JPH05180968A - 小型液体金属冷却高速炉 - Google Patents
小型液体金属冷却高速炉Info
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- JPH05180968A JPH05180968A JP4018179A JP1817992A JPH05180968A JP H05180968 A JPH05180968 A JP H05180968A JP 4018179 A JP4018179 A JP 4018179A JP 1817992 A JP1817992 A JP 1817992A JP H05180968 A JPH05180968 A JP H05180968A
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- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡素な燃料交換設備と迅速な燃料交換を可能
とする燃料交換システムを実現する。 【構成】 一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より
出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、上部
に冷却用液体金属29の流入口12と排出口15とを有
し冷却用液体金属29が内部を通過可能なポット1に一
体型燃料集合体を収容して原子炉容器16内に配置する
一方、前記ポット1の流入口12と一次冷却系配管22
とを接続可能な連結管26を有する高圧プレナム24を
原子炉容器16内に備え、ポット1と一次冷却系配管2
2とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの一体型
燃料集合体3をポット1内に残留する冷却材に浸したま
まポット1ごと炉16内より取り出し可能とし、炉16
から燃料ピンを取出す際にも燃料ピンを冷却材に浸して
原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊熱減衰待ち時間
の大幅短縮を可能としている。
とする燃料交換システムを実現する。 【構成】 一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より
出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、上部
に冷却用液体金属29の流入口12と排出口15とを有
し冷却用液体金属29が内部を通過可能なポット1に一
体型燃料集合体を収容して原子炉容器16内に配置する
一方、前記ポット1の流入口12と一次冷却系配管22
とを接続可能な連結管26を有する高圧プレナム24を
原子炉容器16内に備え、ポット1と一次冷却系配管2
2とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの一体型
燃料集合体3をポット1内に残留する冷却材に浸したま
まポット1ごと炉16内より取り出し可能とし、炉16
から燃料ピンを取出す際にも燃料ピンを冷却材に浸して
原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊熱減衰待ち時間
の大幅短縮を可能としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は小型液体金属冷却高速炉
例えば電気出力10万kw程度以下の小型液体金属冷却
高速炉に関する。更に詳述すると、本発明は、プール型
及びループ型の小型液体金属冷却高速炉における使用済
み燃料の取出し構造の改良に関する。
例えば電気出力10万kw程度以下の小型液体金属冷却
高速炉に関する。更に詳述すると、本発明は、プール型
及びループ型の小型液体金属冷却高速炉における使用済
み燃料の取出し構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高速炉では多数の燃料集合体によ
り炉心を構成し、約1年毎に原子炉を停止して、総数の
何分の一かに相当する燃料集合体を交換する方式を採用
している。そのため原子炉には回転プラグ、燃料交換器
および燃料出入機などの設備を備えることが一般的であ
る。
り炉心を構成し、約1年毎に原子炉を停止して、総数の
何分の一かに相当する燃料集合体を交換する方式を採用
している。そのため原子炉には回転プラグ、燃料交換器
および燃料出入機などの設備を備えることが一般的であ
る。
【0003】また、電気出力10万kw程度以下の小型
炉においては燃料ピンの全てをひとつの集合体にまとめ
た一体型燃料集合体を採用し、これを一度に交換する案
(特開平2−206797号公報)も考えられている。
炉においては燃料ピンの全てをひとつの集合体にまとめ
た一体型燃料集合体を採用し、これを一度に交換する案
(特開平2−206797号公報)も考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多数の
燃料集合体により炉心を構成する場合、燃料交換作業が
煩雑となり、またこれらの設備の存在は原子炉構造自体
の小型化にとって支障となっているのが現状であり、燃
料交換作業の簡略化が望まれている。
燃料集合体により炉心を構成する場合、燃料交換作業が
煩雑となり、またこれらの設備の存在は原子炉構造自体
の小型化にとって支障となっているのが現状であり、燃
料交換作業の簡略化が望まれている。
【0005】また、一体型燃料集合体により炉心を構成
する場合には、原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊
熱の減衰待ちに約2.5年も必要とし、プラント稼動率
の大幅低下を招く欠点がある。
する場合には、原子炉停止から燃料交換開始までの崩壊
熱の減衰待ちに約2.5年も必要とし、プラント稼動率
の大幅低下を招く欠点がある。
【0006】本発明は、簡素な燃料交換設備と迅速な燃
料交換を可能とする燃料交換システムを実現できる小型
液体金属冷却高速炉を提供することを目的とする。
料交換を可能とする燃料交換システムを実現できる小型
液体金属冷却高速炉を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部
より出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、
上部に冷却用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用
液体金属が内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体
を収容して原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの
流入口と一次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する
高圧プレナムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと
前記一次冷却系配管とを切り離し可能に接続すると共に
使用済みの燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸し
たまま前記ポットごと炉内より取り出し可能とするよう
にしている。
め、本発明は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部
より出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、
上部に冷却用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用
液体金属が内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体
を収容して原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの
流入口と一次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する
高圧プレナムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと
前記一次冷却系配管とを切り離し可能に接続すると共に
使用済みの燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸し
たまま前記ポットごと炉内より取り出し可能とするよう
にしている。
【0008】
【作用】したがって、一次冷却系の冷却用液体金属は連
結管を介してポットの流入口からポット内に流入し、ポ
ット内を通過する間に一体型燃料を冷却する。そして、
燃料交換時には、ポットを高圧プレナムの連結管から切
り離して持ち上げることによって、一体型燃料をポット
ごと炉外へ取出す。このとき、ポット内には流入口の下
まで冷却用液体金属が残留しているため、使用済み燃料
は冷却材に浸されたまま炉内より取出される。
結管を介してポットの流入口からポット内に流入し、ポ
ット内を通過する間に一体型燃料を冷却する。そして、
燃料交換時には、ポットを高圧プレナムの連結管から切
り離して持ち上げることによって、一体型燃料をポット
ごと炉外へ取出す。このとき、ポット内には流入口の下
まで冷却用液体金属が残留しているため、使用済み燃料
は冷却材に浸されたまま炉内より取出される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【0010】図2に本発明の小型液体金属冷却高速炉に
用いられるポットと一体型燃料集合体の一例を示す。本
発明において、一体型燃料集合体3は、ポット1に収容
されてから原子炉容器16内に設置される。
用いられるポットと一体型燃料集合体の一例を示す。本
発明において、一体型燃料集合体3は、ポット1に収容
されてから原子炉容器16内に設置される。
【0011】ポット1は、少なくとも2重壁に構成され
た有底筒状体で炉心槽2を形成する内壁と外壁との間で
冷却用液体金属(以下冷却材という)例えばナトリウム
29を底部に導くための下降流路13を形成している。
このポット1は例えばオーステナイト系ステンレス鋼な
どでつくられている。
た有底筒状体で炉心槽2を形成する内壁と外壁との間で
冷却用液体金属(以下冷却材という)例えばナトリウム
29を底部に導くための下降流路13を形成している。
このポット1は例えばオーステナイト系ステンレス鋼な
どでつくられている。
【0012】また、炉心槽2を構成する内壁の更に内側
には、必要に応じて冷却材29の流量を配分するための
隔壁10が設けられている。この流量配分用隔壁10
は、炉心槽2内を内側領域2i と外側領域2o とに仕切
って各領域2i ,2o 毎に冷却材の流量を配分するため
ものである。本実施例の場合、図3に示すように、炉心
槽2を構成するポット1の内壁が更に内側に折返されて
いる先端部分35に燃料ピン支持板36を載置し、これ
に一体型燃料集合体3を構成する多数の燃料ピン4,
4,…,4が固定されかつ隔壁10が載置されている。
折返し部分35には冷却材29を外側領域2o に導入す
るための流入孔37が適宜数設けられている。
には、必要に応じて冷却材29の流量を配分するための
隔壁10が設けられている。この流量配分用隔壁10
は、炉心槽2内を内側領域2i と外側領域2o とに仕切
って各領域2i ,2o 毎に冷却材の流量を配分するため
ものである。本実施例の場合、図3に示すように、炉心
槽2を構成するポット1の内壁が更に内側に折返されて
いる先端部分35に燃料ピン支持板36を載置し、これ
に一体型燃料集合体3を構成する多数の燃料ピン4,
4,…,4が固定されかつ隔壁10が載置されている。
折返し部分35には冷却材29を外側領域2o に導入す
るための流入孔37が適宜数設けられている。
【0013】燃料ピン4,4,…,4は燃料ピン支持板
36に対し締付けナット等の締付け手段を以ってあるい
はフランジによる係合手段やその他の固定手段を以って
固定されている。燃料ピン支持板36は炉心槽2の内側
に形成されている段付き部38に嵌合され、この段付き
部38によって上下方向には拘束されるが、径方向には
隙間を設けて熱膨張し得るように支持されている。ま
た、燃料ピン支持板36には燃料ピン4,4,…,4の
間に冷却材29を流入させるための孔40が開けられて
いる。一方、隔壁10は燃料ピン支持板36あるいはグ
リッド39の上に載置されて炉心槽2内を仕切り、ポッ
ト1の底部に導入された冷却材29を分配して流し得る
ように設けられている。この隔壁10は軸方向に分割さ
れたある程度の長さを有する複数の円筒から構成され、
燃料ピン4,4,…,4同士の間隔を一定に保つグリッ
ド39によって保持されている。したがって、燃料ピン
支持板36とグリッド39との間並びにグリッド39と
その上部のグリッド39との間に隔壁10を継足すこと
によって炉心槽2内を全域において内側領域2i と外側
領域2o とに仕切るようにしている。
36に対し締付けナット等の締付け手段を以ってあるい
はフランジによる係合手段やその他の固定手段を以って
固定されている。燃料ピン支持板36は炉心槽2の内側
に形成されている段付き部38に嵌合され、この段付き
部38によって上下方向には拘束されるが、径方向には
隙間を設けて熱膨張し得るように支持されている。ま
た、燃料ピン支持板36には燃料ピン4,4,…,4の
間に冷却材29を流入させるための孔40が開けられて
いる。一方、隔壁10は燃料ピン支持板36あるいはグ
リッド39の上に載置されて炉心槽2内を仕切り、ポッ
ト1の底部に導入された冷却材29を分配して流し得る
ように設けられている。この隔壁10は軸方向に分割さ
れたある程度の長さを有する複数の円筒から構成され、
燃料ピン4,4,…,4同士の間隔を一定に保つグリッ
ド39によって保持されている。したがって、燃料ピン
支持板36とグリッド39との間並びにグリッド39と
その上部のグリッド39との間に隔壁10を継足すこと
によって炉心槽2内を全域において内側領域2i と外側
領域2o とに仕切るようにしている。
【0014】グリッド39は炉心槽2に形成された余裕
のある大きめの段付き部42によって半径方向及び軸方
向の熱膨張を許容し得るように支持されている。このグ
リッド39にも燃料ピン支持板36と同様に冷却材29
を通過させるための孔40が多数設けられている。ま
た、グリッド39には隔壁10を支持するための環状溝
41がその下面あるいは上面若しくは双方に設けられ、
隔壁10が冷却材29によって移動しないように支持さ
れている。尚、グリッド39と隔壁10の継目で内側領
域2i から外側領域2o への冷却材29の漏れが起り得
るが、それはさほど重要な問題とはならない。
のある大きめの段付き部42によって半径方向及び軸方
向の熱膨張を許容し得るように支持されている。このグ
リッド39にも燃料ピン支持板36と同様に冷却材29
を通過させるための孔40が多数設けられている。ま
た、グリッド39には隔壁10を支持するための環状溝
41がその下面あるいは上面若しくは双方に設けられ、
隔壁10が冷却材29によって移動しないように支持さ
れている。尚、グリッド39と隔壁10の継目で内側領
域2i から外側領域2o への冷却材29の漏れが起り得
るが、それはさほど重要な問題とはならない。
【0015】また、ポット1の上端には燃料交換のため
のハンドリング・ヘッド部11が設けられている。この
ハンドリング・ヘッド11は、燃料交換の際にグリッパ
の爪を内側から引掛けるための係合部例えばフランジで
ある。冷却材はポット上部の冷却材流入孔12より入
り、下降流路13を経て底部で反転し、一体型燃料集合
体3の中を通過してからポット上端の排出口15から排
出される。整流コーン14は冷却材の反転を容易にする
ために設けられた突起である。
のハンドリング・ヘッド部11が設けられている。この
ハンドリング・ヘッド11は、燃料交換の際にグリッパ
の爪を内側から引掛けるための係合部例えばフランジで
ある。冷却材はポット上部の冷却材流入孔12より入
り、下降流路13を経て底部で反転し、一体型燃料集合
体3の中を通過してからポット上端の排出口15から排
出される。整流コーン14は冷却材の反転を容易にする
ために設けられた突起である。
【0016】一体型燃料集合体3は、例えば電気出力5
万kwの原子炉の場合、約5,000本の燃料ピン4よ
り構成される。図中には説明の簡略のため1本の燃料ピ
ン4のみを示した。燃料ピン4は、特に詳細に図示して
いないが、通常、被覆管内に燃料等を収容して端栓や中
間栓等で密封することによって、燃料5、軸ブランケッ
ト6、ガスプレナム7、遮蔽体8,8などの領域をピン
(被覆管)内に設けていることが一般的である。これら
の燃料ピン4は、通常必要な段数のグリッド39,3
9,…,39によって相互に拘束され、かつ炉心槽2に
固定される。一体型燃料集合体3の中央部にはポイズン
ロッドを挿入するためのポイズン・ロッド領域9が形成
されている。この他に必要に応じて一体型燃料集合体3
の内部に制御領域を設けることが可能である。例えば、
図5に示すように、燃料ピン4,4,…,4の一部を削
除して制御棒案内管45を設け、その中に制御棒46を
差し込めるようにすることができる。
万kwの原子炉の場合、約5,000本の燃料ピン4よ
り構成される。図中には説明の簡略のため1本の燃料ピ
ン4のみを示した。燃料ピン4は、特に詳細に図示して
いないが、通常、被覆管内に燃料等を収容して端栓や中
間栓等で密封することによって、燃料5、軸ブランケッ
ト6、ガスプレナム7、遮蔽体8,8などの領域をピン
(被覆管)内に設けていることが一般的である。これら
の燃料ピン4は、通常必要な段数のグリッド39,3
9,…,39によって相互に拘束され、かつ炉心槽2に
固定される。一体型燃料集合体3の中央部にはポイズン
ロッドを挿入するためのポイズン・ロッド領域9が形成
されている。この他に必要に応じて一体型燃料集合体3
の内部に制御領域を設けることが可能である。例えば、
図5に示すように、燃料ピン4,4,…,4の一部を削
除して制御棒案内管45を設け、その中に制御棒46を
差し込めるようにすることができる。
【0017】図1に本発明の小型液体金属冷却高速炉の
一実施例としてプール型原子炉構造の一例を示す。この
プール型原子炉は従来の同タイプの原子炉と同様に、原
子炉容器16、遮蔽プラグ17、炉心上部機構18、炉
心支持構造19、炉内中性子遮蔽体20、一次主循環ポ
ンプ22,中間熱交換器(または蒸気発生器)23など
から主に構成される。原子炉容器16にはポット1の冷
却材流入口12に接続される連結管26を有する高圧プ
レナム24を備えている。高圧プレナム24はポット1
の冷却材流入口12の周囲を囲繞する筒28と、一次主
循環ポンプ22の吐出口の周囲を囲繞する筒43と、中
間熱交換器23を囲繞する筒44及び低温プレナム領域
と高温プレナム領域とを区画する隔壁21とによって構
成され、各筒部28,43,44の相手側部材と嵌合す
る部分にはシール部材27がそれぞれ設けられている。
一次主循環ポンプ21及び一体型燃料集合体3を収容す
るポット1は、図7に示すような高圧プレナム24の筒
部28と筒部43とに挿入される。隔壁21は、内側の
フランジ部分を炉内中性子遮蔽体20に連結して炉内を
高温プレナム領域と低温プレナム領域とに区画してい
る。これによって、一次主循環ポンプ22を出た冷却材
(例えば液体ナトリウム)29は高圧プレナム24の連
結管26を経てポット1の冷却材流入口12に供給され
る。ポット1内の燃料ピン4,4,…,4の間を通過し
て高温となった冷却材29は中間熱交換器23(または
蒸気発生器)を経て一次主循環ポンプ22に戻る。炉内
中性子遮蔽体20の領域には必要に応じて、制御棒(ま
たは回転式反射体)25を設置可能である。
一実施例としてプール型原子炉構造の一例を示す。この
プール型原子炉は従来の同タイプの原子炉と同様に、原
子炉容器16、遮蔽プラグ17、炉心上部機構18、炉
心支持構造19、炉内中性子遮蔽体20、一次主循環ポ
ンプ22,中間熱交換器(または蒸気発生器)23など
から主に構成される。原子炉容器16にはポット1の冷
却材流入口12に接続される連結管26を有する高圧プ
レナム24を備えている。高圧プレナム24はポット1
の冷却材流入口12の周囲を囲繞する筒28と、一次主
循環ポンプ22の吐出口の周囲を囲繞する筒43と、中
間熱交換器23を囲繞する筒44及び低温プレナム領域
と高温プレナム領域とを区画する隔壁21とによって構
成され、各筒部28,43,44の相手側部材と嵌合す
る部分にはシール部材27がそれぞれ設けられている。
一次主循環ポンプ21及び一体型燃料集合体3を収容す
るポット1は、図7に示すような高圧プレナム24の筒
部28と筒部43とに挿入される。隔壁21は、内側の
フランジ部分を炉内中性子遮蔽体20に連結して炉内を
高温プレナム領域と低温プレナム領域とに区画してい
る。これによって、一次主循環ポンプ22を出た冷却材
(例えば液体ナトリウム)29は高圧プレナム24の連
結管26を経てポット1の冷却材流入口12に供給され
る。ポット1内の燃料ピン4,4,…,4の間を通過し
て高温となった冷却材29は中間熱交換器23(または
蒸気発生器)を経て一次主循環ポンプ22に戻る。炉内
中性子遮蔽体20の領域には必要に応じて、制御棒(ま
たは回転式反射体)25を設置可能である。
【0018】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図9に更に本発明の他の実施例をループ型
原子炉構造について示す。このループ型原子炉にあって
は冷却材29が入口配管30から高圧プレナム24の連
結管26を経てポット1の冷却材流入口12に供給され
る。そして、ポット1を出た冷却材29は出口配管31
から流出する。この場合、ポット1の構造は同じなので
説明を省略する。また、高圧プレナム24は、低温プレ
ナム領域と高温プレナム領域とを区画する隔壁21と、
ポット1の冷却材流入口12付近を囲繞する筒部28
と、この筒部28と一次冷却系の配管30とを連結する
連結管26とから構成されている。筒部28とポット1
とはシール材27によって密閉されている。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図9に更に本発明の他の実施例をループ型
原子炉構造について示す。このループ型原子炉にあって
は冷却材29が入口配管30から高圧プレナム24の連
結管26を経てポット1の冷却材流入口12に供給され
る。そして、ポット1を出た冷却材29は出口配管31
から流出する。この場合、ポット1の構造は同じなので
説明を省略する。また、高圧プレナム24は、低温プレ
ナム領域と高温プレナム領域とを区画する隔壁21と、
ポット1の冷却材流入口12付近を囲繞する筒部28
と、この筒部28と一次冷却系の配管30とを連結する
連結管26とから構成されている。筒部28とポット1
とはシール材27によって密閉されている。
【0019】また、図6に示すように、高圧プレナム2
4とポット1との接続構造は上述の実施例のものに特に
限定されず、ポット1と一次冷却系配管例えば一次主循
環ポンプ22や入口配管30とを接続する連結管26と
の間のシールとしては、ベローズ50のようなものを用
いても良い。このベローズ50は例えばステンレス鋼な
どからなる金属ベローズのようなもので成形されてい
る。
4とポット1との接続構造は上述の実施例のものに特に
限定されず、ポット1と一次冷却系配管例えば一次主循
環ポンプ22や入口配管30とを接続する連結管26と
の間のシールとしては、ベローズ50のようなものを用
いても良い。このベローズ50は例えばステンレス鋼な
どからなる金属ベローズのようなもので成形されてい
る。
【0020】更に、高圧プレナム24とポット1との間
のシール構造は、図8に示すようなシール55を採用し
ても良い。このシール55はポット1を囲繞する高圧プ
レナム24側の筒28の内周面にΩ型のステンレス鋼な
どからなるシール55を接着等によって固着されてい
る。勿論、高圧プレナム24と他の部材例えば一次主循
環ポンプ22の吐出孔の周囲を囲繞する筒43あるいは
中間熱交換器の周囲を囲繞する筒44との間のシールに
もこのようなシール構造を採用することができる。
のシール構造は、図8に示すようなシール55を採用し
ても良い。このシール55はポット1を囲繞する高圧プ
レナム24側の筒28の内周面にΩ型のステンレス鋼な
どからなるシール55を接着等によって固着されてい
る。勿論、高圧プレナム24と他の部材例えば一次主循
環ポンプ22の吐出孔の周囲を囲繞する筒43あるいは
中間熱交換器の周囲を囲繞する筒44との間のシールに
もこのようなシール構造を採用することができる。
【0021】以上のように構成された原子炉では次のよ
うにして使用済み燃料が取出される。尚、図10及び図
11に示す使用済み燃料の取り出し方法は図1に示すプ
ール型原子炉の場合を例に挙げて示している。
うにして使用済み燃料が取出される。尚、図10及び図
11に示す使用済み燃料の取り出し方法は図1に示すプ
ール型原子炉の場合を例に挙げて示している。
【0022】まず、使用済み燃料の取り出しの際には、
予め一体型燃料集合体(炉心)3内のポイズンロッド領
域9にポイズン・ロッド32を挿入して臨界に対する安
全性を確保する(図10の(A)参照)。次に炉心上部
機構17を引き抜く(図10の(B)参照)。次いで、
ポット1に専用のグリッパ33を取付けてポット1を引
き抜き(図11の(A)参照)、炉上部に待機している
強制冷却機能付きのナトリウム・キャスク34に収容し
て搬出する(図11の(B)参照)。
予め一体型燃料集合体(炉心)3内のポイズンロッド領
域9にポイズン・ロッド32を挿入して臨界に対する安
全性を確保する(図10の(A)参照)。次に炉心上部
機構17を引き抜く(図10の(B)参照)。次いで、
ポット1に専用のグリッパ33を取付けてポット1を引
き抜き(図11の(A)参照)、炉上部に待機している
強制冷却機能付きのナトリウム・キャスク34に収容し
て搬出する(図11の(B)参照)。
【0023】燃料交換の際のポット1内の冷却材液位L
は冷却材流入口12の下端レベルで保持されるため、燃
料ピン4の健全性が保証される。原子炉停止から2週間
後の崩壊熱を想定し、燃料交換時の一次冷却材温度を2
00℃とすると、炉内から取り出されて1時間経過後の
ポット1内のナトリウム温度は370℃程度、燃料ピン
4の局所最高温度は450℃程度である。実際には炉1
6内から取り出されたポット1内の一体型燃料集合体3
は、直ちにナトリウム・キャスク34に収容されるた
め、燃料ピン4はより低い温度に保持される。
は冷却材流入口12の下端レベルで保持されるため、燃
料ピン4の健全性が保証される。原子炉停止から2週間
後の崩壊熱を想定し、燃料交換時の一次冷却材温度を2
00℃とすると、炉内から取り出されて1時間経過後の
ポット1内のナトリウム温度は370℃程度、燃料ピン
4の局所最高温度は450℃程度である。実際には炉1
6内から取り出されたポット1内の一体型燃料集合体3
は、直ちにナトリウム・キャスク34に収容されるた
め、燃料ピン4はより低い温度に保持される。
【0024】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より出しい
れする方式の液体金属冷却高速炉において、上部に冷却
用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用液体金属が
内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体を収容して
原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの流入口と一
次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する高圧プレナ
ムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと前記一次冷
却系配管とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの
燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸したまま前記
ポットごと炉内より取り出し可能とするようにしたの
で、炉から燃料ピンを取出す際にも、燃料ピンは冷却材
に浸されており、原子炉停止から燃料交換開始までの崩
壊熱減衰待ち時間の大幅短縮によってプラント稼動率が
向上する。また、燃料交換時間の短縮も図れる。更に、
原子炉構造及び燃料取扱い系の小型化・簡素化によって
経済性が向上する。
は、一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部より出しい
れする方式の液体金属冷却高速炉において、上部に冷却
用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用液体金属が
内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体を収容して
原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの流入口と一
次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する高圧プレナ
ムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと前記一次冷
却系配管とを切り離し可能に接続すると共に使用済みの
燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸したまま前記
ポットごと炉内より取り出し可能とするようにしたの
で、炉から燃料ピンを取出す際にも、燃料ピンは冷却材
に浸されており、原子炉停止から燃料交換開始までの崩
壊熱減衰待ち時間の大幅短縮によってプラント稼動率が
向上する。また、燃料交換時間の短縮も図れる。更に、
原子炉構造及び燃料取扱い系の小型化・簡素化によって
経済性が向上する。
【0025】例えば、原子炉構造および燃料取扱系は表
1に示すように、同じ電気出力を得る場合にも小型化・
簡素化が可能となる。因みにこれは電気出力5万kwの
原子炉の場合について試算したものである。
1に示すように、同じ電気出力を得る場合にも小型化・
簡素化が可能となる。因みにこれは電気出力5万kwの
原子炉の場合について試算したものである。
【0026】
【表1】 更に崩壊熱減衰待ち時間および燃料交換時間については
表2に示すように短縮化できる。
表2に示すように短縮化できる。
【0027】
【表2】
【図1】本発明をプール型原子炉に適用した一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図2】本発明の小型液体金属冷却高速炉に用いるポッ
トとそれに収容される一体型燃料集合体の一例を示す説
明図である。
トとそれに収容される一体型燃料集合体の一例を示す説
明図である。
【図3】図2のポットの底部部分の拡大断面図である。
【図4】図2のポットと燃料ピンおよびグリッドとの関
係を上から見て示す拡大断面図である。
係を上から見て示す拡大断面図である。
【図5】本発明の小型液体金属冷却高速炉において制御
棒の他の配置例を示す説明図である。
棒の他の配置例を示す説明図である。
【図6】高圧プレナムとポットとのシール構造の他の実
施例を示す概略説明図である。
施例を示す概略説明図である。
【図7】高圧プレナムの概略構造の一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図8】高圧プレナムとポットとのシール構造の更に他
の実施例を示す概略説明図で、(A)は平面図、(B)
はVIII-VIII 線断面図である。
の実施例を示す概略説明図で、(A)は平面図、(B)
はVIII-VIII 線断面図である。
【図9】本発明をループ型原子炉に適用した一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図10】(A)及び(B)は本発明の小型液体金属冷
却高速炉における使用済み燃料の取り出し方法の手順の
一例を示す説明図である。
却高速炉における使用済み燃料の取り出し方法の手順の
一例を示す説明図である。
【図11】図10の燃料取り出しの続きの手順を示す説
明図である。
明図である。
1 ポット 3 一体型燃料集合体 12 冷却材流入口 15 冷却材排出口 16 原子炉容器 17 遮蔽プラグ 22 一次冷却系配管たる一次主循環ポンプ 24 高圧プレナム 26 連結管 29 冷却材たる冷却用液体金属 30 一次冷却系配管たる入口配管
Claims (2)
- 【請求項1】 一体型燃料集合体を遮蔽プラグの開口部
より出しいれする方式の液体金属冷却高速炉において、
上部に冷却用液体金属の流入口と排出口とを有し冷却用
液体金属が内部を通過可能なポットに一体型燃料集合体
を収容して原子炉容器内に配置する一方、前記ポットの
流入口と一次冷却系配管とを接続可能な連結管を有する
高圧プレナムを前記原子炉容器内に備え、前記ポットと
前記一次冷却系配管とを切り離し可能に接続すると共に
使用済みの燃料を前記ポット内に残留する冷却材に浸し
たまま前記ポットごと炉内より取り出し可能とすること
を特徴とする小型液体金属冷却高速炉。 - 【請求項2】 前記高圧プレナムの前記ポットと対向す
る部分にはシールを備えたことを特徴とする請求項1記
載の小型液体金属冷却高速炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4018179A JPH0713662B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4018179A JPH0713662B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05180968A true JPH05180968A (ja) | 1993-07-23 |
JPH0713662B2 JPH0713662B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=11964393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4018179A Expired - Fee Related JPH0713662B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0713662B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030037651A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체 |
JP2013520657A (ja) * | 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 | 長い燃料交換間隔を有する小型の高速中性子スペクトル原子力発電所 |
CN107622803A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-23 | 中国科学技术大学 | 一种可有效提升池式铅冷快堆安全性的冷池流道 |
US10424415B2 (en) | 2014-04-14 | 2019-09-24 | Advanced Reactor Concepts LLC | Ceramic nuclear fuel dispersed in a metallic alloy matrix |
-
1992
- 1992-01-06 JP JP4018179A patent/JPH0713662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030037651A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체 |
US9640283B2 (en) | 2010-01-29 | 2017-05-02 | Advanced Reactor Concepts LLC | Small, fast neutron spectrum nuclear power plant with a long refueling interval |
JP2013520657A (ja) * | 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 | 長い燃料交換間隔を有する小型の高速中性子スペクトル原子力発電所 |
US10424415B2 (en) | 2014-04-14 | 2019-09-24 | Advanced Reactor Concepts LLC | Ceramic nuclear fuel dispersed in a metallic alloy matrix |
CN107622803A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-23 | 中国科学技术大学 | 一种可有效提升池式铅冷快堆安全性的冷池流道 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0713662B2 (ja) | 1995-02-15 |
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