JPH0618685A - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
- Publication number
- JPH0618685A JPH0618685A JP4174512A JP17451292A JPH0618685A JP H0618685 A JPH0618685 A JP H0618685A JP 4174512 A JP4174512 A JP 4174512A JP 17451292 A JP17451292 A JP 17451292A JP H0618685 A JPH0618685 A JP H0618685A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- sodium
- pool
- micromodules
- reactor
- 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
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-
- 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】
【目的】 原子炉出力規模を小さくして安全性を向上さ
せつつ、経済性を損なわないようにするとともに、制御
棒や１次ポンプなどの駆動部を冷却材内に設置すること
なく、しかも炉心燃料の交換間隔を延長させて、燃料交
換設備をより簡素化できるようにする。 【構成】 炉心２１の外側に上下動することによって該
炉心２１の燃焼を制御する反射体２６を、炉心２１の上
方に中間熱交換器２３を、炉心２１の上方または下方に
電磁ポンプ２２をそれぞれ配置してマイクロモジュール
２７ａを構成し、このマイクロモジュール２７ａの複数
基を冷却材プール２８中に挿入設置したことを特徴とす
る。
せつつ、経済性を損なわないようにするとともに、制御
棒や１次ポンプなどの駆動部を冷却材内に設置すること
なく、しかも炉心燃料の交換間隔を延長させて、燃料交
換設備をより簡素化できるようにする。 【構成】 炉心２１の外側に上下動することによって該
炉心２１の燃焼を制御する反射体２６を、炉心２１の上
方に中間熱交換器２３を、炉心２１の上方または下方に
電磁ポンプ２２をそれぞれ配置してマイクロモジュール
２７ａを構成し、このマイクロモジュール２７ａの複数
基を冷却材プール２８中に挿入設置したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液体金属ナトリ
ウム（以下、単にナトリウムという）を冷却材として使
用する高速増殖炉に関する。
ウム（以下、単にナトリウムという）を冷却材として使
用する高速増殖炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばタンク型の高速増殖炉の原
子炉構造及び１次冷却系は、一般に図９に示すように構
成されていた。
子炉構造及び１次冷却系は、一般に図９に示すように構
成されていた。
【０００３】即ち、同図に示すように、ガードベッセル
１に囲まれた原子炉容器２内に炉心３が収納されてお
り、この炉心３の上部に炉心上部機構４及び回転プラグ
５が設置されている。そして、前記炉心上部機構４内に
は、炉心３を制御するための制御棒６と、炉心３の温度
を測定するための集合体出口温度計７がそれぞれ設置さ
れているとともに、炉心３は、炉心支持構造物８によっ
て原子炉容器２に支持されている。
１に囲まれた原子炉容器２内に炉心３が収納されてお
り、この炉心３の上部に炉心上部機構４及び回転プラグ
５が設置されている。そして、前記炉心上部機構４内に
は、炉心３を制御するための制御棒６と、炉心３の温度
を測定するための集合体出口温度計７がそれぞれ設置さ
れているとともに、炉心３は、炉心支持構造物８によっ
て原子炉容器２に支持されている。
【０００４】冷却材であるナトリウムは、炉心３内を流
れた後、中間熱交換器９の１次入口１０からこの内部に
流入して１次出口１１から流出する。一方、この中間熱
交換器９内には、２次ナトリウムが２次入口１２から流
入し、下降管１３を下降した後、下降管窓１４を通過し
て２次出口１５から流出し、この間で１次ナトリウムと
熱交換を行う。
れた後、中間熱交換器９の１次入口１０からこの内部に
流入して１次出口１１から流出する。一方、この中間熱
交換器９内には、２次ナトリウムが２次入口１２から流
入し、下降管１３を下降した後、下降管窓１４を通過し
て２次出口１５から流出し、この間で１次ナトリウムと
熱交換を行う。
【０００５】そして、中間熱交換器９の１次出口１１か
ら流出したナトリウムは、電磁ポンプ１６に吸い込ま
れ、炉内配管１７を通った後、高圧プレナム１８に流入
して炉心３に戻る。
ら流出したナトリウムは、電磁ポンプ１６に吸い込ま
れ、炉内配管１７を通った後、高圧プレナム１８に流入
して炉心３に戻る。
【０００６】また、炉心３を構成する燃料を、例えば１
年に１回交換するため、燃料交換用のキャスク１９が設
置されている。
年に１回交換するため、燃料交換用のキャスク１９が設
置されている。
【０００７】ここに、図９に示す原子炉は、出力２０〜
３０万ＫＷｅクラスのもので、原子炉容器２の直径は、
約１０ｍ程度である。
３０万ＫＷｅクラスのもので、原子炉容器２の直径は、
約１０ｍ程度である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の高速増殖炉の原
子炉構造及び１次冷却系は、上述したように構成されて
いるので、安全かつ安定した運転が可能であるが、近
年、高速増殖炉の一層の安全性向上と単純化、更には経
済性向上が求められるようになってきている。
子炉構造及び１次冷却系は、上述したように構成されて
いるので、安全かつ安定した運転が可能であるが、近
年、高速増殖炉の一層の安全性向上と単純化、更には経
済性向上が求められるようになってきている。
【０００９】本発明は、かかる要請に答えるべく、原子
炉出力規模を小さくして安全性を向上させつつ、経済性
を損なわないようにするとともに、制御棒や１次ポンプ
などの駆動部を冷却材（ナトリウム）内に設置すること
なく、しかも炉心燃料の交換間隔を延長させて、燃料交
換設備をより簡素化できるようにしたものを提供するこ
とを目的とする。
炉出力規模を小さくして安全性を向上させつつ、経済性
を損なわないようにするとともに、制御棒や１次ポンプ
などの駆動部を冷却材（ナトリウム）内に設置すること
なく、しかも炉心燃料の交換間隔を延長させて、燃料交
換設備をより簡素化できるようにしたものを提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る高速増殖炉は、炉心の外側に上下動す
ることによって該炉心の燃焼を制御する反射体を、炉心
の上方に中間熱交換器を、炉心の上方または下方に電磁
ポンプをそれぞれ配置してマイクロモジュールを構成
し、このマイクロモジュールの複数基を冷却材プール中
に挿入設置したことを特徴とするものである。
め、本発明に係る高速増殖炉は、炉心の外側に上下動す
ることによって該炉心の燃焼を制御する反射体を、炉心
の上方に中間熱交換器を、炉心の上方または下方に電磁
ポンプをそれぞれ配置してマイクロモジュールを構成
し、このマイクロモジュールの複数基を冷却材プール中
に挿入設置したことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】上記のように構成した本発明によれば、マイク
ロモジュールの直径を出力１〜５万ＫＷｅの出力規模で
０．７〜１．０ｍとすることができ、これによって、例
えば５万ＫＷｅのマイクロモジュールを４基挿入した２
０万ＫＷｅのナトリウムプールの容器径を３〜４ｍ程度
にして、容器の信頼性を大幅に向上させることができ
る。また、ナトリウム中に制御棒及び１次ポンプのよう
な駆動部を備えることを無くして、作動機器の信頼性を
大幅に向上させるとともに、出力の小さいマイクロモジ
ュールでは、負のフィードバック保護を持つように設計
することが比較的容易であり、これによって、一層安全
性を向上させることができる。
ロモジュールの直径を出力１〜５万ＫＷｅの出力規模で
０．７〜１．０ｍとすることができ、これによって、例
えば５万ＫＷｅのマイクロモジュールを４基挿入した２
０万ＫＷｅのナトリウムプールの容器径を３〜４ｍ程度
にして、容器の信頼性を大幅に向上させることができ
る。また、ナトリウム中に制御棒及び１次ポンプのよう
な駆動部を備えることを無くして、作動機器の信頼性を
大幅に向上させるとともに、出力の小さいマイクロモジ
ュールでは、負のフィードバック保護を持つように設計
することが比較的容易であり、これによって、一層安全
性を向上させることができる。
【００１２】また、反射板を下方から上方に順次移動さ
せて、炉心の燃焼部分を順次移動させることにより、長
期間に亘って燃料の交換を不要となすことができ、例え
ば、出力１万ＫＷｅのマイクロモジュールでは、３ｍの
炉心長で３０年間に亘って燃料の交換を不要となすこと
ができる。
せて、炉心の燃焼部分を順次移動させることにより、長
期間に亘って燃料の交換を不要となすことができ、例え
ば、出力１万ＫＷｅのマイクロモジュールでは、３ｍの
炉心長で３０年間に亘って燃料の交換を不要となすこと
ができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１４】図１乃至図３は、本発明の第１の実施例を
示すもので、この実施例は、炉心吊り胴２０によって上
方から吊り下げ支持された炉心２１の上方に電磁ポンプ
２２、中間熱交換器２３及び崩壊熱除去コイル２４を上
方に向けて順次設置し、更に炉心２１の側方に駆動装置
２５を介して上下動する反射体２６を配置してマイクロ
モジュール２７ａを構成し、このモジュール２７ａの４
基をナトリウムプール２８内に挿入配置して原子炉を構
成したものである。
示すもので、この実施例は、炉心吊り胴２０によって上
方から吊り下げ支持された炉心２１の上方に電磁ポンプ
２２、中間熱交換器２３及び崩壊熱除去コイル２４を上
方に向けて順次設置し、更に炉心２１の側方に駆動装置
２５を介して上下動する反射体２６を配置してマイクロ
モジュール２７ａを構成し、このモジュール２７ａの４
基をナトリウムプール２８内に挿入配置して原子炉を構
成したものである。
【００１５】ここに、前記ナトリウムプール２８は、ガ
ードベッセル２９で周囲を包囲されたナトリウム容器３
０内にナトリウム３１を満たして構成され、炉上部デッ
キ３２を介して前記各マイクロモジュール２７ａがナト
リウムプール２８内に挿入設置されている。
ードベッセル２９で周囲を包囲されたナトリウム容器３
０内にナトリウム３１を満たして構成され、炉上部デッ
キ３２を介して前記各マイクロモジュール２７ａがナト
リウムプール２８内に挿入設置されている。
【００１６】前記反射体２６は、炉心２１の燃焼を制御
するためのものであり、運転開始時に炉心２１の下方に
設置して下方の炉心燃料を燃焼させ、その後、駆動装置
２５を用いて徐々に上方に上昇させることにより、上方
の炉心燃料を燃焼させるようなされている。
するためのものであり、運転開始時に炉心２１の下方に
設置して下方の炉心燃料を燃焼させ、その後、駆動装置
２５を用いて徐々に上方に上昇させることにより、上方
の炉心燃料を燃焼させるようなされている。
【００１７】次に上記実施例における冷却材（ナトリウ
ム３１）の流れについて説明する。なお、図３の矢印
は、この流れを示している。
ム３１）の流れについて説明する。なお、図３の矢印
は、この流れを示している。
【００１８】炉心２１の上方に設置した電磁ポンプ２２
を駆動させると、ナトリウムプール２８内の１次ナトリ
ウム３１がこの電磁ポンプ２２に吸引されて炉心２１内
を通過する。そして、一旦中間熱交換器２３の上方まで
上昇した後、崩壊熱除去コイル２４から中間熱交換器２
３内に入り、この内部で２次ナトリウムと熱交換した
後、中間熱交換器２３の窓２３ａよりナトリウムプール
２８内に流出する。
を駆動させると、ナトリウムプール２８内の１次ナトリ
ウム３１がこの電磁ポンプ２２に吸引されて炉心２１内
を通過する。そして、一旦中間熱交換器２３の上方まで
上昇した後、崩壊熱除去コイル２４から中間熱交換器２
３内に入り、この内部で２次ナトリウムと熱交換した
後、中間熱交換器２３の窓２３ａよりナトリウムプール
２８内に流出する。
【００１９】ここに、マイクロモジュール２７ａより流
出したナトリウム３１は、２次ナトリウムと熱交換した
後のコールドナトリウムであり、ナトリウムプール２８
はコールドプールとなる。
出したナトリウム３１は、２次ナトリウムと熱交換した
後のコールドナトリウムであり、ナトリウムプール２８
はコールドプールとなる。
【００２０】図４は、第２の実施例を示すもので、この
実施例は、前記第１の実施例におけるマイクロモジュー
ル２７ａから崩壊熱除去コイル２６を取り除いて本実施
例におけるマイクロモジュール２７ｂを構成し、崩壊熱
除去コイル２６の代わりにナトリウムプール２８内のマ
イクロモジュール２７ｂ，２７ｂ間に崩壊熱除去用の熱
交換器３３を設置したものである。
実施例は、前記第１の実施例におけるマイクロモジュー
ル２７ａから崩壊熱除去コイル２６を取り除いて本実施
例におけるマイクロモジュール２７ｂを構成し、崩壊熱
除去コイル２６の代わりにナトリウムプール２８内のマ
イクロモジュール２７ｂ，２７ｂ間に崩壊熱除去用の熱
交換器３３を設置したものである。
【００２１】この実施例の場合、ナトリウム３１の崩壊
熱は、各マイクロモジュール２７ｂ毎ではなく、ナトリ
ウムプール２８から崩壊熱除去用の熱交換器３３によっ
て除去される。
熱は、各マイクロモジュール２７ｂ毎ではなく、ナトリ
ウムプール２８から崩壊熱除去用の熱交換器３３によっ
て除去される。
【００２２】しかして、これらの実施例によれば、ナト
リウムプール２８の容器３０を、従来の一般的な原子炉
容器に比較して著しく小型化して、容器３０の信頼性を
向上させることができる。即ち、マイクロモジュール７
ａ，７ｂの直径を、例えば出力１〜５万ＫＷｅの出力規
模で０．７〜１．０ｍとすることができ、これによっ
て、例えば５万ＫＷｅのマイクロモジュール７ａ，７ｂ
を４基挿入した２０万ＫＷｅのナトリウムプール２８の
容器３１の直径を３〜４ｍ程度にして、従来の一般的な
同程度の出力の原子炉容器の直径、約１０ｍの半分以下
とすることができる。
リウムプール２８の容器３０を、従来の一般的な原子炉
容器に比較して著しく小型化して、容器３０の信頼性を
向上させることができる。即ち、マイクロモジュール７
ａ，７ｂの直径を、例えば出力１〜５万ＫＷｅの出力規
模で０．７〜１．０ｍとすることができ、これによっ
て、例えば５万ＫＷｅのマイクロモジュール７ａ，７ｂ
を４基挿入した２０万ＫＷｅのナトリウムプール２８の
容器３１の直径を３〜４ｍ程度にして、従来の一般的な
同程度の出力の原子炉容器の直径、約１０ｍの半分以下
とすることができる。
【００２３】また、小型の炉心２１を有するマイクロモ
ジュール２７ａ，２７ｂが持つ安全性を出力を上昇させ
ても維持して、安全性を一層向上させるとともに、マイ
クロモジュール２７ａ，２７ｂが有する燃料交換長期化
の特性を維持して単純化を図ることができる。更に、ナ
トリウムプール２８内から、炉内構造物などの複雑な構
造物を一切除去して、容器３０の単純化を図ることがで
きる。
ジュール２７ａ，２７ｂが持つ安全性を出力を上昇させ
ても維持して、安全性を一層向上させるとともに、マイ
クロモジュール２７ａ，２７ｂが有する燃料交換長期化
の特性を維持して単純化を図ることができる。更に、ナ
トリウムプール２８内から、炉内構造物などの複雑な構
造物を一切除去して、容器３０の単純化を図ることがで
きる。
【００２４】図５及び図６は、第３の実施例を示すもの
で、この実施例は、反射体２６の移動方向に沿ってガイ
ド３４を配置するとともに、このガイド３４の外側に上
端に崩壊熱除去コイル２４を備えた中間熱交換器２３を
配置してマイクロモジュール２７ｃを構成したものであ
る。
で、この実施例は、反射体２６の移動方向に沿ってガイ
ド３４を配置するとともに、このガイド３４の外側に上
端に崩壊熱除去コイル２４を備えた中間熱交換器２３を
配置してマイクロモジュール２７ｃを構成したものであ
る。
【００２５】この実施例の場合、地震により反射体２６
が水平に揺れて、反応度が変化してしまうことを防止す
ることができる。
が水平に揺れて、反応度が変化してしまうことを防止す
ることができる。
【００２６】図７及び図８は、第４の実施例を示すもの
で、この実施例は、前記第１の実施例におけるマイクロ
モジュール２７ａから炉心２１の上方の電磁ポンプ２２
を取り除くとともに、炉心２１の下方のコールドレグ側
にコールドレグポンプ（電磁ポンプ）３５を設けて本実
施例におけるマイクロモジュール２７ｄを構成したもの
である。
で、この実施例は、前記第１の実施例におけるマイクロ
モジュール２７ａから炉心２１の上方の電磁ポンプ２２
を取り除くとともに、炉心２１の下方のコールドレグ側
にコールドレグポンプ（電磁ポンプ）３５を設けて本実
施例におけるマイクロモジュール２７ｄを構成したもの
である。
【００２７】この実施例の場合、コールドレグポンプ
（電磁ポンプ）３５の信頼性を一層向上させることがで
きる。
（電磁ポンプ）３５の信頼性を一層向上させることがで
きる。
【００２８】
【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
以下のような効果を奏する。
以下のような効果を奏する。
【００２９】 マイクロモジュールの有する安全特
性、運転特性を大出力の場合でも維持して、炉心の安全
性を超小型の炉心の安定性と同程度に維持するととも
に、長期に亘る燃料無交換を達成することができる。
性、運転特性を大出力の場合でも維持して、炉心の安全
性を超小型の炉心の安定性と同程度に維持するととも
に、長期に亘る燃料無交換を達成することができる。
【００３０】 マイクロモジュールを複数基設置した
ナトリウムプールの容器径を、同程度の出力の従来の原
子炉容器径に比べて、１／２以下とすることができ、こ
れによって、容器の信頼性、経済性を向上させることが
できる。
ナトリウムプールの容器径を、同程度の出力の従来の原
子炉容器径に比べて、１／２以下とすることができ、こ
れによって、容器の信頼性、経済性を向上させることが
できる。
【００３１】 ナトリウムプールはコールドプールで
あり、このプールを炉内構造物が一切ない単純容器で構
成することができ、これによって、プールとしての信頼
性、経済性を向上させることができる。
あり、このプールを炉内構造物が一切ない単純容器で構
成することができ、これによって、プールとしての信頼
性、経済性を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断正面図。
【図２】同じく、平面図。
【図３】同じく、１基のマイクロモジュールを拡大して
示す縦断正面図。
示す縦断正面図。
【図４】第２の実施例を示す縦断正面図。
【図５】第３の実施例を示す縦断正面図。
【図６】同じく、１基のマイクロモジュールを拡大して
示す縦断正面図。
示す縦断正面図。
【図７】第４の実施例を示す縦断正面図。
【図８】同じく、１基のマイクロモジュールを拡大して
示す縦断正面図。
示す縦断正面図。
【図９】従来例を示す縦断正面図。
２１ 炉心 ２２ 電磁ポンプ ２３ 中間熱交換器 ２５ 駆動装置 ２６ 反射体 ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ マイクロモジュール ２８ ナトリウムプール ３０ 容器 ３４ ガイド ３５ コールドレグポンプ（電磁ポンプ）
Claims (1)
- 【請求項１】炉心の外側に上下動することによって該炉
心の燃焼を制御する反射体を、炉心の上方に中間熱交換
器を、炉心の上方または下方に電磁ポンプをそれぞれ配
置してマイクロモジュールを構成し、このマイクロモジ
ュールの複数基を冷却材プール中に挿入設置したことを
特徴とする高速増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4174512A JPH0618685A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4174512A JPH0618685A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 高速増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618685A true JPH0618685A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15979810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4174512A Pending JPH0618685A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618685A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309780A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-12-25 | Toshiba Corp | 反射体制御方式の高速炉 |
| JP2012141304A (ja) * | 2010-12-29 | 2012-07-26 | Westinghouse Electric Co Llc | 高速炉の最適構成 |
| JP2013510314A (ja) * | 2009-11-06 | 2013-03-21 | シーレイト リミテッド ライアビリティー カンパニー | 核分裂反応炉における核燃料アセンブリを移動するための方法及びシステム |
| WO2015145820A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 株式会社 シー・アール・ワイ | 原子炉 |
| US20220051811A1 (en) * | 2020-08-17 | 2022-02-17 | Terrapower, Llc | Modular manufacture, delivery, and assembly of nuclear reactor core systems |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP4174512A patent/JPH0618685A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309780A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-12-25 | Toshiba Corp | 反射体制御方式の高速炉 |
| JP2013510314A (ja) * | 2009-11-06 | 2013-03-21 | シーレイト リミテッド ライアビリティー カンパニー | 核分裂反応炉における核燃料アセンブリを移動するための方法及びシステム |
| JP2012141304A (ja) * | 2010-12-29 | 2012-07-26 | Westinghouse Electric Co Llc | 高速炉の最適構成 |
| WO2015145820A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 株式会社 シー・アール・ワイ | 原子炉 |
| JP2015184145A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社 シー・アール・ワイ | 原子炉 |
| US20220051811A1 (en) * | 2020-08-17 | 2022-02-17 | Terrapower, Llc | Modular manufacture, delivery, and assembly of nuclear reactor core systems |
| US12416175B2 (en) * | 2020-08-17 | 2025-09-16 | Terrapower, Llc | Modular manufacture, delivery, and assembly of nuclear reactor core systems |
| US12609209B2 (en) | 2020-08-17 | 2026-04-21 | Terrapower, Llc | Nuclear fuel assembly with multi-pitch wire wrap |
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