JPS6064294A - Fuel aggregate - Google Patents

Fuel aggregate

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JPS6064294A
JPS6064294A JP58172187A JP17218783A JPS6064294A JP S6064294 A JPS6064294 A JP S6064294A JP 58172187 A JP58172187 A JP 58172187A JP 17218783 A JP17218783 A JP 17218783A JP S6064294 A JPS6064294 A JP S6064294A
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JP
Japan
Prior art keywords
fuel assembly
fuel
radioactive corrosion
coolant
nickel
Prior art date
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Pending
Application number
JP58172187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
原 世悦
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.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58172187A priority Critical patent/JPS6064294A/en
Publication of JPS6064294A publication Critical patent/JPS6064294A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • 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。
(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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、高速増殖炉の冷却材として用いられる液体金
属に含まれてい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lと関す
る。
[Detailed description of the invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention is capable of capturing and retaining radioactive corrosion products contained in liquid metal used as a coolant in a fast breeder reactor in a reactor core. The present invention relates to a fuel assembly l having the following structure.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

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、このような静体金属冷却材は、原子炉容器
内に設置された炉心で加熱された後、原子炉容器外に設
けられた1次冷却系へと導かれ、再び原子炉容器内へと
戻され、循環する。
In fast breeder reactors, an alkaline liquid metal represented by liquid sodium is generally used as a coolant. After being heated in the reactor core installed inside the reactor vessel, such static metal coolant is guided to the primary cooling system installed outside the reactor vessel, and then returned to the inside of the reactor vessel. is returned and circulated.

ところで、高速増殖炉の場合、燃料要素の被夏管や上記
燃料要素群の外側拘束等の機能を持つラッパ管、および
炉心構造物は、通常、ステンレス鋼で構成されるが、こ
れらの構成拐料が中性子の照射をうけると、上記構成拐
料に含まれている鉄。
By the way, in the case of a fast breeder reactor, the fuel element summer tube, the wrapper tube that functions as an outer restraint for the fuel element group, and the core structure are usually made of stainless steel, but these components are different from each other. When the material is irradiated with neutrons, the iron contained in the constituent material is removed.

コバルト等が核反応を起し、マンガン−54,コバルト
−60,コバルト−58等の放射性核種が多量に生成さ
れる。この構成側斜は6却Iとじ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。
Cobalt and the like cause a nuclear reaction, and a large amount of radionuclides such as manganese-54, cobalt-60, and cobalt-58 are produced. The side slopes of this configuration are corroded by the aforementioned alkaline earth metals used in the design and are released into the coolant. At this time, the aforementioned radionuclides are also released into the coolant,
So-called radioactive corrosion products will be mixed into the coolant.

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。
The radioactive corrosion products mixed into the coolant are carried to the primary cooling system according to the flow of the coolant, and are deposited on the walls of the piping of primary cooling system equipment such as intermediate heat exchangers.

このように1仄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、パルプ、泥縫計等の
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1
−−6o、コバルトー58等は生成層も多く半減期も長
いためその影響が大きい。
In this way, the radioactivity of radioactive corrosion products deposited on the walls of the cooling system can be used for maintenance, repair, etc. of equipment such as pumps, heat exchangers, pulp, mud gauges, and piping connected to these equipment. impede the work of・Especially manganese-54, Kobal 1
--6o, cobalt-58, etc. have a large number of formation layers and a long half-life, 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
、原子炉容器内にニッケル等の放射性核種捕獲材を用い
た放射性ル6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J吻捕獲装置は、炉心の
冷却材出口に対向させて、つまり炉心上部に、捕獲材を
収納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、放射性腐食
生成物を捕獲するようにしている。
Therefore, in order to eliminate such problems, recently it has been considered to install a radionuclide capture device using a radionuclide capture material such as nickel inside the reactor vessel. This radioactive corrosion generation J snout capture device has a plurality of elements containing capture material arranged opposite to the coolant outlet of the reactor core, that is, at the top of the core, and brings the capture material into direct contact with the coolant flowing out from the core. This allows radioactive corrosion products to be captured.

前述のような従来の捕獲装置によっては、設置する場合
に炉心の上方に空間が必要となる。その空間は、効率よ
く放射性腐食生成物を捕獲するには、約30cmといわ
れている。したがって、上記捕獲装置を設置するには、
原子炉容器を大型化しなければならない。その結果、原
子炉建屋も大型化する必要があり、結局原子炉プラント
の建設費が増大化する問題がある。
Some conventional capture devices, such as those described above, require space above the core when installed. The space is said to be approximately 30 cm in order to efficiently capture radioactive corrosion products. Therefore, in order to install the above capture device,
The reactor vessel must be made larger. As a result, the reactor building also needs to be larger, resulting in the problem of increased construction costs for the reactor plant.

また上記のような問題を避けるために、燃料集合体内の
燃料棒上部に捕獲装置を設置することが考えられている
。しかし、この場合には燃料集合体のラッパ管外周面が
腐食して冷却材中に放出された放射性腐食生成物の捕獲
ができないという問題がある。
Furthermore, in order to avoid the above-mentioned problems, it has been considered to install a capture device above the fuel rods in the fuel assembly. However, in this case, there is a problem in that the outer circumferential surface of the trumpet tube of the fuel assembly corrodes, making it impossible to capture radioactive corrosion products released into the coolant.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは燃料集合体外周面に、この燃料集
合体の大型化を招くことなしlこ放射性腐食生成物の捕
獲作用を行わせることができ、もって原子炉容器の大ム
ツ化を防ぎ原子炉プラントの建設費の減少化に寄与でき
る燃料集合体を提供することlこある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a trapping effect for radioactive corrosion products on the outer circumferential surface of a fuel assembly without increasing the size of the fuel assembly. It is an object of the present invention to provide a fuel assembly that can prevent the reactor vessel from becoming too large and contribute to reducing the construction cost of a nuclear reactor plant.

〔発明の4我要〕 本発明は、ハンドリングヘッド、ラッパ管、エントラン
スノズル、燃料要素および燃料要素支持威(1?から成
る燃料集合体の)1ノドリンクヘッド外周面に、ニッケ
ル、ニッケル合金1表面にニッケルメッキが施さイ1.
たステンレス鋼または表面にニッケルメッキハ孔だニッ
ケル合金製のワイヤにより形成される放射性1i”i食
生成物捕獲装置を設けた燃料集合体である。
[4th Summary of the Invention] The present invention provides a fuel assembly consisting of a handling head, a trumpet pipe, an entrance nozzle, a fuel element, and a fuel element support assembly (1?). Nickel plating is applied to the surface.1.
This is a fuel assembly equipped with a radioactive 1i''i eclipse trapping device made of stainless steel or nickel alloy wire with nickel plating and holes on the surface.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の構成であると、燃料集合体間の間隙を流れる冷却
材中に含まれる放射性腐食生成物は、燃料集合体外周面
に沿って流れ炉心上部に流出する過程で上記燃料集合体
のハンドリングヘッド外周面に形成された放射性腐食生
成物捕獲装[置に捕獲される。この場合、原子炉に裂荷
される燃料集合体は大型炉においては炉心燃料集合体、
半径方向プランフット燃料集合体合わせて600体前後
であり、これら燃料集合体に捕獲装置をつけた。男合そ
の表面積を非常に大きなものにできる。そして、上記捕
獲装置がワイヤにより形成さ3%でいるため。
With the above configuration, the radioactive corrosion products contained in the coolant flowing through the gaps between the fuel assemblies flow along the outer peripheral surface of the fuel assemblies, and in the process of flowing out to the upper part of the reactor core, the radioactive corrosion products reach the handling head of the fuel assemblies. The radioactive corrosion products are captured by a capture device formed on the outer circumferential surface. In this case, the fuel assemblies to be unloaded into the reactor are core fuel assemblies in large reactors,
There were approximately 600 radial planfoot fuel assemblies in total, and capture devices were attached to these fuel assemblies. The surface area can be made very large. And, because the above-mentioned capture device is formed by wire, it is only 3%.

その表面は燃料集合体のラッパ管に比べ表面に凹凸があ
り、冷却材の流れが乱さイする。その結果、上記捕獲装
置部分ではいわゆる境界jZが助(なり、境界層内にお
ける放射性腐食生成物の拡散が容易になって放射性腐食
生成物を多量に確実に捕獲させることができる。
Its surface is more uneven than that of the fuel assembly's trumpet tube, which disrupts the flow of coolant. As a result, the so-called boundary JZ is created in the trapping device portion, and the radioactive corrosion products can be easily diffused within the boundary layer, so that a large amount of the radioactive corrosion products can be reliably captured.

したがって、燃料集合体間の間隙をOir、 2%る冷
却材中に含まれる放射性腐食生成物の原子炉容器外への
流出を防止できる。尚、燃料集合体内を流21゜る冷却
材中に含まれる放射性腐食生成物の捕獲は従来のように
燃料棒上部に捕獲装置を設iへしζ行えばよい。本発明
では、燃料集合体を格別大型化する必要がなく放射性腐
食生成物の捕獲ができ、したかって原子炉容器の大型化
を招くことがなく、結局原子炉プラントの高価格化防止
に寄与できる。
Therefore, the radioactive corrosion products contained in the coolant that fills the gap between the fuel assemblies can be prevented from flowing out of the reactor vessel. Incidentally, the radioactive corrosion products contained in the coolant flowing through the fuel assembly can be captured by installing a capture device on the upper part of the fuel rod as in the conventional method. In the present invention, radioactive corrosion products can be captured without the need to make the fuel assembly particularly large, and therefore the reactor vessel does not need to be enlarged, which ultimately contributes to preventing the high cost of nuclear reactor plants. .

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

第1図は本発明の一実施例に係る燃料集合体の1既略構
成を示す斜視図であり、この燃料集合体は、。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a fuel assembly according to an embodiment of the present invention.

ハンドリングヘッド1と、図示しない内部の燃料要素と
燃料要素支持機構、そしてそれらの外側拘束等の機能を
持つラッパ管2と、冷却材を燃料集合体内に導入する(
幾重をもつエントランスノズル3と、ハンドリングヘッ
ド外周面に幾重にも巻かれた二1ツケル製のワイヤから
成る放射性腐食生成物捕獲装置4から成る。
A handling head 1, an internal fuel element (not shown), a fuel element support mechanism, a wrapper tube 2 having functions such as external restraint, and a coolant are introduced into the fuel assembly (
It consists of an entrance nozzle 3 having multiple layers, and a radioactive corrosion product capture device 4 made of a 21 tsukel wire wound multiple times around the outer peripheral surface of the handling head.

上記ハンドリングヘッド1およびラッパ管2には燃料集
合体間の間隙を維持するためのスペーサーバッド5がそ
の外周部に取り付けられており、エントランスノズル3
には冷却材を上記燃料集合体内に導入するためにオリフ
ィス孔6が設けられている。
A spacer pad 5 for maintaining a gap between the fuel assemblies is attached to the outer periphery of the handling head 1 and the trumpet tube 2, and the entrance nozzle 3
An orifice hole 6 is provided in the fuel assembly for introducing coolant into the fuel assembly.

なお、上記ハンドリングヘッド1に巻かれたワイヤの巻
き厚さはスペーサーバッド5の厚みより小さくしである
The thickness of the wire wound around the handling head 1 is smaller than the thickness of the spacer pad 5.

このような構成であると、エントランスノズル3のオリ
フィス孔6より燃料集合体内へ流入しなかった冷却材り
は燃料集合体間の間隙を流れる。
With this configuration, the coolant that has not flowed into the fuel assembly through the orifice hole 6 of the entrance nozzle 3 flows through the gap between the fuel assemblies.

そして、放射性腐食生成物捕獲装置部を通流するとき、
上記捕獲装置部の流路が狭くなっているため、冷却1’
Lの流速が速(なり、またその形状がラッパ管部と異な
るため流nが乱される。このため放射性腐食生成物捕獲
装置部では、その表面に形成される境界層が薄くなり、
ラッパ管2の外周部が腐食されて冷却材りに混入した放
射性腐食生成物の境界層内の拡散が容易になる。また、
放射性腐食生成物捕獲装置をワイヤを幾重にも巻いて形
成しているため、上記捕獲装置と冷却材りとの接触面積
が大きいものとなる。この結果、冷却材中に混入してい
る放射性腐食生成物が上記捕獲装置の表面に容易に確実
に接触する。上記捕獲装置は活性の強いニッケル製であ
るため、接触した放射性腐食生成物はこの捕獲装置に捕
獲さイ17、前述した効果が得られる。
Then, when flowing through the radioactive corrosion product capture device section,
Since the flow path of the capture device section is narrow, the cooling 1'
Since the flow velocity of L becomes faster (and its shape is different from that of the wrapper tube part), the flow n is disturbed. Therefore, in the radioactive corrosion product capture device part, the boundary layer formed on the surface becomes thinner,
The outer periphery of the wrapper tube 2 is corroded, and radioactive corrosion products mixed into the coolant can easily diffuse within the boundary layer. Also,
Since the radioactive corrosion product trapping device is formed by winding the wire many times, the contact area between the trapping device and the coolant is large. As a result, the radioactive corrosion products mixed in the coolant can easily and reliably come into contact with the surface of the capture device. Since the trapping device is made of highly active nickel, the radioactive corrosion products that come into contact with it are captured by the trapping device17, thereby providing the above-mentioned effect.

〔発明の他の実施例〕[Other embodiments of the invention]

本発明は上述した実施例に限定されるものではない。実
施例では捕獲装置にニッケル製のワイヤを用いたが、ニ
ッケル合金1表面にニッケルメッキが繍されたステンレ
ス鋼または表面にニッケルメッキされたニッケル合金製
のワイヤであってもよい。
The invention is not limited to the embodiments described above. In the embodiment, a wire made of nickel was used for the capture device, but a wire made of stainless steel with nickel plating on the surface of nickel alloy 1 or a wire made of nickel alloy with nickel plating on the surface may also be used.

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

第1図は本発明の一実施例1こ係る燃料集合体の概略構
成を示す斜視図である。 1・・・ハンドリングヘッド、2・・・ラッパ管、3・
・・エントランスノズル、4・・・放射性腐食生成物捕
獲装置、5・・・スペーサーバッド、6・・・オリフィ
ス孔、L・・・冷却材。 代理人弁理士 則 近 意 佑(ほか1名)第 1 図
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a fuel assembly according to a first embodiment of the present invention. 1... Handling head, 2... Trumpet tube, 3.
... Entrance nozzle, 4... Radioactive corrosion product capture device, 5... Spacer bud, 6... Orifice hole, L... Coolant. Representative Patent Attorney Noriyuki Chika (and 1 other person) Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11ハンドリングヘツト、ラツノク管、エントランス
ノズル、燃料要素および燃料要素支持機構から成る燃料
集合体において、前記71ンドリンクヘッド外周而に放
射性腐食生成物捕獲装置を設けたことを特徴とする燃料
集合体。 (2)放射性腐食生成物捕獲装置を放射性腐食生成物を
捕獲するだめの金属製のワイヤとしたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載Q)燃料集合体。 (3)ワイヤをニッケル製もしくはニッケル合金もしく
はニッケルメッキの施されたステンレス鋼もしくはニッ
ケルメッキの施された二・ノケル合金としたことを特徴
とする特許請求の範囲第2項記載の燃料集合体。
[Claims] (11) In a fuel assembly consisting of a handling head, a rattank pipe, an entrance nozzle, a fuel element, and a fuel element support mechanism, a radioactive corrosion product capture device is provided around the outer periphery of the link head. A fuel assembly characterized by: (2) A fuel assembly as described in claim 1, characterized in that the radioactive corrosion product capturing device is a metal wire for capturing radioactive corrosion products. . (3) The fuel assembly according to claim 2, wherein the wire is made of nickel, nickel alloy, nickel-plated stainless steel, or nickel-plated Ni-Nokel alloy.
JP58172187A 1983-09-20 1983-09-20 Fuel aggregate Pending JPS6064294A (en)

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