JPS63266392A - 緊急炉心停止装置 - Google Patents

緊急炉心停止装置

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Publication number
JPS63266392A
JPS63266392A JP62101476A JP10147687A JPS63266392A JP S63266392 A JPS63266392 A JP S63266392A JP 62101476 A JP62101476 A JP 62101476A JP 10147687 A JP10147687 A JP 10147687A JP S63266392 A JPS63266392 A JP S63266392A
Authority
JP
Japan
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neutron absorber
core
emergency
reactor
neutron
Prior art date
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Pending
Application number
JP62101476A
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English (en)
Inventor
Akira Otaki
大滝 明
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Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Original Assignee
Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
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Publication date
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Publication of JPS63266392A publication Critical patent/JPS63266392A/ja
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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

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は研究用及び発電用の原子炉等の炉心を緊急に停
止する緊急炉心停止装置に係り、高速増殖炉、加圧木彫
原子炉、沸騰水形原子炉、重水炉、ガス冷却炉、高温ガ
ス冷却炉等に適用可能な異常温度自己検出作動型の緊急
炉心停止装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、原子力発電プラント等で採用している炉心の緊
急炉心停止機構の多くは、原子炉内で後備緊急炉心停止
棒(以下後備制御棒と言う)を吊り下げた状態で待機さ
せ、原子炉異常時に炉心部に装填する方式が用いられて
いる。
第5図は緊急炉心停止機構の概略を説明するための原子
炉炉心部平面図、第6図は従来の後備制御棒による緊急
炉心停止機構の原子炉炉心部断面図で、1は炉心部、2
は燃料集合体、3は後備制御棒型炉心停止装置、4は燃
料ピン型炉心停止装置、5は後備制御棒を示している。
図において、後備制御棒型、或いは燃料ピン型の炉心停
止装置3.4は中性子吸収体を内蔵した集合体を有し、
緊急時に炉心部に装填されて周囲の中性子を減速、吸収
し、炉心部の温度上昇を抑制すると共に、原子炉を停止
するように構成されている。
従来、この炉心停止装置は、例えば後備制御棒型の場合
、第6図に示すように、後備制御棒5を原子炉炉心部1
に吊り下げておき、原子炉炉心部の異常温度上昇時に後
備制御棒5と機械的又は電気的に連結された制御駆動装
置(図示せず)によって駆動制御し、炉心燃料領域内に
装填するように構成されている 〔発明が解決すべき問題点〕 このように従来の緊急炉心停止装置は、動力源を必要と
する制御駆動装置で制御棒や中性子吸収体を炉心部に装
荷するものであり、原子炉の安全性を高めるため、制御
駆動装置の信頼性を向上させる設計、及び建設コストは
真人となってしまう。
また原子炉運転時においても動力源の確保や計測制御機
器の健全な維持、人為的不作動の防止に努める必要があ
る。さらに、炉心部に吊り下げられた後備制御棒に横揺
れが生じ易く、揺れにより制御駆動装置との連結部が切
り離されてしまう誤動作の可能性があり、また、緊急炉
心停止時に制御駆動装置の動作不良で後備制御棒が炉心
部に装荷されない事態も起こる可能性がある。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、動力源や
制御駆動装置を必要とセす、耐震性に優れ、緊急炉心停
止に係る計測制御機器の規模を縮小し、保守性と信頼性
を向上すると共に、製作及び建設コストを低減化するこ
とのできる緊急炉心停止装置を提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の緊急炉心停止装置は、中性子吸収体
を、原子炉炉心部の炉心燃料領域外に支持する熱的に変
形、または変質する特性を有する中性子吸収体支持手段
を備え、原子炉炉心部の異常温度による中性子吸収体支
持手段の熱的変形又は変質により中性子吸収体を炉心燃
料領域へ移動させることを特徴とする。
(作用〕 本発明の緊急炉心停止装置は、中性子吸収体を原子炉炉
心部の通常位置に装荷し、原子炉炉心部の異常温度によ
る中性子吸収体の支持構造材料の熱的変形又は変質を利
用して中性子吸収体を炉心燃料領域へ移動させ、動力源
や制御駆動装置を使用することなく中性子の減速、吸収
を行って原子炉を停止させることができる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明による緊急炉心停止装置の原理説明図で
、11は後備制御棒型緊急炉心停止装置、12は燃料ビ
ン型緊急炉心停止装置、13.14は、中性子吸収体、
15は燃料集合体上端面、16は燃料集合体下端面、1
7.18は通常運転位置、19は炉心燃料領域である。
図において、中性子吸収体13.14は燃料集合体の上
端面、下端面15.16より内側で炉心燃料領域19の
外側の通常運転位置17.18に後述するような支持部
材で支持されている。この支持部材は、熱的に変形また
は変質する材料からなっており、原子炉の温度が異常上
昇すると熱的に変形または変質し、上側の中性子吸収体
13は破線矢印Aのように落下し、下側中性子吸収体は
破線矢印Bのように上昇して炉心燃料領域19へ移動し
、中性子を減速、吸収して異常温度上昇を抑制し、原子
炉を停止させる。この場合、後備制御棒型緊急炉心停止
装置11は、原子炉炉心部の広い範囲にわたって中性子
の減速を行い原子炉を停止させ、燃料ビン型緊急炉心停
止装置12は燃料集合体に内装し、各燃料集合体毎に核
分裂連鎖反応を制御することで炉心部温度分布のバラツ
キを軽減するとともに、後備制御棒型緊急炉心停止装置
11の原子炉緊急停止機能を助長する。
第2図は本発明による緊急炉心停止装置の一実施を示す
図で、同図(イ)は後備制御棒型緊急炉心停止装置側断
面図、同図(ロ)は燃料ピン型緊急炉心停止装置側断面
図で、第1図と同一符号は同一内容を示している。なお
、図中、20.21は中性子吸収体支持バネ、22は仕
切板、23は金属管、24は制御棒ラッパ管、25は冷
却材流路である。
図において、制御棒ラッパ管24の上部はハンドリング
ヘッドに下部は集合体支持部に取りつけてあり、金属管
23を制御棒ラッパ管24の内部に収納し、金属管と制
御棒ラッパ管の間には冷却材を流している。金属管23
は冷却材が流入しないよう気密構造になっており、仕切
板22によって上下に分かれた2つの空間を持ち1、各
空間に中性子吸収体13.14を収納し、それぞれ中性
子吸収体支持バネ20.21で支持している。仕切板2
2は上部空間に収納された中性子吸収体13と中性子吸
収体支持バネ20が下方に落下するのを防止すると共に
、上下に貫通する穴を設けて上部空間と下部空間に圧力
差が生じないようにしている。
中性子吸収体を上下2個に分割して配置しているのは、
中性子吸収体支持バネ20および21に加わる薄型を軽
減し、バネの性能低下を抑制するためである。また、中
性子吸収体を短尺化することにより、通常運転の待機時
における炉心燃料領域19との距離を長くし、炉心部の
発熱を損なう中性子吸収を防止することができる。
中性子吸収体支持バネ20.21は、周囲が原子炉緊急
停止温度に達すると伸縮する形状記憶合金やバイメタル
から成り、通常運転時には、中性子吸収体支持バネ20
は伸びた状態にあって、中性子吸収体13を金属管23
の最上部の通常運転位置17に支持し、一方中性子吸収
体支持バネ21は縮んだ状態にあって、中性子吸収体1
4を通常運転位置18で支持している。そして、何らか
の原因で異常温度上昇が生じ、所定温度に達すると、中
性子吸収体支持バネ20は収縮して中性子吸収体13は
炉心燃料領域19へ(図の破線位置)移動し、一方中性
子吸収体支持バネ21は伸長して中性子吸収体14を炉
心燃料領域19まで(図の破線位置)押し上げる。こう
して炉心燃料領域19に移された2個の中性子吸収体1
3.14は中性子の吸収、減速を開始し、核分裂連鎖反
応を抑制して原子炉を緊急停止することとなる。
原子炉停止後、炉心温度が低下すると中性子吸収体支持
バネ20.21は元の形状に戻るため、中性子吸収体1
3.14もそれぞれの通常運転位置17.18に復帰す
る。このように、中性子吸収体支持バネ20.21の材
料に形状記憶合金やバイメタルを用いた場合、緊急炉心
停止装置が再使用可能なことは言うまでもなく、また、
中性子吸収体は上下2空間両方でなく、どちらか一方の
み設けるようにしてもよい。
第3図は本発明による緊急炉心停止装置の他の実施例を
示す図で、第2図と同一番号は同一内容を示している。
なお、図中、31は溶融金属製の金属溶融栓、33は盲
板、34は衝撃吸収バネである。
本実施例においては、中性子吸収体は上部空間にのみ配
置しており、この中性子吸収体13を金属溶融栓31に
より通常運転位置17に支持している。金属溶融栓31
は炉心温度が原子炉緊急炉心停止温度に達すると溶融し
、そのため中性子吸収体31は、通常運転位置17から
炉心燃料領域19へ自重で落下する。そして、炉心燃料
領域19に位置して中性子の吸収、減速を開始し、核分
裂連鎖反応を抑制して原子炉を緊急停止する。なお、衝
撃吸収バネ33は中性子吸収体13の落下時の衝撃を柔
げる機能を持ち、盲板32は金属溶融栓31が熔融した
後、上部空間に冷却材が流入するのを防ぐためのもので
ある。
第4図は本発明による他の実施例を示す図で、第3図と
同一番号は同一内容を示している。図中、41.42は
永久磁石である。
本実施例においても中性子吸収体を上部空間にのみ配置
しており、中性子吸収体13の支持材料に強磁性体から
なる永久磁石41および42を用いている。永久磁石4
1は金属管23に、永久磁石42は中性子吸収体13に
それぞれ固定し、両者間に働く磁力により中性子吸収体
13を金属管23の最上部の通常運転位置19に支持す
る0強磁性体の磁力は温度の上昇に伴って緩やかに減少
し始め、次第に急減しである温度(キューり点)で消失
する特性を持っており、永久磁石41および42のキュ
ーり点を原子炉緊急停止温度に合わせておく0通常運転
時においては、中性子吸収体13は永久磁石41および
42の磁力によって通常運転位置19にあるが、原子炉
緊急停止温度に達した時には磁力が消失するため炉心燃
料領域19に落下しく図の破線の位l)、中性子の吸収
、減速を開始し、核分裂連鎖反応を抑制して原子炉を緊
急停止する。
なお、第3図、第4図の実施例においては、後備制御棒
型について説明したが、燃料ピン型に適用してもよいこ
とは言うまでもない。
以上のように、本発明の緊急炉心停止装置を装荷するこ
とにより原子炉炉心部が緊急停止温度に達すると、原子
炉の運転を安全かつ確実に緊急停止することができる。
また、上記実施例においては、中性子吸収体の支持材料
に形状記憶合金、バイメタル、溶融金属、永久磁石等を
単独に使用する場合について説明したが、それぞれの支
持材料を単独でなく、複合させて用いてもよく、又形状
も種々に変えて適用してもよいことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、緊急炉心停止装置を予め
原子炉炉心部に装荷しておくことにより、原子炉の炉心
温度が緊急停止温度に達したことを中性子吸収体支持構
造材料の熱的変形・変質により自己検出して中性子吸収
体を炉心燃料領域まで移動させ、炉心燃料領域の中性子
を吸収、減速し、核分裂連鎖反応を抑制して安全かつ確
実に緊急停止することができる。
また、本発明の緊急炉心停止装置は中性子吸収体支持材
料を変えることによって、緊急停止温度が異なる原子炉
にも対応でき、また、後備制御棒型緊急停止装置のハン
ドリングヘッドを燃料集合体と同一にすることで燃料交
換装置による交換作業が可能となり、特別な交換装置を
必要とせず、汎用性に優れている。
また、制御駆動装置および動力源の不必要なことから製
作および建設コストの低減が図れると共に、自己検出作
動型で駆動部がないため、計測器の異常や人為的な原因
にる誤動作を生ずることがなく、安全性、信鯨性を向上
させることができ、さらに、常時、中性子吸収体を炉心
部に装荷しているので耐震性を向上させることができる
。また、制御駆動装置を削減できるため、原子炉上部の
機構の荷重が軽減され、炉容器支持構造の強度を増加さ
せることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による緊急炉心停止装置の原理説明図、
第2図は本発明による緊急炉心停止装置の一実施を示す
図で、同図(イ)は後備制御棒型緊急炉心停止装置側断
面図、同図(ロ)は燃料ビン型緊急炉心停止装置側断面
図、第3図は本発明による緊急炉心停止装置の他の実施
例を示す図、第4図は本発明による他の実施例を示す図
、第5図は緊急炉心停止機構の概略を説明するための原
子炉炉心部平面図、第6図は従来の後備制御棒による緊
急炉心停止機構の原子炉炉心部断面図である。 11・・・後備制御棒型緊急炉心停止装置、12・・・
燃料ピン型緊急炉心停止装置、13.14・・・中性子
吸収体、15・・・燃料集合体上端面、16・・・燃料
集合体下端面、17.18・・・通常運転位置、19・
・・炉心燃料領域、20.21・・・中性子吸収体支持
バネ、22・・・仕切板、23・・・金属管、24・・
・制御棒ラッパ管、25・・・冷却材流路・、31・・
・溶融金属製の金属溶融栓、33・・・盲板、34・・
・衝撃吸収バネ、41.42・・・永久磁石。 出  願  人  動力炉・核燃料開発事業団代理人 
弁理士  蛭 川 昌 信(外2名)第1図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中性子吸収体を、原子炉炉心部の炉心燃料領域外
    に支持する熱的に変形、または変質する特性を有する中
    性子吸収体支持手段を備え、原子炉炉心部の異常温度に
    よる中性子吸収体支持手段の熱的変形又は変質により中
    性子吸収体を炉心燃料領域へ移動させることを特徴とす
    る緊急炉心停止装置。
  2. (2)前記中性子吸収体は、気圧平衡用の流通穴が設け
    られ、上下2空間に分割する仕切板を有する容器の上下
    2空間の少なくとも一方に収納される特許請求の範囲第
    1項記載の緊急炉心停止装置。
  3. (3)前記中性子吸収体支持手段は形状記憶合金からな
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の緊急炉心停止
    装置。
  4. (4)前記中性子吸収体支持手段はバイメタル材料から
    なる特許請求の範囲第1項又は第2項記載の緊急炉心停
    止装置。
  5. (5)前記中性子吸収体支持手段は溶融金属材料からな
    り、中性子吸収体は気圧平衡用の流通穴が設けられ、上
    下2空間に分割する仕切板を有する容器の上側空間に収
    納される特許請求の範囲第1項記載の緊急炉心停止装置
  6. (6)前記中性子吸収体支持手段は所定のキューリ点温
    度を有する永久磁石からなり、中性子吸収体は気圧平衡
    用の流通穴が設けられ、上下2空間に分割する仕切板を
    有する容器の上側空間に収納される特許請求の範囲第1
    項記載の緊急炉心停止装置。
  7. (7)前記仕切板には、衝撃吸収バネが設けられている
    特許請求の範囲第5項又は第6項記載の緊急炉心停止装
    置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS495156A (ja) * 1972-03-23 1974-01-17
JPS5537955A (en) * 1978-09-12 1980-03-17 Nippon Atomic Ind Group Co Local temperature control device of nuclear reactor
JPS5540919A (en) * 1978-09-18 1980-03-22 Nippon Atomic Ind Group Co Reactor automatic emergency shutdown device
JPS56115987A (en) * 1980-02-19 1981-09-11 Tokyo Shibaura Electric Co Nuclear reactor shuttdown device
JPS61111489A (ja) * 1984-10-09 1986-05-29 動力炉・核燃料開発事業団 原子炉の制御棒駆動機構
JPS61230084A (ja) * 1985-04-04 1986-10-14 株式会社東芝 原子炉の制御棒装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS495156A (ja) * 1972-03-23 1974-01-17
JPS5537955A (en) * 1978-09-12 1980-03-17 Nippon Atomic Ind Group Co Local temperature control device of nuclear reactor
JPS5540919A (en) * 1978-09-18 1980-03-22 Nippon Atomic Ind Group Co Reactor automatic emergency shutdown device
JPS56115987A (en) * 1980-02-19 1981-09-11 Tokyo Shibaura Electric Co Nuclear reactor shuttdown device
JPS61111489A (ja) * 1984-10-09 1986-05-29 動力炉・核燃料開発事業団 原子炉の制御棒駆動機構
JPS61230084A (ja) * 1985-04-04 1986-10-14 株式会社東芝 原子炉の制御棒装置

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