JPS60144693A - 高速増殖炉の熱遮蔽装置 - 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】 ［発明の技術分封］ 本発明に、＋［、′ｉ速増殖炉特に冷却材と小？、！ｊ
　４’−１カスとのＹＭ度走による炉内禍造勺ｙｉＪ↓
、゛川口１へのＮ：（応力を浄鈍少させるようにした尚
速増９１１炉の熱部９３〕装置に１↓−１する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 例えば高速増緬炉においては、原子炉内で発生する熱を
除去するために准体ナトｖウムが１史用されている。こ
の液体ナトリウム（以下冷Ａ４１＋　４４という）か外
気との接触や起１ｋｗプラグなどの機器に向候接触しな
いようにするために、炉内上Ｌｒ１Ｓ瞥１）ＪＪ仁不活
性ガス（以下カバーｉｆスという）を人ｆＬ、自由液１
１ｊ１をイ乍るようにしている。

ところが、上述のよつな自由ｔＩ１．面での６１にノ杓
とカバーガスとの温Ｊ被７にのため一日」成田１と」々
触する炉内（６〕貨物ｊ棹面に大きな熱ｔｒ、、力がか
刀・す、このことが商速粘夕ｌｕ炉の収６１上及び伯幀
住かり同族１．とされるようになってきた。

「発甲」の目的］ 本発明は、上目［：φ１ｎに６４、てなされｔもので、
その目的は、炉内の自由液面近傍における軟−↓Ｃ２、
力を減少させるとともにその構造が簡単でかつ信頼性の
高い高速増畑炉の熱遮蔽装置を提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するために、高速増殖炉にお
いて、冷却材液面とカバーガス境界での原子炉容器など
の壁面での熱応力を減少するために、自由液面点傍に沿
って壁面に桶を設け、その細円に冷却材を気泡ポンプに
より汲み入れることにより、直接高温冷却材が壁面に触
れることを避けて、壁面への熱衝撃を与えないようにし
た関連増殖炉の熱遮蔽装置に関する。

［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図でめり、同図に示
すように、タンク型の原子炉容器１はその上端開口部を
ルーフスラブ３により閉基されて密閉容器とされ、内部
に液体ナトリウム等の液体金属からなる冷却材９が充填
されている。この冷却材９の自由液面９ａとルーフスラ
ブ３の下面との間のカバーガス空間１０内にアルゴンガ
スやヘリウムガス等の不活性ガスからなるカバーガスが
光加されている。また、原子炉容器１の中央底部には高
圧プレナム１１を弁して炉心２が設けられており、この
炉心２の上方にはルーフスラブ３）二回転プラグ４を介
して炉心上部機構が設けられている０ルーフスラブ３に
は冷却材９を強制や、Ｖ埠させる餉坤ポンプ５と一次冷
却拐と二次冷却材との熱交換を行なわせる中間熱交換器
６が垂下支持されている。原子炉容器ｌ内は中性子逅蔽
体７により上方の高温域８ａと下方の低温域８ｂとに陥
離されている。

ところで、本発明の熱連蔽装ｆＭは、第２図の詳細図に
示すように、原子炉容器１内に配設さノシた炉心支持構
造物１２の内側および外側に冷却Ｉ９の自由液面９ａの
上方からその下方に至るまでの間に断１ｋｉＬ字形で炉
心支持構造物１２の全周に亘る内側分割体１４ａおよび
外側分割体１４ｂから構成される桶１３を設け、この桶
１３の下方において内側分割体１４ａと外側分割体１４
ｂとが連通ずるように炉心支持構造物１２の側壁に貫通
孔１５を形成している。そして、この外側分割体１４ｂ
の外側には、この桶１３内へ冷却材９を入れるための不
活性ガスの気泡を利用して吸い上げる気泡ポンプ１６が
設けられている。この気泡ポンプ１６仁は不活性ガスを
気泡ポンプ１６の下方に送り込むガス注入管１７が配設
されている。気泡ポンプ１６の上部は桶１３の上端面よ
り高所部分で桶１３内に向くように曲けられている。ま
た、ガス注入管１７はルーフスラブ３を貫通して原子炉
容器１の外部から導入されており、ガス循環ポンプ２５
によりガス注入管２３およびペーパートラップ２４を通
して注出されたカバーガス壁間ｌＯ内のカバーガスが循
環供給される。′！また、ガス注入管１７にはカバーガ
ス圧な槽節するために不活性ガスボンベ２６が接続され
ている。

先ず、前述の如きタンク型の高速増殖炉の運転について
説明する。

荀環ポンプ６を稼動させて、冷却相流入口１８から低温
域８ｂ内の低温の冷却材を峡込み、そして高圧配管１９
を通して冷却材を高圧プレナム１１内に送給する。冷却
材は高圧ブレナム１１を４ｉ・て炉心２袷１を上昇する
間に昇温されて高温の冷却月９となって耐却拐流出口２
０を通り上方の高温域８ａ内に流出する。この高温域８
ａ内の冷却材９け中間熱交神器６内へ流入口２１から流
入し、この中間熱交換器６内を流れる２次冷却材と熱交
換して冷却され、流出口２２から下方の低温域８ｂ内に
流出され、ｆｌび循環ポンプ５内へ流入する。

そして、この運転の際に、カバーガス空間１０内にある
カバーガスは、冷ノｓｊ桐がその温耽亥化に伴ってその
体積をに縮した場合の原子炉容器１内の内圧変化を吸収
緩和させて％原子炉上部機器に及はす悪影響の発生を防
止する。さらに、ルーフスラブ３や回転プラク４に取付
けられている原子炉上部機器の熱的トラブル発生を防止
し、また、・１）却材９自身が直接接触’ｆ、　ｆ？−
、ｕ　＋”ｌ　＞ｕすることによって生じる断熱性低下
等のトラブルの発生を防止している。

次に、上述した本発明の熱趣敞装館ｔによる熱遮蔽作用
について説明する。

上方の尚温域８ａ内の冷却材９は下方の低温ｍｂから炉
心２を通過する間に約５００℃に加熱されており、一方
、ルーフスラブ３の上面は當温に近く低温であるためカ
バーガス空間ｌＯに面する下面の温度も冷却材より低温
となり、したがってカバーガスも低温状態にある。この
ため、冷却材の自由液面９ａ近傍でカバーガスとの間に
大きな温度差が生ずる。廿だ、桶１３内には気泡ポンプ
１６により冷却材９が入れられている。この（１１０３
内の冷却材は冷却材の温度より低いガスにより冷却材が
汲み上けられるため桶１３外の冷却材の温度より低くな
っている。

さらに、気泡ボ／ブｌａの停止候、桶１３の外側のｔＩ
Ｉ温の冷却例により柿１３内の冷却材は加熱されるが、
桶１３内の冷力ｊ口自由表向９ｂが桶１３の外側の冷却
材自由表面９ａより高いため、＠１３の表面より放熱さ
れ桶１３内の冷却材の温度は４ｎ口３の外側の冷却材の
温度より低い。このため’４ｎｉ　１３内の冷却材自由
表面９ｂとカバーガスとの温度差が小さくなり、炉心支
持構造物■２の冷却材自由表面９ｂでの熱応力が小さく
おさえられる。

さらに、−１：た％事故などにより冷却材９の（ＩＩ！
Ｉ環が行なわれなくなった場合には、炉心２によって加
熱された冷却材９はかなりの両温になり、炉心支持構造
物１２の外側の冷却材９との温度差が大きくなるが桶１
３内の冷却材９は桶１３下部の穴１５によりはは同温に
保たれているので、炉心支４Ｖ　’ｂ’＋造物１２の内
側と外側の温度差（−よる熱応力はなく、桶１３内の冷
却材９の温度変化もＭ、にでないため％炉心支持構造物
１２に熱衝撃を与えない。

以上説明した実施例＆−Ｊ単なるｌ？ｌｌであって、こ
れ以外にも冷却材が自由数面をもって充−ｔｕｌ−ｇれ
ている如何なる原子炉にも本発明は制用することができ
ることは勿鵬である。

［発明の効果］ 本発明は、原子炉内の自由液面に接触する欅−向に桶を
設け、この桶の内部に気泡ポンプにより冷却材を入れる
ように構成しているので、壁面への熱応力の減少につな
がり、また事故時の熱衝撃を少なくすることができる。

さらに、４”ｊ’＋造も簡単でかつ町！ｋＩＪ都のない
ポンプを使用しているため（二全体的な信頼性及び設！
１条件の向上につながる等のすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一夫施例の縦断面図、第２図は第１図
の熱赴蔽装置のｆ？細図である。 １・・・原子炉容器　２・・・炉心 ３・・・ルーフスラブ　４・・・回転プラグ５・・・循
環ポンプ　６・・・中間熱父換器７・・・中性子遮蔽体
　９・・・冷却制御０・・・カバーガス空間　１１・・
・高圧プレナム１２・・・炉心支持構造物　１３・・・
桶１５・・・貝辿孔　１６・・・気泡ポンプ１７・・・
ガス注入管 代理人　弁宕士　則　近　憲　佑（ｌ丘か１名）第　１
　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉容器内に炉心と冷却材とカバー・ガスとを
   備えた高速増殖炉において、前記冷却材の自由液面に接
   する構造物の幾面全Ｊｉ４に沿って前記冷却制の目出液
   面上部より下部に亘って桶を設けるとともに該桶内に前
   ｈ１１冷却材を汲み上ける気泡ポンプを配設したことを
   的ｔ（（とする尚速増３１ｉ、ｉ炉の熱３！Ｉ蔽装置。
2. （２）　前記４１１１はｔａｉｌ記構造９勿の内外体面
   全周に沿って配設きれた断面り字形の内側分割体と外側
   分割体とからなり、かつ前記内外両分割体内の冷勾Ｊ拐
   が連通ずるように構成されている’ＦｏＦ＃（−請求の
   硅λ囲第１項Ｈｅ載の高速ｉＷ泊炉の熱跡秘装置。 ＋８１　前記構造！１９／ｌは炉心支持構造物である１
   １）、許ｏ白求のＩＩ包囲第１Ｊ）４記載の高速工胃タ
   １ｔＡ炉の熱遮蔽装置。