JPH11109077A - 原子炉用半径方向中性子反射体 - Google Patents
原子炉用半径方向中性子反射体Info
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- JPH11109077A JPH11109077A JP9274645A JP27464597A JPH11109077A JP H11109077 A JPH11109077 A JP H11109077A JP 9274645 A JP9274645 A JP 9274645A JP 27464597 A JP27464597 A JP 27464597A JP H11109077 A JPH11109077 A JP H11109077A
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- Japan
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- neutron reflector
- core
- baffle
- neutron
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- 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】
【課題】 軽水冷却型原子炉の中性子反射体の構造を合
理化し、取扱性の向上及び製作コストの低減を図る。 【解決手段】 炉心槽の内部に支持され並置された多数
の燃料集合体から形成される炉心と前記炉心槽との間に
設けられる半径方向中性子反射体２０は、炉心の燃料集
合体外側面に近接対向する複数の鉛直板３１，３３，３
５，３７から形成されたバッフル板３０、バッフル板３
０と炉心槽の内面との間に鉛直方向に間隔をおいてほぼ
水平に延びると共に冷却材貫流口を備えた複数のバッフ
ル取付板４０、及び複数のバッフル取付板４０の間にバ
ッフル板３０の外面に覆って取り付けられた複層構造の
中性子反射板から構成される。
理化し、取扱性の向上及び製作コストの低減を図る。 【解決手段】 炉心槽の内部に支持され並置された多数
の燃料集合体から形成される炉心と前記炉心槽との間に
設けられる半径方向中性子反射体２０は、炉心の燃料集
合体外側面に近接対向する複数の鉛直板３１，３３，３
５，３７から形成されたバッフル板３０、バッフル板３
０と炉心槽の内面との間に鉛直方向に間隔をおいてほぼ
水平に延びると共に冷却材貫流口を備えた複数のバッフ
ル取付板４０、及び複数のバッフル取付板４０の間にバ
ッフル板３０の外面に覆って取り付けられた複層構造の
中性子反射板から構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉の内部構造
に関し、特に炉心を半径方向に取り囲んで設けられる中
性子反射体に関する。
に関し、特に炉心を半径方向に取り囲んで設けられる中
性子反射体に関する。
【０００２】
【従来の技術】新しい形式の軽水冷却型原子炉では図５
及び図６に示すような中性子反射体の使用が提案されて
いる。図を参照してその中性子反射体１０の構造を概説
すると、最下段中性子反射部材１，複数の中段中性子反
射部材３及び最上段中性子反射部材５が順次積み上げら
れて構成されている。これらの中性子反射部材１，３，
５は、特に図５に明らかなようにほぼ環状の形状をな
し、図示しない原子炉炉心の周側面を取り囲む開口を内
部に形成し、外側は２点鎖線で示す炉心槽に囲まれてい
る。これらの中性子反射部材１，３，５の積重組み立て
の容易化を図るため、これらの外周面には鉛直方向に整
列するキー溝が等円周間隔で削成されていて、これに位
置決めキー７が嵌合されている。特に図６に明らかなよ
うに、その下端及び上端がボルト９，１１により最下段
中性子反射部材１及び最上段中性子反射部材５にそれぞ
れ固定される。そして、炉心槽の中に設置されるとき
は、下部炉心板１３に固定され、上方に突出した下部位
置決めピン１５に中性子反射体１のピン穴が嵌合して中
性子反射体１０の適切な位置決めが確保される。
及び図６に示すような中性子反射体の使用が提案されて
いる。図を参照してその中性子反射体１０の構造を概説
すると、最下段中性子反射部材１，複数の中段中性子反
射部材３及び最上段中性子反射部材５が順次積み上げら
れて構成されている。これらの中性子反射部材１，３，
５は、特に図５に明らかなようにほぼ環状の形状をな
し、図示しない原子炉炉心の周側面を取り囲む開口を内
部に形成し、外側は２点鎖線で示す炉心槽に囲まれてい
る。これらの中性子反射部材１，３，５の積重組み立て
の容易化を図るため、これらの外周面には鉛直方向に整
列するキー溝が等円周間隔で削成されていて、これに位
置決めキー７が嵌合されている。特に図６に明らかなよ
うに、その下端及び上端がボルト９，１１により最下段
中性子反射部材１及び最上段中性子反射部材５にそれぞ
れ固定される。そして、炉心槽の中に設置されるとき
は、下部炉心板１３に固定され、上方に突出した下部位
置決めピン１５に中性子反射体１のピン穴が嵌合して中
性子反射体１０の適切な位置決めが確保される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来構造
の中性子反射体１０は、一体板物構造の機械加工品とし
て形成された中性子反射部材１，３，５を使用している
ので、相当の重量物になり取り扱いが不便である。更に
厚物構造であるので、原子炉運転時の過度の温度上昇を
避けるため、多数の冷却材流路穴１ａ，３ａ，５ａを形
成する必要があるが、その形成には高精度の機械加工を
要し、全体として製作コストが高いという問題がある。
従って、本発明の課題は、組み立て時等の取り扱い性が
良く、機械加工も容易で製作コストの小さい原子炉用半
径方向中性子反射体を提供するにある。
の中性子反射体１０は、一体板物構造の機械加工品とし
て形成された中性子反射部材１，３，５を使用している
ので、相当の重量物になり取り扱いが不便である。更に
厚物構造であるので、原子炉運転時の過度の温度上昇を
避けるため、多数の冷却材流路穴１ａ，３ａ，５ａを形
成する必要があるが、その形成には高精度の機械加工を
要し、全体として製作コストが高いという問題がある。
従って、本発明の課題は、組み立て時等の取り扱い性が
良く、機械加工も容易で製作コストの小さい原子炉用半
径方向中性子反射体を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、炉心槽の内部に支持され並置され
た多数の燃料集合体から形成される炉心とその炉心槽と
の間に設けられる原子炉用半径方向中性子反射体は、炉
心の前記燃料集合体外側面に近接対向する複数の鉛直板
から形成されたバッフル板、そのバッフル板と前記炉心
槽の内面との間に鉛直方向に間隔をおいてほぼ水平に延
びると共に冷却材貫流口を備えた複数のバッフル取付
板、及びこのバッフル取付板の間に前記バッフル板の外
面に覆って取り付けられた複層構造の中性子反射板を有
して構成される。複層構造の前記中性子反射板はスペー
サを介して重ね合わされていて、位置決めピンを介して
前記バッフル取付板に位置決めされるのが好適であり、
中性子反射板の上端面と隣接するバッフル取付板の下面
との間に熱膨張吸収用隙間を形成し、原子炉運転時の各
部材の熱膨張差を吸収するのが又好適である。
め、本発明によれば、炉心槽の内部に支持され並置され
た多数の燃料集合体から形成される炉心とその炉心槽と
の間に設けられる原子炉用半径方向中性子反射体は、炉
心の前記燃料集合体外側面に近接対向する複数の鉛直板
から形成されたバッフル板、そのバッフル板と前記炉心
槽の内面との間に鉛直方向に間隔をおいてほぼ水平に延
びると共に冷却材貫流口を備えた複数のバッフル取付
板、及びこのバッフル取付板の間に前記バッフル板の外
面に覆って取り付けられた複層構造の中性子反射板を有
して構成される。複層構造の前記中性子反射板はスペー
サを介して重ね合わされていて、位置決めピンを介して
前記バッフル取付板に位置決めされるのが好適であり、
中性子反射板の上端面と隣接するバッフル取付板の下面
との間に熱膨張吸収用隙間を形成し、原子炉運転時の各
部材の熱膨張差を吸収するのが又好適である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに、本発明
による中性子反射体２０は、全体としては内部に後述の
原子炉炉心を受け入れる空間を持つ概して円筒形の構造
体である。原子炉炉心を構成する図示しない燃料集合体
の外側面に狭い間隔で接近するバッフル板３０の水平断
面は、直交する水平２軸に対して対称であるから、その
１象限の構造について説明すると、広い鉛直板３１の端
部に狭い幅の鉛直板３３，３５，３７が階段状の構造で
接続され、全体として矩形筒のようにバッフル板３０が
構成されている。
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに、本発明
による中性子反射体２０は、全体としては内部に後述の
原子炉炉心を受け入れる空間を持つ概して円筒形の構造
体である。原子炉炉心を構成する図示しない燃料集合体
の外側面に狭い間隔で接近するバッフル板３０の水平断
面は、直交する水平２軸に対して対称であるから、その
１象限の構造について説明すると、広い鉛直板３１の端
部に狭い幅の鉛直板３３，３５，３７が階段状の構造で
接続され、全体として矩形筒のようにバッフル板３０が
構成されている。
【０００６】このようなバッフル板３０を後述する炉心
槽の内面に取付けるバッフル取付板４０は、鉛直方向に
間隔をおいてバッフル板３０の外側に複数個配設されて
いる。即ちその内面はバッフル板３０を構成する鉛直板
３１，３３，３５，３７の外面に固定され、外周面は炉
心槽の内面に合わせて円形に形成されている。図示の実
施形態においては、バッフル取付板４０は、９個使用さ
れているが、これは限定的ではなく、適宜全体的なバラ
ンス、使用条件などを考慮して増減できるものと理解す
べきである。又、バッフル取付板４０は、１枚の板から
なる一体構造部材ではなく、複数の水平な円弧板４１，
４３から形成されるがその数や形状をどうするかも、具
体的な使用条件を考慮して設定される。尚、水平な円弧
板４１，４３には、後述するように原子炉冷却材が通る
流路穴が穿設されている。
槽の内面に取付けるバッフル取付板４０は、鉛直方向に
間隔をおいてバッフル板３０の外側に複数個配設されて
いる。即ちその内面はバッフル板３０を構成する鉛直板
３１，３３，３５，３７の外面に固定され、外周面は炉
心槽の内面に合わせて円形に形成されている。図示の実
施形態においては、バッフル取付板４０は、９個使用さ
れているが、これは限定的ではなく、適宜全体的なバラ
ンス、使用条件などを考慮して増減できるものと理解す
べきである。又、バッフル取付板４０は、１枚の板から
なる一体構造部材ではなく、複数の水平な円弧板４１，
４３から形成されるがその数や形状をどうするかも、具
体的な使用条件を考慮して設定される。尚、水平な円弧
板４１，４３には、後述するように原子炉冷却材が通る
流路穴が穿設されている。
【０００７】バッフル取付板４０の間には、図２及び図
３を参照して説明するように、バッフル板３０の外面を
覆う形で複数の中性子反射板５１が設けられている。図
２及び図３を参照するに、バッフル取付板４０の円弧板
４１には、複数の流路穴４１ａが分布して穿設され、バ
ッフル板３０の鉛直板３１に炉心側から挿通された締結
ボルト４５により鉛直板３１に固定されている。この締
結ボルト４５は所定のピッチで複数設けられている。前
述の流路穴４１ａの径及び数は、原子炉運転時に所定の
冷却材流量及び分布が得られるように設定されている。
３を参照して説明するように、バッフル板３０の外面を
覆う形で複数の中性子反射板５１が設けられている。図
２及び図３を参照するに、バッフル取付板４０の円弧板
４１には、複数の流路穴４１ａが分布して穿設され、バ
ッフル板３０の鉛直板３１に炉心側から挿通された締結
ボルト４５により鉛直板３１に固定されている。この締
結ボルト４５は所定のピッチで複数設けられている。前
述の流路穴４１ａの径及び数は、原子炉運転時に所定の
冷却材流量及び分布が得られるように設定されている。
【０００８】同様な固定ボルト５３が、特に図２に示さ
れるように、鉛直板３１に炉心側から挿通されて外側に
延出している。そして、その固定ボルト５３が中性子反
射板５１並びに中性子反射板５１間及び鉛直板３１と中
性子反射板５１との間のスペーサ５５に挿通され、先端
に螺合した丸ナット５７によって締結されている。この
ような中性子反射板５１は円周方向に複数に分割されて
いると共に、他の鉛直板３３，３５，３７の部分ではそ
の幅に見合った幅の別の中性子反射板が同様の態様で取
り付けられている。更に、中性子反射板５１は特に図３
に示されるように上端及び下端に位置決めピン５１ａが
形成されていて、これは円弧板４１のピン穴４１ｂに嵌
合され、適切に位置決めされているが、中性子反射板５
１の上端面と円弧板４１の下面との間には、若干の隙間
が組み立て時に形成され、運転時の熱膨張差を吸収でき
るようになっている。
れるように、鉛直板３１に炉心側から挿通されて外側に
延出している。そして、その固定ボルト５３が中性子反
射板５１並びに中性子反射板５１間及び鉛直板３１と中
性子反射板５１との間のスペーサ５５に挿通され、先端
に螺合した丸ナット５７によって締結されている。この
ような中性子反射板５１は円周方向に複数に分割されて
いると共に、他の鉛直板３３，３５，３７の部分ではそ
の幅に見合った幅の別の中性子反射板が同様の態様で取
り付けられている。更に、中性子反射板５１は特に図３
に示されるように上端及び下端に位置決めピン５１ａが
形成されていて、これは円弧板４１のピン穴４１ｂに嵌
合され、適切に位置決めされているが、中性子反射板５
１の上端面と円弧板４１の下面との間には、若干の隙間
が組み立て時に形成され、運転時の熱膨張差を吸収でき
るようになっている。
【０００９】以上説明したような中性子反射体２０は、
図４に示すような加圧水型原子炉６０にその一部として
組み込まれて使用される。加圧水型原子炉６０の構造を
概説すれば、原子炉容器６１は図示しない冷却材配管に
連絡する入口ノズル６３及び出口ノズル６５を有し、更
に下部は半球殻状に形成されて鏡板６７となっている。
原子炉容器６１内には、円筒形の炉心槽６９が垂下支持
され、下方に多孔の下部炉心支持板７１と下部炉心板７
３が設けられている。その下部炉心板７３の上に多数の
燃料集合体７５（１体のみ示す。）が並べられて炉心８
０を形成する。この炉心８０を取り囲んで本発明による
中性子反射体２０が設置される。一方、原子炉容器６１
の上部は上蓋７７で閉じられ、これには多数の制御棒駆
動機構７９が林設されている。この制御棒駆動機構７９
は、１体のみ示す制御棒クラスタ８１をそれぞれ鉛直方
向に駆動して炉心８０の燃料集合体７５に挿脱し、これ
により炉心８０内の核反応を制御するものである。炉心
槽６９内の上部には、制御棒クラスタ８１を案内する制
御棒クラスタ案内管８３や上部炉心板、上部炉心支持板
などを含む上部炉心構造体８５が設けられる。
図４に示すような加圧水型原子炉６０にその一部として
組み込まれて使用される。加圧水型原子炉６０の構造を
概説すれば、原子炉容器６１は図示しない冷却材配管に
連絡する入口ノズル６３及び出口ノズル６５を有し、更
に下部は半球殻状に形成されて鏡板６７となっている。
原子炉容器６１内には、円筒形の炉心槽６９が垂下支持
され、下方に多孔の下部炉心支持板７１と下部炉心板７
３が設けられている。その下部炉心板７３の上に多数の
燃料集合体７５（１体のみ示す。）が並べられて炉心８
０を形成する。この炉心８０を取り囲んで本発明による
中性子反射体２０が設置される。一方、原子炉容器６１
の上部は上蓋７７で閉じられ、これには多数の制御棒駆
動機構７９が林設されている。この制御棒駆動機構７９
は、１体のみ示す制御棒クラスタ８１をそれぞれ鉛直方
向に駆動して炉心８０の燃料集合体７５に挿脱し、これ
により炉心８０内の核反応を制御するものである。炉心
槽６９内の上部には、制御棒クラスタ８１を案内する制
御棒クラスタ案内管８３や上部炉心板、上部炉心支持板
などを含む上部炉心構造体８５が設けられる。
【００１０】以上のような加圧水型原子炉６０におい
て、原子炉運転時には図示しない冷却材ポンプにより駆
動された原子炉冷却材が矢印に示すように、入口ノズル
６３を通って原子炉容器６１内に入り、環状下降流路即
ちダウンカマー部８７を下向きに流れて下部プレナム８
９に至る。冷却材はここで反転した後、炉心８０内を上
向きに流れ、その際核反応熱を吸収して昇温しつつ上部
プレナム８９に至り、ここで横方向に向きを変えて流
れ、出口ノズル６５から図示しない蒸気発生器に向か
う。前述のように冷却材の主流は炉心８０内を流れる
が、冷却材の一部は下部炉心板７３を通って中性子反射
体２０のバッフル板３０と炉心槽６９との間に流れ込
む。そして、バッフル取付板４０の円弧板４１等の流路
穴４１ａを通り上昇していくが、バッフル取付板４０の
間では、中性子反射板５１の外面に沿ってこれから熱を
奪い、所定の温度以下に保持する。炉心８０内の核分裂
反応は、冷却材中に含まれる硼素や挿脱される制御棒ク
ラスタ８１の制御棒により中性子を適度に吸収すること
により制御されるが、炉心８０から半径方向に飛び出し
た中性子は、中性子反射板５１により反射され、炉心８
０内の中性子密度は適切に保持される。
て、原子炉運転時には図示しない冷却材ポンプにより駆
動された原子炉冷却材が矢印に示すように、入口ノズル
６３を通って原子炉容器６１内に入り、環状下降流路即
ちダウンカマー部８７を下向きに流れて下部プレナム８
９に至る。冷却材はここで反転した後、炉心８０内を上
向きに流れ、その際核反応熱を吸収して昇温しつつ上部
プレナム８９に至り、ここで横方向に向きを変えて流
れ、出口ノズル６５から図示しない蒸気発生器に向か
う。前述のように冷却材の主流は炉心８０内を流れる
が、冷却材の一部は下部炉心板７３を通って中性子反射
体２０のバッフル板３０と炉心槽６９との間に流れ込
む。そして、バッフル取付板４０の円弧板４１等の流路
穴４１ａを通り上昇していくが、バッフル取付板４０の
間では、中性子反射板５１の外面に沿ってこれから熱を
奪い、所定の温度以下に保持する。炉心８０内の核分裂
反応は、冷却材中に含まれる硼素や挿脱される制御棒ク
ラスタ８１の制御棒により中性子を適度に吸収すること
により制御されるが、炉心８０から半径方向に飛び出し
た中性子は、中性子反射板５１により反射され、炉心８
０内の中性子密度は適切に保持される。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バッフル板の外側に配設された複層の中性子反射板によ
り中性子が反射されるので、その周囲を間断無く流れる
冷却材に適切に冷却される上に、中性子反射板は相対的
に薄い板材で形成されているから取り扱いが至便である
と共に小さい冷却材流路を中性子反射板に加工する必要
が無いので製作コストを低く維持することができる。
バッフル板の外側に配設された複層の中性子反射板によ
り中性子が反射されるので、その周囲を間断無く流れる
冷却材に適切に冷却される上に、中性子反射板は相対的
に薄い板材で形成されているから取り扱いが至便である
と共に小さい冷却材流路を中性子反射板に加工する必要
が無いので製作コストを低く維持することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る中性子反射体の全体斜
視図である。
視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う部分立断面図である。
【図３】図１のIII −III 線に沿う部分立断面図であ
る。
る。
【図４】前記実施形態の使用状況を示す加圧水型原子炉
の立断面図である。
の立断面図である。
【図５】従来の中性子反射体の全体斜視図である。
【図６】図５の中性子反射体の立断面図である。
２０ 中性子反射体 ３０ バッフル板 ３１，３３，３５，３７ 鉛直板 ４０ バッフル取付板 ４１，４３ 円弧板 ４１ａ 流路穴 ４１ｂ ピン穴 ４５ 取付ボルト ５１ 中性子反射板 ５３ 固定ボルト ５５ スペーサ ５７ 丸ナット ６９ 炉心槽 ７５ 燃料集合体 ８０ 炉心
Claims (3)
- 【請求項１】 炉心槽の内部に支持され並置された多数
の燃料集合体から形成される炉心と前記炉心槽との間に
設けられる中性子反射体であって、 前記炉心の前記燃料集合体外側面に近接対向する複数の
鉛直板から形成されたバッフル板、 同バッフル板と前記炉心槽の内面との間に鉛直方向に間
隔をおいてほぼ水平に延びると共に冷却材貫流口を備え
た複数のバッフル取付板、及び前記バッフル取付板の間
に前記バッフル板の外面に覆って取り付けられた複層構
造の中性子反射板を有してなる原子炉用半径方向中性子
反射体。 - 【請求項２】 前記中性子反射板は位置決めピンを介し
て前記バッフル取付板に位置決めされていることを特徴
とする請求項１記載の原子炉用半径方向中性子反射体。 - 【請求項３】 前記中性子反射板の上端面と隣接するバ
ッフル取付板の下面との間に熱膨張吸収用隙間を形成し
ていることを特徴とする請求項１記載の原子炉用半径方
向中性子反射体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27464597A JP3626844B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 原子炉用半径方向中性子反射体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27464597A JP3626844B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 原子炉用半径方向中性子反射体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11109077A true JPH11109077A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3626844B2 JP3626844B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=17544598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27464597A Expired - Lifetime JP3626844B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 原子炉用半径方向中性子反射体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3626844B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101102105B1 (ko) | 2010-06-16 | 2012-01-18 | 두산중공업 주식회사 | 원자로 상부구조물의 배플 결합장치 |
| JP2012512417A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 炉心シュラウドのコーナー接続部 |
| CN103871492A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 中国核动力研究设计院 | 一种用于177压水堆核电站反应堆的堆芯屏蔽结构 |
| CN109102907A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-28 | 中广核研究院有限公司 | 一种新型堆芯金属反射层组件 |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27464597A patent/JP3626844B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012512417A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 炉心シュラウドのコーナー接続部 |
| KR101102105B1 (ko) | 2010-06-16 | 2012-01-18 | 두산중공업 주식회사 | 원자로 상부구조물의 배플 결합장치 |
| CN103871492A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 中国核动力研究设计院 | 一种用于177压水堆核电站反应堆的堆芯屏蔽结构 |
| CN109102907A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-28 | 中广核研究院有限公司 | 一种新型堆芯金属反射层组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3626844B2 (ja) | 2005-03-09 |
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