JPS5819590A - Fast breeder - Google Patents

Fast breeder

Info

Publication number
JPS5819590A
JPS5819590A JP56117921A JP11792181A JPS5819590A JP S5819590 A JPS5819590 A JP S5819590A JP 56117921 A JP56117921 A JP 56117921A JP 11792181 A JP11792181 A JP 11792181A JP S5819590 A JPS5819590 A JP S5819590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
blanket
core
reactor
uranium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56117921A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6367873B2 (en
Inventor
孝太郎 井上
隆司 岡崎
克之 川島
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP56117921A priority Critical patent/JPS5819590A/en
Publication of JPS5819590A publication Critical patent/JPS5819590A/en
Publication of JPS6367873B2 publication Critical patent/JPS6367873B2/ja
Priority to JP2197980A priority patent/JPH03205592A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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】 本発明は炉心性能の向上を図った高速増殖炉に関す′る
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fast breeder reactor with improved core performance.

周知のように、高速増殖炉は原子炉の炉心で核分裂等に
よシ発生する中性子を燃料親物質に吸収させて新しい核
分裂性物質を生産する゛所謂増殖を行なわせ、これにょ
らて燃料の有効利用が図れる特徴を有する。このような
高速!殖炉の炉心は一般に円柱状に形成され、この炉心
の周囲部を燃料親物質を主成分とする軸方向及び径方向
ブランケットで囲設している。炉心には燃料として、濃
縮ウランあるいはプルトニウムを富化したウランが装荷
され、ブランケットには燃料親物質として、例え□ば天
然ウランあるいは減損ウランが装荷される。この燃料親
物質が炉心から漏れ出る中性子を捕獲すること、及び炉
心内の燃料親物質が中性子を捕獲することにより、有用
な核分裂性物質が生産される。
As is well known, fast breeder reactors produce new fissile material by absorbing neutrons generated by nuclear fission etc. in the core of the nuclear reactor into the parent material of the fuel. It has the characteristics of being able to be used effectively. Such fast! The core of a breeder reactor is generally formed in a cylindrical shape, and the periphery of the core is surrounded by axial and radial blankets containing a fuel parent material as a main component. The reactor core is loaded with enriched uranium or plutonium-enriched uranium as fuel, and the blanket is loaded with, for example, natural uranium or depleted uranium as a fuel parent material. Useful fissile material is produced by this fuel parent material capturing neutrons leaking from the core, and by capturing neutrons by the fuel parent material within the reactor core.

このような増殖作用の定量的な基準値として、増殖率と
倍増時間が挙げられる。増殖率は、核分裂性物質の消費
量に対する新核分裂性物質の生成量の比率で表わされ、
できるだけ高いことが望ましい。また倍増時間は、原子
炉に初めに装荷したのと同量の核分裂性物質を再生産す
るのに要する時間で、これは短いことが望まれこの倍増
時間短縮化が高速増殖炉の改良上最も主眼とされている
Quantitative reference values for such proliferation effects include proliferation rate and doubling time. The proliferation rate is expressed as the ratio of the amount of new fissile material produced to the amount of fissile material consumed.
It is desirable that it be as high as possible. Also, doubling time is the time required to reproduce the same amount of fissile material as was initially loaded into the reactor, and it is desirable that this time be short, and shortening this doubling time is the most effective way to improve fast breeder reactors. It is considered the main focus.

ところで、倍増時間は、一般に原子炉の比出力(単位燃
料装荷重量当りの出力)に反比例するが、最大値は、燃
料使用限界があって制約される。そこで炉心外周部の出
力低下をおさえ、出力分布を平坦化して最大値を抑えた
まま平均出力密度を増加させることにより短縮化できる
。従って従来から出力分布の平坦化を図る工夫が種々案
出されて来た。
Incidentally, the doubling time is generally inversely proportional to the specific output (output per unit fuel load) of the nuclear reactor, but the maximum value is limited by the fuel usage limit. Therefore, the time can be shortened by suppressing the decrease in power at the outer periphery of the core, flattening the power distribution, and increasing the average power density while suppressing the maximum value. Therefore, various methods have been devised to flatten the output distribution.

例えば第1図に示すように、炉心1の軸方向の中央付近
に天然ウランないし減損ウランを主材料としだ円柱状の
内部ブランケット4領域を、径方向の炉心中心付近で厚
く、周辺付近で薄くなるように設けたものが開発された
。なお、第1図の2は径方向ブランケット、3.は軸方
向ブランケットである。このものによると、炉心1の平
均中性子エネルギーが高く、炉心lでは核分裂性物質の
中性子捕獲反応の核分裂に対する比率が減少し、中性子
の吸収反応当りの発生数が大きくなる。ニガ、内部ブラ
ンケット4では炉心1に昆べろと天然ウランないし減損
ウラン等の原子数密度が高く、中性子平均エネルギーが
低いために、天然ウランないし減損ウラン等の核分裂反
応率は減少する。この内部ブランケットが軸方向中心付
近に置かれている結果、径方向出力分布は平坦化できる
。一方、軸方向出力分布は、炉心1の軸方向中心部に出
力密度が低くかつ反応度価値の小さい内部ブランケット
4があることにより、平坦化できる。また、ナトリウム
ボイド反応度が小さいこと、及び炉心の軸方向中心部に
出力密度が低い内部ブランケットがあることにより、安
全性が向上する。
For example, as shown in Fig. 1, a cylindrical internal blanket 4 area made mainly of natural uranium or depleted uranium is placed near the axial center of the core 1, thicker near the radial center of the core and thinner near the periphery. A system was developed to make it possible. Note that 2 in FIG. 1 is a radial blanket; 3. is an axial blanket. According to this, the average neutron energy in the reactor core 1 is high, and in the reactor core 1, the ratio of the neutron capture reaction to nuclear fission of the fissile material decreases, and the number of neutrons generated per absorption reaction increases. In the internal blanket 4, the nuclear fission reaction rate of natural uranium or depleted uranium decreases because the atomic density of natural uranium or depleted uranium in the reactor core 1 is high and the average neutron energy is low. As a result of this internal blanket being placed near the axial center, the radial power distribution can be flattened. On the other hand, the axial power distribution can be flattened by the presence of the internal blanket 4 at the axial center of the core 1, which has a low power density and a small reactivity value. Safety is also improved due to the low sodium void reactivity and the presence of an internal blanket with low power density in the axial center of the core.

ところが、原子炉運転において制御棒を挿入する場合、
制御棒挿入により上記の軸方向出力分布の平坦性が破れ
る。第2図を参照して、この点を説明する。
However, when inserting control rods during reactor operation,
The flatness of the axial power distribution described above is broken by the control rod insertion. This point will be explained with reference to FIG.

第2図において、実線は制御棒挿入時の軸方向距離と相
対出力との関係を、破線は制御棒未挿入時の関係を示し
ている。高速増殖炉の場合、制御棒は炉心の上側から挿
入されることが多く、その”挿入深さは、反応度の高い
燃焼初期で最も大きく、燃焼が進むにつれて減少し、燃
焼末期で最小となる。燃焼初期から中期における制御棒
半挿入状態では、制御棒の挿入された上部軸方向ブラン
ケットと内部ブランケットとの間の燃料領域である炉心
で、制御棒によって中性子が吸収されるために出力密度
が下がり、逆に制御棒から離れた、内部ブランケットと
下部軸方向ブランケットとの間の燃料領域である炉心で
出力密度が上がる。従って制御棒の挿入によって軸方向
出力分布が大きく変化する。このような欠点を回避して
、炉心構成を決定する際には、制御棒挿入による軸方向
出力分布の平坦性が失なわれないようにする必要がある
In FIG. 2, the solid line shows the relationship between the axial distance and relative output when the control rod is inserted, and the broken line shows the relationship when the control rod is not inserted. In the case of fast breeder reactors, control rods are often inserted from the top of the core, and their insertion depth is greatest at the beginning of combustion when the reactivity is high, decreases as combustion progresses, and reaches its minimum at the end of combustion. When the control rods are half-inserted during the early to middle stages of combustion, the power density increases because neutrons are absorbed by the control rods in the core, which is the fuel region between the upper axial blanket where the control rods are inserted and the internal blanket. conversely, the power density increases in the core, which is the fuel region between the inner blanket and the lower axial blanket, away from the control rods. Therefore, the insertion of the control rods significantly changes the axial power distribution. When determining the core configuration to avoid these drawbacks, it is necessary to ensure that the flatness of the axial power distribution due to control rod insertion is not lost.

本発明の目的は、軸方向出力の平坦化による炉心性能向
上、とりわけ倍増時間の短縮化が図れる高速増殖炉を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a fast breeder reactor that can improve core performance by flattening the axial output, and in particular can shorten doubling time.

このような目的を達成する本発明の特徴は、円柱状の炉
心を燃料親物質を主成分とする軸方向及び径方向ブラン
ケットで囲設してなる高速増殖炉において、天然ウラン
ないし減損ウラン等を主成分とする炉心径方向に拡がる
円柱状の領域である内部ブランケットを、炉心内におい
てその軸方向の中心が炉心の軸方向の中心より下に設け
ることにある。
A feature of the present invention that achieves these objects is that natural uranium, depleted uranium, etc. are The main component of the internal blanket is a cylindrical region extending in the radial direction of the core, and its axial center is provided within the core below the axial center of the core.

以下、本発明の一実施例を第3図を参−照して説明する
。なお、対象とする炉心は、プルトニウムとウランの混
合酸化物を燃料とし、液体ナトリウムを冷却材とした場
合についてのものである。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The reactor core in question is one in which a mixed oxide of plutonium and uranium is used as fuel and liquid sodium is used as a coolant.

まず、炉心構成を第3図によって説明する。円柱状の炉
心5を燃料親物質を主成分とする上部軸方向ブランケッ
ト91下部軸方向ブランケット7及び径方向ブランケッ
ト8で囲設している。この炉心5の軸方向中心部と下部
軸方向ブランケット7との間に天然ウランないし減損ウ
ラン等を主成分とする炉心径方向に拡がる円柱状の領域
、即ち内部ブランケット6を設けている。この内部ブラ
ンケット6は、径方向の炉心中心付近で厚く、周辺付近
で薄くなっている。また、10は制御棒である。
First, the core configuration will be explained with reference to FIG. A cylindrical reactor core 5 is surrounded by an upper axial blanket 91, a lower axial blanket 7, and a radial blanket 8, each of which has a fuel parent substance as its main component. Between the axial center of the reactor core 5 and the lower axial blanket 7, there is provided a cylindrical region extending in the radial direction of the core, ie, an internal blanket 6, whose main component is natural uranium or depleted uranium. This internal blanket 6 is thick near the center of the core in the radial direction and thin near the periphery. Further, 10 is a control rod.

核燃料要素における本発明の一実施例を第5図を参照し
て説明する。燃料親物質を主成分とする上部軸方向ブラ
ンケット13と下部軸方向ブランケット16で囲まれた
、プルトニウムとウラン混て、第4図に示すような天然
ウランないし減損ウラン等を主成分とする内部ブランケ
ット15の位置より下方にさげた内部ブランケットを設
ける。
An embodiment of the present invention in a nuclear fuel element will be described with reference to FIG. Surrounded by an upper axial blanket 13 and a lower axial blanket 16 mainly composed of a fuel parent substance, an inner blanket mainly composed of plutonium and uranium, natural uranium or depleted uranium as shown in FIG. An internal blanket is provided below the position 15.

以下では、核燃料要素の集合体である炉心構成における
本発明の効果を述べることにより、本発明の核燃料要素
の効果とする。
In the following, the effects of the present invention in a reactor core configuration, which is an assembly of nuclear fuel elements, will be described as effects of the nuclear fuel element of the present invention.

なお、炉心の設計パラメータ及び炉の運転条件は第1表
に示す通りである。即ち、原子炉熱出力は約2500M
W、電気出力は約10100O,等価炉心径と炉心高は
夫々325c1r1及び95crnである。
The core design parameters and reactor operating conditions are shown in Table 1. That is, the reactor thermal output is approximately 2500M
W, the electrical output is approximately 10,100 O, and the equivalent core diameter and core height are 325c1r1 and 95crn, respectively.

第1表   主要設計パラメータ 上部及び下部軸方向ブランケット厚は403゜径方向ブ
ランケット厚は40cmである。燃料スミア密度は、炉
心で87%理論密度、ブランケットで911%11%理
論密る。炉心燃料は富化度(核分裂物質/核分裂物質+
親物質)が単一であるとし、内部ブランケットの燃料に
は軸方向ブランケットの燃料をその″1″!使用する。
Table 1 Key Design Parameters Upper and lower axial blanket thickness is 403° and radial blanket thickness is 40 cm. The fuel smear density is 87% theoretical density in the core and 911% theoretical density in the blanket. The core fuel is enriched (fissile material/fissile material +
Assume that the parent substance) is single, and the axial blanket fuel is used as the internal blanket fuel for that ``1''! use.

燃料交換期間は1年、設備利用率は80%、燃料交換バ
ッチ数は炉心、ブランケット共に3とする。定格時最大
線出力密度は430W/cW1、燃焼末期の余剰反応度
は約0,7%である。
The refueling period will be one year, the capacity factor will be 80%, and the number of refueling batches will be three for both core and blanket. The maximum linear power density at rated time is 430 W/cW1, and the surplus reactivity at the end of combustion is about 0.7%.

次に上記構成に基づく効果を説明する。径方向出力分布
については、内部ブランケット6を径方向の中心付近で
厚く、周辺部で薄くしたことにより、従来と同程度に平
坦化される。これは次の理由による。炉心5の平均中性
子エネルギーが高くなり、炉心では核分裂性物質の中性
子捕獲反応の核分裂に対する比率が減it、、中性子の
吸収反応当りの発生数が大きくなる。一方、内部ブラン
ケット6では炉心5に比べると天然ウランないし減損ウ
ラン等の原子数密度が高く、また中性子の平均エネルギ
ーが低いため天然ウランないし減損ウラン等の核分裂反
応は減少するが、中性子捕獲反応率は増大する。
Next, effects based on the above configuration will be explained. As for the radial power distribution, by making the inner blanket 6 thicker near the center in the radial direction and thinner at the periphery, it is flattened to the same extent as the conventional one. This is due to the following reason. The average neutron energy of the reactor core 5 increases, the ratio of the neutron capture reaction of the fissile material to nuclear fission decreases, and the number of neutrons generated per absorption reaction increases. On the other hand, in the internal blanket 6, compared to the core 5, the number density of natural uranium or depleted uranium atoms is higher, and the average energy of neutrons is lower, so the fission reaction of natural uranium or depleted uranium, etc. is reduced, but the neutron capture reaction rate is increases.

次に軸方向出力分布を考察する。制御棒10を炉心上部
から挿入すると制御棒によシ中性子は吸収され、それに
伴い上部軸方向ブランケットと内部ブランケット間の炉
心で核分裂物質の核分裂反応は減少し、出力密度が下が
るが、下部軸方向ブランケットと内部ブランケット間の
炉心で出力密度が上がり、軸方向出力分布はピークを持
つ。この出力のピークは、出力密度が低く反応度価値の
小さい内部ブランケットを、従来の軸方向中心部より下
方にさげることKよって、抑制される。また内部ブラン
ケットを軸方向の下方に下げることにより、上部軸方向
ブランケットと内部ブランケット間の炉心体積は増加し
、この炉心領域から周囲のブランケットへの中性子漏洩
量の割合は抑制され、核分裂物質により核分裂反応率の
割合を上げ、制御棒の中性子吸収による出力の低下と相
殺される。内部ブランケットを下方に上げたことにより
4下部軸方向ブランケットと内部ブランケット間の炉心
体積は減少し、この炉心領域から周囲のブランケットへ
の中性子漏洩量の割合は増大し、出力の上昇を抑制する
。その結果、制御棒挿入時においても、軸方向出力分布
は平坦化できる。
Next, consider the axial power distribution. When the control rods 10 are inserted from the top of the reactor core, neutrons are absorbed by the control rods, and as a result, the fission reaction of fissile material in the core between the upper axial blanket and the inner blanket decreases, reducing the power density. The power density increases in the core between the blanket and the inner blanket, and the axial power distribution has a peak. This power peak is suppressed by lowering the inner blanket of low power density and low reactivity value below the conventional axial center. In addition, by lowering the internal blanket axially downward, the core volume between the upper axial blanket and the internal blanket increases, the rate of neutron leakage from this core region to the surrounding blanket is suppressed, and fissile material causes nuclear fission. This increases the reaction rate and offsets the loss in power due to control rod neutron absorption. By raising the inner blanket downward, the core volume between the four lower axial blankets and the inner blanket is reduced, and the rate of neutron leakage from this core region to the surrounding blanket increases, suppressing the increase in power. As a result, even when the control rod is inserted, the axial power distribution can be flattened.

このような軸方向及び径方向出力分布の平坦化は増殖性
の向上、すなわち倍増時間の短縮が図れるものである。
Such flattening of the axial and radial power distributions improves the multiplication property, that is, shortens the doubling time.

つまり、炉心5の中性子エネルギーが高いこと、及び出
力分布の平坦性から炉心5とこれを囲う上部軸方向ブラ
ンケット9.下部軸方向ブランケット7、径方向ブラン
ケット8との境界の中性子束が高い。そのために、上部
軸方向ブランケット9.下部軸ブランケット7、径方向
ブランケット8への中性子の漏洩量が増大し、燃料親物
質の中性子捕獲反応及び核分裂反応は大幅に向上する。
In other words, due to the high neutron energy of the reactor core 5 and the flatness of the power distribution, the reactor core 5 and the upper axial blanket 9 surrounding it. The neutron flux at the boundary between the lower axial blanket 7 and the radial blanket 8 is high. To that end, the upper axial blanket 9. The amount of neutrons leaking to the lower shaft blanket 7 and the radial blanket 8 increases, and the neutron capture reaction and nuclear fission reaction of the fuel parent material are significantly improved.

なお、前記実施例では、内部ブランケットの肉厚が径方
向にステップ状に変化し、内部ブランケットが径方向ブ
ランケットに接しないで離れた炉心構造の場合であった
が、これに限らず、第6図に示すように内部ブランケッ
ト19の肉厚が径方向にステップ状に変化し、内部ブラ
ンケット19が径方向ブランケットに接する炉心構造の
場合にも、第7図に示すように内部ブランケット19を
下向にさげることにより前記実施例と略同様の効果が得
られる。
In the above embodiment, the thickness of the internal blanket changes stepwise in the radial direction, and the core structure is such that the internal blanket is separated from the radial blanket without being in contact with it. As shown in the figure, even in the case of a core structure in which the wall thickness of the internal blanket 19 changes stepwise in the radial direction and the internal blanket 19 is in contact with the radial blanket, the internal blanket 19 is moved downward as shown in FIG. By lowering the distance between 1 and 2, substantially the same effect as in the above embodiment can be obtained.

第8図に示すように内部ブランケット21の肉厚を徐々
に変化させ、内部ブランケット21が径方向ブランケッ
ト22に接しないで離れた炉心構造の場合にも、第9図
に示すように内部ブランケット21を下向にさげること
により前記実施例と略同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 8, the wall thickness of the internal blanket 21 is gradually changed, and even in the case of a core structure in which the internal blanket 21 is separated from the radial blanket 22 without contacting it, the internal blanket 21 is changed as shown in FIG. By lowering it downward, substantially the same effect as in the embodiment described above can be obtained.

第10図に示すように内部ブランケット23の肉厚を徐
々に変化させ、内部ブランケット23′が径方向ブラン
ケット24に接する炉心構造の場合にも、第11図に示
すように内部ブランケット23を下向にさげることKよ
り前記実施例と略同様の効果が得られる。
Even in the case of a core structure in which the wall thickness of the internal blanket 23 is gradually changed as shown in FIG. 10 and the internal blanket 23' is in contact with the radial blanket 24, the internal blanket 23 is moved downward as shown in FIG. Substantially the same effect as in the embodiment described above can be obtained by using the above-described method.

第12図に示すように単一富化度の炉心25の軸方向中
心部に炉心径方向に拡がる円柱状の内部ブランケットを
持つ炉心構造の場合、第13図に示すように内部ブラン
ケット26を下向にさげることにより前記実施例と略同
様の効果が得られる。
In the case of a core structure having a cylindrical internal blanket extending in the radial direction of the core at the axial center of the single enrichment core 25 as shown in FIG. 12, the internal blanket 26 is lowered as shown in FIG. By lowering it in the opposite direction, substantially the same effect as in the embodiment described above can be obtained.

第14図に示すように、炉心を内側炉心28Aと外側炉
心28Bに分けるかあるいは径方向に内側炉心28Aと
外側炉心28Bとの間に別の炉心を設けるととKより、
径方向に2〜3領域に分け、外側領域はど富化度の高い
燃料を装荷したものの軸方向中心部に、炉心径方向で内
側炉心内に拡がる円柱状の内部ブランケット29を持つ
場合、第15図に示すように内部ブランケット29を下
向にさげるととKより前記実施例と略同様の効果が得ら
れる。
As shown in FIG. 14, if the core is divided into an inner core 28A and an outer core 28B, or another core is provided between the inner core 28A and the outer core 28B in the radial direction,
When the outer core is divided into 2 to 3 regions in the radial direction, and the outer region is loaded with highly enriched fuel, it has a cylindrical internal blanket 29 that extends into the inner core in the radial direction of the core. When the inner blanket 29 is lowered as shown in FIG. 15, substantially the same effect as in the previous embodiment can be obtained.

第16図に示すように、単一富化度である炉心の軸方向
中心部に炉心径方向で径方向ブランケットに接する所ま
で拡がった円柱状の内部ブランケット31を持つ炉心構
造の場合、第17図に示すように内部ブランケットを下
向にさげることにより前記実施例ど略同様の効果が得ら
れる。
As shown in FIG. 16, in the case of a core structure having a cylindrical internal blanket 31 in the axial center of the core with a single enrichment that extends to a point where it touches the radial blanket in the radial direction of the core, By hanging the inner blanket downward as shown in the figure, effects substantially similar to those of the previous embodiment can be obtained.

第18図に示すように、炉心を内側炉心33Aと外側炉
心33Bに分けるかあるいは径方向に内側炉心33Aと
外側炉心33Bとの間に別の炉心を設けることにより、
径方向に2〜3領域に分け、外側領域はど富化度の高い
燃料を装荷したものの軸方向中心部に、炉心径方向で径
方向ブランケットに接するまで拡がった円柱状の内部ブ
ランケット34を持つ炉心構造の場合、第19図に示す
ように内部ブランケット34を下向にさげることにより
前記実施例と略同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 18, by dividing the core into an inner core 33A and an outer core 33B, or by providing another core between the inner core 33A and the outer core 33B in the radial direction,
It is divided into 2 to 3 regions in the radial direction, and the outer region is loaded with highly enriched fuel, but has a cylindrical inner blanket 34 in the axial center that extends until it touches the radial blanket in the radial direction of the core. In the case of a reactor core structure, by lowering the internal blanket 34 as shown in FIG. 19, substantially the same effect as in the previous embodiment can be obtained.

本発明の高速増殖炉によれば、増殖性、とりわけ軸方向
出力分布の平坦化により倍増時間の大幅な短縮が可能と
なり、燃料経済上で多大な効果を奏する。
According to the fast breeder reactor of the present invention, the doubling time can be significantly shortened due to the flattening of the breeding property, especially the axial power distribution, which has a great effect on fuel economy.

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

第1図は炉心縦断面図、第2図は原子炉の軸方向出力分
布を示す特性図、第3図は炉心構成を示す縦断面図、第
4図および第5・図は核燃料要素の構造を示す縦断面図
、第6図乃至第19図は炉心縦断面図であzo 5・・・炉心、6・・・内部ブランケット、7・・・下
部軸方向ブランケット、8・・・径方向ブランケット、
9・°・上部軸方向ブランケット、10・・・制御棒。 代理人 弁理士 高橋明夫 3 hオ勾Ht敲  (C電う 而 A[] 第 7 m 第 8 図 羞 7 図 一角一  ノl  図 請 /4− 図 ZsB   Z8A  Z’/ 8B   zs7q     Z’/ 着 /8 図 jf1/’/’f5
Figure 1 is a vertical cross-sectional view of the reactor core, Figure 2 is a characteristic diagram showing the axial power distribution of the reactor, Figure 3 is a vertical cross-sectional view showing the core configuration, and Figures 4 and 5 are the structure of nuclear fuel elements. FIGS. 6 to 19 are vertical cross-sectional views of the reactor core. ,
9.° Upper axial blanket, 10. Control rod. Agent Patent Attorney Akio Takahashi 3 H O K Ht A /8 Figure jf1/'/'f5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、円柱状の炉心を燃料親物質を主成分とする軸方向及
び径方向ブランケットで囲設してなる高速増殖炉におい
て、天然ウランないし減損ウラン等を主成分とする炉心
径方向に拡がる円柱状の領域である内部ブランケットを
、炉心内においてその軸方向の中心が炉心の軸方向の中
心より下になるように設けることを特徴とする高速増殖
炉。 2、特許請求の範囲第1項において、内部ブランケット
の軸方向中心部が炉心の軸方向中心部より下になるよう
に設けた内部ブランケットに、初装荷時に核分裂性物質
濃度をわずかに富化した燃料を装荷し、燃料交換時に天
然ウランないし減損ウラン等で置き換えていくことを特
徴とする高速増殖炉。 3、特許請求の範囲第2項において、内部ブランケット
の軸方向中心部が炉心の軸方向中心部より下になるよう
に設けた内部ブランケットに、初装荷時に天然ウランな
いし減損ウラン等のかわり忙軽水炉の使用済燃料を加工
した燃料物質を使用することを特徴とする高速増殖炉。 4、特許請求の範囲第2項忙おいて、内部ブランケット
の軸方向中心部が炉心の軸方向中心部より下になるよう
に設けた内部ブランケット忙、初装荷時に天然ウランな
いし減損ウラン等のかわりに、高速増殖炉の使用済ブラ
ンケット燃料を加工した燃料物質を使用することを特徴
とする高速増殖炉。 5、特許請求の範囲第2項忙おいて、内部ブランケット
の軸方向中心部が炉心の軸方向中心部より下になるよう
に設けた内部ブランケットに1初装荷された燃料のうち
後半で取り出される燃料は天然ウランないし減損ウラン
等を使用することを特徴とする高速増殖炉。 6、′特許請求の範囲第1項又は第2項において、径方
向あるいは軸方向ブランケットの炉心に近い部分にも、
核分裂性物質を初装荷時に混入し、燃料交換時に核分裂
性物質を混入しない燃料と置き換えることを特徴とする
高速増殖炉。 7、特許請求の範囲第6項において、内部ブランケット
の軸方向中心部が炉心の軸方向中心部より下になるよう
に設けた内部ブランケットに、初装荷時に炉心部と同じ
燃料物質を装荷し、燃鼾交換時に天然ウランないし減損
ウラン等で置き換えていくことを特徴とする高速増殖炉
。 8、燃料親物質を主成分とする軸方向ブランケットで上
部と下部を囲まれた燃料から成る核燃料要素において、
燃料領域の中に天然ウランないし減損ウラン等を主成分
とする内部ブランケットを、内部ブランケットの中心が
燃料の中心より下になるように設けることを特徴とする
核燃料要素。 9、%許請求の範囲第8項において、内部ブランケット
の中心が燃料の中心より下になるように設けた内部ブラ
ンケットに、本然ウランないし減損ウラン等のかわりに
、軽水炉の使用済燃料を加工した燃料物質を使用するこ
とを特徴とする核燃料要素。 10、  特許請求の範囲第8項において、内部ブラン
ケットの中心が燃料の中心よシ下になるように設けた内
部ブランケットに、天然ウランないし減損ウラン等のか
わりに、高速増殖炉の使用済ブランケット燃料を加工し
た燃料物質を使用することを特徴とする核燃料要素。
[Scope of Claims] 1. In a fast breeder reactor in which a cylindrical core is surrounded by axial and radial blankets containing a fuel parent substance as a main component, a core containing natural uranium or depleted uranium as a main component; A fast breeder reactor characterized in that an internal blanket, which is a cylindrical region expanding in the radial direction, is provided in the reactor core so that its axial center is below the axial center of the reactor core. 2. In claim 1, the inner blanket is provided such that the axial center of the inner blanket is below the axial center of the reactor core, and the fissile material concentration is slightly enriched at the time of initial loading. A fast breeder reactor is characterized by loading fuel and replacing it with natural uranium or depleted uranium when replacing the fuel. 3. In claim 2, the internal blanket is provided such that the axial center of the inner blanket is below the axial center of the reactor core, and when it is first loaded, a busy light water reactor is used instead of natural uranium or depleted uranium. A fast breeder reactor characterized by using fuel material processed from spent fuel. 4. According to claim 2, an internal blanket is provided such that the axial center of the inner blanket is below the axial center of the reactor core, instead of natural uranium or depleted uranium, etc. at the time of initial loading. A fast breeder reactor characterized in that it uses fuel material processed from spent blanket fuel of a fast breeder reactor. 5. Claim 2 provides that the fuel initially loaded into the inner blanket is removed in the latter half of the time, the inner blanket is provided so that the axial center of the inner blanket is below the axial center of the reactor core. A fast breeder reactor that uses natural uranium or depleted uranium as fuel. 6,' In claim 1 or 2, the portion of the radial or axial blanket close to the reactor core also includes:
A fast breeder reactor characterized in that fissile material is mixed in at the time of initial loading and replaced with fuel that does not contain fissile material at the time of fuel exchange. 7. In claim 6, the internal blanket provided so that the axial center of the inner blanket is below the axial center of the reactor core is loaded with the same fuel material as the reactor core at the time of initial loading, A fast breeder reactor characterized by replacing fuel with natural uranium or depleted uranium when exchanging fuel. 8. In a nuclear fuel element consisting of fuel surrounded at the top and bottom by an axial blanket whose main component is a fuel parent substance,
A nuclear fuel element characterized in that an internal blanket containing natural uranium or depleted uranium as a main component is provided in a fuel region such that the center of the internal blanket is below the center of the fuel. 9.% Allowance In claim 8, spent fuel from a light water reactor is processed into the inner blanket provided so that the center of the inner blanket is below the center of the fuel, instead of the original uranium or depleted uranium, etc. A nuclear fuel element characterized by the use of a fuel material that is 10. In claim 8, spent blanket fuel from a fast breeder reactor is used instead of natural uranium or depleted uranium in the inner blanket provided so that the center of the inner blanket is below the center of the fuel. A nuclear fuel element characterized by using fuel material processed by.
JP56117921A 1981-07-27 1981-07-27 Fast breeder Granted JPS5819590A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56117921A JPS5819590A (en) 1981-07-27 1981-07-27 Fast breeder
JP2197980A JPH03205592A (en) 1981-07-27 1990-07-27 Fast breeder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56117921A JPS5819590A (en) 1981-07-27 1981-07-27 Fast breeder

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2197980A Division JPH03205592A (en) 1981-07-27 1990-07-27 Fast breeder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5819590A true JPS5819590A (en) 1983-02-04
JPS6367873B2 JPS6367873B2 (en) 1988-12-27

Family

ID=14723473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56117921A Granted JPS5819590A (en) 1981-07-27 1981-07-27 Fast breeder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5819590A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59217187A (en) * 1983-05-26 1984-12-07 株式会社東芝 Fast breeder
JPS59225386A (en) * 1983-06-06 1984-12-18 株式会社東芝 Fast breeder reactor
JP2012208125A (en) * 2012-06-25 2012-10-25 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Reactor core of light water reactor and fuel assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EVALUATION OF THE PARFAIT BLANKET CONCEPT FOR FAST BREEDER REACTORS=1974 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59217187A (en) * 1983-05-26 1984-12-07 株式会社東芝 Fast breeder
JPS59225386A (en) * 1983-06-06 1984-12-18 株式会社東芝 Fast breeder reactor
JP2012208125A (en) * 2012-06-25 2012-10-25 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Reactor core of light water reactor and fuel assembly

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6367873B2 (en) 1988-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5819592A (en) Fast breeder
JPS5819590A (en) Fast breeder
JPH0478959B2 (en)
JPS5833181A (en) Nuclear fuel element
JPS5819591A (en) Fast breeder
JPS58124985A (en) Double pellet built-in type nuclear fuel rod
JP2860615B2 (en) Fuel assembly for plutonium firing
JPS6055037B2 (en) fuel rod
JPS58129287A (en) Nuclear fuel assembly
JPS5821189A (en) Fast breeder
JPH04370792A (en) Fuel assembly
JPS59155783A (en) Fast breeder
JPS61272686A (en) Faster breeder
JPS6325593A (en) Boiling water type reactor
JPS5950387A (en) Fuel assembly
JPS5824886A (en) Bwr type reactor
EP0097372A1 (en) Fast breeder nuclear reactor
JPS58182585A (en) Fuel assembly
JPS6131996A (en) Fast breeder reactor
JPS60147685A (en) Fuel aggregate
JPS58131588A (en) Boiling-water reactor
JPS60238784A (en) Fuel aggregate
JPS62182694A (en) Fuel aggregate for boiling water type reactor
JPS61147184A (en) Fuel aggregate
JPS6295493A (en) Core for nuclear reactor