JPS5821191A - Fast breeder - Google Patents
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- JPS5821191A JPS5821191A JP56119746A JP11974681A JPS5821191A JP S5821191 A JPS5821191 A JP S5821191A JP 56119746 A JP56119746 A JP 56119746A JP 11974681 A JP11974681 A JP 11974681A JP S5821191 A JPS5821191 A JP S5821191A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Semiconductor Lasers (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により
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、これによって燃
料の有効利用が計れる特徴を有する。このような高速増
殖炉の炉心は一般に円柱状に形成され、この炉心の周囲
部を燃料載物 、質を主成分とする軸方向および径方
向ブランケットと呼ぶ領域で囲設している。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劣化ウランが装荷される。As is well known, fast breeder reactors are characterized by the ability to effectively utilize fuel by absorbing neutrons generated by nuclear fission in the reactor core into the parent fuel material to produce new fissile material. . The core of such a fast breeder reactor is generally formed in a cylindrical shape, and the core is surrounded by regions called axial and radial blankets, which are mainly composed of fuel loading materials. 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.
こ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。This fuel parent material captures neutrons, producing useful fissile material.
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。増殖率は該分裂(2)
性物質の消費量に対する新核分裂性物質の生成量の比で
表わされ、できるだけ高いととが望ましい。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, and is preferably as high as possible.
また倍増時間は、原子炉に初めに装夕i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
いととが望″4.7′L、この倍増時間短縮化が高速増
殖炉の設計上、主眼とされる。The 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 to shorten this doubling time by 4.7'L. The main focus is on fast breeder reactor design.
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)に反比例するので、炉心外周部
の出力低下を抑制して、出力分布を平坦化することによ
り短縮化できるものであり、従って従来から出力分布の
平坦化を図る工夫が種種案出されて来た。By the way, the doubling time is generally inversely proportional to the specific power of the reactor (output per unit fuel load), so it can be shortened by suppressing the decrease in power at the outer periphery of the core and flattening the power distribution. Therefore, various methods have been devised to flatten the output distribution.
例えば均質炉心と呼ばれ、多用されている炉心において
は、第1′図に示すように、炉心1を内側炉心IAと外
側炉心IBに分け、外側炉心の核分裂性物質の濃度を内
側炉心よりも高くしている。For example, in a commonly used core called a homogeneous core, the core 1 is divided into an inner core IA and an outer core IB, as shown in Figure 1', and the concentration of fissile material in the outer core is lower than that in the inner core. It's expensive.
1だ、径方向にさらに多くの領域に分け、外側領域はど
富化度(核分裂性物質/核分裂性物質士親物質)の高い
燃料を装荷していたものもある。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。1, some were divided into more areas in the radial direction, and the outer areas were loaded with fuel with high enrichment (fissile material/fissile material-rich material). Note that 2 in FIG. 1 is a radial blanket, and 3 is an axial blanket.
ところが、このような構造の炉心では、発電プラントと
して経済性を上げるために、炉を大型化するにつれ、炉
心1内の中性子束の平均エネルギーが低くなり、増殖率
が低下するという問題が知られている。However, in a reactor core with such a structure, there is a known problem that as the reactor is made larger in order to increase its economic efficiency as a power generation plant, the average energy of the neutron flux in the reactor core 1 becomes lower and the multiplication rate decreases. ing.
上記の問題を解決するために、例えば第2図に示すよう
に、炉心内に内部ブランケット5を設けた、非均質炉心
と呼ばれる炉心構造を有するものが開発された。との型
の炉心では、内部ブランケット燃料として軸方向ブラン
ケット7の燃料を用いている。これによると、炉心の核
分裂性物質の富化度が高いために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示し、中性子の吸収反応当りの
発生数が犬きくなる。一方、内部ブランケット5では炉
心4と比べると燃料親物質の原子数密度が高いため、核
分裂はあまり起らず、中性子捕獲反応率が増大する。こ
の結果、均質炉心に比較して出力分布は平坦化され、増
殖率は増加する。In order to solve the above problems, for example, as shown in FIG. 2, a core structure called a non-homogeneous core has been developed in which an internal blanket 5 is provided within the core. In the type of core, the fuel of the axial blanket 7 is used as the internal blanket fuel. According to this, the average neutron energy increases due to the high enrichment of fissile material in the reactor core, and the ratio of neutron capture reactions to fission in the fissile material decreases, resulting in a decrease in the number of neutrons generated per neutron absorption reaction. Becomes a dog. On the other hand, in the internal blanket 5, the atomic number density of the parent fuel material is higher than that in the reactor core 4, so nuclear fission does not occur much, and the neutron capture reaction rate increases. As a result, the power distribution is flattened and the breeding rate is increased compared to a homogeneous core.
また内ABブランケット5には燃料親物質の中性子捕獲
によって生じる核分裂性物質が蓄積するため、燃焼によ
る反応度低下が若干小さく、従って制御棒も価値の小さ
なものですむという利点もある。Furthermore, since fissile material generated by capturing neutrons of the fuel parent material is accumulated in the inner AB blanket 5, there is an advantage that the reduction in reactivity due to combustion is somewhat small, and therefore the control rods can also be of small value.
ここでは一定の厚さを持った円盤状の内部ブランケット
を有する炉心で説明したが、炉心の出力分布を平坦化す
るためには、内部ブランケットの形状は内側で厚く、外
側はど薄くした方が好ましい。そのことから、これ捷で
に第3図から第6図に示すような種類の炉心が考えられ
ている。これらの炉心はすべて、上記の長所を共通して
有している。Here, we have explained a core that has a disc-shaped internal blanket with a certain thickness, but in order to flatten the power distribution of the core, it is better to make the internal blanket thicker on the inside and thinner on the outside. preferable. For this reason, the types of cores shown in Figures 3 to 6 have already been considered. All of these cores have the above-mentioned advantages in common.
上に述べたように炉心内に内部ブランケットを設けるこ
とにより、燃焼による反応度低下は小さくなるが、初装
荷初期と平衡末期とを比較するセまだ4.5%ΔK /
K程度もあり、これを何らかの方法で制御する必要が
ある。As mentioned above, by providing an internal blanket in the reactor core, the decrease in reactivity due to combustion is reduced, but the difference between the initial stage of initial loading and the final stage of equilibrium is still 4.5% ΔK /
There are also about K, and it is necessary to control this in some way.
本発明は、初装荷炉心から平衡炉心へ移行する時の燃焼
による反応度低下が小さく、従って余剰反応度の制御の
容易な非均質型高速増殖炉を提供することを目的とする
。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a non-homogeneous fast breeder reactor in which the reduction in reactivity due to combustion during transition from an initially loaded core to an equilibrium core is small, and therefore surplus reactivity can be easily controlled.
この目的を達成するため、本発明では、平衡炉心用の内
部ブランケット燃料として天然ウランあるいは劣化ウラ
ン中に核分裂性物質(ウラン235゜ウラン233.プ
ルトニウム239など)を富化したものを使用し、燃料
交換時に核分裂性物質を富化していない初装荷用の内部
ブランケット燃料と置き換えるという方法を用いる。To achieve this objective, the present invention uses natural uranium or depleted uranium enriched with fissile materials (such as uranium-235, uranium-233, and plutonium-239) as the internal blanket fuel for the balanced core. During the exchange, the fissile material is replaced with an unenriched initial charge internal blanket fuel.
この方法を用いると、初装荷炉心の燃焼に伴なう反応度
低下は、平衡炉心の内部ブランケット中に核分裂性物質
が富化されていることにより、緩和され、その結果、初
装荷炉心から平衡炉心へ移行する時の余剰反応度の制御
が容易となる。反応度低下が緩和される程度は、明らか
に、内部ブランケット燃料に富化される核分裂性物質の
濃度にほぼ比例する。Using this method, the decrease in reactivity associated with the combustion of the initial core is alleviated by the enrichment of fissile material in the inner blanket of the equilibrium core, and as a result, the It becomes easier to control excess reactivity when transferring to the reactor core. Apparently, the extent to which reactivity reduction is alleviated is approximately proportional to the concentration of fissile material enriched in the inner blanket fuel.
こうして、本発明により、初装荷炉心から平衡炉心へ移
行する時の制御すべき余剰反応度が小さくなり、従って
炉心に装備する制御棒も価値の小さいものでよいという
メリットが出てくる。なお、本発明は第2図から第6図
1でのすべての炉心に適用できる。また、第7図に示す
数層の同心円状の内部ブランケットを有した、径方向の
非均質炉心にも適用できる。Thus, according to the present invention, the surplus reactivity to be controlled when transitioning from an initially loaded reactor to an equilibrium reactor core is reduced, and therefore, there is an advantage that the control rods installed in the reactor core can be of low value. Note that the present invention is applicable to all the cores shown in FIGS. 2 to 6 and 1. It is also applicable to a radially non-homogeneous core with several layers of concentric internal blankets as shown in FIG.
また、上記の実施例では平衡炉心用の内部ブランケット
燃料として劣化ウランあるいは天然ウラン中に核分裂性
物質を富化したものを用いたが、この代りに軽水炉の使
用済燃料あるいは高速増殖炉の使用済ブランケット燃料
を加工したものを使用することも考えられる。この方法
は、核分裂性物質の濃度を調整する手間が不要になると
いうメリットがある。In addition, in the above embodiment, depleted uranium or natural uranium enriched with fissile material was used as the internal blanket fuel for the equilibrium core, but instead of this, spent fuel of light water reactors or spent fuel of fast breeder reactors could be used. It is also possible to use processed blanket fuel. This method has the advantage of eliminating the need to adjust the concentration of fissile material.
第1図は均質型高速増殖炉の炉心図、第2図から第7図
は非均質型高速増殖炉の炉心図である。
4・・・炉心、5・・・内部ブランケット、6・・・径
方向ブランケット、7・・・軸方向ブランケット。
代理人 弁理士 高橋明夫
(7)
6ノ図
若2図
躬5図
躬6図FIG. 1 is a core diagram of a homogeneous fast breeder reactor, and FIGS. 2 to 7 are core diagrams of a heterogeneous fast breeder reactor. 4... Core, 5... Internal blanket, 6... Radial blanket, 7... Axial blanket. Agent Patent Attorney Akio Takahashi (7) 6 no zu waka 2 zu 5 5 6 zu
Claims (1)
化ウランあるいは天然ウランの領域を初装荷時に有し、
燃料交換時に上記の劣化ウランあるいは天然ウランを、
核分裂性物質を富化した劣化ウランあるいは天然ウラン
で置き換えていく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、円盤状の領域の代
りに、炉心内に劣化ウランあるいは天然ウランからなる
燃料集合体が初装荷時に混在することを特徴とする高速
増殖炉。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項において、核分裂
性・勿質を富化した劣化ウランあるいは天然ウランの代
りに軽水炉の使用済燃料を加工したものを用いることを
特徴とする高速増殖炉。 4、特許請求の範囲第1項又は第2項において、核分裂
性物質を富化した劣化ウランあるいは天然ウランの代り
に高速増殖炉の使用済ブランケット(1) 燃料を加工したものを用いることを特徴とする高速増殖
炉。[Claims] 1. At the time of initial loading, there is a disk-shaped region of depleted uranium or natural uranium that spreads in the radial direction in the axial center of the core,
When replacing fuel, the above depleted uranium or natural uranium is
A fast breeder reactor is characterized by replacing fissile material with enriched depleted uranium or natural uranium. 2. A fast breeder reactor according to claim 1, characterized in that fuel assemblies made of depleted uranium or natural uranium are mixed in the reactor core at the time of initial loading, instead of the disk-shaped region. 3. A fast breeding method according to claim 1 or 2, characterized in that depleted uranium enriched with fissionability and minerals or processed spent fuel of a light water reactor is used instead of natural uranium. Furnace. 4. Claim 1 or 2 is characterized in that instead of depleted uranium enriched with fissile material or natural uranium, processed fuel from spent blanket (1) of a fast breeder reactor is used. fast breeder reactor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56119746A JPS5821191A (en) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Fast breeder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56119746A JPS5821191A (en) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Fast breeder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5821191A true JPS5821191A (en) | 1983-02-07 |
Family
ID=14769112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56119746A Pending JPS5821191A (en) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Fast breeder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5821191A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734120A (en) * | 1985-12-14 | 1988-03-29 | Hoechst Aktiengesellschaft | Dipeptides containing C-terminal phosphinothricin, a process for their preparation and their use for controlling undesirable plant growth |
JPS63177193U (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-16 |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP56119746A patent/JPS5821191A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734120A (en) * | 1985-12-14 | 1988-03-29 | Hoechst Aktiengesellschaft | Dipeptides containing C-terminal phosphinothricin, a process for their preparation and their use for controlling undesirable plant growth |
JPS63177193U (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-16 | ||
JPH0429752Y2 (en) * | 1987-05-06 | 1992-07-17 |
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