JPS5868694A - 中性子保護装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子炉組立体、特に高速中性子原子炉用上方
中性子保護装置に関する。

このような原子炉において、熱交換器を通流する二次ナ
トリウムの放射化を制限し、かつ種々の一次構成喪素、
特に原子炉格納容器への破損を減することが必要である
。この標準方法は、中性子を吸収するために親の材料を
格納するのみの組立体０＠除の周辺に曾き、さらに親の
材料を核分裂性材料の両側に、燃料組立体の上方および
下方部分内に置くことによって炉心の中心区域に中性子
を封納することから成る。この保護手段は組立体の上方
部分内に配置された所１！１１上方中性子保１スリーブ
によって完成される。

現用の殆んどのシステムにおいて、各組立体は上方部分
においてスリーブ状ＯＴｓ部と、下方部において足部を
含み、これらは組立体のいずれの側にも配置さｎる。こ
のスリーブは組立体よりも大きい厚さをもち、かつその
中心部分に設けられた空所が、例えば液体ナトリウムの
ような冷却用流体を組立体１通って底部から頂部へ循環
する。ｋ可能にする。しかし、この組立体は炉心内で交
換されなければならず受けた照射量の関数として炉心の
各負荷時間に対して実施する。各使いつくした組立体は
炉心から除去しなけｎばならず、そのＯち再処理施設に
運ばれ、ここにおいて頭部、組立体および脚部がニード
ル或は棒から分離される。

この結果、スリーブは組立体の胴部に固定さｎているか
らその都度喪失される。取外し可能なスリーブをもつ装
置が提案され良が、こＯスリーブはｐＪ成りの壁厚ｔも
ち、しばしばその固定装置か複緒であり、装−〇原価を
高めかつ分解をむずかしくする。

この発明は上記不利点を除去すると同時に構造が簡単で
かつ照射を受けた組立体０＠除き中にその分解か容易な
装置に関する。

この発明に係る上方中性子保諌装置の主ＩＰ態様によれ
ば、この装置は少くとも１つの間隔板Ｏ補助を受けて所
定位置に保持され、中性子吸収薬品で少くとも部分的に
充たされた容器を含み、この容器と間隔板とをもって構
成さｎた組立体が組立体本体の上方部分内に配設さｎｆ
ｃ壁内に配置される。

また、この発明の他のｌｌ！様によれば、上記の各間隔
板は少くとも一部か実責的に直線状である外側縁部と、
少くとも一部が容器の形状に合致した内側縁部とをもつ
１゜ この発明による装置においては、２型式の間隔板が用い
られている。その１Ｉ１１の型式の４０はおす型間隔板
と称し上方部分が組立体胴部の頂部を越えて突出し、装
置を囲む壁の外側に向けて頂部から底部に傾斜する外側
縁部をもち、かつ前記壁の外側に向けて開口しかつ操作
装置に取シ付けらｎる溝孔をもつ。他の型式のものはめ
す型間隔板と称し組立体胴部とＸ−レベルにるり、かつ
上記壁によって形成さ扛た空所の内側に向けて頂部がら
底部に傾斜するそれらの内側縁部Ｏ上方部の少くとも一
部分をもち、かつそれら内側縁部の上方部に前記空所の
内側に向けて開口しこれもまた操作装置を取シ付けるこ
とができる溝孔【もつ。

これら２つの型式の間隔板は操作生別の組立体によって
１つの組立体の不注意な支障事故を防止する。

最俵に、この発明の特定実施例によれば、この装置は中
性子吸収薬品をもって少くとも部分的に充たされた複数
Ｏ容器をもち、各容器は単一０間隔板によって所定位置
に保持される。

図面を参照しつつそれらに限定するものではないこＯ発
明の実施例についてこの発明の詳細な説明する。

＃！１図は高速中性子原子炉用組立体で本質的に５部分
から成る。原子炉容器Ｏ底部に配置されるために円錐形
状ｔ−４つ下方端２を有する足Ｓ（もつ。さらに開口５
を有しこれを経由して液体ナトリウムが流入し、こＯ組
立体を通って底部から頂部へｆｌｎる。核分裂性成ヰ親
〇ニードルを含む胴部４がこの発明による中性子保繰装
ｆｉ１５によって囲われている。） この装置５は第２図に明示され、図から判るように組立
体胴部４の上方部は円筒形ａｈによって形成される。こ
の壁内に、炭化磯素のような中性子を吸収することがで
きる吸収薬品８を詮みかつ第２図の実施例においてはお
す型間隔板である５つの間隔板９によって壁６内に保持
された容器７が収容される。

間隔板を壁６に固定する手段と同様に棟々０部品につい
て第６図（参照して詳細に説明する。この実施例ＶＣお
いて、容器７＃′ｉ３つの間隔板９によって所定位置に
保持される。こｔ［らの間隔板は不銹鋼で造るのが好適
でありかつ例えばロールシートの型打ち、精密浴接或は
高温成形等のような単純な方法で得らねる。

図から判るようｔこ、各間隔板９　Ｕ内側縁部２０をも
ち、その部分２２は２つの半球体を終端とするｄ器７０
形状に適合するように２つの四半内部分会一部とするｔ
ｈ愈状状部分よって形成される。

間隔板９の外側縁部２４について、これは直線状部分２
６をもちこれによって間隔板９を壁６に固定することが
できる。外側縁部２４Ｃ）上方部２８ｉｊ一般に１１６
によって形成された空所の外側に向けて頂部から底部に
傾斜している。この特定場合では、頂部から底部に外方
に傾斜し大隅落し或は面取り１０が形成され、外側およ
び隅落し戒は面取シ２９に向けて開口する溝孔１６をも
つ垂直部分をもち、隅落し２９は外側縁部２４の直線状
部分２６と部分２７との接合部を形成することか図から
判る。

ひとたびこれらの種々の間隔板が容器７０まわＣＫ配装
されかつこれと接触されると、とｎらの間隔板Ｆｉ例え
ばそれらの上方部２８Ｃ）接合点或は随意にそれらの下
方部１１Ｃ１接合点において互いに溶接することによっ
て互いに接合される。

こ０ように形成され丸部立体は次に壁６内に導入され、
かつ間隔板９がｗｉｂに固定さｎる。この作業は数機の
方法で実施できる。例えば、固定は壁６０孔１３および
外側縁５Ｏｔｉ纏状部分の各間隔板の而に前もって形成
された孔１４内に導入された特殊釘１２を用いる釘打ち
によって実施でき、各釘の頭部を１１６に溶接すること
ができる。、−また間隔板９内に嵌合されかつ溶接によ
って壁６上に維持された形状くさび６０を用いて実施す
ることもできるＪ１３（２）方法は間Ｆ４板９０面に前
もって形成された溝孔内に嵌入するボスをつくるために
局部的に変形された！１６から成る。最俵に、Ｉ１６を
囲みかつ溶接によってそれに保持された１つ以上のフラ
ンジ１５を用いて包囲することによってこの固定を実現
させることもできる。しがし、こｎら４種の方法は最も
効果的かつ信頼性に富むがこの発明の範囲内で任意の他
の固定方法を用いることができる。成る場合には、間隔
板９はその上方部および／またに下方部に造られた溝１
７の形態の防振システムを具備することができる。この
ような溝＃′ｉ第３図の拡大詳細図に示さｎる。

第４図に六角形壁５２内で六角形フランジ３６にもって
囲むことによって所定位置に維持された装置を示す。お
す型間隔板倉便用する場合、七の上方部は壁６０上縁部
を越えて突出する。この配置は二重の利点ｔもち、即ち
まず第１に溝孔１６を用いて操作装置とこの装置との結
合ができることである。第２に別の組立体０脚部が中性
子保護装置に喰い込むのを防ぐこをである。もしこのよ
うな出来事が起れば組立体の上方部への液体ナトリウム
の通過を阻止するという危険か生じる。この発明はこＯ
危険を無くす。第２組立体Ｏ脚部は間隔板９によって変
形され、ナトリウムは壁３２と間隔板９によって形成さ
れ九少くとも１つの空所１通って流れることができる。

よって、循環ポンプの事故による停止の場合においても
、熱はナトリウム賞量内の自然対流によって消散される
。

第５図はこ０発明に用いられる容器７の好適実施例【示
し、ｃｒｖｇ器は中性子吸収薬品を収容する。容器７は
本質的に円筒形状で円錐形成は半球形いずれにせよその
来電が密閉された外側不銹鋼製包囲体３４を含む。この
外側包囲体内に不義銅製であるか厚さの薄い内側包囲体
Ｓ６が配設さｎ、こＯ内側包囲体ｉｉ炭化礒３ｋをもっ
て不完全に充たされている。最後に、内側包囲体の中心
部にしかも本質的にそＯ輪縁に石ってナユーブ３７が配
設され、このチューブは炭化硼素の膨張作用を受けて変
形されｔムりその内部は照射中に炭化ａ嵩によって発散
されたヘリウム七収容する丸めの自由容積を構成する。

第５図はこの発明による装置に用いら扛るめす型間隔板
を示す。第５図について述べたおす型間隔板の場合の如
く、間隔板３９を壁６戚は３２（Ｄような壁部および容
器７０形状に適合する部分４２をもつ内側縁部４０に固
定することを可能にさせる切込み部４５をもつ直線状外
側縁部が設けら扛る。内側縁部４０の上方部４８＃ｉ、
この装置の内部に向けて頂部から底部へ傾斜しかつ操作
装置とこの装置を結合する九めＯ溝孔４６を有する垂直
部分４７が連続する部分５０をもつ。

第６図は六角形＠５２内に配置さｎためず型間隔板５９
を具備した装置を示す１．この図はめす型間隔板が用い
らｎ、その上方部が壁５２０上縁と同一レベルＶＣある
場合を示す。

この配置もま九装置と操作装置との結合を可能にさせ、
操作が不適正の場合でも、他の組立体の足部が４１５２
の内部にそ〇一部Ｏみが人シ込むのみであるから、液体
す）　ＩＪウムは容器７、間隔板３９および壁５２で形
成された空所内を流れることかできる。

第７＆図および′ＩＩＪ７′ｂ図は間隔板を六角形壁に
固定するためこれら間隔板を配置する２つの方法を示す
。例えば、間隔板５９ｆｉ壁５２０面５６０中心内に固
定され（第７ａ図）、或は前記壁Ｏｆ。

５６と５７との間の接合部において固定さｎる（第７ｂ
図）。

ｗ４８図は円筒形壁６２内に配置された第６図のものと
類似の装置【示す。この場合にもめす型間隔板５９が用
いられるから、その上方部は壁６２０上縁を越えて突出
せず、ｆｓ６図０９５２と同様に液体ナトリウムの通過
用Ｏ着干数の孔６５を一つことができる。

最後に、第９図は中性子吸収薬品を収容した数個の容器
ｔ４つ装置である一変形例を示す。こＯ装置において、
組立体４の上方部に固定された円筒形包囲体６が示され
、この中に５つの間隔＆９ａ、９ｂ、９０が配設される
。この場合、５つの容器７ａ、７ｂ、７ｃかあシ、各容
器は間隔板９ａ内の容器７ａＯ如く単一の間隔板によっ
て所定位置に保持される。容器は中性子吸収薬品８０中
心に配置された変形Ｉ２Ｉ能なチューブ３７（用いて第
５図の容器７と同様にして形成さｎる。

この発明による上方中性子株−装置は若干の興味ある利
点をもち、特に製作が容易で、あシ、かつ厚い鋼製のス
リーブを使用している従来型装置に比して重量およびサ
イズが減少される。、ａ立および分解−は極めて容易で
あり、特に照射された組立体の分解に際しその取扱い操
作を簡単にする。

組立体の製作中にせよそｎらの分解中にせよ、その格納
容積は大いに減ぜられ、かつこの特別な事実の１つの機
能として、放射能除去処理を実施したのみで全装置、或
は容器７、もしくは炭化ａ木の復旧が可能である５、最
猿に、この発＃４＃ｉ完全に非限定的方法で説＃４名ｎ
た実施例に限定さｆるものではなく、この実施例に対し
ても多くＯ変形がこの発明の範囲内て実施できることが
明らかである。よって、こ０＠別な事実０１つの機能と
して。

専門家は間隔板の数量および形状を、その製造方法や壁
６に固定する方法と同様に選択できる。

容器７Ｆｉ炭化硼素或は良好な中性子吸収性にもつ他の
薬品を収容できる。

【図面の簡単な説明】

ｇｔ図はこの発明による装置をその上方部に具備する高
速中性子原子炉組立体を示す概略図、第２図は前記組立
体の上方部に配置され九壁内Ｏこの発明による装置を示
す部分破断斜視図、第５図はおす型間隔板の場合におけ
るこの発明による保験装置【構成する諸部品を個別に示
す概略斜視図、第４図はおす型間隔板倉具備しかつ六角
形壁内に配置されたこの発明による装置の概略図、第５
図は中性子吸収性を収容する容器およびめす型間隔板の
％定Ｏ構造形態七示す部分破断斜視図、＃Ｉ６図はめす
型間隔板を具備しかつ六角形壁内に配置されたこの発明
による装置を示す第４図と類似の図、第７ａ図および第
７ｂ図は六角壁と間隔板とを固定する方法をそれぞれ示
し、第８図は第６図と類似であるが円形壁をもつ構造図
、第９図はそれぞれか単一の間隔板によって所定位置に
保持された複数の容器をもっこの発明の特定実施？ＩＩ
【示す部分破断概略斜視図である。 図中の符号、　　　　　　１・・・ ２・・・下方端、　　　　　６・・・開口、４・・・胴
部、　　　　　　５・・・装置、６・・・壁、　　　　
　　　７・・・容器、８・・・吸収薬品、　　　　？・
・・間隔板、１０・・・面取シ、　　　　１１・・・下
方部、１２・・・釘、　　　　　１５・・・孔、１４・
・・孔、　　　　　　１５−・−フランジ、１６・・・
溝孔、　　　　１７・・・溝、２０・・・内側縁部、　
　２２・・・部分、２４・・・外側縁部、　　　２６・
・・直珈状部分、２ノ・・・部分、　　　　　２８・・
・上方部、２９・・・面ｋｌｉシ、　　　　６ｏ・・・
くさび、３２・・・壁、　　　　　　６６・・・フラン
ジ、３４・・・外側包囲体、　　５６・・・内側包囲体
、３７・・・チューブ、　　　３９・・・間隔板、４０
・・・内側縁部、　　　４２・・・部分、４５・・・切
込み部、　　４６・・・溝孔、４８・・・上方部、　　
　５０・・・部分、５２・・・壁、　　　　　５６．５
７・・・面、６２・・・壁、　　　　　　６３・・・孔
、　を示す。 代理人　弁理士（８１０７）佐々木　清　隆（行か５名
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中性子原子炉組立体用上方中性子保護装置において
   、少くとも１つの間隔板によって所定位置に保持され中
   性子吸収薬品をもって少くと４部分的に充たされ九少く
   とも１つ０１！器を含み、前記組立体が前記容器および
   組立体胴体の上方部内に配置された壁内に配置された間
   隔板によって構成される中性子保護装置。 ２）前記容器が外側から内側へそ０両端において閉鎖さ
   れた外側円筒形包囲体、制限され九厚さをもちかつ中性
   子吸収性薬品を不完全に充たした内側円筒形包囲体、お
   よび内側包囲体の中心内に位置しかつ本質的にその軸−
   に沿って配置された変形可能チューブを有する特許請求
   の範囲第１項記載の中性子保護装置。 ３）各前記間隔板が、少くとも一部分が直線状でかつ壁
   の内情面に固定された外側縁部、および少くとも一部分
   が容器の形状に適合した内側縁部倉もつ特許請求の範囲
   ｗＪ１須戚は第２項記載の中性子保護装置。 ４）各間隔板の前記外側縁部がその上方部に壁によって
   形成された空所の外側に向けて頂部から底部へ傾斜され
   た部分、および前記空所の外側に向けて開口しかつ操作
   装置と本装置の結合または取付けｋａ■能にする溝孔を
   もつ特１ＦＦｆｉ求の範囲第５項記載Ｏ中性子保饅装置
   。 ５）各間隔板の前記内側縁部がその上方部に１壁によっ
   て形成された空所の内側に向けて頂部から底部へ傾斜さ
   れた部分、および前記空所の内情に向けて開口しかつ操
   作装置と本装置の結合または取付けを可能にする溝孔を
   もつ％１！Ｆ請求の範囲第３項記載の中性子保護装置。 ６）前記間隔板が型鍛造、精密鋳造成は熱間成形法によ
   って形成される特許請求の範！！！第１項記載の中性子
   保護装置、３ ７）前記間隔が、容器の周囲に配置されるとき、それら
   の上方部および／またにそ扛らＯ下方部において互いに
   接合される特許請求の範囲第１墳記載の中性子保護装置
   。 ８）前記間隔板が防振システムをもつ特許請求の範囲第
   １墳記載の中性子保護装置。 ？）前記防振システムか間隔板の下方および／または上
   方部に造られた溝をもつ特許請求の範囲第８項記載の中
   性子保護装置。 １０）前記間隔板が溶接頭部をもつ釘によって組立体胴
   体の上方部分に位置する壁に固定される％許請求の範囲
   第１項記載の中性子保護装置。 １１）前記間隔板が形状くさひ部材によって壁に固定さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の中性子保護装置。 １２）前記間隔板が間隔板に予め形成された溝孔に過大
   する前記壁の位置づけられた変形部分によって壁に固定
   される特許請求の範囲第１項記載の中性子株Ｓ装置。 １５）前記間隔板が溶接によって前記壁土に維持された
   ７ランジによって壁に固定さ扛る％ｒ＋縛求の範囲第１
   項記載の中性子保護装置。 １４）少くとも部分的に中性子吸収薬品をもって充たさ
   れた複数の容器をもち、各容器が単一０間隔板によって
   所定位置に保持さｆる特許請求の範囲第１項記載の中性
   子保護装置。