JPH0421834B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0421834B2 JPH0421834B2 JP58051440A JP5144083A JPH0421834B2 JP H0421834 B2 JPH0421834 B2 JP H0421834B2 JP 58051440 A JP58051440 A JP 58051440A JP 5144083 A JP5144083 A JP 5144083A JP H0421834 B2 JPH0421834 B2 JP H0421834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nuclear fuel
- fuel rod
- coolant
- trap
- radionuclide
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、冷却材中の放射性核種を炉心部に捕
獲滞留させておくことができるようにした核燃料
棒に関する。
獲滞留させておくことができるようにした核燃料
棒に関する。
高速増殖炉においては、冷却材として、一般に
液体ナトリウムで代表されるアルカリ性の液体金
属が用いられている。そして、このような液体金
属冷却材は、原子炉容器内に配置された炉心で加
熱された後、容器外に設けられた中間熱交換器へ
と導かれ、再び原子炉容器内へと戻され、循環す
る。
液体ナトリウムで代表されるアルカリ性の液体金
属が用いられている。そして、このような液体金
属冷却材は、原子炉容器内に配置された炉心で加
熱された後、容器外に設けられた中間熱交換器へ
と導かれ、再び原子炉容器内へと戻され、循環す
る。
ところで、高速増殖炉にあつては、通常核燃料
棒の被覆管や炉心構造物を耐腐食性に富んだステ
ンレス鋼で構成するようにしている。しかし、ス
テンレンス鋼も液体ナトリウムで腐食されること
には変りない。被覆管や炉心構造物の構造材料は
放射化されるので、上記のように腐食されると放
射性の腐食生成物が冷却材へ混入することにな
る。冷却材へ混入した放射性腐食生成物は上記冷
却材により前記中間熱交換器系へと運ばれ、上記
中間熱交換器系の配管壁面等に沈着する。このよ
うに、中間熱交換器系の壁面等に沈着した放射性
核による放射線はポンプ、熱交換器、バルブ、流
量計等の機器やこれ等の機器に接続された配管の
保守、補修作業に障害を与える。放射性核種のう
ち、特にマンガン−54、コバルト−60、コバルト
−58等は生成量を多く、半減期も長いためにその
影響が大きい。
棒の被覆管や炉心構造物を耐腐食性に富んだステ
ンレス鋼で構成するようにしている。しかし、ス
テンレンス鋼も液体ナトリウムで腐食されること
には変りない。被覆管や炉心構造物の構造材料は
放射化されるので、上記のように腐食されると放
射性の腐食生成物が冷却材へ混入することにな
る。冷却材へ混入した放射性腐食生成物は上記冷
却材により前記中間熱交換器系へと運ばれ、上記
中間熱交換器系の配管壁面等に沈着する。このよ
うに、中間熱交換器系の壁面等に沈着した放射性
核による放射線はポンプ、熱交換器、バルブ、流
量計等の機器やこれ等の機器に接続された配管の
保守、補修作業に障害を与える。放射性核種のう
ち、特にマンガン−54、コバルト−60、コバルト
−58等は生成量を多く、半減期も長いためにその
影響が大きい。
そこで、このような不具合を解消するために、
最近では、炉容器内に、ニツケル等の放射性核種
捕獲材を用いた放射性腐食生成物捕獲装置を設置
することが考えられている。この放射性腐食生成
物捕獲装置は、炉心の冷却材出口に対向させて、
つまり炉心上方に、前記捕獲材を収容した要素を
複数配置し、炉心から流出した冷却材に上記捕獲
を直接接触させることによつて、放射性核種を捕
獲するようにしている。
最近では、炉容器内に、ニツケル等の放射性核種
捕獲材を用いた放射性腐食生成物捕獲装置を設置
することが考えられている。この放射性腐食生成
物捕獲装置は、炉心の冷却材出口に対向させて、
つまり炉心上方に、前記捕獲材を収容した要素を
複数配置し、炉心から流出した冷却材に上記捕獲
を直接接触させることによつて、放射性核種を捕
獲するようにしている。
このような従来の装置にあつて、効率よく放射
性核種を捕獲するには、捕獲材と冷却材との接触
面積をある程度以上にする必要があり、装置自体
が大型化する懸念がある。すなわち、実際に上記
装置を配置するには炉心の上方に高さ30cmの空間
が必要である。したがつて、上記装置を配置する
ためには、炉心上部機構や原子炉容器を大型化し
なければならず、原子炉プラントの建設費も増大
化する問題がある。
性核種を捕獲するには、捕獲材と冷却材との接触
面積をある程度以上にする必要があり、装置自体
が大型化する懸念がある。すなわち、実際に上記
装置を配置するには炉心の上方に高さ30cmの空間
が必要である。したがつて、上記装置を配置する
ためには、炉心上部機構や原子炉容器を大型化し
なければならず、原子炉プラントの建設費も増大
化する問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは核燃料棒自身に、
この核燃料棒の大型化を招くことなしに放射性核
種捕獲作用を行なわせることができ、もつて炉心
上部機構および炉容器と小型化および原子炉プラ
ントの建設費の減少化に寄与できる核燃料棒を提
供することにある。
ので、その目的とするところは核燃料棒自身に、
この核燃料棒の大型化を招くことなしに放射性核
種捕獲作用を行なわせることができ、もつて炉心
上部機構および炉容器と小型化および原子炉プラ
ントの建設費の減少化に寄与できる核燃料棒を提
供することにある。
本発明は、核燃料棒本体のガスプレナム部が冷
却材の流れ方向を基準とした最下流端部に多数の
管群から成る放射性核種捕獲期を形成している核
燃料棒である。
却材の流れ方向を基準とした最下流端部に多数の
管群から成る放射性核種捕獲期を形成している核
燃料棒である。
上述の構成であると、冷却材中に混入した能射
性核種は、冷却材が核燃料本体に沿つて流れる過
程で上記核燃料棒本体の最下流端部に設けられた
捕獲器に捕獲されることになる。この場合、炉心
に装荷される核燃料棒本体は、周知のように１集
合体当り数十本から数百本といつた具合に多数で
あり、これら核燃料棒本体に捕獲器をつけた場合
総表面積が非常に大きなものとなる。また、核燃
料棒本体は一般に数mm間隔に設けられるものであ
り、しかも捕獲器部分は他の燃料部と形状が異な
るため流れが乱され境界層が薄くなつた冷却材を
広い表面積を有する捕獲器に接触させることがで
きるので、この冷却材に混入している放射性核種
を確実に捕獲させることができる。したがつて、
放射性核種が中間熱交換器系まで流れ出すのを防
止できるので、この系の保守・補修等の作業の容
易化に寄与できる。
性核種は、冷却材が核燃料本体に沿つて流れる過
程で上記核燃料棒本体の最下流端部に設けられた
捕獲器に捕獲されることになる。この場合、炉心
に装荷される核燃料棒本体は、周知のように１集
合体当り数十本から数百本といつた具合に多数で
あり、これら核燃料棒本体に捕獲器をつけた場合
総表面積が非常に大きなものとなる。また、核燃
料棒本体は一般に数mm間隔に設けられるものであ
り、しかも捕獲器部分は他の燃料部と形状が異な
るため流れが乱され境界層が薄くなつた冷却材を
広い表面積を有する捕獲器に接触させることがで
きるので、この冷却材に混入している放射性核種
を確実に捕獲させることができる。したがつて、
放射性核種が中間熱交換器系まで流れ出すのを防
止できるので、この系の保守・補修等の作業の容
易化に寄与できる。
また、核燃料棒本体の前述した最下流端部内に
は、一般的にガスプレナムが形成されている。こ
のガスプレム部の形状を他の部分と異なるものに
しても核燃料棒としての性能には何ら支障を与え
ない。また、ガスプレナム部で形成する管群の本
数や外径を変えることにより流路面積を従来のも
のと全く同様に確保することもできるし、流量は
同じ流路を挟めることにより流速を速めて捕獲器
の性能を向上させることも可能である。つまり、
放射性核種捕獲機能を持たせることによつて核燃
料棒本体が格別に大型化するようなこともない。
したがつて、炉心上部機構や炉心器の大型化を招
くことなく放射性核種の捕獲作用を行なわせるこ
とができ、結局、原子炉プラントの高価格化防止
に寄与できる。
は、一般的にガスプレナムが形成されている。こ
のガスプレム部の形状を他の部分と異なるものに
しても核燃料棒としての性能には何ら支障を与え
ない。また、ガスプレナム部で形成する管群の本
数や外径を変えることにより流路面積を従来のも
のと全く同様に確保することもできるし、流量は
同じ流路を挟めることにより流速を速めて捕獲器
の性能を向上させることも可能である。つまり、
放射性核種捕獲機能を持たせることによつて核燃
料棒本体が格別に大型化するようなこともない。
したがつて、炉心上部機構や炉心器の大型化を招
くことなく放射性核種の捕獲作用を行なわせるこ
とができ、結局、原子炉プラントの高価格化防止
に寄与できる。
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例に係る核燃料棒の要
部を取出し示した図であり、第２図はその縦断面
図である。この核燃料棒１は、核燃料棒本体２
と、この核燃料棒本体２の外周面で、かつ上記核
燃料棒本体２に接触する冷却材ｐの流れ方向を基
準にした最下流端部にガスプレナム部３が多数の
管群からなる放射性核種確保器４とで構成されて
いる。
部を取出し示した図であり、第２図はその縦断面
図である。この核燃料棒１は、核燃料棒本体２
と、この核燃料棒本体２の外周面で、かつ上記核
燃料棒本体２に接触する冷却材ｐの流れ方向を基
準にした最下流端部にガスプレナム部３が多数の
管群からなる放射性核種確保器４とで構成されて
いる。
核燃料棒本体は薄肉のステンレス鋼等で形成さ
れた被覆管５と、この被覆管５の上部開口を閉塞
する上部端栓６および下部開口を閉塞する下端部
栓（図示せず）と、被覆管５内に収容された燃料
ペレツト７と、この燃料ペレツト７と前記上部端
栓６との間に板体８を介して挿着され、上記上部
端栓６と燃料ペレツト７との間にガスプレナム３
を形成するスプリング９とで構成されている。
れた被覆管５と、この被覆管５の上部開口を閉塞
する上部端栓６および下部開口を閉塞する下端部
栓（図示せず）と、被覆管５内に収容された燃料
ペレツト７と、この燃料ペレツト７と前記上部端
栓６との間に板体８を介して挿着され、上記上部
端栓６と燃料ペレツト７との間にガスプレナム３
を形成するスプリング９とで構成されている。
しかして、前記放射性核種捕獲器４の表面に
は、例えば厚さが10μ以上のニツケルがメツキさ
れている。そして、上記のように構成された核燃
料棒１は放射性核種捕獲器４の側が核燃料棒本体
２に接触しながら流れる冷却材ｐの流れ方向を基
準にして最下流側に位置するように集合されて炉
心に装荷される。
は、例えば厚さが10μ以上のニツケルがメツキさ
れている。そして、上記のように構成された核燃
料棒１は放射性核種捕獲器４の側が核燃料棒本体
２に接触しながら流れる冷却材ｐの流れ方向を基
準にして最下流側に位置するように集合されて炉
心に装荷される。
このような構成であると、原子炉運転時には、
冷却材ｐが図中矢印で示すように、核燃料棒１に
接触しながら流れるのであるが、この冷却材ｐは
放射性核種捕獲器４の形状が他の燃料部と異なる
ために流れが乱される。したがつて、この乱れに
よつて冷却材ｐち混入している放射性核種が確実
に放射性核種捕獲器４の表面に接触することにな
る。捕獲器４の表面は活性の強いニツケル線で形
成されているので、接触した放射性核種は、この
捕獲器に捕獲され、メツキ層の内部へと拡散によ
つて侵透する。そして、この場合には、捕獲器４
の表面積を大きくすることは、捕獲器４の管群の
本数を増やすことにより可能である。また、管群
の本数や外径を変えることにより流路面積を従来
のものと全く同様に確保することもできるし、流
量は同じで流路を狭めることにより流速を速めて
捕獲器の性能を向上させることも可能であること
からして、結局前述した効果が得られることにな
る。
冷却材ｐが図中矢印で示すように、核燃料棒１に
接触しながら流れるのであるが、この冷却材ｐは
放射性核種捕獲器４の形状が他の燃料部と異なる
ために流れが乱される。したがつて、この乱れに
よつて冷却材ｐち混入している放射性核種が確実
に放射性核種捕獲器４の表面に接触することにな
る。捕獲器４の表面は活性の強いニツケル線で形
成されているので、接触した放射性核種は、この
捕獲器に捕獲され、メツキ層の内部へと拡散によ
つて侵透する。そして、この場合には、捕獲器４
の表面積を大きくすることは、捕獲器４の管群の
本数を増やすことにより可能である。また、管群
の本数や外径を変えることにより流路面積を従来
のものと全く同様に確保することもできるし、流
量は同じで流路を狭めることにより流速を速めて
捕獲器の性能を向上させることも可能であること
からして、結局前述した効果が得られることにな
る。
本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。実施例では、放射性捕獲器の表面にニツケ
ルメツキを施したが、捕獲器やガスプレナム部は
ニツケル材又はニツケル合金であつてもよく、さ
らに放射性核種を捕獲する機能を有する他の金属
材料であつてもよい。
ない。実施例では、放射性捕獲器の表面にニツケ
ルメツキを施したが、捕獲器やガスプレナム部は
ニツケル材又はニツケル合金であつてもよく、さ
らに放射性核種を捕獲する機能を有する他の金属
材料であつてもよい。
第１図は本発明の一実施例に係る核燃料棒の要
部を取出して示した斜視図、第２図はその縦断面
図である。 １……核燃料棒、２……核燃料棒本体、３……
ガスプレナム、４……放射性核種捕獲器、５……
被覆管、６……上部端栓、７……燃料ペレツト、
８……板体、９……スプリング、ｐ……冷却材。
部を取出して示した斜視図、第２図はその縦断面
図である。 １……核燃料棒、２……核燃料棒本体、３……
ガスプレナム、４……放射性核種捕獲器、５……
被覆管、６……上部端栓、７……燃料ペレツト、
８……板体、９……スプリング、ｐ……冷却材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 核燃料棒本体に、この核燃料棒本体の外表面
で、かつこの核燃料棒本体に接触する冷却材の流
れ方向を基準とした最下流端に多数の管群からな
る放射性核種捕獲器を設けてなることを特徴とす
る核燃料棒。 ２ 放射性核種捕獲器は、ニツケル、ニツケル合
金、表面にニツケルメツキが施されたステンレス
鋼、表面にニツケルメツキが施されたニツケル合
金の少なくとも一種で形成されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第一項記載の核燃料棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051440A JPS59178386A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 核燃料棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051440A JPS59178386A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 核燃料棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178386A JPS59178386A (ja) | 1984-10-09 |
| JPH0421834B2 true JPH0421834B2 (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=12886982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051440A Granted JPS59178386A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 核燃料棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178386A (ja) |
-
1983
- 1983-03-29 JP JP58051440A patent/JPS59178386A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59178386A (ja) | 1984-10-09 |
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