JPS60181689A - Nuclear reactor - Google Patents

Nuclear reactor

Info

Publication number
JPS60181689A
JPS60181689A JP59037539A JP3753984A JPS60181689A JP S60181689 A JPS60181689 A JP S60181689A JP 59037539 A JP59037539 A JP 59037539A JP 3753984 A JP3753984 A JP 3753984A JP S60181689 A JPS60181689 A JP S60181689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
nickel
capture
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
JP59037539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
公親 福島
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
Original Assignee
Toshiba Corp
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 filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59037539A priority Critical patent/JPS60181689A/en
Publication of JPS60181689A publication Critical patent/JPS60181689A/en
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

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、冷却材中の放射性核種を特定の場所に捕獲滞
留させておくことができるようにした原子炉に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a nuclear reactor that is capable of capturing and retaining radionuclides in a coolant at a specific location.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

高速増殖炉においては、冷却材として、一般に液体ナト
リウムで代表されるアルカリ性の液体金属が用いられて
いる。そして、このような液体金属冷却材は、原子炉容
器内に設置された炉心で加熱された後、容器外に設けら
れた中間熱交換器へと導かれ、再び原子炉容器内へと戻
され、循環する。
In fast breeder reactors, alkaline liquid metal, typically liquid sodium, is generally used as a coolant. After being heated in the reactor core installed inside the reactor vessel, such liquid metal coolant is guided to an intermediate heat exchanger installed outside the vessel, and then returned to the reactor vessel. , circulate.

ところで、高速増殖炉にあっては、通常核燃料棒の被覆
管や炉心構造物を耐腐食性に富んだステンレス鋼で構成
するようにしている。しかし、ステンレス鋼も液体ナト
リウムで腐食されることには変りない。被覆管や炉心構
造物の靭成材料は放射化されるので、上記のように、腐
食されると放射性の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上記冷却
材により主循環系へと運ばれ、上記主循環系の配管壁面
等に沈着する。このように、主循環系の壁面等に沈着し
た放射性核種の放射能Fi、ポンプ、熱交換器、パルプ
、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、補修作業に障害を与える。放射性核種のうチ、特ニ
マンガン−54、コパル)−6Q、:1バルトー58等
は生成量も多く、半減期も長いためにその影響が大きい
By the way, in fast breeder reactors, the cladding tubes and core structures of nuclear fuel rods are usually made of stainless steel, which has high corrosion resistance. However, stainless steel can still be corroded by liquid sodium. Since the toughened materials of the cladding and the core structure are radioactive, as mentioned above, when corroded, radioactive corrosion products will be mixed into the coolant. The radioactive corrosion products mixed into the coolant are carried by the coolant to the main circulation system and deposited on the pipe walls of the main circulation system. In this way, the radioactivity of radionuclides deposited on the walls of the main circulation system, etc., can interfere with maintenance and repair work of equipment such as pumps, heat exchangers, pulp, flow meters, etc., and the piping connected to these equipment. give. Radioactive nuclides such as Nimanganese-54, Copal)-6Q, and Barto-58 are produced in large amounts and have long half-lives, so their effects are large.

そこ、で、このような不具合を解消するために、最近で
は、炉容器内に、ニッケル等の放射性核種捕獲材を用い
た放射性腐食生成物捕獲装置を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、前記捕獲材を
収容した要素を複数配置し、炉心から流出した冷却材に
上記捕獲材を直接接触させることによって、放射性核種
を捕獲するようにしている。このような構成であれば、
冷却材が主循環系を繰シ返し循環することによって、捕
獲材に放射性核種が徐々に捕獲されることになる。
In order to solve this problem, it has recently been considered to install a radioactive corrosion product capture device using a radionuclide capture material such as nickel inside the reactor vessel. This radioactive corrosion product capture device has a plurality of elements containing the capture material arranged opposite to the coolant outlet of the reactor core, that is, above the core, and brings the capture material into direct contact with the coolant flowing out from the core. This allows radionuclides to be captured. With this kind of configuration,
As the coolant repeatedly circulates through the main circulation system, radionuclides are gradually captured by the capture material.

〔背景技術の問題点〕 ところが、このような原子炉にあっては、冷却材温度の
高い炉心上方部に捕獲装置を設置するようにしているた
め、捕獲材であるニッケル等の腐食を生じ易い。このた
め、腐食されたニッケルが捕獲装置から離脱すると放射
性核種も離脱し、1次冷却系配管や1次冷却系機器表面
に沈着することがあった。゛ また、腐食によって冷却材中に移行した捕獲材であるニ
ッケルが1次冷却系の配管や機器表面に付着すると、こ
のニッケルが放射性核種を捕獲してしまうので、捕獲装
置での捕獲効率を低下させ、上記配管や機器表面におけ
る沈着量を増加させるという問題がおった。
[Problems with the background technology] However, in such nuclear reactors, the capture device is installed in the upper part of the core where the coolant temperature is high, so the capture material, such as nickel, is likely to corrode. . For this reason, when the corroded nickel detaches from the capture device, the radionuclides also detach and sometimes deposit on the primary cooling system piping or the surface of the primary cooling system equipment.゛In addition, if nickel, which is a capture material that has migrated into the coolant due to corrosion, adheres to the piping or equipment surfaces of the primary cooling system, this nickel will capture radionuclides, reducing the capture efficiency of the capture device. There was a problem in that the amount of deposition on the piping and equipment surfaces was increased.

さらには、このように炉心上方に捕獲装置を設置した場
合には、炉心材料の腐食により冷却材中に移行した非放
射性の核種も、上記の捕獲装置表面に付着するので、こ
れによっても捕獲効率の低下を招くという問題があった
Furthermore, when a capture device is installed above the core, non-radioactive nuclides that migrate into the coolant due to corrosion of the core material also adhere to the surface of the capture device, which also reduces capture efficiency. There was a problem in that it caused a decrease in

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであシ、その
目的とするところは、放射性核種捕獲材段の腐食および
同手段への非放射性核種の付着を防止することにより、
長期に亘って放射性核種捕獲手段における高い捕獲効率
を維持させることができ、メインテナンスの容易化にを
与し得る原子炉を提供することにある。
The present invention was made in view of such problems, and its purpose is to prevent the corrosion of the radionuclide capture material stage and the adhesion of non-radioactive nuclides to the same.
It is an object of the present invention to provide a nuclear reactor that can maintain high capture efficiency in radionuclide capture means over a long period of time and facilitate maintenance.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の骨子は、冷却材の主循環経路における低温側に
放射性核種捕獲手段(以下、「捕獲手段」という)を配
置することにある。
The gist of the present invention is to arrange radionuclide capture means (hereinafter referred to as "capture means") on the low temperature side of the main circulation path of the coolant.

すなわち本発明は、炉心と中間熱父換梅との間を循環す
る冷却材の主循環経路における上記炉心の上流部に捕獲
手段を設けたことを特徴としている。
That is, the present invention is characterized in that a capture means is provided in the upstream portion of the reactor core in the main circulation path of the coolant circulating between the reactor core and the intermediate heat exchanger.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前述したように、冷却材に移行した放射性核種は、冷却
材を主循環系に繰り返し循環させることによって捕獲手
段に徐々に捕獲される。この場合、捕獲手段に捕獲され
る放射性核種の量は、1次冷却系の配管や機器類に付着
する量よりも遥かに多い。したがって、捕獲手段は玉循
環、系のどの位置に配置しても、本来的にその捕獲効率
は変わらないということができる。
As mentioned above, radionuclides transferred to the coolant are gradually captured by the capture means by repeatedly circulating the coolant through the main circulation system. In this case, the amount of radionuclides captured by the capture means is far greater than the amount attached to the piping and equipment of the primary cooling system. Therefore, it can be said that the trapping efficiency essentially remains the same no matter where the trapping means is placed in the ball circulation system.

そこで、本発明では捕獲手段を冷却材の主循環経路にお
ける炉心の上流部、つまシ低温側に配置するようにした
ので、捕獲手段を構成する物質が腐食するようなことが
ない。このため、上記物質が配管等に付着して、配管等
における放射性核種の沈着量を増大させることもない。
Therefore, in the present invention, the capture means is arranged in the upstream part of the core in the main circulation path of the coolant, on the low temperature side of the core, so that the material constituting the capture means does not corrode. Therefore, the above-mentioned substances will not adhere to the pipes or the like and will not increase the amount of radionuclides deposited on the pipes or the like.

また、炉心材料の腐食によって冷却材中に放出される非
放射性核種は、マンガン−54′4j−の放射性核種と
は異なシ、捕獲手段に到達する前に配管部のコールドレ
グ等に沈着する。このため、非放射性核種が捕獲手段に
付着することがなく、これによる捕獲効率の低下もない
Furthermore, non-radioactive nuclides released into the coolant due to corrosion of the core material, which are different from the manganese-54'4j- radioactive nuclides, are deposited on the cold legs of piping before reaching the capture means. Therefore, the non-radioactive nuclide does not adhere to the capture means, and the capture efficiency does not decrease due to this.

したがって、本発明によれば、長期に亘り、捕獲手段に
おける高い捕獲効率を維持するととができ、結局、メイ
ンテナンスの容易化に寄与することができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to maintain high trapping efficiency in the trapping means over a long period of time, which ultimately contributes to easier maintenance.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の詳細を図示のr施例に基づき説明する。 Hereinafter, details of the present invention will be explained based on an illustrated embodiment.

第1図は、本実施例に係る高速増殖炉を模式的に示す図
であシ、図中1は原子炉主容器である。この原子炉主容
器1の内部には、炉心2が収容されている。炉心2の図
甲下方、つまり原子炉主8器1の底面側には放射性核種
の捕獲装置3が配置されている。捕獲装置3は例えばニ
ッケルからなるメツシュ等で構成されている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a fast breeder reactor according to this embodiment, and numeral 1 in the figure is a reactor main vessel. A reactor core 2 is housed inside the reactor main vessel 1 . A radionuclide capture device 3 is arranged below the bottom of the reactor core 2, that is, on the bottom side of the reactor main 8 vessel 1. The capture device 3 is made of, for example, a mesh made of nickel.

炉心2はrjA孕炉主炉主容器1部に収容された液体ナ
トリウムPによって冷却されている。原子炉主容器1の
側面および底面には、それぞれ1次冷却系配背4,5の
一端側が接続されている。
The reactor core 2 is cooled by liquid sodium P contained in a first part of the main vessel of the rjA reactor. One end sides of primary cooling system backs 4 and 5 are connected to the side and bottom surfaces of the reactor main vessel 1, respectively.

これら1次冷却系配管4.5の谷他端す1jは、中間熱
交換器6を介して接続されている。なお、図中7は液体
す) IJウムPを循環させるだめのポンプである。
The other end 1j of the primary cooling system piping 4.5 is connected via an intermediate heat exchanger 6. In addition, 7 in the figure is a pump for circulating the liquid (IJumP).

このように構成された本実施例に係る高速増殖炉におい
て、ポングアを稼動すると、液体ナトリウムPは図中矢
印に示すように、原子炉主容器1内部〜配管4〜中間熱
又換器6〜配管5(ポンプ7)〜原子炉主容器1内部か
らなる主循環経路を循環する。この循環によって、捕獲
装置3は、炉心2から液体ナトリウム中に移行した放射
性核種の相当量を捕獲する。
In the fast breeder reactor according to this embodiment configured as described above, when the pongua is operated, the liquid sodium P flows from the inside of the reactor main vessel 1 to the piping 4 to the intermediate heat exchanger 6 to It circulates through the main circulation path consisting of the pipe 5 (pump 7) and the inside of the reactor main vessel 1. Through this circulation, the capture device 3 captures a considerable amount of radionuclides transferred from the reactor core 2 into the liquid sodium.

そして、この場合においては、液体ナトリウム温度の低
い中間熱交換器6下流側、つまり、炉心2の下方に捕獲
装置3を配置するようにしているので、腐食の度合が少
ない。また、炉心2の上部から離脱した非放射性核種の
移動経路において、捕獲装置3は最も遠方に配置される
ことになるので、非放射性核種が捕獲装置3に付着する
確率は非常に歩ない。
In this case, since the capture device 3 is disposed downstream of the intermediate heat exchanger 6 where the liquid sodium temperature is low, that is, below the core 2, the degree of corrosion is low. Furthermore, since the capture device 3 is placed farthest in the movement path of the non-radioactive nuclides that have left the upper part of the reactor core 2, the probability that the non-radioactive nuclides will adhere to the capture device 3 is very low.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、捕獲装置3を第2図および第3図に示すように
、炉心2を構成する核燃料棒去」の表面に形成されたニ
ッケルメッキ層12で構成するようにして′もよい。、 すなわち、核燃料棒11は、薄肉のステンレス鋼で形成
された被覆管13と、この被覆管13の下部開口を閉塞
する下部端栓14と、上部開口を開基する図示しない上
部端栓と、被徳管13内に収容された燃料ペレット15
と、この燃料ペレット15と下部端栓14との間に板体
16を介して挿着され、上記下部端栓14と燃料ペレッ
ト15との間にガスゾレナム17を形成するスプリング
18とで構成されている。
For example, the capture device 3 may be constructed of a nickel plating layer 12 formed on the surface of the nuclear fuel rods constituting the reactor core 2, as shown in FIGS. 2 and 3. That is, the nuclear fuel rod 11 includes a cladding tube 13 made of thin stainless steel, a lower end plug 14 that closes the lower opening of the cladding tube 13, an upper end plug (not shown) that opens the upper opening, and the cladding tube 13. Fuel pellets 15 housed in the virtue pipe 13
and a spring 18 inserted between the fuel pellet 15 and the lower end plug 14 via a plate 16 to form a gas solenum 17 between the lower end plug 14 and the fuel pellet 15. There is.

そして、被覆管13の図中下部外周面には、ニッケルメ
ッキ層12が形成されている。
A nickel plating layer 12 is formed on the lower outer peripheral surface of the cladding tube 13 in the figure.

このような構成であっても、放射性核種は活性の強いニ
ッケルメッキ層12の内部へ拡散により浸透するので、
高い捕獲機能を発揮する。
Even with such a configuration, radionuclides penetrate into the highly active nickel plating layer 12 by diffusion.
Demonstrates high capture ability.

そして、この場合には、炉心に装荷される核燃料棒の本
数が1集合体当り数十率から数百本というように多数で
あるため、その捕獲面積は極めて大きなものとなυ、捕
・獲性能は非常に良好燃料棒自体の外形寸法や冷却材の
流路等を従来と同様に確保することができ、しかも原子
炉全体の大型化や高価格化を招くようなこともない。
In this case, since the number of nuclear fuel rods loaded into the reactor core is large, ranging from tens to hundreds per assembly, the capture area is extremely large, and the capture/capture performance is is very good.The external dimensions of the fuel rods themselves, the flow paths for the coolant, etc. can be maintained in the same way as in the past, and the reactor as a whole does not become larger or more expensive.

なお、以上の実施例ではニッケルおよびニッケルメッキ
によυ捕獲手段を構成する例を示゛したが、ニッケル合
金、ニッケルメッキをしたステンレス鋼、ニッケルメッ
キをしたニッケル合金等の金属を用いるようにしてもよ
い。また、メッキを施すのは核燃料棒でなくても炉心構
造物であってもよい。また、捕獲手段は、特に原子炉主
容器1の内部に配置せずとも、中間熱交換器6の下流側
から炉心2に至る経路中であれば、原子炉主容器1の外
部に配置するようにしてもよい。
In the above embodiments, the υ capture means was constructed using nickel and nickel plating, but metals such as nickel alloys, nickel-plated stainless steel, and nickel-plated nickel alloys may also be used. Good too. Moreover, what is plated may not be the nuclear fuel rod but also the reactor core structure. In addition, the capture means does not have to be specifically placed inside the reactor main vessel 1, but may be placed outside the reactor main vessel 1 if it is on the route from the downstream side of the intermediate heat exchanger 6 to the reactor core 2. You can also do this.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る原子炉の構成を示す模
式図、第2図は本発明の他の実施例に係る原子炉におけ
る核燃料棒の−tf15構成を示す断面図、第3図は第
2図におけるAの部分を什+1イ箒−+新而Mでム入− 1・・・原子炉主容器、2・・・炉心、3・・・捕獲装
置、4,5・・・1次冷却系配管、6・・・中間熱交換
器、7・・・ポンプ、U・・・核燃料棒、12・・・ニ
ッケルメッキ層、13・・・被櫟管、14・・・下部端
栓、15・・・燃料ベレット、16・・・板体、17・
・・ガスブレナム、18・・・スプリング、P・・・液
体ナトリウム。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a nuclear reactor according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the -tf15 configuration of nuclear fuel rods in a nuclear reactor according to another embodiment of the present invention, In the diagram, the part A in Figure 2 is entered with 1 + 1 broom + new M - 1...Reactor main vessel, 2...Reactor core, 3...Capture device, 4, 5...・Primary cooling system piping, 6...Intermediate heat exchanger, 7...Pump, U...Nuclear fuel rod, 12...Nickel plating layer, 13...Willed pipe, 14...Lower part End plug, 15...Fuel pellet, 16...Plate body, 17.
...Gas Blenheim, 18...Spring, P...Liquid Sodium. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)炉心と中間熱交換器との間を循環する冷却材の主
循環経路における上記炉心の上流部に放射性核種捕獲手
段を設けたことを特徴とする原子炉。
(1) A nuclear reactor characterized in that a radionuclide capturing means is provided at an upstream portion of the reactor core in a main circulation path of coolant circulating between the reactor core and an intermediate heat exchanger.
(2) 前記放射性核種捕獲手段は、ニッケル、ニッケ
ル合金、ニッケルメッキされたステンレス鋼およびニッ
ケルメッキされたニッケル合金のうち少なくとも一種か
ら形成されたものであることを特徴とする特許り青水の
範囲第1項記載の原子炉。
(2) The patented blue water range item characterized in that the radionuclide capture means is made of at least one of nickel, nickel alloy, nickel-plated stainless steel, and nickel-plated nickel alloy. The nuclear reactor described in item 1.
(3)前記放射性核種捕獲手段は、前記炉心を構成する
核燃料棒の前記主循環経路上流側部分に形成されたニッ
ケルメッキ層からなるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の原子炉。
(3) The radionuclide capture means is comprised of a nickel plating layer formed on the upstream portion of the main circulation path of the nuclear fuel rods constituting the reactor core. nuclear reactor.
JP59037539A 1984-02-29 1984-02-29 Nuclear reactor Pending JPS60181689A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59037539A JPS60181689A (en) 1984-02-29 1984-02-29 Nuclear reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59037539A JPS60181689A (en) 1984-02-29 1984-02-29 Nuclear reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60181689A true JPS60181689A (en) 1985-09-17

Family

ID=12500328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59037539A Pending JPS60181689A (en) 1984-02-29 1984-02-29 Nuclear reactor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60181689A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5923285A (en) * 1982-07-29 1984-02-06 株式会社日立製作所 Nuclear fuel element for fbr

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5923285A (en) * 1982-07-29 1984-02-06 株式会社日立製作所 Nuclear fuel element for fbr

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60181689A (en) Nuclear reactor
JPS59160794A (en) Nuclear fuel rod
JPS60179687A (en) Fuel aggregate
JPS58160887A (en) Nuclear fuel element
JPS60178385A (en) Fuel aggregate
JPH0421834B2 (en)
JPS60168079A (en) Nuclear fuel rod
JPS60117179A (en) Nuclear fuel element
JPS6139639B2 (en)
JPS58219496A (en) Radioactive corrosion product capturing device
JPS59178398A (en) Radioactive corrosion product catching device
JPS6064295A (en) Fuel aggregate
JPS5954994A (en) Radioactive corrosion product capturing device
JPS60168080A (en) Fuel aggregate
JPS6064294A (en) Fuel aggregate
JPS5954995A (en) Radioactive corrosion product capturing device
Huebotter Study of Fast Reactor Meltdown Accidents Using Simulant Materials
JPS59120986A (en) Nuclear fuel element
Olson Impact of radionuclides on maintenance of Experimental Breeder Reactor II
JPS58219495A (en) Radioactive corrosion product capturing device
JPS58160895A (en) Device for capturing radioactive corrosion product
Bucknor et al. Toward a Mechanistic Source Term in Advanced Reactors: A Review of Past US SFR Incidents, Experiments, and Analyses
JPS60195488A (en) Nuclear fuel rod
JPS6064292A (en) Nuclear fuel aggregate
Tomlinson The basis of activity transport