JPH079472B2 - 小型液体金属冷却高速炉 - Google Patents
小型液体金属冷却高速炉Info
- Publication number
- JPH079472B2 JPH079472B2 JP1306127A JP30612789A JPH079472B2 JP H079472 B2 JPH079472 B2 JP H079472B2 JP 1306127 A JP1306127 A JP 1306127A JP 30612789 A JP30612789 A JP 30612789A JP H079472 B2 JPH079472 B2 JP H079472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel assembly
- transfer pot
- reactor
- coolant
- 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
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 116
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 36
- 239000002574 poison Substances 0.000 claims description 21
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 claims description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 16
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
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
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
この発明は、電気出力が100MWeクラス以下といった比較
的小型の高速炉に関するものである。
的小型の高速炉に関するものである。
従来型炉の炉心は、多数の燃料集合体および反射体を集
めることにより構成されている。従来型炉には回転プラ
グ、燃料交換機および燃料出入機が設けられていて、使
用済み燃料集合体は回転プラグと燃料交換機の相互の動
きにより一旦炉内中継槽に移され、更に燃料出入機によ
り炉内中継槽から炉外に取出されるようになっている。 電気出力が100MWeクラス以下といった比較的小型の液体
金属冷却高速炉の場合でも、上記した大型高速炉におけ
る使用済み燃料集合体の取出し方式をスケールダウンし
て採用したとすると、燃料交換器や回転プラグなどは余
り小形化できないため、原子炉出力が小さく炉心が小形
化しても結果的には現状構造を余り小形化できず、出力
の割には大掛かりとなって経済性に劣ることになる。 このような問題点を解決するため、本出願人は、多数の
燃料ピンを複数段のグリッドで固定して燃料集合体ダク
トである外筒で囲み、その外筒内に燃料ピンを複数の領
域に仕切り隔壁を設けた一体型燃料集合体について特許
出願を行った（特願平１−28422号）。この一体型燃料
集合体を、炉上部のセンタープラグから出し入れできる
ようにすると、従来の回転プラグ、燃料交換機、燃料出
入機等が省略でき、比較的小型の液体金属冷却高速炉に
好適である旨開示されている。
めることにより構成されている。従来型炉には回転プラ
グ、燃料交換機および燃料出入機が設けられていて、使
用済み燃料集合体は回転プラグと燃料交換機の相互の動
きにより一旦炉内中継槽に移され、更に燃料出入機によ
り炉内中継槽から炉外に取出されるようになっている。 電気出力が100MWeクラス以下といった比較的小型の液体
金属冷却高速炉の場合でも、上記した大型高速炉におけ
る使用済み燃料集合体の取出し方式をスケールダウンし
て採用したとすると、燃料交換器や回転プラグなどは余
り小形化できないため、原子炉出力が小さく炉心が小形
化しても結果的には現状構造を余り小形化できず、出力
の割には大掛かりとなって経済性に劣ることになる。 このような問題点を解決するため、本出願人は、多数の
燃料ピンを複数段のグリッドで固定して燃料集合体ダク
トである外筒で囲み、その外筒内に燃料ピンを複数の領
域に仕切り隔壁を設けた一体型燃料集合体について特許
出願を行った（特願平１−28422号）。この一体型燃料
集合体を、炉上部のセンタープラグから出し入れできる
ようにすると、従来の回転プラグ、燃料交換機、燃料出
入機等が省略でき、比較的小型の液体金属冷却高速炉に
好適である旨開示されている。
しかし、上記した出願内容のものでは、燃料交換のため
燃料集合体をセンタープラグから出し入れするに止どま
り、具体的にどのようにするとよいかの点については開
示がなされていなかった。 本発明は、一体型燃料集合体を炉上部のセンタープラグ
から出し入れする方式の液体金属冷却高速炉において、
燃料交換のための炉停止期間を短縮し、安全に燃料交換
作業ができる炉構造を提供することを、その目的として
いる。
燃料集合体をセンタープラグから出し入れするに止どま
り、具体的にどのようにするとよいかの点については開
示がなされていなかった。 本発明は、一体型燃料集合体を炉上部のセンタープラグ
から出し入れする方式の液体金属冷却高速炉において、
燃料交換のための炉停止期間を短縮し、安全に燃料交換
作業ができる炉構造を提供することを、その目的として
いる。
本発明は、上記センタープラグから出し入れ可能で且つ
内側に上記燃料集合体が挿入装荷される燃料移送ポット
を設け、上記燃料集合体の燃料集合体ダクトと燃料移送
ポットのそれぞれの下面に冷却材流入孔を形成し、上記
両冷却材流入孔の連通と遮断を行う冷却材流入孔の開閉
手段を設けるようにしたものである。 上記冷却材流入孔の開閉手段は、燃料集合体ダクト側と
燃料移送ポット側に設けられた凹凸係合機構によって構
成することができる。 好ましくは燃料集合体ダクトの中央にポイズンロッド挿
入管を立設し、炉外からポイズンロッド挿入管内にポイ
ズンロッドを挿入可能とすることである。
内側に上記燃料集合体が挿入装荷される燃料移送ポット
を設け、上記燃料集合体の燃料集合体ダクトと燃料移送
ポットのそれぞれの下面に冷却材流入孔を形成し、上記
両冷却材流入孔の連通と遮断を行う冷却材流入孔の開閉
手段を設けるようにしたものである。 上記冷却材流入孔の開閉手段は、燃料集合体ダクト側と
燃料移送ポット側に設けられた凹凸係合機構によって構
成することができる。 好ましくは燃料集合体ダクトの中央にポイズンロッド挿
入管を立設し、炉外からポイズンロッド挿入管内にポイ
ズンロッドを挿入可能とすることである。
冷却材流入孔の開閉手段で、燃料集合体の燃料集合体ダ
クトと、この燃料集合体ダクトを内側に納める燃料移送
ポットのそれぞれの冷却材流入孔を連通状態にすること
で、燃料移送ポットは炉内に入れ放しにして運転でき
る。 冷却材流入孔の開閉手段を切替えて両冷却材流入孔を遮
断状態にすると、燃料移送ポットを真っ直ぐ吊り上げれ
ば、燃料移送ポット内にある使用済みの燃料集合体は汲
み上げられた冷却材に浸漬された状態で炉外に取出せ
る。 燃料移送ポットの中央に立設したポイズンロッド挿入管
に炉外からポイズンロッドを挿入すると、燃料交換時の
安全性が高められる。
クトと、この燃料集合体ダクトを内側に納める燃料移送
ポットのそれぞれの冷却材流入孔を連通状態にすること
で、燃料移送ポットは炉内に入れ放しにして運転でき
る。 冷却材流入孔の開閉手段を切替えて両冷却材流入孔を遮
断状態にすると、燃料移送ポットを真っ直ぐ吊り上げれ
ば、燃料移送ポット内にある使用済みの燃料集合体は汲
み上げられた冷却材に浸漬された状態で炉外に取出せ
る。 燃料移送ポットの中央に立設したポイズンロッド挿入管
に炉外からポイズンロッドを挿入すると、燃料交換時の
安全性が高められる。
本発明の実施例として、第１図にループ型の場合、第２
図にプール型の場合を示す。第２図のプール型は、第１
図のループ型のように原子炉容器１に入口配管２および
出口配管３を設けていない代りに、原子炉容器１内に中
間熱交換機４および１次主循環ポンプ５が設置されるこ
とになるが、その他は両者変りがない。 いずれの場合も、ステンレス鋼製の円筒縦型容器である
原子炉容器１の容器上部は、遮蔽プラグ６、炉外に制御
棒駆動機構７および炉内に制御棒案内管８を取付けた炉
心上部機構９、ポイズンロッドプラグ11で密栓されたセ
ンタープラグ10で覆われている。原子炉容器１の内部に
は、その下方に炉心支持体12が設けられ、炉心支持体12
の上に径方向反射体13が固定されている。径方向反射体
13の内側には、炉心上部機構９の上部に設置された制御
棒駆動機構７により駆動されて上下することができる制
御棒吸収体14が配設されている。 制御棒吸収体14の内側には、燃料移送ポット15が上記し
た炉心支持体12が載置されている。その燃料移送ポット
15の内側には、燃料集合体ダクト16と該ダクト内部に多
数の燃料ピン17を束ねてなる燃料集合体18が挿入装荷さ
れ、炉心を構成している。 燃料集合体ダクト16は、第３図に示したように、上端を
開口した有底筒状体の下面に冷却材流入孔19を穿設し、
側面に凸部20を設け、ダクト上端内面にハンドリングヘ
ッド21を形成している。また燃料集合体ダクト16の内部
中心には、下方に流入孔26が明けられていて管内に冷却
材が入るようになっているポイズンロッド挿入管22を立
設している。図示した例も、炉心内を二つの領域に区画
する仕切り23を設けて、領域ごとの最適な流量配分を行
う流量配分オリフィス24を穿設し、軸方向には何段かの
グリッド25を配設して、これらグリッド25により多数の
燃料ピン17を固定しているという点では前掲の出願と同
じである。尚、第３図で燃料ピン17は内側領域に２本、
外側領域に２本しか示していないが、電気出力100MWク
ラスでは１万本程度となる。 燃料集合体ダクト16を内側に嵌合する燃料移送ポット13
の形状ならびに燃料集合体ダクト15との関係を第４図Ａ
とＢに示す。燃料移送ポット13は、燃料集合体ダクト16
と同様、上端を開口した有底筒状体をなす。燃料移送ポ
ット13のポット下面には冷却材流入孔27を穿設してい
る。ポット内面長手方向には、上記した燃料集合体ダク
ト16外面に形成した凸部20と係合可能な凹溝28,28が２
個所形成されている。ポット上端には、図示するを省略
したが、燃料集合体ダクト16のハンドリングヘッド21と
同様のハンドリングヘッドを設けてグリッパにより吊下
げ可能とするか、またはフックを設けてワイヤにより吊
下げ可能としている。 燃料集合体ダクト16の凸部20と燃料移送ポット13の二つ
の凹溝28は、燃料集合体ダクト16と燃料移送ポット13の
それぞれの下面に形成した冷却材流入孔19,27の連通と
遮断を行う冷却材流入孔の開閉手段を構成するものであ
る。凸部20が一方の凹溝28に嵌る第４図Ａの態様は、燃
料移送ポット13の冷却材流入孔27と燃料集合体ダクト16
の冷却材流入孔19が合致して、冷却材の炉心内通過を可
能ならしめている“運転モード”の状態である。もう一
方の凹溝24と係合する第４図Ｂの態様は、両冷却材流入
孔19,27が閉塞される“燃料交換モード”の状態であ
る。“燃料交換モード”の状態における開孔作用は確実
でなければならない。開孔作用が不確実だと、燃料移送
ポット13を吊り上げることで汲み上げた冷却材が冷却材
流入孔19,27個所から流出するおそれがある。 上記した冷却材流入孔の開閉手段により、“運転モー
ド”（両冷却材流入孔連通）と“燃料交換モード”（両
冷却材流入孔閉鎖）を変更するには、燃料集合体ダクト
16の上下方向の移動と水平面内での回動とにより凸部20
の差し替えを行うことで可能である。より具体的にいう
と、燃料移送ポット13はその侭の状態としておいて、炉
上部から炉内に挿入したグリッパ付き軸31（第５図Ｅ参
照）のグリッパの爪を燃料集合体ダクト16のハンドリン
グヘッド21に係合係止させ、燃料集合体ダクト11だけを
炉上部プレナムの冷却材中に引き抜いてから、二つの凸
部溝28、28の位相角度分だけ回動させたのち、別の凹溝
24と係合させ降下させる。冷却材自由液面29の液位は上
記の差し替えを原子炉容器１内の冷却材中で行えるよう
定められる。 上記した凸部20と二つの凸部溝28、28の凹凸係合機構の
例では、燃料集合体ダクト16の側面に凸部20を突設し、
燃料移送ポット13の内面に二つの凹溝28を形成したが、
逆な関係でもよいし、また、側面ではなく底面を利用し
て形成してもよい。 この原子炉から使用済み燃料を取出す全手順を第５図Ａ
〜第５図Ｈによって説明する。約３年間連続運転して、
炉停止後２週間経過（崩壊熱減衰待ち）した時点の崩壊
熱は定格出力の0.2％程度となっている。この状態を示
した第５図Ａは“運転モード”の状態にあるから、“燃
料交換モード”へ変更するため、先ずポイズンロッドプ
ラグ11を取外してできた孔から第５図Ｂのようにポイズ
ンロッド30を吊り下げて炉心内のポイズンロッド挿入管
22に収める。ポイズンロッド30は制御棒吸収体12と同様
なものであって、燃料集合体18を炉内の冷却材中を移動
させる際に炉心を未臨界に保持するためのものである。
次に第５図Ｃのように制御吸収体14は炉内に残して制御
棒駆動機構７を引き抜き、続いて第５図Ｄのようにセン
タープラグ11を取外し、第５図Ｅのようにグリッパ付き
軸31を降ろして前記した燃料集合体ダクト16の吊上げ、
回動、吊下げを行ない、“燃料交換モード”へ変更す
る。こうして取出準備作業は完了し第５図Ｆの如くな
る。つぎに第５図Ｇのように燃料移送ポット15を吊上げ
ることで燃料集合体18と共に引き抜く。この際に、燃料
移送ポット15内は汲み上げられた冷却材で満たされてい
る。炉上部に取出した燃料移送ポット15並びに燃料集合
体18は、第５図Ｈのようにそのまま移送キャスク32に入
れて搬出する。炉停止後２週間後に取り出すときの燃料
ペレット最高温度は450℃以下であることが確認されて
いる。 第６図Ａから第６図Ｈには、新燃料装荷の手順を示し
た。通常、炉心上部機構９は炉上部計装の点検や交換な
どのほかは燃料交換時に引き抜く必要はない。しかし、
新燃料装荷前の状態を示した第６図Ａでは、理解を容易
にするために炉心上部機構９を取外している。新燃料装
荷に先立ち、第６図Ｂのように炉心上部機構９および制
御棒吸収体12の挿入が行われ、つぎに第６図Ｃのように
燃料移送ポット15に納めた燃料集合体18（ポイズンロッ
ド30挿入済み）を吊って、炉心上部機構９にガイドさせ
つつ炉心に装荷する。その際“運転モード”の状態にし
ておく。装荷し終ったら、第６図Ｄのように炉心上部機
構９にセンタープラグ10を取付け、更に第６図Ｅのよう
に制御棒駆動機構７を取付けて既に挿入済みの制御棒吸
収体12と結合する。それから第６図Ｆのようにポイズン
ロッド30を引き抜き、引き抜き終わったら第６図Ｇのよ
うにポイズンロッドプラグ11を装着後、第６図Ｈのよう
にする制御棒吸収体14を引き抜いて原子炉を起動する。 上記のような燃料交換作業であるから１〜２日もあれば
完了する。これに対して従来型では約10日間を要してお
り、本発明によって大巾の短縮が可能となる。また原子
炉構造物量で比較すると、従来型では約1700tonあった
ものが、本発明では約700tonとなり、大巾の削減とな
る。因みに第７図Ａ〜Ｃには、電気出力が100MWクラス
の小型高速炉について従来炉ループ型、本発明のループ
型とプール型の設計例を同一スケールで示した。両者を
比較すると、本発明による場合は装置の簡略化や小型化
が顕著であることが一目瞭然である。尚、33は回転プラ
グ、34は燃料交換機、35は燃料出入機、36は炉内中継槽
である。
図にプール型の場合を示す。第２図のプール型は、第１
図のループ型のように原子炉容器１に入口配管２および
出口配管３を設けていない代りに、原子炉容器１内に中
間熱交換機４および１次主循環ポンプ５が設置されるこ
とになるが、その他は両者変りがない。 いずれの場合も、ステンレス鋼製の円筒縦型容器である
原子炉容器１の容器上部は、遮蔽プラグ６、炉外に制御
棒駆動機構７および炉内に制御棒案内管８を取付けた炉
心上部機構９、ポイズンロッドプラグ11で密栓されたセ
ンタープラグ10で覆われている。原子炉容器１の内部に
は、その下方に炉心支持体12が設けられ、炉心支持体12
の上に径方向反射体13が固定されている。径方向反射体
13の内側には、炉心上部機構９の上部に設置された制御
棒駆動機構７により駆動されて上下することができる制
御棒吸収体14が配設されている。 制御棒吸収体14の内側には、燃料移送ポット15が上記し
た炉心支持体12が載置されている。その燃料移送ポット
15の内側には、燃料集合体ダクト16と該ダクト内部に多
数の燃料ピン17を束ねてなる燃料集合体18が挿入装荷さ
れ、炉心を構成している。 燃料集合体ダクト16は、第３図に示したように、上端を
開口した有底筒状体の下面に冷却材流入孔19を穿設し、
側面に凸部20を設け、ダクト上端内面にハンドリングヘ
ッド21を形成している。また燃料集合体ダクト16の内部
中心には、下方に流入孔26が明けられていて管内に冷却
材が入るようになっているポイズンロッド挿入管22を立
設している。図示した例も、炉心内を二つの領域に区画
する仕切り23を設けて、領域ごとの最適な流量配分を行
う流量配分オリフィス24を穿設し、軸方向には何段かの
グリッド25を配設して、これらグリッド25により多数の
燃料ピン17を固定しているという点では前掲の出願と同
じである。尚、第３図で燃料ピン17は内側領域に２本、
外側領域に２本しか示していないが、電気出力100MWク
ラスでは１万本程度となる。 燃料集合体ダクト16を内側に嵌合する燃料移送ポット13
の形状ならびに燃料集合体ダクト15との関係を第４図Ａ
とＢに示す。燃料移送ポット13は、燃料集合体ダクト16
と同様、上端を開口した有底筒状体をなす。燃料移送ポ
ット13のポット下面には冷却材流入孔27を穿設してい
る。ポット内面長手方向には、上記した燃料集合体ダク
ト16外面に形成した凸部20と係合可能な凹溝28,28が２
個所形成されている。ポット上端には、図示するを省略
したが、燃料集合体ダクト16のハンドリングヘッド21と
同様のハンドリングヘッドを設けてグリッパにより吊下
げ可能とするか、またはフックを設けてワイヤにより吊
下げ可能としている。 燃料集合体ダクト16の凸部20と燃料移送ポット13の二つ
の凹溝28は、燃料集合体ダクト16と燃料移送ポット13の
それぞれの下面に形成した冷却材流入孔19,27の連通と
遮断を行う冷却材流入孔の開閉手段を構成するものであ
る。凸部20が一方の凹溝28に嵌る第４図Ａの態様は、燃
料移送ポット13の冷却材流入孔27と燃料集合体ダクト16
の冷却材流入孔19が合致して、冷却材の炉心内通過を可
能ならしめている“運転モード”の状態である。もう一
方の凹溝24と係合する第４図Ｂの態様は、両冷却材流入
孔19,27が閉塞される“燃料交換モード”の状態であ
る。“燃料交換モード”の状態における開孔作用は確実
でなければならない。開孔作用が不確実だと、燃料移送
ポット13を吊り上げることで汲み上げた冷却材が冷却材
流入孔19,27個所から流出するおそれがある。 上記した冷却材流入孔の開閉手段により、“運転モー
ド”（両冷却材流入孔連通）と“燃料交換モード”（両
冷却材流入孔閉鎖）を変更するには、燃料集合体ダクト
16の上下方向の移動と水平面内での回動とにより凸部20
の差し替えを行うことで可能である。より具体的にいう
と、燃料移送ポット13はその侭の状態としておいて、炉
上部から炉内に挿入したグリッパ付き軸31（第５図Ｅ参
照）のグリッパの爪を燃料集合体ダクト16のハンドリン
グヘッド21に係合係止させ、燃料集合体ダクト11だけを
炉上部プレナムの冷却材中に引き抜いてから、二つの凸
部溝28、28の位相角度分だけ回動させたのち、別の凹溝
24と係合させ降下させる。冷却材自由液面29の液位は上
記の差し替えを原子炉容器１内の冷却材中で行えるよう
定められる。 上記した凸部20と二つの凸部溝28、28の凹凸係合機構の
例では、燃料集合体ダクト16の側面に凸部20を突設し、
燃料移送ポット13の内面に二つの凹溝28を形成したが、
逆な関係でもよいし、また、側面ではなく底面を利用し
て形成してもよい。 この原子炉から使用済み燃料を取出す全手順を第５図Ａ
〜第５図Ｈによって説明する。約３年間連続運転して、
炉停止後２週間経過（崩壊熱減衰待ち）した時点の崩壊
熱は定格出力の0.2％程度となっている。この状態を示
した第５図Ａは“運転モード”の状態にあるから、“燃
料交換モード”へ変更するため、先ずポイズンロッドプ
ラグ11を取外してできた孔から第５図Ｂのようにポイズ
ンロッド30を吊り下げて炉心内のポイズンロッド挿入管
22に収める。ポイズンロッド30は制御棒吸収体12と同様
なものであって、燃料集合体18を炉内の冷却材中を移動
させる際に炉心を未臨界に保持するためのものである。
次に第５図Ｃのように制御吸収体14は炉内に残して制御
棒駆動機構７を引き抜き、続いて第５図Ｄのようにセン
タープラグ11を取外し、第５図Ｅのようにグリッパ付き
軸31を降ろして前記した燃料集合体ダクト16の吊上げ、
回動、吊下げを行ない、“燃料交換モード”へ変更す
る。こうして取出準備作業は完了し第５図Ｆの如くな
る。つぎに第５図Ｇのように燃料移送ポット15を吊上げ
ることで燃料集合体18と共に引き抜く。この際に、燃料
移送ポット15内は汲み上げられた冷却材で満たされてい
る。炉上部に取出した燃料移送ポット15並びに燃料集合
体18は、第５図Ｈのようにそのまま移送キャスク32に入
れて搬出する。炉停止後２週間後に取り出すときの燃料
ペレット最高温度は450℃以下であることが確認されて
いる。 第６図Ａから第６図Ｈには、新燃料装荷の手順を示し
た。通常、炉心上部機構９は炉上部計装の点検や交換な
どのほかは燃料交換時に引き抜く必要はない。しかし、
新燃料装荷前の状態を示した第６図Ａでは、理解を容易
にするために炉心上部機構９を取外している。新燃料装
荷に先立ち、第６図Ｂのように炉心上部機構９および制
御棒吸収体12の挿入が行われ、つぎに第６図Ｃのように
燃料移送ポット15に納めた燃料集合体18（ポイズンロッ
ド30挿入済み）を吊って、炉心上部機構９にガイドさせ
つつ炉心に装荷する。その際“運転モード”の状態にし
ておく。装荷し終ったら、第６図Ｄのように炉心上部機
構９にセンタープラグ10を取付け、更に第６図Ｅのよう
に制御棒駆動機構７を取付けて既に挿入済みの制御棒吸
収体12と結合する。それから第６図Ｆのようにポイズン
ロッド30を引き抜き、引き抜き終わったら第６図Ｇのよ
うにポイズンロッドプラグ11を装着後、第６図Ｈのよう
にする制御棒吸収体14を引き抜いて原子炉を起動する。 上記のような燃料交換作業であるから１〜２日もあれば
完了する。これに対して従来型では約10日間を要してお
り、本発明によって大巾の短縮が可能となる。また原子
炉構造物量で比較すると、従来型では約1700tonあった
ものが、本発明では約700tonとなり、大巾の削減とな
る。因みに第７図Ａ〜Ｃには、電気出力が100MWクラス
の小型高速炉について従来炉ループ型、本発明のループ
型とプール型の設計例を同一スケールで示した。両者を
比較すると、本発明による場合は装置の簡略化や小型化
が顕著であることが一目瞭然である。尚、33は回転プラ
グ、34は燃料交換機、35は燃料出入機、36は炉内中継槽
である。
以上説明したように、本発明では燃料集合体の燃料集合
体ダクトを内側に納める燃料移送ポットは有底円筒体と
いう簡単な構造であり、これを装着したからといって大
きな面積は要しない。そして冷却材流入孔の開閉手段に
より“運転モード”の状態で燃料移送ポットを炉内に入
れ放しにしても冷却材の流通を含めて何等支障にはなら
ないばかりか、燃料集合体の装荷場所を従来の炉内中継
槽相当個所とすることができるので、原子炉容器を大き
くしないで済む。しかも“燃料取出モード”に切替えて
燃料移送ポットを真っ直ぐ吊り上げさえすれば、使用済
みの燃料集合体は冷却材に浸された状態で燃料移送ポッ
トと共に取出せる。このことは、燃料交換に要する時間
の短縮は勿論、安全性の点も充分に保証される。 冷却材流入孔の開閉手段を、燃料集合体ダクト側と燃料
移送ポット側に設けられた凹凸係合機構とすると、構造
簡単だし、燃料集合体ダクトの垂直方向の移動と水平面
内での回動とによって切替え可能であるから、両冷却材
流入孔が連通する“運転モード”の状態と、両冷却材流
入孔が遮断する“燃料交換モード”の切替えが比較的容
易かつ短時間に行える。 燃料移送ポットの中央に立設したポイズンロッド挿入管
に炉外からポイズンロッドを挿入するときには、燃料交
換時の安全性は一層高くなる。
体ダクトを内側に納める燃料移送ポットは有底円筒体と
いう簡単な構造であり、これを装着したからといって大
きな面積は要しない。そして冷却材流入孔の開閉手段に
より“運転モード”の状態で燃料移送ポットを炉内に入
れ放しにしても冷却材の流通を含めて何等支障にはなら
ないばかりか、燃料集合体の装荷場所を従来の炉内中継
槽相当個所とすることができるので、原子炉容器を大き
くしないで済む。しかも“燃料取出モード”に切替えて
燃料移送ポットを真っ直ぐ吊り上げさえすれば、使用済
みの燃料集合体は冷却材に浸された状態で燃料移送ポッ
トと共に取出せる。このことは、燃料交換に要する時間
の短縮は勿論、安全性の点も充分に保証される。 冷却材流入孔の開閉手段を、燃料集合体ダクト側と燃料
移送ポット側に設けられた凹凸係合機構とすると、構造
簡単だし、燃料集合体ダクトの垂直方向の移動と水平面
内での回動とによって切替え可能であるから、両冷却材
流入孔が連通する“運転モード”の状態と、両冷却材流
入孔が遮断する“燃料交換モード”の切替えが比較的容
易かつ短時間に行える。 燃料移送ポットの中央に立設したポイズンロッド挿入管
に炉外からポイズンロッドを挿入するときには、燃料交
換時の安全性は一層高くなる。
第１図は本発明をループ型の原子炉に適用した実施例、
第２図は本発明をプール型のの原子炉に適用した実施
例、第３図は燃料集合体の縦断面図と中央横断面図、第
４図Ａは“運転モード”の状態にある燃料集合体と燃料
移送ポットとの関係を示す縦断面図と中央横断面図、第
４図Ｂは“燃料交換モード”の状態にある燃料集合体と
燃料移送ポットとの関係を示す縦断面図と中央横断面
図、第５図Ａ〜Ｈは使用済み燃料の取出手順を示す説明
図、第６図Ａ〜Ｈは新燃料装荷手順を示す説明図、第７
図Ａ〜Ｃは電気出力が100MWクラスの小型高速炉につい
て、従来炉ループ型、本発明のループ型とプール型の設
計例を同一スケールで示したものである。 １……原子炉容器、６……遮蔽プラグ、７……制御棒駆
動機構、８……制御棒案内管、９……炉心上部機構、10
……センタープラグ、11……ポイズンロッドプラグ、12
……炉心支持体、13……径方向反射体、14……制御棒吸
収体、15……燃料移送ポット、16……燃料集合体ダク
ト、17……燃料ピン、18……燃料集合体、19……冷却材
流入孔、20……凸部、21……ハンドリングヘッド、22…
…ポイズンロッド挿入管、26……流入孔、27……冷却材
流入孔、28……凹溝、30……ポイズンロッド。
第２図は本発明をプール型のの原子炉に適用した実施
例、第３図は燃料集合体の縦断面図と中央横断面図、第
４図Ａは“運転モード”の状態にある燃料集合体と燃料
移送ポットとの関係を示す縦断面図と中央横断面図、第
４図Ｂは“燃料交換モード”の状態にある燃料集合体と
燃料移送ポットとの関係を示す縦断面図と中央横断面
図、第５図Ａ〜Ｈは使用済み燃料の取出手順を示す説明
図、第６図Ａ〜Ｈは新燃料装荷手順を示す説明図、第７
図Ａ〜Ｃは電気出力が100MWクラスの小型高速炉につい
て、従来炉ループ型、本発明のループ型とプール型の設
計例を同一スケールで示したものである。 １……原子炉容器、６……遮蔽プラグ、７……制御棒駆
動機構、８……制御棒案内管、９……炉心上部機構、10
……センタープラグ、11……ポイズンロッドプラグ、12
……炉心支持体、13……径方向反射体、14……制御棒吸
収体、15……燃料移送ポット、16……燃料集合体ダク
ト、17……燃料ピン、18……燃料集合体、19……冷却材
流入孔、20……凸部、21……ハンドリングヘッド、22…
…ポイズンロッド挿入管、26……流入孔、27……冷却材
流入孔、28……凹溝、30……ポイズンロッド。
Claims (3)
- 【請求項１】一体型燃料集合体を炉上部のセンタープラ
グから出し入れする方式の液体金属冷却高速炉におい
て、上記センタープラグから出し入れ可能で且つ内側に
上記燃料集合体が挿入装荷される燃料移送ポットを設
け、上記燃料集合体の燃料集合体ダクトと燃料移送ポッ
トのそれぞれの下面に冷却材流入孔を形成して、両冷却
材流入孔の連通と遮断を行う冷却材流入孔の開閉手段を
設けたことを特徴とする小型液体金属冷却高速炉。 - 【請求項２】上記冷却材流入孔の開閉手段は、燃料集合
体ダクト側と燃料移送ポット側に設けられた凹凸係合機
構である請求項１の小型液体金属冷却高速炉。 - 【請求項３】燃料集合体ダクトの中央にポイズンロッド
挿入管を立設し、そのポイズンロッド挿入管内に炉外か
らポイズンロッドを挿入可能とした請求項１の小型液体
金属冷却高速炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306127A JPH079472B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306127A JPH079472B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165297A JPH03165297A (ja) | 1991-07-17 |
| JPH079472B2 true JPH079472B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17953378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306127A Expired - Lifetime JPH079472B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 小型液体金属冷却高速炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079472B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5279192B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2013-09-04 | 株式会社東芝 | 高速炉 |
| JP5838511B2 (ja) * | 2014-03-25 | 2016-01-06 | 株式会社 シー・アール・ワイ | 原子炉 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1306127A patent/JPH079472B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03165297A (ja) | 1991-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11887739B2 (en) | Nuclear reactor refueling methods and apparatuses | |
| US4897240A (en) | Nuclear reactor | |
| US4056435A (en) | Loading and unloading of a nuclear reactor core | |
| CN209487163U (zh) | 池式反应堆的换料系统 | |
| JP2005510744A (ja) | コンパクトな加圧水型原子炉 | |
| JPH0666987A (ja) | 制御棒取り外し方法および炉心制御組立体 | |
| KR102495798B1 (ko) | 원격 연결 해제 메커니즘을 가진 제어봉 드라이브 메커니즘(crdm) | |
| JPH079472B2 (ja) | 小型液体金属冷却高速炉 | |
| US3318777A (en) | Cooling process for fuel elements of a nuclear reactor of the swimming-pool type and nuclear reactor according to this process | |
| JPH04140693A (ja) | タンク型原子炉 | |
| US4069099A (en) | Nuclear reactor fuel transfer system | |
| JP3874310B2 (ja) | 液体金属冷却高速炉 | |
| JPH0552979A (ja) | 小型高速炉 | |
| JPS61169798A (ja) | 使用済核燃料の連続溶解装置 | |
| JPH0426077B2 (ja) | ||
| CN111383786A (zh) | 池式反应堆的换料方法 | |
| JP4022024B2 (ja) | 原子炉用制御棒集合体の装荷方法および回転装置 | |
| JPS62269086A (ja) | 原子炉 | |
| JPH06235791A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JPH06230170A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JPS62226097A (ja) | 制御棒駆動機構内蔵燃料交換機 | |
| JPH0531957B2 (ja) | ||
| JPS6293693A (ja) | インタ−ナルポンプ取扱装置 | |
| JPH0344274B2 (ja) | ||
| JPS62226089A (ja) | 液体金属冷却型高速増殖炉 |