JPS61120086A - 中性子反射体集合体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子炉における中性子反射体に関し、待に、
外側の燃料集合体に中性子を反射させることによりて内
側の燃料集合体に比して外側の燃料集合体の出力を増加
させろように、炉心の不規則な外周と原子炉圧力容器の
円筒形の内面との間に挿入されるモジュール型の装置に
関するものである。

原子炉内での核分裂反応は熱を発生すると共に中性子を
放出し、これによりで、核燃料において更に核分裂が生
ずる。中性子束密度が一定の核分裂過程を持続するのに
十分であるように、核分裂性物質は原子ｆ内で集合して
いる。商用炉においては、横断面がほぼ正方形であるモ
ジュール型の細長い燃料集合体に取り付けられたノルカ
ロイ製の棒の中に、核５ｆ裂性物質から成るベレットが
装填される。多数のこれら正方形の細長い燃料集合体は
、はぼ円筒形の炉心を形成するように集合し、この炉心
は、ステンレスｌＩｌ製の水平な上部と下部の炉心支持
板の間における円筒形のステンレス鋼製炉心槽の内側に
格納される。また、この燃料集合体の全体は、はぼ半球
状の上蓋と下蓋を有する圧力容器内に設置される。入口
ノズルを通って圧力容器内に導かれる原子炉冷却材は、
炉心槽と圧力容器との間の環状の間隙を下方に流れ、次
いで方向を逆転し、下部炉心支持板の開口を介して上方
に流れ、燃料集合体の間を通って、そこで核分裂反応に
より熱せられ、最後に出口ノズルから圧力容器外に半径
方向に導き出される。原子炉冷却材により炉心から取り
出された熱は発電に用いられ、これによって、原子炉を
再循環する原子炉冷却材の温度を下１ｊ−る。

燃料集合体は横断面が正方形であるので、炉心の外周と
炉心槽の内面との間に不規則な空間が存在する。冷却材
の上昇流を燃料集合体に制限してお（ために、全燃料集
合体の外周面に沿って縦方向に延びる平らな板を設置す
るのが、一般的な手段である。これらａ長の板は、この
板と炉心槽とにボルト締めされた不規則な形状の水平な
７オーマ板により、適所に保持される。７ｒ−マ板にお
ける穴によって、縦長の板と炉心槽との間のほぼ環状の
空間を通る制限された冷却材の流れが、これら構成要素
を冷却し、縦長の板の両側の圧力を等しくする。

垂直方向の板（前記縦長の板）の元来の目的は燃料集合
体を通る原子炉冷却材の流れを導くことにあったが、こ
れら板が外側の燃料集合体の方に中性子をやや反射する
ことも認められている。しがしながら、これら板は比較
的薄いので、炉心から半径方向に漏出する中性子の大部
分は板の間の大量の水に移り、この水は中性子を殆ど反
射することなく吸収または熱化する。

１９８４年２月３日に出願された米国特許顆第５７６．
６５５号（特願昭６０−１８７１６号）において、炉心
と炉心槽との間の空間の水を本質的に水素を含まない物
質に置き換えることによって、より効果的な半径方向の
中性子の反射が得られることが認められている。特に、
この空間は、広く間隔を置いた２、３の垂直の穴を介し
て流されろ原子炉冷却材によって冷却されるようになっ
ている垂直方向に積み重ねられたほぼ環状のステンレス
鋼製の板、或は、炉心の外周に配置された多数の細長い
金属製のカンで満たされ得ることが提案されている。

これらのカンは、垂直方向の冷却口を備えるノルカロイ
製またはステンレス鋼製のブロックと、水平板によりい
くつかの高さで支持された多数の棒との、いずれかから
虞っている。前記桿は、ゾルカロイに装填されたステン
レス鋼製またはシルクニア製の中実の円盤である。後者
の場合、縦方向に分割された円形のノルカロイ製の棒が
カンの縁部に沿う空間を満たすが、その空間は完全に丸
い棒では収容できない。

半径方向中性子反射体に関してはいくつかの課題がある
。基本となる目標は反射材料の質量を最小にすることで
ある。しかしながら、原子炉のこの領域に存する大量の
熱は、熱膨張を制御し且つ反射材料を保護するために冷
却を行うことを必要とする。炉心に隣接している部分に
体積比で９０％から９２％のステンレス鋼と８％から１
０％の水があるならば、ステンレス鋼製の反射体上にお
ける積計算から、燃料費を実質的に低減（新型加圧木型
原子炉で２．７％）できることが分かる。また、放射ク
リープと、地震の振動から炉内構造物を保護する必要性
とが、反射体の設計において考ｇＬされなければならな
い、更に、燃料集合体に隣接する板における放射熱の値
が、炉心槽との境界線での値の２０倍程度であるような
放射熱の大きな半径方向の勾配によって問題が複雑にさ
れている。炉心と炉心槽との間の不規則な空間と結び付
けられた放射熱の不均一分布が、大きな内部熱応力と幾
何学的歪みをもたらし、逆に燃料集合体と相互に作用す
ることがある。中実の材料が反射体の構成に用いられる
ならば、冷却の目的で小穴を分散させて設けるのに費用
が高くなる。他方、所要の反射特性を得るために棒が互
いに近接して−固まりに集められるならば、熱膨張と放
射クリープのために必要な隙間を残すようにして欅を支
持するための部材を作ることは困難である。＊た、中性
子反射体集合体は、燃料集合体における冷却材の流れと
、反射体における冷却材の流れとの闇の圧力差を最小に
すべきである。

この発明の主目的は、熱応力と熱歪みを最小とする形態
で、流体的および機械的な必要要件と共に、効果的な中
性子反射に必要とされる銅の体積比を満足する半径方向
中性子反射体構造を提供することにある。

この目的から、この発明は、原子炉冷却材が流れる細長
く直線状の燃料集合体の配列と、この配列を取り囲む円
筒形の炉心槽との間における原子炉の不規則な空間の中
性子反射体集合体において、複数のモジュールの各々が
、細長い密閉箱を形成するように互いに縦方向の縁部に
沿って結合されたｍ氏い縦梁およ′び複数の細長い板を
具備しており、密閉箱が、燃料集合体の配列と円筒形の
炉心槽との間の不規則な空間にこの空間を実質的に満た
すように滑動可能に挿入されており、各ｆＪｊｗ５箱の
縦梁が炉心槽の内面に面し、少な（とも数枚の板が配列
における外側の燃料集合体の縦方向表面と直面する関係
で平行になっており、反射体ユニットが各密閉箱の内側
に設けられると共に、燃料集合体から半径方向に漏出す
る中性子を反射するために金属部材を具備し、この金属
部材は反射体ユニットとＷｊ閑箱を冷却するために原子
炉冷却材を流通させることができる縦方向の通路を画成
し、縦梁と板もまた金属から成り、この板よりも少ない
熱にさらされる縦梁が板とほぼ同じ温度となるような厚
さにされ、それによって密閉箱の曲げを引き起こす傾向
がある応力を最小にするようにしたことを特徴とする中
性子反射体集合体にある。

これらのモジュールは、大きな熱応力を発生させないで
、縦方向、半径方向および円周方向に自由に伸びるよう
に、単一の点支持により炉心槽から吊り下げられている
。垂直方向の伸縮を自在とする一方、モジュールの下端
の横方向の動きを制限するように、垂直の穴内をピンが
滑動する。ｙｔ射体ユニットは、熱負臂の変動に応じて
縦方向の動きが制限されないように、！！Ｆｆｆ！箱内
に同様に吊り下げられている。

反射体ユニットは複数の密に束ねられた棒から成り、隣
合う棒同士の間および外周の棒と密閉箱の壁面との闇に
縦方向に伸びる冷却材の通路としで機能する隙間を残し
ている横断面をそれぞれ有する。棒は横断面が円形で、
小径の棒が、密に束ねられた大径の神によって形成され
た隙間に挿入され、４つの更に小さな隙間を形成すると
共に、ステンレス鋼の体積を増加するようにするのが好
ましい、同様の目的で、更に小径の棒が、欅の東の外周
と密閉箱の壁面とに沿う隣合う棒の間の隙間に挿入され
る。！！ばれた棒は、径が小さくされた首部により、モ
ジュールの密閉箱の上部蓋板から吊り下げられる。棒の
東の外周に沿う最も小径の欅を除いた、選ばれた棒以外
の棒は、水平板から前記選ばれた棒の径が小さくされた
首部により吊り下げられ、前記水平板は前記首部により
形成されたＪＲ部から吊り下げられる。′ｇ！間が限ら
れているために、棒の東の外周に沿う最小の欅は大径の
棒に縦方向に溶接される０反射体ユニフトのこの構成は
、ステンレス鋼が望ましい９０〜９２％の体積比となり
、また、冷媒がステンレス鋼の固まりを通るようにした
広（分布された小さな通路を安価に形成することができ
る。

この発明は、単に例示として添付図面に示されたこの発
明の好適な実施例の以下の説明から明らかになろう。

この発明は加圧木型原子炉（Ｐ　Ｗ　Ｒ）に適用された
ものとして以下に述べらＫでいる。詳細を適切に示すの
に十分な尺度を用いることができるように、原子炉の炉
心の４分の１だけが第１間の水平断面図に示されている
。残りの４分の３は図示の部分と同一である。原子炉の
炉心１は、はぼ円筒形の配列５に並置された多数の細長
い正方形の燃料集合体３を有している。燃料集合体３の
構成は従来一般によく知られたものである。燃料集合体
３に含まれでいる核分裂性物質内で生じる核分裂反応が
熱を発生し、この熱が燃料集合体３を通りで上方に流れ
る原子炉冷却材により取り出される、ということを述べ
れば十分である。核分裂反応はまた、中性子とガンマ線
を生じ、そのいくらかは炉心１から半径方向に漏出する
。Ｆ心１は、下部炉心支持板９と上部炉心支持板１１の
間における円筒形のステンレス鋼製の炉心槽７内に設け
られている（第２図）、正方形の燃料集合体３の配列５
の外周は、円筒形の炉心ｍ７の内面と共同して、不規則
なほぼ環状の空間１３を画成している。この空間１１３
は４８（ｌの中性子反射体のモジュール１５で満たされ
る。空間１３の不規則な形のために、１２種頚の大きさ
のモジュール１５Ａ−１ＳＬがある。モジュール１５Ａ
−１５Ｌの組み合わせと同じものが、原子炉の４分の１
毎に設けられている。

モジュール１５Ａ−１ＳＬの各々は独特であるが、例え
ばモジュール１５Ｅ等、いずれのモジュール１５をよく
観察しでみることにより識別され得る共通の特徴がある
。各モジュール１５は細長い密閉箱１７と反射体ユニッ
ト１９とを有しており、反射体ユニット１９は密閉箱１
７の内側に設けられている。密閉箱１７は、ステンレス
ａｍの厚板状の縦梁２１と、数枚のステンレスｗ４５！
の板２３とを有しており、この板２３は＃Ｉ長い室２５
を形成すべく互いに長手方向の縁部に沿って直角に溶接
されると共に縦梁２１にも溶１１され、この室２５は底
部が下部蓋板２７により閉じられている。

モジュール１５の各々は、大きな応力を発生することな
く伸縮自在となるように、炉心１と炉心ＷＩ７との間の
空間１３に一つの固定、儂で固定されている。詳細には
、これらのモジュール１５は、縦梁２１を炉心槽７に締
結する４本のボルト２９によってｆｆ１ｌ！（箱１７の
上端付近から吊り下げられている。炉心槽７と縦梁２１
とにそれぞれ同軸に設けられた穴３３．３５に挿入され
る大きなピン３１がモジュール１５の位置を固定し、モ
ジュール１５の吊下げ重量を支持できるので、不静定支
点としても働く、キャップ３７がピン３１を適所に保持
している。適当なトルクがボルト２９に保たれるように
、緩み止めキャップ３７や他の部材が用いられるとよい
、モジュール１５の外面４１は平らであり、他方、円弧
状のパッド４３は、炉心槽７の内壁４７の機械仕上げ部
分４５に係合するように半径方向外方に延びており、ボ
ルト２９が必要とする接触面を提供し、モジュール１５
を炉心槽７に固定させるのに必要とされる摩擦力を生じ
るようになっている。パッド４３の面における垂直方向
の溝４９は、冷却のためにモジュール１５と炉心槽７と
の問およびボルト２９の回りを上方に流れる、ｍｓされ
た量の原子炉冷却材の通路を形成している（第３図）。

縦梁２１に沿って垂直方向に間隔が置かれた複数の位置
における付加的な円弧状のパッド５１は、炉心ＷＩ７の
内壁４７上の付加的な８！械仕上げ面５３と並設されて
いる。公差は、０．２５ｍｍから１．０２ｍ＋ｓの間隔
が面５３とパッド５１との間に存するようになっている
。この間隔は、モジュール１５と炉心槽７との間を上方
に原子炉冷却材を制限的に流すが、非常に狭いので、地
震性の擾乱によって誘発される横方向の動きを規制する
のに十分なほどパッド５１と機械仕上げ面５３とは密接
している。

密閉箱１７の下部蓋板２７から垂直下方に延１でいるピ
ン５５は、垂直方向の動きは自由とするが、モジュール
１５の横方向の動きを防ぐように、下部炉心支持板９の
穴５７に滑動可能に収＊されている。上端付近からのモ
ジュール１５の吊下げは、モジュール１５の下側に膨張
のための空間５９を形成し、下部炉心支持Ｉ！９の穴６
１から燃料集合体３を通って上方に流れる原子炉冷却材
が、その空間５９を通り、モジュール１５の下ｉｔ板２
７における複数個の穴６３を介して上方に流れ、室２５
にも流入する。下部蓋板２７が下部炉心支持板９に密着
すると、室２５内への冷却材の流れを妨げるが、不静定
支持、即ちボルト２９およびピン３１がモジュール１５
を落下させるような破壊を起こした場合、ピン５５の肩
部６５は、下部蓋板２７が下部炉心支持板９に隙間なく
載Ｉ！されるのを防止する。

密閉箱１７の内側には、３種類の径を有する複数本の円
形の棒６７．６９．７１から成る反射体ユニット１９が
ある。第４図および１５図に明示されるように、最も大
島な径の棒６７は基本的に互い１こ接するようにして隣
接の棒６７と密に束ねられ、これによって縦方向に延び
る隙間７３が形成される。２番目に大きな径の棒６９は
、４本の棒６７の接合により形成された隙間７３に挿入
され、その径は隣接の４本の棒６７のそれぞれに基本的
に接触する大きさで、これに上って更に小さな縦方向に
延びる隙間７５が形成される。最も小さな径の棒７１は
大径の梓６７とステンレス鋼製の板２３との間の隙間７
３に挿入され、更に小さな隙間７７を形成している。

欅６７．６９．７１は水平板７９と上部蓋板８１とによ
り室２５内に吊り下げられている。第２図おより＃５図
に示されるように、棒６７．６つの大部分がその上端に
径が小さくされた首部８３が設けられ、首ｇ８３はその
端部にねじ込まれたナツト８７により水平板７９の垂直
方向の穴８５に保持されでいる。最も径の大きな棒６７
のいくつか、特に棒の束の各隅付近にある４本の梓６７
ａは延長された首部８９を有し、この首部８つは水平板
７９を貫通するばかりでなく、上部蓋板８１も貫通し、
その端部にねじ込まれたナツト９１により端ぐり穴９３
に棒６７ａが保持されている。

水平板７９は、棒６７ｍの首部８９によって形成された
肩部９５により支持されている。水平板７９から棒７１
を直接吊り下げるための縁部に沿う余裕が殆ど、ないの
で、これらの棒７１は溶接９７により隣接の桿６７に縦
方向に固着されている。

このように、棒６７ａは上部蓋板８１から吊り下げられ
、他の棒６７と棒６９は、棒６７ａから掛止８７′した
水平板７９から吊ワ下げられ、棒７１は棒６７に溶着さ
れている。棒６７ａの首部８９上のスリーブ９９は、Ｒ
部９５と下部蓋板８１との間の水平板７９を締め付けて
いる。

モジュール１５を通る原子炉冷却材の流れを受は入れる
ために、水平板７９と上部蓋板８１にはそれぞれ複数の
垂直方向の穴１０１．１０３が設けられている（第２図
、第６図および第７図）、更に、隙間７５．７７により
形成された通路が穴１０１と連通するように、棒６７は
水平・板７９の下側の部分１０５にて細（されている、
原子炉冷却材は、穴６１を通ってモジュール１５の下側
の空間５９に導かれ、下部蓋板２７の穴６３を介して上
方に流れ、棒６７．６９．７１の下を流れ、次いで隙１
Ｉ１７５．７７により形成された通路を通って上昇し、
水平板７９の穴１０１を介して上部蓋板８１の穴１０３
から流出する。１５に束ねられた欅６７．６９．７１は
大量の金属を提供するが、同時に冷媒のための必須通路
を提供する。冷却用の通路は、金属のむくの固まりに多
数の小径の通路を穿設または切削する必要なく、通路は
固まりの中に一様に分布されている０図示実施例におい
て、棒６７は２３−一の径を有し、２３ｍ５の正方形の
ピッチで配置されている。棒６９．７１の径は、それぞ
れ、１’１．４ｍｍと６　、８１１ｍである。これらの
寸法は、製造誤差を考慮しているが、隣接の棒に基本的
に縦方向に接するように配置される６円形の棒のこのよ
うな形状においては、中実なステンレス鋼製の縦梁２１
を考慮にいれないで、密閉箱１７内のステンレス調の体
積比は９０〜９２％となっている。この形状によって炉
心１への中性子の反射が増加し、燃料費を約２．７％低
減する。

モジュール１５を流れる原子炉冷却材の量は、第２図お
よび第８図に示される下部蓋板２７における穴６３の寸
法と位置に上り１１！！される。モジュール１５を横切
る主圧力降下が密閉箱１７内で生じる最小の圧力損失の
みを伴い下部蓋板２７にて生じるように、穴６３の寸法
と位置は決められている。従って、密閉箱１７の板２３
を横切る差圧は、いかなる漏れがあろうとも内向きであ
る。第２図から理解されるように、万一、上部吊下げ装
置が破壊して棒６７．６９．７１の束が落下した場合に
、原子炉冷却材が他の棒６７．６９．７１の下側を流れ
、そして隙間７５．７７により形成された通路に達する
のに十分な空間が存在するように、棒６７ａはそれ以外
の棒６７．６９．７１よりも僅かに長（されている、前
述したように、ピン５５上のカラー、即ち肩部６５は、
万一、１個のモジュール１５全体が落ちた場合に、下部
蓋板２７の下に同様な隙間を形成する。

第６図および第７図に明示されるように、上部ｉ板８１
は、縦梁２１の上部における穴１０９にねじ迅まれる２
本のポル）１０７により、密閉箱１７に固定されている
。縦梁２１に関しての下部蓋［８１の適切な配列は、縦
梁２１における穴１１３に受は入れられるピン１１１に
より保証される。上部蓋板８１の内方側の隅部における
凹部１１５は、上部炉心支持板１１から垂下している燃
料集合体位置決めピン１１７のためのｌＦＡ間を形成し
ている。

各モジュール１５の全体は、密閉箱１７の重心と垂直に
並べられでいる下部蓋板８１と縦梁２１の穴１１９にア
イボルト（図示しない）をねじ込み、そしてモジュール
１５を真っ直ぐ上方に持ち上げることにより、原子炉か
ら取り外すことができる。

ピン５５が穴５７から離れるようにモジュール１５が十
分に持ち上げられた際に、バッド４３．５１が炉心槽７
の内面のａｍ仕上げされていない部分から離れるように
、モジュール１５と燃料集合体３との間の隙間によりモ
ジュール１５は十分に項方向に動かすことができる。同
様に、ボルト１０７が取り除かれた後に、反射体ユニッ
ト１９が原子炉から密閉箱１７とは別個に取り出せるよ
うに、反射体ユニット１９の重心と垂直方向に並べられ
た下部蓋板８１におけろ穴１２１に、アイボルト（図示
しない）をねじ込むことができる。

前述した如くこの発明により燃料突を低減でさることに
加え、この中性子反射体のモジュールの使用から得られ
る利点が他にも色々とある。モジュール１５におり１て
発生する熱応力が非業に小さいことがその一つである。

炉心槽７への一点取付けにより、下部炉心支持板９にて
の案内用のピン５５と共に、モジュール１５の垂直方向
の伸びが制限されない、同様に、反射用の棒６７．６９
．７１は、その一点支持により、密閉箱１７内での下方
への伸びが制限されない、更に、モジュール１５間に設
けられた約１．２７ｍ５＋の隙間により、横方向（円周
方向）の伸びも制限されない。

また、熱応力は、モジュール１５の炉心側と炉心槽側と
の間の温度差を制限することにより制御される。炉心側
における核的加熱は炉心槽側の８から２０倍である。温
度がほぼ等しくなるように、炉心ｍ＊の縦梁２１を、炉
心１に面する板２３よりも厚くする二とにより補償され
る。下部炉心支持＠（Ｌ、Ｃ，Ｐ、）９から上の高さの
関数として密閉箱１７の炉心側と縦梁２１の平均温度を
プロットした第９図から理解されるように、全高さにわ
たる平均温度の差は２．５〜５℃の範囲内である。

下部炉心支持［９から上の高さの関数として密閉箱１７
の半径方向の歪みをプロ７トした第１０図に示されるよ
うに、この炉心側と炉心槽側の温度差によるモジュール
１５の歪みはほんのＷＬ煽−である。

この発明の他の利点は、モジュール１５の集合体が取り
外しできることを含んで−する。各七ジエール１５毎に
４本のボルト２９と１本のピン３１を取り外す二とによ
り、モジュール１５を取り外すことができる。更に、原
子炉容器から下部炉内構造物を取り外すことなく、検査
＊たけ交換のために欅６７．６９．７１を取り外すこと
ができる。

また、この発明により、炉心１に隣接して−する高中性
子束領域において全くボルトを用（する必要がない、炉
心槽７に隣接している低中性子束領域においては少数の
ボルトが用いられる。最後に、この発明は、冷却材喪失
事故（Ｌ　ＯＣＡ　）の場合に、減圧負荷を隙去する。

モジュール１５の上部における低水量と大流域とに上り
、冷却材損失事故中の大きな圧力Ｗ積が防止される。

この発明の特有の実施態様を詳細に示したが、以上の開
示した二とから前記細部に変更や置換えがでさることは
、当業者ならば理解されよう０例えば、欅は円形である
必要はなく、原子炉冷却材の通路を形成するための、第
１１図と第１２図にそれぞれ示されるような、側面に沿
う１本以上の溝または面取りされた隅部を有する矩形の
ものであってもよい、従って、開示された特有の配列は
、単なる例示であり、特許請求の範囲の全範囲およびそ
の均等物に与えられるべき発明の範囲を限定しないもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用される原子炉の４分の１を示す
水平断面図、第２図は１図の２−２線に沿ってのこの発
明に従った中性子反射体のモジュールの垂直断面図、第
３図はこの発明による中性子反射体のモジュールか炉心
槽に一点支持で固定されている状態を示す第１図の原子
炉の一部を第２図の３−３Ｍに沿って示す側面図、第４
図は第２図の４−４Ｍに沿っての水平断面図、第５図は
第４図の拡大部分図、第６図は第２図の６−６線に沿っ
ての中性子反射体のモジュールの水平断面図、第７図は
第２図の７−７線に沿っての中性子反射体のモジュール
の平面図、第８図は第２図の８−８線に沿っての水平断
面図、第９図は下部炉心支持板からの高さの関数として
平均温度をプロ・ノドしたグ″Ｐ７、第１０図は通常運
転中の核的加熱による中性子反射体のモジュールにおけ
る半径方向のたわみをプロットしたグラフ、第１１図お
よび第１２図は、それぞれ、この発明に従った中性子反
射体のモジュールにおいて用いられる棒の変形例を示す
図である９図中、 １：炉心、　　　　　　３：燃料集合体、５：配列、　
　　　　　７：炉心槽、 ９：下部炉心支持板、１１：Ｊ：、部炉心支持板、１３
：空間、　　　　　１５：モジュール、１７：ｆｆｉ閉
箱、　　　　１９：反射体ユニット、２１：Ｉ１１梁、
　　　　　２３：板、２７：下部蓋板、　　　２９：ボ
ルド１３１：ピン、　　　　　４３．５１：バッド、５
５；ピン、　　　　　５７：孔、 ６７．６７ａ、６９．７１：梓、 ７３、７５、７７：隙間、 ７９：水平板、　　　　８１：上部査板下部ツ〈支持上
プ）５の高さ　イン千 ＦＩＧ、　９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉冷却材が流れる細長く直線状の燃料集合体（
   ３）の配列（５）と、配列（５）を取り囲む円筒形の炉
   心槽（７）との間における原子炉の不規則な空間（１３
   ）の中性子反射体集合体において、複数のモジュール（
   １５）の各々が、細長い密閉箱（１７）を形成するよう
   に互いに縦方向の縁部に沿って結合された細長い縦梁（
   ２１）および複数の細長い板（２３）を具備しており、
   密閉箱（１７）が、燃料集合体の配列（５）と円筒形の
   炉心槽（７）との間の不規則な空間（１３）に該空間を
   実質的に満たすように移動可能に挿入されており、各密
   閉箱（１７）の縦梁（２１）が炉心槽（７）の内面に面
   し、少なくとも数枚の板（２３）が配列（５）における
   外側の燃料集合体（３）の縦方向表面と直面する関係で
   平行になっており、反射体ユニット（１９）が各密閉箱
   （１７）の内側に設けられると共に、燃料集合体（３）
   から半径方向に漏出する中性子を反射するために金属部
   材（６７、６９、７１）を具備し、金属部材（６７、６
   ９、７１）は反射体ユニット（１９）と密閉箱（１７）
   を冷却するために原子炉冷却材を流通させることができ
   る縦方向の通路（７５、７７）を画成し、縦梁（２１）
   と板（２３）もまた金属から成り、板（２３）よりも少
   ない熱にさらされる縦梁（２１）が板（２３）とほぼ同
   ヒ温度となるような分だけ板（２３）よりも相対的に厚
   くされ、それによって密閉箱（１７）の曲げを引き起こ
   す傾向がある応力を最小にするようにしたことを特徴と
   する中性子反射体集合体。 ２、燃料集合体（３）の配列（５）を支持すると共に炉
   心槽（７）の下端にて水平に延びている下部炉心支持板
   （９）と、モジュール（１５）の熱応力および放射クリ
   ープを考慮するようにモジュール（１５）の底部および
   下部炉心支持板（９）の間に隙間（５９）を形成して燃
   料集合体（３）の配列（５）および炉心槽（７）の間の
   不規則な空間（１３）にモジュール（１５）を吊り下げ
   るために密閉箱（１７）の上端付近で連結されたモジュ
   ール支持部材（２９、３１）とを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の中性子反射体集合体。 ３、モジュール支持部材は、各モジュール（１５）の細
   長い密閉箱（１７）の上部を炉心槽（７）に固定するた
   めの点支持（２９、３１）を有し、各細長い密閉箱（１
   ７）の下端部の横方向の動きを規制するが垂直方向の動
   きは制限しないように各モジュール（１５）の細長い密
   閉箱（１７）の下端部と下部炉心支持板（９）とに組み
   合わされた共同案内部材（５５、５７）を有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の中性子反射
   体集合体。 ４、各モジュール（１５）の点支持は、ピン（３１）と
   、密閉箱（１７）の縦梁（２１）およびピン（３１）が
   挿入される炉心槽（７）により定められた同軸の水平の
   穴（３５、３３）とから成り、各モジュール（１５）の
   点支持は、更に、モジュール（１５）を炉心槽（７）に
   締結するためにピン（３１）に隣接している留め金具（
   ２９）を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の中性子反射体集合体。 ５、共同案内部材の一方は垂直に延びるピン（５５）で
   あり、他方はピン（５５）が挿入される垂直な穴（５７
   ）を画成していることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項または第４項記載の中性子反射体集合体。 ６、各モジュール（１５）の細長い密閉箱（１７）の下
   端は、モジュール（１５）の底部を囲む水平な下部蓋板
   （２７）を有し、該下部蓋板（２７）は、原子炉冷却材
   を密閉箱（１７）に入れる上方への通路のための垂直な
   穴（６３）を画成しており、モジュール（１５）を吊り
   下げているモジュール支持部材（２９、３１）が破壊し
   ても下部蓋板（２７）が下部炉心支持板（９）上に着座
   して穴（６３）を閉じるのを防ぐための部材（６５）が
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第５項いずれか１項記載の中性子反射体集合体。 ７、モジュール（１５）が下部炉心支持板（９）上に着
   座しないように、垂直に延びる穴（５７）よりも大きな
   直径の肩部（６５）が垂直に延びるピン（５５）に設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   の中性子反射体集合体。 ８、円筒形の炉心槽（７）の内面（４７）に面する各縦
   梁（２１）の外面（４１）は平らであると共に、該縦梁
   （２１）の平らな外面（４１）から半径方向外方に突き
   出し且つ円筒形の炉心槽（７）の内面（４７）の湾曲部
   と合致する湾曲部を備える円弧状のパッド（５１）を有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ７項いずれか１項記載の中性子反射体集合体。 ９、パッド（５１）の半径方向の面と、これに直面して
   いる炉心槽（７）の面（５３）とは、縦梁（２１）と炉
   心槽（７）との間の原子炉冷却材の流れを制御するよう
   に、且つ、振動に耐えるための半径方向の支持を与える
   ように、０．２５ｍｍから１ｍｍの幅の隙間を形成すべ
   く機械仕上げされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第８項記載の中性子反射体集合体。 １０、細長い密閉箱（１７）を形成している板（２３）
   は縦方向の縁部に沿って、互いに直角に結合されると共
   に縦梁（２１）の平らな外面（４１）に直角以外の角度
   で結合され、縦梁（２１）の内面は、細長い板（２３）
   の相対する面に平行となる細長い面を形成するように縦
   方向の段が付けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第８項記載の中性子反射体集合体。 １１、反射体ユニット（１９）は、複数の密に束ねられ
   た円形の棒（６７、６９、７１）から成り、冷却材のた
   めの縦方向の通路を形成する棒（６７、６９、７１）同
   士の間、該棒と板（２３）の内面の間および該棒と縦梁
   （２１）の段付きの面の間の隙間（７５、７７）を有し
   て前記棒は互いに接すると共に、細長い板（２３）の内
   面および縦梁（２１）の段付きの面に接していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項いずれか
   １項記載の中性子反射体集合体。 １２、選ばれた棒（６７ａ）が上部蓋板（８１）にて支
   持され、前記選ばれた棒（６７ａ）から他の棒（６７、
   ６９、７１）を吊り下げるための部材（７９）が設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   １１項いずれか１項記載の中性子反射体集合体。 １３、選ばれた棒（６７ａ）は径が小さくされた端部（
   ８９）によって上部蓋板（８１）から吊り下げられ、他
   の棒（６７、６９、７１）を支持するための部材は、選
   ばれた棒（６７ａ）の前記端部（８９）の回りを径が小
   さくされていない部分以外で滑動する第１の穴と、他の
   棒（６７、６９、７１）を吊り下げる第２の穴（８５）
   とを備えた水平板（７９）を具備していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項記載の中性子反射体集合体
   。 １４、棒（６７、６９、７１）は隣接の棒と接するよう
   にして密閉箱（１７）内に密に束ねられており、棒（６
   ７、６９）は、下部蓋板（２７）の垂直な穴（６３）を
   介して密閉箱（１７）に入る原子炉冷却材が棒（６７、
   ６９）の回りを上方に流れるように、棒（６７、６９）
   同士の間の縦方向に延びる隙間（７５）を画成している
   断面であり、水平板（７９）は第３の穴（１０１）を有
   し、上部蓋板（８１）は上方に流れる原子炉冷却材を通
   すことができる穴（１０３）を有していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項記載の中性子反射体集合体
   。 １５、棒は、第１の径を有する円形の第１の棒（６７）
   と、該第１の棒の径よりも小さい径を有する円形の第２
   の棒（６９）とを具備し、第１の棒（６７）は第１の隙
   間を形成するように隣接の第１の棒と縦方向に接触し、
   第２の棒（６９）は第１の隙間（７３）を形成する第１
   の棒（６７）の各々に接触して原子炉冷却材を流す４つ
   の小さな隙間（７５）を形成するように吊り下げられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項から第１
   ４項いずれか１項記載の中性子反射体集合体。