected by a chain are provided in a trumpet tube provided with a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end. The chain is fixed to the lower part of the trumpet tube, and the length of the chain is set so that the uppermost gas-filled ball is located above the core center plane when the gas-filled ball floats. And

【0029】本発明の請求項21は、上端に冷却材流出
孔を有するハンドリングヘッドと下端に冷却材流入孔を
有するエントランスノズルを備えたラッパ管内に炉心中
心面より上側に中間オリフィスを設け、この中間オリフ
ィスの下側にチェーンにより連結された複数のガス封入
円盤を設けてなることを特徴とする。
According to a twenty-first aspect of the present invention, an intermediate orifice is provided above the core center plane in a trumpet tube provided with a handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end. It is characterized in that a plurality of gas-filled disks connected by a chain are provided below the intermediate orifice.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】高速炉の炉心に挿入された特殊集
合体1内の冷却材ボイド反応度の軸方向分布は図1に示
すように、炉心中央で正の反応度を示し、炉心領域1の
外端付近および上下部軸ブランケット2,3では中性子
の体系外への漏洩により負の反応度を示している。本発
明はこの特殊集合体1内の冷却材ボイド反応度における
軸方向分布を有効に利用するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As shown in FIG. 1, the axial distribution of the coolant void reactivity in the special assembly 1 inserted in the core of a fast reactor shows a positive reactivity in the center of the core, Near the outer end of 1 and the upper and lower axial blankets 2 and 3, a negative reactivity is shown due to the leakage of neutrons out of the system. The present invention effectively utilizes the axial distribution of the coolant void reactivity in the special assembly 1.

【0031】図1(a)は特殊集合体1の炉心領域5で
の冷却材(Na)ボイド反応度の軸方向分布を示してい
る。図1(b)は図1(a)の軸方向分布に対応してお
り、ポンプ運転中の特殊燃料集合体1の第1の例におけ
るラッパ管2内の上下部ガス缶3,4の位置の状態を概
略的に示す縦断面図である。図1(c)はポンプトリッ
プ時の特殊燃料集合体1のラッパ管2内の上下部ガス缶
3,4の位置の状態を概略的に示す縦断面図である。
FIG. 1A shows the axial distribution of the reactivity of the coolant (Na) void in the core region 5 of the special assembly 1. FIG. 1B corresponds to the axial distribution of FIG. 1A, and the positions of the upper and lower gas cans 3 and 4 in the trumpet pipe 2 in the first example of the special fuel assembly 1 during pump operation. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing this state. FIG. 1C is a vertical cross-sectional view schematically showing the state of the upper and lower gas cans 3 and 4 in the trumpet tube 2 of the special fuel assembly 1 at the time of pump trip.

【0032】高速炉炉心においては、図1(a)に示し
たように炉心領域5の中央で冷却材(Na)ボイド反応
度は正値となり、上下部軸ブランケット6,7で負値と
なっている。
In the fast reactor core, as shown in FIG. 1A, the coolant (Na) void reactivity has a positive value in the center of the core region 5, and the upper and lower axial blankets 6 and 7 have negative values. ing.

【0033】特殊燃料集合体1は図1(b)に示したよ
うにラッパ管2内に上部ガス缶3と下部ガス缶4とが収
納されている。これらの上部ガス缶3と下部ガス缶4
は、ポンプ運転中は炉心領域5に位置しており、ポンプ
トリップ時は上部軸ブランケット6および下部軸ブラン
ケット7にそれぞれ位置している。
The special fuel assembly 1 has an upper gas can 3 and a lower gas can 4 housed in a trumpet tube 2 as shown in FIG. 1 (b). These upper gas can 3 and lower gas can 4
Are located in the core region 5 during pump operation, and are located in the upper shaft blanket 6 and the lower shaft blanket 7 during pump trip.

【0034】原子炉が運転され、かつ一次系主ポンプが
運転されている場合には図1(b)に示したように、炉
心領域に挿入された特殊集合体1内の炉心面付近に上下
部のガス缶3,4は位置している。これらのガス缶3,
4は上下に分かれており、特殊集合体1内を上下に冷却
材の流れとともに移動でき、一次系ポンプのトリップ時
には上部ガス缶3は上側の炉心端、つまり上部軸ブラン
ケット6付近に移動し、また下部ガス缶4は下側の炉心
端、つまり下部軸ブランケット7付近に移動する。
When the nuclear reactor is operating and the primary system main pump is operating, as shown in FIG. 1 (b), the special assembly 1 inserted in the core region is vertically moved near the core surface. The partial gas cans 3, 4 are located. These gas cans 3,
4 is divided into upper and lower parts, which can move up and down in the special assembly 1 with the flow of the coolant, and when the primary pump trips, the upper gas can 3 moves to the upper core end, that is, near the upper shaft blanket 6, Further, the lower gas can 4 moves to the lower core end, that is, near the lower shaft blanket 7.

【0035】上下部のガス缶3,4はステンレス鋼製
で、内部にヘリウムやアルゴン等の希ガスが封入されて
いる。これにより、上下の炉心端付近にある冷却材(N
a)ボイド反応度領域を同時に利用できる。
The upper and lower gas cans 3 and 4 are made of stainless steel and are filled with a rare gas such as helium or argon. As a result, the coolant (N
a) The void reactivity region can be used simultaneously.

【0036】すなわち、それぞれのガス缶3,4の移動
により、特殊集合体1内の中央の元のガス缶位置には冷
却材が流入する。特殊集合体1内の中央では、冷却材ボ
イド化時には正の反応度が付加されることから、逆に冷
却材の流入により負の反応度が炉心に付加されることに
なる。更に、上下部軸ブランケット6,7付近は結果的
に冷却材が排除されガスが流入したことになり、中性子
の体系外への漏洩が増大する。
That is, the movement of the respective gas cans 3 and 4 causes the coolant to flow into the central original gas can position in the special assembly 1. At the center of the special assembly 1, a positive reactivity is added when the coolant is voided, so that a negative reactivity is added to the core by the inflow of the coolant. Furthermore, as a result, the coolant is removed and the gas flows in near the upper and lower shaft blankets 6 and 7, and the leakage of neutrons to the outside of the system increases.

【0037】その結果、炉心中央の負の反応度の付加の
他に、更に負の冷却材(Na)ボイド反応度の挿入量を
高めることができる。したがって、1個のみのガス缶を
有する特殊集合体に比較して特殊集合体の必要とする炉
心挿入本数を減らすことができる。
As a result, in addition to the addition of the negative reactivity in the center of the core, the insertion amount of the negative coolant (Na) void reactivity can be further increased. Therefore, the number of cores required for the special assembly can be reduced as compared with the special assembly having only one gas can.

【0038】図2は図1に示した特殊集合体の第2の例
はラッパ管2内に長尺ガス缶8を1個挿入(収納)した
もので、他の部分は図1(b)と同様である。なお、図
2中図1と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。
FIG. 2 shows a second example of the special assembly shown in FIG. 1 in which one long gas can 8 is inserted (stored) in the trumpet tube 2, and the other parts are shown in FIG. 1 (b). Is the same as. In FIG. 2, the same portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping portions will be omitted.

【0039】この第2の例が第1の例と異なる点はラッ
パ管2内に長尺ガス缶8を1個のみ挿入したことにあ
る。この長尺ガス缶8は一次主ポンプ運転中炉心領域5
に位置しており、一次主ポンプのトリップ時に上部また
は下部軸ブランケット6,7に移動することになる。
The second example is different from the first example in that only one long gas can 8 is inserted in the trumpet tube 2. This long gas can 8 is used in the core region 5 during the operation of the primary main pump.
It is located in the upper shaft or lower shaft blanket 6, 7 when the primary main pump trips.

【0040】すなわち、一次主ポンプがトリップする
と、長尺ガス缶8は炉心中央から上部または下部の炉心
境界付近に移動する。この場合、必要とする特殊集合体
の本数は第1の例のようにガス缶3,4を2個挿入した
特殊集合体の本数よりも30%程度増加させる必要があ
る。図3(a)は、図2(b)に示した特殊燃料集合体
1の長尺ガス缶8の横断面を示している。
That is, when the primary main pump trips, the long gas can 8 moves from the center of the core to the vicinity of the upper or lower core boundary. In this case, it is necessary to increase the number of special assemblies required by about 30% from the number of special assemblies in which two gas cans 3 and 4 are inserted as in the first example. FIG. 3A shows a cross section of the long gas can 8 of the special fuel assembly 1 shown in FIG. 2B.

【0041】図3(a)に示したようにガス缶8のラッ
パ缶2内での移動を妨げないように冷却材の流路9をや
や広くとっている。図3(b)はガス缶を分割した応用
例を示しており、この例では図3(a)のガス缶8を縦
方向に7個に細分化した小ガス缶8a〜8gを示してお
り、これら7個の小ガス缶8a〜8gは相互に鎖(図示
せず)等により上下方向にあまり離れないようにつなが
れている。左右への移動は隙間の範囲で自由にできる。
As shown in FIG. 3 (a), the flow passage 9 for the coolant is made slightly wider so as not to hinder the movement of the gas can 8 in the trumpet can 2. FIG. 3B shows an application example in which the gas can is divided, and in this example, the small gas cans 8a to 8g are obtained by subdividing the gas can 8 of FIG. 3A into seven pieces in the vertical direction. The seven small gas cans 8a to 8g are connected to each other by chains (not shown) or the like so as not to be separated from each other in the vertical direction. The movement to the left and right can be freely done within the range of the gap.

【0042】つぎに図4により図1(b)で示した上部
ガス缶3および下部ガス缶4を分割した応用例を説明す
る。すなわち、上部ガス管3および下部ガス缶4はそれ
ぞれ横方向に3分割して小缶3a〜3c,4a〜4cと
し、それぞれの小缶3a〜3c,4a〜4cを鎖10で連
結し、上下にあまり離れないようにするとともに、左右
への移動は隙間の範囲で自由にできるようにしている。
Next, an application example in which the upper gas can 3 and the lower gas can 4 shown in FIG. 1B are divided will be described with reference to FIG. That is, the upper gas pipe 3 and the lower gas can 4 are laterally divided into three, respectively, into small cans 3a to 3c and 4a to 4c, and the small cans 3a to 3c and 4a to 4c are connected by a chain 10 and The distance between them is set so that they can be moved to the left and right freely within the range of the gap.

【0043】つぎに上述したガス缶の上下の移動により
生ずるNaボイドの反応度への効果および取るべき適切
なガス缶の長さ等について説明する。ガス缶はラッパ管
2内を冷却材(Na)中では浮力と動力のバランスで上
下に移動可能である。均質型の高速炉炉心に挿入された
炉心燃料集合体の冷却材ボイド反応度の軸方向分布は図
2(a)に示すように、炉心領域5の中心面付近で正の
反応度を示し、炉心領域の外端付近および軸ブランケッ
ト6,7では負の反応度を示している。
Next, the effect of Na voids on the reactivity caused by the vertical movement of the gas can and the appropriate gas can length to be taken will be described. The gas can can move up and down in the cooling pipe (Na) in the trumpet tube 2 by the balance of buoyancy and power. As shown in FIG. 2A, the axial distribution of the coolant void reactivity of the core fuel assembly inserted in the homogeneous fast reactor core shows a positive reactivity in the vicinity of the center plane of the core region 5, Near the outer end of the core region and the axial blankets 6 and 7, negative reactivity is shown.

【0044】また、その正の反応度を示す軸方向領域の
長さは均質炉心では一般的に炉心中央領域に挿入された
炉心燃料では長く、外側の炉心領域では短い。炉心領域
に挿入された特殊集合体の場合もこの炉心燃料とほぼ同
じ冷却材(Na)ボイド軸方向分布を有している。
Further, the length of the axial region showing the positive reactivity is generally long in the core fuel inserted in the central region of the homogeneous core and short in the outer core region. In the case of the special assembly inserted in the core region, the coolant (Na) void axial distribution is almost the same as that of the core fuel.

【0045】そこで、このような特殊集合体1が挿入さ
れた均質型高速炉炉心において、ガス缶の長さは正の冷
却材(Na)ボイド反応度を示す領域の長さとほぼ同じ
長さとし、そのガス缶が、原子炉定格出力運転中、すな
わち、一次系主ポンプが定格出力運転中に図2(b)に
示すように炉心中央に浮力と重力とのバランスで浮いて
いる。
Therefore, in the homogeneous fast reactor core in which such a special assembly 1 is inserted, the length of the gas can is set to be substantially the same as the length of the region showing the positive coolant (Na) void reactivity, The gas can floats in the center of the reactor in balance between buoyancy and gravity as shown in FIG. 2 (b) during the reactor rated output operation, that is, during the primary system main pump rated output operation.

【0046】ラッパ管2内にガス缶8が移動しない側に
ストッパーを設けておくとガス缶8の炉心中心面付近で
の位置決めが確実にできる。何かの原因で一次系主ポン
プが運転停止(トリップ)すると、そのガス缶8は浮力
と重力とのバランスにより上もしくは下の炉心領域5の
端および上下軸ブランケット領域に移動する。
If a stopper is provided in the trumpet tube 2 on the side where the gas can 8 does not move, the gas can 8 can be reliably positioned near the center plane of the core. When the primary system main pump stops operating (trips) for some reason, the gas can 8 moves to the upper or lower end of the core region 5 and the vertical axis blanket region due to the balance between buoyancy and gravity.

【0047】このようにすると、この場合、冷却材(N
a)ボイド反応度はつぎのようになる。炉心中央に位置
していたガス缶が上あるいは下へ移動すると、まず中央
のガス缶のあった位置には冷却材が流入するので、冷却
材(Na)ボイドとは逆の現象が起こる。すなわち、負
の反応度が挿入されたことになる。
By doing so, in this case, the coolant (N
a) The void reactivity is as follows. When the gas can located at the center of the core moves up or down, first, the coolant flows into the position where the central gas can was located, so a phenomenon opposite to the coolant (Na) void occurs. That is, the negative reactivity is inserted.

【0048】そして、炉心領域端および軸ブランケット
領域ではガス缶が来たことにより冷却材(Na)がボイ
ドになったことと等価であるので、中性子の炉心領域か
らの漏れが増大することにより負の反応度が炉心に付加
されたことになる。このように、ガス缶の炉心中央から
炉心領域端付近への移動により炉心中央と炉心外端付近
との両部分の負の反応度が炉心に挿入されることになる
ので、その効果は大きくなる。
At the end of the core region and the axial blanket region, it is equivalent to the fact that the coolant (Na) becomes void due to the arrival of the gas can. Therefore, the leakage of neutrons from the core region increases and the negative Is added to the core. Thus, by moving the gas can from the center of the core to the vicinity of the end of the core region, the negative reactivity of both the center of the core and the vicinity of the outer end of the core is inserted into the core, so that the effect becomes large. .

【0049】また、ガス缶の長さは、その特殊集合体の
挿入炉心領域により適切に調整すること、すなわち、炉
心領域内の各位置毎に冷却材(Na)ボイド反応度の正
の軸方向領域長さと同じ長さに取ることが重要である。
この特殊集合体は炉心燃料のような核分裂性物質を含ん
でいないので、原子炉運転中の発熱はほとんどなく、冷
却上の問題はない。
Further, the length of the gas can is properly adjusted by the insertion core region of the special assembly, that is, the positive direction of the coolant (Na) void reactivity in the positive axial direction of each position in the core region. It is important to take the same length as the area length.
Since this special assembly does not contain fissile material such as core fuel, there is almost no heat generation during reactor operation and there is no cooling problem.

【0050】本発明のガス缶内蔵特殊集合体を電気出力
100 万kWeのMOX燃料を使用した大型高速炉の炉心
領域に挿入した場合の一次系主ポンプトリップ時の負の
反応度の付加量を以下に記す。
Electric output of the special assembly with a built-in gas can of the present invention
The amount of negative reactivity added when the primary system main pump trips when inserted into the core region of a large fast reactor using 1 million kWh of MOX fuel is shown below.

【0051】本発明の高速炉炉心は高さ1mの均質2領
域炉心である。使用した燃料はMOXである。この炉心
領域に図5に示すようにガス缶内蔵特殊集合体が43体挿
入されている。このガス缶の長さは、Naボイド反応度
がほぼ正を占める領域に対応するもので、図1(b)に
示す2個の上下部ガス缶4,5の場合の各缶の長さはそ
れぞれ30cm程度である。
The fast reactor core of the present invention is a homogeneous two-zone core having a height of 1 m. The fuel used is MOX. In this core region, 43 special assemblies with built-in gas cans are inserted as shown in FIG. The length of this gas can corresponds to the region where the Na void reactivity is almost positive, and the length of each can in the case of the two upper and lower gas cans 4 and 5 shown in FIG. Each is about 30 cm.

【0052】ガス缶4,5のガスの体積割合は断面でみ
て特殊集合体ラッパ管6内で75%程である。この2個の
ガス缶4,5がポンプトリップ時に上下方向に移動する
ことにより、炉心領域1の中央で約-1.5$、上下部軸ブ
ランケット2,3付近で約-2.5$、全体で約-4$の反応
度が付加される。
The volume ratio of the gas in the gas cans 4 and 5 is about 75% in the special assembly trumpet pipe 6 in cross section. By moving these two gas cans 4 and 5 up and down during a pump trip, the center area of the core area 1 costs about -1.5 $, the upper and lower shaft blankets 2 and 3 cost about -2.5 $, and the total amount of about- 4 $ reactivity is added.

【0053】一方、炉心燃料の炉心部集合体内の冷却材
ボイド反応度は約5$であるので、仮想的に一次系主ポ
ンプトリップ時に、制御棒が炉心に挿入されず、更に炉
心燃料が冷却されずに炉心部の冷却材がボイド化し約5
$の反応度が炉心に挿入された場合は、ガス缶内蔵特殊
集合体43体で炉心に付加される全体の反応度を1$以下
に抑えて、炉心の核暴走を抑制することが可能である。
On the other hand, since the coolant void reactivity of the core fuel in the core assembly is about 5 $, the control rod is virtually not inserted into the core during the primary system main pump trip, and the core fuel is further cooled. Without doing so, the coolant in the reactor core is voided and about 5
When a reactivity of $ is inserted into the core, it is possible to suppress the nuclear runaway of the core by suppressing the overall reactivity added to the core by 43 special assemblies with built-in gas cans to 1 $ or less. is there.

【0054】この場合はガス缶内蔵特殊集合体だけで一
次系主ポンプトリップ時の炉心の核暴走を抑制すること
を考えているが、実際は他の負の炉心特性、すなわち、
ドップラー反応度、燃料の膨脹および炉心燃料の外側へ
の曲がり等が炉心に付加されるので43体ものガス缶内蔵
特殊集合体は必要としない。必要とする本数は炉心設計
により決められる。
In this case, it is considered that the nuclear runaway of the core at the time of trip of the primary system main pump is suppressed only by the special assembly with built-in gas can, but in reality, other negative core characteristics, that is,
Doppler reactivity, fuel expansion, and outward bending of core fuel are added to the core, so 43 special assemblies with built-in gas cans are not required. The required number is determined by the core design.

【0055】原子炉への運転起動時に一次系主ポンプを
起動させると、分散されていたガス缶が炉心中心面へ接
近し、正の反応度が炉心に挿入される。ガス缶内蔵特殊
集合体による冷却材ボイド反応度が4$であった場合に
は、この原子炉の定格出力までに必要とする反応度は6
$程度なので、主ポンプが定格出力で運転されている場
合でも原子炉の熱出力は定格出力に達しておらず、炉心
燃料等の温度は原子炉の定格運転の場合より低い。原子
炉の定格運転は、制御棒を炉心から引く抜くことにより
達成される。
When the primary system main pump is started at the time of starting the operation of the nuclear reactor, the dispersed gas cans approach the core center plane, and a positive reactivity is inserted into the core. If the coolant void reactivity by the special assembly with built-in gas can is 4 $, the reactivity required up to the rated output of this reactor is 6
Since it is about $, the heat output of the reactor does not reach the rated output even when the main pump is operating at the rated output, and the temperature of the core fuel and the like is lower than that in the rated operation of the reactor. Rated operation of the reactor is achieved by pulling the control rods out of the core.

【0056】つぎに図1(b)に示した2個のガス缶
3,4を内蔵した特殊集合体1の構造と一次系主ポンプ
の運転時およびトリップ時での2個のガス缶3,4の移
動状態を具体的に説明する。
Next, the structure of the special assembly 1 containing the two gas cans 3 and 4 shown in FIG. 1 (b) and the two gas cans 3 during operation and trip of the primary system main pump are shown. The movement state of No. 4 will be specifically described.

【0057】図6には2個のガス缶3,4を内蔵した特
殊集合体1aの構造の垂直断面と冷却材の流れおよび一
次系主ポンプの運転時およびトリップ時での2個のガス
缶の位置を示す。また、図7にはその水平断面とガス缶
のサイズ等を示す。
FIG. 6 shows a vertical cross section of the structure of the special assembly 1a having two gas cans 3 and 4, the flow of the coolant, and the two gas cans at the time of operation and trip of the primary system main pump. Indicates the position of. Further, FIG. 7 shows the horizontal section and the size of the gas can.

【0058】以下では、2個のガス缶3,4が図1
(c)および図6(b)に示す位置に移動できることを
具体的に記す。まず、2個のガス缶が図1(c)および
図6(b)に示す位置に移動できる条件を以下に説明す
る。
In the following, two gas cans 3 and 4 are shown in FIG.
It is specifically noted that the position can be moved to the position shown in (c) and FIG. 6 (b). First, the conditions under which the two gas cans can move to the positions shown in FIGS. 1C and 6B will be described below.

【0059】図6(a)は特殊集合体1aにおける第1
の実施の形態のポンプ運転時を示し、図6(b)は同じ
くポンプトリップ時を示し、図6(c)は特殊集合体の
流路等価回路図を示している。図6(c)中のP1 〜P
5 は図6(a)に記したP1〜P5 に対応している。
FIG. 6 (a) shows the first in the special aggregate 1a.
6 (b) shows a pump trip, and FIG. 6 (c) shows a flow path equivalent circuit diagram of the special assembly. P 1 to P in FIG. 6C
5 corresponds to P 1 to P 5 shown in FIG.

【0060】図6(a)における特殊集合体1aはラッ
パ管2の下端にエントランスノズル11が接続し、上端に
ハンドリングヘッド12が設けられている。エントランス
ノズル11には冷却材流入孔13が設けられ、ハンドリング
ヘッド12には冷却材流出孔14が設けられている。
In the special assembly 1a shown in FIG. 6 (a), the entrance nozzle 11 is connected to the lower end of the trumpet tube 2 and the handling head 12 is provided at the upper end. The entrance nozzle 11 is provided with a coolant inflow hole 13, and the handling head 12 is provided with a coolant outflow hole 14.

【0061】ラッパ管2内には冷却材流路9を有して内
管15が同心円状に設けられ、内管15内の中央部は中間オ
リフィス16が設けられて上下に仕切られている。中間オ
リフィス16の上下には上部ガス缶3と下部ガス缶4が配
置されている。
An inner pipe 15 is concentrically provided in the trumpet pipe 2 with a coolant passage 9, and an intermediate orifice 16 is provided at the center of the inner pipe 15 to divide the inner pipe 15 into upper and lower parts. An upper gas can 3 and a lower gas can 4 are arranged above and below the intermediate orifice 16.

【0062】中間オリフィス16が取り付けられる位置よ
りやや上方の内管15の側面には連通孔18が設けられ、こ
の連通孔18に対向したラッパ管2の側面には流路管19を
介して流出孔20が形成されている。流路管19は内管15と
ラッパ管2との間に冷却材流路9を横断して介在され、
連通孔18および流出孔20と連通している。
A communication hole 18 is provided on the side surface of the inner pipe 15 slightly above the position where the intermediate orifice 16 is attached, and the side surface of the trumpet pipe 2 facing the communication hole 18 flows out through a flow passage pipe 19. A hole 20 is formed. The flow passage pipe 19 is interposed between the inner pipe 15 and the trumpet pipe 2 across the coolant flow passage 9.
It communicates with the communication hole 18 and the outflow hole 20.

【0063】図6(a)中に記載したm1 ,m2 はガス
缶の重量で、1は下部ガス缶、2は上部ガス缶であり、
Fu1 ,Fu2 は浮力で、Fp1 ,Fp2 は圧力差によ
る力を示している。図6(b)は図6(a)においてガ
ス缶3,4が上下に移動した状態で、図6(a)と同一
部分には同一符号を付してその重複した部分の説明は省
略する。図7(a)は図6(a)のX−X矢視方向を切
断した横断面図で、図7(b)は図7(a)のガス缶
3,4を示している。
In FIG. 6A, m 1 and m 2 are weights of gas cans, 1 is a lower gas can, 2 is an upper gas can,
Fu 1 and Fu 2 are buoyant forces, and Fp 1 and Fp 2 are forces due to the pressure difference. 6 (b) is a state in which the gas cans 3, 4 are moved up and down in FIG. 6 (a), the same parts as those in FIG. 6 (a) are designated by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. . FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line X-X of FIG. 6A, and FIG. 7B shows the gas cans 3 and 4 of FIG. 7A.

【0064】(I)ポンプ運転時上下部のガス缶3,4
が炉心の中心に存在する条件 (1) 上部ガス管3の圧力バランスにより上部ガス缶3が
A位置に存在する条件 Fp2 +m2 >Fu2 ・・・(1) (2) 下部ガス管4の圧力バランスにより下部ガス缶4が
B位置に存在する条件 Fp1 +Fu1 >m1 ・・・(2)
(I) Upper and lower gas cans 3 and 4 during pump operation
Exists at the center of the core (1) The condition that the upper gas can 3 exists at the position A due to the pressure balance of the upper gas pipe 3 Fp 2 + m 2 > Fu 2 (1) (2) Lower gas pipe 4 Condition that lower gas can 4 exists at position B due to the pressure balance of Fp 1 + Fu 1 > m 1 (2)

【0065】(II)ポンプトリップ時に上下部のガス缶
3,4が炉心の上下に分かれて存在する条件 (1) 上部ガス缶3の動力バランスにより上部ガス缶3が
浮力でA′位置になる条件 m2 <Fu2 ・・・・・・・(3) (2) 下部ガス缶4の動力バランスにより下部ガス缶4が
B′位置になる条件 Fu1 <m1 ・・・・・・・(4) 以上の4つの条件が成り立てば特殊集合体内ガス缶構造
が成立する。
(II) Condition that upper and lower gas cans 3 and 4 exist above and below the core at the time of pump trip (1) Due to the power balance of the upper gas can 3, the upper gas can 3 is in buoyancy to the A'position. Condition m 2 <Fu 2 ··· (3) (2) Condition for lower gas can 4 to be in position B ′ due to power balance of lower gas can 4 Fu 1 <m 1 ··· (4) If the above four conditions are satisfied, the gas can structure in the special assembly is established.

【0066】ここで、P0 〜P5 の圧力を以下のように
設定するが、これは構造的に可能なものである。ただ
し、Aはガス缶の水平断面の面積(cm2 )である。 ポンプ運転時(単位:kg/cm2 ) P0 =8A、P1 =5A、P2 =4A、P3 =4A、P
4 =3.5 A、P5=2.5 A ポンプトリップ時 P0 〜P1 〜P2 〜P3 〜P4 〜P5 (液位差のみ)
Here, the pressures of P 0 to P 5 are set as follows, but this is structurally possible. However, A is the area (cm 2 ) of the horizontal cross section of the gas can. During pump operation (unit: kg / cm 2 ) P 0 = 8A, P 1 = 5A, P 2 = 4A, P 3 = 4A, P
4 = 3.5 A, when P 5 = 2.5 A pump trip P 0 ~P 1 ~P 2 ~P 3 ~P 4 ~P 5 ( liquid level difference only)

【0067】また、図7に示したガス缶の体積V,重量
mおよび断面積(受圧面)Aは次の通りである。 V=4.66×10-331 =4.17kg(下部ガス缶) m2 =3.84kg(上部ガス缶) A=1.55×102 cm2
The volume V, weight m and cross-sectional area (pressure receiving surface) A of the gas can shown in FIG. 7 are as follows. V = 4.66 x 10 -3 m 3 m 1 = 4.17 kg (lower gas can) m 2 = 3.84 kg (upper gas can) A = 1.55 x 10 2 cm 2

【0068】これらの値を使って、既に示した4条件が
成立することを示す。 (A)下部ガス缶の場合 (A−1)ポンプ運転時((2) 式) FP1+Fu1=155 +3.96=158.96kg m1 =4.17kg ∴FP1+Fu1>m1 (A−2)ポンプトリップ時((4) 式) Fu1=3.96kg m1 =4.17 ∴Fu1<m1
By using these values, it is shown that the above-mentioned four conditions are satisfied. (A) In the case of lower gas can (A-1) During pump operation (equation (2)) F P1 + F u1 = 155 +3.96 = 158.96 kg m 1 = 4.17 kg ∴F P1 + F u1 > m 1 (A- 2) During pump trip (Equation (4)) F u1 = 3.96 kg m 1 = 4.17 ∴F u1 <m 1

【0069】(B)上部ガス缶の場合 (B−1)ポンプ運転時((1) 式) Fp2+m2 =77.7+3.84=81.54kg Fu2=3.96kg ∴Fp2+m2 >Fu2 (B−2)ポンプトリップ時((3) 式) m2 =3.844kg Fu2=3.96kg ∴m2 <Fu2 以上により、各ガス缶は図1(b),(c)および図6
等に示す位置に移動できることが明らかである。
(B) In the case of upper gas can (B-1) During pump operation (equation (1)) F p2 + m 2 = 77.7 + 3.84 = 81.54 kg F u2 = 3.96 kg ∴F p2 + m 2 > F u2 (B-2) Pump trip (Equation (3)) m 2 = 3.844kg F u2 = 3.96 kg ∴m 2 <F u2 Due to the above, the gas cans are shown in Figs. 1 (b), 1 (c) and 6
It is clear that it can be moved to the position shown in.

【0070】なお、上記(A−2)および(B−2)で
重量(力)の差異( 100〜200g)が小さいが、これは、
(A−2)の場合はm1 の重量を増大(おもりを付け
る)し、(B−2)の場合はガス缶の肉厚をやや薄くす
ることで、その差異を増大させることができ、ガス缶の
移動速度を増大させることができる。
The difference in weight (force) between (A-2) and (B-2) (100 to 200 g) is small, but
In the case of (A-2), the weight of m 1 is increased (with a weight), and in the case of (B-2), the difference in thickness can be increased by slightly reducing the wall thickness of the gas can, The moving speed of the gas can can be increased.

【0071】つぎに本発明に係る高速炉炉心に装荷する
特殊集合体の第2から第16の実施の形態を図8から図23
を参照しながら説明する。なお、それぞれの図中、図6
と同一部分または同一機能を有する部分には同一符号を
付して重複する部分の説明は省略する。また、各図中の
(a)はポンプ運転時の状態で、同(b)はポンプトリ
ップ時の状態を示している。
Next, second to sixteenth embodiments of the special assembly to be loaded into the fast reactor core according to the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In addition, in each figure, FIG.
The same reference numerals are given to the same portions or portions having the same functions, and the description of the overlapping portions is omitted. Further, in each figure, (a) shows a state during pump operation, and (b) shows a state during pump trip.

【0072】図8は請求項6に該当する特殊集合体1b
の第2の実施の形態で、この特殊集合体1bは内筒15の
ほぼ中央部外面にディフューザ21を設け、このディフュ
ーザ21に連通孔18を形成し、内筒15内と冷却材流路9と
の間を連通したことにある。ディフューザ21が位置する
内筒15内には上部ガス缶3と下部ガス缶4を区割りする
目皿板44が設けられている。
FIG. 8 shows a special aggregate 1b according to claim 6.
In the second embodiment of the present invention, this special assembly 1b is provided with a diffuser 21 on the outer surface of the central portion of the inner cylinder 15, and a communication hole 18 is formed in this diffuser 21 so that the inside of the inner cylinder 15 and the coolant passage 9 are formed. Is in communication with. Inside the inner cylinder 15 in which the diffuser 21 is located, a perforated plate 44 that divides the upper gas can 3 and the lower gas can 4 is provided.

【0073】この例ではディフューザ21から内缶15内を
流れる冷却材を外側の冷却材流路9に流出させポンプ運
転時の流路を構成している。ディフューザ21の部分は低
圧力部分となり、ディフューザ21を設けることにより容
易に低圧力場を得ることができる。また、図6に示した
ラッパ管2の流出孔20を設ける必要はないので構造が容
易となる効果がある。
In this example, the coolant flowing from the diffuser 21 into the inner can 15 is caused to flow into the coolant passage 9 on the outer side to form a passage for pump operation. The portion of the diffuser 21 becomes a low pressure portion, and by providing the diffuser 21, a low pressure field can be easily obtained. Further, since it is not necessary to provide the outflow hole 20 of the trumpet tube 2 shown in FIG. 6, there is an effect that the structure becomes easy.

【0074】図9は請求項7に該当する特殊集合体1c
の第3の実施の形態で、この特殊集合体1cは図6に示
した中間オリフィス16の代りに仕切板22を設けるととも
に、この仕切板22の上下近傍の前記内管15に連通孔18を
設けたことにある。
FIG. 9 is a special assembly 1c corresponding to claim 7.
In the third embodiment, the special assembly 1c is provided with a partition plate 22 in place of the intermediate orifice 16 shown in FIG. 6, and a communication hole 18 is provided in the inner pipe 15 near the partition plate 22 in the vertical direction. It is provided.

【0075】この例では仕切板22により冷却材を上下の
連通孔18からラッパ管2側へ流すことにあり、図6に示
したラッパ管2に設けた流出孔20を必要としないので構
造が簡単になる効果がある。
In this example, the partition plate 22 allows the coolant to flow from the upper and lower communication holes 18 to the trumpet tube 2 side, and the outflow hole 20 provided in the trumpet tube 2 shown in FIG. It has the effect of being easy.

【0076】図10は請求項8に該当する特殊集合体1d
の第4の実施の形態で、この特殊集合体1dは図6に示
した中間オリフィス16の代りに中間ストッパ23を設ける
とともに、この中間ストッパ23の上下近傍の前記内管15
に連通孔18を設け、内管15の上端に内管15内に向けて下
降流路24を設けたことにある。
FIG. 10 shows a special aggregate 1d corresponding to claim 8.
In the fourth embodiment, the special assembly 1d is provided with an intermediate stopper 23 instead of the intermediate orifice 16 shown in FIG.
The communication hole 18 is provided in the inner pipe 15, and the descending flow path 24 is provided at the upper end of the inner pipe 15 toward the inner pipe 15.

【0077】この例によれば中間ストッパ23を設け、内
管15の中央を図6に示す中間オリフィス16や図9に示す
仕切板22を除去してポンプ運転時に内管15の上部を下降
流量が多くなるような構成にしている。したがって中間
ストッパ23のみなので冷却材の開口面積が大きくなり、
ガス缶3,4の上下移動を速やかにできる。
According to this example, the intermediate stopper 23 is provided, and the middle orifice 16 shown in FIG. 6 and the partition plate 22 shown in FIG. The configuration is such that there are many. Therefore, since only the intermediate stopper 23, the opening area of the coolant increases,
The vertical movement of the gas cans 3 and 4 can be performed quickly.

【0078】図11は請求項9に該当する特殊集合体1e
の第5の実施の形態で、この特殊集合体1eは内管15内
の中央に仕切板22を設け、この仕切板22の下部近傍から
上端にわたってアニュラス流路25を設けたことにある。
アニュラス流路25に連通して仕切板22の上下近傍の内管
15に連通孔18を設けるとともに内管15内の上端近傍に上
部オリフィス板26を設けている。内管15の上端部外面と
ラッパ管2の内面との間に外側閉塞板27が設けられてい
る。また、冷却材流路9と内管15内に連通する流路孔45
が内管15の上部に設けられている。
FIG. 11 shows a special assembly 1e corresponding to claim 9.
In the fifth embodiment, the special assembly 1e is provided with the partition plate 22 in the center of the inner pipe 15 and the annulus passage 25 extending from the vicinity of the lower portion of the partition plate 22 to the upper end.
Inner pipes communicating with the annulus passage 25 near the top and bottom of the partition plate 22
A communication hole 18 is provided in 15 and an upper orifice plate 26 is provided in the inner pipe 15 near the upper end. An outer closing plate 27 is provided between the outer surface of the upper end of the inner tube 15 and the inner surface of the trumpet tube 2. In addition, a flow passage hole 45 that communicates with the coolant flow passage 9 and the inner pipe 15
Is provided on the upper part of the inner pipe 15.

【0079】この例によればアニュラス流路25内は集合
体1eの出口圧力と同様に低圧力場であり、アニュラス
流路25により低圧側流路が確実に独立した形で保つこと
ができ、また上部ガス缶3と下部ガス缶4への元圧がパ
ラレルなパスになっているため、干渉がなく確保され
る。
According to this example, the inside of the annulus channel 25 has a low pressure field similar to the outlet pressure of the assembly 1e, and the low-pressure side channel can be surely kept independent by the annulus channel 25, Further, since the source pressures to the upper gas can 3 and the lower gas can 4 are parallel paths, they are secured without interference.

【0080】図12は請求項10に該当する特殊集合体1f
の第6の実施の形態を示している。すなわち、特殊集合
体1fはラッパ管2内の水平方向中央部に仕切板22を設
け、この仕切板22の中心部を貫通してアニュラス流路25
と軸線方向中央部を流れる中央流路46を有する流路部材
47を設け流路部材47に貫挿するようにして仕切板22を堺
にして上下部のドーナツ状ガス缶28(28a,28b)を設
けたことにある。
FIG. 12 shows a special aggregate 1f corresponding to claim 10.
The sixth embodiment of is shown. That is, the special assembly 1f is provided with a partition plate 22 in the horizontal center of the trumpet tube 2, and penetrates through the center of the partition plate 22 to form the annulus passage 25.
And a flow path member having a central flow path 46 that flows through the central portion in the axial direction
This is because the upper and lower donut-shaped gas cans 28 (28a, 28b) are provided with the partition plate 22 as a sakai so as to be inserted through the flow path member 47.

【0081】流路部材47の上端には上部閉塞板48が取り
付けられている。上部閉塞板48の中央には中央流路47と
連通する中心流出口29と、ラッパ管2内と連通する複数
の小孔49が形成されている。また、流路部材47の下部に
はアニュラス入口30が形成されている。
An upper closing plate 48 is attached to the upper end of the flow path member 47. A central outlet 29 communicating with the central flow path 47 and a plurality of small holes 49 communicating with the inside of the trumpet tube 2 are formed in the center of the upper blocking plate 48. An annulus inlet 30 is formed in the lower part of the flow path member 47.

【0082】この例によれば、図6に示した内管15を除
去し中心にアニュラス流路を設け、中心流路出口29を低
圧力場として冷却材が流出する。ガス缶がドーナツ状で
缶径を大きくできるため、ガス体積を大きくでき、中心
にアニュラス流路を設けることにより製作性が向上す
る。
According to this example, the inner pipe 15 shown in FIG. 6 is removed, an annulus passage is provided at the center, and the central flow passage outlet 29 is used as a low pressure field to allow the coolant to flow out. Since the gas can is doughnut-shaped and the can diameter can be increased, the gas volume can be increased and the manufacturability is improved by providing the annulus passage in the center.

【0083】図13は請求項11に該当する特殊集合体1g
の第7の実施の形態を示している。すなわち、特殊集合
体1gはラッパ管2の中央部側面に流出孔20を設け、ラ
ッパ管2内の軸線方向中央部に中心流路31を有する流路
管50を設け、流路管50の上部に流路孔51を設け、流路管
50の中央部に小径仕切板52を設け、この小径仕切板52の
上下にそれぞれドーナツ状ガス缶28a,28bを設けたこ
とにある。この例は図12と同様に内管15がなく特殊集合
体1gの中心に中心流路31を有しているため、構造が簡
単で、製作が容易である。
FIG. 13 shows a special aggregate 1g corresponding to claim 11.
The seventh embodiment of is shown. That is, the special assembly 1g is provided with the outflow hole 20 in the side surface of the central portion of the trumpet tube 2, the channel tube 50 having the central channel 31 in the axial center of the trumpet tube 2, and the upper portion of the channel tube 50. A flow path hole 51 is provided in the
A small-diameter partition plate 52 is provided in the central portion of 50, and donut-shaped gas cans 28a and 28b are provided above and below the small-diameter partition plate 52, respectively. In this example, as in FIG. 12, the inner tube 15 is not provided and the central flow path 31 is provided at the center of the special assembly 1g, so that the structure is simple and the manufacture is easy.

【0084】図14は請求項12に該当する特殊集合体1h
の第8の実施の形態を示している。すなわち、特殊集合
体1hはラッパ管2内の内管15の下端部に小径ノズル板
53を有し、内管15の水平方向中央部に目皿板44を取り付
け、この目皿板44の上下に多数のガス封入球32を配置し
たことにある。このガス封入球32の移動は冷却材の流動
によりスムーズに行われる。この例によればガスを球状
体に封入しているので、ポンプ起動,停止に対して動作
を円滑に行うことができる。
FIG. 14 is a special assembly 1h corresponding to claim 12.
The eighth embodiment of the present invention is shown. That is, the special assembly 1h has a small diameter nozzle plate at the lower end of the inner pipe 15 in the trumpet pipe 2.
It has 53 and has a perforated plate 44 attached to the horizontal central portion of the inner pipe 15, and a large number of gas-filled balls 32 are arranged above and below the perforated plate 44. The movement of the gas filled sphere 32 is smoothly performed by the flow of the coolant. According to this example, since the gas is enclosed in the spherical body, the operation can be smoothly performed when the pump is started and stopped.

【0085】図15は請求項13に該当する特殊集合体1i
の第9の実施の形態を示している。すなわち、特殊集合
体1iはラッパ管2内のエントランスノズル11の取付部
よりやや上方に大径ノズル板54を設け、この大径ノズル
板54上の下部ガス缶4との間に形状記憶合金製ばね33を
介在し、この形状記憶合金製ばね上に下部ガス缶4と上
部ガス缶3とを積層配置し、上部ガス缶3とハンドリン
グヘッド2との間に形状記憶合金製ばね33を介在したこ
とにある。
FIG. 15 shows a special aggregate 1i corresponding to claim 13.
9 shows a ninth embodiment of the present invention. That is, the special assembly 1i is provided with a large diameter nozzle plate 54 slightly above the mounting portion of the entrance nozzle 11 in the trumpet tube 2, and is made of a shape memory alloy between the large diameter nozzle plate 54 and the lower gas can 4. The lower gas can 4 and the upper gas can 3 are stacked on the shape memory alloy spring with the spring 33 interposed, and the shape memory alloy spring 33 is interposed between the upper gas can 3 and the handling head 2. Especially.

【0086】この例によれば、ガス缶3,4の上下面に
それぞれ形状記憶合金製ばね33を介在することにより、
これらのばね33は冷却材の温度が或る設定値よりも低い
場合は伸びて高い場合は縮む機能をもたせている。した
がって、ポンプ運転時には冷却材の温度は低いので、ば
ね33は伸び、ポンプトリップ時にはばね33は縮むので、
同図(b)のようにそれぞれのガス缶3,4は移動す
る。よって、形状記憶合金製ばね33により炉心の異常に
よる温度変化で動作するので、安全性の向上をはかるこ
とができる。
According to this example, by interposing the shape memory alloy springs 33 on the upper and lower surfaces of the gas cans 3 and 4, respectively,
These springs 33 have a function of expanding when the temperature of the coolant is lower than a certain set value and contracting when the temperature of the coolant is high. Therefore, when the pump is operating, the temperature of the coolant is low, so the spring 33 expands, and when the pump trips, the spring 33 contracts.
The gas cans 3 and 4 move as shown in FIG. Therefore, since the shape memory alloy spring 33 operates due to the temperature change due to the abnormality of the core, it is possible to improve the safety.

【0087】図16は請求項14に該当する特殊集合体1i
の第10の実施の形態を示している。この特殊集合体1j
はラッパ缶2内に設けた内筒15内の軸線方向に沿う中心
部に案内棒36が設けられており、この案内棒36に沿って
上下動するはめ合下部ガス缶34とはめ合上部ガス缶35が
設けられている。これらのガス缶34,35はドーナツ状で
内部にガスが封入されている。図16(b)に示したよう
にはめ合下部ガス缶34の上面には凹部34aが形成され、
はめ合上部ガス缶35には下面には凸部35aが形成され、
これら凹部34aと凸部35aとが嵌合されるようになって
いる。
FIG. 16 shows a special aggregate 1i corresponding to claim 14.
10 shows a tenth embodiment of the present invention. This special aggregate 1j
Is provided with a guide rod 36 at the center along the axial direction in the inner cylinder 15 provided in the trumpet can 2. The lower fitting gas can 34 and the upper fitting gas that move up and down along the guide rod 36. A can 35 is provided. These gas cans 34, 35 are doughnut-shaped and have gas enclosed therein. As shown in FIG. 16 (b), a recess 34a is formed on the upper surface of the fitting lower gas can 34,
A convex portion 35a is formed on the lower surface of the fitting upper gas can 35,
The concave portion 34a and the convex portion 35a are fitted together.

【0088】この例によれば、ガス缶34,35のはめ合い
構造にしたことによりボイド反応度の炉心挿入を緩慢に
し、ポンプ駆動時に上下ガス缶が一体となり中心部のガ
ス密度を高くとることができる。
According to this example, since the gas cans 34 and 35 are fitted to each other, the core insertion of void reactivity is slowed down, and the upper and lower gas cans are integrated when the pump is driven to increase the gas density in the central portion. You can

【0089】図17は請求項15に該当する特殊集合体1k
の第11の実施の形態を示している。この特殊集合体1k
は図16における特殊集合体1gのはめ合下部ガス缶34と
はめ合上部ガス管35をくさび形下部ガス缶37とくさび形
上部ガス缶38に置き換えたことにあり、他の部分は図16
と同様である。すなわち、はめ合う構造の一対のドーナ
ツ状ガス缶を図17(b)に示すようにくさび形下部ガス
缶37にV字形凹部37aを形成し、このV字形凹部37aに
はめ合う凸部38aをくさび形下部ガス缶38に形成する。
FIG. 17 shows a special assembly 1k corresponding to claim 15.
11 shows the eleventh embodiment of. This special aggregate 1k
16 is that the fitting lower gas can 34 and the fitting upper gas pipe 35 of the special assembly 1g in FIG. 16 are replaced by a wedge-shaped lower gas can 37 and a wedge-shaped upper gas can 38, and the other parts are shown in FIG.
Is the same as That is, as shown in FIG. 17 (b), a pair of donut-shaped gas cans having a fitting structure are formed with a V-shaped recess 37a in a wedge-shaped lower gas can 37, and a convex part 38a that fits into the V-shaped recess 37a is wedged. The lower gas can 38 is formed.

【0090】この例によれば前記図16と同様にボイド反
応度の炉心挿入を緩慢にすることに加えて上下の位置が
多少ずれていても確実に合体させることができる。ま
た、図16に比較して精度をそれほど上げる必要はないの
で製作が容易である。
According to this example, as in the case of FIG. 16, the core insertion of the void reactivity is made slower, and in addition, even if the upper and lower positions are slightly displaced, they can be surely combined. In addition, since it is not necessary to increase the accuracy so much as compared with FIG. 16, it is easy to manufacture.

【0091】図18は請求項16に該当する特殊集合体1l
の第12の実施の形態を示している。この特種集合体1l
は長尺ガス缶8を1個のみ内管15内の中間オリフィス16
上に配置して、長尺ガス缶がポンプトリップ時にラッパ
管2内の上部に移動するように構成したことにある。ポ
ンプ運転時は長尺ガス缶8の上面の圧力が下面よりも高
くなるように調整する。そのため、中間オリフィス16は
炉心中心面より下側に設けられる。
FIG. 18 shows a special assembly 1l corresponding to claim 16.
12 shows a twelfth embodiment of the present invention. This special aggregate 1l
Is only one long gas can 8 Intermediate orifice 16 in the inner tube 15
It is arranged on the upper side so that the long gas can moves to the upper part in the trumpet tube 2 when the pump trips. During the pump operation, the pressure on the upper surface of the long gas can 8 is adjusted to be higher than that on the lower surface. Therefore, the intermediate orifice 16 is provided below the core center plane.

【0092】この例によれば長尺ガス缶8を1個のみ設
ければよいので、構造が簡単で、製作性にすぐれる。な
お、長尺ガス缶8の長さは炉心領域の長さに等しくする
ことが望ましいが、これに限るものではない。
According to this example, since only one long gas can 8 needs to be provided, the structure is simple and the manufacturability is excellent. The length of the long gas can 8 is preferably equal to the length of the core region, but the length is not limited to this.

【0093】図19は請求項17に該当する特殊集合体1m
の第13の実施の形態を示している。この特殊集合体1m
はラッパ管2内の炉心中心面よりも上側の位置に中間オ
リフィス16を設け、この中間オリフィス16の下方に長尺
ガス缶8を1個のみ配置したことにある。
FIG. 19 shows a special assembly 1m corresponding to claim 17.
13 shows a thirteenth embodiment of the present invention. This special aggregate 1m
Is to provide an intermediate orifice 16 at a position above the center plane of the core in the trumpet tube 2 and to arrange only one long gas can 8 below the intermediate orifice 16.

【0094】この例によれば、ラッパ管2内に内筒を設
けないで中間オリフィス16をラッパ管2の内面に直接取
り付けており、その中間オリフィス16の取り付け位置は
炉心中心面より上側になっているため、長尺ガス缶8を
1個で重力とポンプ駆動時の重力圧とのバランスで長尺
ガス缶8の移動が決まり、かつ設計が容易となる。
According to this example, the inner cylinder is not provided in the trumpet tube 2 and the intermediate orifice 16 is directly attached to the inner surface of the trumpet tube 2, and the attachment position of the intermediate orifice 16 is above the center plane of the core. Therefore, the movement of the long gas can 8 is determined by the balance between the gravity and the gravity pressure when the pump is driven by one long gas can 8, and the design is easy.

【0095】図20は請求項18に該当する特殊集合体1n
の第14の実施の形態を示している。この特殊集合体1n
はラッパ管2内の軸線に沿う中心部に中心流路管40を設
け、ラッパ管2の内面の炉心中心面より上側にストッパ
39を取り付け、このストッパ39の下側に中心流路管によ
り案内されるドーナツ状ガス缶28を配置している。中心
流路管40の下部と上端に冷却材流出孔54が設けられてい
る。
FIG. 20 shows a special assembly 1n corresponding to claim 18.
14 shows a fourteenth embodiment thereof. This special aggregate 1n
Is provided with a central flow passage tube 40 at the center of the trumpet tube 2 along the axis, and a stopper is provided on the inner surface of the trumpet tube 2 above the core center plane.
A doughnut-shaped gas can 28, which is guided by a central channel pipe, is arranged below the stopper 39. Coolant outflow holes 54 are provided in the lower part and the upper end of the central flow path pipe 40.

【0096】この例ではポンプトリップ時にドーナツ状
ガス缶28はラッパ缶2内の中心流路缶40に案内され下方
に移動する。ドーナツ状ガス缶28の下降によって、中心
流路管40の下部の冷却材流出孔54は閉塞する。ガス缶を
ドーナツ状に形成することによってガス封入体積を大き
くできる効果がある。
In this example, the doughnut-shaped gas can 28 is guided by the central channel can 40 in the trumpet can 2 and moves downward when the pump trips. As the doughnut-shaped gas can 28 descends, the coolant outflow holes 54 in the lower portion of the central flow path pipe 40 are closed. Forming the gas can in a donut shape has the effect of increasing the volume of gas enclosed.

【0097】図21は請求項19に該当する特殊集合体1σ
の第15の実施の形態を示している。この特殊集合体1σ
はラッパ管2の内面に炉心中心面により上側に中間ノズ
ル16を設け、この中間ノズル16の下側に複数のガス封入
球41を配置するとともにエントランスノズル11内に流調
板55を設けている。この流調板55は冷却材の流量を調整
するものであると同時にガス封入球41のエントランスノ
ズル11内への落下を防止している。
FIG. 21 shows a special aggregate 1σ corresponding to claim 19.
The fifteenth embodiment of is shown. This special aggregate 1σ
Is provided with an intermediate nozzle 16 above the inner surface of the trumpet tube 2 by the center surface of the core, a plurality of gas-filled balls 41 are provided below the intermediate nozzle 16, and a flow control plate 55 is provided inside the entrance nozzle 11. . The flow control plate 55 regulates the flow rate of the coolant and at the same time prevents the gas-filled sphere 41 from falling into the entrance nozzle 11.

【0098】この例によればガス封入球41は鎖等でつな
がれておらず、自由に移動でき、ポンプトリップ時にラ
ッパ管2内の下部に移動する。ガス缶を球状に形成する
ことによって移動がスムーズに行われる効果がある。
According to this example, the gas-filled sphere 41 is not connected by a chain or the like and can move freely, and moves to the lower part in the trumpet tube 2 when the pump trips. The spherical shape of the gas can has the effect of smooth movement.

【0099】図22は請求項20に該当する特殊集合体1p
の第16の実施の形態を示している。この特殊集合体1p
はラッパ管2内の下端部にチェーン42の両端を固定する
固定部材56を取り付け、この固定部材56にガス封入球41
を数珠つなぎにしたチェーン42を固定したことにある。
FIG. 22 shows a special assembly 1p corresponding to claim 20.
16 shows a sixteenth embodiment thereof. This special aggregate 1p
Attaches a fixing member 56 for fixing both ends of the chain 42 to the lower end of the trumpet tube 2, and the gas-filled ball 41 is attached to the fixing member 56.
This is because the chain 42, which is a chain of beads, is fixed.

【0100】チェーン42の長さはガス封入球41が浮上し
た際、チェーン42がループを画いて最上となるガス封入
球が炉心中心面より上側に位置するような長さに設定す
ることが必要である。エントランスノズル11内には流調
板55が設けられガス封入球41の落下を防止している。図
22(b)はポンプトリップ時にガス封入球41が落下して
移動した状態を示している。
The length of the chain 42 must be set so that when the gas-filled sphere 41 floats, the chain 42 forms a loop and the uppermost gas-filled sphere is located above the core center plane. Is. A flow control plate 55 is provided in the entrance nozzle 11 to prevent the gas filled sphere 41 from falling. Figure
22 (b) shows a state in which the gas-filled sphere 41 has dropped and moved during a pump trip.

【0101】この例によれば、ガス封入球41がチェーン
42で接続されているので、ガス封入球41の位置が設定さ
れ反応度計算が容易となり、またラッパ管2内には内管
や中間オリフィスを設ける必要がないので構造が簡単で
あり、製作が容易である。さらに、ポンプトリップ後、
ガス封入球41は炉心部と下部軸ブランケットの境界付近
に移動できる機能を有している。
According to this example, the gas-filled sphere 41 is the chain.
Since it is connected by 42, the position of the gas-filled sphere 41 is set and the reactivity calculation is easy. Moreover, since it is not necessary to provide an inner tube or an intermediate orifice in the trumpet tube 2, the structure is simple and the manufacture is easy. It's easy. Furthermore, after the pump trip,
The gas-filled sphere 41 has a function of moving near the boundary between the core and the lower shaft blanket.

【0102】図23は請求項21に該当する特殊集合体1Q
の第17の実施の形態を示している。この特殊集合体1Q
はラッパ管2内面に炉心中心面より上側に中間ノズル16
が設けられ、この中間オリフィス16の下側に複数のガス
封入円盤43がチェーン42により連結されて配置されてい
る。
FIG. 23 is a special assembly 1Q corresponding to claim 21.
17 shows a seventeenth embodiment thereof. This special aggregate 1Q
Is an intermediate nozzle 16 inside the trumpet tube 2 and above the core center plane.
A plurality of gas-filled discs 43 are arranged below the intermediate orifice 16 and connected by a chain 42.

【0103】このチェーン42はラッパ管2内には固定さ
れておらず、ポンプトリップ後は図23(b)に示したよ
うに炉心部と下部軸ブランケットの境界付近に移動でき
る機能を有している。この例によればガス封入円盤43は
ポンプ圧力によって上部で合体し易くなる利点がある。
This chain 42 is not fixed in the trumpet tube 2 and has the function of being able to move to the vicinity of the boundary between the core and the lower shaft blanket after the pump trip as shown in FIG. 23 (b). There is. According to this example, the gas-filled disk 43 has an advantage that it is easy to combine at the upper part due to the pump pressure.

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明によれば、一次系主ポンプの運転
中、特殊集合体内の炉心部中央に位置しているガス缶
は、一次系ポンプがトリップすると炉心部の中央から上
下部の軸ブランケット付近、つまり負のボイド領域に移
動し、その移動により炉心部中央には冷却材が流入し負
の反応度が炉心に付加される。
According to the present invention, when the primary system main pump is in operation, the gas can located in the center of the core of the special assembly has a shaft located above and below the center of the core when the primary system pump trips. It moves to the vicinity of the blanket, that is, to the negative void region, and the movement causes the coolant to flow into the center of the core to add a negative reactivity to the core.

【0105】また、上下部軸ブランケット付近は結果的
に冷却材が排除されガスが流入したことになり、炉心部
中央の負の反応度の付加の他に、更に負の反応度が炉心
部に付加されることになる。
Further, as a result, the coolant was removed near the upper and lower shaft blankets, and the gas flowed in. Therefore, in addition to the addition of the negative reactivity in the center of the core, further negative reactivity was introduced into the core. Will be added.

【0106】その結果、一次系主ポンプがトリップし、
かつ、制御棒が炉心に挿入されない場合には、このガス
缶を内蔵した特殊集合体の働きにより冷却材の沸騰を防
ぎ、炉心の安全性を向上させることができる。
As a result, the primary system main pump trips,
Moreover, when the control rod is not inserted into the core, the special assembly containing the gas can prevents the coolant from boiling and improves the safety of the core.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明に係る高速炉の実施の形態を説
明するための冷却材ボイド反応度の軸方向分布図、
(b)は本実施の形態における特殊集合体の第1の例で
ポンプ運転中の状態を示す縦断面図、(c)は(b)の
状態からポンプトリップ時の状態を示す縦断面図。
1A is an axial distribution diagram of a coolant void reactivity for explaining an embodiment of a fast reactor according to the present invention, FIG.
(B) is a longitudinal sectional view showing a state during pump operation in a first example of the special assembly in the present embodiment, and (c) is a longitudinal sectional view showing a state at the time of pump trip from the state of (b).

【図2】(a)は図1(a)と同様に冷却材ボイド反応
度の軸方向分布図、(b)は本実施の形態における特殊
集合体の第2の例でポンプ運転中の状態を示す縦断面
図、(c)は(b)の状態からポンプトリップ時の状態
を示す縦断面図。
2 (a) is an axial distribution diagram of the coolant void reactivity as in FIG. 1 (a), and FIG. 2 (b) is a second example of the special assembly according to the present embodiment, showing a state during pump operation. Is a vertical cross-sectional view showing the state, and (c) is a vertical cross-sectional view showing the state at the time of pump trip from the state of (b).

【図3】(a)は図2(b)における特殊集合体を拡大
して概略的に示す横断面図、(b)は(a)におけるガ
ス缶を7分割した応用例を概略的に示す横断面図。
3 (a) is a transverse cross-sectional view schematically showing an enlarged view of the special assembly in FIG. 2 (b), and FIG. 3 (b) schematically shows an application example in which the gas can in FIG. Cross-sectional view.

【図4】図1(b)における特殊集合体の2個のガス缶
をそれぞれ3分割した応用例を概略的に示す縦断面図。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing an application example in which two gas cans of the special assembly in FIG. 1B are each divided into three.

【図5】図1から4における特殊集合体を炉心に装荷し
た高速炉炉心を概略的に示す横断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a fast reactor core in which the special assembly shown in FIGS. 1 to 4 is loaded in the core.

【図6】(a)は図1(b)における特殊集合体の具体
的構造を第1の実施の形態としてポンプ運転時の状態で
示す縦断面図、(b)は同じくポンプトリップ時の状態
で示す縦断面図、(c)は(a)における流路等価回路
図。
6 (a) is a vertical cross-sectional view showing a concrete structure of the special assembly in FIG. 1 (b) as a first embodiment in a state during pump operation, and FIG. 6 (b) is also a state during pump trip. Is a longitudinal sectional view, and (c) is a flow path equivalent circuit diagram in (a).

【図7】(a)は図6における特殊集合体のX−X矢視
方向横断面図、(b)は(a)におけるガス缶を示す立
面図。
7 (a) is a cross-sectional view taken along the line X-X of the special assembly in FIG. 6, and FIG. 7 (b) is an elevation view showing the gas can in FIG.

【図8】(a)は本発明に係る特殊集合体の第2の実施
の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 8 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the second embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図9】(a)は本発明に係る特殊集合体の第3の実施
の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 9 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the third embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図10】(a)は本発明に係る特殊集合体の第4の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 10 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the fourth embodiment of the special assembly according to the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図11】(a)は本発明に係る特殊集合体の第5の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 11A is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the fifth embodiment of the special assembly according to the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図12】(a)は本発明に係る特殊集合体の第6の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 12 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the sixth embodiment of the special assembly according to the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図13】(a)は本発明に係る特殊集合体の第7の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 13 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the seventh embodiment of the special assembly according to the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図14】(a)は本発明に係る特殊集合体の第8の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 14A is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation of the special assembly according to the eighth embodiment of the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図15】(a)は本発明に係る特殊集合体の第9の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 15 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the special assembly according to the ninth embodiment of the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図16】(a)は本発明に係る特殊集合体の第10の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 16 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the tenth embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図17】(a)は本発明に係る特殊集合体の第11実施
の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 17 (a) is a longitudinal sectional view showing a state during pump operation in the eleventh embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図18】(a)は本発明に係る特殊集合体の第12の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 18 (a) is a vertical sectional view showing a state during pump operation in the twelfth embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図19】(a)は本発明に係る特殊集合体の第13の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 19 (a) is a vertical sectional view showing a state during pump operation in the thirteenth embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図20】(a)は本発明に係る特殊集合体の第14の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 20 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the fourteenth embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図21】(a)は本発明に係る特殊集合体の第15の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 21 (a) is a longitudinal sectional view showing a state during pump operation in the fifteenth embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図22】(a)は本発明に係る特殊集合体の第16の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 22 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state during pump operation in the sixteenth embodiment of the special assembly according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図23】(a)は本発明に係る特殊集合体の第17の実
施の形態におけるポンプ運転時の状態を示す縦断面図、
(b)は(a)におけるポンプトリップ時の状態を示す
縦断面図。
FIG. 23 (a) is a longitudinal sectional view showing a state during pump operation in the seventeenth embodiment of the special assembly according to the present invention;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of pump trip in (a).

【図24】従来の高速炉炉心に装荷される特殊集合体を
概略的に示す縦断面図。
FIG. 24 is a vertical sectional view schematically showing a special assembly loaded in a conventional fast reactor core.

【図25】従来の特殊集合体を装荷した高速炉炉心を概
略的に示す上面図。
FIG. 25 is a top view schematically showing a fast reactor core loaded with a conventional special assembly.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a〜1Q…特殊集合体、2…ラッパ管、3…上部
ガス缶、4…下部ガス缶、5…炉心領域、6…上部軸ブ
ランケット、7…下部軸ブランケット、8…長尺ガス
缶、9…冷却材流路、10…鎖、11…エントランスノズ
ル、12…ハンドリングヘッド、13…冷却材流入孔、14…
冷却材流出孔、15…内管、16…中間オリフィス、17…上
部ストッパ、18…連通孔、19…流路管、20…流出孔、21
…ディフューザ、22…仕切板、23…中間ストッパ、24…
下降流路、25…アニュラス流路、26…上部オリフィス
板、27…外側閉塞板、28…ドーナツ状ガス缶、29…中心
流出口、30…アニュラス入口、31…中心流路、32…ガス
封入球、33…形状記憶合金製ばね、34…はめ合下部ガス
缶、35…はめ合上部ガス缶、36…案内棒、37…くさび形
下部ガス缶、38…くさび形上部ガス缶、39…ストッパ、
40…中心流路管、41…ガス封入球、42…チェーン、43…
ガス封入円盤、44…目皿板、45…流路孔、46…中央流
路、47…流路部材、48…上部閉塞板、49…小孔、50…小
孔、51…流路孔、52…小径仕切板、53…小径ノズル板、
43…冷却材流出孔、55…流調板、56…固定部材。
1, 1a to 1Q ... Special assembly, 2 ... Trumpet tube, 3 ... Upper gas can, 4 ... Lower gas can, 5 ... Core region, 6 ... Upper shaft blanket, 7 ... Lower shaft blanket, 8 ... Long gas can , 9 ... Coolant channel, 10 ... Chain, 11 ... Entrance nozzle, 12 ... Handling head, 13 ... Coolant inflow hole, 14 ...
Coolant outflow hole, 15 ... Inner pipe, 16 ... Intermediate orifice, 17 ... Upper stopper, 18 ... Communication hole, 19 ... Flow path pipe, 20 ... Outflow hole, 21
... Diffuser, 22 ... Partition plate, 23 ... Intermediate stopper, 24 ...
Downflow channel, 25 ... Annulus channel, 26 ... Upper orifice plate, 27 ... Outer closing plate, 28 ... Donut-shaped gas can, 29 ... Central outlet port, 30 ... Annulus inlet port, 31 ... Central channel channel, 32 ... Gas filling Ball, 33 ... Shape memory alloy spring, 34 ... Fitting lower gas can, 35 ... Fitting upper gas can, 36 ... Guide rod, 37 ... Wedge-shaped lower gas can, 38 ... Wedge-shaped upper gas can, 39 ... Stopper ,
40 ... central flow pipe, 41 ... gas filled sphere, 42 ... chain, 43 ...
Gas-filled disc, 44 ... Dish plate, 45 ... Flow path hole, 46 ... Central flow path, 47 ... Flow path member, 48 ... Upper closing plate, 49 ... Small hole, 50 ... Small hole, 51 ... Flow path hole, 52 ... Small diameter partition plate, 53 ... Small diameter nozzle plate,
43 ... Coolant outflow hole, 55 ... Flow control plate, 56 ... Fixing member.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炉心領域が核分裂性物質を装荷した多数
の燃料集合体から構成され、冷却材として液体金属ナト
リウムを使用する高速炉炉心において、前記冷却材の流
れとともに上下方向に移動できるガス缶をラッパ管内に
配置した特殊集合体を前記炉心領域に装荷してなること
を特徴とする高速炉炉心。
1. In a fast reactor core in which the core region is composed of a large number of fuel assemblies loaded with fissile material, and liquid metal sodium is used as a coolant, a gas can which can move vertically with the flow of the coolant. A fast-reactor core, characterized in that a special assembly in which a lamp is placed in a trumpet tube is loaded in the core region.
【請求項2】 前記特殊集合体はラッパ管と、このラッ
パ管内に配置された少なくとも一個のガス缶とを具備し
てなり、前記ラッパ管は中央部が前記炉心領域の軸方向
に沿う炉心中央部に位置し、上下部が上下軸ブランケッ
トに位置する長さを有し、前記ガス缶は一次系主ポンプ
運転中前記炉心領域の中央付近に位置し、ポンプトリッ
プ時に前記炉心領域の上下部端付近の少なくとも一方に
移動できる機能を備えてなることを特徴とする請求項1
記載の高速炉炉心。
2. The special assembly includes a trumpet tube and at least one gas can disposed in the trumpet tube, the trumpet tube having a central portion in the center of the core along the axial direction of the core region. The upper and lower ends of the core region are located near the center of the core region during operation of the primary system main pump and have a length such that the upper and lower parts are located in the vertical blanket. 2. A function for moving to at least one of the vicinity is provided.
Fast reactor core described.
【請求項3】 前記特殊集合体は一次系主ポンプの運転
中およびトリップ時において、前記ガス缶が冷却材の流
れとともに前記ラッパ管内を上下に移動できる流量配分
機構を有することを特徴とする請求項1記載の高速炉炉
心。
3. The special assembly has a flow rate distribution mechanism capable of moving the gas can up and down in the trumpet pipe together with the flow of the coolant during the operation and trip of the primary system main pump. Item 1. A fast reactor core according to item 1.
【請求項4】 ラッパ管の下部に冷却材流入孔を有する
エントランスノズルが接続し、上部に冷却材流出孔を有
するハンドリングヘッドが接続し、前記ラッパ管内に同
心円状に冷却材流路を有して内管が設けられ、この内管
内の中央部を横断して中間オリフィスが設けられ、この
中間オリフィスの上下領域に上部ガス缶および下部ガス
缶が設けられ、前記中間オリフィス近傍の前記内管側面
に前記冷却材流路と連通する連通孔が設けられてなるこ
とを特徴とする特殊集合体。
4. An entrance nozzle having a coolant inflow hole is connected to a lower part of the trumpet tube, a handling head having a coolant outflow hole is connected to an upper part of the trumpet tube, and a concentric coolant channel is provided in the trumpet tube. Inner pipe is provided, an intermediate orifice is provided across the center of the inner pipe, upper and lower gas cans are provided in the upper and lower regions of the intermediate orifice, and the inner pipe side surface near the intermediate orifice is provided. A special assembly, characterized in that a communication hole communicating with the coolant channel is provided in the.
【請求項5】 前記各ガス缶は縦方向または横方向に細
分化されてなることを特徴とする請求項4記載の特殊集
合体。
5. The special assembly according to claim 4, wherein each of the gas cans is subdivided in a vertical direction or a horizontal direction.
【請求項6】 前記中間オリフィスが位置する前記内管
の外面にディフューザを設けるとともにこのディフュー
ザに前記内管内と連通する連通孔を設けてなることを特
徴とする請求項4記載の特殊集合体。
6. The special assembly according to claim 4, wherein a diffuser is provided on an outer surface of the inner pipe in which the intermediate orifice is located, and a communication hole communicating with the inside of the inner pipe is provided in the diffuser.
【請求項7】 前記中間オリフィスの代りに仕切板を設
けるとともにこの仕切板の上下近傍の前記内管に連通孔
を設け、かつ前記内管の上端部にストッパを設けてなる
ことを特徴とする請求項4記載の特殊集合体。
7. A partition plate is provided instead of the intermediate orifice, a communication hole is provided in the inner pipe in the vicinity of the upper and lower sides of the partition plate, and a stopper is provided at an upper end portion of the inner pipe. The special assembly according to claim 4.
【請求項8】 前記中間オリフィスの代りに中間ストッ
パを設けるとともにこの中間ストッパの上下近傍の前記
内管に連通孔を設け、かつ前記内管の上端部に下降流路
を設けてなることを特徴とする請求項4記載の特殊集合
体。
8. An intermediate stopper is provided in place of the intermediate orifice, a communication hole is provided in the inner pipe near the upper and lower sides of the intermediate stopper, and a descending flow path is provided at an upper end portion of the inner pipe. The special assembly according to claim 4.
【請求項9】 前記中間オリフィスの代りに仕切板を設
けるとともにこの仕切板の上下近傍の前記内管に連通孔
を設け、前記仕切板近傍から上方に位置する前記内管に
アニュラス流路を設け、前記内管の上端近傍に上部オリ
フィス板を設け、この上部オリフィス板の位置する冷却
材流路に外側閉塞板を設け、前記冷却材流路と前記内管
内に連通する連通孔を設けてなることを特徴とする請求
項4記載の特殊集合体。
9. A partition plate is provided instead of the intermediate orifice, a communication hole is provided in the inner pipe in the vicinity of the upper and lower sides of the partition plate, and an annulus passage is provided in the inner pipe located above the vicinity of the partition plate. An upper orifice plate is provided in the vicinity of the upper end of the inner pipe, an outer closing plate is provided in a coolant passage in which the upper orifice plate is located, and a communication hole communicating with the coolant passage and the inner pipe is provided. The special assembly according to claim 4, wherein
【請求項10】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内の中央部軸線方向に沿ってア
ニュラス流路と中央流路とを有する流路部材を設け、前
記ラッパ管内の水平方向中央部に仕切板を設け、この仕
切板の上下にそれぞれドーナツ状ガス缶を設けてなるこ
とを特徴とする特殊集合体。
10. A flow having an annulus passage and a central passage along an axial direction of a central portion in a trumpet pipe provided with a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end. A special assembly characterized in that a passage member is provided, a partition plate is provided at a central portion in the horizontal direction in the trumpet pipe, and doughnut-shaped gas cans are provided above and below the partition plate, respectively.
【請求項11】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管の中央部側面に流出孔を設け、
前記ラッパ管の軸線方向中央部に中心流路を有する流路
管を設け、この流路管の上部に流路孔を設け、前記流路
の中央部に小径仕切板を設け、この小径仕切板の上下に
それぞれドーナツ状ガス缶を設けてなることを特徴とす
る特殊集合体。
11. An outlet hole is provided in a central side surface of a trumpet pipe having a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end,
A flow path tube having a central flow path is provided in the axial center of the trumpet tube, a flow path hole is provided in the upper part of the flow path tube, and a small-diameter partition plate is provided in the central part of the flow path. A special assembly characterized in that donut-shaped gas cans are provided above and below, respectively.
【請求項12】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内に同心円状に前記ラッパ管と
の間に冷却材流路を有して内筒を設け、この内筒内の水
平方向中央部に目皿板を取り付け、この目皿板の上下に
それぞれ複数のガス封入球を配置してなることを特徴と
する特殊集合体。
12. A concentric circular coolant passage is provided between the handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end and concentrically with the wrapper pipe. A special assembly characterized in that an inner cylinder is provided, a perforated plate is attached to a central portion of the inner cylinder in the horizontal direction, and a plurality of gas-filled balls are arranged above and below the perforated plate.
【請求項13】 上端の冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内に上部ガス缶と下部ガス缶と
を積層配置し、前記上部ガス缶と前記ハンドリングヘッ
ドとの間および前記下部ガス缶と前記エントランスノズ
ル内上部との間にそれぞれ形状記憶合金製ばねを介在さ
せてなることを特徴とする特殊集合体。
13. An upper gas can and a lower gas can are stacked in a trumpet pipe having a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end, and the upper gas can and the upper gas can are stacked together. A special assembly, wherein a shape memory alloy spring is interposed between the handling head and between the lower gas can and the upper portion of the entrance nozzle.
【請求項14】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内に同心円状に前記ラッパ管と
の間に冷却材流路を有して内筒を設け、この内筒内の軸
線方向に沿う中心部に案内棒を設け、この案内棒に沿っ
て上下動するはめ合構造の一対のドーナツ状ガス缶を設
けてなることを特徴とする特殊集合体。
14. A cooling pipe is concentrically provided between a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end and concentrically with the wrapper pipe. An inner cylinder is provided, a guide rod is provided at a central portion along the axial direction in the inner cylinder, and a pair of donut-shaped gas cans having a fitting structure that move up and down along the guide rod are provided. Special aggregate.
【請求項15】 前記はめ合構造の一対のドーナツ状ガ
ス缶ははめ合い部が相互にはめ合うくさび形に形成され
てなることを特徴とする請求項14記載の特殊集合体。
15. The special assembly according to claim 14, wherein the pair of donut-shaped gas cans having the fitting structure are formed in a wedge shape in which the fitting portions are fitted to each other.
【請求項16】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内に同心円状に前記ラッパ管と
の間に冷却材流路を有して内筒を設け、この内筒内に炉
心中心面より下側に中間オリフィスを設け、この中間オ
リフィスの上側にガス缶を配置してなることを特徴とす
る特殊集合体。
16. A cooling pipe is concentrically provided between the handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end, and concentrically with the wrapper pipe. A special assembly characterized in that an inner cylinder is provided, an intermediate orifice is provided in the inner cylinder below a core center plane, and a gas can is arranged above the intermediate orifice.
【請求項17】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内に炉心中心面より上側に中間
オリフィスを設け、この中間オリフィスの下側にガス缶
を配置してなることを特徴とする特殊集合体。
17. An intermediate orifice is provided above the core center plane in a trumpet tube having a handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end, and below the intermediate orifice. A special assembly characterized by arranging gas cans.
【請求項18】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内の軸線方向に沿う中心部に冷
却材流出孔を有する中心流路管を設け、前記ラッパ管の
内面に炉心中心面より上側にストッパを設け、このスト
ッパの下側に前記中心流路管に沿って案内されるドーナ
ツ状ガス缶を設けてなることを特徴とする特殊集合体。
18. A central flow pipe having a coolant outlet hole in a central portion along an axial direction in a trumpet pipe provided with a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end. A special assembly characterized in that a stopper is provided on the inner surface of the trumpet tube above the center surface of the core, and a donut-shaped gas can guided below the stopper along the central flow path tube is provided. body.
【請求項19】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管の内面に炉心中心面より上側に
中間オリフィスを設け、この中間オリフィスの下側に複
数のガス封入球を配置してなることを特徴とする特殊集
合体。
19. An intermediate orifice is provided above the core center plane on the inner surface of a trumpet tube provided with a handling head having a coolant outlet hole at the upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at the lower end, and below this intermediate orifice. A special assembly characterized by arranging multiple gas-filled balls on the side.
【請求項20】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内にチェーンにより数珠つなぎ
した複数のガス封入球を設け、前記チェーンを前記ラッ
パ管の下部に固定するとともに前記チェーンの長さを前
記ガス封入球が浮上した際最上のガス封入球が炉心中心
面より上側に位置するように設定してなることを特徴と
する特殊集合体。
20. A plurality of gas-filled balls connected by a chain are provided in a trumpet tube having a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end, and the chain is connected to the trumpet. A special assembly characterized in that it is fixed to the lower part of a pipe and the length of the chain is set so that the uppermost gas-filled ball is located above the core center plane when the gas-filled ball floats.
【請求項21】 上端に冷却材流出孔を有するハンドリ
ングヘッドと下端に冷却材流入孔を有するエントランス
ノズルを備えたラッパ管内に炉心中心面より上側に中間
オリフィスを設け、この中間オリフィスの下側にチェー
ンにより連結された複数のガス封入円盤を設けてなるこ
とを特徴とする特殊集合体。
21. An intermediate orifice is provided above a core center plane in a trumpet tube having a handling head having a coolant outlet hole at an upper end and an entrance nozzle having a coolant inlet hole at a lower end, and the intermediate orifice is provided below the intermediate orifice. A special assembly characterized by comprising a plurality of gas-filled disks connected by a chain.
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