JPS6361191A - 燃料集合体貯蔵ラツク - Google Patents
燃料集合体貯蔵ラツクInfo
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- JPS6361191A JPS6361191A JP61205723A JP20572386A JPS6361191A JP S6361191 A JPS6361191 A JP S6361191A JP 61205723 A JP61205723 A JP 61205723A JP 20572386 A JP20572386 A JP 20572386A JP S6361191 A JPS6361191 A JP S6361191A
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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
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (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。
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、原子カプラントの燃料集合体（以下、単に燃
料ともいう）貯蔵ラックに係り、特に、高燃焼度燃料の
貯蔵に好適な燃料貯蔵ラックに関する。
料ともいう）貯蔵ラックに係り、特に、高燃焼度燃料の
貯蔵に好適な燃料貯蔵ラックに関する。
原子力発電設備から発生する使用済核燃料は、貯蔵プー
ル内に設置された燃料貯蔵ラックに垂直に収納・貯蔵さ
れる（特開昭５３−５６４９７号公報）。
ル内に設置された燃料貯蔵ラックに垂直に収納・貯蔵さ
れる（特開昭５３−５６４９７号公報）。
燃料貯蔵ラック内での貯蔵燃料の未臨界性は。
互いに隣接する燃料を一定の間隔をおいて保持できるス
テンレス製の角パイプ材および水により確保される。ｙ
Ｘ子炉から貯蔵プール内に運び込まれる燃料としては、
完全に使用済となった燃料だけでなく、炉心燃料交換時
の新燃料の仮置きや、万一の事故が発生した場合の燃焼
途中の燃料の貯蔵も考慮する必要がある。このことから
従来の燃料貯蔵ラックの未臨界性に対する設計は、現行
燃料において想定できる状態の最大反応度をベースに燃
料の貯蔵間隔を決定しており、今後、段階的に高燃焼度
化する燃料の貯蔵に対しては、貯蔵間隔を大きくする必
要が生じる可能性があり、燃料貯蔵ラックの取替えが必
要となる。
テンレス製の角パイプ材および水により確保される。ｙ
Ｘ子炉から貯蔵プール内に運び込まれる燃料としては、
完全に使用済となった燃料だけでなく、炉心燃料交換時
の新燃料の仮置きや、万一の事故が発生した場合の燃焼
途中の燃料の貯蔵も考慮する必要がある。このことから
従来の燃料貯蔵ラックの未臨界性に対する設計は、現行
燃料において想定できる状態の最大反応度をベースに燃
料の貯蔵間隔を決定しており、今後、段階的に高燃焼度
化する燃料の貯蔵に対しては、貯蔵間隔を大きくする必
要が生じる可能性があり、燃料貯蔵ラックの取替えが必
要となる。
上記従来技術は貯蔵燃料の未臨界性の点から、今後の高
燃焼度燃料の貯蔵についての配慮がなく、従来通りの設
計思想では、燃料貯蔵間隔を大きくした燃料貯蔵ラック
に取替えるほかはなかった。
燃焼度燃料の貯蔵についての配慮がなく、従来通りの設
計思想では、燃料貯蔵間隔を大きくした燃料貯蔵ラック
に取替えるほかはなかった。
原子炉で使用される燃料は、運転サイクルの長期化によ
る発電費低減の観点から、今後、燃焼度を段階的に高め
、最終的には、現状の２〜３倍程度になることが予想さ
れる。
る発電費低減の観点から、今後、燃焼度を段階的に高め
、最終的には、現状の２〜３倍程度になることが予想さ
れる。
高燃焼度化に伴い、燃料のウラン濃縮度も高められるこ
ととなり、前述した燃料貯蔵ラックの設計思想では、こ
れらの高燃焼度燃料の貯蔵には限界が生じてしまう、従
来の燃料貯蔵ラックは、主に貯蔵燃料間の水により未臨
界性を確保する構成となっているため、高燃焼度燃料の
貯蔵に関しては、貯蔵燃料間隔を大きくすることで対処
可能であるが、そうすると、貯蔵スペースが大きくなり
、貯蔵の高密度という点では、得策でない。
ととなり、前述した燃料貯蔵ラックの設計思想では、こ
れらの高燃焼度燃料の貯蔵には限界が生じてしまう、従
来の燃料貯蔵ラックは、主に貯蔵燃料間の水により未臨
界性を確保する構成となっているため、高燃焼度燃料の
貯蔵に関しては、貯蔵燃料間隔を大きくすることで対処
可能であるが、そうすると、貯蔵スペースが大きくなり
、貯蔵の高密度という点では、得策でない。
本発明の目的は、燃料の貯蔵間隔を従来と同程度とし、
かつ段階的に高燃焼度化する燃料を貯蔵可能な燃料貯蔵
ラックを提供することである。
かつ段階的に高燃焼度化する燃料を貯蔵可能な燃料貯蔵
ラックを提供することである。
上記目的は、燃料を収納・保持する複数の角パイプ間に
形成される連続した空間を密封構造とし、その中にホウ
酸水等を封入することにより、達成される。
形成される連続した空間を密封構造とし、その中にホウ
酸水等を封入することにより、達成される。
燃料は取扱上、燃料貯蔵ラック上部から垂直に収納・貯
蔵すると便利であるため、燃料収納時のガイドおよび耐
震強度部材としてステンレス製の角パイプが使用される
。貯蔵燃料の未臨界性は、隣接する角パイプ間でいかに
中性子を吸収させ反応度を押えるかにある。したがっで
ある間隔を保ち配列された角パイプ外面により形成され
る連結した空間を上部スペーサにより密閉空間とし、そ
の空間にホウ酸水等を封入すると、反応度を押えられる
。燃料貯蔵ラック内にホウ酸水等を密封するのは、炉心
燃料取替え時、炉心内の水が、燃料ラックを設置した燃
料プール水と連結・混合するので、ホウ酸が炉心運転状
態に悪影響を及ぼさないようにするためである。
蔵すると便利であるため、燃料収納時のガイドおよび耐
震強度部材としてステンレス製の角パイプが使用される
。貯蔵燃料の未臨界性は、隣接する角パイプ間でいかに
中性子を吸収させ反応度を押えるかにある。したがっで
ある間隔を保ち配列された角パイプ外面により形成され
る連結した空間を上部スペーサにより密閉空間とし、そ
の空間にホウ酸水等を封入すると、反応度を押えられる
。燃料貯蔵ラック内にホウ酸水等を密封するのは、炉心
燃料取替え時、炉心内の水が、燃料ラックを設置した燃
料プール水と連結・混合するので、ホウ酸が炉心運転状
態に悪影響を及ぼさないようにするためである。
また、燃料が貯蔵される角パイプの内面は、燃料プール
水と連通しており、燃料移送時の遮蔽および貯蔵時の崩
壊熱除去は、燃料プール水により行なわれる。
水と連通しており、燃料移送時の遮蔽および貯蔵時の崩
壊熱除去は、燃料プール水により行なわれる。
なお、燃料貯蔵ラックは、工場で組立てた後、燃料ラッ
ク上部スペーサに設けられた注入口からホウ酸水を注入
し、溶接により密封後、現地に搬入し、燃料プール内も
設置すればよい。
ク上部スペーサに設けられた注入口からホウ酸水を注入
し、溶接により密封後、現地に搬入し、燃料プール内も
設置すればよい。
原子炉から発生する使用済燃料を貯蔵する設備において
は、前述の通り種々の残留濃縮度の燃料を貯蔵する必要
があり、原子炉における燃料の運用方法および今後の燃
料の高燃焼度化を考慮すると、残留濃縮区別に貯蔵本数
を限定することは困難である。したがって、本発明の燃
料貯蔵ラックに使用するホウ酸水等はできる限り高濃度
のものとすれば、貯蔵できる燃料の濃縮度の範囲を大幅
に拡大可能となる。
は、前述の通り種々の残留濃縮度の燃料を貯蔵する必要
があり、原子炉における燃料の運用方法および今後の燃
料の高燃焼度化を考慮すると、残留濃縮区別に貯蔵本数
を限定することは困難である。したがって、本発明の燃
料貯蔵ラックに使用するホウ酸水等はできる限り高濃度
のものとすれば、貯蔵できる燃料の濃縮度の範囲を大幅
に拡大可能となる。
本発明において使用するホウ酸水（Ｈａ ＢＯ２）中の
天然ホウ素には、中性子吸収能を持たないｚｔＢが約８
０％存在し、約２０％存在する同位体元素１０Ｂのみが
中性子吸収能を持つ、したがって、燃料の高燃焼度化の
割合および貯蔵間隔を考慮した上で、１０Ｂを更に濃縮
した高濃縮ホウ素を用いれば、より効果的である。
天然ホウ素には、中性子吸収能を持たないｚｔＢが約８
０％存在し、約２０％存在する同位体元素１０Ｂのみが
中性子吸収能を持つ、したがって、燃料の高燃焼度化の
割合および貯蔵間隔を考慮した上で、１０Ｂを更に濃縮
した高濃縮ホウ素を用いれば、より効果的である。
また、実際に燃料貯蔵ラックが使用される環境は、貯蔵
燃料の崩壊熱のため燃料プール内の他の部分よりも高温
であり、飽和濃度の点でホウ酸濃度を比較的高くでき、
しかも従来の燃料ラックと比ベホウ酸水を使用している
ためホウ素と水の両方による中性子吸収が期待できるこ
とから、ホウ酸水厚さは従来の燃料ラックと同程度の数
十ａｍ確保すれば、高燃焼度燃料の貯蔵に十分対処可能
である。
燃料の崩壊熱のため燃料プール内の他の部分よりも高温
であり、飽和濃度の点でホウ酸濃度を比較的高くでき、
しかも従来の燃料ラックと比ベホウ酸水を使用している
ためホウ素と水の両方による中性子吸収が期待できるこ
とから、ホウ酸水厚さは従来の燃料ラックと同程度の数
十ａｍ確保すれば、高燃焼度燃料の貯蔵に十分対処可能
である。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。
る。
第１図に１本発明の燃料ラックの全体構造を、第２図お
よび第３図に、本発明の燃料貯蔵ラックの側断面図およ
び平断面図を示す。燃料貯蔵ラツりは、燃料ａを収納・
保持するための複数の角パイプ１で構成されており、各
角パイプ１は、約３０ｍ＋＊の間隔を保ち配列されてい
る。また、角パイプ外面により形成される連続した空間
２を密閉空間とするため、燃料ラック側面には、角パイ
プ１同志を連結する側面当板３および上部スペーサ４が
溶接により取り付けられている。更に燃料貯蔵ラック下
部には、角パイプ１を固定すると同時に、貯蔵燃料の下
部タイプレータ部を支持するシートプレート５と、燃料
貯蔵ラックを燃料プール床６にボルト７で固定するため
のベース８が取付けられている。
よび第３図に、本発明の燃料貯蔵ラックの側断面図およ
び平断面図を示す。燃料貯蔵ラツりは、燃料ａを収納・
保持するための複数の角パイプ１で構成されており、各
角パイプ１は、約３０ｍ＋＊の間隔を保ち配列されてい
る。また、角パイプ外面により形成される連続した空間
２を密閉空間とするため、燃料ラック側面には、角パイ
プ１同志を連結する側面当板３および上部スペーサ４が
溶接により取り付けられている。更に燃料貯蔵ラック下
部には、角パイプ１を固定すると同時に、貯蔵燃料の下
部タイプレータ部を支持するシートプレート５と、燃料
貯蔵ラックを燃料プール床６にボルト７で固定するため
のベース８が取付けられている。
以上の如く構成した本発明による燃料貯蔵ラックの一実
施例の作用について述べる。
施例の作用について述べる。
前述の角パイプ１間の密閉空間２には天然ホウ素中の同
位体１０Ｂをある程度濃縮した高濃縮ホウ素を用いたホ
ウ酸水１５が飽和状態近くまでの高濃度で充填されてい
る。貯蔵燃料の未臨界性はホウ酸水１５中のホウ素およ
び水により確保され、角パイプ１の間隔が従来の燃料貯
蔵ラックと同程度であることから、ホウ素による中性子
吸収能増加分だけ従来の燃料貯蔵ラックよりも高燃焼度
燃料の貯蔵が可能となる０本実施例では、角パイプ間隔
を約３０１１１！ｌとしているが、充填するホウ酸水濃
解との関係から、高燃焼度燃料の未臨界性を確保できる
間隔であれば、寸法はこれに限定されない。
位体１０Ｂをある程度濃縮した高濃縮ホウ素を用いたホ
ウ酸水１５が飽和状態近くまでの高濃度で充填されてい
る。貯蔵燃料の未臨界性はホウ酸水１５中のホウ素およ
び水により確保され、角パイプ１の間隔が従来の燃料貯
蔵ラックと同程度であることから、ホウ素による中性子
吸収能増加分だけ従来の燃料貯蔵ラックよりも高燃焼度
燃料の貯蔵が可能となる０本実施例では、角パイプ間隔
を約３０１１１！ｌとしているが、充填するホウ酸水濃
解との関係から、高燃焼度燃料の未臨界性を確保できる
間隔であれば、寸法はこれに限定されない。
また、ホウ酸水の充填は、第４図に示すように上部スペ
ーサ４に設けた注入口から行い、充填後は、プラグ９を
溶接して取付け、密封すれば良い。
ーサ４に設けた注入口から行い、充填後は、プラグ９を
溶接して取付け、密封すれば良い。
なお、ホウ酸水充填作業は、工場でできるから、本燃料
貯蔵ラックの現地での取扱性や運用性は、従来と比べて
劣らない。
貯蔵ラックの現地での取扱性や運用性は、従来と比べて
劣らない。
次に、燃料貯蔵ラックの機能として必要な貯蔵燃料の冷
却および耐震性について述べる。
却および耐震性について述べる。
貯蔵燃料の冷却についてみると、燃料貯蔵ラックは、純
水で満たされた燃料プール内に設置され。
水で満たされた燃料プール内に設置され。
角パイプ１の内部は自由にプール水が移動できるから、
燃料の下部タイプレートから流入する水の自然対流１０
により冷却が行われる。
燃料の下部タイプレートから流入する水の自然対流１０
により冷却が行われる。
また、燃料貯蔵ラックの耐震性については、角パイプ１
同志をプレース１１で結合し、燃料貯蔵ラックの断面剛
性を上げている０本実施例では、プレース１１は、上下
２段とっているが、耐震条件に応じて必要な分だけ補強
してやれば良い、さらに、前述した密閉空間を形成する
側面当板３も耐震強度部材として寄与している。
同志をプレース１１で結合し、燃料貯蔵ラックの断面剛
性を上げている０本実施例では、プレース１１は、上下
２段とっているが、耐震条件に応じて必要な分だけ補強
してやれば良い、さらに、前述した密閉空間を形成する
側面当板３も耐震強度部材として寄与している。
次に１本発明の燃料貯蔵ラックを燃料プール内で使用す
る場合の設置例を第５図により説明する。
る場合の設置例を第５図により説明する。
前述の通り、原子炉から取り出される燃料の濃縮度には
、種々のものが想定され、それぞれ反応度も異っている
。したがって、燃料プール１２内のラックの配置として
、全て、高濃度ホウ酸水を充填したラックを使用する場
合の他に万一の事故時の燃焼途中燃料の貯蔵エリア１３
にのみ高濃度ホウ酸水を充填したラックを用い、完全に
使用済となった燃料の貯蔵エリア１４には、比較的低濃
度なホウ酸水を充填したラックを用いる等、貯蔵エリア
を区分し、百的に応じて燃料貯蔵ラック内に充填するホ
ウ酸水濃度を使い分けることも可能である。
、種々のものが想定され、それぞれ反応度も異っている
。したがって、燃料プール１２内のラックの配置として
、全て、高濃度ホウ酸水を充填したラックを使用する場
合の他に万一の事故時の燃焼途中燃料の貯蔵エリア１３
にのみ高濃度ホウ酸水を充填したラックを用い、完全に
使用済となった燃料の貯蔵エリア１４には、比較的低濃
度なホウ酸水を充填したラックを用いる等、貯蔵エリア
を区分し、百的に応じて燃料貯蔵ラック内に充填するホ
ウ酸水濃度を使い分けることも可能である。
本実施例によれば、従来の燃料貯蔵密度を低下させるこ
となく、今後の燃料の高燃焼度化に対応した貯蔵が実現
できる効果がある。
となく、今後の燃料の高燃焼度化に対応した貯蔵が実現
できる効果がある。
なお、上記実施例においては、中性子吸収材としてホウ
酸を用いたが、水溶性中性子吸収化合物には、５ホウ酸
ナトリウム、臭素酸ガドリニウム。
酸を用いたが、水溶性中性子吸収化合物には、５ホウ酸
ナトリウム、臭素酸ガドリニウム。
塩化サマリウム、塩化カドミウム等があり、これらの水
溶液も、ホウ酸水と同様に使用できる。
溶液も、ホウ酸水と同様に使用できる。
本発明によれば、貯蔵燃料間にホウ酸水等を充填、密封
することにより燃料の未臨界性が確保できるので、高性
能かつ安価な高燃焼度対応の燃料貯蔵ラックを提供でき
る。
することにより燃料の未臨界性が確保できるので、高性
能かつ安価な高燃焼度対応の燃料貯蔵ラックを提供でき
る。
第１図は本発明の一実施例の燃料ラックの全体構造図、
第２図は第１図のＡＡ１９ｉ断面図、第３図は第２図の
ＢＢ線断面図、第４図はホウ酸水注入口詳細図、第５図
は本発明実施例を燃料プール内に配置した状態を示す図
である。 １・・・角パイプ、２・・・密閉空間、３・・・側面当
板、４・・・上部スペーサ、５・・・シートプレート、
６・・・燃料プール床、７・・・ボルト、８・・・ベー
ス、９・・・プラグ、１０・・・自然対流、１１・・・
プレース、１２・・・燃料プール、１３・・・高濃度ホ
ウ酸水ラック設置エリア、１４・・・低濃度ホウ酸水ラ
ック設置エリア、１５・・・ホウ酸水、ａ・・・核燃料
集合体。
第２図は第１図のＡＡ１９ｉ断面図、第３図は第２図の
ＢＢ線断面図、第４図はホウ酸水注入口詳細図、第５図
は本発明実施例を燃料プール内に配置した状態を示す図
である。 １・・・角パイプ、２・・・密閉空間、３・・・側面当
板、４・・・上部スペーサ、５・・・シートプレート、
６・・・燃料プール床、７・・・ボルト、８・・・ベー
ス、９・・・プラグ、１０・・・自然対流、１１・・・
プレース、１２・・・燃料プール、１３・・・高濃度ホ
ウ酸水ラック設置エリア、１４・・・低濃度ホウ酸水ラ
ック設置エリア、１５・・・ホウ酸水、ａ・・・核燃料
集合体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料貯蔵プール内で燃料集合体を所定間隔を保ちな
がら直立状態に整列し保持する燃料集合体貯蔵ラックに
おいて、前記燃料集合体を収納・保持する複数の角パイ
プ間に形成される連続空間を密封構造とし、前記密封空
間に中性子吸収材の水溶液を封入したことを特徴とする
燃料集合体貯蔵ラック。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記中性子吸収材
が、ホウ酸、５ホウ酸ナトリウム、臭素酸カドリニウム
、塩化サマリウム、塩化カドミウムの少なくともひとつ
であることを特徴とする燃料集合体貯蔵ラック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205723A JPS6361191A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 燃料集合体貯蔵ラツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205723A JPS6361191A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 燃料集合体貯蔵ラツク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361191A true JPS6361191A (ja) | 1988-03-17 |
Family
ID=16511614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61205723A Pending JPS6361191A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 燃料集合体貯蔵ラツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6361191A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003014882A (ja) * | 2001-05-24 | 2003-01-15 | Equipos Nucleares Sa | セグメント化格子ラック |
| JP2017514154A (ja) * | 2014-04-25 | 2017-06-01 | セラダイン，インコーポレイティド | 多面体水素化ホウ素アニオン又はカルボランアニオンの水溶液を含むプール及びその使用方法 |
| US10679759B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-06-09 | Ceradyne, Inc. | Method of cooling nuclear reactor and nuclear reactor including polyhedral boron hydride or carborane anions |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5932996B2 (ja) * | 1977-12-27 | 1984-08-13 | 株式会社東芝 | 直流電源装置 |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61205723A patent/JPS6361191A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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