JPS60178385A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS60178385A JPS60178385A JP59035495A JP3549584A JPS60178385A JP S60178385 A JPS60178385 A JP S60178385A JP 59035495 A JP59035495 A JP 59035495A JP 3549584 A JP3549584 A JP 3549584A JP S60178385 A JPS60178385 A JP S60178385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mantle
- coolant
- fuel
- capture
- fuel assembly
- 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.)
- Granted
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Inert Electrodes (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、原子炉の冷却材に含まれる放射性腐食生成物
、を炉心部に捕獲滞留させておくことができるようにし
た燃料集合体に関する。
、を炉心部に捕獲滞留させておくことができるようにし
た燃料集合体に関する。
高速増殖炉においては、冷却材として、一般に液体す）
ＩＪウムで代表されるアルカリ土類金属が用いられて
いる。そして、このような液体金属冷却材は、原子炉容
器内の炉心で加熱された後、容器外をこ設けられた１次
冷却系へと導ひかれ、再び原子炉容器内へと戻され、循
環する。
ＩＪウムで代表されるアルカリ土類金属が用いられて
いる。そして、このような液体金属冷却材は、原子炉容
器内の炉心で加熱された後、容器外をこ設けられた１次
冷却系へと導ひかれ、再び原子炉容器内へと戻され、循
環する。
ところで、高速増殖炉の場合、核燃料要素の被覆管や炉
心構造物は、通常、ステンレス−で構成されるが、これ
等の構成材料が中性子の照射をうけると、上記構成材料
に含まわ、ている鉄、コバルト等が核反応を起し、マン
ガン７５４ 、コボル１−−６０．コバルトー５８等の
放射性核種が多量に生成される。この構成材料は冷却材
として用いられている前述のアルカリ土類金属により腐
食され冷却材中へ放出される。このとき前述の放射性核
種も冷却材中へ放出され、いわゆる放射性腐食生成物が
冷却材へ混入することになる。
心構造物は、通常、ステンレス−で構成されるが、これ
等の構成材料が中性子の照射をうけると、上記構成材料
に含まわ、ている鉄、コバルト等が核反応を起し、マン
ガン７５４ 、コボル１−−６０．コバルトー５８等の
放射性核種が多量に生成される。この構成材料は冷却材
として用いられている前述のアルカリ土類金属により腐
食され冷却材中へ放出される。このとき前述の放射性核
種も冷却材中へ放出され、いわゆる放射性腐食生成物が
冷却材へ混入することになる。
冷却材へ混入した放射性腐食生成物は冷却材の流れに従
って、１次冷却系へと運ばれ、中間熱交換器等の１次冷
却系機器配管の壁面等に沈着する。このように、１次冷
却系の壁面等に沈着した放射性腐食生成物の放射能はポ
ンプ、熱交換器、バルブ、流量計等の機器やこれ等の機
器に接続された配管の保守、補修等の作業に障害を与え
る。特に、マンガン−５４，−コバルト−６０，コバル
ト−５８等は生成量も多く、半減明も長いためにその影
響が太きい。
って、１次冷却系へと運ばれ、中間熱交換器等の１次冷
却系機器配管の壁面等に沈着する。このように、１次冷
却系の壁面等に沈着した放射性腐食生成物の放射能はポ
ンプ、熱交換器、バルブ、流量計等の機器やこれ等の機
器に接続された配管の保守、補修等の作業に障害を与え
る。特に、マンガン−５４，−コバルト−６０，コバル
ト−５８等は生成量も多く、半減明も長いためにその影
響が太きい。
そこで、このような不具合を解消するために、最近では
、ニッケルが高温の液体金属す） ＩＪウム中でマンガ
ン−５４，コバル１−−６０８の放射性植付を効率よく
捕獲する性菌を有していることを利用した放射性腐食生
成物捕獲装置を原子炉容器内に設置することが考えられ
ている。
、ニッケルが高温の液体金属す） ＩＪウム中でマンガ
ン−５４，コバル１−−６０８の放射性植付を効率よく
捕獲する性菌を有していることを利用した放射性腐食生
成物捕獲装置を原子炉容器内に設置することが考えられ
ている。
この放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心の冷却材出口に
対向させて、つまり炉心上方に前記ニラ１１ル等の捕獲
材を収容した要素を種数配置し、炉心から流出した冷却
材を上記捕獲材に直接接触させることによって、放射性
核種を捕獲するようをこしている。
対向させて、つまり炉心上方に前記ニラ１１ル等の捕獲
材を収容した要素を種数配置し、炉心から流出した冷却
材を上記捕獲材に直接接触させることによって、放射性
核種を捕獲するようをこしている。
しかしながら、このように炉心上方に捕獲装置を設ける
構成の従来の原子炉にあっては、炉心上方に捕獲装置の
設置空間を確保しておく必要がある。通常、放射性腐食
生成物を効率よく捕獲するためには、上記設置空間の高
さを約３０眞以上確保することが必要とされている。
構成の従来の原子炉にあっては、炉心上方に捕獲装置の
設置空間を確保しておく必要がある。通常、放射性腐食
生成物を効率よく捕獲するためには、上記設置空間の高
さを約３０眞以上確保することが必要とされている。
このため、このような原子炉にあっては、原子炉主容器
の大型化を招き、プラントの建設費を増大させてしまう
という問丸があった、そこで、かかる問題を解決するた
め、炉心を構成する燃料集合体の内部に上記の捕獲装置
を設置するようにしたものが提案されている。
の大型化を招き、プラントの建設費を増大させてしまう
という問丸があった、そこで、かかる問題を解決するた
め、炉心を構成する燃料集合体の内部に上記の捕獲装置
を設置するようにしたものが提案されている。
すなわち、燃料集合体は、一般に横断面形状が正六角形
の外套体の内部に複数の燃料棒を収容して構成される。
の外套体の内部に複数の燃料棒を収容して構成される。
したがって、外套体内部の上記燃料棒の上部空間に捕獲
装置を設置すれば余剰スペースの有効利用を図わ５、結
局、原子炉主容器の大型化を回避することができる。
装置を設置すれば余剰スペースの有効利用を図わ５、結
局、原子炉主容器の大型化を回避することができる。
ところが、このような燃料集合体を用いた原子炉では、
外套体内部から冷却材中へ放出された放射性腐食生成物
を捕獲することは可能であるものの、外套体外部が腐食
して冷却材中へ放出された放射性腐食生成物を捕獲する
ことができず、全体での捕獲効率が低下してしまうとい
う問題があった。
外套体内部から冷却材中へ放出された放射性腐食生成物
を捕獲することは可能であるものの、外套体外部が腐食
して冷却材中へ放出された放射性腐食生成物を捕獲する
ことができず、全体での捕獲効率が低下してしまうとい
う問題があった。
本発明は、このような事情ζこ基づきなされたものであ
り、その目的とするところは、原子炉主容器の大型化を
招くことなしに、放射性腐食生成物の捕獲効率の向上化
を図ることができ、もって原子炉プラントの建設費の低
減化に寄与できる燃料集合体を提供することにある。
り、その目的とするところは、原子炉主容器の大型化を
招くことなしに、放射性腐食生成物の捕獲効率の向上化
を図ることができ、もって原子炉プラントの建設費の低
減化に寄与できる燃料集合体を提供することにある。
本発明は、原子炉の炉心に植設されて内外面に沿う冷却
材の流路を形成する外套体と、この外套体の内部に収容
された複数の燃料要素とを備えた燃料集合体において、
前記外套体の内部および外周面にそれぞれ＠１および第
２の放射性核種捕獲体（以下、単に「捕獲体」と呼ぶ）
を設けたものとなっている。
材の流路を形成する外套体と、この外套体の内部に収容
された複数の燃料要素とを備えた燃料集合体において、
前記外套体の内部および外周面にそれぞれ＠１および第
２の放射性核種捕獲体（以下、単に「捕獲体」と呼ぶ）
を設けたものとなっている。
第１の捕獲体は、前記外套体内部で前記燃料要素より下
流域に設置されている。第２の捕獲体は、前記外套体の
外周面で下流域部分に周方向に司って突設された軸方向
に机びる複数の突条からなり、少なくともその表面がニ
ッケルで形成さイまたものとなっている。
流域に設置されている。第２の捕獲体は、前記外套体の
外周面で下流域部分に周方向に司って突設された軸方向
に机びる複数の突条からなり、少なくともその表面がニ
ッケルで形成さイまたものとなっている。
原子炉炉心には、通常、複数本の燃料集合体が互いに近
接された状態で植設される。冷却材は、これら燃料集合
体の内部を軸方向に通流する他、燃料集合体と燃料集合
体との間の間隙部をやはり軸方向に通流する。
接された状態で植設される。冷却材は、これら燃料集合
体の内部を軸方向に通流する他、燃料集合体と燃料集合
体との間の間隙部をやはり軸方向に通流する。
本発明によれば、燃料集合体の内部を通流する冷却材中
に混入した放射性腐食生成物は第１の捕獲体によって捕
獲される。一方、燃料集合体の外部を通流する冷却材中
に混入した放射性腐食生成物は、次のようｌこして第２
の捕獲体に捕獲される。
に混入した放射性腐食生成物は第１の捕獲体によって捕
獲される。一方、燃料集合体の外部を通流する冷却材中
に混入した放射性腐食生成物は、次のようｌこして第２
の捕獲体に捕獲される。
すなわち、燃料集合体同士で形成される冷却材の流路は
、燃料集合体の下流部に設けられた複数の突条の存在に
よってその断面積が狭小化される。このため、これら突
条の存在する部分では、冷却材の流速が増し、冷却材と
接触する面に形成されるいわゆる境界層が薄くなり、冷
却材中に混入した放射性核種の上記境界層内での拡散が
容易となる。また、この部分では、上記突条の存在によ
って、冷却材と接触する面の表面偵を大きくするこ、と
ができるので、境界層内を拡散した放射性核種がこの部
分の表面と接触する歇も多くなる。そして、この部分は
、少なくともその表面が活性の強いニッケルで形成され
ているので、放射性核種は、このニッケルによって効率
よく捕獲されることζこなる。
、燃料集合体の下流部に設けられた複数の突条の存在に
よってその断面積が狭小化される。このため、これら突
条の存在する部分では、冷却材の流速が増し、冷却材と
接触する面に形成されるいわゆる境界層が薄くなり、冷
却材中に混入した放射性核種の上記境界層内での拡散が
容易となる。また、この部分では、上記突条の存在によ
って、冷却材と接触する面の表面偵を大きくするこ、と
ができるので、境界層内を拡散した放射性核種がこの部
分の表面と接触する歇も多くなる。そして、この部分は
、少なくともその表面が活性の強いニッケルで形成され
ているので、放射性核種は、このニッケルによって効率
よく捕獲されることζこなる。
このように、本発明をこ係る燃料集合体によれば、燃料
集合体、原子炉主容器等を格別に大型化することなしに
放射性核種の捕獲を高効率で行うことができる。したが
って、原子炉プラントの建設費の低減化に寄与すること
ができる。
集合体、原子炉主容器等を格別に大型化することなしに
放射性核種の捕獲を高効率で行うことができる。したが
って、原子炉プラントの建設費の低減化に寄与すること
ができる。
以下、図面を参照し、本発明の一実施例につき説明する
。
。
第１圀は本実施例に係る燃料集合体Ａを示す図で、図中
又は外套体である。この外套体Ｊは、ラッパ管２とエン
トランスノズル３とで構成されている。ラッパ管２は、
横断面形状が正六角形の管からなり、その図中上部にハ
ンドリングヘッド４を形成したものとなっている。この
ラッパ管の外周面の所定位置には、燃料集合体Ａ同士間
の間隙を確保するためのたとえば半球状の複数のスペー
サ５が設けられている。エントランスノズル３は、図中
下方に回って段階的にその径が小さくなる有底筒状の管
からなり、そのＩＮ％ｌＩ壁部に冷却材導入用のオリフ
ィス孔６が複数穿設されている。
又は外套体である。この外套体Ｊは、ラッパ管２とエン
トランスノズル３とで構成されている。ラッパ管２は、
横断面形状が正六角形の管からなり、その図中上部にハ
ンドリングヘッド４を形成したものとなっている。この
ラッパ管の外周面の所定位置には、燃料集合体Ａ同士間
の間隙を確保するためのたとえば半球状の複数のスペー
サ５が設けられている。エントランスノズル３は、図中
下方に回って段階的にその径が小さくなる有底筒状の管
からなり、そのＩＮ％ｌＩ壁部に冷却材導入用のオリフ
ィス孔６が複数穿設されている。
外套体重の内部には、図示しない燃料要素支持機構に支
持されて、複数本の燃料要素７が収容されている。また
、外套体Ｊの内部で上記燃料要素７の上部には、例えば
ニッケルのメツシュ等で構成された第１の捕獲体８が配
置されている。
持されて、複数本の燃料要素７が収容されている。また
、外套体Ｊの内部で上記燃料要素７の上部には、例えば
ニッケルのメツシュ等で構成された第１の捕獲体８が配
置されている。
一方、ラッパ管２の図中上押外周面憂こは、第２の捕獲
体且が構成されている。この第２の捕獲体重は、ラッパ
管２の外局面に周方向に亘って板数突設された軸方向に
延びる突条１０と、この突条１０の表面および突条間に
露出したラッパ管２の外面に形成された図示しないニッ
ケルメッキ層とで構成されている。突条１０は、その高
さが前記スペーサ５の高さより数回程度低くなるように
、また、その横断面形状が矩形となるように形成されて
いる。
体且が構成されている。この第２の捕獲体重は、ラッパ
管２の外局面に周方向に亘って板数突設された軸方向に
延びる突条１０と、この突条１０の表面および突条間に
露出したラッパ管２の外面に形成された図示しないニッ
ケルメッキ層とで構成されている。突条１０は、その高
さが前記スペーサ５の高さより数回程度低くなるように
、また、その横断面形状が矩形となるように形成されて
いる。
しかして、このように構成された燃料集合体Ａを用いた
原子炉においては、次のようにして放射性核種の捕獲機
能を発揮する。
原子炉においては、次のようにして放射性核種の捕獲機
能を発揮する。
すなわち、第２図に示すように、燃料集合体Ａ内部の流
路Ｐを通流する冷却材は、第１図に示すオリフィス孔６
から外套体ノの内部に導入され、図中矢印の向きに移動
してＰ刺畏素７を冷却する。このとき、冷却材中に放出
された放射性核種は、流路の下流域に設けられた第１の
捕獲体８によって捕獲される。
路Ｐを通流する冷却材は、第１図に示すオリフィス孔６
から外套体ノの内部に導入され、図中矢印の向きに移動
してＰ刺畏素７を冷却する。このとき、冷却材中に放出
された放射性核種は、流路の下流域に設けられた第１の
捕獲体８によって捕獲される。
一方、燃料集合体Ａ内に流入しなかった冷却材は、核集
合体Ａが炉心内に多数植設された際に形成される間隙Ｑ
内に流入する。間＝ｉ Ｑを通流する冷却材中には、ラ
ッパ管２の外表図の腐食によりマンガン−５４，コバル
ト−６０，コバルト−５８等の放射性腐食生成物が混入
する。
合体Ａが炉心内に多数植設された際に形成される間隙Ｑ
内に流入する。間＝ｉ Ｑを通流する冷却材中には、ラ
ッパ管２の外表図の腐食によりマンガン−５４，コバル
ト−６０，コバルト−５８等の放射性腐食生成物が混入
する。
さらに、冷却材は、第１図中矢印の向きに移動し、第２
の捕獲体！と接触する。そして、この場合には、捕獲体
重の表面がニッケルメッキ層で覆われ、しかも、この部
分での流路断面積が小さく、かつ冷却材との接触面積が
大きいので、前述した如く、効率のよい捕獲機能を発揮
することになる。
の捕獲体！と接触する。そして、この場合には、捕獲体
重の表面がニッケルメッキ層で覆われ、しかも、この部
分での流路断面積が小さく、かつ冷却材との接触面積が
大きいので、前述した如く、効率のよい捕獲機能を発揮
することになる。
このように、本実施例によれば、燃料集合体Ａを格別に
大型化することな（効率のよい捕獲機能を発揮させるこ
とができるので、前述した効果を十分に奏することがで
きる。
大型化することな（効率のよい捕獲機能を発揮させるこ
とができるので、前述した効果を十分に奏することがで
きる。
なお、本発明は上記実施例に限足さイするものではない
。たとえば、上記実施例では第２の捕獲体２の全体にニ
ッケルメッキを施こすようにしたが、突条１０をニッケ
ルで形成するようをこしてもよい。また、突条１０の横
断面形状を賛形、半円形となるように形成してもよい。
。たとえば、上記実施例では第２の捕獲体２の全体にニ
ッケルメッキを施こすようにしたが、突条１０をニッケ
ルで形成するようをこしてもよい。また、突条１０の横
断面形状を賛形、半円形となるように形成してもよい。
第１図は本発明の一実施例に係る燃料集合体の構造を示
す斜視図、第２図は同燃料集合体を炉心に複数植設した
状態を説明するための平面図である。 １・・・外套体、２・・・ラッパ管、３・・・エントラ
ンスノズル、４・・・ハンドリンクヘット、５・・・ス
ペーサ、６・・・オリフィス孔、７・・・炉料輩素、８
・・・第１の捕獲体、旦・・・纂２の捕獲体、ｌＯ・・
・突条、Ａ・・・燃料集合体、Ｐ・・冷却材の流路、Ｑ
・・間隙。 出舶人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
す斜視図、第２図は同燃料集合体を炉心に複数植設した
状態を説明するための平面図である。 １・・・外套体、２・・・ラッパ管、３・・・エントラ
ンスノズル、４・・・ハンドリンクヘット、５・・・ス
ペーサ、６・・・オリフィス孔、７・・・炉料輩素、８
・・・第１の捕獲体、旦・・・纂２の捕獲体、ｌＯ・・
・突条、Ａ・・・燃料集合体、Ｐ・・冷却材の流路、Ｑ
・・間隙。 出舶人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
Claims (1)
- 原子炉の炉心に植設されて内外面に沿う冷却材の流路を
形成する外套体と、この外套体の内部に収容された複数
の燃料要素とを備えた燃料集合体において、前記外套体
の内部で前記燃料要素より下流域に設置された第１の放
射性核種捕獲体と、前記外套体の外周面で下流域部分に
周方向に畝って突設された軸方”向に延びる複数の突条
からなり少なくともその表面がニッケルで形成された第
２の放射性核種捕獲体とを具備してなることを特徴とす
る燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59035495A JPS60178385A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59035495A JPS60178385A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60178385A true JPS60178385A (ja) | 1985-09-12 |
| JPS6352352B2 JPS6352352B2 (ja) | 1988-10-18 |
Family
ID=12443327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59035495A Granted JPS60178385A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60178385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013120119A (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高速炉用燃料集合体構造及び高速炉内の燃料集合体配置構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0535649Y2 (ja) * | 1988-02-24 | 1993-09-09 |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP59035495A patent/JPS60178385A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013120119A (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高速炉用燃料集合体構造及び高速炉内の燃料集合体配置構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352352B2 (ja) | 1988-10-18 |
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