JPS6038677B2 - モジユ−ル式核燃料集合体ラツク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、核燃料に関するものであり、特には核燃料集
合体の保管乃至貯蔵の為のラックに関するものである。

工業用の核分裂反応炉用の燃料は代表的に、燃料棒と呼
ばれる管内に収蔵される濃縮二酸化ウランベレットの集
積体として構成されている。燃料集合体は、スベーサ格
子並びに上方及び下方端取付真によって方形配列をなし
て保持される約２００〜３００本の燃料榛を含んでいる
。通常、核燃料集合体は、原子炉スチームサィクルにお
いて使用されない時、原子炉現場或いは別の地点におい
て水のプール中に保管される、燃料集合体は、それらが
原子炉内でエネルギーを発生するのに使用される前及び
後いずれも保管される。

代表的に、核燃料集合体は、原子炉現場におけるプール
水面下に、核分裂連鎖反応の持続を阻止するに充分の距
離互いに隔離して、或る種のラック構造体に保管される
、ラックの一つの型式のものは、燃料集合体を垂直姿勢
において上下で支持する一対の水平枠を使用する。

別のものにおいては、燃料集合体は容器（ｃａｎ）内に
挿入ごれる。容器の上下端は或る形態の水平枠によって
支持される。これら型式の構造体は相当の可視性を有し
、地震や他の衝撃に構造体を応答せしめ、保管された燃
料集合体に対する損傷の危険従ってそこからの放射性物
質の漏洩の恐れを呈する点で好ましくない。核燃料処理
設備が無い為に、多くの発電所や燃料集合体製造業者で
は貯蔵プール中に保管される燃料集合体の数は増加の一
途をたどらせろをえなかつた。

貯蔵プールの容量を増大する為のもっとも一般的方法は
、間隔をなるだけ狭くして燃料集合体を配列保管するこ
とである。核分裂連鎖反応の継続は、近接された配列体
においても、保管された燃料集合体間に中性子吸収物質
を介在せしめることにより阻止される。現在の近接型燃
料集合体ラック設計は費用のかかる作製技術と構造用材
料の非効率的使用を必要とする。本発明は、核燃料集合
体貯蔵セルを形成するよう４つの同等の板を新規な配列
で継合して成る核燃料集合体貯蔵ラックの概念を提供す
る。

これら基本単位としての貯蔵セルが多数個一つの配列体
として継合されて、個々のプラント使途や要求に依存し
て可変配列寸法のモジュール式ラック構造体を形成する
。貯蔵セルはステンレス鋼板から作製され、これらはマ
ンドレル上でセル内面において所要の寸法制御と直角の
隅角を実施するよう組立てられるうる。

板は外部から作業を容易に為しうるフランジ域をリベッ
ト打ち或いは溶接することにより互いに継合される、板
は同等であるから、部村の標準化を行いうる利点が存在
する。材料の調達へ加工及び作製はすべて簡略化される
。板の形状及びセルの配列の組合せによって隣りあうセ
ル壁間に空洞が創生され、ここに中性子吸収用物質が容
易に置かれうる。

セル同志は互いに接合されて、構造体の固有振動周期が
充分にに高くされ以つて大きな振動応答を回避する剛性
の配列体を形成する。

発生する震動負荷は、外側骨組枠を通してでなくセルか
らセルへと伝播され、必要とされる構造鋼量を減ずる。
ラック構造体は自立形として設計されうる。即ちラック
とプール壁との間に支持材は不要であり、これにより構
造鋼筋連材が排除される。本発明の目的は、核燃料集合
体貯蔵ラックを提供することである。本発明の目的は、
単一種の標準化構造部村を使用し、以つてユニット作製
数を減じまた加工費用を減少ならしめるような貯蔵ラッ
クにある。

本発明の別の目的は、上述した利益を与えると共に作製
が簡易であり、それにより溶接乃至リベット接合部を減
じて寸法管理を簡易化しそして検査を軽減する貯蔵ラッ
クにある。本発明の別の目的は、上記利点を与えると共
に、モジュール構造となしえ従っていかなる貯蔵プール
形態やプラント構成にも容易に豚応されうる貯蔵ラック
の提供にある。

本発明の他の目的や利点は以下の好ましい具体例につい
ての説明から容易に明らかとなろう。

要約すると、本発明は、燃料集合体貯蔵セルを形成する
よう複数の同等の板を互いに接合して成る核燃料集合体
貯蔵ラックと関係し、これらセルは一つの配列体として
集合されそして相互係合されて貯蔵ラックを形成する。
ここで、第１図を参照すると、基本単位としての核燃料
集合体セル１ １の端部が示されている。

セル１１は４枚の同等のステンレス鋼板２０，３０，４
０及び５０から組立てられる。板２０，３０，４０及び
５０の各々は、細長い矩形状の壁２１，３１，４１及び
５１とそこから垂直に突出する左タブ２２，３２，４２
及び５２並びに右タブ２４，３４，４４及び５４とをそ
れぞれ具備している。ここで、左及び右はセル内部に向
っての方向とする。板２８，３０，４０及び５川ま第１
図に示されるように相互に接合されて、核燃料集合体（
図示なし）を保管する為の保管区画室１２を画成するセ
ル１１を形成する。

各板２０，３０，４０及び５０の前面はセル１１の内部
に向いていることを銘記されたい。セル１１を絹立てる
為に、先ず、板３０は、板２０‘こ長手方向に平行に且
つ９００時計方向に廻して位置づけられる。夕ブ３４が
壁２１の前面にその一側緑においてＩＪペット、スポッ
ト溶接或いは他の適当な手段により付設される。次いで
、板４０が板３川こ長手方向に平行ではあるがやはり９
００廻した状態で位置づけられる。タブ４４が壁３１の
前面にその一側縁においてリベット、スポット溶接等に
より付設される。次に、板５０が先と同様に位置づけら
れ、そのタブ５４がやはり壁４１の前面にその一側緑に
おいて接合される。最後に、タブ２４が壁５１の前面に
その他側緑において先さと同様に付設される。

板２０，３０，４０及び５０は、セル１１の内面に所定
の寸及び直角の隅角を与えるようマンドレル等上で作製
されうる。

ここで第２図を参照すると、同等のセル１１ａ，１１ｂ
，１１ｃ及び１１ｄを配列して成る核燃料集合体貯蔵ラ
ック１０が示されている。

他のセルの一部も番号は附していないが示され、これら
も同等である。セルは長手方向に互いに平行に配列され
そして第２図に示されるように方形状配列とされるのが
一般である。セル１１Ｂの左夕ブ５２はセル１１Ａの板
４１の背面にその左側縁に沿って接合される。

セル１１ａの板３０の左タブはセル１１Ｂの板２０の背
面にその左側緑に沿って接合される。板２０，３０，４
０及び５０を上述したように接合しそして隣りあうセル
を上述したように継合することにより、セル１１Ａの板
４０とセル１１Ｂの板２０との間に空洞１６が形成され
る。中性子吸収用物質１４、代表的に棚素化合物が空洞
１６内に置かれ、それによりセル１１Ａ及び１１Ｂ内に
保管される核燃料集合体間に介在することによって中性
子を吸収しそして核分裂反応の持続が生じるのを防止す
る。上期説明から、セル１１Ｃ及び１１Ｄが同機に組立
てられそしてセル１１Ａ及び１１Ｂに接合され更に任意
の数のセルが同様に接合されて、最終的に任意寸法或い
は形態の配列体として構成されて、貯蔵ラック１０を完
成することが明らかであろう。

ラック１０の組立に際して、空洞１６が各セル対間に存
在する。

区画室１２と空洞１６との寸法は同等の板２０，３０，
４０及び５０の寸法並びにその壁及びタプの寸法に依存
する。燃料集合体のラック内への袋入中スべ−サ格子の
引掛りを防止する為の適当な進入案内構造体（図示なし
）が設けられうる。

追加的に、燃料集合体の重量を支えまたそれらを貯蔵プ
ール床から離間して維持する為の適当な取付具（図示な
し）が設けられうる。これら特徴は当業者にとって自明
の事項であり、本発明自体には付随的なものであるから
、ここでは説明を省略する。以上の説明においてステン
レス鋼が板材として使用されるものとしたが、これに限
定されるものでなく、任意の適当な材料が使用されうる
。

本発明の精神内で多くの改変を施しうろことを銘記され
たい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい具体例の核燃料集合体貯蔵
セルの端部の斜視図である。 第２図は、本発明の好ましい具体例に従う核燃料集合体
貯蔵ラックの一部の平面図である。１０：ラツク、１１
，１１Ａ，１ＩＢ，１１Ｃ，１１Ｄ：セル、２０，３０
，４０，５０：板、２１，３１，４１，５１：壁、２２
，３２，４２，５２：２４，３４，４４，５４：夕ブ、
１２：区画室、１６：空洞、１４：中性子吸収物質。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両縁に沿つて両方向へ起立した低いタブを有する４
   枚の平板を相互接合して区画室を内部に形成した複数の
   セルを、隣り合つたセル間に前記区画室よりも小断面積
   の空洞ができるように行列状に配列して相互接合して成
   る核燃料集合体ラツク。 ２ タブは区画室から外向きであり、各タブは隣りの平
   板の縁部のタブのない面に接合されている前記第１項記
   載の核燃料集合体ラツク。