JPS58155383A - Nuclear reactor - Google Patents

Nuclear reactor

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Publication number
JPS58155383A
JPS58155383A JP57038751A JP3875182A JPS58155383A JP S58155383 A JPS58155383 A JP S58155383A JP 57038751 A JP57038751 A JP 57038751A JP 3875182 A JP3875182 A JP 3875182A JP S58155383 A JPS58155383 A JP S58155383A
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JP
Japan
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reflector
reactor
fuel
nuclear
nuclear reactor
Prior art date
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Pending
Application number
JP57038751A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
前田 ひろみ
律夫 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Genshiryoku Jigyo KK, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Priority to JP57038751A priority Critical patent/JPS58155383A/en
Publication of JPS58155383A publication Critical patent/JPS58155383A/en
Pending legal-status Critical Current

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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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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、例えば沸騰水形原子炉に係わり、特に反応度
を高め燃料利用効率を向上することのできる原子炉に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to, for example, a boiling water nuclear reactor, and particularly to a nuclear reactor that can increase reactivity and improve fuel utilization efficiency.

し発明の技術向背l1l 一般に沸騰水形原子炉では、第1図に示すように原子炉
圧力容器内1に炉心2が収容されており、この炉心2の
上部格子板3と炉心支持板4との間には、図示しない多
数の燃料集合体が装荷されている。そしてこの炉心2は
、反射体としての水に浸漬されている。
Technical Background of the Invention In general, in a boiling water reactor, a reactor core 2 is housed in a reactor pressure vessel 1, as shown in FIG. A large number of fuel assemblies (not shown) are loaded between them. The reactor core 2 is immersed in water as a reflector.

以上のように構成された沸騰水形原子炉では、反射体と
して用いられる水はこれを構成する水素の原子量が1で
あるため、弾性散乱による中性子の減速は大きいが、非
弾性散乱による減速が起こらないので、^速中性子が熱
中性子になるまでに必要な衝突の回数が多くなる。また
水素は熱中性子に対する吸収断面積が大きいため、反射
体である水領域で減速された中性子のうち、水に吸収さ
れるものが多い。
In the boiling water reactor configured as described above, the hydrogen used as a reflector has an atomic weight of 1, so the deceleration of neutrons due to elastic scattering is large, but the deceleration due to inelastic scattering is large. Since this does not occur, the number of collisions required for a fast neutron to become a thermal neutron increases. Furthermore, since hydrogen has a large absorption cross section for thermal neutrons, many of the neutrons that are decelerated in the water region, which is a reflector, are absorbed by water.

従って、以上のように構成された従来の沸騰水形原子炉
では、反射体で減速され炉心へ戻る熱中性子の割合いが
充分でなく、必ずしも充分な反応度および燃料利用効率
を得ることができなかった。
Therefore, in the conventional boiling water reactor configured as described above, the proportion of thermal neutrons that are decelerated by the reflector and returned to the reactor core is not sufficient, and it is not always possible to obtain sufficient reactivity and fuel utilization efficiency. There wasn't.

[発明の目的] 本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
炉心より飛びだした高速中性子を炉心へより多く反射さ
せ、中性子利用効率および燃料利用効率を高めた原子炉
を提供しようとするものである。
[Object of the invention] The present invention has been made in response to such conventional circumstances,
The objective is to provide a nuclear reactor in which more of the fast neutrons emitted from the reactor core are reflected back to the reactor core, thereby increasing neutron utilization efficiency and fuel utilization efficiency.

[発明の概要] すなわち本発明は、核燃料を装荷される炉心と、この炉
心の周囲に配設される軽水より巨視的熱中性子吸収断面
積が小さい材料からなる反射体とを備えたことを特徴と
する原子炉である。
[Summary of the Invention] That is, the present invention is characterized by comprising a reactor core loaded with nuclear fuel and a reflector made of a material having a macroscopic thermal neutron absorption cross section smaller than that of light water and arranged around the reactor core. This is a nuclear reactor.

し発明の実施例コ 以下本発明の詳細を図面に示す実施例について説明する
EMBODIMENTS OF THE INVENTION The details of the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

第2図は本発明の一実施例の沸騰水形原子炉を示すもの
で、図において符号5は原子炉圧力容器を示している。
FIG. 2 shows a boiling water nuclear reactor according to an embodiment of the present invention, and in the figure, reference numeral 5 indicates a reactor pressure vessel.

この原子炉圧力容器5内に配設される上部格子板6と炉
心支持板7との間には、炉心8が形成されており、この
炉心8は反射体9にベリリウム(Be)、炭素(C)、
ジルコニウム(Zr>、鉛(Pb)、ビスマス(Bi 
)およびこれ等の酸化物、水素化合物から選ばれた一種
または二種以上の材料から構成されている。
A reactor core 8 is formed between an upper grid plate 6 and a core support plate 7 disposed in the reactor pressure vessel 5, and this reactor core 8 has a reflector 9 containing beryllium (Be), carbon ( C),
Zirconium (Zr>, lead (Pb), bismuth (Bi
), their oxides, and hydrogen compounds.

以上のように構成された沸騰水形原子炉では、炉心8に
おいて核分裂により生成された高速中性子の一部は余り
減速されずに、高速のまま反射体9に飛び込み、この反
射体9内での散乱により減速される。なお反射体9には
高速中性子に対する除去断面積が大きい物質が採用され
ているので、中性子の減速は非常によく行なわれる。
In the boiling water reactor configured as described above, some of the fast neutrons generated by nuclear fission in the reactor core 8 are not slowed much, but fly into the reflector 9 at high speed, and are absorbed within the reflector 9. It is slowed down by scattering. Note that since the reflector 9 is made of a material that has a large removal cross section for fast neutrons, the neutrons are very well decelerated.

このようにして熱領域まで減速された中性子は、炉心8
へ再び入るものと、水領域へ洩れ出すものとに分けられ
、反射体9が極端に薄い場合を除いて炉心8へ戻るもの
と、水領域へ洩れ出すものの闇はほぼ等しくなる。従っ
て反射体9で吸収される中性子の暑が少なくなれば炉心
8へ戻る中性子数が増加する。
The neutrons that have been decelerated to the thermal region in this way are transported to the core 8.
The darkness is divided into those that re-enter the reactor core 8 and those that leak out into the water region.Except when the reflector 9 is extremely thin, the darkness of those that return to the core 8 and those that leak out into the water region are approximately equal. Therefore, if the heat of the neutrons absorbed by the reflector 9 decreases, the number of neutrons returning to the reactor core 8 increases.

すなわも以上のように構成された沸騰水形原子炉では、
炉心8から反射体9領域へ飛び出した高速中性子のうち
、反射体9物質によって減速され炉心8へ戻る量が増加
するため炉心8で生成された中性子のうち、核分裂にあ
ずからない中性子の量が減少し、中性子利用効率を向上
することができる。この中性子利用効率の向上により核
燃料の燃焼効率を増加することができ、燃料を有効に利
用することができる。
In other words, in a boiling water reactor configured as above,
Among the fast neutrons that jumped out from the reactor core 8 to the reflector 9 region, the amount of them that is decelerated by the reflector 9 material and returns to the reactor core 8 increases, so of the neutrons generated in the reactor core 8, the amount of neutrons that do not participate in nuclear fission increases. neutron utilization efficiency can be improved. This improvement in neutron utilization efficiency makes it possible to increase the combustion efficiency of nuclear fuel, making it possible to use the fuel effectively.

第3図は本発明の他の実施例を示すもので、図において
符号7は炉心支持板を示しており、この炉心支持板7に
は燃料支持金具10が挿入され、燃料支持金具10には
燃料集合体11が固定されている。そして、炉心支持板
7の上面に形成される燃料集合体11と燃料集合体11
との間隙には反射体12が配置されている。この反射体
12は、第2図で述べた反射体9と同様の材料により構
成されており、第2図で示した反射体9と同様の効果を
上げることができる。従って、炉心8から下方に飛び出
した高速中性子を減速して反射させ、中性子の利用効率
を向上させることができる。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which reference numeral 7 indicates a core support plate, into which a fuel support fitting 10 is inserted; A fuel assembly 11 is fixed. Then, the fuel assembly 11 formed on the upper surface of the core support plate 7 and the fuel assembly 11
A reflector 12 is arranged in the gap between the two. This reflector 12 is made of the same material as the reflector 9 described in FIG. 2, and can achieve the same effect as the reflector 9 shown in FIG. Therefore, fast neutrons ejected downward from the reactor core 8 can be decelerated and reflected, thereby improving the efficiency of neutron utilization.

第4図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、図に
おいて符号6は上部格子板を示しており、この上部格子
板6には燃料集合体11が挿入され、上部格子板6の下
面の燃料集合体11の間隙には反射体13が配置されて
いる。この反射体13は、第2図で示した反射体9と同
一材料で構成されており、炉心7より下方に飛び出した
高速中性子を減速して反射させ、中性子の利用効率を向
上させることができる。
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention, in which reference numeral 6 indicates an upper lattice plate, into which a fuel assembly 11 is inserted. A reflector 13 is arranged in the gap between the fuel assemblies 11 on the lower surface. This reflector 13 is made of the same material as the reflector 9 shown in FIG. 2, and can decelerate and reflect fast neutrons ejected downward from the reactor core 7, thereby improving the efficiency of neutron utilization. .

第5図に示す実施例は、燃料集合体11を構成する燃料
棒に反射体を挿入した例を示しており、図において符号
14は、燃料棒を構成する被覆管を示しており、この被
覆管14の中間部には多数の燃料ベレット15を収容す
る燃料充填部分16が形成されており、この燃料充・填
部分16の上方に形成される上部プレナム部17には反
射体1日が挿入されている。この反射体18は、第2図
で示した反射体9と同じ材料で構成されている。
The embodiment shown in FIG. 5 shows an example in which a reflector is inserted into the fuel rods constituting the fuel assembly 11. In the figure, reference numeral 14 indicates a cladding tube constituting the fuel rod. A fuel filling part 16 that accommodates a large number of fuel pellets 15 is formed in the middle part of the pipe 14, and a reflector is inserted into an upper plenum part 17 formed above this fuel filling part 16. has been done. This reflector 18 is made of the same material as the reflector 9 shown in FIG.

以上のように構成された燃料棒からなる燃料集合体11
を炉心8内に収容したsii水形原形原子は、燃料棒か
ら上方へ飛び出した^途中性子は、反射体18により炉
心8方向へ反射され、中性子の利用効率を向上させるこ
とができる。
Fuel assembly 11 consisting of fuel rods configured as described above
The sii water-form original atoms housed in the reactor core 8 fly upward from the fuel rods. The intermediate trons are reflected in the direction of the reactor core 8 by the reflector 18, making it possible to improve the efficiency of neutron utilization.

[発明の効果] 以上述べたように本発明の原子炉によれば、原子炉の反
応度を高め、核燃料の利用率を向上させることができる
[Effects of the Invention] As described above, according to the nuclear reactor of the present invention, the reactivity of the reactor can be increased and the utilization rate of nuclear fuel can be improved.

なお第6図は第2図に示す沸騰水形原子炉の反射体に水
、ベリリウム、酸化ベリリウム、鉛を使用した場合の実
行増加率の増加割合を示すもので、これ等の物質を反射
体として使用することにより、従来の水による場合に比
較して実行増倍率を大幅に向上することができる。
Figure 6 shows the increase in the actual increase rate when water, beryllium, beryllium oxide, and lead are used as the reflector of the boiling water reactor shown in Figure 2. By using it as a liquid, the effective multiplication factor can be significantly improved compared to the conventional case using water.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の沸騰水形原子炉を示す縦断面図、第2図
は本発明の一実施例の沸騰水形原子炉を示す縦断面図、
第3図は本発明の原子炉の炉心支持板を示す縦断面図、
第4図は本発明の原子炉の上部格子板を示す縦断面図、
第5図は本発明の原子炉の燃料棒を示す縦断面図、第6
図は第2図の原子炉の効果を説明するためのグラフであ
る。 6・・・・・・・・・・・・上部格子板7・・・・・・
・・・・・・炉心支持板8・・・・・・・・・・・・炉
心 9.12.13.18・・・・・・・・・・・・反射体
10・・・・・・・・・・・・燃料支持金具11・・・
・・・・・・・・・燃料集合体代理人弁理士   須 
山 佐 − 第1図  第2図 第3図    第4゜ 1<) 945図 第6図 剰W(知)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a conventional boiling water reactor, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a boiling water reactor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the core support plate of the nuclear reactor of the present invention;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the upper grid plate of the nuclear reactor of the present invention;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the fuel rod of the nuclear reactor of the present invention, and FIG.
The figure is a graph for explaining the effect of the nuclear reactor shown in FIG. 2. 6・・・・・・・・・Upper lattice plate 7・・・・・・
......Core support plate 8......Core 9.12.13.18...Reflector 10... ...Fuel support fitting 11...
・・・・・・・・・Fuel assembly agent patent attorney Su
Yamasa - Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4゜1<) Figure 6 Surplus W (knowledge)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)核燃料を装荷される炉心と、この炉心の周囲に配
設される軽水より巨視的熱中性子吸収断面積が小さい材
料からなる反射体とを備えたことを特徴とする原子炉。
(1) A nuclear reactor comprising a reactor core loaded with nuclear fuel and a reflector made of a material having a macroscopic thermal neutron absorption cross section smaller than that of light water and arranged around the reactor core.
(2)反射体は、巨視的^速中性子除去断面積が軽水よ
りも大きいか、少なくとも同じであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の原子炉。
(2) The nuclear reactor according to claim 1, wherein the reflector has a macroscopic fast neutron removal cross section that is larger than or at least the same as that of light water.
(3)反射体は、重水、ベリリウム、炭素、ジルコニウ
ム、鉛、ビスマスおよびこれ等の酸化物、水素化合物か
ら選ばれた一種または二種以上の材料からなることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の原子炉。
(3) The reflector is made of one or more materials selected from heavy water, beryllium, carbon, zirconium, lead, bismuth, and their oxides and hydrogen compounds. The nuclear reactor described in item 2.
JP57038751A 1982-03-11 1982-03-11 Nuclear reactor Pending JPS58155383A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6189585A (en) * 1984-09-28 1986-05-07 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション Shielding panel device for nuclear reactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6189585A (en) * 1984-09-28 1986-05-07 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション Shielding panel device for nuclear reactor

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