RU2012107434A - Активная зона ядерного реактора и ядерный реактор - Google Patents

Активная зона ядерного реактора и ядерный реактор Download PDF

Info

Publication number
RU2012107434A
RU2012107434A RU2012107434/07A RU2012107434A RU2012107434A RU 2012107434 A RU2012107434 A RU 2012107434A RU 2012107434/07 A RU2012107434/07 A RU 2012107434/07A RU 2012107434 A RU2012107434 A RU 2012107434A RU 2012107434 A RU2012107434 A RU 2012107434A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
uranium
central part
nuclear reactor
fuel
Prior art date
Application number
RU2012107434/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2524162C2 (ru
Inventor
Хироси СЕКИМОТО
Original Assignee
Токио Инститьют Оф Текнолоджи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Токио Инститьют Оф Текнолоджи filed Critical Токио Инститьют Оф Текнолоджи
Publication of RU2012107434A publication Critical patent/RU2012107434A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2524162C2 publication Critical patent/RU2524162C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00—Reactor types
    • G21C1/02—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
    • G21C1/022—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders characterised by the design or properties of the core
    • G21C1/026—Reactors not needing refueling, i.e. reactors of the type breed-and-burn, e.g. travelling or deflagration wave reactors or seed-blanket reactors
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C5/00—Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
    • G21C5/18—Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator characterised by the provision of more than one active zone
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
    • G21C3/3262—Enrichment distribution in zones
    • G21C3/3265—Radial distribution
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
    • G21C3/3262—Enrichment distribution in zones
    • G21C3/3267—Axial distribution
    • 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

Abstract

1. Активная зона ядерного реактора, причем активная зона содержит сырьевую зону, куда загружается свежее топливо, и зону выгорания, которая располагается с одной стороны от сырьевой зоны и которая генерирует нейтроны, обеспечивающие выгорание топлива, причем свежее топливо включает в себя, по меньшей мере, одну разновидность урана из природного урана и обедненного урана, причем уран поглощает нейтроны, в результате чего образуется плутоний, который распадается, генерируя выход, и зона выгорания перемещается по направлению к сырьевой зоне при поддержании, по существу, постоянной формы от начала до конца цикла выгорания, причемпри делении активной зоны, которая является, по существу, круглой при рассмотрении в виде сверху, на центральную часть и периферийную часть, сырьевая зона формируется так, чтобы масса урана на единицу объема в центральной части становилась меньше, чем масса урана на единицу объема в периферийной части.2. Активная зона ядерного реактора по п.1, в которой сырьевая зона имеет массу урана на единицу объема активной зоны, которая постепенно уменьшается в направлении от периферийной части к центральной части.3. Активная зона ядерного реактора по п.1, в которойактивная зона содержит топливные сборки, имеющие сырьевые зоны,из топливных сборок, которые загружаются в центральную часть, и топливных сборок, которые загружаются в периферийную часть, по меньшей мере, топливные сборки, которые загружаются в центральную часть, содержат смесь урана и тория в сырьевой зоне, исодержание урана в сырьевой зоне топливных сборок, которые загружаются в центральную часть, меньше, чем содержание урана в сырьевой зо�

Claims (9)

1. Активная зона ядерного реактора, причем активная зона содержит сырьевую зону, куда загружается свежее топливо, и зону выгорания, которая располагается с одной стороны от сырьевой зоны и которая генерирует нейтроны, обеспечивающие выгорание топлива, причем свежее топливо включает в себя, по меньшей мере, одну разновидность урана из природного урана и обедненного урана, причем уран поглощает нейтроны, в результате чего образуется плутоний, который распадается, генерируя выход, и зона выгорания перемещается по направлению к сырьевой зоне при поддержании, по существу, постоянной формы от начала до конца цикла выгорания, причем
при делении активной зоны, которая является, по существу, круглой при рассмотрении в виде сверху, на центральную часть и периферийную часть, сырьевая зона формируется так, чтобы масса урана на единицу объема в центральной части становилась меньше, чем масса урана на единицу объема в периферийной части.
2. Активная зона ядерного реактора по п.1, в которой сырьевая зона имеет массу урана на единицу объема активной зоны, которая постепенно уменьшается в направлении от периферийной части к центральной части.
3. Активная зона ядерного реактора по п.1, в которой
активная зона содержит топливные сборки, имеющие сырьевые зоны,
из топливных сборок, которые загружаются в центральную часть, и топливных сборок, которые загружаются в периферийную часть, по меньшей мере, топливные сборки, которые загружаются в центральную часть, содержат смесь урана и тория в сырьевой зоне, и
содержание урана в сырьевой зоне топливных сборок, которые загружаются в центральную часть, меньше, чем содержание урана в сырьевой зоне топливных сборок, которые загружаются в периферийную часть.
4. Активная зона ядерного реактора по п.1, в которой
активная зона содержит поддерживающие детали для поддержки топлива, и
масса поддерживающих деталей на единицу объема центральной части больше, чем масса поддерживающих деталей на единицу объема периферийной части.
5. Активная зона ядерного реактора по п.1, в которой
теплоноситель течет в центральной части и периферийной части, и
количество теплоносителя на единицу объема центральной части больше, чем количество теплоносителя на единицу объема периферийной части.
6. Ядерный реактор, который содержит
активную зону ядерного реактора по п.1 и
корпус реактора, внутри которого располагается активная зона.
7. Активная зона ядерного реактора, причем активная зона содержит сырьевую зону, куда загружается свежее топливо и зону выгорания, которая располагается с одной стороны от сырьевой зоны и которая генерирует нейтроны, обеспечивающие выгорание топлива, причем свежее топливо включает в себя, по меньшей мере, одну разновидность урана из природного урана и обедненного урана, причем уран поглощает нейтроны, в результате чего образуется плутоний, который распадается, генерируя выход, и зона выгорания перемещается по направлению к сырьевой зоне при поддержании, по существу, постоянной формы от начала до конца цикла выгорания, причем
сырьевая зона содержит, по меньшей мере, один компонент активной зоны из составляющих веществ топливных таблеток, отличных от урановых, поддерживающие детали для поддержки топлива и теплоноситель, и,
при делении активной зоны, которая является, по существу, круглой при рассмотрении в виде сверху, на центральную часть и периферийную часть, компоненты активной зоны, находящиеся в сырьевой зоне, формируются так, чтобы иметь более высокий коэффициент размножения нейтронов в бесконечной среде периферийной части по сравнению с центральной частью.
8. Активная зона ядерного реактора по п.7, в которой компоненты активной зоны, находящиеся в сырьевой зоне, формируются так, чтобы коэффициент размножения нейтронов в бесконечной среде постепенно уменьшался в направлении от периферийной части к центральной части.
9. Ядерный реактор, который содержит
активную зону ядерного реактора по п.7 и
корпус реактора, внутри которого располагается активная зона.
RU2012107434/07A 2009-07-31 2010-07-28 Активная зона ядерного реактора и ядерный реактор RU2524162C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009179686 2009-07-31
JP2009-179686 2009-07-31
PCT/JP2010/063130 WO2011013841A1 (ja) 2009-07-31 2010-07-28 原子炉の炉心および原子炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012107434A true RU2012107434A (ru) 2013-09-10
RU2524162C2 RU2524162C2 (ru) 2014-07-27

Family

ID=43529489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107434/07A RU2524162C2 (ru) 2009-07-31 2010-07-28 Активная зона ядерного реактора и ядерный реактор

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120121058A1 (ru)
EP (1) EP2461329A4 (ru)
JP (1) JP5716920B2 (ru)
CN (1) CN102483961A (ru)
RU (1) RU2524162C2 (ru)
WO (1) WO2011013841A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012108238A1 (ja) * 2011-02-10 2012-08-16 国立大学法人東京工業大学 原子炉および発電設備
JP5361964B2 (ja) * 2011-08-31 2013-12-04 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 原子炉の初装荷炉心
US11056248B2 (en) * 2013-01-17 2021-07-06 Atomic Energy Of Canada Limited Heterogeneous core designs and thorium based fuels for heavy water reactors
US10593436B2 (en) * 2013-11-21 2020-03-17 Terrapower, Llc Method and system for generating a nuclear reactor core loading distribution
CN104021826A (zh) * 2014-05-16 2014-09-03 中国核动力研究设计院 一种轴向行波堆启堆区的设计方法
CN104064228B (zh) * 2014-05-16 2016-03-23 中国核动力研究设计院 行波堆启堆区及行波堆启堆区制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3640844A (en) * 1969-11-07 1972-02-08 Atomic Energy Commission Power-flattened seed-blanket reactor core
JPH079473B2 (ja) * 1989-02-07 1995-02-01 動力炉・核燃料開発事業団 燃料集合体
JP2001091682A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Hitachi Ltd 高速炉の燃料集合体及び炉心
JP3463100B2 (ja) 2000-08-30 2003-11-05 東京工業大学長 原子炉の炉心における核燃料物質の取替方法
JP3433230B2 (ja) * 2001-07-09 2003-08-04 東京工業大学長 原子炉の炉心およびその炉心における核燃料物質の取替方法
JP2007232429A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Tokyo Institute Of Technology 原子炉の運転方法
US7860207B2 (en) * 2006-11-28 2010-12-28 The Invention Science Fund I, Llc Method and system for providing fuel in a nuclear reactor
US20090175402A1 (en) * 2006-11-28 2009-07-09 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Method and system for providing fuel in a nuclear reactor
US20080123797A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Automated nuclear power reactor for long-term operation
US9230695B2 (en) * 2006-11-28 2016-01-05 Terrapower, Llc Nuclear fission igniter
US20080123795A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Controllable long term operation of a nuclear reactor
CN101241772B (zh) * 2007-09-26 2011-07-27 大亚湾核电运营管理有限责任公司 压水堆核电站百万千瓦机组18个月换料方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102483961A (zh) 2012-05-30
JP5716920B2 (ja) 2015-05-13
WO2011013841A1 (ja) 2011-02-03
RU2524162C2 (ru) 2014-07-27
US20120121058A1 (en) 2012-05-17
EP2461329A4 (en) 2014-03-19
EP2461329A1 (en) 2012-06-06
JPWO2011013841A1 (ja) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012107434A (ru) Активная зона ядерного реактора и ядерный реактор
US10176898B2 (en) Nuclear fuel containing a neutron absorber
US11276502B2 (en) Nuclear fuel bundle containing thorium and nuclear reactor comprising same
RU2008149969A (ru) Топливные стержни с концевыми деталями в качестве облучаемых мишеней
KR100773203B1 (ko) 원자로에서 사용을 위한 핵연료
CN103366836A (zh) 核燃料芯块、制作方法及核反应堆
Dwiddar et al. Investigation of different scenarios of thorium–uranium fuel distribution in the VVER-1200 first core
US11056248B2 (en) Heterogeneous core designs and thorium based fuels for heavy water reactors
CN107430892B (zh) 含有中子吸收剂混合物的核燃料
US20100166133A1 (en) Use of isotopically enriched nitrogen in actinide fuel in nuclear reactors
US10726958B2 (en) Fuel assembly for a nuclear power boiling water reactor
CN102831939B (zh) 一种掺杂锝—99的核燃料元件
JP5586264B2 (ja) 高速増殖炉の炉心及び高速増殖炉用燃料集合体
Rahman et al. Thorium Fuel Options for Sustained Transuranic Burning in Pressurized Water Reactors-12381
Choi et al. A small modular reactor core design with annular UO2 and FCM fuel rods
Galahom Improving the neutronic characteristics of a boiling water reactor by using uranium zirconium hydride fuel instead of uranium dioxide fuel
Zhang et al. Numerical studies of axial fuel shuffling
RU2372676C1 (ru) Тепловыделяющая сборка канального ядерного реактора с профилированным топливом
RU119159U1 (ru) Устройство для снижения плотности потока нейтронов на корпус и другие несменяемые элементы реактора на быстрых нейтронах
Bays et al. Deep burn fuel cycle integration: Evaluation of two-tier scenarios
Hartanto et al. Impacts of Nuclear Data on the Core Characteristics of a Compact Breed-and-Burn Fast Reactor (B&BR)
Song et al. TRU Transmutation Core Design of KALIMER-600
Polidoro et al. Preliminary Analysis of a Large 1600MWe PWR Core Loaded with 30% MOX Fuel
RU2010153739A (ru) Ядерный реактор на быстрых нейтронах
Rabir et al. Feasibility study on nuclear core design for soluble boron free small modular reactor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160729