JPH0149918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は反射体に設けられた複数の管路に注入
可能な中性子吸収材料によつて高温原子炉を停止
する装置に関する。現在Uentropに建造中である
トリウム高温原子炉（THTR）の場合、原子炉
の制御および場合によつては非常停止は、反射体
に設けられた管路（チヤンネル）の中に挿入およ
び引抜きが可能で、非常停止のためにはその保持
装置から釈放されて重力だけでこの管路の中に挿
入される制御棒によつて行なわれる。反射体は一
般に多数の黒鉛ブロツクで構築される。運転中に
おいて（たとえば中性子照射によるスウエリング
によつて）これらの黒鉛ブロツクの形状および寸
法が変化することは完全に避けられないので、
種々の黒鉛ブロツクにおける管路の部分変位によ
つて制御棒の運動が妨げられることが考えられ
る。また中性子吸収材料製の沢山の小さな球を炉
心領域の上側にあるタンクの中に貯蔵すること、
および上述の非常停止を行なう場合に球状燃料の
堆積体の中に流れ込ませることも既に提案されて
いる。

本発明の目的は、原子炉の側面反射体に設けら
れた管路（チヤンネル）中への中性子吸収材料の
挿入が、これらの管路の僅かな変形によつて害さ
れることなく、更にすべての原子炉において生じ
従来は複雑な安全停止装置を使用することによつ
てのみ克服できた問題、すなわちたとえば原子炉
の起動の際その都度望まれる制御棒（あるいは所
定の制御棒グループ）だけがその停止位置から引
き抜かれ、誤まつて別の制御棒まで引き抜かれな
いようにすることを保証しなければならないとい
う問題を達成するのに適した冒頭に述べた形式の
原子炉の停止装置を作ることにある。

この目的は本発明によれば特許請求の範囲第１
項の特徴部分に記載の手段によつて達成できる。
本発明によれば中性子吸収材料が固形球状物体か
らなつており、管路がこの中性子吸収球に比べて
非常に大きな横断面積を有しているので、容易に
変形し易い管路も所望の範囲全体が中性子吸収材
料によつてむらなく充填されることが保証され
る。中性子吸収球は炉心領域の上側に配置された
貯蔵タンクから重力によつて簡単に、すなわち極
めて簡単な部材を用いるだけで極めて確実に流下
することができる。必要に応じてこれらの中性子
吸収球は搬送管を介して上方に押し流されるか、
あるいは好ましくは吹き出されることにより取り
除くことができる。流体搬送に用いられる送風機
の出力を制限することによつて、その都度一つの
管路だけしか空にできないようにすることが保証
される。すなわち送風機が誤投入のために２つあ
るいはそれ以上の管路に同時に接続された場合に
も、意図する横断面積の数倍に分配された流体の
流れは、中性子吸収球を管路から取り除くのに必
要とされる速度に達することはない。

たとえば対称構造の理由から２つあるいはそれ
以上の管路を同時に空にすることが望まれる場
合、本発明の枠内において送風機の出力は、一定
数の管路を同時に空にすることはできるがそれ以
上の数の管路を同時に空にすることはできないよ
うな流体流れを生ずるように設定することができ
る。従来の制御棒の場合、制御棒駆動装置の寸法
が容器周囲に配置される制御棒の数を制限するの
で、中性子吸収作用の局部的な不均衡も良好には
調整できなかつた。これに対し本発明に基づく装
置の場合、中性子吸収球は少くとも一つの貯蔵タ
ンクから多数の小さな管路に選択的に分配され、
これらの管路だけが共通に空にすることもできる
ので、中性子吸収作用は均一化される。なお貯蔵
タンクは一つだけとしてこれを共通の配管を介し
て複数の管路に接続することも、また複数の貯蔵
タンクを設け、これを共通のまたは個々の配管を
介して複数の管路に選択的に接続できるようにす
ることも可能である。

以下図面に示す本発明の実施例について説明す
るに、図面には高温原子炉の本発明の対象となる
部分が断面で示されている。

原子炉は多数の球状燃料から成る炉心領域１を
有している。球状燃料の供給および排出装置は本
発明においては重要でないので、ここでは図示さ
れていない。炉心領域１は反射体２の中にあるピ
ツトの内部にある。原子炉全体は圧力容器３の中
に封入されている。炉心領域１はヘリウムガスで
冷却され、このヘリウムガスは送風機（図示せ
ず）によつて管路４の中を上昇して循環され、矢
印に相応して反射体２の上端で転向され、ピツト
に向つて上から吹きつけられる。加熱されたガス
はピツトの底にある開口を通して集合配管５に送
られ、この集合配管５を通してプラントの熱消費
部分（図示せず）に導かれる。炉心領域１のすぐ
隣りの反射体２の中に別の管路（チヤンネル）６
が設けられており、この管路６は上から全部ある
いは部分的にたとえば直径約１cmのボロンカーバ
イト製の球８から成る流動性の中性子吸収材料で
満たされる。通常運転中においてこれらの球８
は、管路６の上側、すなわち炉心領域１の上側に
配置された貯蔵タンク７の中に収容されている。
貯蔵タンクは図示の実施例では各管路６毎に複数
個設けられているが、これを一つの共通タンクと
し、配管を介して各管路に接続されるようにする
こともできる。貯蔵タンク７の下端には周知のせ
き止め閉鎖装置９が設けられており、これは貯蔵
タンク７の開口に対する相応した位置においてこ
の開口を貯蔵タンク７内に収容された球８のせき
止めによつて閉鎖している。この桶状の装置９が
降下するかあるいは炉の停止時に無電流になる電
磁石により落下せしめられる（当該技術者におい
て周知の中性子吸収棒の釈放方式）と、貯蔵タン
ク７の開口が開放され、中性子吸収球８が管路６
の中を流動する。原子炉を起動するため中性子吸
収球８を管路６から取り除くには、図には単に概
略的に示された送風機１０が運転される。送風機
１０によつて圧縮された流体好ましくは冷却材と
同じヘリウムガスが集合室１１に導かれる。ここ
からは適当な弁１２によつて閉鎖できる配管１３
が出ている。弁１２の一つが開かれると、ガス流
は配管１３および二重配管１４，１５間の環状室
を通つて流れ、二重配管１４，１５の下端で流れ
方向を反転した後内側配管１４の内部を通つて逆
流する。その際中性子吸収球８が順次随伴され
る。管路６の下端には、バイパス配管１７を介し
て管路６の下端に詰まつている中性子吸収球８を
内側配管１４に配量供給するための管路１６が設
けられている。配管１４の上端にはサイクロン分
離器１８が設けられており、この分離器１８の中
で随伴されてきた中性子吸収球８はガス流から分
離されて貯蔵タンクの中に落下する。中性子吸収
球の搬送のために用いられたガスは、中性子吸収
球の破片を捕集するためにフイルタ１９を介して
圧力容器３の中に吹き出される。

送風機１０の出力は、集合室１１内に形成され
る圧力が二重配管１４，１５間の環状室の一つに
中性子吸収球８を貯蔵タンク７に戻すのに役立つ
流体流を生じさせるためにだけ十分であるように
決められている。従つて誤まつて２個あるいはそ
れ以上の弁１２が同時に開かれた場合ガス流は多
数の配管に分配されるの、流速は著しく低下し、
中性子吸収球をもはや上昇搬送できなくなる。そ
のようにして誤つて多くの管路６が同時に空にさ
れることが確実に回避され、炉心領域１内におけ
る中性子物理特性に悪影響を及ぼすことはない。
中性子吸収球８の炉心領域１への均一な中性子物
理学的作用を達成するには、各管路６を互に密接
する多数の部分管路に分割することが有利であ
る。これらの部分管路はそれぞれ一つの貯蔵タン
ク７から充填され、それぞれ一つの共通の配管１
４を介してだけ同時に再び空にされる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に基づく高温形原子炉の要部断面
図である。 １：炉心領域、２：反射体、３：圧力容器、
４：ヘリウムガス用管路、５：高温ガス集合配
管、６：中性子吸収球用管路、７：貯蔵タンク、
８：中性子吸収球、９：せき止め閉鎖装置、１
０：送風機、１１：集合室、１２：弁、１３：配
管、１４，１５：二重配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反射体２に設けられた複数の管路６に注入可
   能な中性子吸収材料８によつて高温原子炉を停止
   する装置において、 ａ 前記中性子吸収材料８が前記管路６の直径に
   比して著しく小さい直径の多数の固形球状物体
   から成り、 ｂ この中性子吸収材料８を貯蔵するために炉心
   領域１の上側に前記管路６と連通可能な少くと
   も一つの貯蔵タンク７が設けられ、 ｃ 前記管路６の下端と貯蔵タンク７とを接続す
   る二重配管１４，１５が設けられ、 ｄ 原子炉の出力を調整するために前記貯蔵タン
   ク７から管路６内に重力により注入された中性
   子吸収材料８を前記管路６の下端から二重配管
   の内側配管１４を通して貯蔵タンク７に搬送す
   る上向きの流れを発生する送風装置１０が設け
   られ、 ｅ この送風装置１０が前記貯蔵タンク７に接続
   されるとともに、その出力は限られた数の管路
   ６に対してしか中性子吸収材料８を同時に搬送
   できないように設定される ことを特徴とする高温原子炉の停止装置。 ２ 貯蔵容器７が複数の管路６に選択的に接続さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の装置。