JPS60177296A - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
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- JPS60177296A JPS60177296A JP59032425A JP3242584A JPS60177296A JP S60177296 A JPS60177296 A JP S60177296A JP 59032425 A JP59032425 A JP 59032425A JP 3242584 A JP3242584 A JP 3242584A JP S60177296 A JPS60177296 A JP S60177296A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plenum
- reactor
- core
- pressure plenum
- control rod
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/02—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
- G21C1/03—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders cooled by a coolant not essentially pressurised, e.g. pool-type reactors
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C5/00—Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
- G21C5/02—Details
- G21C5/06—Means for locating or supporting fuel elements
-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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、高速増殖炉に係り、傷に、コンパクトな炉心
構造を設けるのに好適々高速増殖炉に関するものである
。
構造を設けるのに好適々高速増殖炉に関するものである
。
高速増殖炉は、成体金属であるすｌ・リウムを冷部材と
して用い、燃料としではプルトニウムを用いている。高
速増殖炉の炉心は、炉心燃料集合体及びブランケット燃
料集合体が装荷されている。
して用い、燃料としではプルトニウムを用いている。高
速増殖炉の炉心は、炉心燃料集合体及びブランケット燃
料集合体が装荷されている。
制御棒は、制御棒駆動装置に連結されており、炉心内に
装荷されている燃料集合体間に設置でれている制御棒案
内管内を上下に移動する。制御棒を炉心に出し入れする
ことによって、高速炉の出力が制御される。炉心燃料集
合体、プランケラ［・燃料集合体及び制御棒案内管は、
炉心支持板にて支持きれている。カコ心支持板の下には
、主循環ポンプから吐出された高圧のナトリウムが流入
する高圧プレナムが存在する。高圧ゾレナム内のナトリ
ウムは各集合体下部に設けられたエントランスノズルの
横穴より集合体内に流入する。制御棒案内管内へのナト
リウムの供給も、燃料集合体と同様にして行うことがで
きる。
装荷されている燃料集合体間に設置でれている制御棒案
内管内を上下に移動する。制御棒を炉心に出し入れする
ことによって、高速炉の出力が制御される。炉心燃料集
合体、プランケラ［・燃料集合体及び制御棒案内管は、
炉心支持板にて支持きれている。カコ心支持板の下には
、主循環ポンプから吐出された高圧のナトリウムが流入
する高圧プレナムが存在する。高圧ゾレナム内のナトリ
ウムは各集合体下部に設けられたエントランスノズルの
横穴より集合体内に流入する。制御棒案内管内へのナト
リウムの供給も、燃料集合体と同様にして行うことがで
きる。
本発明の目的は、原子炉容器の高さを減少できるととも
に制御棒の挿入性が向上する高速増殖炉を提供すること
にある。
に制御棒の挿入性が向上する高速増殖炉を提供すること
にある。
本発明の特徴は、高圧プレナムを炉心の下方に配置し、
炉心と高圧プレナムとの＋ｇ＋に中圧プレナムを配置し
、中圧プレナムより炉心に配置さオした制御棒案内管内
に冷却制を辱く通路を設けたことにある。
炉心と高圧プレナムとの＋ｇ＋に中圧プレナムを配置し
、中圧プレナムより炉心に配置さオした制御棒案内管内
に冷却制を辱く通路を設けたことにある。
本発明は、従来の高速増殖炉の＋１４造をｆＱ ＨＬ、
そのゆ削結果に基ついてなされたものである。
そのゆ削結果に基ついてなされたものである。
第１図は、従来の高速増殖炉の炉心を示している。炉心
の下方には、円筒１０、上部支持板３及び下部支持板４
に囲丑れて形成される高圧プレナム７が存在する。下部
支持板４の一ト方には、円筒１０に取付けられたプレー
ト１１によって形）＋に＋される中圧プレナム８が存在
する。開口６を々するスリーブ５が、高圧プレナム７内
で上＝Ｂ支持板３及び下部支持板４にそれぞれ数句けら
れる。燃料集合体２エントランスノズル１５及び制御棒
案内管の下端部がスリーブ５内に仲人されている（第２
図）。円筒１０は、原子炉容器に炉心支持構造（図示せ
ずンにて支持されている。炉ｌＬ・支持構造は、原子炉
容器内を上部プレナム１２と下部プレナム１３を分離し
ている。下部プレナム１３内のナトリウムは、図示して
いない主・１ｉｉ（−’ ｋＪ水ポンプよって吸引され
、そこで昇圧された後、吐出ノズル１４より高圧プレナ
ム７に吐出される。高圧プシノナム７内のナトリウムは
、開口６ ｔ Ｊｔ、ｃｌつで燃料集合体２及び制御棒
案内％・内に流入する。燃料果合体２内には、エントラ
ンスノズル１５のオリフィス孔１６を通って流入する。
の下方には、円筒１０、上部支持板３及び下部支持板４
に囲丑れて形成される高圧プレナム７が存在する。下部
支持板４の一ト方には、円筒１０に取付けられたプレー
ト１１によって形）＋に＋される中圧プレナム８が存在
する。開口６を々するスリーブ５が、高圧プレナム７内
で上＝Ｂ支持板３及び下部支持板４にそれぞれ数句けら
れる。燃料集合体２エントランスノズル１５及び制御棒
案内管の下端部がスリーブ５内に仲人されている（第２
図）。円筒１０は、原子炉容器に炉心支持構造（図示せ
ずンにて支持されている。炉ｌＬ・支持構造は、原子炉
容器内を上部プレナム１２と下部プレナム１３を分離し
ている。下部プレナム１３内のナトリウムは、図示して
いない主・１ｉｉ（−’ ｋＪ水ポンプよって吸引され
、そこで昇圧された後、吐出ノズル１４より高圧プレナ
ム７に吐出される。高圧プシノナム７内のナトリウムは
、開口６ ｔ Ｊｔ、ｃｌつで燃料集合体２及び制御棒
案内％・内に流入する。燃料果合体２内には、エントラ
ンスノズル１５のオリフィス孔１６を通って流入する。
中圧プレナム８の圧力は、高圧プレナム７よりも低く、
上部プレナム１２（低圧プレナノ・）よりも若干圧力が
高くなっている。
上部プレナム１２（低圧プレナノ・）よりも若干圧力が
高くなっている。
中圧プレナム８ば、＝ｌｊ：４料集合体２の浮き上りヶ
おさえるために設けられる。すなわち、第２図において
、燃料果合体２のバンドル部の圧力損失ｄ Ｐ −”
Ｐ Ａ Ｊ）Ｒは３〜５ ｋｇ／１ｙｎ２になるので、
・忽：１集・ｈ′俸（′１上むきの力を受ける。この力
の大きさは燃料果合体２のラッパ管内の面積をＡａｉと
する凸き Ａａｉｉ ＰＡ ＰＢ ） であたえられる、これに対して中圧プレナム８を設ける
ことにより、下むきに Ａ Ｎ・ＩＰｈ ＰＬ）の力が
働くので燃料集合体２の浮き上りカケ緩和させることが
できる。ここにＡＮｋｌ：、エントランスノズル１５部
の受圧面積である。
おさえるために設けられる。すなわち、第２図において
、燃料果合体２のバンドル部の圧力損失ｄ Ｐ −”
Ｐ Ａ Ｊ）Ｒは３〜５ ｋｇ／１ｙｎ２になるので、
・忽：１集・ｈ′俸（′１上むきの力を受ける。この力
の大きさは燃料果合体２のラッパ管内の面積をＡａｉと
する凸き Ａａｉｉ ＰＡ ＰＢ ） であたえられる、これに対して中圧プレナム８を設ける
ことにより、下むきに Ａ Ｎ・ＩＰｈ ＰＬ）の力が
働くので燃料集合体２の浮き上りカケ緩和させることが
できる。ここにＡＮｋｌ：、エントランスノズル１５部
の受圧面積である。
ところで、第２図のような、冷却材流入方式とすると、
背果して配列された数百本の嫉科果合体２のエントラン
スノズル群に対して、これらの管群を横切るように、高
圧プレナム７内で冷却材が流れることになり、高圧ブレ
ナム８内で半一方向に大きな圧力損失を伴う。そのため
、炉心中心部において、十分な流入圧力を６イ保できな
い可能性がある。この問題を緩和するために、通常は、
エントランスノズル５の長さを艮＜シ、高圧プレナムの
高さく■コＰ）を高くとって冷却相流ｔ１の速１μを小
さく Ｌ、ｒＡＬｎの圧力損失を小さくしている。
背果して配列された数百本の嫉科果合体２のエントラン
スノズル群に対して、これらの管群を横切るように、高
圧プレナム７内で冷却材が流れることになり、高圧ブレ
ナム８内で半一方向に大きな圧力損失を伴う。そのため
、炉心中心部において、十分な流入圧力を６イ保できな
い可能性がある。この問題を緩和するために、通常は、
エントランスノズル５の長さを艮＜シ、高圧プレナムの
高さく■コＰ）を高くとって冷却相流ｔ１の速１μを小
さく Ｌ、ｒＡＬｎの圧力損失を小さくしている。
次に、地震時などの燃料集合体２の横振動によって燃料
果合体の」二部嵌合部球面叱に湾曲モーメントが働くこ
とが考えられ、エントランスノズルは、この湾曲応力に
１酎えることが要求される。し・カじながらエントラン
スノズル２のオリフィス孔３のあけられた部分では、管
の剛性は、かなシ弱くなる。そのため、エントランスノ
ズル２上方の上部嵌合部の長さＭ（第２図）を延長し、
エントランスノズル２部を押し下げて、エントランスノ
ズル２の湾曲モーメントを小さくしている。これは、エ
ントランスノズル２の肉厚を厚くすることで解決するが
、エントランスノズル２の内径ｔ 小さくすることは、
冷却材の流速が大きくなる。エントランスノズル２の外
径を大きくすることは、スリーブ５との間の間吟が小さ
くなり′１−き゛て、望ましいオリフィスの減圧特性が
得られない。
果合体の」二部嵌合部球面叱に湾曲モーメントが働くこ
とが考えられ、エントランスノズルは、この湾曲応力に
１酎えることが要求される。し・カじながらエントラン
スノズル２のオリフィス孔３のあけられた部分では、管
の剛性は、かなシ弱くなる。そのため、エントランスノ
ズル２上方の上部嵌合部の長さＭ（第２図）を延長し、
エントランスノズル２部を押し下げて、エントランスノ
ズル２の湾曲モーメントを小さくしている。これは、エ
ントランスノズル２の肉厚を厚くすることで解決するが
、エントランスノズル２の内径ｔ 小さくすることは、
冷却材の流速が大きくなる。エントランスノズル２の外
径を大きくすることは、スリーブ５との間の間吟が小さ
くなり′１−き゛て、望ましいオリフィスの減圧特性が
得られない。
以上に述べた冷却材圧損と耐震強度の制限からエントラ
ンスノズル２の長さは、非常に長いものになってしまう
。
ンスノズル２の長さは、非常に長いものになってしまう
。
また、前述のような高速増殖炉においては、制御棒の発
熱量は小さいので、冷却材（ナトリウム）流量は燃料集
合体２の場合のｌＯ％程度でよい。
熱量は小さいので、冷却材（ナトリウム）流量は燃料集
合体２の場合のｌＯ％程度でよい。
たたし、（ｎ、αン反応による微かの発熱はあるので、
冷却を全くしないわけにはいかない。制御棒内の流路抵
抗は燃料集合体に比べてかな９小さい。特に、地震時の
制御棒挿入の信頼性を高めるために、制御棒案内管と制
御棒との間の円墳状ギヤラフは、かなシ大きく（約１
ａｎ ）開いでいる。
冷却を全くしないわけにはいかない。制御棒内の流路抵
抗は燃料集合体に比べてかな９小さい。特に、地震時の
制御棒挿入の信頼性を高めるために、制御棒案内管と制
御棒との間の円墳状ギヤラフは、かなシ大きく（約１
ａｎ ）開いでいる。
このため、制御棒には、ごく微かの圧力差で、犬さなナ
トリウム流量が流れうる。従って、高圧プレナム７内の
ナトリウムを制御棒案内管内に供給する場合は、制御棒
案内管が挿入されるスリーブ５及び制御棒案内管下端部
のナトリウム流入孔をかなり小さくするとともに、後者
の流入孔のＩＵ径を前者のそれよシも小さくする多段オ
リフィス構造にしなければならない。これでは、高圧プ
レナム８と制御棒案内管内との間の圧力損失が増加し、
スクラム時に制御棒ゲ炉心内に急速挿入する場合に障害
となる。制＠ｌＩ俸を急速押入する場合には、制御棒案
内管内で制御棒よシ下方にあるナトリウムをその案内管
外へ排出する必要がある。しかし、前述のオリスイス孔
が小さいと薗圧プレナムへの排出は制限され、制＃棒と
制御棒案内管との間の間隙及び制御棒内を通って上方に
排出されるナトリウム量が増大し、制向ｊ棒の下降が遅
くなる。
トリウム流量が流れうる。従って、高圧プレナム７内の
ナトリウムを制御棒案内管内に供給する場合は、制御棒
案内管が挿入されるスリーブ５及び制御棒案内管下端部
のナトリウム流入孔をかなり小さくするとともに、後者
の流入孔のＩＵ径を前者のそれよシも小さくする多段オ
リフィス構造にしなければならない。これでは、高圧プ
レナム８と制御棒案内管内との間の圧力損失が増加し、
スクラム時に制御棒ゲ炉心内に急速挿入する場合に障害
となる。制＠ｌＩ俸を急速押入する場合には、制御棒案
内管内で制御棒よシ下方にあるナトリウムをその案内管
外へ排出する必要がある。しかし、前述のオリスイス孔
が小さいと薗圧プレナムへの排出は制限され、制＃棒と
制御棒案内管との間の間隙及び制御棒内を通って上方に
排出されるナトリウム量が増大し、制向ｊ棒の下降が遅
くなる。
発明者等は、これらの問題点を解決すべく検討した結果
、上部に中圧プレナム、下部に高圧プレナムを配置し、
燃料果合体内へは下方より高圧プレナム内の冷却材を制
御棒案内管内へ半径方向より中圧プレナム内の冷却材を
それぞれ供給すればよいことを見出したのである。本発
明の実施例を以下に説明する。
、上部に中圧プレナム、下部に高圧プレナムを配置し、
燃料果合体内へは下方より高圧プレナム内の冷却材を制
御棒案内管内へ半径方向より中圧プレナム内の冷却材を
それぞれ供給すればよいことを見出したのである。本発
明の実施例を以下に説明する。
タンク型高速増殖炉に適用した本発明の好適な一実施例
を第３は１及び第４図に示す。タンク型高迷ｊＪｆｔ
’Ｉ＊炉は、建屋に支持されるルーフスラブ（図示せず
）に数句けら九た原子炉容器２１を有している。中間熱
交換器２２、主循環ポンプ２３及び炉心上部機構２４１
１−ｔ、、ルーフスラブに取付けられ、しかも原子炉容
器２１内に挿入されている。ガードベッセル２５は、原
子炉容器２１の周囲を取囲んでいる。原子炉容器２１内
に配置された円筒１０は、炉心支持構造物２６にて原子
炉容器２１に取付けられる。上部支持板３、下部支持板
４及びプレート１１（は、この順序で上方より円筒１０
に取付けられる。第４図は炉心１の横断面を示している
。炉心１は、中央部に炉心燃料集合体２人が配置される
炉心領域、それを取囲む周辺部にブランケット燃料集合
体２Ｂが配向、されるブランケット領域からなっている
。炉心燃料集合体２Ａは核分裂性物質であるプルトニウ
ムを内蔵した多数の燃料ピンを有している。ブランケッ
ト・燃料集合体２Ｂ内の燃料ビンは、主に天然ウラン（
又は劣化ウラン）を内蔵している。制御棒２７ば、炉心
’ｉｌ＋ｌ！Ｉ域内で燃料集合体間を上下に移動−［る
。制御棒２７は、炉心上部機構に設けられた制御棒、駆
動装ｆ＆： ２８に連結さｔ主、それにより上下動され
る。
を第３は１及び第４図に示す。タンク型高迷ｊＪｆｔ
’Ｉ＊炉は、建屋に支持されるルーフスラブ（図示せず
）に数句けら九た原子炉容器２１を有している。中間熱
交換器２２、主循環ポンプ２３及び炉心上部機構２４１
１−ｔ、、ルーフスラブに取付けられ、しかも原子炉容
器２１内に挿入されている。ガードベッセル２５は、原
子炉容器２１の周囲を取囲んでいる。原子炉容器２１内
に配置された円筒１０は、炉心支持構造物２６にて原子
炉容器２１に取付けられる。上部支持板３、下部支持板
４及びプレート１１（は、この順序で上方より円筒１０
に取付けられる。第４図は炉心１の横断面を示している
。炉心１は、中央部に炉心燃料集合体２人が配置される
炉心領域、それを取囲む周辺部にブランケット燃料集合
体２Ｂが配向、されるブランケット領域からなっている
。炉心燃料集合体２Ａは核分裂性物質であるプルトニウ
ムを内蔵した多数の燃料ピンを有している。ブランケッ
ト・燃料集合体２Ｂ内の燃料ビンは、主に天然ウラン（
又は劣化ウラン）を内蔵している。制御棒２７ば、炉心
’ｉｌ＋ｌ！Ｉ域内で燃料集合体間を上下に移動−［る
。制御棒２７は、炉心上部機構に設けられた制御棒、駆
動装ｆ＆： ２８に連結さｔ主、それにより上下動され
る。
炉心燃料集合体２人及びブランケット燃料集合体体２Ｂ
は、下部支持板４にて支持される。炉心燃料集合体２Ａ
の支持を、第５図に基ついてｈ）“細に説明する。ブラ
ンケット燃料集合体２Ｈの支持も同様にして行なわれる
。第５図は、炉心燃料集合体２人の下端部を示している
。上Ｂｌ（支持板３には、炉心燃料集合体２Ａのエント
ランスノズル（外径Ｄ２Ｊ２９が挿入される孔部３０が
設けられている。
は、下部支持板４にて支持される。炉心燃料集合体２Ａ
の支持を、第５図に基ついてｈ）“細に説明する。ブラ
ンケット燃料集合体２Ｈの支持も同様にして行なわれる
。第５図は、炉心燃料集合体２人の下端部を示している
。上Ｂｌ（支持板３には、炉心燃料集合体２Ａのエント
ランスノズル（外径Ｄ２Ｊ２９が挿入される孔部３０が
設けられている。
下部支持板４には、炉心燃料集合体２Ａの誤装荷を防止
中るだめに段差のついた孔部３１が設けらｆ１７、そし
てナトリウムが流れる直径 、の貫通孔３２が設けられ
ている。孔部３１の底に半径几の球形突起：３３が設け
られている。ｐ通孔３２の入口側に細孔を有する異物除
去板３４が配置され、とｆ’Ｌ ｉ７ｉ下部支持板４に
取付けられている。下端部で直径が小さくなっている（
Ｄ２＞ＤＡ ）エントランスノズ／ｌ＝ ２９は、炉
心燃料集合体２人のラッパ管３５の下端に取付けられる
。プルトニウムを内絨している燃料ピンは、ラッパ管３
５内に収納さね、でいる。エントランスノズル２９の上
端部の外側＆′ｃは、シビリンス３６が形成されている
。複数のオリフィス３７が、エントランスノズル２９内
に軸方向に配置される。エントランスノズル２９の下端
ｉＭ＋は、凹んでおり、外側より内側に向って傾斜して
いる。このようなエントランスノズル２９の下端面１４
点３８にて球形突起３３と線接触している。炉心燃料集
合体２人は、点３８にて下部支持板４にて支持される。
中るだめに段差のついた孔部３１が設けらｆ１７、そし
てナトリウムが流れる直径 、の貫通孔３２が設けられ
ている。孔部３１の底に半径几の球形突起：３３が設け
られている。ｐ通孔３２の入口側に細孔を有する異物除
去板３４が配置され、とｆ’Ｌ ｉ７ｉ下部支持板４に
取付けられている。下端部で直径が小さくなっている（
Ｄ２＞ＤＡ ）エントランスノズ／ｌ＝ ２９は、炉
心燃料集合体２人のラッパ管３５の下端に取付けられる
。プルトニウムを内絨している燃料ピンは、ラッパ管３
５内に収納さね、でいる。エントランスノズル２９の上
端部の外側＆′ｃは、シビリンス３６が形成されている
。複数のオリフィス３７が、エントランスノズル２９内
に軸方向に配置される。エントランスノズル２９の下端
ｉＭ＋は、凹んでおり、外側より内側に向って傾斜して
いる。このようなエントランスノズル２９の下端面１４
点３８にて球形突起３３と線接触している。炉心燃料集
合体２人は、点３８にて下部支持板４にて支持される。
次に制御棒案内管の支持について述べる。第６図は、制
御棒案内管３９を示している。ｊｔｉ制御棒案内管３９
は、六角形の筒状体４０と、その下端部に取付けられる
エントランスノズル４１とからなっている。エントラン
スノズル４１には、開口４２が設けられている。ダッシ
ュボット４３が、制御棒案内管３９内に設置される。開
Ｄ ４４ を有するスリーブ４５の上下端は、上部支持
板３と下部支持板４にそれぞれ取付けられる。′１Ｉｉ
ｌ制御棒案内管４゜は、第４図に示す制御棒２７の位置
に配置さね５ている。制御棒駆動装置２８に連結された
制御Ｎｉ２７は、制御棒案内管３９内に配置される。制
御棒２７の下端に存在するダッシュラム４６は、制御棒
２７が炉心内に完全に挿入された時、ダッシュポット４
３内に挿入される。夕゛ツシュボッｌ−４３＆ヒタッシ
ュラム４６は、制御棒２７の急速挿入時に衝撃緩衝体と
して作用する。
御棒案内管３９を示している。ｊｔｉ制御棒案内管３９
は、六角形の筒状体４０と、その下端部に取付けられる
エントランスノズル４１とからなっている。エントラン
スノズル４１には、開口４２が設けられている。ダッシ
ュボット４３が、制御棒案内管３９内に設置される。開
Ｄ ４４ を有するスリーブ４５の上下端は、上部支持
板３と下部支持板４にそれぞれ取付けられる。′１Ｉｉ
ｌ制御棒案内管４゜は、第４図に示す制御棒２７の位置
に配置さね５ている。制御棒駆動装置２８に連結された
制御Ｎｉ２７は、制御棒案内管３９内に配置される。制
御棒２７の下端に存在するダッシュラム４６は、制御棒
２７が炉心内に完全に挿入された時、ダッシュポット４
３内に挿入される。夕゛ツシュボッｌ−４３＆ヒタッシ
ュラム４６は、制御棒２７の急速挿入時に衝撃緩衝体と
して作用する。
第３図において、上部支持板３と下部支持板４との間に
中圧プレナム４７が形成され、下部支持板４とプレート
１１との間に高圧プｌ／ナム４８か形成される。主循環
ポンプ２３のインペラ４９の吐出側に連結される冷却材
導入管５０は、高圧プレナム４８に連絡される。高圧プ
レナム４８の外側には円筒仕切り５１が設置される。こ
の円筒仕切り５１と円１ｈ１０との間に中圧の環状プレ
ナム５３が形成される。高圧プレナム４８と環状プレナ
ム５３は、第７図に示すように円筒仕切シ５１に設けら
れ７たオリフィス孔５２にて連絡される。
中圧プレナム４７が形成され、下部支持板４とプレート
１１との間に高圧プｌ／ナム４８か形成される。主循環
ポンプ２３のインペラ４９の吐出側に連結される冷却材
導入管５０は、高圧プレナム４８に連絡される。高圧プ
レナム４８の外側には円筒仕切り５１が設置される。こ
の円筒仕切り５１と円１ｈ１０との間に中圧の環状プレ
ナム５３が形成される。高圧プレナム４８と環状プレナ
ム５３は、第７図に示すように円筒仕切シ５１に設けら
れ７たオリフィス孔５２にて連絡される。
さらに、環状プレナム５３と中圧プレナム４７は、下部
支持板４に設けられた開口にて連絡される。
支持板４に設けられた開口にて連絡される。
原子炉容器２１内には、隔壁５５が設けられている。隔
壁５５は、炉心１の外周に数句けられ、原子炉容器２１
内を上部プレナム５６と下部プレナム５７とに分離して
いる。
壁５５は、炉心１の外周に数句けられ、原子炉容器２１
内を上部プレナム５６と下部プレナム５７とに分離して
いる。
下部プレナム５７内の低温のナトリウムは、主イ眉牢ボ
／ブ２３にて吸引され、昇圧された後、ナトリウム導入
９５０（ｚ通して高圧プレナム４８内に送られる。高圧
プレナム４８内のナトリウムは１・部支持板４の貫通孔
３２を通して炉心燃料集合体２Ａ内に供給される。ナト
リウムの圧力（Ｐ、）は、オリフィス３７にて所定圧力
（Ｐ２）に減少される。このナトリウムは、ラッパ管３
５内に流入し、燃料ビン内のプルトニウムの核分裂によ
って発生する熱によシ加熱され、高温状態で炉心燃料集
合体２人よシ上部プレナム５６に吐出される。
／ブ２３にて吸引され、昇圧された後、ナトリウム導入
９５０（ｚ通して高圧プレナム４８内に送られる。高圧
プレナム４８内のナトリウムは１・部支持板４の貫通孔
３２を通して炉心燃料集合体２Ａ内に供給される。ナト
リウムの圧力（Ｐ、）は、オリフィス３７にて所定圧力
（Ｐ２）に減少される。このナトリウムは、ラッパ管３
５内に流入し、燃料ビン内のプルトニウムの核分裂によ
って発生する熱によシ加熱され、高温状態で炉心燃料集
合体２人よシ上部プレナム５６に吐出される。
上部プレナム５６に吐出された高温のナトリウムは、中
間熱交換器２２内に導入され、ここで低温の二次ナトリ
ウムと熱交換されて温度が下がる。
間熱交換器２２内に導入され、ここで低温の二次ナトリ
ウムと熱交換されて温度が下がる。
中間熱交換器２２内で温度が低下したナトリウムは、下
部ノズル５８を通して再び下部プレナム５７に吐出され
る。従来例の如く燃料集合体のエントランスノズルが高
圧プレナム４８を貫通していないので、本実施例では高
圧プレナム４８の半径方向における圧力損失が極めて小
さくなる。このため、各炉心燃料集合体２人人口におけ
る圧力はほぼ等しくなって各炉心燃料集合体２Ａの流Ｍ
分配が均一になυ、しかも、高圧プレナム４８の高さも
低くすることができる。さらには、高圧プレナム４８の
半径方向の圧力損失が低減できることにより、主循環ポ
ンプ２３の容量も低減できる。
部ノズル５８を通して再び下部プレナム５７に吐出され
る。従来例の如く燃料集合体のエントランスノズルが高
圧プレナム４８を貫通していないので、本実施例では高
圧プレナム４８の半径方向における圧力損失が極めて小
さくなる。このため、各炉心燃料集合体２人人口におけ
る圧力はほぼ等しくなって各炉心燃料集合体２Ａの流Ｍ
分配が均一になυ、しかも、高圧プレナム４８の高さも
低くすることができる。さらには、高圧プレナム４８の
半径方向の圧力損失が低減できることにより、主循環ポ
ンプ２３の容量も低減できる。
オリフィス３７は、各炉心燃料集合体２人の流量配分を
調節している。本実施例では、エントランスノズル２９
に従来のように横向きの孔が存在しないので耐震性が向
上する。
調節している。本実施例では、エントランスノズル２９
に従来のように横向きの孔が存在しないので耐震性が向
上する。
次に本実施例における炉心燃料集合体の浮上り防止効果
について説明する。本実施例では、第５図に示すように
、炉心燃料集合体２八入口の高圧受圧面積を小さくシ（
浮上シカ低減）、炉心燃料集合体２人の内圧Ｐ２と中圧
プレナム４７の圧力Ｐ、との差圧による下向きの力が働
く部分の面積を大きくしている。すなわち、炉心燃料集
合体２人の重量を球形突起３３の点３８にて支えている
。
について説明する。本実施例では、第５図に示すように
、炉心燃料集合体２八入口の高圧受圧面積を小さくシ（
浮上シカ低減）、炉心燃料集合体２人の内圧Ｐ２と中圧
プレナム４７の圧力Ｐ、との差圧による下向きの力が働
く部分の面積を大きくしている。すなわち、炉心燃料集
合体２人の重量を球形突起３３の点３８にて支えている
。
このため、下向き力が大きくなり、炉心燃料集合体２人
の自重と作用して燃料集合体の浮上りを完全に防止する
ことができる。本実施例のエントランスノズル２９高さ
Ｌは、従来のエントランスノズル１５の高さの約１／３
になる。
の自重と作用して燃料集合体の浮上りを完全に防止する
ことができる。本実施例のエントランスノズル２９高さ
Ｌは、従来のエントランスノズル１５の高さの約１／３
になる。
高圧プレナム４８内のナトリウムの一部は、オリフィス
孔５２にて圧力を著しく低減された（約１／１０ ）後
、環状プレナム５３内に達する。環状プレナム５３内の
圧力は、上部プレナム５６の圧力よりもわずかに高いだ
けである。ル状ブレナム５３内のナトリウムは、下部支
持板４に第５図のように支持されているブランケット燃
料集合体２Ｂ内へと、また開口５４を通して中圧プレナ
ム４７内へと導入される。ブランケット燃′料集合体２
Ｂの発熱量は、炉心燃料集合体２Ｂに比べて著しく低い
ので、流量配分上、上記のように圧力を下げてナトリウ
ムをブランケット燃料集合体２Ｂ内に供給する必要があ
る。ブランケット燃料集合体２Ｂ内を上昇したナトリウ
ムは、上部プレナム５６に吐出される。中圧プレナム４
７内の圧力は、環状プレナム５３内の圧力にほぼ等しい
。このため環状プレナム５３は、中圧プレナムである。
孔５２にて圧力を著しく低減された（約１／１０ ）後
、環状プレナム５３内に達する。環状プレナム５３内の
圧力は、上部プレナム５６の圧力よりもわずかに高いだ
けである。ル状ブレナム５３内のナトリウムは、下部支
持板４に第５図のように支持されているブランケット燃
料集合体２Ｂ内へと、また開口５４を通して中圧プレナ
ム４７内へと導入される。ブランケット燃′料集合体２
Ｂの発熱量は、炉心燃料集合体２Ｂに比べて著しく低い
ので、流量配分上、上記のように圧力を下げてナトリウ
ムをブランケット燃料集合体２Ｂ内に供給する必要があ
る。ブランケット燃料集合体２Ｂ内を上昇したナトリウ
ムは、上部プレナム５６に吐出される。中圧プレナム４
７内の圧力は、環状プレナム５３内の圧力にほぼ等しい
。このため環状プレナム５３は、中圧プレナムである。
中圧プレナム４７に流入したナトリウムは、スリーブ４
５の開口４４及びエントランスノズル４１の開口４２を
通って制御棒案内管３９内に流入する。
５の開口４４及びエントランスノズル４１の開口４２を
通って制御棒案内管３９内に流入する。
このナトリウムは、制御棒２７を冷却しながら上昇し、
上部プレナム５６に吐出される。中圧プレナム４７内に
は、多数のエントランスノズルが存在しているので、中
圧プレナム４７の半径方向の圧損失が大きい。このため
、制御棒案内管のエントランスノズル４１にオリフィス
を設けて圧力低減をする必要がなく、エントランスノズ
ル４１も短かくてすむ。
上部プレナム５６に吐出される。中圧プレナム４７内に
は、多数のエントランスノズルが存在しているので、中
圧プレナム４７の半径方向の圧損失が大きい。このため
、制御棒案内管のエントランスノズル４１にオリフィス
を設けて圧力低減をする必要がなく、エントランスノズ
ル４１も短かくてすむ。
上記のように、制御棒２７の冷却用ナトリウムを中圧プ
レナム４７から供給することは５、制御棒２７の挿入性
の上からも都合がよい。すなわち、制御棒２７は、スク
ラム時に、高速で、炉心１内に挿入する必要がある。制
御棒２７が挿入される時には、制御棒案内管３９内のす
トリウムが制御棒２７の挿入体積分だけ外部に排除され
ることになる。このナトリウムは、上部プレナム５６か
、又は逆流する形で中圧プレナム４７に排出されること
になる。この排除されるナトリウムがもたらす流路抵抗
は、制御棒挿入時の抗力となり、制御棒２７の挿入加速
度を緩ける。制御棒２７の冷却用ナトリウムを高圧プレ
ナムから供給すると、制御棒挿入時のナトリウムの逆流
がおこシにくく、ナトリウムは、上部プレナム５６への
み放出されるので、挿入時の抵抗が大きくなる危険があ
る。
レナム４７から供給することは５、制御棒２７の挿入性
の上からも都合がよい。すなわち、制御棒２７は、スク
ラム時に、高速で、炉心１内に挿入する必要がある。制
御棒２７が挿入される時には、制御棒案内管３９内のす
トリウムが制御棒２７の挿入体積分だけ外部に排除され
ることになる。このナトリウムは、上部プレナム５６か
、又は逆流する形で中圧プレナム４７に排出されること
になる。この排除されるナトリウムがもたらす流路抵抗
は、制御棒挿入時の抗力となり、制御棒２７の挿入加速
度を緩ける。制御棒２７の冷却用ナトリウムを高圧プレ
ナムから供給すると、制御棒挿入時のナトリウムの逆流
がおこシにくく、ナトリウムは、上部プレナム５６への
み放出されるので、挿入時の抵抗が大きくなる危険があ
る。
一方、制御棒２７の冷却用ナトリウムを中圧プレナム４
７から供給すると、制御棒挿入時に制御棒案内管３９内
のナトリウムは、中圧プレナム４７へ容易に逆流するこ
とができ、制向」棒挿入時の抵抗を小さくできる。この
ため、本実施例では、スクラム時における制御棒２７の
急速挿入性が向上し、極めて短時間で高速増殖炉を停止
させることができる。
７から供給すると、制御棒挿入時に制御棒案内管３９内
のナトリウムは、中圧プレナム４７へ容易に逆流するこ
とができ、制向」棒挿入時の抵抗を小さくできる。この
ため、本実施例では、スクラム時における制御棒２７の
急速挿入性が向上し、極めて短時間で高速増殖炉を停止
させることができる。
本実施例では、エントランスノズルＣ炉心燃料集合体ブ
ランケット燃料集合体及び制御棒案内管とも）の高さが
著しく低くできるので、炉心１の上端から上部ブレナム
５６のナトリウム液面までの高さＬｎを従来よシも低く
できる。高さＩｉＨは、燃料集合体を交換する際に、燃
料集合体を炉心１よシ取出して上部ブレナム５６内を水
平方向に移動する時にこの燃料集合体の上端がナトリウ
ムの外に漏出しないように所定の値に設定をれている。
ランケット燃料集合体及び制御棒案内管とも）の高さが
著しく低くできるので、炉心１の上端から上部ブレナム
５６のナトリウム液面までの高さＬｎを従来よシも低く
できる。高さＩｉＨは、燃料集合体を交換する際に、燃
料集合体を炉心１よシ取出して上部ブレナム５６内を水
平方向に移動する時にこの燃料集合体の上端がナトリウ
ムの外に漏出しないように所定の値に設定をれている。
燃料集合体の上端がナトリウム液面上方に出ると水平移
動時において燃料集合体の冷却がｌ５ｊ４害きれてしま
う。従って、エントランスノズル２９が短かくなると、
それだけ燃料集合体の高さも低くでき、高さＬｌ（を低
くできる。高さＬＨが低くなると、それだけ原子炉容器
２１の高さも低くできる。
動時において燃料集合体の冷却がｌ５ｊ４害きれてしま
う。従って、エントランスノズル２９が短かくなると、
それだけ燃料集合体の高さも低くでき、高さＬｌ（を低
くできる。高さＬＨが低くなると、それだけ原子炉容器
２１の高さも低くできる。
原子炉容器２１の高さは、前述したように高圧プレナム
４８の高さが低くなる分だけさらに低くすることができ
る。このように、本実施例では、原子炉容器２１をコン
パクトにでき、内在するナトリウム量をも低減できる。
４８の高さが低くなる分だけさらに低くすることができ
る。このように、本実施例では、原子炉容器２１をコン
パクトにでき、内在するナトリウム量をも低減できる。
炉心燃料集合体の他の実施例を第８図に示す。
これは、集合体の下端部を示している。本実施例は、第
５図に示す炉心燃料集合体のオリフィス３７の代シＫ、
側面にラビリンス状の抵抗体を形成した中性子遮蔽体６
０を、ラッパ管３５の下端部に配置したものである。
５図に示す炉心燃料集合体のオリフィス３７の代シＫ、
側面にラビリンス状の抵抗体を形成した中性子遮蔽体６
０を、ラッパ管３５の下端部に配置したものである。
本発明は、ループ型高速増殖炉にも適用できる。
本発明によれば、原子炉容器の高さを低減できしかも緊
急時における制御棒の挿入性が向上する。
急時における制御棒の挿入性が向上する。
第１図は従来の高速増殖炉の炉心の斜視図、第２図は第
１図における燃料集合体支持部の詳細縦断面図、第３図
は本発明の好適な一実施例であるタンク型高速増殖炉の
縦断面図、第４図は第３図の炉心の横断面図、第５図は
第３図の炉心燃料集合体の支持状態を示す構造図、第６
図は第３図の実施例における制御棒案内管の支持状態を
示す構造図、第７図は第３図の実施例の炉心部の斜視図
、第８図は本発明に適用される炉心燃料集合体の他の実
施例の縦断面図である。 １・・・炉心、２人・・・炉心燃料集合体、２Ｂ・・・
ブランケット燃料集合体、３・・・上部支持板、４・・
・下部支持板、２１・・・原子炉容器、２７・・・制御
棒、・２９．４１・・・エントランスノズル、３２・・
・質通孔、３９・・・制御棒案内管、４７・・・中圧プ
レナム、４８・・・高圧プ第１０ 第２０ 箸３０ 乃 ４ ［Ｂ ＼ ｆ３ 萬 ５の １ の 乃 ８ 口 ５−１０
１図における燃料集合体支持部の詳細縦断面図、第３図
は本発明の好適な一実施例であるタンク型高速増殖炉の
縦断面図、第４図は第３図の炉心の横断面図、第５図は
第３図の炉心燃料集合体の支持状態を示す構造図、第６
図は第３図の実施例における制御棒案内管の支持状態を
示す構造図、第７図は第３図の実施例の炉心部の斜視図
、第８図は本発明に適用される炉心燃料集合体の他の実
施例の縦断面図である。 １・・・炉心、２人・・・炉心燃料集合体、２Ｂ・・・
ブランケット燃料集合体、３・・・上部支持板、４・・
・下部支持板、２１・・・原子炉容器、２７・・・制御
棒、・２９．４１・・・エントランスノズル、３２・・
・質通孔、３９・・・制御棒案内管、４７・・・中圧プ
レナム、４８・・・高圧プ第１０ 第２０ 箸３０ 乃 ４ ［Ｂ ＼ ｆ３ 萬 ５の １ の 乃 ８ 口 ５−１０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子炉容器と、前記原子炉容器内に設置されて複数
の燃料果合体及び複数の制御棒案内管とから構成された
炉心と、前記原子炉容器と前記炉心の間に配置されて前
記原子炉容器内を上部プレナムと下部プレナムに分離す
る仕切り部材と、前記炉心の下方に設置された高圧プレ
ナム及び前記高圧プレナムよｐ圧力が低くて前記上部プ
レナムよりは圧力が高い中圧プレナムと、前記高圧プレ
ナム内に冷却材を導入する手段とからなる高速増殖炉に
おいて、前記高圧プレナムを前記炉心の下方に配置＋＆
Ｌ、前記炉心と前記高圧プレナムとの間に前記中圧プレ
ナムを配置し、前記中圧プレナムよ、！７前記制御棒案
内管内に冷却材を導く通路を設けたことを特徴とする高
速増殖炉。 ２ 原子炉容器と、前記原子炉容器内に設置されて検数
の燃料集合体及び複数の制御棒案内管とから構成された
炉心と、前記原子炉容器と前記炉心の間に配置されて前
記原子炉容器内を」二部プレナムと下部プレナムに分離
する仕切９部材と、前記炉心の下方に設置された高圧プ
レナム及び前記高圧プレナムよシ圧力が低くて前記上部
プレナムよりは圧力が高い中圧プレナムと、前記高圧プ
レナム内に冷却拐を導入する手段゛とからなる高速増殖
炉において、前記高圧プレナムを前記炉心の下方に配置
し、前記炉心と前記高圧プレナムとの間に前記中圧プレ
ナムを配置し、前記中圧プレナムより前記制御棒案内管
内に冷却材を導く第１の通路を設け、＠記高圧プレナム
内の冷却材を前記燃料集合体の下端部に導く第２の通路
を設けたことを特徴とする高速増殖炉。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032425A JPS60177296A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 高速増殖炉 |
| US06/703,904 US4732729A (en) | 1984-02-24 | 1985-02-21 | Fast breeder reactor |
| DE8585101932T DE3564634D1 (en) | 1984-02-24 | 1985-02-22 | Fast breeder reactor |
| EP85101932A EP0157149B1 (en) | 1984-02-24 | 1985-02-22 | Fast breeder reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032425A JPS60177296A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 高速増殖炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177296A true JPS60177296A (ja) | 1985-09-11 |
| JPH0565835B2 JPH0565835B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=12358595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032425A Granted JPS60177296A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 高速増殖炉 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4732729A (ja) |
| EP (1) | EP0157149B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60177296A (ja) |
| DE (1) | DE3564634D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2622040B1 (fr) * | 1987-10-14 | 1992-08-14 | Novatome | Dispositif amovible de reglage du debit de fluide de refroidissement dans un assemblage d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides et procede de reglage et assemblage correspondants |
| JPH07119817B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1995-12-20 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 自律分散型高速増殖炉システム |
| US7515674B2 (en) * | 2006-10-18 | 2009-04-07 | Westinghouse Electric Co Llc | Tube-in-tube threaded dashpot end plug |
| EP3324415B1 (en) | 2015-07-13 | 2020-05-06 | Tsinghua University | Baffle structure for channel |
| CN104992731B (zh) * | 2015-07-13 | 2017-04-19 | 清华大学 | 兼具能动与非能动特点的高温气冷堆主氦风机挡板结构 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744155A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Canon Inc | Pressure-fixative microcapsule toner |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE598378A (ja) * | 1960-01-07 | 1900-01-01 | ||
| US3235465A (en) * | 1961-05-16 | 1966-02-15 | Atomic Power Dev Ass Inc | Fuel element hold-down arrangement for nuclear reactors |
| US3619367A (en) * | 1967-06-06 | 1971-11-09 | Commissariat Energie Atomique | Fuel assembly with solid end-fitting |
| US3736226A (en) * | 1970-11-06 | 1973-05-29 | Atomic Power Dev Ass Inc | Hold-down arrangement for nuclear reactor fuel subassemblies |
| FR2222731B1 (ja) * | 1973-03-22 | 1976-05-21 | Alsthom | |
| US3892625A (en) * | 1973-10-12 | 1975-07-01 | Us Energy | Radial blanket assembly orificing arrangement |
| FR2274995B1 (fr) * | 1974-06-12 | 1977-01-07 | Commissariat Energie Atomique | Chandelle support d'assemblage combustible pour sommier de reacteur nucleaire |
| JPS5354687A (en) * | 1976-10-28 | 1978-05-18 | Toshiba Corp | Nuclear reactor |
| FR2444320A1 (fr) * | 1978-12-14 | 1980-07-11 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de maintien et d'alimentation d'un assemblage dans un reacteur nucleaire |
| US4324614A (en) * | 1979-04-23 | 1982-04-13 | Electric Power Research Institute, Inc. | Flow distribution system for coolant in a nuclear reactor and method |
| US4367194A (en) * | 1980-09-22 | 1983-01-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Emergency core cooling system |
| JPH1099797A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Kubota Corp | 粒状体の検査装置 |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59032425A patent/JPS60177296A/ja active Granted
-
1985
- 1985-02-21 US US06/703,904 patent/US4732729A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-02-22 DE DE8585101932T patent/DE3564634D1/de not_active Expired
- 1985-02-22 EP EP85101932A patent/EP0157149B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744155A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Canon Inc | Pressure-fixative microcapsule toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3564634D1 (en) | 1988-09-29 |
| US4732729A (en) | 1988-03-22 |
| JPH0565835B2 (ja) | 1993-09-20 |
| EP0157149A1 (en) | 1985-10-09 |
| EP0157149B1 (en) | 1988-08-24 |
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