JPS60114791A - 高速増殖炉の上部遮蔽体 - Google Patents

高速増殖炉の上部遮蔽体

Info

Publication number
JPS60114791A
JPS60114791A JP58222852A JP22285283A JPS60114791A JP S60114791 A JPS60114791 A JP S60114791A JP 58222852 A JP58222852 A JP 58222852A JP 22285283 A JP22285283 A JP 22285283A JP S60114791 A JPS60114791 A JP S60114791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
shield
reactor vessel
core
coolant
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
Application number
JP58222852A
Other languages
English (en)
Inventor
功 橋口
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.)
Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
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 Toshiba Corp, Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58222852A priority Critical patent/JPS60114791A/ja
Publication of JPS60114791A publication Critical patent/JPS60114791A/ja
Pending 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

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は高速増殖炉の上部)α敲体に係り、特に冷却材
から遮蔽本体l\至る間における遮熱効果を高めるため
の改良に関する。
[発明の技術的背景] 第1図はタンク型高速増殖炉を示すもので、図中1は原
子炉容器である。この原子炉容器1は外部を保護容器2
で包囲され、上部開口は上部遮蔽体(ルーフスラブ)3
により遮蔽されている。また上部遮蔽体3の下部周縁部
は円筒状のスカート4を介して周囲の鉄筋コンクリート
壁5の上部に支持され、上記原子炉容器1は上部遮蔽体
3の下面側に吊下げられて鉄筋コンクリ−1・壁5によ
り形成されたピット室りa内に収容されている。ぞして
原子炉容器1内には炉心6が設けられるとともに、−次
冷却材ボンプ7、−次±1〜リウム流人口8aおよび流
出口8bを有する中間熱交換器8、炉心上部機構9おに
び一次冷却月としての液体ナトリウム10が収容され、
液体すj・リウム10の液面と上部遮蔽体3との間には
カバーカスが1′4人されている。なお図中11は一次
冷却材ポンブ7を駆動するモータ、12.13はそれぞ
れ中間然交換器8に接続された二次冷却材流入管および
二次冷却材流出管である。また図中14・・・は上記−
次冷却材ポンプ7の吸込孔であり、これらの吸込孔14
・・・は外筒15に囲まれている。さらに図中16は炉
心6を支持する炉心支持体、17は炉心6の下方に設け
られた高圧ブレナム、18は炉心6を囲む炉心支持枠で
ある。そして上記−次冷却材ボンプ7の吐出口と高圧プ
レナム17との間は導圧管19によって連通し、上記外
筒15および炉心支持枠18は原子炉容器1内の隔壁2
0によって支持されている。上部遮蔽体3には中央に円
形の開口部21が、またその周囲には透孔2−2・・・
が、それぞれ設けられ、開口部21には回転プラグ23
が、また各透孔22・・・には上記−次冷却材ボンプ7
、中間熱交換器8等が、それぞれ嵌合支持されている。
そして回転プラグ23には上記炉心上部u1構9のばか
燃料交換器およびこれを駆動する燃料交換駆動装置(い
ずれも図示せず)が支持されており、上記炉心上部機構
9には炉心6に対して制御棒(図示せず)を挿入・引抜
操作する制御棒駆動償#l<図示Uず)が支持されてい
る。
なお、上部遮蔽体3は鋼板製の枠体24内に、原子炉容
器1内より放射される中性子等の放射線を遮蔽するコン
クリート25を充填してなる遮蔽本体を主体とづ“るも
のである。
以上の構成において、前記高圧ブレナム17内の液体す
トリウム10は炉心6を下方から上方へ流通し、炉心6
における核反応熱により昇温する。
そして炉心6から隔壁20より上方の上部ブレナム内に
流入した液体す!・リウム10は中間熱交換器8内に流
入口8aを通して流入し、この内部で原子炉容器1の外
部を循環づる二次冷却材と熱交換したのち、流出口8b
を通して隔壁20より下方の下部ブレナム内へ流出する
。そして二次冷ill材の熱で蒸気を発生させ、その蒸
気は発電用タービンの駆動源となる。一方、下部ブレナ
ム内の液体ナトリウム10は外筒15aより一次冷却材
ポンプ7に流入してこのホンブ7で加圧され、導圧管1
9を通して再び炉心6下方の高圧ブレナム17内に送り
込まれることになる。
「前照技術の問題点」 以上の如く構成された高速増殖炉の上部遮蔽体3は、原
子炉容器1やこれを囲む保護容器2が直接懸架され、液
体ナトリウム′10を炉心6に圧送するための一次冷I
J材ポンプ7、中間熱交換器8、回転プラグ23等の重
量構造物も組込まれている。
上部遮蔽体3はこのような重量構造物を支持するために
鉄製の梁をめぐらしたコンクリ−1・構造物になってい
るが、液体ナトリ1クム10からの輻射熱およびカバー
ガスの自然対流により、その下面を高温に曝されるため
、その上面と下面との間には著しい温度差が生じ、これ
により上部遮蔽体3が熱変形し搭載構造物が傾斜して炉
内の構造物と干渉したり、上部遮蔽体3自体に亀裂が生
じることも懸念される。
[発明の目的] 本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、xi本体の下面側の温度上昇を抑制し、そ
の熱変形を防止して小形軽量化を図ることができる高速
増殖炉の上部遮蔽体を提供することにある。
[発明の概要] 本発明に係る高速増殖炉の上部遮蔽体は、原子炉容器の
上方開口を閉塞し原子炉容器内に収容された冷却材にカ
バーガスを介して上方より対向づる遮蔽本体と、この遮
蔽本体の下面に接続され互いの間に5mmJj、下の隙
間をもたせて配設された複数のl17i熱ケースと、前
記冷U目4との共存性ある金属よりなる複数の金網およ
び薄板を上下方向の隙間をあけて交互に積層してなり前
記断熱ケース内に収容された遮熱1iI造1本とを具備
して構成されるものである。
このような構成では、断熱ケースの下部は冷却材からの
輻射熱およびカバーカスの自然対流により高温に加熱さ
れるが、遮熱構造体の上部では、その遮熱作用により温
度上昇が抑制される。このため部′a蔽本体の下面の温
度上昇(よ抑制されることになる。
[発明の実施例] 以下、本発明の一実施例を第2図および第3図を参照し
て説明する。
第2図はタンク型高速増殖炉を示すもので、図中101
は原子炉容器であ−る。この原子炉容器101は外部を
保護容器102で包囲され、上部開口は上部遮蔽体くル
ーフスラブ)103により遮蔽されている。また上部遮
蔽体103の下部周縁部は円筒状のスカー1−104を
介して周囲のコンクリート壁105の上部に支持され、
上記原子炉容器101は上部遮蔽体103の下面側に吊
下げられて鉄筋コンクリート壁105により形成された
ビット室105a内に収容されている。そして原子炉容
器101内には炉心106が設けられるどともに、−次
冷N1材ポンプ107、中間熱交換器108、炉心上部
機構109および一次冷却材としての液体ナトリウム1
10が収容され、液体す1〜リウム110の液面と上部
遮蔽体103との間にはカバーガスが封入されている。
なお図中111は一次冷却材ボンプ107を駆動するモ
ータ、112.113はそれぞれ中間熱交換器108に
接続された二次冷却材流入管および二次冷却材流出管で
ある。また図中114・・・は上記〜次冷uノ材ポンプ
′107の吸込孔であり、これらの吸込孔114・・・
は外筒115に囲まれている。ざらに図中116は炉心
106を支持り°る炉心支持体、117は炉心106の
下方に設けられた高圧ブレナム、118は炉心106を
囲む炉心支持枠である。そして上記−次;13却材ポン
プ107の吐出口と高圧プレナム117との間は導圧管
119によって連通し、上記外筒115および炉心支持
枠118は原子炉容器101内の隔壁120によって支
持されている。また上部′a蔽体103の中央には円形
の間口部121が、またその周囲には透孔122・・・
が、それぞれ設けられ、開口部12′1には回転プラグ
123か、また各透孔122・・・には上記−次冷NJ
材ポンプ107、中間熱交換器108等が、それぞれI
N合支持されている。そして回転プラグ123には上記
炉心上部機構109のほか燃料交換器およびこれを駆動
り゛る燃料交換駆動装置(いずれも図示せず)が支持さ
れており、上記炉心上部機構109には炉心106に対
して制tg棒(図示せず)を挿入・引抜操作する制陣梓
駆動機構(図示せず)が支持されている。
第3図は上部遮蔽体103の一部断面図であって、この
図に示づ′ように、上部遮蔽体103は、鋼板製の枠体
124内に、原子炉容器101内より放射される中性子
等の放射線を遮蔽するコンクリート125を充填してな
る′a蔽本体126を主体とするものである。遮蔽本体
126の下部には窒素ガス、空気等の冷却ガスを流通さ
せる冷却ガス流路127が形成され、さらに遮蔽本体1
26の下面には複数の断熱ケース128が、互いの間に
5 mm以下の水平方向の隙間δをもたせて接続されて
いる。上記冷却ガス流路127内には仕切壁129が設
置jられ、この仕切壁129に設けられたオリフィス1
30より低温の冷却ガスを噴射させることによって遮蔽
本体126の下面を冷却するように構成されている。
上記各断熱ケース128は周壁を薄く、底板を厚く形成
されているもので、下端を閉塞して上端を遮蔽本体12
6の底面に接続された支持管131にその底板中央部を
貫通され、上記支持管131の下部外周に螺合り゛るナ
ラ1〜132により支持されている。なお上記ナラl−
132は、回転防止のため必要に応じて支持管131に
点溶接される。
そして、その断熱ケース128の内部には下方からの熱
を遮断するための遮熱構造体133が収容されている。
この遮熱構造体133は、ナトリウムと共存性あるステ
ンレスwI製の複数の金網134とステンレス鋼薄板1
35とを交互に積層し、約20〜40 cmの厚さに形
成されているものである。
このような構成であると、断熱ケース128は液体ナト
リウム110の液面に近いため、この表面からの輻射熱
およびカバーガスの自然対流により加熱され、その熱は
断熱ケース内部に伝えられる。ところが、断熱ケース1
28内には金#!1134および薄板135を交互に積
層してなる遮熱構造体133が収容されており、金網1
34では熱の下方から上方への伝導を防止し、薄板13
5では断熱ケース128内における自然対流を防止する
ので、この遮熱構造体133の遮熱作用により上部へい
くほど温度上昇が抑えられる。
ここで、遮熱構造体133より遮熱本体126への伝導
熱量は次式で表わすことができる。
(n −1)(2/ε−1) ただし、 q:遮熱構造体133における熱流速 (Kca7/rIthr ) σ:ステファンボルツマン定数 <Kcal/ TIthr ’に’ )n:金網134
および薄板135の合計枚数ε:輻剣率 ksニステンレス鋼の熱伝導度 (K calj/rrt hr ℃) A1/A:上部遮蔽体103の全断面に占める遮熱構造
体133の水平断面の割合 l:遮熱構造体133の厚さくm) t:薄板135の板厚(m) kg:カバーガスの熱伝導度 (Kca、d/7FL hr ℃) T1:遮熱構造体133の下面の温度(0K)■2:遮
熱構造体133の下面の温度(遮蔽本体126の下面の
温度) (0K) 上式において、A1/A=3%、(4=0.3m。
T l =842K (450℃ ) 、−r 2 =
’8 6K (30℃)、n=50として、下方からの
伝導熱量をIKw/ffl以下にすることができ、実験
的には0゜8 K w / nl程度にすることができ
た。
一方、断熱ケース131同志の隙間δは極めて狭<<5
mm以下)設定され、しかも断熱ケース128の側壁は
薄いので、この断熱ケース128を通して′a蔽本体1
26へ伝導する熱量は極めて少ない。したがって、総合
的には遮蔽本体126へ至る熱量は大幅に減少すること
になり、これによって上部遮蔽体103の小形軽量化が
図られる。
また、断熱ケース128は複数に分割されているので組
立て易く、しかもそれらの断熱ケース128は互いに接
近しているので、断熱ケース128の側壁へのナトリウ
ムの付着も少なく、断熱ケース128の側壁上部にケー
ス内外を同圧にするだめの呼吸孔を設けておけば、その
呼吸孔を通して断熱ケース128内に液体ナトリウム1
10が流入しにくいtll造となり、液体ナトリウム1
10の流入による遮熱構造体133の遮熱性能の劣化を
防止できる。ちなみに、断熱ケース128間の間隙を5
#III+以下にすることにより、遮熱構造体133の
単位体積当りのすトリウムf号着速度を2×10〜8×
10 q/cIIscc程度に抑えられることが実験的
に確認された。
次に第4図に示す本発明の他の実施例を説明する。
この実施例は支持管131外周に全長に亘ってネジ13
6を形成するとともに、上記支持管131の外周にナツ
ト137を2個1組として複数組螺合し、その各組の金
yJ134および薄板135を交互に積層してなる遮熱
1n造体133を複数層に分割して、各層ごとに、支持
1イスク138で分担して支持するように構成したもの
である。なお、支持ディスク138と上方のナツト13
7との間にはバネ座金139が挟持される。また、上記
遮熱構造体133は前記実施例と同様に断熱ケース内に
収納されるが、このEli熱ケースも、上記支持ディス
ク138と同様に、2個のナツト間で挟持することによ
り支持するものとしてもよい。
そしてこの実施例においても前記実施例と同様の効果を
737ることができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、遮蔽本体の下面
側の温度上昇を鴻熱横)前体によって抑制し、これらの
熱変形を防止することができ、小形かつ軽傷な高速増殖
炉の上部遮蔽体を提供づることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来例を示す高速増殖炉の概略断面図、第2図
および第3図は本発明の一実施例を示すもので、第2図
は高速増殖炉の概略断面図、第3図は上部遮蔽体の一部
断面図、第4図は本発明の他の実施例を示す上部″a蔽
体の一部断面図である。 101・・・原子炉容器、103・・・上部遮蔽体、1
10・・・液体ナトリウム(冷却材)、126・・・遮
蔽本体、129・・・断熱ケース、133・・・遮熱(
N造林、134・・・金網、135・・・薄板。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 第4V!!J

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原子炉容器の上方開口を閉塞し原子炉容器内に収
    容された冷却材にカバーガスを介して上方より対向する
    遮蔽本体と、この遮蔽本体の下面に接続され互いの間に
    5 mm以下の隙間をもたせて配設された複数の断熱ケ
    ースと、前記冷却材との共存性ある金属よりなる金#f
    !および薄板を上下方向の隙間をあけて交互に積層して
    なり前記断熱ケース内に収容された遮熱IR造体とを具
    備したことを特徴とする高速増殖炉の上部遮蔽体。
  2. (2)前記遮熱構造体の金網および薄板を、冷却材とし
    ての液体すトリウムとの共存性あるステンレス鋼にて形
    成したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
    の高速増殖炉の上部遮蔽体。
JP58222852A 1983-11-26 1983-11-26 高速増殖炉の上部遮蔽体 Pending JPS60114791A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58222852A JPS60114791A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 高速増殖炉の上部遮蔽体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58222852A JPS60114791A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 高速増殖炉の上部遮蔽体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60114791A true JPS60114791A (ja) 1985-06-21

Family

ID=16788903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58222852A Pending JPS60114791A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 高速増殖炉の上部遮蔽体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60114791A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5036896A (ja) * 1973-06-26 1975-04-07
JPS5436656A (en) * 1977-08-26 1979-03-17 Hitachi Ltd Special mutistratiform plate adiabatic structure
JPS54137592A (en) * 1978-04-07 1979-10-25 Commissariat Energie Atomique Heattinsulating construction of inside part of nuclear reactor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5036896A (ja) * 1973-06-26 1975-04-07
JPS5436656A (en) * 1977-08-26 1979-03-17 Hitachi Ltd Special mutistratiform plate adiabatic structure
JPS54137592A (en) * 1978-04-07 1979-10-25 Commissariat Energie Atomique Heattinsulating construction of inside part of nuclear reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2982712A (en) Boiler-superheater reactor
US4344911A (en) Fluidized wall for protecting fusion chamber walls
JPH0746157B2 (ja) 放熱容器補助冷却系
US20210272708A1 (en) Low power, fast spectrum molten fuel reactor
JP6791511B2 (ja) 原子炉
US2868708A (en) Neutronic reactor
EP0177266B1 (en) Neutron shield panel arrangement for a nuclear reactor pressure vessel
US3963936A (en) Neutronic reactor thermal shield
JPS60114791A (ja) 高速増殖炉の上部遮蔽体
Ma et al. Preliminary design of a helium-cooled ceramic breeder blanket for CFETR based on the BIT concept
US4226676A (en) Liquid metal cooled nuclear reactors
US4563327A (en) Liquid uranium alloy-helium fission reactor
JPS6195280A (ja) 高速増殖炉の上部遮蔽体
JPS6195281A (ja) 高速増殖炉の上部遮蔽体
CN206259182U (zh) 一种具有非能动堆芯余热排出的反应堆
JPS60252897A (ja) 断熱材及びその断熱材を使用した設備
Hopkins et al. A low activation fusion reactor design
JPS60114790A (ja) 高速増殖炉の上部遮蔽体
Benenati et al. Low activity aluminum blanket
Hopkins et al. Low activation fusion reactor design studies
Preece et al. NUCLEAR REACTOR CORE
Fillo et al. Fusion Blankets for Catalyzed DD and D-3He reactors
SU797412A1 (ru) Исследовательский дерный реактор
Someya et al. Comparison of two types of blanket concepts for a fast ignition icf reactor falcon-D
JPS58144785A (ja) 液体金属冷却形高速増殖炉