JPS59155782A - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
- Publication number
- JPS59155782A JPS59155782A JP58029448A JP2944883A JPS59155782A JP S59155782 A JPS59155782 A JP S59155782A JP 58029448 A JP58029448 A JP 58029448A JP 2944883 A JP2944883 A JP 2944883A JP S59155782 A JPS59155782 A JP S59155782A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- fuel
- density
- power distribution
- fast breeder
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は炉心内の出力分布を平頂化することにより、炉
心性能の向上を図った高速増殖炉に関する。
心性能の向上を図った高速増殖炉に関する。
第１図は、電気出力１０１００Ｏクラスの従来の高速増
殖炉炉心の例である。この炉心はｌ ｍの高さを持つ炉
心１の上下に、燃料親物質からなる厚さ３５ｃｒｎの軸
ブラケット２を持つ。また、内側炉心の半径は１７４６
１１．外側炉心半径は１８４ｃｒｒ１゜径ブランケット
３の厚さは４０ｃｍである。炉心用燃料集合体および径
ブランケツト用燃料集合体の詳細な寸法は第１表に示す
。なお、この炉心は燃料として混合酸化物（Ｐ ｕＯｚ
＋ＵＯ２）を用いておシ、核分裂性プルトニウムの濃
度は内側炉心、外側炉心でそれぞれ１２ｗ１０，１４ｗ
１０である。
殖炉炉心の例である。この炉心はｌ ｍの高さを持つ炉
心１の上下に、燃料親物質からなる厚さ３５ｃｒｎの軸
ブラケット２を持つ。また、内側炉心の半径は１７４６
１１．外側炉心半径は１８４ｃｒｒ１゜径ブランケット
３の厚さは４０ｃｍである。炉心用燃料集合体および径
ブランケツト用燃料集合体の詳細な寸法は第１表に示す
。なお、この炉心は燃料として混合酸化物（Ｐ ｕＯｚ
＋ＵＯ２）を用いておシ、核分裂性プルトニウムの濃
度は内側炉心、外側炉心でそれぞれ１２ｗ１０，１４ｗ
１０である。
このような構造を持った高速炉炉心の軸方向出力分布は
第２図のようになり、炉心の軸方向中心部に最大値が現
われる。ところで、原子炉を燃料ビンが破損しないよう
に運転するためには、炉心内の最大出力密度がある一制
限値を越えないことが要求される。その点から、上記の
軸方向出力分布は炉心内でできるだけ平坦化されている
ことが好ましい。
第２図のようになり、炉心の軸方向中心部に最大値が現
われる。ところで、原子炉を燃料ビンが破損しないよう
に運転するためには、炉心内の最大出力密度がある一制
限値を越えないことが要求される。その点から、上記の
軸方向出力分布は炉心内でできるだけ平坦化されている
ことが好ましい。
原子炉の炉心内出力分布を軸方向に平坦化する方法とし
て、軸方向に炉心燃料の核分裂性物質（プルトニウム２
３９，２４１！、ウラン２３５など）の濃度を変える方
法がある。例えば第３図に示すように、炉心軸方向中心
部で核分裂性物質の濃度を他の炉心領域よりも低くする
ことが考えられる。
て、軸方向に炉心燃料の核分裂性物質（プルトニウム２
３９，２４１！、ウラン２３５など）の濃度を変える方
法がある。例えば第３図に示すように、炉心軸方向中心
部で核分裂性物質の濃度を他の炉心領域よりも低くする
ことが考えられる。
第４図に示すのが、そうした方法で得られる、炉心内の
軸方向出力分布である。
軸方向出力分布である。
ところが、この方法で炉心内の軸方向出力分布を平坦化
するためには、従来の炉心に比べて多くの核分裂性物Ｊ
：ｊｌが必要となる。というのは、この炉心では炉心上
下端で中性子が多く発生するため中性子のもれが敞しく
、核分裂性物質の濃度をそれタケ制める必要があるから
である。その結果、核分裂性物質の装荷量は数チ以上増
加してしまう。
するためには、従来の炉心に比べて多くの核分裂性物Ｊ
：ｊｌが必要となる。というのは、この炉心では炉心上
下端で中性子が多く発生するため中性子のもれが敞しく
、核分裂性物質の濃度をそれタケ制める必要があるから
である。その結果、核分裂性物質の装荷量は数チ以上増
加してしまう。
本発明の目的は、核分裂性物質の装荷量が従来炉心とあ
まり変わらず、炉心内の軸方向出力分布が平坦な高速増
殖炉炉心を提供するものである。
まり変わらず、炉心内の軸方向出力分布が平坦な高速増
殖炉炉心を提供するものである。
〔発明の概要〕
この目的全達成するため、本発明では、炉心の軸方向中
心部に、核分裂性物質の密度は他の炉心領域に比べて１
〜５ｔＩｂ低くシ、燃料親物質（ウラン２３８．）リウ
ムなど）の密度を１０〜３０チ高くした領域を設けると
いう方法を用いる。
心部に、核分裂性物質の密度は他の炉心領域に比べて１
〜５ｔＩｂ低くシ、燃料親物質（ウラン２３８．）リウ
ムなど）の密度を１０〜３０チ高くした領域を設けると
いう方法を用いる。
この方法を用いると、炉心佃方向中心部に多く果まった
燃４Ｆ親″吻貿により中性子が吸収されるためそこでの
中性子束分布が押えられ、出力分布も押えられる。また
、核分裂性物質の密度は他の炉心部と殆んど変わらない
ため炉心内の出力密度はｆｉ１１方向に連続となる。
燃４Ｆ親″吻貿により中性子が吸収されるためそこでの
中性子束分布が押えられ、出力分布も押えられる。また
、核分裂性物質の密度は他の炉心部と殆んど変わらない
ため炉心内の出力密度はｆｉ１１方向に連続となる。
本究明の実施例を以下に祝明する。第５図は本発明によ
る高速増殖炉炉心であり、出力、炉心寸法、燃料寸法は
＄１図の炉心と同じである。この炉心は軸ブラケット２
、径ブランケット３に囲壕れた内側炉心ＩＡ、外側炉心
ＩＢの軸方向中心部に、厚さ２０ｃｍの燃料親物質の密
度の高い領域４Ａ、４Ｂ’ｉ設けている。この領域の核
分裂性物質の密度は炉心領域３，４の９５チとなってお
り、燃料親物質の密度は炉心領域よシも２７チ高くなっ
ている。
る高速増殖炉炉心であり、出力、炉心寸法、燃料寸法は
＄１図の炉心と同じである。この炉心は軸ブラケット２
、径ブランケット３に囲壕れた内側炉心ＩＡ、外側炉心
ＩＢの軸方向中心部に、厚さ２０ｃｍの燃料親物質の密
度の高い領域４Ａ、４Ｂ’ｉ設けている。この領域の核
分裂性物質の密度は炉心領域３，４の９５チとなってお
り、燃料親物質の密度は炉心領域よシも２７チ高くなっ
ている。
核分裂性？Ｉ′Ｊ！ｔ、の密度を５優しか減らさず燃料
親物質の密度全２７影高めるために領域４Ａ、４Ｂでは
炭化物燃料（炭化ウランと炭化プルトニウムとの混合物
゛）を、その他の領域では混合酸化物燃料（二酸化ウラ
ンと二酸化プルトニウムとの混合物）を使用している。
親物質の密度全２７影高めるために領域４Ａ、４Ｂでは
炭化物燃料（炭化ウランと炭化プルトニウムとの混合物
゛）を、その他の領域では混合酸化物燃料（二酸化ウラ
ンと二酸化プルトニウムとの混合物）を使用している。
これは炭化物燃料は酸化物燃料に比べて、ウラン、プル
トニウムの密度が２５チ高いこと全利用している。
トニウムの密度が２５チ高いこと全利用している。
第６図に示すのは第５図の炉心の軸方向出力分布である
。これを第２図に比べると、炉心内股大出力密度と平均
出力密度との比が１，２７から１．１９に小さくなって
いる。またこの時のプルトニウム装荷量の増加は０，５
％根度であった。こうして本発明により、高速増殖炉の
炉心内軸方向出力分布を、核分裂性物質のｔｉ余シ増や
さずに平担化できる。
。これを第２図に比べると、炉心内股大出力密度と平均
出力密度との比が１，２７から１．１９に小さくなって
いる。またこの時のプルトニウム装荷量の増加は０，５
％根度であった。こうして本発明により、高速増殖炉の
炉心内軸方向出力分布を、核分裂性物質のｔｉ余シ増や
さずに平担化できる。
なお、本発明では炉心の軸方向中心部に燃料親物質の密
度全高めるために炭化物燃料を用いたが、他の方法とし
て、酸化トリウムを燃料親物質として用いることが考え
られる。すなわち、トリウムはウラン２３８に比べて中
性子捕獲断面積が５０〜６０チ大きい。したがって、他
の炉心領域では劣化ウランζ軸方向中心部ではトリウム
會、それぞれ燃料親物質として用いても、炉心中心部で
の燃料親物質の密度ｋＡめたのと同じ効果がある。
度全高めるために炭化物燃料を用いたが、他の方法とし
て、酸化トリウムを燃料親物質として用いることが考え
られる。すなわち、トリウムはウラン２３８に比べて中
性子捕獲断面積が５０〜６０チ大きい。したがって、他
の炉心領域では劣化ウランζ軸方向中心部ではトリウム
會、それぞれ燃料親物質として用いても、炉心中心部で
の燃料親物質の密度ｋＡめたのと同じ効果がある。
さらにまた、炉心中心部の燃料ペレット密度を他の炉心
部よシも高くする方法、または燃料ペレット間に燃料物
質以外の物質でできたペレット’につめることによシ、
燃料物質の密度を調整する方法などが考えられる。
部よシも高くする方法、または燃料ペレット間に燃料物
質以外の物質でできたペレット’につめることによシ、
燃料物質の密度を調整する方法などが考えられる。
さらに、ここでは軸方向出力分布の平担化について考え
九が、以上の考え方は径方向出力分布についても適用で
きる。すなわち、従来は第１図のように内側炉心、外側
炉心の核分裂性物質の濃度を変えることにより径方向出
力分布の平担化を図ってきたが、内側炉心での燃料親物
質の密度１０〜３０チを高める、あるいは内側炉心での
燃料親物質として、外側炉心よシも中性子捕獲断面積の
大きいもの全使用することによっても径方向出力分布を
平担化できる。
九が、以上の考え方は径方向出力分布についても適用で
きる。すなわち、従来は第１図のように内側炉心、外側
炉心の核分裂性物質の濃度を変えることにより径方向出
力分布の平担化を図ってきたが、内側炉心での燃料親物
質の密度１０〜３０チを高める、あるいは内側炉心での
燃料親物質として、外側炉心よシも中性子捕獲断面積の
大きいもの全使用することによっても径方向出力分布を
平担化できる。
第１表 燃料集合体の詳細な仕様
第１図は従来の高速増殖炉炉心の断面図、第２図はその
出力分布を示す線図、第３図は炉心軸方間に核分裂性物
質の濃贋金変えた高速増殖炉炉心の断面図、第４図はそ
の軸方向出力分布を示す線１図、第５図は本発明の一実
施例の高速増殖炉炉心の断面図、第６図はその出力分布
を示す線図である。 ＩＡ・・・内側炉心、ＩＢ、、・外仙炉心、２・・・軸
ブラケ不）図 １し １ハ 出力豊慮（平庁密鷹ヒ１す 第３図 ＄４図 出力Ｓ一度（手坪筈友とめり 第５図 竿６ 区 出力名度（平庁名度−リ
出力分布を示す線図、第３図は炉心軸方間に核分裂性物
質の濃贋金変えた高速増殖炉炉心の断面図、第４図はそ
の軸方向出力分布を示す線１図、第５図は本発明の一実
施例の高速増殖炉炉心の断面図、第６図はその出力分布
を示す線図である。 ＩＡ・・・内側炉心、ＩＢ、、・外仙炉心、２・・・軸
ブラケ不）図 １し １ハ 出力豊慮（平庁密鷹ヒ１す 第３図 ＄４図 出力Ｓ一度（手坪筈友とめり 第５図 竿６ 区 出力名度（平庁名度−リ
Claims (1)
- １、炉心燃料部と、炉心燃料部を囲む軸ブランケツト燃
料部および径ブランケツト燃料部から成る高速増殖炉に
おいて、炉心燃料果合体の炉心部中心に、核分裂性物質
の密度は他の炉心領域の９５〜９９チ程度とし、燃料親
物質の密度全１０〜３〇−程度高ため領域を有すること
をｆｉ：徴とする高速増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029448A JPS59155782A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029448A JPS59155782A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 高速増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155782A true JPS59155782A (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=12276392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029448A Pending JPS59155782A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155782A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4928936A (en) * | 1986-12-02 | 1990-05-29 | Nikon Corporation | Loading apparatus |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58029448A patent/JPS59155782A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4928936A (en) * | 1986-12-02 | 1990-05-29 | Nikon Corporation | Loading apparatus |
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