JPS58219495A - 放射性腐食生成物捕獲装置 - Google Patents
放射性腐食生成物捕獲装置Info
- Publication number
- JPS58219495A JPS58219495A JP57102097A JP10209782A JPS58219495A JP S58219495 A JPS58219495 A JP S58219495A JP 57102097 A JP57102097 A JP 57102097A JP 10209782 A JP10209782 A JP 10209782A JP S58219495 A JPS58219495 A JP S58219495A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capture
- radioactive corrosion
- coolant
- radioactive
- corrosion product
- Prior art date
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- Pending
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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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し発明の技術分野］
本発明は、高速増殖炉の冷却材として用いられる液体ナ
トリウムや液体ナトリウムカリウム等の液体金属に含ま
れる放射性腐食生成物を捕獲する放射性腐食生成物捕獲
装置に関する。
トリウムや液体ナトリウムカリウム等の液体金属に含ま
れる放射性腐食生成物を捕獲する放射性腐食生成物捕獲
装置に関する。
［発明の技術的背景およびその問題点］高速増殖炉にお
いては、冷却材として一般に液体ナトリウムで代表され
るアルカリ土類金属が用いられている。そして、このよ
うな液体金属冷却材は、原子炉容器内の炉心で加熱され
た後、容器外に設けられた１次冷却系へと導びかれ、再
び原子炉容器内へと戻され循環する。
いては、冷却材として一般に液体ナトリウムで代表され
るアルカリ土類金属が用いられている。そして、このよ
うな液体金属冷却材は、原子炉容器内の炉心で加熱され
た後、容器外に設けられた１次冷却系へと導びかれ、再
び原子炉容器内へと戻され循環する。
ところで、高速増殖炉の場合、核燃料要素の被覆管や炉
心構造物は、通常ステンレス鋼で構成されるが、これ等
の構成材料が中性子照射をうけると、上記構成材料に含
まれる鉄、コバルト等が核反応ヲ起シ、マンガン−５４
、コバルト−６０、コバルト−５８等の放射性核種が多
量に生成される。一方、冷却材として前述の如くアルカ
リ土類金属が用いられているので、上記構成されること
には変シない。したがって、上記の放射性核種を含んだ
いわゆる放射性腐食生成物が冷却材中へ移行することに
なる。
心構造物は、通常ステンレス鋼で構成されるが、これ等
の構成材料が中性子照射をうけると、上記構成材料に含
まれる鉄、コバルト等が核反応ヲ起シ、マンガン−５４
、コバルト−６０、コバルト−５８等の放射性核種が多
量に生成される。一方、冷却材として前述の如くアルカ
リ土類金属が用いられているので、上記構成されること
には変シない。したがって、上記の放射性核種を含んだ
いわゆる放射性腐食生成物が冷却材中へ移行することに
なる。
冷却材中へ移行した放射性腐食生成物は冷却材の流れに
したがって、１次冷却系各部に運ばれ、この１次冷却系
の熱交換器、バルブ、流量計等の機器や配管の壁面に沈
着する。この放射性腐食生放物の放射能は、１次冷却系
の機器や配管の保守補修等の作業に障害を与える。特に
、マンガン−５４、コバルト−６０、コバルト−５８等
は生成量も多く、半減期も長いためにその影響が大きい
。
したがって、１次冷却系各部に運ばれ、この１次冷却系
の熱交換器、バルブ、流量計等の機器や配管の壁面に沈
着する。この放射性腐食生放物の放射能は、１次冷却系
の機器や配管の保守補修等の作業に障害を与える。特に
、マンガン−５４、コバルト−６０、コバルト−５８等
は生成量も多く、半減期も長いためにその影響が大きい
。
そこで、このような不具合を解消するだめに、最近では
ニッケルが高温の液体金属ナトリウム中でマンガン−５
４、コバルト−６０等の放射性核種を効率よく捕獲する
性質を有ｌ−でいることを利用した放射性腐食生成物捕
獲装置を原子炉容器内に設置することが考えられている
。この放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心の冷却材出口
に対向させてつまシ炉心上方に前記ニッケル等の捕獲材
を収容した要素を複数配置し、炉心から流出した冷却材
を上記捕獲材に直接接触させることによって、放射性核
種を捕獲するようにしている。
ニッケルが高温の液体金属ナトリウム中でマンガン−５
４、コバルト−６０等の放射性核種を効率よく捕獲する
性質を有ｌ−でいることを利用した放射性腐食生成物捕
獲装置を原子炉容器内に設置することが考えられている
。この放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心の冷却材出口
に対向させてつまシ炉心上方に前記ニッケル等の捕獲材
を収容した要素を複数配置し、炉心から流出した冷却材
を上記捕獲材に直接接触させることによって、放射性核
種を捕獲するようにしている。
このような装置にあって、効率よく放射性腐食生成物の
核種を捕獲するには、捕獲材と冷却材との接触面積をあ
る程度以上大きくするとともＫすべての冷却材を上記捕
獲材に有効に接触させることが必要である。
核種を捕獲するには、捕獲材と冷却材との接触面積をあ
る程度以上大きくするとともＫすべての冷却材を上記捕
獲材に有効に接触させることが必要である。
しかしながら、冷却材が捕獲材間を流れる場合には、冷
却材の粘性作用により、捕獲材の表面近傍に層流をなす
、いわゆる境界層が形成される。
却材の粘性作用により、捕獲材の表面近傍に層流をなす
、いわゆる境界層が形成される。
この境界層を形成している冷却材と境界層の外側を流れ
る冷却材との混合は少ない。したがって、捕獲材間に形
成された流路の中央部を流れる冷却材が捕獲材に接触す
る確率は小さい。このため、中央部を流れる冷却材中の
放射性腐食生成物は、専ら前記境界層を拡散して上記捕
獲材に吸着されることになるが、上記境界層中での放射
性腐食生成物の拡散速度は非常に遅く、このため、捕獲
効率が低く、結局、装置全体の効率が低いという問題が
あった。
る冷却材との混合は少ない。したがって、捕獲材間に形
成された流路の中央部を流れる冷却材が捕獲材に接触す
る確率は小さい。このため、中央部を流れる冷却材中の
放射性腐食生成物は、専ら前記境界層を拡散して上記捕
獲材に吸着されることになるが、上記境界層中での放射
性腐食生成物の拡散速度は非常に遅く、このため、捕獲
効率が低く、結局、装置全体の効率が低いという問題が
あった。
［発明の目的］
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、捕獲材間を通流する液体す）
ＩＪウム等の流れを強制的に乱すことができ、これによ
って境界層の薄膜化および剥離化を図り、もって、液体
ナトリウム等に含まれている放射性腐食生成物を効率よ
く捕獲できる放射性腐食生成物捕獲装置を提供すること
にある。
の目的とするところは、捕獲材間を通流する液体す）
ＩＪウム等の流れを強制的に乱すことができ、これによ
って境界層の薄膜化および剥離化を図り、もって、液体
ナトリウム等に含まれている放射性腐食生成物を効率よ
く捕獲できる放射性腐食生成物捕獲装置を提供すること
にある。
［発明の概要］
本発明の放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心出口部に設
置し、流路の入口部分に回転する羽を具備し、捕獲装置
に流入する液体ナトリウム等の冷却材をかくはんし乱流
を生じせしめることを特徴としている。
置し、流路の入口部分に回転する羽を具備し、捕獲装置
に流入する液体ナトリウム等の冷却材をかくはんし乱流
を生じせしめることを特徴としている。
［発明の効果コ
本発明によれば、回転する羽の部分を液体ナトリウム等
の液体金属が通流する際に羽を回転させて乱流を生じさ
せるので表面近傍に形成される境界層が乱れ、この境界
層が薄くなったり、剥離したりする。したがって、流路
を流れる液体金属中の放射性腐食生成物が捕獲材に接触
する確率を大きくすることかで自、また境界層を薄くで
きるので、流路を流れる冷却材中の放射性腐食生成物の
核種が上記境界層を拡散して上記捕獲材に到達するまで
の時間を短縮し、捕獲効率を高めることができる。また
羽の表面付近も流れに乱れが生じるために、羽をニッケ
ル系の金属で構成すれば、羽によっても放射性腐食生成
物の核種を捕獲することができ、結局、冷却材中に混入
した放射性腐食生成物のほぼ全量を捕獲させることがで
きる。したがって、この捕獲装置を高速増殖炉の燃料集
合体出口に設けることによって放射性腐食生成物が１次
冷却系まで流れるのを防止でき、この系の保守、補修等
の作業の容易化に寄与できる。
の液体金属が通流する際に羽を回転させて乱流を生じさ
せるので表面近傍に形成される境界層が乱れ、この境界
層が薄くなったり、剥離したりする。したがって、流路
を流れる液体金属中の放射性腐食生成物が捕獲材に接触
する確率を大きくすることかで自、また境界層を薄くで
きるので、流路を流れる冷却材中の放射性腐食生成物の
核種が上記境界層を拡散して上記捕獲材に到達するまで
の時間を短縮し、捕獲効率を高めることができる。また
羽の表面付近も流れに乱れが生じるために、羽をニッケ
ル系の金属で構成すれば、羽によっても放射性腐食生成
物の核種を捕獲することができ、結局、冷却材中に混入
した放射性腐食生成物のほぼ全量を捕獲させることがで
きる。したがって、この捕獲装置を高速増殖炉の燃料集
合体出口に設けることによって放射性腐食生成物が１次
冷却系まで流れるのを防止でき、この系の保守、補修等
の作業の容易化に寄与できる。
［発明の実施例コ
第１図は本発明の一実施例に係る放射性腐食生成物捕獲
装置の概略構成図である。この放射性腐食生成物捕獲装
置は、大きく区けて、内部に高速増殖炉の冷却材である
液体す） ＩＪウムや液体カリウム等の液体Ｐが通流す
る流路、たとえばステンレス鋼製の配管１と、この配管
１内に配置された放射性核種捕獲用の捕獲体２と、その
上流側に設置された回転する羽とで構成されている。
装置の概略構成図である。この放射性腐食生成物捕獲装
置は、大きく区けて、内部に高速増殖炉の冷却材である
液体す） ＩＪウムや液体カリウム等の液体Ｐが通流す
る流路、たとえばステンレス鋼製の配管１と、この配管
１内に配置された放射性核種捕獲用の捕獲体２と、その
上流側に設置された回転する羽とで構成されている。
この捕獲体２は同心円上に配置した３つの二ｙケル製の
捕獲材４，５．６と、これら４〜６の各間に設けられ冷
却材りの流路７を構成するためのスペーサ８とで主に構
成されている。回転羽３は回転軸９とニッケル製の羽１
０とで主に構成され、捕獲体の上流部に設置されている
。
捕獲材４，５．６と、これら４〜６の各間に設けられ冷
却材りの流路７を構成するためのスペーサ８とで主に構
成されている。回転羽３は回転軸９とニッケル製の羽１
０とで主に構成され、捕獲体の上流部に設置されている
。
このような構成であると、高速増殖炉の冷却材である液
体ナトリウム等の液体金属を配管１内に図中矢印で示す
ように通流させると、回転羽の部分を流れることになる
が、このとき回転羽を回転させる。これに伴って流れが
強制的に乱され、捕獲体間の間隙７に流入することにな
る。したがって、捕獲材４〜６の表面付近に形成される
境界層も必然的に乱され、薄くなったり、剥離されたり
する。このため、液体ナトリウム中に混入している放射
性腐食生成物の核種は、捕獲体２を形成する捕獲材４〜
６に効率よく捕獲される。さらに、回転羽の表面付近で
も流れに乱れが生じるために放射性腐食生成物の核種は
、上記の回転羽でも効率よく捕獲される。したがって、
この装置を原子炉容器の冷却材出口に設けておけば、炉
心で生成された放射性腐食生成物が１次冷却系°まで流
れるのを防止できるので、この系の保守・補修等の作業
の容易化に寄与できる。
体ナトリウム等の液体金属を配管１内に図中矢印で示す
ように通流させると、回転羽の部分を流れることになる
が、このとき回転羽を回転させる。これに伴って流れが
強制的に乱され、捕獲体間の間隙７に流入することにな
る。したがって、捕獲材４〜６の表面付近に形成される
境界層も必然的に乱され、薄くなったり、剥離されたり
する。このため、液体ナトリウム中に混入している放射
性腐食生成物の核種は、捕獲体２を形成する捕獲材４〜
６に効率よく捕獲される。さらに、回転羽の表面付近で
も流れに乱れが生じるために放射性腐食生成物の核種は
、上記の回転羽でも効率よく捕獲される。したがって、
この装置を原子炉容器の冷却材出口に設けておけば、炉
心で生成された放射性腐食生成物が１次冷却系°まで流
れるのを防止できるので、この系の保守・補修等の作業
の容易化に寄与できる。
特に、本実施例では、捕獲材の表面に凸凹をっけ捕獲材
４〜６と冷却材との接触面積を増大させることが可能で
あり、上述した捕獲作用を効果的に行なわせることがで
きる。
４〜６と冷却材との接触面積を増大させることが可能で
あり、上述した捕獲作用を効果的に行なわせることがで
きる。
［発明の他の実施例］
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では捕獲材や回転羽としてニッケルを用いた
が、ニッケル合金、表面にニッケルメッキが施されたス
テンレス鋼、表面にニッケルメッキが施されたニッケル
合金、又はそれ等を組合せたものであってもよい。さら
に、捕獲体の構造も特に限定されるものではない。
い。実施例では捕獲材や回転羽としてニッケルを用いた
が、ニッケル合金、表面にニッケルメッキが施されたス
テンレス鋼、表面にニッケルメッキが施されたニッケル
合金、又はそれ等を組合せたものであってもよい。さら
に、捕獲体の構造も特に限定されるものではない。
第１図は本発明の一実施例に係る放射性腐食生成物を一
部切欠して示す概略構成図である。 ｌ・・・配管、２・・・捕獲体、３・・・回転羽、４．
５．６・・捕獲材、７川間隙、８・・・スペーサ、９・
・・回転軸、１０・・・羽、Ｐ・・・液体金属。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
部切欠して示す概略構成図である。 ｌ・・・配管、２・・・捕獲体、３・・・回転羽、４．
５．６・・捕獲材、７川間隙、８・・・スペーサ、９・
・・回転軸、１０・・・羽、Ｐ・・・液体金属。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
Claims (2)
- （１）放射性腐食生成物の混入した液体金属を案内する
流路と、その流路内に配置された前記放射性腐食生成物
の核種を吸着する捕獲体と、少くとも前記捕獲体の上流
側に回転羽を具備してなることを特徴とする放射性腐食
生成物捕獲装置。 - （２）回転羽をニッケル系の金属で構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の放射性腐食生成物捕
獲装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102097A JPS58219495A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 放射性腐食生成物捕獲装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102097A JPS58219495A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 放射性腐食生成物捕獲装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219495A true JPS58219495A (ja) | 1983-12-20 |
Family
ID=14318272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102097A Pending JPS58219495A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 放射性腐食生成物捕獲装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219495A (ja) |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP57102097A patent/JPS58219495A/ja active Pending
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