KR20030045687A

KR20030045687A - 페블 베드 타입의 원자로

Info

Publication number: KR20030045687A
Application number: KR1020027017788A
Authority: KR
Inventors: 데이비스마크앤드류
Original assignee: 에스콤
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2003-06-11
Also published as: JP2004502142A; EP1295298A1; CA2413498A1; US20030112919A1; WO2002001576A1; CN1439162A; AU2001274378A1

Abstract

본 발명은 원자로에서 연료봉을 취급하는 방법을 제공하며, 이 방법은 연료봉을 스캐닝하여 연료봉의 확인을 가능하게 하는 단층촬영 스캐너를 이용한다. 본 발명은 상이한 위치에 스캐너를 구비하여 연료봉의 이동을 확인 및 제어하는 원자력 발전소를 제공한다. 또한, 본 발명은 연료 요소의 확인을 용이하게 하도록 특정 용도인 미립자를 내장하는 연료 요소를 제공한다.

Description

페블 베드 타입의 원자로{NUCLEAR REACTOR OF THE PEBBLE BED TYPE}

고온 가스 냉각 타입의 원자로에 있어서, 다수의 구형 연료 요소를 포함하는 연료가 이용된다. 연료 요소는 세라믹 매트릭스 또는 세라믹 재료로 캡슐화된 핵분열성 재료(fissionable material)의 봉(spheres)을 포함할 수 있다. 원자로는 헬륨 냉각될 수 있다. 연료봉은 페블(pebbles)로서 공지되어 있고, 이러한 형태의 원자로는 페블 베드(pebble bed : PB) 원자로로서 일반적으로 공지되어 있다. PB 원자로에 있어서, 다중 통과 연료공급 설계를 작동시키는 것은 공지되어 있으며, 여기에서 연료봉은 원자로의 코어를 통해 한번 이상 통과되어 연료의 분열을 최적화한다. 다른 연료공급 설계와 비교하여, 다중 통과 연료공급 설계는 코어내에서의 보다 균일한 연소 분포를 제공하며, 이에 의해 축방향 중성자 플럭스 프로파일을 평탄화시키고, 원자로 코어의 화력 발전 출력을 최대화한다. 본 명세서에 있어서, 상술한 원자로는 페블 베드(PB) 원자로 또는 페블 베드 타입의 원자로와 서로 교환해서 사용할 수 있다.

페블 베드 타입의 원자로의 일 실시예에 있어서, 연료봉은 각각 직경이 대략 60㎜이며, 대략 15,000 코팅 연료 미립자를 내장하고 있다. 연료 미립자는 약 50㎜의 내부 구형 용적에 걸쳐서 흑연의 5㎜ 층인 주위에 대체로 균일하게 분포되어 있다. 전형적인 원자로에 있어서, 이러한 각 연료봉은 우라늄을 대략 9g 함유하는데, 즉 각 연료 미립자는 우라늄을 약 0.6㎍ 함유할 수 있다. 코팅 미립자는 TRISO 미립자, 즉 0.5㎜의 직경, 대략 10.5g/㎤의 밀도 및 약 8%의 연료 농축물의 UO₂핵을 구비한 3중 코팅 UO₂미립자이다. 연료봉내의 연료 미립자의 개수, 연료 농축물 및 중금속의 양은 다양할 수 있으며, 소망의 전력 출력 및 피크 연료 온도를 성취하도록 조정될 수 있다. 각 연료 핵은 내부 층으로부터 외부 층까지 이에 도포된 4개의 코팅, 즉 버퍼 카본의 층, 열분해 카본 층, 탄화규소 층 및 피로카본의 제 2 층을 구비한다. 이들 층의 두께 및 밀도의 전형적인 예는 하기와 같다.

층	버퍼 C(카본)	내부 피로C(카본)	SiC(탄화규소)	외부 피로C(카본)
두께(㎜)	0.095	0.040	0.035	0.040
밀도(g/㎤)	1.05	1.90	3.17	1.90

코팅 미립자를 둘러싸는 것으로 천연 흑연 및 합성 흑연의 혼합물인 흑연 매트릭스의 밀도는 대략 1.75g/㎤이다. 따라서, 연료봉의 전체 중량은 대략 210gm이다.

소형 모듈 페블 베드 원자로에 있어서, 원자로가 작동되는 동안에, 원자로 시스템내의 적어도 약 300,000개의 연료봉이 있을 수 있다.

모든 원자로에 있어서, 원자로 안전 및 원자로 성능이 주 관심사이며, 연속적으로 모니터하는 것이 요구되는 것을 이해할 수 있다. PB 원자로에 있어서, 상기 봉을 원자로 코어내로 장전하기 전에 각 연료봉이 소정의 사양에 부합하는가를 모니터하는 것이 중요하다.

발명의 요약

본 발명에 따르면, 페블 베드 원자로에서 사용하기에 적당한 연료봉을 취급하는 방법은 각 연료봉을 적어도 한번 스캐닝하여 그 표시를 제공하는 단계를 포함한다.

이 방법은 연료봉의 표시를 기록하는 단계를 포함할 수 있다.

표시는 2차원 이미지일 수 있다. 2차원 이미지는 연료봉을 관통하는 단면 박편일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 표시는 3차원 이미지일 수 있다.

이 방법은 컴퓨터 단층촬영(computerised tomograpy : CT)에 의해 X-레이로 연료봉을 스캐닝하는 단계와, 연료봉의 디지털 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이미지는 연료봉의 디지털 3차원 컴퓨터 재구성이다.

이 방법은 봉이 소정의 사양에 부합하는가를 결정하도록 특별히 위치될 수 있다. 이를 위해서, 이 방법은 연료봉이 사양에 부합하는가를 확인하기 위해서 소정의 사양과 표시의 특징을 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 방법은 연료봉의 표시의 특징부가 소정의 사양과 일치하지 않는다면 연료봉을 저장 설비로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.

더욱이, 원자로용의 모든 연료, 즉 원자로내로 장전하기 전에 저장소내의 새로운 연료, 원자로 코어 및 보조 연료 순환 시스템내에 사용하는 연료 또는 폐기하기 전의 저장소내의 사용후 연료에 대해서 측정해야 하는 원자로와 관련되는 안전 조건에 부합하게 하는 것이 매우 중요하다. PB 원자로에서 이러한 모든 연료에 대한 상세한 측정은 원자로에서 사용하는데 필요한 각 연료봉의 유일한 확인이 요구된다.

따라서, 상기 봉을 원자로 코어 용기내로 장전하기 전에 각 연료봉의 최초 확인을 실행하는 단계와, 상기 각 연료봉의 적어도 하나의 추가 확인을 실행하는 단계를 포함하는 연료봉 취급 방법이 제공된다.

상기 최초 확인을 실행하는 단계가, 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 제 1 표시를 제공하는 단계와, 상기 각 연료봉의 제 1 표시를 기록하는 단계를 포함한다.

적어도 하나의 추가 확인을 실행하는 단계가, 상기 원자로 코어 용기를 빠져나가는 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 제 2 표시를 제공하는 단계와,상기 제 2 표시를 최초 확인시에 기록된 제 1 표시와 비교하여 원자로 코어를 빠져나가는 각 연료봉을 확인하는 단계를 포함한다.

상기 연료봉이 X-레이에 의해 스캔되어 스캔된 각 연료봉의 제 1 및 제 2 디지털 3차원 이미지를 제공하며, 상기 적어도 제 1 디지털 이미지가 기록된다.

상기 방법은 컴퓨터 단층촬영(computerised tomograpy : CT) 스캐너에 의해 X-레이로 연료봉을 스캐닝하는 단계를 포함한다. 표시는 CT 스캐너에 의해 생성된 디지털 이미지일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이미지는 연료봉의 디지털 3차원 컴퓨터 재구성이다.

바람직하게, CT 스캐너는 컴퓨터 단층촬영 시스템에 연결되어 단층촬영 이미지를 제공하는 디지털 방사선촬영 X-레이 기계를 포함한다.

표시의 비교는 패턴 인증 알고리즘이나, 이러한 하나 이상의 패턴 인증 알고리즘이 그 위에 장전된 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터에 의해 이뤄질 수 있다.

PB 원자로에 있어서, 연료봉은 원자로 코어 용기의 상부에서 원자로 코어내로 장전되고, 코어를 통해 중력에 의해 이동되고, 원자로 용기의 바닥에서 원자로 코어를 빠져나간다. PB 원자로의 일 실시예에 있어서, 각 연료봉은 폐기되기 전에 원자로를 10번까지 주향시킬 수 있다. 이러한 연료봉이 코어를 통해서 균일하게 또는 사전설정 속도로 이동하는가 또는 봉의 일부가 코어를 통해 보다 빨리 또는 보다 느리게 이동되는 가를 경험적으로 설정하는 것이 중요하며, 만일 그렇다면 코어내로 장전된 각 연료봉에 의해 추종되는 패턴에 어느 인자가 영향을 미치는 가를설정하는 것이 중요하다.

PB 원자로내의 회로에서 연료봉의 통과를 모니터하기 위해서, 상기 방법은 상기 원자로 코어 용기의 출구와 원자로 코어 용기의 입구 사이에 연료봉을 공급하는 단계와, 상기 원자로 코어 용기의 출구와 원자로 코어 용기의 입구 사이의 회로에 있는 동안에 각 연료봉의 다른 추가 확인을 실행하는 단계를 포함한다.

상기 다른 추가 확인 단계가, 상기 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 제 3 표시를 제공하는 단계와, 상기 제 3 표시를 최초 스캐닝시에 기록된 제 1 표시와 비교하여 스캔된 각 연료봉을 확인하는 단계를 포함한다.

상기 다른 추가 확인을 실행하는 단계가, X-레이에 의해 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 3차원 디지털 이미지를 제공하는 단계와, 상기 디지털 이미지를 최초 스캐닝시에 기록된 이미지와 비교하여 스캔된 연료봉을 확인하는 단계를 포함한다.

디지털 이미지를 비교하는 것이 컴퓨터처리될 수 있다.

다른 이미지의 비교는 패턴 인증 알고리즘이나, 이러한 하나 이상의 패턴 인증 알고리즘이 그 위에 장전된 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터에 의해 이뤄질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 페블 베드 타입의 원자로를 구비하는 원자력 발전소에 있어서, 상기 발전소가 원자로 코어 용기를 포함하며, 상기 원자로 코어 용기가, 연료 요소를 원자로 코어내로 장전하기 위해 원자로의 코어 용기에 연결된 적어도 하나의 연료 장전 입구와, 상기 입구에 들어가는 각 연료봉을 스캔하기 위해 상기 또는 각 연료 장전 입구의 상류에 배치되어, 봉이 원자로 코어내로 장전되기 전에 소정의 사양과의 순응을 확인하는 제 1 스캐닝 수단을 구비하는 원자력 발전소가 제공된다.

상기 제 1 스캐닝 수단이 스캔된 각 연료봉의 표시를 제공하도록 작동가능하다.

상기 표시가 디지털 표시일 수 있다. 상기 표시가 2차원 이미지일 수 있다. 대신에, 상기 표시가 3차원 이미지일 수 있다.

바람직하게, 상기 제 1 스캐닝 수단이 스캔된 연료 요소의 디지털 3차원 이미지를 제공하기 위한 컴퓨터 단층촬영 스캐너이다.

상기 또는 각 제 1 CT 스캐너가 스캔된 각 연료봉의 제 1 기준 디지털 이미지를 제공하며, 이에 의해 각 연료봉을 확인하며, 상기 제 1 스캐닝 수단이 연료봉의 기준 디지털 이미지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함할 수 있다.

상기 원자력 발전소가 상기 원자로 코어로부터의 연료 요소를 언로딩하기 위해 원자로의 코어 용기로부터 안내되는 적어도 하나의 출구와, 상기 출구를 빠져나가는 연료봉을 스캔하도록 배치된 제 2 스캐닝 수단을 포함한다.

상기 제 2 스캐닝 수단이, 스캔된 각 연료봉의 제 2 디지털 3차원 이미지를 제공하도록 구성되고 그리고 연료봉의 제 2 디지털 이미지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는 제 2 컴퓨터 단층촬영 스캐너를 포함한다.

상기 원자력 발전소가 상기 각 연료봉의 제 2 디지털 이미지를 상기 또는 각 제 1 컴퓨터 단층촬영 스캐너의 기준 이미지와 비교하여 출구를 빠져나가는 각 연료봉을 확인하는 비교기 수단을 포함한다.

상기 비교기 수단이 하나 또는 그 이상의 패턴 인증 알고리즘을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터를 포함하며, 상기 소프트웨어가 상기 제 2 디지털 이미지를 각 기준 디지털 이미지와 비교하여 패턴 일치를 설정하도록 구성되어 있다.

상기 원자력 발전소가 상기 코어를 통해 연료봉을 소정의 속도로 순환시키기 위해서 상기 또는 각 출구와 상기 또는 각 입구 사이에 있는 연료 취급 시스템과, 상기 출구와 상기 또는 각 제 2 입구 사이에서 주향시에 연료봉을 스캔하기 위해서, 상기 출구와 상기 또는 각 입구 사이에 배치된 적어도 하나의 제 3 스캐닝 수단을 포함한다.

상기 제 3 스캐닝 수단이, 스캔된 각 연료봉의 제 3 디지털 3차원 이미지를 제공하도록 구성되고 그리고 스캔된 연료봉의 제 3 디지털 이미지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는 컴퓨터 단층촬영 스캐너를 포함한다.

상기 원자력 발전소가 상기 각 연료봉의 제 3 디지털 이미지를 상기 또는 각 제 1 컴퓨터 단층촬영 스캐너의 기준 이미지와 비교하고, 상기 연료 취급 시스템에서 그리고 상기 출구와 상기 또는 각 제 2 입구 사이에서 주향시에 부유운반된 각 연료봉을 확인하는 제 2 비교기 수단을 포함한다.

상기 제 2 비교기 수단이 하나 또는 그 이상의 패턴 인증 알고리즘을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터를 포함하며, 상기 소프트웨어가 상기 제 3 디지털 이미지를 각 기준 디지털 이미지와 비교하여 패턴 일치를 설정할 수 있다.

또한, 원자력 발전소가 상기 연료봉의 상기 각 제 1, 제 2 및 제 3 디지털 이미지를 저장하기 위한 데이터 저장 수단을 포함한다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 대체로 구형인 페블 베드 원자로에 사용하기 위한 연료 요소에 있어서, 다수의 연료 미립자와, 적어도 하나의 확인 요소를 포함하는 연료 요소가 제공된다.

상기 연료 요소는 확인 요소로서 작용하는 다수의 모형-코팅 미립자를 포함한다. 상기 모형-코팅 미립자는 연료 요소 봉 및 원자로 환경, 즉 고열안정성에 적합할 수 있는 모든 적당한 크기로 모든 적당한 재료로부터 제조될 수 있다.

모형-코팅 미립자 핵의 밀도는 2가지 사이의 차이에 대한 연료 요소 매트릭스 재료의 차이일 것이며, 매트릭스를 가진 모형-코팅 미립자의 용이한 확인이 용이해진다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 미립자는 연소가능한 독물질로 제조될 수 있다.

연료봉을 구비한 모형-코팅 미립자의 개수 및 분포는 연료봉의 전체 발전소 유효수명 공급원내에서 연료봉을 유일하게 확인할 수 있으면 충분하다.

본 발명자는 상술한 바와 같은 봉의 확인을 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하는 하기의 실시예의 상세한 설명에 개시되어 있다.

본 발명은 원자로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 원자로의 연료 요소를 취급하기 위한 수단을 내장하는 페블 베드 타입(pebble bed type)의 원자로를 구비하는 원자력 발전소(nuclear plant)에 관한 것이다. 본 발명은 이러한 연료의 취급 방법과, 연료 요소에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 원자력 발전소의 일부를 형성하는 원자로 가압 용기의 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 원자력 발전소의 일부의 시스템 레이아웃의 개략도.

도면에서, 참조부호(10)는 본 발명에 따른 부품을 형성하는 페블 베드 타입의 원자로이다.

원자로(10)는 고온 가스 냉각식 원자로이며, 냉각재 가스는 헬륨이며, 원자로는 대체로 원통형 가압 용기(12)를 구비한다. 또한, 원자로는 원자로 용기(12)내에서 이 용기와 동축인 대체로 원통형 보유부 또는 코어 용기(14)를 구비한다. 코어 용기(14)는 작동적으로 하부 단부(18)를 향해 내측으로 테이퍼진 깔때기 형상의 하부 단부 부분(16)을 구비한다. 단일 출구(20)는 용기(14)의 하부 단부(18)에서 용기로부터 외측으로 그리고 이와 동축으로 돌출되어 있다.

원자로 코어(22)는 원자로 코어 용기(14)내에 수용되어 있다. 원자로 코어(22)는 이 코어(22)내에 규정된 중앙의 대체로 원통형 영역(26)에 위치된 다수의 구형 흑연 감속재 요소(24)와, 코어(22)내에 규정되고 중앙 영역(26)을 둘러싸는 환형 영역(30)에 위치된 다수의 구형 연료 요소(28)를 포함한다.

코어 용기(14)는 흑연봉(24)을 제 1 입구(32)를 거쳐서 코어(22)의 중앙 영역(26)내로 장전하도록 구성된 단일 제 1 입구(32)(도 1에는 도시되지 않음)를 구비한다. 또한, 코어 용기(14)는 7개의 제 2 입구(34)(도 1에는 도시되지 않음)를구비하며, 상기 제 2 입구(34)는 연료봉(28)이 상기 제 2 입구(34)를 거쳐서 코어(22)의 환형 영역(30)내로 장전될 수 있도록 구성되어 있다. 제 1 및 제 2 입구(32, 34)는 코어 용기(14)의 작동적으로 상부 단부 영역(36)에 위치되어 있다. 제 2 입구(34)는 코어 용기(14)의 종축을 중심으로 일정하게 이격된 관계로 배치되며, 환형 영역(30)에 대해서 대칭으로 이격되어 있다. 2개 이상의 흑연봉 입구(32)가 있을 수 있으며, 7개보다 많거나 7개보다 적은 연료봉 입구(34)가 있을 수 있다.

도 2에 참조부호(11)로 표시된 부품인 원자력 발전소(11)는 흑연봉(24) 및 연료봉(28)을 각각 코어(22)의 각 영역(26, 30)을 통해서 소정의 속도로 순환시키기 위해 출구(20)와, 각 제 1 및 제 2 입구(32, 34) 중간에 연료 취급 시스템(40)을 구비하고 있다. 연료 취급 시스템(40)은 출구(20)와 각 입구(32, 34) 중간에 유동 경로(42)를 규정한다. 유동 경로(42)는 도관 라인(44)의 장치를 포함한다. 취급 시스템(40) 둘레의 감속재봉(24) 및 연료봉(28)을 위한 원동력은 원자로 가압 용기(12)로부터의 헬륨 냉각재 가스에 의해 부분적으로 제공되며, 감속재봉(24) 및 연료봉(28)은 유동 경로(42)에 의해 규정된 가스 유동 스트림내에 부유운반된다. 연료 취급 시스템(40)은 고압 영역(45) 및 저압 영역(46)을 구비하며, 저압 영역(46)이 도면에서 점선 영역으로 표시되어 있다. 고압 영역(45)은 저압 영역(46) 외측에 연료 취급 시스템(40)의 이들 구성요소를 포함할 수 있다. 연료 취급 시스템(40)의 고압 영역(45)에 있어서, 취급 시스템(40)의 유동 경로(42)는 원자로 코어(22)와 유체 연통되어 있고, 가스 유동 스트림은 원자로 가압 용기(12)내의 냉각재 가스의 압력에서 원자로 냉각재 가스, 즉 헬륨에 의해 제공된다. 연료 취급 시스템(40)의 저압 영역(46)의 가스 유동 스트림은 비교적 저압에서 헬륨에 의해 제공되며, 압력 로크(pressure lock)(도시되지 않음)는 고압 영역(45)과 저압 영역(46) 사이의 경계부에서 취급 시스템 도관(44)에 제공되어 상기 경계부를 연결한다.

연료 취급 시스템은 원자로(10)의 정상 작동 동안에 작동되는 연료봉 유동 경로(50)와, 원자로(10)의 정상 작동 동안에 또한 작동되는 감속재봉 유동 경로(60)를 구비한다.

정상 작동 조건하에서, 연료봉(28) 및 흑연봉(24)은 코어 용기(14)의 상부 영역(36)으로부터 코어 용기(14)의 하부 부분(16)까지 원자로(10)의 코어(22)를 통해 중력하에서 연속적으로 이동한다. 코어 용기(14)의 하부 단부(18)에 있어서, 이들 봉은 출구(20)를 거쳐서 용기(14)를 빠져나간다. 한쌍의 제 1 봉 취급 메카니즘(48)은 출구(20)에 연결되어 있고, 메카니즘(48)은 배출된 봉(24, 28)을 한쌍의 유동 라인(52)내로 한번에 하나씩 공급하도록 작동가능하다. 각 유동 라인(52)상에는 제 1 방사 및 분열 센서(54)가 장착되어 있다. 센서(54)는 감속재봉(24) 또는 연료봉(28)을 각 유동 라인(52)으로 방사된 핵방사를 감지 및 측정하거나, 생성된 측정에 반응하는 정보를 포함한 신호를 전송하도록 작동한다. 각 센서(54)는 컴퓨터 제어기(도시하지 않음)를 거처서 제 1 전환 밸브(56)에 작동식으로 연결된다. 제어기는 전환 밸브(56)를 제어하여, 각 봉(24, 28)의 상태 및 조건, 방사 및 분열 센서(54)에 의해 제어기로 전달된 것을 나타내는 정보에 의거하여 유입봉(24, 28)을 3개 포트중 하나로 전환하도록 프로그램화되어 있다. 흑연 감속재봉(24)은 감속재봉 유동 경로(60)내로 전환되며; 연료봉(28)은 연료봉 유동 경로(50)내로 전환되며; 손상된 또는 사용후 연료봉(28)은 제 3 연료 저장 유동 경로(70)내로 전환된다.

감속재봉 유동 경로(60)에 들어가는 흑연 감속재봉(24)은 일시 저장 및 검사 영역(62)을 거쳐서 전달된다. 일시 저장 및 검사 영역(62)에 있어서, 흑연 감속재봉(24)은 5일 정도일 수 있는 시간 주기 동안 지체되어, 감속재봉 유동 경로(60)에 부주의하게 넣을 수 있는 오배향 연료봉(24)의 식별을 용이하게 한다. 또한, 검사 영역(62)에 있어서, 흑연봉은 물리적인 결함에 대해서 검사된다. 검사 영역(62)에서 유동 경로(60)의 도관(64)은 형상이 나선형이어서, 모든 측면으로부터 각각 통과하는 흑연 감속재봉의 X-레이 검사가 용이하다. 검사 영역(62)으로부터의 감속재봉(24) 및 오배향된 연료봉(28)은 제 3 방사 센서(66)를 통과하여 공급되며, 상기 센서(66)는 제 3 전환 밸브(68)에 작동식으로 연결되어 있다. 제 3 전환 밸브(68) 및 제 3 방사 센서(66) 양자는 3방 봉 제어 밸브(71)를 거쳐서 출구(20)와 제 1 방사 센서(54)중 하나 사이의 유동 라인(52)내로 오배향 연료봉(28)을 다시 전환하도록 작동가능하다. 흑연 감속재봉(24)은 제어 밸브(65) 및 입구 루프(73)를 거쳐서 코어 용기(14)의 제 1 입구(32)내로 전환된다.

사용되지 않았거나 손상되지 않은 연료봉(28)은 봉 제어 디바이스(74)를 통해서 제 1 전환 밸브(56)를 거쳐서 연료봉 유동 경로(50)내로 그리고 한쌍의 입구 라인(72)을 거쳐서 코어 용기(14)의 제 2 입구(34)내로 전환되며, 상기 봉 제어 디바이스(74)는 제어기에 연결되고, 연료 취급 시스템(40)의 7개의 제 2 입구(34)에 소정의 시퀀스로 연료봉(28)을 분배하도록 작동가능하다.

연료 취급 시스템(40)은, 새로운 연료봉(28)을 저장하고 그리고 새로운 연료봉(28)을 제 2 입구(34)를 거쳐서 소정의 간격으로 원자로 코어(22)내로 공급하기 위한 새로운 연료 저장 시스템(80)을 포함한다. 연료봉(28)이 봉 제어 디바이스(74)를 거쳐서 도입될 때, 새로운 연료봉(28)은 새로운 연료 저장 용기(82) 및 압력 로크로부터 취급 시스템(40)내로 도입된다.

또한, 연료 취급 시스템(40)은 흑연 감속재봉(24)을 저장하기 위한 감속재봉 저장 시스템(90)을 포함한다. 감속재봉 저장 시스템(90)은 입구(93) 및 출구(94)를 구비하는 감속재봉 저장 탱크(92)를 포함하며, 상기 입구(93)는 감속재 유동 경로(60)의 제어 밸브(65)에 작동식으로 연결되고, 상기 출구(94)는 감속재 유동 경로(60)의 동일한 제어 밸브(65)에 연결되어 있다. 따라서, 제어기의 제어하에서 제 3 제어 밸브(65)를 작동시킴으로써, 원자로 코어(22)로부터 배출된 흑연 감속재봉(24)은 원자로 코어(22)내로 다시 재생되는 것이 아니라 저장을 위해서 흑연봉 저장 탱크(92)내로 전환될 수 있으며, 이에 의해 유지 목적을 위해 원자로 코어(22)로부터 감속재봉(24)의 완벽한 배출이 이뤄질 수 있다. 필요에 따라서, 원자로 코어(22)는 제어 밸브(65) 및 제 1 입구(32)를 거쳐서 감속재봉 저장 탱크(92)로부터의 감속재봉(24)으로 장전될 수 있다. 또한, 감속재봉 저장 탱크(92)는 공급 라인(100)을 거쳐서 봉 및 헬륨 로크(98)에 연결된 제 2 입구(96)를 구비하며, 새로운 감속재봉(24)은 상기 공급 라인(100)을 거쳐서 시스템(40)내로 도입될 수도 있다. 제 4 방사 센서(102)는 감속재봉 저장 탱크(92)내로의 연료봉(28)의 부주의한 도입을 감지하기 위해서 로크(98)와 감속재봉 저장 탱크(92) 사이의 공급 라인(100)에 위치된다. 감속재봉(24)은 제 3 봉 취급 기계(104)에 의해서 저장 탱크(92)로부터 감속재봉 유동 경로(60)내로 장전된다. 로크(98) 및 제 4 방사 센서(102)는 운반가능한 유닛일 수 있으며, 도면에서 점선으로 도시되어 있다.

연료 취급 시스템(40)은 사용후 연료 저장 시스템(110)을 또한 포함한다. 사용후 연료 저장 시스템(110)은 사용후 그리고 손상된 연료봉(28)을 현장에서 영구 저장하기 위해 13개의 사용후 연료 저장 탱크(112)를 포함하며, 그중에서 5개가 도 2에 도시되어 있다. 바람직하게, 사용후 연료 저장 탱크(112)의 용량은 원자로(10)의 예상 작동 수명에 걸쳐서 사용후 그리고 손상된 연료봉(28)을 수용하도록 계산된다. 연료 저장 탱크(112)로의 입구(114)는 5개의 전환 밸브(116)를 거쳐서 제 5 전환 밸브(56)에 작동식으로 연결되어 있다. 제 5 방사 센서(118)는 전환 밸브(116)와 13개의 포트 전환 밸브(120) 사이에 위치되며, 상기 포트 전환 밸브(120)는 사용후 연료 저장 탱크(112)에 연결되고, 사용후 연료봉(18)을 소정의 저장 탱크(112)로 전환하고 그리고 사용후 연료 저장 시스템(110)내로 부주의하게 전환될 수 있는 모든 감속재봉(24)을 감지하도록 작동가능하다.

또한, 연료 취급 시스템(40)은 일시적인 연료 저장 시스템(121)을 포함한다. 일시적인 연료 저장 시스템(121)은 임시 기준에 의거하여 사용하고 있는 연료봉(28)을 저장하기 위한 임 연료 저장 탱크(122)를 포함한다. 또한, 임시 연료 저장 탱크(122)는 제 1 전환 밸브(56)에 작동식으로 연결된 입구(124)와, 제 5 전환 밸브(128) 및 제어 디바이스(74)를 거쳐서 원자로 코어 용기(14)의 제 2 입구(34)에 작동식으로 연결된 출구(126)를 포함한다. 흑연봉(24)으로 원자로 코어(22)의 유지보수 동안에, 연료봉(28)은 원자로 코어(22)로부터 배출될 수 있으며, 원자로 코어(22)로 다시 순환되기보다는 유지보수가 이뤄지는 동안에 임시 연료 저장 탱크(122)에 임시적으로 저장된다. 유지보수의 완료시에, 연료봉(28)은 제 4 봉 취급 기계(127)에 의해서 코어 보유 용기(14)의 제 2 입구(34)를 거쳐서 원자로 코어(22)내로 재장전될 수 있다. 제 5 전환 밸브(128)에 연결된 마지막 코어 연료 캐스크(130)가 제공되며, 원자로 코어(22)는 원자로(10)의 작동 수명의 종료시에 상기 캐스크(130)내로 비워질 수 있다.

다중 통과 연료공급 설계에 따라 작동되는 페블 베드 타입의 원자로(10)에 있어서, 연료봉(28)은 더 이상 이용할 수 없는 정도까지 소모(분열)되기 전에 한번 이상, 예를 들면 10번 동안 코어(22)를 통해 이동된다. 개시된 바와 같이 본 발명에 따른 원자력 발전소(11)는 원자로 코어(22)로부터 빠져나간 후에 연료봉(28) 및 흑연 감속재봉(24)을 분리하여 유지하도록 작동가능한 연료 취급 시스템(40)을 포함한다. 연료봉(28) 및 흑연 감속재봉(24)은 중앙 영역(26)에 감속재봉(24)을 그리고 흑연을 둘러싸는 환형 영역(30)에 연료봉(28)을 장전하는 2개 존 코어를 특별히 확보하도록 배치된 공급 튜브(32, 34)에 의해 페블 베드상의 원자로 코어(22)내로 공급된다. 연료 취급 시스템(40)의 메인 부품은 원자로 가압 용기(12) 아래의 차폐된 개별 격실내에 위치되는 것이 바람직하다. 일정 수명 사용후 연료 저장소및 사후 작동 중간 저장소로서 설계된 사용후 연료 저장 시스템(110)은 원자로 건물의 하부 부분에 위치된다. 저장 시스템(40)은 감속재봉(24)을 코어 보유 용기(14)에 장전하는 것과, 새로운 연료봉(28)을 코어(22)내로 장전하는 것을 가능하게 한다. 또한, 취급 및 저장 시스템(40)은 감속재봉 유동 경로(60)로부터 실수로 배출된 연료봉(28)을 제거하고, 감속재봉(24)이 실수로 배출되는 것을 방지하여, 사용후 연료 저장 탱크(112)로의 전달 라인에 연결된 방사 센서(118)를 거쳐서 새로운 연료봉(28)의 장전을 개시한다. 잘못된 통로로 진행하는 검출된 감속재봉(24)은 새로운 연료봉(28)의 장전을 개시하지 않는다. 또한, 연료 취급 및 저장 시스템(40)은 배출 출구(20)로부터의 연료봉(28) 및 감속재봉(24)을 제거하고, 손상된 봉(24, 28)을 분리하고, 연료봉(28)과 흡수재 및 흑연 감속재봉(24)을 분리하고, 감속재봉(24)을 재순환시키고, 코어(22)를 통해 부분적으로 사용된 연료봉(28)을 재순환시킨다. 부분적으로 사용된 연료봉(28)의 분열이 측정되며, 사용후 연료봉(28)은 사용후 연료 저장 시스템(110)내로 배출된다. 페블 베드 원자로에 있어서, 흡수재봉은 코어(22)내에 내장될 수 있는 것으로 이해된다. 코어(22)로부터의 흡수재봉의 처리를 특별히 설명하지 않았지만, 봉 취급 시스템(40)은 감속재봉(24) 및 연료봉(28)에 대해서 설명한 것과 유사한 방법으로 이러한 흡수재봉을 분리, 저장 및 순환시키기에 용이하게 적용될 수 있다.

정상 작동 동안에, 감속재봉(24) 및 연료봉(28)은 계속적인 기준에 의거하여 분리된다. 분열 센서(54)는 2가지 기능, 즉 연료봉(28), 감속재봉(24) 및 흡수재봉을 서로 구별하는 것과, 연료봉(28)의 분열을 측정하는 것을 실행한다. 분열 센서(54)로부터의 정보를 수신하는 전환 밸브(56)는 3개의 방향중 하나, 즉 사용후 연료 저장 유동 경로(70)를 따라; 연료봉 유동 경로(50)를 따라; 또는 감속재봉 유동 경로를 따라서 측정된 봉(24, 28)을 전달한다.

연료봉(28)은 주 냉각재에 의해서 원자로(10)로 공압에 의해 전진된다. 2개 형태의 전진 시스템이 이용된다. 제 1 전진 시스템은 메인 가스 스트림으로부터의 추출된 가스를 이용한다. 제 2 전진 시스템은 송풍기 시스템이다. 제 1 저진 시스템은 송풍기가 유지될 수 있도록 송풍기(도시하지 않음)를 바이패스한다. 코어(22)의 최초 장전, 또는 검사 또는 수리를 위해 비워진 후에 감속재봉(24)으로 코어(22)를 재충전하는 것과 같은 예외적인 경우에 있어서, 공압 전진은 가압하의 공기에서 배기된 원자로 가압 용기(12)로 실행된다.

감속재봉(24)은 정상 작동 동안에 검사 영역(62)(버퍼 라인)으로 전달되며, 상기 버퍼 라인(62)은 일정량의 감속재봉(24)을 보유한다. 버퍼 라인(62)내의 봉(24)은 방사를 위해 모니터된다. 이것은 모든 실수로 배출된 연료봉(28)이 검출되어 메인 연료봉 유동 경로(50)로 리턴되게 하는 시간을 제공한다.

취급 및 저장 시스템(40)은 메인 발전 시스템을 대기로 배기시키는데 필요한 유지보수 조정 동안에 원자로(10)로부터 원자로(10)에 인접한 영역에 위치된 별개의 감속재 및 연료 저장 탱크(92, 122)내로 코어 목록의 전달에 의해서 코어(22)의 연료공급중단 및 재연료공급을 위해 제공된다. 대응적으로, 시스템(40)은 코어(22)의 재연료공급 동안에 이들 탱크(92, 122)로부터 코어(22)의 재장전을 위해 제공된다.

코어(22)의 연료공급중단은 단지 유지보수를 위해 대기로 메인 발전 시스템(main power system ; MPS)을 개방할 필요가 있을 때만 이뤄질 것이다. 연료 부식을 방지하기 위해서, 원자로(10)에 인접한 연료 저장 탱크(122)내의 헬륨 압력하에서 연료봉(28)을 저장할 필요가 있다. 원자로 압력은 감소되며, 압력 밸브의 개방에 의해 저압은 고압 시스템에 연결된다. 연료봉(28) 및 감속재봉(24)은 방사 센서(54)를 이용함으로서 분리된다. 저장 탱크(92)로부터 회수된 감속재봉(24)과 함께 코어(22)내에 수용된 감속재봉(24)은 코어(22)로 재순환될 것이다. 감속재봉(24)을 코어(22)에 장전함으로써 연료봉(28)이 코어(22)의 중앙 영역(26)으로 수평방향 이동하는 것을 회피하고, 적당한 코어 용적을 유지할 수 있다. 연료봉(28)은 입구(124)를 거쳐서 수냉식 그리고 엄격하게 안전한 연료 저장 탱크(122)로 전달된다. 연료공급중단 모드 동안에, 사용후 연료 저장 시스템(110)은 사용되지 않는다. 또한, 새로운 연료 장전이 이뤄지지 않고, 새로운 감속재봉 장전 또는 보충이 이뤄지지 않는다.

원자로 발전 시스템의 유지보수후에, 재연료공급이 시작된다. 필요한 작동 압력 및 헬륨 온도가 유지될 것이며, 코어(22)는 흑연봉(24)으로 충전된다. 연료봉(28) 및 흑연 감속재봉(24)은 코어(22)의 흑연봉 베드의 상부에 장전된다. 흑연봉 베드는, 연료봉(28) 및 감속재봉(24)이 흑연봉 베드의 상부상에 장전되는 속도와 동일한 속도로 제거된다. 2개의 존 코어가 일단 설정되면, 연료 저장 탱크(122)는 비워지며, 저장 탱크(92)는 대략 ¾이 채워질 것이며, 흑연 버퍼 저장 탱크(도시하지 않음)는 가득 채워질 것이다. 이 시점에, 원자로(10)의 시동이 시작될 것이다. 재연료공급 기구는 사용되지 않게 되며, 저압 회로(46)와 고압 회로(45) 사이의 분리 밸브를 폐쇄함으로서 고압 구성요소로부터 분리된다.

설명한 시스템에 있어서, 연료봉(28) 및 흑연봉(24)은 도관 라인(44)에서 운반되며, 상기 도관 라인(44)은 부분적으로 중력이지만, 주 시스템 압력에서 주 냉각재 가스를 주로 이용함으로서 전반적으로 영구적으로 수평방향 또는 수직방향으로 배향되는 것이 바람직하다. 연료봉(28)의 이동을 모니터하는 것은 측정 및 계산 기구(54, 66, 118)에 의해서 실행되며, 이 기구의 신호는 시스템(40)의 밸브(56, 68, 71)내의 작동 구성요소를 작동시키는 제어 시스템에 입력된다.

개시된 사양과 연료봉(28)의 순응성의 확인과, 원자로 시스템내의 연료봉(28)의 모니터를 하기 위해서, 제 1 CT 스캐너(140)는 스캔된 연료봉(28)의 회전을 위한 컴퓨터 제어 턴테이블(도시되지 않음)을 포함한 컴퓨터 단층촬영 시스템에 연결된 디지털 X-레이 기계를 포함하며, 스캔된 각 연료봉(28)의 디지털 3차원 컴퓨터 재구성 이미지를 생성한다. 제 1 CT 스캐너(140)는 제 2 입구(34)의 상류의 모든 적당한 위치에 위치될 수 있으며, 원자 시스템에 연결되기 전에 연료봉(28)이 새로운 연료 용기(80)내로 장전되는 별개의 장전 영역내에 균일하게 위치되며, 본 발명은 이러한 방법에 있어서 CT 또는 다른 스캐너를 사용하는 범위를 포함한다. 제 1 CT 스캐너(140)는 데이터 베이스와, 이에 장전된 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터(142)에 연결되며, 제 1 CT 스캐너(140)에 의해 제공된 연료봉(28)의 디지털 이미지는 데이터 베이스에 저장된다. 컴퓨터(142)는 스캔된 연료봉(28)의 특징을 체크하고, 상기 특징을 사양에 순응하는 특정 데이터와 비교하도록 자동적으로 프로그램화되어 있다. 예를 들면, 연료봉(28)의 형상, 봉(28)내의 분열성 요소의 개수 및 간격 등이 사양과 순응하는 사전선택된 데이터와 비교될 수 있다.

제 2 CT 스캐너(146)는 제 5 방사 센서(118)와 전환 밸브(120) 중간에 위치된다. 제 2 CT 스캐너(146)는 제 1 CT 스캐너(140)와 유사하며, 또한 컴퓨터 단층촬영 시스템에 연결된 디지털 X-레이 기계를 포함하며, 스캔된 각 연료봉(28)의 디지털 3차원 컴퓨터 재구성 이미지를 생성한다. 또한, 제 2 CT 스캐너(146)는 컴퓨터(142)에 연결되며, 제 2 CT 스캐너(146)에 의해 제공된 연료봉의 디지털 이미지는 데이터 베이스에 저장된다. 컴퓨터(142)는 패턴 승인 소프트웨어를 구비하여, 제 2 CT 스캐너(146)에 의해 생성된 디지털 이미지가 제 1 CT 스캐너(140)의 디지털 이미지와 일치되게 할 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 원자로(10)에 도입된 각각의 새로운 연료봉(28)은 유일하게 확인되고, 그 확인이 기록되며, 사용후 연료 저장 시스템(110)으로 전달된 각각의 사용후 연료봉(28)이 확인되며, 이에 의해 원자로(10)의 연료 목록 뿐만 아니라 새로운 그리고 사용후 연료봉(28)의 목목이 설정될 수 있다. 다시, 제 2 CT 스캐너(146)는 사용후 연료 저장 탱크(112)의 상류의 모든 적당한 위치에 위치될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

한쌍의 제 3 CT 스캐너(144)는 입구 유동 라인(72)상에 위치된다. 다시 제 3 CT 스캐너(144)는 제 2 CT 스캐너(146)와 유사하며, 컴퓨터(142)에 연결되고, 제 3 CT 스캐너(144)에 의해 제공된 연료봉(28)의 디지털 이미지는 데이터 베이스에 저장된다. 다시 한번, 컴퓨터(142)의 패턴 승인 소프트웨어는 제 3 CT스캐너(144)에 의해 생성된 디지털 이미지가 제 1 CT 스캐너(140)의 디지털 이미지와 일치하게 할 수 있다. 이러한 방법에서, 코어 용기(14)의 출구(20)를 빠져나가고 그리고 연료봉 유동 경로(50)에 부유운반된 각각의 새로운 연료봉(28)이 확인되며, 이에 의해 코어(22)를 통한 연료봉(28)의 주향 배수(transit times)가 설정되고, 코어(22)를 통한 각 연료봉(28)의 주향의 개수와 관련되는 데이터가 구해지게 된다. 다시, 제 3 CT 스캐너(144)는 출구(20)와 용기(14)의 제 2 입구(34) 중간의 모든 적당한 위치에 위치될 수 있다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 CT 스캐너(140, 146, 144)의 개수는 원자로 시스템의 설계에 따라 그리고 라인상의 스캐닝 프로세스의 완료를 위해 필요한 시간과 관련된 시간 구속요건에 따라서 다양해질 수 있다. 연료봉의 확인을 용이하게 하기 위해서, 이들은 충분한 개수의 충분하게 구별되는 모형-코팅 미립자로 뿌려질 것이다. 본 발명자는 이것이 각 봉의 독특한 확인을 생성하는데 필요한 시간을 최소화하는 것을 확신한다. 또한, 개시된 설계의 원자로(10)에 있어서, 스캐너는 임시 연료 저장 탱크(122)의 입구(124)의 상류 또는 상기 탱크(122)의 출구(126)의 하류와 같은 다른 선택된 위치에 위치되어, 개선된 목록 제어를 제공할 수 있는 것으로 확인된다.

본 발명에 의해서, PB 원자로(10)에 사용후 각 연료봉(28)의 독특한 확인의 방법이 제공된다. 독특한 확인은 국제 안전 조건에 부합하도록 정확한 목록 제어를 위해 제공한다. 다른 이점은 원자로(10)의 연료 취급 시스템(40) 및 원자로 코어(22)의 성능과 관련된 유용한 데이터가 구해질 수 있다는 것이다.

Claims

연료봉(fuel spheres)을 취급하는 방법에 있어서,

상기 연료봉 취급 방법이 페블 베드 원자로(pebble bed reactor)에 사용하기에 적당하며, 각 연료봉을 적어도 한번 스캐닝하여 그 표시를 제공하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 연료봉의 표시를 기록하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 표시가 2차원 이미지인

연료봉 취급 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 2차원 이미지가 연료봉을 관통하는 단면 박면인

연료봉 취급 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 표시가 3차원 이미지인

연료봉 취급 방법.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

컴퓨터 단층촬영(computerised tomograpy : CT) 스캐너에 의해 X-레이로 연료봉을 스캐닝하는 단계와, 상기 연료봉의 디지털 이미지를 생성하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 연료봉이 사양과 일치하는가 또는 일치하지 않는가를 확인하도록 상기 표시의 특징을 소정의 사영과 비교하는 단계를 더 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 연료봉의 표시의 특징이 소정의 사양과 부합하지 않는다면 저장 설비로 연료봉을 전환하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 봉을 원자로 코어 용기내로 장전하기 전에 각 연료봉의 최초 확인을 실행하는 단계와,

상기 각 연료봉의 적어도 하나의 추가 확인을 실행하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 최초 확인을 실행하는 단계가,

각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 제 1 표시를 제공하는 단계와,

상기 각 연료봉의 제 1 표시를 기록하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 10 항에 있어서,

적어도 하나의 추가 확인을 실행하는 단계가,

상기 원자로 코어 용기를 빠져나가는 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 제 2 표시를 제공하는 단계와,

상기 제 2 표시를 최초 확인시에 기록된 제 1 표시와 비교하여 원자로 코어를 빠져나가는 각 연료봉을 확인하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 연료봉이 X-레이에 의해 스캔되어 스캔된 각 연료봉의 제 1 및 제 2 디지털 3차원 이미지를 제공하며, 상기 적어도 제 1 디지털 이미지가 기록되는

연료봉 취급 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 표시의 비교가 패턴 승인 알고리즘을 구비한 컴퓨터와, 이러한 패턴 승인 알고리즘이 하나 이상 장전된 컴퓨터 소프트웨어에 의해 이뤄지는

연료봉 취급 방법.
제 11 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 원자로 코어 용기의 출구와 원자로 코어 용기의 입구 사이에 연료봉을 공급하는 단계와, 상기 원자로 코어 용기의 출구와 원자로 코어 용기의 입구 사이의 회로에 있는 동안에 각 연료봉의 다른 추가 확인을 실행하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 다른 추가 확인 단계가,

상기 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 제 3 표시를 제공하는 단계와,

상기 제 3 표시를 최초 스캐닝시에 기록된 제 1 표시와 비교하여 스캔된 각 연료봉을 확인하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 다른 추가 확인을 실행하는 단계가,

X-레이에 의해 각 연료봉을 스캐닝하여 스캔된 각 연료봉의 3차원 디지털 이미지를 제공하는 단계와,

상기 디지털 이미지를 최초 스캐닝시에 기록된 이미지와 비교하여 스캔된 연료봉을 확인하는 단계를 포함하는

연료봉 취급 방법.
제 16 항에 있어서,

디지털 이미지를 비교하는 것이 컴퓨터처리되는

연료봉 취급 방법.
페블 베드 타입의 원자로를 구비하는 원자력 발전소에 있어서,

상기 발전소가 원자로 코어 용기를 포함하며,

상기 원자로 코어 용기가,

연료 요소를 원자로 코어내로 장전하기 위해 원자로의 코어 용기에 연결된적어도 하나의 연료 장전 입구와,

상기 입구에 들어가는 각 연료봉을 스캔하기 위해 상기 또는 각 연료 장전 입구의 상류에 배치되어, 봉이 원자로 코어내로 장전되기 전에 소정의 사양과의 순응을 확인하는 제 1 스캐닝 수단을 구비하는

원자력 발전소.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 스캐닝 수단이 스캔된 각 연료봉의 표시를 제공하도록 작동가능한

원자력 발전소.
제 19 항에 있어서,

상기 표시가 디지털 표시인

원자력 발전소.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,

상기 표시가 2차원 이미지인

원자력 발전소.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,

상기 표시가 3차원 이미지인

원자력 발전소.
제 22 항에 있어서,

상기 제 1 스캐닝 수단이 스캔된 연료 요소의 디지털 3차원 이미지를 제공하기 위한 컴퓨터 단층촬영 스캐너인

원자력 발전소.
제 23 항에 있어서,

상기 컴퓨터 단층촬영 스캐너가 스캔된 각 연료봉의 제 1 기준 디지털 이미지를 제공하며, 이에 의해 각 연료봉을 확인하며, 상기 제 1 스캐닝 수단이 연료봉의 기준 디지털 이미지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는

원자력 발전소.
제 24 항에 있어서,

상기 원자로 코어로부터의 연료 요소를 언로딩하기 위해 원자로의 코어 용기로부터 안내되는 적어도 하나의 출구와,

상기 출구를 빠져나가는 연료봉을 스캔하도록 배치된 제 2 스캐닝 수단을 포함하는

원자력 발전소.
제 25 항에 있어서,

상기 제 2 스캐닝 수단이, 스캔된 각 연료봉의 제 2 디지털 3차원 이미지를 제공하도록 구성되고 그리고 연료봉의 제 2 디지털 이미지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는 제 2 컴퓨터 단층촬영 스캐너를 포함하는

원자력 발전소.
제 26 항에 있어서,

상기 각 연료봉의 제 2 디지털 이미지를 상기 또는 각 제 1 컴퓨터 단층촬영 스캐너의 기준 이미지와 비교하여 출구를 빠져나가는 각 연료봉을 확인하는 비교기 수단을 포함하는

원자력 발전소.
제 27 항에 있어서,

상기 비교기 수단이 하나 또는 그 이상의 패턴 인증 알고리즘을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터를 포함하며, 상기 소프트웨어가 상기 제 2 디지털 이미지를 각 기준 디지털 이미지와 비교하여 패턴 일치를 설정하도록 구성되어 있는

원자력 발전소.
제 23 항 내지 제 28 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 코어를 통해 연료봉을 소정의 속도로 순환시키기 위해서 상기 또는 각 출구와 상기 또는 각 입구 사이에 있는 연료 취급 시스템과,

상기 출구와 상기 또는 각 제 2 입구 사이에서 주향시에 연료봉을 스캔하기 위해서, 상기 출구와 상기 또는 각 입구 사이에 배치된 적어도 하나의 제 3 스캐닝 수단을 포함하는

원자력 발전소.
제 29 항에 있어서,

상기 제 3 스캐닝 수단이, 스캔된 각 연료봉의 제 3 디지털 3차원 이미지를 제공하도록 구성되고 그리고 스캔된 연료봉의 제 3 디지털 이미지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는 컴퓨터 단층촬영 스캐너를 포함하는

원자력 발전소.
제 30 항에 있어서,

상기 각 연료봉의 제 3 디지털 이미지를 상기 또는 각 제 1 컴퓨터 단층촬영 스캐너의 기준 이미지와 비교하고, 상기 연료 취급 시스템에서 그리고 상기 출구와 상기 또는 각 제 2 입구 사이에서 주향시에 부유운반된 각 연료봉을 확인하는 제 2 비교기 수단을 포함하는

원자력 발전소.
제 31 항에 있어서,

상기 제 2 비교기 수단이 하나 또는 그 이상의 패턴 인증 알고리즘을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어를 구비하는 컴퓨터를 포함하며, 상기 소프트웨어가 상기 제 3 디지털 이미지를 각 기준 디지털 이미지와 비교하여 패턴 일치를 설정할 수 있는

원자력 발전소.
제 30 항 내지 제 32 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 연료봉의 상기 각 제 1, 제 2 및 제 3 디지털 이미지를 저장하기 위한 데이터 저장 수단을 포함하는

원자력 발전소.
대체로 구형인 페블 베드 원자로에 사용하기 위한 연료 요소에 있어서,

다수의 연료 미립자와,

적어도 하나의 확인 요소를 포함하는

연료 요소.
제 34 항에 있어서,

확인 요소로서 작용하는 다수의 모형-코팅 미립자를 포함하는

연료 요소.
실질적으로 개시되고 설명된 바와 같은 제 1 항에 청구된 연료봉 취급 방법.
실질적으로 설명된 바와 같은 제 18 항에 청구된 원자력 발전소.
실질적으로 개시되고 설명된 바와 같은 제 34 항에 청구된 연료 요소.
실질적으로 설명된 바와 같은 새로운 방법, 발전소 또는 연료 요소.