JPH0333691A - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
- Publication number
- JPH0333691A JPH0333691A JP1166661A JP16666189A JPH0333691A JP H0333691 A JPH0333691 A JP H0333691A JP 1166661 A JP1166661 A JP 1166661A JP 16666189 A JP16666189 A JP 16666189A JP H0333691 A JPH0333691 A JP H0333691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- region
- enrichment
- blanket
- core region
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高速増殖炉に係り、特に、出力分布平坦化に
より熱的余裕の増大、および、燃料寿命の延長が実現で
きる軸方向非均質炉心を用いた高速増殖炉に関する。
より熱的余裕の増大、および、燃料寿命の延長が実現で
きる軸方向非均質炉心を用いた高速増殖炉に関する。
高速増殖炉の炉心は、一般に、円柱状に形成され、核分
裂性物質が存在する炉心領域と、その外側を取囲んで主
として燃料親物質からなるブランケット領域とから形成
されている。ブランケット領域は、炉心領域の外周を取
囲む半径方向ブランケット領域と炉心領域の軸方向の両
端に位置している軸方向ブランケット領域とをもってい
る。炉心領域に存在する核分裂性物質は主にプルトニウ
ム−２３９であり、ブランケット領域に存在する燃料親
物質は主としてウラン−２３８である。ウラン−２３８
は、プルトニウム−２３９の核分裂によって発生する高
速中性子を吸収してプルトニウム−２３９に変化する。
裂性物質が存在する炉心領域と、その外側を取囲んで主
として燃料親物質からなるブランケット領域とから形成
されている。ブランケット領域は、炉心領域の外周を取
囲む半径方向ブランケット領域と炉心領域の軸方向の両
端に位置している軸方向ブランケット領域とをもってい
る。炉心領域に存在する核分裂性物質は主にプルトニウ
ム−２３９であり、ブランケット領域に存在する燃料親
物質は主としてウラン−２３８である。ウラン−２３８
は、プルトニウム−２３９の核分裂によって発生する高
速中性子を吸収してプルトニウム−２３９に変化する。
一般的な高速増殖炉の炉心は、均質炉心と呼ばれて炉心
領域を同心円状に内側炉心領域と外側炉心領域に分割し
たものがある。このように炉心領域を分割した場合、核
分裂性物質の富化度（核分裂性物質の量／（核分裂性物
質の量＋燃料親物質の量））は、外側炉心領域で高くな
っている。即ち、炉心領域の富化度を二種類として、径
方向出力分布を平坦化している。
領域を同心円状に内側炉心領域と外側炉心領域に分割し
たものがある。このように炉心領域を分割した場合、核
分裂性物質の富化度（核分裂性物質の量／（核分裂性物
質の量＋燃料親物質の量））は、外側炉心領域で高くな
っている。即ち、炉心領域の富化度を二種類として、径
方向出力分布を平坦化している。
炉心領域の核分裂性物質の富化度を一種類のままで出力
分布を平坦化する高速増殖炉の炉心として、軸方向非均
質炉心と呼ばれるものがある。ケー・イノウニ氏その他
の者による、西暦１９８５年７月２２日から２６日にか
けてリオンで開催された、高速増殖炉の経験とこれから
方向に関するシンポジュウムの予稿集、第、１巻第２４
７頁９分類アイエイニーニスエム−２４８／１８ ｒ電
気出力１０００メガワットの液体金属高速増殖炉の為の
非均質炉心の開発Ｊ （Ｋ、：［１１ｏｕｅ、ｅｔａ
ｌ ：“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ａｎ Ａｘｉ
ａｌｌｙ Ｉ（ｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＣｏｒｅ ｆ
ｏｒ ａ １００ＯＭＷ（ｅ）ＬＭｌｏｏＯ，” Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ａ− Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆａｓｔ Ｂｒｅｅｄ
ｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒｓ ：Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｔｒｅｎｄｓ、 １．２４７．ＩＡＥＡ−
５Ｍ−２４８／１８． Ｌｙｏｎｓ、 ２２−２６ Ｊ
ｕｌｙ（１９８５）） 。
分布を平坦化する高速増殖炉の炉心として、軸方向非均
質炉心と呼ばれるものがある。ケー・イノウニ氏その他
の者による、西暦１９８５年７月２２日から２６日にか
けてリオンで開催された、高速増殖炉の経験とこれから
方向に関するシンポジュウムの予稿集、第、１巻第２４
７頁９分類アイエイニーニスエム−２４８／１８ ｒ電
気出力１０００メガワットの液体金属高速増殖炉の為の
非均質炉心の開発Ｊ （Ｋ、：［１１ｏｕｅ、ｅｔａ
ｌ ：“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ａｎ Ａｘｉ
ａｌｌｙ Ｉ（ｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＣｏｒｅ ｆ
ｏｒ ａ １００ＯＭＷ（ｅ）ＬＭｌｏｏＯ，” Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ａ− Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆａｓｔ Ｂｒｅｅｄ
ｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒｓ ：Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｔｒｅｎｄｓ、 １．２４７．ＩＡＥＡ−
５Ｍ−２４８／１８． Ｌｙｏｎｓ、 ２２−２６ Ｊ
ｕｌｙ（１９８５）） 。
この炉心の垂直断面図を第２図に示す。径方向ブランケ
ット２、および、軸方向ブランケット３に取囲まれた炉
心領域１の軸方向中心部に内部ブランケット４を配置し
、内部ブランケット領域の周辺部の軸方向の厚さを内部
ブランケット領域の中心部での軸方向の厚さよりも薄く
しである。この形状の内部ブランケットを配置すること
により、径方向、および軸方向の出力分布を同時に平坦
化しており、炉心領域の富化度は一種類として均質炉心
より低い最大線出力を実現している。このように熱的余
裕が増大し、炉心小型化が実現できるという特徴の他に
、この炉心は、燃焼反応度が小さくて制御棒本数を低減
でき、高速中性子束レベルが低くて燃料寿命を延長でき
、増殖率が向上して燃料倍増時間を短縮でき、地震時の
制御棒上下振動許容変動幅が低減でき、仮想事故時の炉
心放出エネルギが低減できるなど、経済性、増殖性、４ および、安全性を向上する上での多くの優れた特徴を持
っている。
ット２、および、軸方向ブランケット３に取囲まれた炉
心領域１の軸方向中心部に内部ブランケット４を配置し
、内部ブランケット領域の周辺部の軸方向の厚さを内部
ブランケット領域の中心部での軸方向の厚さよりも薄く
しである。この形状の内部ブランケットを配置すること
により、径方向、および軸方向の出力分布を同時に平坦
化しており、炉心領域の富化度は一種類として均質炉心
より低い最大線出力を実現している。このように熱的余
裕が増大し、炉心小型化が実現できるという特徴の他に
、この炉心は、燃焼反応度が小さくて制御棒本数を低減
でき、高速中性子束レベルが低くて燃料寿命を延長でき
、増殖率が向上して燃料倍増時間を短縮でき、地震時の
制御棒上下振動許容変動幅が低減でき、仮想事故時の炉
心放出エネルギが低減できるなど、経済性、増殖性、４ および、安全性を向上する上での多くの優れた特徴を持
っている。
上記従来技術は多くの炉心特性を同時に向上させるよう
に最適化されているため、高速中性子束の平坦化および
燃焼に伴う出力分布の変動抑制の面からみると、さらに
改善の余地が残されている。
に最適化されているため、高速中性子束の平坦化および
燃焼に伴う出力分布の変動抑制の面からみると、さらに
改善の余地が残されている。
本発明の目的は、軸方向非均質炉心の増殖性。
安全性などの面での高性能を維持しつつ、高速中性子束
分布を平坦化して燃料寿命を延長すると同時に、内部ブ
ランケットの軸方向の厚さの薄い、もしくは、内部ブラ
ンケットを含まない、炉心径方向外側の燃料集合体の燃
焼に伴う出力の低減を少なくして、出力に比べて過大に
冷却材の流量が増大することを避け、除熱効率を向上し
、熱的余裕を増大することにある。
分布を平坦化して燃料寿命を延長すると同時に、内部ブ
ランケットの軸方向の厚さの薄い、もしくは、内部ブラ
ンケットを含まない、炉心径方向外側の燃料集合体の燃
焼に伴う出力の低減を少なくして、出力に比べて過大に
冷却材の流量が増大することを避け、除熱効率を向上し
、熱的余裕を増大することにある。
本発明の特徴は、軸方向非均質炉心の炉心外側領域の富
化度を、炉心内側領域の富化度より低くすることにある
。
化度を、炉心内側領域の富化度より低くすることにある
。
以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。
〈実施例１〉
本実施例の炉心垂直断面図を第１図に示す。第１図は、
炉心領域１’ａおよび１ｂの回りを径方向ブランケット
２および軸方向ブランケット３が取囲んでおり、炉心領
域軸方向中央部に内部ブランケット４が位置し、外側炉
心領域１ｂの富化度は内側炉心領域１ａより低くなって
いる。
炉心領域１’ａおよび１ｂの回りを径方向ブランケット
２および軸方向ブランケット３が取囲んでおり、炉心領
域軸方向中央部に内部ブランケット４が位置し、外側炉
心領域１ｂの富化度は内側炉心領域１ａより低くなって
いる。
第３図は、燃焼に伴う高速中性子照射量の変化を、富化
度が高い場合と低い場合について示したものである。従
来の富化度一種類の軸方向非均質炉心に比べ、高速中性
子照射量の最も高い内側炉心領域の富化度は、本発明の
方が高くなり、第３図かられかるように、同じ照射量で
は燃料の寿命が延び燃焼度を増すことができる。第４図
は、燃焼に伴う燃料集合体の出力の変化を富化度が高い
場合と低い場合について示したものである。炉心内で燃
焼に伴う出力変動の最も大きい外側炉心の富化度は、本
発明の方が従来より低くなり、第４図に示したように、
燃焼に伴う出力の低減を少なくすることができる。
度が高い場合と低い場合について示したものである。従
来の富化度一種類の軸方向非均質炉心に比べ、高速中性
子照射量の最も高い内側炉心領域の富化度は、本発明の
方が高くなり、第３図かられかるように、同じ照射量で
は燃料の寿命が延び燃焼度を増すことができる。第４図
は、燃焼に伴う燃料集合体の出力の変化を富化度が高い
場合と低い場合について示したものである。炉心内で燃
焼に伴う出力変動の最も大きい外側炉心の富化度は、本
発明の方が従来より低くなり、第４図に示したように、
燃焼に伴う出力の低減を少なくすることができる。
従って、本発明によれば、高速中性子照射量の問題とな
る内側炉心領域で中性子束を低減でき、燃焼に伴う燃料
集合体の出力低減の問題となる外側炉心領域で出力低減
を抑制できるため、炉心全体として、燃料寿命を延長で
き、無駄な冷却材の流量を節約して除熱効率を向上して
熱的余裕を増大することができる。
る内側炉心領域で中性子束を低減でき、燃焼に伴う燃料
集合体の出力低減の問題となる外側炉心領域で出力低減
を抑制できるため、炉心全体として、燃料寿命を延長で
き、無駄な冷却材の流量を節約して除熱効率を向上して
熱的余裕を増大することができる。
第５図は、本発明の第二の実施例を示すもので、低富化
度の外側炉心領域１ｂで炉心の軸方向高さを増大したも
のである。これにより、外側炉心領域の出力が同じで富
化度が低減し、燃焼に伴う出力の低減をより効果的に抑
制することができる。
度の外側炉心領域１ｂで炉心の軸方向高さを増大したも
のである。これにより、外側炉心領域の出力が同じで富
化度が低減し、燃焼に伴う出力の低減をより効果的に抑
制することができる。
第６図および第７図は本発明の第三および第四の実施例
を示し、内部ブランケット４を軸方向に間隔をとって配
置した軸方向非均質炉心に本発明を適用した場合である
。この型の軸方向非均質炉心では内部ブランケットの体
積割合を増大することができ、内側炉心領域と外側炉ノ
乙１領域の富化度７− の比が大きくなるため、本発明の効果が増大する。
を示し、内部ブランケット４を軸方向に間隔をとって配
置した軸方向非均質炉心に本発明を適用した場合である
。この型の軸方向非均質炉心では内部ブランケットの体
積割合を増大することができ、内側炉心領域と外側炉ノ
乙１領域の富化度７− の比が大きくなるため、本発明の効果が増大する。
第６図は軸方向の炉心高さを変えない場合、第７図は変
えた場合である。
えた場合である。
本発明の実施例では、従来例に比べ、内側炉心領域の富
化度を高く、外側炉心領域の富化度を低くすることによ
り、ピーク中性子束の低減と燃焼に伴う出力低減の抑制
を同時に行っている。このように、炉心領域の富化度を
変えるという簡単な原理で炉心特性の改善を実現するた
め、燃料集合体や内部ブランケットの軸方向の厚さの種
類は従来の軸方向非均質炉心と同一であり燃料製造コス
ト等も大幅に変らない。さらに、軸方向非均質炉心の大
きな特徴である高増殖性、高経済性、および、高安全性
を損うことなく、本発明の効果を追加することができる
。従って１本発明によれば簡単な炉心構成の変更により
、高速中性子照射量低減による燃料寿命の延長、および
、燃焼に伴う出力低減の抑制による除熱効率向上とこれ
に伴う熱的余裕の増大が実現できる。
化度を高く、外側炉心領域の富化度を低くすることによ
り、ピーク中性子束の低減と燃焼に伴う出力低減の抑制
を同時に行っている。このように、炉心領域の富化度を
変えるという簡単な原理で炉心特性の改善を実現するた
め、燃料集合体や内部ブランケットの軸方向の厚さの種
類は従来の軸方向非均質炉心と同一であり燃料製造コス
ト等も大幅に変らない。さらに、軸方向非均質炉心の大
きな特徴である高増殖性、高経済性、および、高安全性
を損うことなく、本発明の効果を追加することができる
。従って１本発明によれば簡単な炉心構成の変更により
、高速中性子照射量低減による燃料寿命の延長、および
、燃焼に伴う出力低減の抑制による除熱効率向上とこれ
に伴う熱的余裕の増大が実現できる。
８−
第１図は本発明の一実施例の高速増殖炉の炉心の説明図
、第２図は従来の高速増殖炉の炉心の垂直断面図、第３
図は本発明の第一の原理を示す燃焼度と高速中性子照射
量の関係線図、第４図は本発明の第二の原理を示す燃料
集合体の出力履歴線図、第５図ないし第７図はそれぞれ
本発明の他の実施例を示す第１図に相当する説明図であ
る。 １・・・炉心領域、１ａ・・・高富化度内側炉心領域、
１ｂ・・低富化度外側炉心領域、２・・・径方向ブラン
ケット領域、３・・・軸方向ブランケット領域、４・・
内部ブランケット領域。
、第２図は従来の高速増殖炉の炉心の垂直断面図、第３
図は本発明の第一の原理を示す燃焼度と高速中性子照射
量の関係線図、第４図は本発明の第二の原理を示す燃料
集合体の出力履歴線図、第５図ないし第７図はそれぞれ
本発明の他の実施例を示す第１図に相当する説明図であ
る。 １・・・炉心領域、１ａ・・・高富化度内側炉心領域、
１ｂ・・低富化度外側炉心領域、２・・・径方向ブラン
ケット領域、３・・・軸方向ブランケット領域、４・・
内部ブランケット領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、核燃料物質をもつ炉心領域と、前記炉心領域の外側
を取囲んで燃料親物質を主成分とする外部ブランケット
領域と、前記炉心領域内に配置されて、前記燃料親物質
を主成分とする内部ブランケット領域とからなる高速増
殖炉において、前記炉心領域の核分裂性物質の富化度（
核分裂性物質の量／（核分裂性物質の量＋燃料親物質の
量））を炉心半径方向に変え、外側領域ほど低くする高
速増殖炉。 ２、前記炉心領域の富化度を、炉心中心より、半径方向
に内部ブランケット領域の広がる範囲まで一定とする請
求項１に記載の高速増殖炉。 ３、前記炉心領域の軸方向高さを、富化度の異なる炉心
半径方向の各々の領域に対応して炉心半径方向に変え、
外側領域ほど高くする請求項１または２に記載の高速増
殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166661A JPH0333691A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166661A JPH0333691A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 高速増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333691A true JPH0333691A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15835393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166661A Pending JPH0333691A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0333691A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011169710A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 高速増殖炉の炉心及び燃料集合体 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166661A patent/JPH0333691A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011169710A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 高速増殖炉の炉心及び燃料集合体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4863680A (en) | Fuel assembly | |
| JPH03108690A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0333691A (ja) | 高速増殖炉 | |
| CN115547519B (zh) | 一种采用自发慢化燃料的铅铋冷却反应堆堆芯 | |
| JP3525657B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2798926B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| US4562034A (en) | Fast breeder | |
| JPS6361184A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP3212744B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS62299791A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP3501406B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS6217689A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JPS61196195A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP3115392B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP3274215B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS6325593A (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
| JPS63149588A (ja) | 原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0868886A (ja) | Ｐｗｒ用ｍｏｘ燃料集合体 | |
| JPS5940292A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP2002062390A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPS62298793A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JPS6097292A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JPS5819591A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JPS5872096A (ja) | セグメント形燃料棒 | |
| JPS5895286A (ja) | 燃料集合体 |