JPH04335189A - Core structure of fast breeder reactor - Google Patents
Core structure of fast breeder reactorInfo
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- JPH04335189A JPH04335189A JP3104447A JP10444791A JPH04335189A JP H04335189 A JPH04335189 A JP H04335189A JP 3104447 A JP3104447 A JP 3104447A JP 10444791 A JP10444791 A JP 10444791A JP H04335189 A JPH04335189 A JP H04335189A
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Abstract
Description
【0001】〔発明の目的〕[Object of the invention]
【0002】0002
【産業上の利用分野】本発明は液体金属を冷却材とする
高速増殖炉の炉心構造に係り、特に高速増殖炉の炉心構
造を改良した液体金属冷却型高速増殖炉の炉心構造に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a core structure of a fast breeder reactor using liquid metal as a coolant, and more particularly to a core structure of a liquid metal cooled fast breeder reactor which is an improved core structure of a fast breeder reactor.
【0003】0003
【従来の技術】液体金属を冷却材とする高速増殖炉は、
核分裂性物質を充填した多数の燃料集合体を装荷して炉
心を構成しており、主にナトリウムが燃料からの熱除去
を行なう冷却材として使用される。[Prior art] A fast breeder reactor that uses liquid metal as a coolant is
The core consists of a large number of fuel assemblies filled with fissile material, and sodium is primarily used as a coolant to remove heat from the fuel.
【0004】この液体金属冷却型高速増殖炉においては
、何等かの原因により冷却材流量の減少が生じると、冷
却材温度が上昇して冷却材密度が減少し、反応度が投入
される。高速増殖炉の反応度は原子炉の出力規模に依存
し、小型炉では負であるが、中型炉や大型炉では正の反
応度となり冷却材密度の減少により炉出力を上昇させる
おそれがある。In this liquid metal cooled fast breeder reactor, if the flow rate of the coolant decreases for some reason, the temperature of the coolant increases, the density of the coolant decreases, and reactivity is introduced. The reactivity of fast breeder reactors depends on the output scale of the reactor, and is negative in small reactors, but positive in medium and large reactors, which may increase reactor output due to a decrease in coolant density.
【0005】高速増殖炉は、通常冷却材であるナトリウ
ムが蒸発してボイド化することはないが、万一の事故を
想定し、ナトリウムがボイド化した場合でも、原子炉が
安全に停止し、炉心の安全性が保たれる設計となってい
る。[0005] In a fast breeder reactor, sodium, which is a coolant, does not normally evaporate and form voids, but in the unlikely event that sodium becomes voids, the reactor can be safely shut down and The design maintains the safety of the reactor core.
【0006】冷却材であるナトリウムがボイド化した時
の原子炉の応答としては、炉心が小型の場合は、中性子
の炉心からの洩れが大きいため、上述したように、負の
反応度となって炉心を安全に停止させることができる。[0006] The response of a nuclear reactor when sodium, which is a coolant, becomes void is that if the reactor core is small, the leakage of neutrons from the core is large, resulting in negative reactivity as described above. The reactor core can be safely shut down.
【0007】これに対し、高速増殖炉の炉心が大型にな
ると、炉心からの中性子洩れが少なくなり、冷却材であ
るナトリウムがボイド化したときの反応度が正となる。
この正の反応度状態のときに、炉心が安全に停止するか
否かは、他の反応度要因を含めて詳細な解析を行なって
、炉心の安全性を確認する必要がある。On the other hand, when the core of a fast breeder reactor becomes larger, neutron leakage from the core decreases, and the reactivity when the coolant sodium becomes void becomes positive. In order to determine whether the core can be safely shut down in this positive reactivity state, it is necessary to conduct a detailed analysis including other reactivity factors to confirm the safety of the core.
【0008】冷却材であるナトリウムによる正の反応度
は、炉心からの中性子洩れの増大や中性子スペクトルの
軟化により低減できる関係上、従来から反応度を抑制し
て小さくするために、炉心内に中性子吸収物質を装荷し
たり、炉心高さを低くして偏平化を図って中性子洩れを
増大させたり、あるいはベリリウムや水素化ジルコニウ
ム等の中性子減速材を装荷して中性子スペクトルを軟化
させる手段が採られてきた。いずれにしても、冷却材で
あるナトリウムのボイド反応度を小さくできれば、炉心
の安全性・信頼性がより一層向上し、原子炉の安全設計
上非常に価値がある。The positive reactivity caused by sodium, which is a coolant, can be reduced by increasing neutron leakage from the core and softening the neutron spectrum. Measures have been taken to soften the neutron spectrum by loading absorbing materials, lowering and flattening the core height to increase neutron leakage, or loading neutron moderators such as beryllium or zirconium hydride. It's here. In any case, if the void reactivity of sodium, which is a coolant, can be reduced, the safety and reliability of the reactor core will be further improved, and this will be of great value in the safety design of the reactor.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、高速増殖炉
のような原子力プラントにおいては、プラントの設計上
、炉心安全性の見地から炉心出力を極度に小さく設計す
ることは、発電コストの点で好ましくない。[Problem to be Solved by the Invention] However, in a nuclear power plant such as a fast breeder reactor, it is preferable in terms of power generation cost to design the core output to be extremely small from the standpoint of core safety. do not have.
【0010】また、冷却材であるナトリウムが万一ボイ
ド化した場合でも、炉心の反応度を負にするには、炉心
出力を例えば、100MWe程度の小型炉にしなければ
ならず、この炉心出力を上廻るとナトリウムのボイド化
反応度が正になるという問題が生じることになる。[0010] Furthermore, in order to make the reactor core reactivity negative even if the coolant sodium becomes void, it is necessary to use a small reactor with a core output of, for example, about 100 MWe; If it exceeds the limit, a problem arises in that the voiding reactivity of sodium becomes positive.
【0011】一方、大きな出力を持つ高速増殖炉の炉心
において、冷却材であるナトリウムのボイド反応度を零
または負にする方法として、核分裂性物質を多く含む多
数の燃料集合体を周方向に多環状に配列したアニュラー
型炉心が考えられるが、このアニュラー型炉心では炉心
部からの中性子の洩れを増大させるために、炉心表面積
を大きくする必要があり、炉心サイズが増大し、経済性
が低下する問題がある。On the other hand, in the core of a fast breeder reactor with a large output, as a method to make the void reactivity of sodium, which is a coolant, zero or negative, a large number of fuel assemblies containing a large amount of fissile material are arranged in a circumferential direction. An annular core arranged in a ring is considered, but in order to increase the leakage of neutrons from the core, it is necessary to increase the core surface area, which increases the core size and reduces economic efficiency. There's a problem.
【0012】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、大出力炉心においても冷却材のボイド反応度
を零または負に保ち、経済性の低下を抑制した高速増殖
炉の炉心構造を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and provides a core structure of a fast breeder reactor that maintains the void reactivity of the coolant to zero or negative even in a high-power reactor core, and suppresses the decline in economic efficiency. The purpose is to provide
【0013】本発明の他の目的は、アニュラー型炉心の
中央部の未使用領域を有効かつ積極的に活用して経済性
を向上させた高速増殖炉の炉心構造を提供するにある。
〔発明の構成〕Another object of the present invention is to provide a core structure for a fast breeder reactor that improves economic efficiency by effectively and proactively utilizing the unused area in the center of the annular reactor core. [Structure of the invention]
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係る高速増殖炉
の炉心構造は、上述した課題を解決するために、核分裂
性物質を装荷した多数の燃料集合体を多環状に配置して
炉心領域を形成し、この炉心領域の燃料集合体の内周側
に中性子吸収物質を装荷した多数の吸収集合体を配置し
た中性子吸収領域を設けたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the core structure of the fast breeder reactor according to the present invention has a core structure in which a large number of fuel assemblies loaded with fissile material are arranged in a polycyclic manner. A neutron absorbing region is provided in which a large number of absorbing assemblies loaded with a neutron absorbing material are arranged on the inner peripheral side of the fuel assemblies in the core region.
【0015】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る高速増殖炉の炉心構造は、多数の吸収集合体
を環状に配置して中性子吸収領域を構成し、各吸収集合
体の内周側に、請求項2に記載したように、複数の内側
燃料集合体を配置し、上記内側燃料集合体の核分裂性物
質の軸方向有効装荷長は炉心領域の燃料集合体の軸方向
有効装荷長より短かくしたり、また、請求項3に記載し
たように、マイナーアクチノイド核種を有するTRU燃
料集合体を配置したり、さらに、請求項4に記載したよ
うに、使用済みの燃料集合体を配置してもよい。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the core structure of the fast breeder reactor according to the present invention has a neutron absorption region configured by arranging a large number of absorption aggregates in a ring, and As described in claim 2, a plurality of inner fuel assemblies are arranged on the circumferential side, and the effective axial loading length of the fissile material of the inner fuel assembly is equal to the effective axial loading of the fuel assemblies in the core region. In addition, as described in claim 3, a TRU fuel assembly having a minor actinide nuclide is arranged, and as described in claim 4, a spent fuel assembly is arranged. You may.
【0016】[0016]
【作用】本発明に係る高速増殖炉の炉心構造においては
、多数の燃料集合体を多環状に配置した炉心領域の内周
側に、中性子吸収物質を含む吸収集合体を配置すること
により、炉心の表面積が比較的小さい炉心においても炉
心部からの中性子の洩れを増やすことができ、ひいては
大出力炉心でも炉心サイズ増大を抑制することができる
。[Operation] In the core structure of the fast breeder reactor according to the present invention, absorption assemblies containing neutron absorbing substances are arranged on the inner peripheral side of the core region in which a large number of fuel assemblies are arranged in a polycyclic manner. Even in a core with a relatively small surface area, the leakage of neutrons from the core can be increased, and even in a high-power core, an increase in core size can be suppressed.
【0017】また、吸収集合体の中性子吸収領域の半径
方向厚さがある程度以上になると前記吸収集合体を配置
する効果は飽和する傾向がある。したがって、前記吸収
集合体の装荷数はナトリウムのボイド反応度の低減効果
および炉心サイズの増大抑制の観点から決められ、この
場合、前記吸収集合体が配置される中性子吸収領域の内
側に未使用領域が生ずる。[0017] Furthermore, when the radial thickness of the neutron absorption region of the absorption aggregate exceeds a certain level, the effect of arranging the absorption aggregate tends to be saturated. Therefore, the number of the absorption aggregates loaded is determined from the viewpoint of reducing the void reactivity of sodium and suppressing the increase in core size.In this case, there is an unused area inside the neutron absorption area where the absorption aggregates are arranged. occurs.
【0018】この未使用領域に、(1)前記燃料集合体
における核分裂性物質の軸方向有効装荷長よりも短かい
軸方向有効装荷長を有する複数の内側燃料集合体や、(
2)ネプチニウム、アメリシウム、キューリウムなどマ
イナーアクチノイド核種を有するTRU燃料集合体、あ
るいは、(3)使用済みの燃料集合体を配置することに
より未使用領域の有効利用を図ることができ、結果的に
は、経済性が向上する。In this unused area, (1) a plurality of inner fuel assemblies having an effective axial loading length shorter than the effective axial loading length of the fissile material in the fuel assembly;
2) By placing TRU fuel assemblies containing minor actinide nuclides such as neptinium, americium, and curium, or (3) by placing used fuel assemblies, it is possible to effectively utilize unused areas, resulting in improves economic efficiency.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明に係る高速増殖炉の炉心構造の
一実施例について添付図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the core structure of a fast breeder reactor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0020】図1(A)および(B)は本発明に係る高
速増殖炉の炉心構造の一例を示す断面図および縦断面図
であり、この高速増殖炉はアニュラー型炉心1を備えた
ものである。FIGS. 1A and 1B are a sectional view and a longitudinal sectional view showing an example of the core structure of a fast breeder reactor according to the present invention, and this fast breeder reactor is equipped with an annular core 1. be.
【0021】アニュラー型炉心1は核分裂性物質を装荷
した多数の燃料集合体(外側燃料集合体)2を同心円を
有する多環状に配置してアニュラー状の炉心領域3を形
成している。燃料集合体2の上部にはガスプレナム領域
4が設けられる一方、その下部に親物質からなる軸ブラ
ンケット領域5が形成される。この炉心領域3には冷却
材であるナトリウムのボイド反応度を低減させ、炉出力
を制御する制御棒6やナトリウムを流さないキャビティ
チャンネル7が配置される。キャビティチャンネル7は
周方向に沿って列状(環状)に配置され、炉心部からの
中性子洩れを増大させるべく、炉心表面積の増大を図っ
ている。アニュラー状炉心領域3の外周側に径ブランケ
ット領域8が形成され、この径ブランケット領域8に径
方向ブランケット燃料集合体9が周方向に列状に配置さ
れる。The annular core 1 has a large number of fuel assemblies (outer fuel assemblies) 2 loaded with fissile material arranged in a polycyclic ring having concentric circles to form an annular core region 3. The upper part of the fuel assembly 2 is provided with a gas plenum region 4, while the lower part thereof is formed with an axial blanket region 5 of parent material. In this core region 3, control rods 6 that reduce the void reactivity of sodium, which is a coolant, and control the reactor output, and cavity channels 7 that do not allow sodium to flow are arranged. The cavity channels 7 are arranged in rows (annularly) along the circumferential direction, and are intended to increase the surface area of the core in order to increase the leakage of neutrons from the core. A radial blanket region 8 is formed on the outer peripheral side of the annular core region 3, and radial blanket fuel assemblies 9 are arranged in rows in the circumferential direction in this radial blanket region 8.
【0022】また、アニュラー状炉心領域2に装荷され
る燃料集合体3の内周側に多数の吸収集合体10が環状
に配置され、アニュラー状の中性子吸収領域11が形成
される。この中性子吸収領域11の領域幅は、冷却材で
あるナトリウムのボイド反応度低減効果や炉心サイズの
増大抑制の観点から適宜定められ、中性子吸収領域11
の内側に未使用領域が形成される。Furthermore, a large number of absorption assemblies 10 are arranged in an annular manner on the inner peripheral side of the fuel assembly 3 loaded in the annular core region 2, thereby forming an annular neutron absorption region 11. The width of the neutron absorption region 11 is appropriately determined from the viewpoint of reducing the void reactivity of sodium, which is a coolant, and suppressing the increase in core size.
An unused area is formed inside the .
【0023】この未使用領域である内側炉心領域12に
多数の内側燃料集合体13が配置される。内側燃料集合
体13は核分裂性物質の炉心軸方向有効装荷長が外側燃
料集合体2の炉心軸方向有効装荷長より短かい偏平構造
とされる。この内側炉心領域12の偏平化により中性子
洩れに有効な炉心表面積を増大させることができる。ま
た、内側炉心領域12には多数の制御棒6が分散配置さ
れる。A large number of inner fuel assemblies 13 are arranged in this unused inner core region 12. The inner fuel assembly 13 has a flat structure in which the effective loading length of fissile material in the core axial direction is shorter than the effective loading length of the outer fuel assembly 2 in the core axial direction. By flattening the inner core region 12, the core surface area effective for neutron leakage can be increased. Further, a large number of control rods 6 are distributed in the inner core region 12.
【0024】内側炉心領域12の上部は、ナトリウムプ
レナム領域4として、その下部は下部軸ブランケット領
域5としてそれぞれ形成される。The upper part of the inner core region 12 is formed as a sodium plenum region 4, and the lower part thereof is formed as a lower shaft blanket region 5.
【0025】高速増殖炉の炉心構造においては、冷却材
であるナトリウムのボイド反応度を低減させるために、
炉心部からの中性子洩れを増大させる必要があり、中性
子洩れに有効な炉心の表面積を増大させることが要求さ
れる。In the core structure of a fast breeder reactor, in order to reduce the void reactivity of sodium, which is a coolant,
It is necessary to increase neutron leakage from the reactor core, and it is required to increase the surface area of the core that is effective for neutron leakage.
【0026】本実施例においては、炉心領域3の各外側
燃料集合体2の内周側にアニュラー形状の中性子吸収領
域11を形成することにより、この中性子吸収領域11
で炉心領域3からの中性子洩れを吸収し、中性子洩れに
有効な炉心の表面積を増大させることができる。In this embodiment, by forming an annular-shaped neutron absorption region 11 on the inner peripheral side of each outer fuel assembly 2 in the core region 3, this neutron absorption region 11
By absorbing neutron leakage from the core region 3, it is possible to increase the surface area of the core that is effective against neutron leakage.
【0027】本実施例では、アニュラー形状の中性子吸
収領域11の内側に内側炉心領域12を形成し、この内
側炉心領域12を核分裂性物質の炉心軸方向有効装荷長
が短かい内側燃料集合体13を配置したので、中性子の
洩れに有効な炉心の表面積を一層増大させることができ
る。In this embodiment, an inner core region 12 is formed inside the annular-shaped neutron absorption region 11, and this inner core region 12 is used as an inner fuel assembly 13 having a short effective loading length of fissile material in the core axial direction. , it is possible to further increase the surface area of the core that is effective for neutron leakage.
【0028】さらに、アニュラー状の炉心領域3に多数
のキャビティチャンネル7を例えば1列の環状に配置す
ることにより、炉心の表面積をより増大させることがで
きる。Furthermore, by arranging a large number of cavity channels 7 in the annular core region 3, for example in a single row, the surface area of the core can be further increased.
【0029】このアニュラー型炉心1においては、アニ
ュラー状炉心領域3のナトリウムのボイド反応度は大幅
に低減され、内側炉心領域11のナトリウムのボイド反
応度は、内側燃料集合体12内の核分裂性物質の軸方向
装荷長さが短かい偏平化のために大幅に低減され、かつ
また、内側炉心領域11においても熱の発生があるため
、アニュラー状炉心領域3における発熱量は少なくて済
み、ひいては、アニュラー炉心領域3のサイズを小さく
することができる。In this annular core 1, the void reactivity of sodium in the annular core region 3 is significantly reduced, and the void reactivity of sodium in the inner core region 11 is reduced by the fissile material in the inner fuel assembly 12. Since the axial loading length of the annular core region 3 is significantly reduced due to the short flattening, and heat is also generated in the inner core region 11, the amount of heat generated in the annular core region 3 is small, and as a result, The size of the annular core region 3 can be reduced.
【0030】図2は本発明に係る高速増殖炉の炉心構造
の第2実施例を示すものである。FIG. 2 shows a second embodiment of the core structure of a fast breeder reactor according to the present invention.
【0031】この高速増殖炉の炉心構造は、アニュラー
型炉心1Aであり、基本的な構成は第1実施例のアニュ
ラー型炉心1と異ならない。同じ構成には同一符号を付
して説明を省略する。The core structure of this fast breeder reactor is an annular core 1A, and its basic configuration is the same as the annular core 1 of the first embodiment. The same configurations are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
【0032】図1に示したアニュラー型炉心1と基本的
に異なる構成は、内側炉心領域12Aに、マイナーアク
チノイド核種を有する超ウラン元素の燃料集合体(以下
、TRU燃料集合体という。)20を多数配置する点で
ある。マイナーアクチノイド核種は、ネプチウム−23
7( 237Np)やアメリシウム−241( 241
Am)、アメリシウム−243( 243Am)、キュ
ーリウム−242( 242Cm)、キューリウム−2
44( 244Cm)等の超ウラン元素(TRU)の各
核種からプルトニウム(Pu)を除いたものである。A fundamentally different configuration from the annular core 1 shown in FIG. 1 is that a transuranium element fuel assembly (hereinafter referred to as a TRU fuel assembly) 20 having a minor actinide nuclide is provided in the inner core region 12A. The point is to arrange a large number of them. The minor actinide nuclide is neptium-23
7 (237Np) and americium-241 (241
Am), Americium-243 (243Am), Curium-242 (242Cm), Curium-2
It is obtained by removing plutonium (Pu) from each nuclide of transuranium elements (TRU) such as 44 (244Cm).
【0033】このアニュラー型炉心1Aにおいては、内
側炉心領域12AにTRU燃料集合体20を配置する一
方、内側炉心領域12Aの反応度を制御するために、例
えば主にステンレス鋼からなる希釈燃料集合体21が内
側炉心領域12Aに分散配置される。さらに、炉心の増
殖特性を向上させるために、親物質を充填した多数のブ
ランケット集合体22,22を環状の中性子吸収領域1
1Aの吸収集合体10をサンドイッチするように周方向
に列状に配置したものである。In this annular core 1A, TRU fuel assemblies 20 are arranged in the inner core region 12A, while diluted fuel assemblies mainly made of stainless steel, for example, are arranged in order to control the reactivity of the inner core region 12A. 21 are distributed in the inner core region 12A. Furthermore, in order to improve the breeding characteristics of the reactor core, a large number of blanket aggregates 22, 22 filled with parent substances are added to the annular neutron absorption region 1.
1A of absorbent aggregates 10 are arranged in rows in the circumferential direction so as to be sandwiched.
【0034】このアニュラー型炉心1Aにおいても、一
実施例で示したものと同様、アニュラー状炉心領域3の
冷却材であるナトリウムのボイド反応度を大幅に低減さ
せることができると共に、従来のアニュラー型炉心の場
合未使用であった内側炉心領域12Aに、アニュラー状
炉心領域3で発生した中性子が到達し、TRU燃料集合
体20内の半減期の長い放射性廃棄物であるマイナーア
クチノイドが中性子と反応し、半減期の短かい放射性物
質として消滅処理させることを発電と共に行なうことが
できる。[0034] In this annular core 1A, the void reactivity of sodium, which is the coolant in the annular core region 3, can be significantly reduced, as well as in the one shown in the embodiment. In the case of the reactor core, neutrons generated in the annular core region 3 reach the unused inner core region 12A, and minor actinides, which are radioactive waste with a long half-life in the TRU fuel assembly 20, react with the neutrons. , it is possible to dissipate it as a radioactive substance with a short half-life and generate electricity.
【0035】図3は本発明に係る高速増殖炉の炉心構造
の第3実施例を示すものである。FIG. 3 shows a third embodiment of the core structure of a fast breeder reactor according to the present invention.
【0036】この実施例に示されたアニュラー型炉心1
Bの基本的炉心構造は、第1実施例に示したものと異な
らず、実質的に異なる構成は、内側炉心領域12Bに崩
壊熱の低下を待つために使用済みの燃料集合体25を配
置しており、核反応を防止するために使用済み燃料集合
体25を装荷した内側炉心領域12Bに吸収集合体26
を分散配置している点である。Annular core 1 shown in this example
The basic core structure of B is the same as that shown in the first embodiment, and the substantially different configuration is that spent fuel assemblies 25 are placed in the inner core region 12B to wait for decay heat to decrease. Absorption assemblies 26 are installed in the inner core region 12B loaded with spent fuel assemblies 25 to prevent nuclear reactions.
The point is that they are distributed in a distributed manner.
【0037】このアニュラー型炉心1Bにおいても、ア
ニュラー状炉心領域のナトリウムのボイド反応度は大幅
に低減されると共に、従来の炉心構造の場合、使用済み
燃料集合体25は炉心部の外側に配置するためにその分
原子炉容器の径が増大していたのに対して、本実施例の
アニュラー型炉心においては、原子炉容器の径が増大す
ることなく原子炉容器内にて使用済み燃料集合体25を
貯蔵することができる。In this annular core 1B as well, the void reactivity of sodium in the annular core region is significantly reduced, and in the case of the conventional core structure, the spent fuel assemblies 25 are placed outside the core. In contrast, in the annular core of this example, the diameter of the reactor vessel does not increase and the diameter of the reactor vessel increases accordingly. 25 can be stored.
【0038】本発明に係る高速増殖炉の炉心構造におけ
る炉心構成は、上述した各実施例に限られるものではな
く、冷却材のボイド時にナトリウムのボイド反応度をほ
ぼ零または負になるよう配置する炉心構成であればよい
。The core structure of the fast breeder reactor according to the present invention is not limited to the above embodiments, but is arranged so that the void reactivity of sodium becomes approximately zero or negative when the coolant voids. Any core configuration is sufficient.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明に係る高速増殖炉の炉心構造にお
いては多数の燃料集合体を多環状に配置した炉心領域の
内周側に、中性子吸収物質を含む吸収集合体を配置して
中性子吸収領域を設けたので、炉心の表面積が比較的小
さな炉心においても、炉心部からの中性子を吸収して中
性子洩れを増やすことができ、ひいては大出力炉心でも
炉心サイズの増大を抑制することができる。Effects of the Invention In the core structure of the fast breeder reactor according to the present invention, absorption assemblies containing neutron absorbing substances are arranged on the inner peripheral side of the core region in which a large number of fuel assemblies are arranged in a polycyclic manner to absorb neutrons. Since the area is provided, even in a core with a relatively small surface area, neutrons from the core can be absorbed and neutron leakage can be increased, and even in a high-power core, an increase in core size can be suppressed.
【0040】また、多数の吸収集合体を装荷した中性子
吸収領域の内側に未使用状態が生じるが、この未使用状
態は内側炉心領域として積極的に利用し、この内側炉心
領域に、(1)燃料集合体における核分裂性物質の軸方
向有効装荷長よりも短かい軸方向有効装荷長を有する複
数の内側燃料集合体や、(2)ネプチニウム、アメリシ
ウム、キューリウムなどマイナーアクチノイド核種を有
するTRU燃料集合体、あるいは、(3)使用済みの燃
料集合体を配置することにより未使用領域の有効利用を
図ることができ、結果的には、経済性が向上する。[0040]Also, an unused state occurs inside the neutron absorption region loaded with a large number of absorption aggregates, but this unused state is actively used as an inner core region, and (1) (2) TRU fuel assemblies having minor actinide nuclides such as neptinium, americium, and curium; (3) By arranging used fuel assemblies, it is possible to make effective use of unused areas, and as a result, economic efficiency is improved.
【図1】(A)および(B)は本発明に係る高速増殖炉
の炉心構造の第1実施例を示す横断面図および縦断面図
。FIG. 1 (A) and (B) are a cross-sectional view and a longitudinal cross-sectional view showing a first embodiment of a core structure of a fast breeder reactor according to the present invention.
【図2】本発明に係る高速増殖炉の炉心構造の第2実施
例を示す横断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the core structure of a fast breeder reactor according to the present invention.
【図3】本発明に係る高速増殖炉の炉心構造の第3実施
例を示す横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the core structure of a fast breeder reactor according to the present invention.
1,1A,1B アニュラー型炉心
2 燃料集合体(外側燃料集合体)
3 炉心領域
4 ナトリウムプレナム領域
5 軸ブランケット領域
6 制御棒
7 キャビティチャンネル
8 径ブランケット領域
9 径方向ブランケット集合体
10 吸収集合体
11 中性子吸収領域
12,12A,12B 内側炉心領域13 内側燃
料集合体
20 TRU燃料集合体
21 希釈集合体
22 ブランケット集合体
25 使用済み燃料集合体
26 吸収集合体1, 1A, 1B Annular core 2 Fuel assembly (outer fuel assembly) 3 Core region 4 Sodium plenum region 5 Axial blanket region 6 Control rod 7 Cavity channel 8 Radial blanket region 9 Radial blanket assembly 10 Absorption assembly 11 Neutron absorption regions 12, 12A, 12B Inner core region 13 Inner fuel assembly 20 TRU fuel assembly 21 Dilution assembly 22 Blanket assembly 25 Spent fuel assembly 26 Absorption assembly
Claims (4)
合体を多環状に配置して炉心領域を形成し、この炉心領
域の燃料集合体の内周側に中性子吸収物質を装荷した多
数の吸収集合体を配置した中性子吸収領域を設けたこと
を特徴とする高速増殖炉の炉心構造。Claim 1: A core region is formed by arranging a large number of fuel assemblies loaded with fissile material in a polycyclic manner, and a large number of fuel assemblies loaded with neutron absorbing material are arranged on the inner peripheral side of the fuel assemblies in this core region. A core structure of a fast breeder reactor characterized by having a neutron absorption region in which aggregates are arranged.
を環状に配置して構成され、各吸収集合体の内周側に核
分裂性物質を装荷した複数の内側燃料集合体を配置し、
上記内側燃料集合体に装荷される核分裂性物質の軸方向
有効装荷長は炉心領域の燃料集合体の軸方向有効装荷長
より短かくした請求項1記載の高速増殖炉の炉心構造。2. The neutron absorption region is configured by arranging a large number of absorption assemblies in a ring shape, and arranging a plurality of inner fuel assemblies loaded with fissile material on the inner peripheral side of each absorption assembly,
2. The core structure of a fast breeder reactor according to claim 1, wherein the effective axial loading length of the fissile material loaded into the inner fuel assembly is shorter than the effective axial loading length of the fuel assembly in the core region.
を環状に配置して構成され、各吸収集合体の内周側にマ
イナーアクチノイド核種を有するTRU燃料集合体を配
置した請求項1記載の高速増殖炉の炉心構造。3. The neutron absorption region according to claim 1, wherein the neutron absorption region is constructed by arranging a large number of absorption assemblies in a ring shape, and a TRU fuel assembly having a minor actinide nuclide is arranged on the inner peripheral side of each absorption assembly. Core structure of fast breeder reactor.
を環状に配置して構成され、各吸収集合体の内周側に使
用済みの燃料集合体を配置した請求項1記載の高速増殖
炉の炉心構造。4. The fast breeder reactor according to claim 1, wherein the neutron absorption region is constructed by arranging a large number of absorption assemblies in a ring shape, and a spent fuel assembly is arranged on the inner peripheral side of each absorption assembly. core structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104447A JPH04335189A (en) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Core structure of fast breeder reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104447A JPH04335189A (en) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Core structure of fast breeder reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04335189A true JPH04335189A (en) | 1992-11-24 |
Family
ID=14380895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104447A Pending JPH04335189A (en) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Core structure of fast breeder reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04335189A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109545397A (en) * | 2018-10-23 | 2019-03-29 | 中广核研究院有限公司 | A nano-cooled fast reactor core structure |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3104447A patent/JPH04335189A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109545397A (en) * | 2018-10-23 | 2019-03-29 | 中广核研究院有限公司 | A nano-cooled fast reactor core structure |
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