JPS62207995A - Fast breeder reactor - Google Patents

Fast breeder reactor

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Publication number
JPS62207995A
JPS62207995A JP61050197A JP5019786A JPS62207995A JP S62207995 A JPS62207995 A JP S62207995A JP 61050197 A JP61050197 A JP 61050197A JP 5019786 A JP5019786 A JP 5019786A JP S62207995 A JPS62207995 A JP S62207995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
core
fast breeder
region
breeder reactor
Prior art date
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Pending
Application number
JP61050197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正俊 川島
青木 克忠
和夫 有江
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
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61050197A priority Critical patent/JPS62207995A/en
Publication of JPS62207995A publication Critical patent/JPS62207995A/en
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    • 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

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、発電プラント等に利用される高速増殖炉に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fast breeder reactor used in a power generation plant or the like.

(従来の技術) 一般に高速増殖炉では、燃料である核分裂性物質を燃焼
させるとともに、親物質から燃料となる核分裂性物質を
生成させる。
(Prior Art) Generally, in a fast breeder reactor, fissile material, which is a fuel, is burned, and fissile material, which is a fuel, is generated from a parent material.

第14図は、従来の高速増殖炉の炉心の例を示すもので
、プルトニウムを富化したウランまたは濃縮ウラン等の
酸化物、炭化物、金属等からなり、燃料体積比が40%
程度の燃料から構成される炉心1は、軸方向長ざLlが
100CTIlないし120印mの円筒状に形成されて
おり、この炉心1の中央部付近には、例えばプルトニウ
ム富化度が14%程度とされた核分裂性物質密度の低い
領域2が形成され、その上部、下部および周囲は、プル
トニウム富化度が20%程度とされた核分裂性物質密度
の高い領域3が形成されている。
Figure 14 shows an example of a conventional fast breeder reactor core, which is made of plutonium-enriched uranium or enriched uranium oxides, carbides, metals, etc., and has a fuel volume ratio of 40%.
The core 1 is formed into a cylindrical shape with an axial length Ll of 100 CTIl to 120 m, and the core 1 has a plutonium enrichment of about 14%, for example, near the center of the core 1. A region 2 with a low density of fissile material having a plutonium enrichment of about 20% is formed above, below and around the region 2 with a high density of fissile material having a plutonium enrichment of about 20%.

(発明が解決しようとする問題点) 上記説明の従来の高速増殖炉では、炉心1を小型化する
ため、炉心1内の平均出力密度を250W/cc程度と
し、出力分布の均一化を行っている。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional fast breeder reactor described above, in order to downsize the reactor core 1, the average power density in the reactor core 1 is set to about 250 W/cc, and the power distribution is made uniform. There is.

このため、燃料の炉心1内滞在期間を3年ないし5年程
度とし、この間に数回の燃料交換を行って、炉心1内の
出力の変動を小幅に抑制する。
For this reason, the stay period of the fuel in the core 1 is set to about 3 to 5 years, and the fuel is replaced several times during this period to suppress fluctuations in the output in the core 1 to a small extent.

しかしながら、このような従来の高速増殖炉では、燃料
交換毎に、長期間高速増殖炉を停止する必要があり、ま
た、燃料交換のための設備および燃料貯蔵のための設備
等が必要となり、稼働率の低下およびプラント建設コス
トの増大を招く等の問題がある。
However, in such conventional fast breeder reactors, it is necessary to shut down the fast breeder reactor for a long period of time every time the fuel is replaced, and equipment for fuel replacement and fuel storage equipment is required, making it difficult to operate. There are problems such as a decrease in production efficiency and an increase in plant construction costs.

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、燃料交換を長期間あるいは全く必要とせず、稼働率の
向上および建設コストの低減を図ることのできる高速増
殖炉を提供しようとするものである。
The present invention has been made in response to such conventional circumstances, and aims to provide a fast breeder reactor that does not require fuel exchange for a long period of time or at all, and can improve operating efficiency and reduce construction costs. It is something.

し発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち本発明の高速増殖炉は、核分裂性物質および親
物質からなる燃料により円柱状に形成された炉心を有す
る高速増殖炉において、前記炉心の軸方向長さを130
CIないし200CTIIとし、前記炉心の中央部付近
に前記炉心の軸方向長さの10%ないし65%の軸方向
長さを有し上部、下部および周囲の領域より核分裂性物
質密度が低い領域を形成し、平均出力密度を65W/c
cないし150W/ccとしたことにより構成される。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the fast breeder reactor of the present invention is a fast breeder reactor having a core formed in a cylindrical shape by a fuel consisting of a fissile material and a parent material. The axial length of is 130
CI to 200CTII, and a region having an axial length of 10% to 65% of the axial length of the core and having a lower density of fissile material than the upper, lower, and surrounding regions is formed near the center of the core. and the average power density is 65W/c.
c to 150 W/cc.

(作用) 本発明の高速増殖炉では、炉心の軸方向長さを130c
mないし200C1llとし、炉心を従来の高速増殖炉
に比べて大型化して、平均出力密度を65W/ccない
し150W/ccと従来の高速増殖炉に比べて低下させ
、炉心内での出力変動を可能とする。そして、炉心中央
付近に、炉心軸方向長さの10%ないし65%の軸方向
長さを有し、上部、下部および周囲の領域より核分裂性
物質密度の低い領域を形成することにより、運転にとも
なう実効増倍率の変化をおだやかにして、炉心寿命を2
0年ないし300年程に長期化する。
(Function) In the fast breeder reactor of the present invention, the axial length of the core is 130 cm.
The reactor core is larger than that of conventional fast breeder reactors, and the average power density is 65 W/cc to 150 W/cc, lower than that of conventional fast breeder reactors, making it possible to vary the power within the core. shall be. By forming a region near the center of the core that has an axial length of 10% to 65% of the axial length of the core and has a lower density of fissile material than the upper, lower, and surrounding regions, operation is improved. By slowing down the accompanying changes in the effective multiplication factor, the core life can be reduced by 2.
It will last from 0 to 300 years.

ここで、炉心の軸方向長さを130cmないし200印
とし、炉心の中央部付近に、炉心の軸方向長さの10%
ないし65%の軸方向長さを有し上部、下部および周囲
の領域より核分裂性物質密度の低い領域を形成したのは
、以下のような理由による。
Here, the axial length of the core is 130 cm to 200 marks, and 10% of the axial length of the core is placed near the center of the core.
The reason for forming a region having an axial length of 65% to 65% and having a lower density of fissile material than the upper, lower and surrounding regions is as follows.

まず、第2図のグラフは、燃料体積比50%、プルトニ
ウム富化度12%の酸化物燃料を用いた場合の炉心軸方
向長さの違いによる実効増倍率の変化の違いを示すもの
で、縦軸は実効増倍率、横軸はプラント運転年数を示し
、曲線A、B、C,Dはそれぞれ軸方向長さが1800
11. 150CIll、  120印m、100cm
の場合の実効増倍率の変化を示している。
First, the graph in Figure 2 shows the difference in effective multiplication factor due to the difference in core axial length when using oxide fuel with a fuel volume ratio of 50% and a plutonium enrichment of 12%. The vertical axis shows the effective multiplication factor, the horizontal axis shows the number of years of plant operation, and the axial length of each curve A, B, C, and D is 1800.
11. 150 CIll, 120 mark m, 100cm
It shows the change in effective multiplication factor in the case of .

このグラフかられかるように、炉心の軸方向長さが10
0CI、120CIIIでは、炉心寿命は200年程以
下となるため、炉心寿命を20年ないし30年とするた
めには、130cmないし200CTIl程度の軸方向
長さか必要となる。
As you can see from this graph, the axial length of the core is 10
For 0CI and 120CIII, the core life is about 200 years or less, so in order to make the core life 20 to 30 years, an axial length of about 130 cm to 200 CTIl is required.

なおここで、プルトニウム富化度を12%としたのは、
縦軸を実効増倍率、横軸をプラント運転年数とした第3
図のグラフに示すように、曲線Eで示すプルトニウム富
化度20%の場合および曲線Fで示すプルトニウム富化
度15%の場合は、実効増倍率の変化が大きすぎ、曲線
Gで示すプルトニウム富化度9%の場合は炉心を臨界に
保つことができず、曲線Hで示すように、プルトニウム
富化度12%程度とすることが好ましいためである。
Here, the plutonium enrichment is set to 12% because
The third graph shows the effective multiplication factor on the vertical axis and the number of years of plant operation on the horizontal axis.
As shown in the graph of the figure, in the case of plutonium enrichment of 20% shown by curve E and in the case of plutonium enrichment of 15% shown by curve F, the change in effective multiplication factor is too large, and the change in plutonium enrichment shown by curve G is too large. This is because if the plutonium enrichment is 9%, the core cannot be kept critical, and as shown by curve H, it is preferable to set the plutonium enrichment to about 12%.

次に、第4図のグラフは、上半分モデルにより、全体の
軸方向長さが150C111の炉心の中央部付近に、プ
ルトニウム富化度9%の燃料により核分裂性物質密度の
低い領域を形成し、その上部および下部にプルトニウム
富化度15%の燃料により核分裂性物質密度の高い領域
を形成した場合のこれらの領域の軸方向長さの違いによ
る実効増倍率の変化の違いを示すもので、曲線I、J、
に、Lはそれぞれ全体の長さ75cmに対して核分裂性
物質密度の低い領域の軸方向長ざが15CTII、 3
0CTtl、OCT[1145CTtlの場合を示しい
る。ここで、核分裂性物質密度の低い領域の軸方向長さ
がOcmの場合を示す曲線には、軸方向における核分裂
性物質密度の分布を一様とし、前述の曲線H(プルトニ
ウム富化度12%)に近いプルトニウム富化度11.4
%とした場合を示すものである。このグラフかにわかる
ように、核分裂性物質密度の低い領域の軸方向長さを4
5cm程度すなわち全体の軸方向長さに対して60%程
度とすると、運転にともなう実効増倍率の変化が少なく
、しかも炉心寿命を長期化することができる。なお、こ
こで核分裂性物質密度の低い領域に減損ウランあるいは
天然ウランを用いるときは、核分裂性物質密度の低い領
域の軸方向長さが20CIlないし30CTIlすなわ
ち、13%ないし20%程度にすることが好ましい。
Next, the graph in Figure 4 shows that, based on the upper half model, a region with low fissile material density is formed near the center of the core with a total axial length of 150C111 due to fuel with a plutonium enrichment of 9%. , which shows the difference in the effective multiplication factor due to the difference in the axial length of these regions when a region with high fissile material density is formed in the upper and lower regions using fuel with a plutonium enrichment of 15%. Curves I, J,
In each case, L is the axial length of the region with low fissile material density relative to the overall length of 75 cm, 15CTII, 3
The case of 0CTtl, OCT[1145CTtl is shown. Here, for the curve showing the case where the axial length of the region with low fissile material density is Ocm, the distribution of fissile material density in the axial direction is uniform, and the above-mentioned curve H (plutonium enrichment 12% ) plutonium enrichment close to 11.4
It shows the case as %. As you can see in this graph, the axial length of the region with low fissile material density is 4
When the length is about 5 cm, that is, about 60% of the entire axial length, there is little change in the effective multiplication factor during operation, and the core life can be extended. Note that when depleted uranium or natural uranium is used in the region with low density of fissile material, the axial length of the region with low density of fissile material may be 20 CIl to 30 CTIl, that is, approximately 13% to 20%. preferable.

(実施例) 以下本発明の詳細を図面に示す実施例について説明する
(Example) The details of the present invention will be described below with reference to an example shown in the drawings.

第1図は本発明の一実施例の高速増殖炉の炉心を示すも
ので、この実施例の高速増殖炉では、燃料体積比50%
の酸化プルトニウム燃料により軸方向長さL3が150
CTII、直径L4が約400cmの炉心11が形成さ
れ、この炉心11の中央部付近には、プルトニウム富化
度が9%の燃料により軸方向長さ’  L5が90C1
11の核分裂性物質密度の低い領域12が形成され、こ
の上部および下部の領域13.14はプルトニウム富化
度が15%の燃料、周囲の領域15はプルトニウム富化
度が20%の燃料により、核分裂性物質密度の高い領域
が形成されており、平均出力密度は100W/cc程度
とされている。
Figure 1 shows the core of a fast breeder reactor according to an embodiment of the present invention. In the fast breeder reactor of this embodiment, the fuel volume ratio is 50%
The axial length L3 is 150 mm due to plutonium oxide fuel of
CTII, a reactor core 11 with a diameter L4 of about 400 cm is formed, and near the center of this core 11, an axial length ' L5 of 90 C1 is formed by fuel with a plutonium enrichment of 9%.
11 regions 12 of low fissile material density are formed, the upper and lower regions 13.14 are filled with fuel with a plutonium enrichment of 15%, the surrounding region 15 is filled with fuel with a plutonium enrichment of 20%, A region with a high density of fissile material is formed, and the average power density is about 100 W/cc.

なお、この実施例の高速増殖炉で炉心を上記のように構
成したのは、縦軸を実効増倍率、横軸をプラント運転年
数とした第5図ないし第7図のグラフに示す以下のよう
な理由による。
The reason why the core of the fast breeder reactor of this example was configured as described above is as shown in the graphs of Figures 5 to 7, where the vertical axis is the effective multiplication factor and the horizontal axis is the number of years of plant operation. Due to reasons.

第5図のグラフは、燃料体積比の違いによる実行増倍率
の変化の違いの例を示すもので、曲線M、N、O,Pは
それぞれ燃料体積比40%の酸化物燃料、燃料体積比5
0%の酸化物燃料、燃料体積比40%の炭化物燃料、燃
料体積比40%の金属燃料の実効増倍率の変化を示して
いる。このグラフかられかるように、金属燃料、炭化物
燃料を用いた場合は、従来の高速増殖炉で用いられてい
る燃料体積比40%の燃料で実効増倍率の変化を少なく
して30年程度の長寿命炉心とすることができるが、酸
化物燃料の場合は、燃料体積比40%の燃料では、実効
増倍率の変化が大きくなりすぎるので、燃料体積比を4
5%〜55%程度にする必要がある。
The graph in Figure 5 shows an example of the difference in the effective multiplication factor due to the difference in fuel volume ratio.Curves M, N, O, and P are for oxide fuel with a fuel volume ratio of 40%, respectively. 5
It shows changes in effective multiplication factors for 0% oxide fuel, 40% fuel volume ratio carbide fuel, and 40% fuel volume ratio metal fuel. As can be seen from this graph, when metal fuel or carbide fuel is used, the fuel with a fuel volume ratio of 40%, which is used in conventional fast breeder reactors, can be used to reduce changes in the effective multiplication factor for about 30 years. It is possible to create a long-life reactor core, but in the case of oxide fuel, if the fuel volume ratio is 40%, the change in the effective multiplication factor will be too large, so the fuel volume ratio should be reduced to 4
It needs to be about 5% to 55%.

なお、第5図のグラフでは、軽水炉型原子炉からのプル
トニウムを燃料として用いた場合を示したが、第6図の
グラフに曲線Qで示すように、高速増殖炉からのプルト
ニウムを用いた場合は、同位元素の比率が異なるため、
燃料体積比を45%以下としても用いることができる。
The graph in Figure 5 shows the case where plutonium from a light water reactor is used as fuel, but as shown by curve Q in the graph in Figure 6, when plutonium from a fast breeder reactor is used as fuel. Because the ratio of isotopes is different,
It can also be used with a fuel volume ratio of 45% or less.

第7図のグラフは、炉心全体のプルトニウム富化度を1
1.4%一定とし、核分裂性物質密度の低い領域12の
プルトニウム富化度と、その上下の領域のプルトニウム
富化度と変化させた場合の実効増倍率の変化を示すもの
で、曲線R,S、T、Uは、れぞれ(領域12のプルト
ニウム富化度)/(領域13.14のプルトニウム富化
度)が11.4%/11.4%、10%/13.5%、
8%/16.5%、6%/19.5%の場合を示してい
る。このグラフかられかるように、核分裂性物質密度の
低い領域12のプルトニウム富化度を8%ないし10%
程度とし、その上下の領域13.14のプルトニウム富
化度を13%ないし17%程度とする事が好ましい。
The graph in Figure 7 shows that the plutonium enrichment of the entire core is 1
It shows the change in the effective multiplication factor when the plutonium enrichment in the region 12 with low fissile material density is kept constant at 1.4% and the plutonium enrichment in the regions above and below it is changed, and the curve R, For S, T, and U, (plutonium enrichment in region 12)/(plutonium enrichment in region 13.14) is 11.4%/11.4%, 10%/13.5%, respectively.
The cases of 8%/16.5% and 6%/19.5% are shown. As can be seen from this graph, the plutonium enrichment in region 12 with low fissile material density is reduced to 8% to 10%.
It is preferable that the plutonium enrichment of the regions 13 and 14 above and below it be about 13% to 17%.

すなわち、この実施例の高速増殖炉では上記理由により
、炉心の軸方向長ざL3を150(、m、酸化物燃料の
燃料体積比を50%、核分裂性物質密度の低い領域12
の軸方向長さL5を90Cm、核分裂性物質密度の低い
領域12のプルトニウム富化度を9%、領域13.14
のプルトニウム富化度を15%、領域15のプルトニウ
ム富化度を20%としている。
That is, in the fast breeder reactor of this embodiment, for the above reasons, the axial length L3 of the core is 150 m, the fuel volume ratio of the oxide fuel is 50%, and the region with low fissile material density is 12 m.
The axial length L5 is 90 cm, the plutonium enrichment of region 12 with low fissile material density is 9%, and region 13.14
The plutonium enrichment in region 15 is 15%, and the plutonium enrichment in region 15 is 20%.

このように構成されたこの実施例の高速増殖炉では、縦
軸を実効増倍率、横軸をプラント運転年数とした第8図
のグラフに曲線Vで示すように、その実効増倍率が変化
する。すなわち、実効増倍率の変化が少なく、30年以
上の炉心寿命となる。
In the fast breeder reactor of this embodiment configured in this way, the effective multiplication factor changes as shown by curve V in the graph of Figure 8, where the vertical axis is the effective multiplication factor and the horizontal axis is the number of years of plant operation. . In other words, there is little change in the effective multiplication factor, resulting in a core life of 30 years or more.

第9図ないし第13図はこの実施例の高速増殖炉の変形
例を示すもので、これらの変形例では、炉心内の出力の
平均化を図るため、核分裂性物質密度の低い領域の形状
が前述の実施例の高速増殖炉とは異なった形状とされて
いる。
Figures 9 to 13 show modified examples of the fast breeder reactor of this embodiment. In these modified examples, the shape of the region with low fissile material density is changed in order to average the output in the reactor core. The fast breeder reactor has a different shape from the fast breeder reactor of the previous embodiment.

第9図に示す高速増殖炉の炉心では、炉心11aの核分
裂性物質密度の低い領域12aは、炉心中央より5Cm
ないし10C111程度低い位置に配置されている。
In the core of the fast breeder reactor shown in FIG.
It is placed at a position as low as 10C111.

第10図に示す高速増殖炉の炉心では、炉心11bの核
分裂性物質密度の低い領域12bは、縦断面長方形状で
はなく、側方に凸部を有する形状とされている。
In the core of the fast breeder reactor shown in FIG. 10, a region 12b of the core 11b with a low density of fissile material is not rectangular in longitudinal section, but has a convex shape on the side.

第11図に示す高速増殖炉の炉心11Cでは、核分裂性
物質密度の低い領域12Cは径方向に複数に分割された
形状とされており、その上下および周囲は、プルトニウ
ム富化度が一様とされた領域13Gにより囲まれている
In the core 11C of the fast breeder reactor shown in FIG. 11, the region 12C with low fissile material density is divided into a plurality of regions in the radial direction, and the plutonium enrichment is uniform above, below, and around it. It is surrounded by a region 13G.

第12図に示す高速増殖炉の炉心lidでは、第11図
に示す炉心ILGと同様に、核分裂性物質密度の低い領
域’12dの周囲はプルトニウム富化度一定の領域13
dで囲まれており、核分裂性物質密度の低い領域12d
は、軸方向に複数に分割されている。
In the core lid of the fast breeder reactor shown in FIG. 12, similar to the core ILG shown in FIG.
A region 12d surrounded by d and having a low density of fissile material
is divided into multiple parts in the axial direction.

第13図に示す高速増殖炉の炉心11eでは、第11図
ないし第12図に示す炉心11C1炉心11dと同様に
核分裂性物質密度の低い領域12eの周囲はプルトニウ
ム富化度一様とされた領域13eで囲まれており、核分
裂性物質密度の低い領域12eは、その軸方向断面が、
長方形状とは異なった形状とされている。
In the core 11e of the fast breeder reactor shown in FIG. 13, similarly to the core 11C1 and the core 11d shown in FIGS. 11 and 12, a region 12e with a low fissile material density is surrounded by a region with uniform plutonium enrichment. 13e, and the region 12e with low fissile material density has an axial cross section of
It has a shape different from a rectangular shape.

これらの変形例のように、炉心内の出力分布の平坦化を
図るため、核分裂性物質密度の低い領域をどのような形
状としてもよく、また、炉心内の出力分布の平坦化を図
るためには、核分裂性物質密度の高い領域のプルトニウ
ム富化度を上下非対称とする、径方向にプルトニウム富
化度の分布を付ける等どのようにしてもよく、前述の実
施例と同様な効果を得ることができる。
As in these modified examples, in order to flatten the power distribution within the core, the region with low density of fissile material may have any shape; This can be done in any way, such as making the plutonium enrichment in the region with high density of fissile material vertically asymmetrical or giving the plutonium enrichment distribution in the radial direction, to obtain the same effect as in the above embodiment. I can do it.

また、プルトニウム燃料ではなく、濃縮ウラン燃料を用
いてもよく、この場合、濃縮度は、核分裂性物質密度の
低い領域12で14%以下、その上下および周囲の核分
裂性物質の高い領域13.14.15で15%ないし2
2%程度とすることが好ましい。
Further, instead of plutonium fuel, enriched uranium fuel may be used, and in this case, the enrichment level is 14% or less in the region 12 with low density of fissile material, and the enrichment level is 14% or less in the region 12 with low density of fissile material, and the region 13.14 with high density of fissile material above, below, and around the region 12. .15 is 15% or 2
It is preferable to set it to about 2%.

また、酸化物燃料ではなく、炭化物燃料、金属燃料等も
用いることができ、この場合は燃料体積比を40%とし
ても良い。
Moreover, instead of oxide fuel, carbide fuel, metal fuel, etc. can also be used, and in this case, the fuel volume ratio may be set to 40%.

[発明の効果] 以上述べたように本発明の高速増殖炉では、炉心の軸方
向長さを130cmないし200C!IIとし、炉心の
中央部付近に、炉心の軸方向長さの10%ないし65%
の軸方向長さを有し、上部、下部および周囲の領域より
核分裂性物質密度の低い領域を形成し、平均出力密度を
65W/ccないし150W/ccとしたので、炉心寿
命を20年ないし30年程度に長期化することができ、
燃料交換は長期間または又く不要となり、稼働率の向上
および燃料貯蔵、取り扱い系の縮小または削減が可能と
なりプラント建設コストの低減を図ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, in the fast breeder reactor of the present invention, the axial length of the core is 130cm to 200C! II, 10% to 65% of the axial length of the core near the center of the core.
It has an axial length of It can last for about a year,
Fuel exchange becomes unnecessary for a long time or again, and it is possible to improve the operating rate and downsize or reduce the number of fuel storage and handling systems, thereby reducing plant construction costs.

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

第1図は本発明の一実施例の高速増殖炉の炉心を示す構
成図、第2図ないし第7図は炉心構成の違いによる実効
増倍率の時間変化の違いを示すグラフ、第8図は第1図
に示す高速増殖炉の実効増倍率の時間変化を示すグラフ
、第9図ないし第13図は第1図に示す高速増殖炉の変
形例を示す構成図、第14図は従来の高速増殖炉の炉心
を示す構成図である。 11・・・・・・・・・・・・炉 心 12・・・・・・・・・・・・核分裂性物質密度の低い
領域13〜15・・・核分裂性物質密度の高い領域L2
・・・・・・・・・・・・炉心の軸方向長さ第1図 第3図 蝋尿!!IIl@A侮 桃源!!llを冊 第7図 第8図 第9図 第10図
FIG. 1 is a configuration diagram showing the core of a fast breeder reactor according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 7 are graphs showing differences in effective multiplication factor over time due to differences in core configuration, and FIG. Figure 1 is a graph showing the change in effective multiplication factor of the fast breeder reactor over time, Figures 9 to 13 are configuration diagrams showing modifications of the fast breeder reactor shown in Figure 1, and Figure 14 is the conventional fast breeder FIG. 1 is a configuration diagram showing the core of a breeder reactor. 11......Reactor core 12......Regions with low fissile material density 13-15...Region L2 with high fissile material density
・・・・・・・・・・・・Axial length of core Figure 1 Figure 3 Wax urine! ! IIl@A Togen! ! Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)核分裂性物質および親物質からなる燃料により円
柱状に形成された炉心を有する高速増殖炉において、前
記炉心の軸方向長さを130cmないし200cmとし
、前記炉心の中央部付近に前記炉心の軸方向長さの10
%、ないし65%の軸方向長さを有し上部、下部および
周囲の領域より核分裂性物質密度が低い領域を形成し、
平均出力密度を65W/ccないし150W/ccとし
たことを特徴とする高速増殖炉。
(1) In a fast breeder reactor having a core formed in a cylindrical shape with fuel made of fissile material and parent material, the axial length of the core is 130 cm to 200 cm, and the core is located near the center of the core. axial length 10
% to 65% of the axial length and having a lower density of fissile material than the upper, lower and surrounding regions;
A fast breeder reactor having an average power density of 65 W/cc to 150 W/cc.
(2)燃料は、燃料体積比を45%ないし55%とされ
た酸化物燃料から構成される特許請求の範囲第1項記載
の高速増殖炉。
(2) The fast breeder reactor according to claim 1, wherein the fuel is an oxide fuel having a fuel volume ratio of 45% to 55%.
(3)燃料は、金属燃料から構成される特許請求の範囲
第1項記載の高速増殖炉。
(3) The fast breeder reactor according to claim 1, wherein the fuel is composed of a metal fuel.
(4)核分裂性物質密度の低い領域は、プルトニウム富
化度11%以下とされたプルトニウム燃料から構成され
、この上部、下部および周囲の領域は、プルトニウム富
化度13%ないし20%とされたプルトニウム燃料から
構成される特許請求の範囲第1項ないし第3項記載の高
速増殖炉。
(4) The region with low fissile material density consisted of plutonium fuel with a plutonium enrichment of 11% or less, and the upper, lower, and surrounding regions had a plutonium enrichment of 13% to 20%. A fast breeder reactor according to any one of claims 1 to 3, comprising plutonium fuel.
(5)核分裂性物質密度の低い領域は、濃縮度13%以
下とされたウラン燃料から構成され、この上部、下部お
よび周囲の領域は濃縮度15%ないし22%とされたウ
ラン燃料から構成される特許請求の範囲第1項ないし第
3項記載の高速増殖炉。
(5) The region with low fissile material density is composed of uranium fuel with an enrichment of 13% or less, and the upper, lower, and surrounding regions are composed of uranium fuel with an enrichment of 15% to 22%. A fast breeder reactor according to claims 1 to 3.
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JP2013520657A (en) * 2010-02-22 2013-06-06 アドバンスト・リアクター・コンセプツ・エルエルシー Small fast neutron spectrum nuclear power plant with long refueling intervals
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