JPS6217200B2 - - Google Patents
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- JPS6217200B2 JPS6217200B2 JP53063824A JP6382478A JPS6217200B2 JP S6217200 B2 JPS6217200 B2 JP S6217200B2 JP 53063824 A JP53063824 A JP 53063824A JP 6382478 A JP6382478 A JP 6382478A JP S6217200 B2 JPS6217200 B2 JP S6217200B2
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- Japan
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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
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉に係る。
高速増殖型原子炉においては、第１図に示すよ
うに核分裂性の燃料を収納した燃料集合体１を炉
容器２内に複数本配置して炉心３を形成し、炉心
３の囲りにウラン２３８を収納した燃料集合体４
を複数本配置してブランケツト領域５を形成して
いる。而して、炉心３内の燃料集合体１、ブラン
ケツト領域５内の燃料集合体４内には、例えば液
体ナトリウム等の冷却材をポンプ６により循環さ
せ、核分裂により発生した熱を外部に取出す。核
分裂により炉心３で発生した中性子はブランケツ
ト領域のウラン238に吸収され、ウラン238は人工
的核分裂性物質であるプルトニウム239に変換さ
れる。なお、第１図中７は熱交換器を示してい
る。
うに核分裂性の燃料を収納した燃料集合体１を炉
容器２内に複数本配置して炉心３を形成し、炉心
３の囲りにウラン２３８を収納した燃料集合体４
を複数本配置してブランケツト領域５を形成して
いる。而して、炉心３内の燃料集合体１、ブラン
ケツト領域５内の燃料集合体４内には、例えば液
体ナトリウム等の冷却材をポンプ６により循環さ
せ、核分裂により発生した熱を外部に取出す。核
分裂により炉心３で発生した中性子はブランケツ
ト領域のウラン238に吸収され、ウラン238は人工
的核分裂性物質であるプルトニウム239に変換さ
れる。なお、第１図中７は熱交換器を示してい
る。
この種の原子炉は、炉心の単位燃料要素の発熱
量が大きいので、燃料集合体に多量の冷却材を流
さなければならない。燃料集合体内の燃料束８の
流路抵抗は、通過する冷却材の流量の約２乗に比
例するので、前記の多量の冷却材通過により燃料
集合体が受ける浮上力は著しく大きなものとな
る。
量が大きいので、燃料集合体に多量の冷却材を流
さなければならない。燃料集合体内の燃料束８の
流路抵抗は、通過する冷却材の流量の約２乗に比
例するので、前記の多量の冷却材通過により燃料
集合体が受ける浮上力は著しく大きなものとな
る。
上記の大きな浮上力に抗して高温の炉心部で燃
料集合体を、熱的な悪影響なく安全に保持するた
め、第１図に示す如き炉内構造が採用されてい
る。すなわち、炉容器２内を容器軸線に垂直な上
部仕切壁９を設けてその上方部分に上部冷却材室
１０ａ、下方部分に下部冷却材室１０ｂを形成
し、仕切壁９の下方には中間仕切壁１１を設け上
部仕切壁９との間に高圧冷却材室１２を形成して
いる。
料集合体を、熱的な悪影響なく安全に保持するた
め、第１図に示す如き炉内構造が採用されてい
る。すなわち、炉容器２内を容器軸線に垂直な上
部仕切壁９を設けてその上方部分に上部冷却材室
１０ａ、下方部分に下部冷却材室１０ｂを形成
し、仕切壁９の下方には中間仕切壁１１を設け上
部仕切壁９との間に高圧冷却材室１２を形成して
いる。
また、中間仕切壁１１の下方には底壁１３を設
け、中間仕切壁１１と底壁１３とにより下部低圧
冷却材室１４を形成している。
け、中間仕切壁１１と底壁１３とにより下部低圧
冷却材室１４を形成している。
上部仕切壁９と中間仕切壁１１との間は複数の
連結管１５で接続されている。これらの連結管の
中、炉心３に対応する位置にあるものには、炉心
燃料集合体１の下端部１６が、またブランケツト
領域に対応する位置にあるものにはブランケツト
燃料集合体４の下端部１７がそれぞれ上部冷却材
室１０側から挿入されている。
連結管１５で接続されている。これらの連結管の
中、炉心３に対応する位置にあるものには、炉心
燃料集合体１の下端部１６が、またブランケツト
領域に対応する位置にあるものにはブランケツト
燃料集合体４の下端部１７がそれぞれ上部冷却材
室１０側から挿入されている。
上記の炉心燃料集合体１の下端部１６は有底中
空筒状とされ、その周面にはノズル孔１８が複数
箇設けられている。また、連結管１５にも対向位
置に透孔１９が設けられている。
空筒状とされ、その周面にはノズル孔１８が複数
箇設けられている。また、連結管１５にも対向位
置に透孔１９が設けられている。
一方、ブランケツト領域の燃料集合体４の下端
部１７は底端開放の中空筒状とされ、これを包囲
する連結管周面には透孔は設けられていない。
部１７は底端開放の中空筒状とされ、これを包囲
する連結管周面には透孔は設けられていない。
また、ブランケツト領域外周の中性子反射体領
域２０に設置された可動反射体２１の下端部２２
は、径方向のスリツト２３を有するものとされ、
中性子反射体領域に対応する位置にある連結管内
に挿入されている。この連結管周面には透孔２４
が設けられている。
域２０に設置された可動反射体２１の下端部２２
は、径方向のスリツト２３を有するものとされ、
中性子反射体領域に対応する位置にある連結管内
に挿入されている。この連結管周面には透孔２４
が設けられている。
上記構成の炉内構造において、冷却材の流れは
次の如くである。すなわち、ポンプ６により熱交
換器７を経由して炉容器２下端から容器２内に圧
送された冷却材は、高圧冷却材室１２側壁の開口
２５から高圧冷却材室１２内に流入し、連結管１
５の透孔１９、炉心燃料集合体１の下端部１６の
ノズル孔１８を介して炉心燃料集合体１内に入
り、炉心燃料集合体１内を上昇する。下端部１６
の底壁は下部低圧冷却材室１４の上方の中間仕切
壁１１の一部を形成しているので、前記の上昇流
の反作用により炉心燃料集合体１には下方に向う
力が作用する。この力と炉心燃料要素１の自重と
の和が燃料束８における圧力損失の抗力より大き
くなるようにすることによつて、冷却材の流量が
大である場合にも炉心燃料要素が浮上しないよう
にすることができる。
次の如くである。すなわち、ポンプ６により熱交
換器７を経由して炉容器２下端から容器２内に圧
送された冷却材は、高圧冷却材室１２側壁の開口
２５から高圧冷却材室１２内に流入し、連結管１
５の透孔１９、炉心燃料集合体１の下端部１６の
ノズル孔１８を介して炉心燃料集合体１内に入
り、炉心燃料集合体１内を上昇する。下端部１６
の底壁は下部低圧冷却材室１４の上方の中間仕切
壁１１の一部を形成しているので、前記の上昇流
の反作用により炉心燃料集合体１には下方に向う
力が作用する。この力と炉心燃料要素１の自重と
の和が燃料束８における圧力損失の抗力より大き
くなるようにすることによつて、冷却材の流量が
大である場合にも炉心燃料要素が浮上しないよう
にすることができる。
一方、中性子反射体領域２０の可動反射体２１
の下端部２２を包囲する連結管透孔を経由して高
圧冷却材室１２から低圧冷却材室１４内に冷却材
が流入し、この冷却材はブランケツト領域の燃料
集合体４、可動反射体２１それぞれの下端部の開
口からそれぞれの内部に流入する。
の下端部２２を包囲する連結管透孔を経由して高
圧冷却材室１２から低圧冷却材室１４内に冷却材
が流入し、この冷却材はブランケツト領域の燃料
集合体４、可動反射体２１それぞれの下端部の開
口からそれぞれの内部に流入する。
前記の流入量は炉心燃料要素１への流入量に比
し僅かであり、内部における圧力損失による抗力
はそれらの自重以下であるため、前記の如く単純
に支持しても浮上することはない。
し僅かであり、内部における圧力損失による抗力
はそれらの自重以下であるため、前記の如く単純
に支持しても浮上することはない。
上記構成の原子炉において、炉心燃料集合体
１、ブランケツト燃料集合体４の燃料束が溶融事
故を起した時、溶融核分裂性物質は燃料集合体の
下端部１６を溶融し、又は下端部開口を通じて下
部低圧冷却材室１４内に流入し、底壁１３に達し
た後これを溶融させ、下部冷却材室１０ｂ内に流
入する。その後、溶融核分裂性物質は炉容器２の
底壁をも溶融させ、炉容器２外に流出する。この
時、冷却材も同時に容器外に流出する。このよう
に、溶損事故の連鎖反応を生じ大きな事故とな
る。
１、ブランケツト燃料集合体４の燃料束が溶融事
故を起した時、溶融核分裂性物質は燃料集合体の
下端部１６を溶融し、又は下端部開口を通じて下
部低圧冷却材室１４内に流入し、底壁１３に達し
た後これを溶融させ、下部冷却材室１０ｂ内に流
入する。その後、溶融核分裂性物質は炉容器２の
底壁をも溶融させ、炉容器２外に流出する。この
時、冷却材も同時に容器外に流出する。このよう
に、溶損事故の連鎖反応を生じ大きな事故とな
る。
本発明は上記のような溶損事故の原子炉容器内
での伝播を断ち得る原子炉を提供する。
での伝播を断ち得る原子炉を提供する。
以下、図面につき本発明の詳細を説明する。本
発明においては、低圧冷却材室１４の底壁１３の
構造を第２図以下に示す如くする。
発明においては、低圧冷却材室１４の底壁１３の
構造を第２図以下に示す如くする。
すなわち、第２図において底壁１３上面には底
壁１３の材料よりも融点の高い材料から成る四角
錐台状の突片２６を碁盤目状に規則正しく固着す
る。この固着は溶接等によつて行うことが好まし
い。
壁１３の材料よりも融点の高い材料から成る四角
錐台状の突片２６を碁盤目状に規則正しく固着す
る。この固着は溶接等によつて行うことが好まし
い。
従つて、底壁１３上面には炉心溶融故発生時に
核燃料集合体から前記低圧冷却材室１４内に漏出
した溶融核分裂性物質の貯溜を規則的に限定する
凹凸部を設けた構成となり、この凹凸部の側壁を
凹部の底部が上部より狭くなるように漸次傾斜形
成された構成となつている。
核燃料集合体から前記低圧冷却材室１４内に漏出
した溶融核分裂性物質の貯溜を規則的に限定する
凹凸部を設けた構成となり、この凹凸部の側壁を
凹部の底部が上部より狭くなるように漸次傾斜形
成された構成となつている。
上記の如くした時、底壁１３上に流下した溶融
核分裂性物質の底壁上への貯溜は、突片２６の間
の格子状の谷間２７に限定される。而して、底壁
１３の溶融は局所的に多量の溶融核分裂性物質が
貯溜された部位において最初に生じる。この位置
に溶融により貯溜部位の局限により小さな孔が明
くと、下部冷却材室１０ｂと低圧冷却材室１４と
の圧力差により、下部冷却材室１０ｂから低圧冷
却材室１４内に冷却材が孔が小さいため高流速で
流入し、局所的に大量に貯溜された溶融核分裂性
物質を冷却し、その溶融能力を除去するので、炉
心溶融事故の伝播を断つことができる。
核分裂性物質の底壁上への貯溜は、突片２６の間
の格子状の谷間２７に限定される。而して、底壁
１３の溶融は局所的に多量の溶融核分裂性物質が
貯溜された部位において最初に生じる。この位置
に溶融により貯溜部位の局限により小さな孔が明
くと、下部冷却材室１０ｂと低圧冷却材室１４と
の圧力差により、下部冷却材室１０ｂから低圧冷
却材室１４内に冷却材が孔が小さいため高流速で
流入し、局所的に大量に貯溜された溶融核分裂性
物質を冷却し、その溶融能力を除去するので、炉
心溶融事故の伝播を断つことができる。
これに対し従来の平坦な底壁では、溶融核分裂
性物質の貯溜は不規則になされ、溶融による底壁
の穿孔は本発明の場合のように小さな孔とはなら
ず、下部冷却材質からの冷却材の流入は低流速で
なされるので、溶融能力の除去は充分でなく、炉
心溶融事故が連鎖的に伝播することは避けられな
かつた。
性物質の貯溜は不規則になされ、溶融による底壁
の穿孔は本発明の場合のように小さな孔とはなら
ず、下部冷却材質からの冷却材の流入は低流速で
なされるので、溶融能力の除去は充分でなく、炉
心溶融事故が連鎖的に伝播することは避けられな
かつた。
第３図は本発明の他の実施例を示す。この実施
例では第２図の実施例の四角錐台状の突片２６に
かえ、円錐台状の突片２８を規則正しく配置して
底壁１３に固着している。この場合にも溶融核分
裂性物質の貯溜は突片２８間の谷間２９に限定さ
れ、第２図の実施例と同様の作用効果が得られ
る。
例では第２図の実施例の四角錐台状の突片２６に
かえ、円錐台状の突片２８を規則正しく配置して
底壁１３に固着している。この場合にも溶融核分
裂性物質の貯溜は突片２８間の谷間２９に限定さ
れ、第２図の実施例と同様の作用効果が得られ
る。
第４図は本発明のさらに他の実施例を示す。こ
の実施例では底壁１３上面には、円錐台状の盲孔
３０が規則正しい配置で設けられている。この実
施例でも溶融核分裂性物質の貯溜は円錐台状の盲
孔３０に限定され、前記各実施例と同様の作用効
果が得られる。
の実施例では底壁１３上面には、円錐台状の盲孔
３０が規則正しい配置で設けられている。この実
施例でも溶融核分裂性物質の貯溜は円錐台状の盲
孔３０に限定され、前記各実施例と同様の作用効
果が得られる。
以上のように、本発明の原子炉は低圧冷却材室
を構成する底壁上面に溶融核分裂性物質の貯溜を
規則的に限定する凹凸部を設け、この凹凸部の側
壁を凹部の底部が上部より狭くなるように漸次傾
斜形成した構造であるから、事故発生の際、溶融
核分裂性物質は狭い凹部の底部に局所的に貯溜し
底部に小さな孔を開ける。そして下部冷却材室と
低圧冷却材室との圧力差により冷却材は溶融核分
裂性物質の落下方向に対し反対方向から上記小さ
な孔を介して凹部内に高流速で流入し、凹部内の
溶融核分裂性物質に対し直接的な熱交換を行な
う。従つて溶融核分裂性物質の落下が阻止される
と共に高流速の冷却材の直接的な熱交換で溶融能
力の除去が行なわれ、溶融事故の伝播を確実に断
つことができる。しかも、低圧冷却材室に溶融核
分裂性物質を保持する凹凸部を設けたから溶融燃
料保持装置を格別に設ける必要がなく、構造が極
めて簡単である。
を構成する底壁上面に溶融核分裂性物質の貯溜を
規則的に限定する凹凸部を設け、この凹凸部の側
壁を凹部の底部が上部より狭くなるように漸次傾
斜形成した構造であるから、事故発生の際、溶融
核分裂性物質は狭い凹部の底部に局所的に貯溜し
底部に小さな孔を開ける。そして下部冷却材室と
低圧冷却材室との圧力差により冷却材は溶融核分
裂性物質の落下方向に対し反対方向から上記小さ
な孔を介して凹部内に高流速で流入し、凹部内の
溶融核分裂性物質に対し直接的な熱交換を行な
う。従つて溶融核分裂性物質の落下が阻止される
と共に高流速の冷却材の直接的な熱交換で溶融能
力の除去が行なわれ、溶融事故の伝播を確実に断
つことができる。しかも、低圧冷却材室に溶融核
分裂性物質を保持する凹凸部を設けたから溶融燃
料保持装置を格別に設ける必要がなく、構造が極
めて簡単である。
第１図は従来の高速増殖型原子炉の模式図、第
２図Ａは本発明一実施例要部の平面図、同図Ｂは
その断面図、第３図Ａは第２の実施例の要部平面
図、同図Ｂはその断面図、第４図は第３の実施例
要部の断面図である。 １，４……燃料集合体、２……原子炉容器、９
……上部仕切壁、１１……中間仕切壁、１３……
底壁、１０ａ……上部冷却材室、１０ｂ……下部
冷却材室、１２……高圧冷却材室、１４……低圧
冷却材室、１５……連結管、２６，２８……突
片、２７，２９……谷間、３０……盲孔。
２図Ａは本発明一実施例要部の平面図、同図Ｂは
その断面図、第３図Ａは第２の実施例の要部平面
図、同図Ｂはその断面図、第４図は第３の実施例
要部の断面図である。 １，４……燃料集合体、２……原子炉容器、９
……上部仕切壁、１１……中間仕切壁、１３……
底壁、１０ａ……上部冷却材室、１０ｂ……下部
冷却材室、１２……高圧冷却材室、１４……低圧
冷却材室、１５……連結管、２６，２８……突
片、２７，２９……谷間、３０……盲孔。
Claims (1)
- １ 原子炉容器と、この容器内を上部冷却材室お
よび下部冷却材室に区切る上部仕切壁と、この上
部仕切壁と協働して高圧冷却材室を形成する中間
仕切壁と、この中間仕切壁と協働して低圧冷却材
室を形成する底壁と、前記上部仕切壁と中間仕切
壁を連通させる複数の連結管と、これらの連結管
の中炉心に対応する位置にあるものに下端部を挿
入し下端部周面のノズル孔および連結管に設けた
透孔から冷却材を供給される炉心燃料集合体と、
前記連結管の中ブランケツト領域に対応する位置
にあり周面に透孔を有しないものに下端開放の下
端部を挿入し前記低圧冷却材室から冷却材を供給
されるブランケツト燃料集合体と、前記連結管の
中中性子反射領域に対応する位置にあり周面に透
孔を有するものに径方向スリツトを有する下端部
を挿入した可動反射体とをそなえたものにおい
て、前記底壁上面には炉心溶融事故発生時に各燃
料集合体から前記低圧冷却材室内に漏出した溶融
核分裂性物質の貯溜を規則的に限定する凹凸部を
設け、この凹凸部の側壁を凹部の底部が上部より
狭くなるように漸次傾斜形成したことを特徴とす
る原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6382478A JPS54155388A (en) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Nuclear reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6382478A JPS54155388A (en) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Nuclear reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54155388A JPS54155388A (en) | 1979-12-07 |
| JPS6217200B2 true JPS6217200B2 (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=13240490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6382478A Granted JPS54155388A (en) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Nuclear reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54155388A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219588A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 原子炉の溶融炉心物質保持装置 |
| JP2001510559A (ja) * | 1996-12-05 | 2001-07-31 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 炉心溶融物を収容し拡散させるための容器並びにその容器を備えた原子力設備 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50125196A (ja) * | 1974-03-20 | 1975-10-01 | ||
| JPS5162296A (en) * | 1974-11-29 | 1976-05-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Genshirono yojunenryohojisochi |
-
1978
- 1978-05-30 JP JP6382478A patent/JPS54155388A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50125196A (ja) * | 1974-03-20 | 1975-10-01 | ||
| JPS5162296A (en) * | 1974-11-29 | 1976-05-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Genshirono yojunenryohojisochi |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54155388A (en) | 1979-12-07 |
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