JP2016505842A - 加圧水型原子炉用の重材料径方向中性子反射体 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照によって本出願に含まれる2012年12月20日出願の米国特許出願シリアル番号第13/721138号(発明の名称HEAVY RADIAL NEUTRON REFLECTOR FOR PRESSURIZED WATER REACTORS)に基づく優先権を主張する。
本発明は、一般に加圧水型軽水炉の分野に関し、詳細には、炉心を取り囲むことによって、中性子経済を改善して燃料コストを引き下げ、圧力容器に対する放射線量を減らす径方向中性子反射体に関する。
Claims (21)
- 原子炉圧力容器と、
原子炉圧力容器内に、当該圧力容器の内壁から離隔して支持され、中心軸が当該圧力容器の中心軸と実質的な同軸関係にある円筒形の炉心槽と、
炉心槽内に、当該炉心槽から離隔して支持され、燃料集合体アレイを形成する複数の燃料集合体を有する炉心と、
炉心槽と燃料集合体アレイとの間に支持され、外側輪郭が当該炉心槽の内側輪郭に実質的に適合し、内側輪郭が当該燃料集合体アレイの外側輪郭に実質的に適合し、内部が中空であるシュラウドと、
シュラウドの当該中空内部に密集した状態で配設された軸方向に延びる長尺ロッドのアレイより成る中性子反射体と
を備える原子炉において、
シュラウドが、炉心槽の間隔をあけた複数の高さ位置において、当該炉心槽の内面に実質的に固定され、当該内面から延びる、実質的に縦列で平行なアレイ状のフォーマ板と、実質的に当該フォーマ板同士の間を軸方向に延び、当該シュラウドの内側輪郭を実質的に形成するバッフル板とを備え、中性子反射体の当該長尺ロッドが当該バッフル板と当該炉心槽との間において、当該フォーマ板間を軸方向に延びる原子炉。 - 当該長尺ロッドが隣接する当該長尺ロッドと第1および第2の端部でフォーマ板によって固定される、請求項1に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドの当該第1および第2の端部が当該長尺ロッドの軸方向中央部分に対して縮径されている、請求項2に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドの当該第1および第2の縮径端部が当該フォーマ板の開口に嵌入される、請求項3に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドが実質的に丸形断面を有し、隣接するロッドのそれぞれと当該隣接ロッドの外周の一部の周りで軸方向に接触するが、当該隣接ロッドの外周の別の部分の周りでは当該隣接ロッドから離隔するように密集した状態で配置され、当該隣接ロッドの当該別の部分に沿って軸方向に延びる冷却材チャネルが形成される、請求項4に記載の原子炉。
- 当該フォーマ板が当該冷却材チャネルと一直線に並ぶ流孔を有する、請求項5に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドの少なくとも一部の当該第1および第2の端部と中央部分との間の移行部が斜面を形成し、当該長尺ロッドの少なくとも一部に隣接する当該フォーマ板の少なくとも一部の当該流孔の直径がそれに対応する当該冷却材チャネルの直径よりも大きい、請求項6に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドの当該第1および第2の端部が当該フォーマ板の開口に固定される、請求項4に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドの当該第1および第2の端部が当該フォーマ板の当該開口に溶接される、請求項8に記載の原子炉。
- 最低高さ位置にあり当該フォーマ板の間を延びる当該長尺ロッドの少なくとも一部が、当該最低高さ位置の当該長尺ロッドよりも上の高さ位置にあり当該フォーマ板の間を延びる他の長尺ロッドと一直線に並ぶ、請求項8に記載の原子炉。
- 当該一直線に並ぶ長尺ロッドが縦列の互いに離隔したフォーマ板のうち少なくとも5つのフォーマ板の間を延び、当該一直線に並ぶ長尺ロッドの直上の上部フォーマ板と、当該一直線に並ぶ長尺ロッドの直下の下部フォーマ板とがそれぞれ一枚分の厚さを有し、縦列の中間高さ位置にある一連の当該フォーマ板が一枚分の倍の厚さを有する、請求項10に記載の原子炉。
- 当該中間高さ位置にある当該一連のフォーマ板が背中合せに重ねられた2つのフォーマ板より成る、請求項11に記載の原子炉。
- 当該中性子反射体が軸方向に重ねられた一連の長尺ロッドモジュールより成り、各モジュールがフォーマ板によって両端部を支持された複数の長尺ロッドセグメントを備える、請求項12に記載の原子炉。
- 隣接するフォーマ板の間の当該長尺ロッドが分離可能な中性子反射体モジュールを形成する、請求項2に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドが下部フォーマ板から上部フォーマ板まで延び、当該下部フォーマ板が燃料集合体をその上に支持する下部炉心支持板の上方において当該下部炉心支持板から離隔され、当該上部フォーマ板が燃料集合体を拘束する上部炉心板から離隔され、当該上部炉心板と当該上部フォーマ板との間の空間が、炉心を通り抜ける前の原子炉冷却材通路または当該炉心から出る原子炉冷却材経路の一方と流体連通する第1のオリフィスを有する上部冷却材プレナムを形成し、当該下部炉心支持板と当該下部フォーマ板との間の空間が、炉心を通り抜ける前の当該原子炉冷却材通路または当該炉心から出る原子炉冷却材経路のもう一方と流体連通する第2のオリフィスを有する下部冷却材プレナムを形成し、それによって、当該反射体を冷却する冷却材が当該上部冷却材プレナムまたは当該下部冷却材プレナムの一方から流入し、当該フォーマ板を通り抜けて当該長尺ロッドの周りを通り、さらに当該上部冷却材プレナムまたは当該下部冷却材プレナムのもう一方へ流入した後、そこから出て冷却材主流路に合流する、請求項1に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドが三角ピッチ状に支持される、請求項1に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドが方形ピッチ状に支持される、請求項1に記載の原子炉。
- 当該フォーマ板が炉心の外周を延びる複数の外周セクションを構成する、請求項1に記載の原子炉。
- 当該フォーマ板が8つまたはそれ以上のセクションを構成する、請求項18に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドの少なくとも一部が最上部のフォーマ板と最下部のフォーマ板との間を連続して延びる、請求項1に記載の原子炉。
- 当該長尺ロッドのすべてが当該最上部のフォーマ板と当該最下部のフォーマ板との間を連続して延びるわけではない、請求項20に記載の原子炉。
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