JPH0476078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、例えば高速増殖炉において用いられ
る中性子遮蔽体に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 第７図は液体金属冷却型高速増殖炉を示すもの
で、図において符号１１は原子炉容器を示してい
る。この原子炉容器１は原子炉建屋のペデスタル
２に固定されている。また、原子炉容器１の上端
開口部は遮蔽プラグ３により閉塞されている。

そして原子炉容器１内には炉心部４が配置され
ている。この炉心部４は、炉心バレル５の内側に
第８図に示すように、中性子遮蔽体６、外側ブラ
ンケツト燃料集合体７、内側ブランケツト燃料集
合体８、炉心燃料集合体９を外側から順に装荷し
たものであり、これら各炉心構成要素は第９図に
示すように、炉心支持構造物１０によつて支持さ
れている。

前述した中性子遮蔽体６は、第１０図に示すよ
うに構成されている。

すなわち、図において符号１１は六角形状のラ
ツパ管であり、例えばステンレス鋼により形成さ
れている。このラツパ管１１の上端部には冷却材
流出孔１２が開口し、かつ燃料交換機等で取扱う
ためのハンドリングヘツド１３が形成されてい
る。

また、ラツパ管１１の側面にはスペーサパツド
１４が軸線方向に離間して設けられている。これ
らスペーサパツド１４は互いに隣接し合う炉心構
成要素間に所定の間隔を確保する機能を持つ。

そしてラツパ管１１の下部にはエントランスノ
ズル１５ａが設けられている。このエントランス
ノズル１５ａは細長な形状をなし、炉心支持構造
物１０に形成された挿通孔に挿入支持可能とされ
ている。

また、エントランスノズル１５ａには冷却材取
入れ孔１６ａが形成されている。ラツパ管１１内
には密閉構造をした被覆管１５が収容されてお
り、この被覆管１５内には、例えばグラフアイト
ブロツクからなる中性子遮蔽材１６が収容されて
いる。また、被覆管１５とラツパ管１１の間には
液体金属ナトリウムを流通するアニラス部１６ａ
が形成されている。

以上のように構成された中性子遮蔽体６は、炉
心において発生する中性子を有効に利用し、かつ
中性子の炉外への漏洩を防止する目的を有してい
る。

このため中性子遮蔽体６には、その寿命中所定
の位置に前述の目的を果すに必要な中性子遮蔽材
１６を内蔵していることが必要である。

一方、中性子遮蔽体６は炉心のすぐ外周に設置
されることから、高温、高中性子照射下に置かれ
ることになる。

このような環境下において、中性子遮蔽体６は
それ自身の周方向に温度分布ができること、中性
子の照射により材料がスウエリングすること等に
より変形を起こす。また、外部からは他の炉心構
成要素が変形することによる荷重や、さらに地震
等によつて中性子遮蔽体６相互間の衝突や流体力
による荷重が、中性子遮蔽体６が横方向の移動を
相互に拘束しているスペーサパツド１４に作用す
ることになる。

ところで中性子遮蔽体６として、中性子遮蔽効
果の向上からグラフアイトが多用されている。こ
のグラフアイトは一般に充填率の向上のためブロ
ツクペレツト化され、また冷却材であるナトリウ
ムとの共存性を考慮し、ステンレス製の被覆管１
５内に収容した後、ラツパ管１１内に収容されて
いる。

一方、ラツパ管１１には隣接する炉心支持構造
物と接触するスペーサパツド１４が配設されてい
る。このスペーサパツド１４は地震時等に非常に
大きな荷重を受けることとなり、スペーサパツド
１４の受けた荷重による変形がラツパ管１１から
被覆管１５に作用し、さらに脆いグラフアイトブ
ロツクからなる中性子遮蔽材１６が圧縮荷重を受
け、破損するおそれがある。被覆管１５の損傷は
被覆管１５内に冷却材ナトリウムの侵入を許し、
破損したグラフアイトが冷却材ナトリウムイとと
もに被覆管１５外へ流出し、中性子遮蔽機能が損
われる。

さらに流出した破片が他の機器へ悪影響を及ぼ
すおそれがあり、燃料にトラツプされると局所的
な流路閉塞事故にも繋がるという問題がある。

［発明の目的］ 本発明はかかる従来の事情に対処してなされた
もので、地震やスウエリング等の外部からの荷重
による。ラツパ管、被覆管および中性子遮蔽材の
破損を有効に防止することのできる中性子遮蔽体
を提供しようとするものである。

［発明の概要］ すなわち本発明は筒状のラツパ管外壁にスペー
サパツドを設け、前記ラツパ管内部に中性子遮蔽
材を収容してなる中性子遮蔽体において、前記ラ
ツパ管のスペーサパツドの位置に他の位置よりも
高い強度を有する筒状の補強部材を配置したこと
を特徴とする中性子遮蔽体である。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面に示す実施例について
説明する。

第１図および第２図は本発明の中性子遮蔽体の
一実施例を示すもので、この実施例の中性子遮蔽
体では、ラツパ管１１のスペーサパツド１４の位
置に中性子遮蔽材１６を囲撓してリング状の補強
部材２０が配置されている。

すなわち、補強部材２０は被覆管１５内に収容
されており、補強部材２０の中空部には中性子遮
蔽材１６が充填されている。なお、補強部材２０
は構造上強固であり、中性子遮蔽効果も備えてい
ることが要望されるため、この補強部材２０はフ
エライト鋼、オーステナイトステンレス鋼、ある
いはインコネル718、Ｘ−750のような高ニツケル
基合金が用いられる。さらに被覆管１５、ラツパ
管１１との照射スウエリングの膨張差による相互
作用を防止するため冷間加工等を施すのが望まし
い。

また、この実施例では、中性子遮蔽材１６とし
てグラフアイトブロツクが使用されている。

以上のように構成された中性子遮蔽体では、地
震時あるいはスウエリング時等にスペーサパツド
１４に作用する多大な荷重がラツパ管１１、被覆
管１５を介して補強部材２０により支持されるた
め、ラツパ管１１、被覆管１５および中性子遮蔽
材１６の破損を効果的に防止することができる。

この結果、被覆管１５が破損した場合に生ずる
と考えられる冷却材ナトリウムの被覆管１５内へ
の侵入と、これに伴う中性子遮蔽材１６破片の流
出を有効に防止することができ、原子炉の安全性
および信頼性を従来より大幅に向上することがで
きる。

第３図および第４図は本発明の中性子遮蔽体の
他の実施例を示すもので、この実施例では被覆管
１５に補強部材２１が溶接により接合され、補強
部材２１は被覆管１５に一体に形成されている。

このように構成された中性子遮蔽体において
も、第１図および第２図に示す中性子遮蔽体と同
様の効果を得ることができる。

第５図および第６図は本発明の中性子遮蔽体の
さらに他の実施例を示すもので、この実施例の中
性子遮蔽体では補強部材２２の外形形状がラツパ
管１１の内形形状と同じ六角形状とされている。

このように構成された中性子遮蔽体では、スペ
ーサパツド１４に作用する荷重を前述した２つの
実施例に比べ、さらに有効に支持することができ
る。

なお、以上述べた実施例では、中性子遮蔽材１
６としてグラフアイトを用いた例について説明し
たが、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はなく、例えばベリリウムのような材料を中性子
遮蔽材１６として用いた中性子遮蔽体にも適用で
きることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の中性子遮蔽体では、
ラツパ管のスペーサパツドの位置に筒状の補強部
材を配置したので、スウエリング時や地震時にス
ペーサパツドに作用する大荷重を補強部材により
有効に支持することができ、ラツパ管等の破損を
有効に防止することができる。

この結果、原子炉の安全性および信頼性を従来
より大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中性子遮蔽体の一実施例を示
す縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う横
断面図、第３図は本発明の中性子遮蔽体の他の実
施例を示す縦断面図、第４図は第３図の−線
に沿う横断面図、第５図は本発明の中性子遮蔽体
のさらに他の実施例を示す縦断面図、第６図は第
５図の−線に沿う横断面図、第７図は高束増
殖炉を示す縦断面図、第８図は第７図に示す高速
増殖炉の炉心配置を示す説明図、第９図は炉心支
持構造物を示す縦断面図、第１０図は従来の中性
子遮蔽体を示す縦断面図である。 １……原子炉容器、６……中性子遮蔽体、１１
……ラツパ管、１４……スペーサパツド、１５…
…被覆管、１６……中性子遮蔽材、２０，２１，
２２……補強部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状のラツパ管外壁にスペーサパツドを設
   け、前記ラツパ管内部に被覆管により密封される
   中性子遮蔽材を収容してなる中性子遮蔽体におい
   て、前記ラツパ管内側のスペーサパツドの位置に
   前記中性子遮蔽材を囲撓しラツパ管内に収容され
   るリング状の補強部材を配置したことを特徴とす
   る中性子遮蔽体。 ２ 補強部材は、オーステナイトステンレス鋼、
   フエライト鋼または高ニツケル合金からなる特許
   請求の範囲第１項記載の中性子遮蔽体。 ３ 補強部材は、被覆管と一体形成されている特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の中性子遮
   蔽体。