JPH08313671A - 原子炉の反応度制御装置及び高速炉の運転方法 - Google Patents
原子炉の反応度制御装置及び高速炉の運転方法Info
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- JPH08313671A JPH08313671A JP7125108A JP12510895A JPH08313671A JP H08313671 A JPH08313671 A JP H08313671A JP 7125108 A JP7125108 A JP 7125108A JP 12510895 A JP12510895 A JP 12510895A JP H08313671 A JPH08313671 A JP H08313671A
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- gas
- reactor
- gas expansion
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速炉における冷却材流量喪失事故の際に、
ガス膨張モジュール内部に封入したガスの膨張速度を高
めることにより、できるだけ速やかに、より大きな負の
反応度を投入できるようにすることにある。 【構成】 ガス膨張モジュール１のラッパ管１１壁面
に、封入ガスへの熱伝達を促進するためのフィン２１を
設ける。ただし、冷却材流量喪失事故の際にＧＥＭ１内
を通過する中性子の運動に極力影響しないように、炉心
外周部に配置したＧＥＭ１においては、フィン２１は径
方向外側へ向かう経路をふさがないように設置した。事
故後定常に達した後のＮａ液面は下部ブランケット７領
域に形成されるので、フィン２１の軸方向長さは下部ブ
ランケット７領域まで設置した。
ガス膨張モジュール内部に封入したガスの膨張速度を高
めることにより、できるだけ速やかに、より大きな負の
反応度を投入できるようにすることにある。 【構成】 ガス膨張モジュール１のラッパ管１１壁面
に、封入ガスへの熱伝達を促進するためのフィン２１を
設ける。ただし、冷却材流量喪失事故の際にＧＥＭ１内
を通過する中性子の運動に極力影響しないように、炉心
外周部に配置したＧＥＭ１においては、フィン２１は径
方向外側へ向かう経路をふさがないように設置した。事
故後定常に達した後のＮａ液面は下部ブランケット７領
域に形成されるので、フィン２１の軸方向長さは下部ブ
ランケット７領域まで設置した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核燃料により発生した
熱を、液体金属を介して水に伝達し、この水を加熱、蒸
発させ、発生した蒸気でタービンを回転させることによ
り発電を行う高速炉プラントに係り、特に、炉心の反応
度を制御する装置の構造及びそれを利用した高速炉の運
転方法に関する。
熱を、液体金属を介して水に伝達し、この水を加熱、蒸
発させ、発生した蒸気でタービンを回転させることによ
り発電を行う高速炉プラントに係り、特に、炉心の反応
度を制御する装置の構造及びそれを利用した高速炉の運
転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、高速炉の炉心構造の断面図で、
原子炉容器７１には該燃料を装荷した炉心部７２が収容
される。炉心７２は、原子炉容器７１内に満たされた液
体金属冷却材であるナトリウム中に浸漬状態で設置さ
れ、炉心支持構造物７３により支持される。原子炉容器
７１内は、仕切板によって、上部プレナムと下部プレナ
ムとに区画される。炉心部の上方には、図示しない制御
棒駆動機構等を収容した炉心上部機構７７が設置されて
いる。一方、炉心７２の下部に高圧プレナム７５、及び
低圧プレナム７６がある。高圧プレナム７５には入口配
管７８から一次冷却材であるナトリウムが供給され、上
部プレナムの出口配管７９から流出するよう循環され
る。
原子炉容器７１には該燃料を装荷した炉心部７２が収容
される。炉心７２は、原子炉容器７１内に満たされた液
体金属冷却材であるナトリウム中に浸漬状態で設置さ
れ、炉心支持構造物７３により支持される。原子炉容器
７１内は、仕切板によって、上部プレナムと下部プレナ
ムとに区画される。炉心部の上方には、図示しない制御
棒駆動機構等を収容した炉心上部機構７７が設置されて
いる。一方、炉心７２の下部に高圧プレナム７５、及び
低圧プレナム７６がある。高圧プレナム７５には入口配
管７８から一次冷却材であるナトリウムが供給され、上
部プレナムの出口配管７９から流出するよう循環され
る。
【０００３】また、高速炉において、冷却材流量が減少
するような事故が発生した場合に、炉心に負の反応度を
投入し、事故を安全に収束させるための装置としては、
NUCLEAR TECHNOLOGY VOL.88 OCT.1989 pp.21-29 に記載
のガス膨張モジュール（ＧＥＭ：Gas Expansion Modul
e）７４がある。ＧＥＭとは、燃料集合体上部の開口部
をふさぎ、燃料ピンを取り除くことによって内部に空間
を形成し、ガスを封入できるようにしたものである。外
形は燃料集合体とほぼ同じまたは円柱形状であり、炉心
内や炉心周辺部などに配置される。高速炉の定格運転時
には、冷却材主循環ポンプの運転により、炉心入口部の
圧力はＧＥＭの初期ガス封入圧力より高くなる。ＧＥＭ
内のガスは圧縮され、内部は下部より流入した冷却材が
満たされるので、通常は中性子の反射体としての役割を
果たしている。もし万一冷却材を循環させるポンプが停
止するような事故が発生した場合には、冷却材流量が減
少して、炉心入口側圧力が低下する。ＧＥＭ内に封入さ
れているガスは膨張し、炉心近傍にガス空間を形成す
る。炉心で生成された中性子は、ＧＥＭ内のガス空間を
通して炉心外側や炉心上下方向へ漏洩しやすくなる。こ
の結果、炉心の反応度を低下させることができ、事故を
より安全に収束させることができる。
するような事故が発生した場合に、炉心に負の反応度を
投入し、事故を安全に収束させるための装置としては、
NUCLEAR TECHNOLOGY VOL.88 OCT.1989 pp.21-29 に記載
のガス膨張モジュール（ＧＥＭ：Gas Expansion Modul
e）７４がある。ＧＥＭとは、燃料集合体上部の開口部
をふさぎ、燃料ピンを取り除くことによって内部に空間
を形成し、ガスを封入できるようにしたものである。外
形は燃料集合体とほぼ同じまたは円柱形状であり、炉心
内や炉心周辺部などに配置される。高速炉の定格運転時
には、冷却材主循環ポンプの運転により、炉心入口部の
圧力はＧＥＭの初期ガス封入圧力より高くなる。ＧＥＭ
内のガスは圧縮され、内部は下部より流入した冷却材が
満たされるので、通常は中性子の反射体としての役割を
果たしている。もし万一冷却材を循環させるポンプが停
止するような事故が発生した場合には、冷却材流量が減
少して、炉心入口側圧力が低下する。ＧＥＭ内に封入さ
れているガスは膨張し、炉心近傍にガス空間を形成す
る。炉心で生成された中性子は、ＧＥＭ内のガス空間を
通して炉心外側や炉心上下方向へ漏洩しやすくなる。こ
の結果、炉心の反応度を低下させることができ、事故を
より安全に収束させることができる。
【０００４】ＧＥＭを用いた従来公知例としては、他に
特開平４−３３５１８９号公報、特開平４−３３５１９
０号公報、特開平６−３４７８号公報、特開平６−１６
０５７１号公報、特開平６−２２２１７６号公報等があ
る。
特開平４−３３５１８９号公報、特開平４−３３５１９
０号公報、特開平６−３４７８号公報、特開平６−１６
０５７１号公報、特開平６−２２２１７６号公報等があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、ＧＥＭガスの膨張速度を高めることにつ
いては配慮されていない。冷却材流量喪失事故が発生し
た後の過渡状態においては、炉心温度が上昇する。従来
の炉心構造でも、炉心の最高温度は、炉心構成材料の許
容値以下に抑えられているが、ＧＥＭを用いて炉心に負
の反応度を投入すれば、炉心の温度上昇を抑制できる。
ＧＥＭ内部に封入したガスの膨張速度を高めることがで
きれば、さらに炉心の温度上昇を小さく抑えることがで
き、安全性を向上できるとともに、炉心構成材料の制限
緩和などが可能となる。
術においては、ＧＥＭガスの膨張速度を高めることにつ
いては配慮されていない。冷却材流量喪失事故が発生し
た後の過渡状態においては、炉心温度が上昇する。従来
の炉心構造でも、炉心の最高温度は、炉心構成材料の許
容値以下に抑えられているが、ＧＥＭを用いて炉心に負
の反応度を投入すれば、炉心の温度上昇を抑制できる。
ＧＥＭ内部に封入したガスの膨張速度を高めることがで
きれば、さらに炉心の温度上昇を小さく抑えることがで
き、安全性を向上できるとともに、炉心構成材料の制限
緩和などが可能となる。
【０００６】本発明の目的は、冷却材流量喪失事故の際
に、ＧＥＭ内部に封入したガスの膨張速度を高めること
により、できるだけ速やかに、より大きな負の反応度を
投入できるようにすることである。
に、ＧＥＭ内部に封入したガスの膨張速度を高めること
により、できるだけ速やかに、より大きな負の反応度を
投入できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、ＧＥＭ内
部にフィン１などの伝熱促進構造を設置することによっ
て達成される。ただし、伝熱促進構造は、ＧＥＭ内部に
ガス空間が形成された状態において、炉心外部へ向かう
中性子の運動を極力阻害しないように設置する。
部にフィン１などの伝熱促進構造を設置することによっ
て達成される。ただし、伝熱促進構造は、ＧＥＭ内部に
ガス空間が形成された状態において、炉心外部へ向かう
中性子の運動を極力阻害しないように設置する。
【０００８】
【作用】ＧＥＭ内部に設置した伝熱促進構造は、ＧＥＭ
外部から封入ガスに熱を伝達する。冷却材流量喪失事故
が発生し、ＧＥＭ内の封入ガスが膨張すると、一時的に
ガス温度が低下する。伝熱促進構造の設置によりＧＥＭ
外部から封入ガスに伝達される熱量が増加し、ガス温度
は短時間で上昇する。これにより、壁面からの入熱のみ
に頼った従来の場合よりガス膨張速度を大きくでき、よ
り速やかに大きな負の反応度を投入できる。
外部から封入ガスに熱を伝達する。冷却材流量喪失事故
が発生し、ＧＥＭ内の封入ガスが膨張すると、一時的に
ガス温度が低下する。伝熱促進構造の設置によりＧＥＭ
外部から封入ガスに伝達される熱量が増加し、ガス温度
は短時間で上昇する。これにより、壁面からの入熱のみ
に頼った従来の場合よりガス膨張速度を大きくでき、よ
り速やかに大きな負の反応度を投入できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。図
１から図５を用いて本発明の一実施例を説明する。図１
は、本発明によるガス膨張モジュール(ＧＥＭ）構造の
一例で、（ａ）が側断面図、（ｂ）がＡ−Ａ′視図であ
る。
１から図５を用いて本発明の一実施例を説明する。図１
は、本発明によるガス膨張モジュール(ＧＥＭ）構造の
一例で、（ａ）が側断面図、（ｂ）がＡ−Ａ′視図であ
る。
【００１０】ＧＥＭ１は、燃料集合体の上部の開口部を
ふさぎ、燃料ピンを取除くことによって内部に空間を設
け、ガスを封入できるようにしたものである。外形は燃
料集合体とほぼ同じである。下部より入口ノズル１２、
ラッパ管１１、ハンドリングヘッド１０などの部品で構
成される。
ふさぎ、燃料ピンを取除くことによって内部に空間を設
け、ガスを封入できるようにしたものである。外形は燃
料集合体とほぼ同じである。下部より入口ノズル１２、
ラッパ管１１、ハンドリングヘッド１０などの部品で構
成される。
【００１１】入口ノズル１２には冷却材流入口２０が設
けられ、この入口ノズル１２が、燃料集合体同様高圧プ
レナム７５に配置されるので、冷却材流入口２０には高
圧プレナムの圧力が作用する。ラッパ管１１内部は空洞
になっており、ラッパ管１１上部にはハンドリングヘッ
ド１０が接続されている。ＧＥＭ用のハンドリングヘッ
ド１０は、燃料集合体用のものとは異なり、冷却材流路
は設けられておらず、ラッパ管１１上部の端栓の役割も
果たしている。またハンドリングヘッド１０をブロック
状の構造とすることにより、軸方向上部の放射線遮蔽の
役割をもたせることもできる。
けられ、この入口ノズル１２が、燃料集合体同様高圧プ
レナム７５に配置されるので、冷却材流入口２０には高
圧プレナムの圧力が作用する。ラッパ管１１内部は空洞
になっており、ラッパ管１１上部にはハンドリングヘッ
ド１０が接続されている。ＧＥＭ用のハンドリングヘッ
ド１０は、燃料集合体用のものとは異なり、冷却材流路
は設けられておらず、ラッパ管１１上部の端栓の役割も
果たしている。またハンドリングヘッド１０をブロック
状の構造とすることにより、軸方向上部の放射線遮蔽の
役割をもたせることもできる。
【００１２】ＧＥＭ１を配置した内側炉心２、外側炉心
３、制御棒４、遮蔽体５で構成された炉心体系の一例を
図２に示す。ＧＥＭ１は水平断面において、炉心内部及
び炉心外周部に配置される。ＧＥＭ１内部の空間には、
不活性ガス、例えばアルゴン等を封入した後、炉心に装
荷する。ＧＥＭ１を炉心に装荷すると、冷却材のＮａが
冷却材流入口２０からＧＥＭ１内部に流れ込み、Ｎａ液
柱を形成する。Ｎａ液面の高さは、封入されているガス
の圧力、液柱のヘッド及び高圧プレナムの圧力とのバラ
ンスにより定まる。
３、制御棒４、遮蔽体５で構成された炉心体系の一例を
図２に示す。ＧＥＭ１は水平断面において、炉心内部及
び炉心外周部に配置される。ＧＥＭ１内部の空間には、
不活性ガス、例えばアルゴン等を封入した後、炉心に装
荷する。ＧＥＭ１を炉心に装荷すると、冷却材のＮａが
冷却材流入口２０からＧＥＭ１内部に流れ込み、Ｎａ液
柱を形成する。Ｎａ液面の高さは、封入されているガス
の圧力、液柱のヘッド及び高圧プレナムの圧力とのバラ
ンスにより定まる。
【００１３】図３にＧＥＭ１の作動原理の概念図を示
す。冷却材主循環ポンプが定格運転に達すると、高圧プ
レナム７５の圧力が上昇し、ＧＥＭ１内部のガスを圧縮
する。このときのＮａ液面高さが、隣接して配置される
燃料集合体の、軸方向上部ブランケット６領域に達する
ように、初期に封入されるガス量を調整する。ＧＥＭ１
内部にガスを保持する空間が確保できるならば、冷却材
流路を持つ燃料集合体用のハンドリングヘッド１０をそ
のまま利用し、その下部に遮蔽体要素を別に設けるこ
と、ラッパ管１１内部空間の端栓のために隔壁を設ける
ことなどによりＧＥＭ１を構成することもできる。
す。冷却材主循環ポンプが定格運転に達すると、高圧プ
レナム７５の圧力が上昇し、ＧＥＭ１内部のガスを圧縮
する。このときのＮａ液面高さが、隣接して配置される
燃料集合体の、軸方向上部ブランケット６領域に達する
ように、初期に封入されるガス量を調整する。ＧＥＭ１
内部にガスを保持する空間が確保できるならば、冷却材
流路を持つ燃料集合体用のハンドリングヘッド１０をそ
のまま利用し、その下部に遮蔽体要素を別に設けるこ
と、ラッパ管１１内部空間の端栓のために隔壁を設ける
ことなどによりＧＥＭ１を構成することもできる。
【００１４】冷却材主循環ポンプが定格運転状態にある
場合には、図３左に示すように、Ｎａ液柱が炉心側面を
おおうので、ＧＥＭ１は中性子の反射体として作用す
る。万一冷却材主循環ポンプが停止し、冷却材流量喪失
のような事故が発生した場合には、高圧プレナム７５の
圧力が低下するので、ＧＥＭ１内部に封入されたガスが
膨張し、ＧＥＭ１内のＮａを高圧プレナム７５に排出す
る。最終的には図３右に示すように、Ｎａ液面高さは軸
方向下部ブランケット７領域にまで低下する。この状態
では、炉心側面にガス空間が形成されるので、中性子が
径方向に漏洩しやすくなり、炉心に負の反応度が投入さ
れることになる。
場合には、図３左に示すように、Ｎａ液柱が炉心側面を
おおうので、ＧＥＭ１は中性子の反射体として作用す
る。万一冷却材主循環ポンプが停止し、冷却材流量喪失
のような事故が発生した場合には、高圧プレナム７５の
圧力が低下するので、ＧＥＭ１内部に封入されたガスが
膨張し、ＧＥＭ１内のＮａを高圧プレナム７５に排出す
る。最終的には図３右に示すように、Ｎａ液面高さは軸
方向下部ブランケット７領域にまで低下する。この状態
では、炉心側面にガス空間が形成されるので、中性子が
径方向に漏洩しやすくなり、炉心に負の反応度が投入さ
れることになる。
【００１５】ＧＥＭを高速炉の炉心に適用した場合につ
いて、冷却材主循環ポンプが停止した後の、ＧＥＭ１内
部の液位挙動を計算し、ＧＥＭ１により投入される反応
度を予測した。計算結果の一例を図４に示す。縦軸に反
応度を、横軸に冷却材主循環ポンプ停止後の時間をとっ
ている。冷却材主循環ポンプ停止直後に過渡的に投入さ
れる反応度の変化は、ラッパ管１１とＧＥＭ１内部に封
入されたガスとの間の熱伝達率に大きく影響される。計
算で用いた一定の熱伝達率は、前記従来技術として示し
た論文中で用いられている値である。仮に、ラッパ管１
１壁面の熱が瞬間的に封入ガスに伝達されるとすれば、
図４の瞬時平衝に示したように、より速やかに多くの反
応度を投入する事ができることになる。この計算例で
は、ポンプトリップ１０秒後において、瞬時平衡を実現
できれば、一定熱伝達率の場合に比べ、約30％大きな負
の反応度が投入できることになる。
いて、冷却材主循環ポンプが停止した後の、ＧＥＭ１内
部の液位挙動を計算し、ＧＥＭ１により投入される反応
度を予測した。計算結果の一例を図４に示す。縦軸に反
応度を、横軸に冷却材主循環ポンプ停止後の時間をとっ
ている。冷却材主循環ポンプ停止直後に過渡的に投入さ
れる反応度の変化は、ラッパ管１１とＧＥＭ１内部に封
入されたガスとの間の熱伝達率に大きく影響される。計
算で用いた一定の熱伝達率は、前記従来技術として示し
た論文中で用いられている値である。仮に、ラッパ管１
１壁面の熱が瞬間的に封入ガスに伝達されるとすれば、
図４の瞬時平衝に示したように、より速やかに多くの反
応度を投入する事ができることになる。この計算例で
は、ポンプトリップ１０秒後において、瞬時平衡を実現
できれば、一定熱伝達率の場合に比べ、約30％大きな負
の反応度が投入できることになる。
【００１６】本発明は、この計算結果に基づき、より速
やかに封入ガスに熱を伝達する事をめざしたものであ
る。図１に示したように、ラッパ管１１壁面にフィン２
１を設けることで、壁面からの熱伝達を促進することが
できる。ただし、フィン２１の設置にあたっては、ＧＥ
Ｍ１内を通過する中性子の運動に極力影響しないよう
に、フィン２１の数、方向等を配慮する必要がある。
やかに封入ガスに熱を伝達する事をめざしたものであ
る。図１に示したように、ラッパ管１１壁面にフィン２
１を設けることで、壁面からの熱伝達を促進することが
できる。ただし、フィン２１の設置にあたっては、ＧＥ
Ｍ１内を通過する中性子の運動に極力影響しないよう
に、フィン２１の数、方向等を配慮する必要がある。
【００１７】図５に、炉心外周部に配置したＧＥＭ１に
ついてフィン２１を設置した例を示す。炉心外周部に配
置したＧＥＭ１は、炉心から径方向外側へ中性子を漏洩
させる役割を持っている。フィン２１は径方向外側へ向
かう経路をふさがないように設置した。中性子は、炉心
内のそれぞれの集合体から飛び出してくるので、中性子
の運動方向は炉心中心から放射状の方向のみとは限らな
い。従って、フィン２１の径方向の長さを大きくとりす
ぎたり、フィン２１相互の間隔を小さくして多数のフィ
ン２１を設置すると、中性子の運動を阻害する恐れがあ
る。
ついてフィン２１を設置した例を示す。炉心外周部に配
置したＧＥＭ１は、炉心から径方向外側へ中性子を漏洩
させる役割を持っている。フィン２１は径方向外側へ向
かう経路をふさがないように設置した。中性子は、炉心
内のそれぞれの集合体から飛び出してくるので、中性子
の運動方向は炉心中心から放射状の方向のみとは限らな
い。従って、フィン２１の径方向の長さを大きくとりす
ぎたり、フィン２１相互の間隔を小さくして多数のフィ
ン２１を設置すると、中性子の運動を阻害する恐れがあ
る。
【００１８】本実施例では、フィン２１の径方向長さは
ラッパ管の面間距離の１／３程度で、枚数を６枚とし
た。この場合には、伝熱面積を約２倍に増加させること
ができる。フィン２１の軸方向の長さについては、冷却
材流量喪失事故時のＮａ液面高さを考慮する。図３右に
示したように、事故後定常に達した後のＮａ液面は下部
ブランケット７領域に形成されるので、フィン２１を軸
方向に下部ブランケット７領域まで設置しておくことが
望ましい。また、フィン２１は上下ブランケット６，７
領域のみに配置し、炉心側面には配置しない方法も考え
られる。
ラッパ管の面間距離の１／３程度で、枚数を６枚とし
た。この場合には、伝熱面積を約２倍に増加させること
ができる。フィン２１の軸方向の長さについては、冷却
材流量喪失事故時のＮａ液面高さを考慮する。図３右に
示したように、事故後定常に達した後のＮａ液面は下部
ブランケット７領域に形成されるので、フィン２１を軸
方向に下部ブランケット７領域まで設置しておくことが
望ましい。また、フィン２１は上下ブランケット６，７
領域のみに配置し、炉心側面には配置しない方法も考え
られる。
【００１９】本発明の第２の実施例を図６を用いて説明
する。ＧＥＭ１上部は隔壁２４でふさがれており、その
上部に遮蔽体要素２３を配置する。ハンドリングヘッド
１０は燃料集合体に使用するものを流用する。ラッパ管
１１壁内部に円筒状の伝熱用メッシュ２２を配置する。
メッシュ２２の目の細かさについては、ＧＥＭ１内を通
過する中性子の運動を阻害しない程度に大きなものを選
定する。このようにメッシュ２２を配置した場合には、
定格運転時にＮａ中に浸漬しているメッシュ部分の熱容
量により、膨張後には封入ガスにメッシュ２２が保持し
ている熱を伝達することができる。また、金属は熱伝導
がよいので、封入ガス膨張後もメッシュ２２下部がＮａ
中に浸漬するように、メッシュ２２下端が下部ブランケ
ット７領域より低くなる程度までのばしておくことによ
り、Ｎａからの熱を封入ガスに伝達できる。また、メッ
シュ２２を板状にして、第１の実施例のようにラッパ管
１１壁面からの熱伝達を促進するように配置することも
可能である。
する。ＧＥＭ１上部は隔壁２４でふさがれており、その
上部に遮蔽体要素２３を配置する。ハンドリングヘッド
１０は燃料集合体に使用するものを流用する。ラッパ管
１１壁内部に円筒状の伝熱用メッシュ２２を配置する。
メッシュ２２の目の細かさについては、ＧＥＭ１内を通
過する中性子の運動を阻害しない程度に大きなものを選
定する。このようにメッシュ２２を配置した場合には、
定格運転時にＮａ中に浸漬しているメッシュ部分の熱容
量により、膨張後には封入ガスにメッシュ２２が保持し
ている熱を伝達することができる。また、金属は熱伝導
がよいので、封入ガス膨張後もメッシュ２２下部がＮａ
中に浸漬するように、メッシュ２２下端が下部ブランケ
ット７領域より低くなる程度までのばしておくことによ
り、Ｎａからの熱を封入ガスに伝達できる。また、メッ
シュ２２を板状にして、第１の実施例のようにラッパ管
１１壁面からの熱伝達を促進するように配置することも
可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、冷却材流量喪失事故が
発生した際に、ＧＥＭ内部の膨張したガスにより多くの
熱を供給でき、ガスの膨張速度を高めることができる。
この結果、炉心に対して短い時間でより大きな負の反応
度を投入することができる。
発生した際に、ＧＥＭ内部の膨張したガスにより多くの
熱を供給でき、ガスの膨張速度を高めることができる。
この結果、炉心に対して短い時間でより大きな負の反応
度を投入することができる。
【図１】本発明の一実施例ガス膨張モジュール構造図。
【図２】ガス膨張モジュールを配置した炉心体系の一例
水平断面図。
水平断面図。
【図３】ガス膨張モジュールの作動原理説明図。
【図４】ガス膨張モジュールによる反応度投入量の計算
例のグラフ図。
例のグラフ図。
【図５】本発明の他の実施例ガス膨張モジュールの配置
例図。
例図。
【図６】本発明の他の実施例ガス膨張モジュール構造
図。
図。
【図７】高速炉の炉心構造図。
１…ＧＥＭ、２…内側炉心、３…外側炉心、４…制御
棒、５…遮蔽体、６…上部ブランケット、７…下部ブラ
ンケット、１０…ハンドリングヘッド、１１…ラッパ
管、１２…入口ノズル１２、２０…冷却材流入口２０、
２１…フィン、２２…メッシュ、２３…しゃへい体要
素、２４…隔壁。
棒、５…遮蔽体、６…上部ブランケット、７…下部ブラ
ンケット、１０…ハンドリングヘッド、１１…ラッパ
管、１２…入口ノズル１２、２０…冷却材流入口２０、
２１…フィン、２２…メッシュ、２３…しゃへい体要
素、２４…隔壁。
Claims (9)
- 【請求項１】 核燃料を束ねた燃料集合体と、該核燃料
の核分裂連鎖反応を調節する制御棒とにより構成される
原子炉の、炉心内または炉心周辺部に配置され内部にガ
スを保持できる空間を有するガス膨張モジュールより成
る原子炉の反応度制御装置において、上記ガス膨張モジ
ュールに、開口部にかかる圧力変化により内部に保持さ
れたガスの体積変化速度を促進する体積変化速度促進構
造を設けたことを特徴とする原子炉の反応度制御装置。 - 【請求項２】 上記ガス膨張モジュールの体積変化速度
促進構造は、ガス膨張モジュールの壁面から、または該
ガス膨張モジュールの内外の冷却材から内部ガスへ伝達
する熱量を高める構造のものであることを特徴とする請
求項１記載の原子炉の反応度制御装置。 - 【請求項３】 上記ガス膨張モジュールの体積変化速度
促進構造は、炉心内部で発生した中性子が炉心外部へ漏
洩する運動のエネルギーを実質的に減衰しない形状に配
置されたものであることを特徴とする請求項１または２
記載の原子炉の反応度制御装置。 - 【請求項４】 上記ガス膨張モジュールの体積変化速度
促進構造は、フィン状の部材により構成されたものであ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
原子炉の反応度制御装置。 - 【請求項５】 上記ガス膨張モジュールのフィン状の体
積変化速度促進構造は、燃料集合体に併設した状態にお
いて、少なくとも軸方向に上記燃料集合体の上部ブラン
ケット領域から下部ブランケット領域の範囲に設置され
たものであることを特徴とする請求項４記載の原子炉の
反応度制御装置。 - 【請求項６】 上記ガス膨張モジュールの体積変化速度
促進構造は、メッシュ状の部材より構成されたものであ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいづれかに記載の
原子炉の反応度制御装置。 - 【請求項７】 上記ガス膨張モジュールのメッシュ状の
体積変化速度促進構造は、燃料集合体に併設した状態に
おいて、少なくとも軸方向に上記燃料集合体の上部ブラ
ンケット領域から下部ブランケット領域の範囲に設置さ
れたものであることを特徴とする請求項６記載の原子炉
の反応度制御装置。 - 【請求項８】 上記ガス膨張モジュールの上部に配置さ
れ燃料交換機との結合部となるハンドリングヘッドは、
中実構造のものであることを特徴とする請求項１乃至７
のいづれかに記載の原子炉の反応度制御装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至８のいづれかに記載の原子
炉の反応度制御装置を高速炉の炉心に配置することによ
り、冷却材流量喪失事象に対する裕度を高めたことを特
徴とする高速炉の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7125108A JPH08313671A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 原子炉の反応度制御装置及び高速炉の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7125108A JPH08313671A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 原子炉の反応度制御装置及び高速炉の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313671A true JPH08313671A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14902053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7125108A Pending JPH08313671A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 原子炉の反応度制御装置及び高速炉の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108122621A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-05 | 中国原子能科学研究院 | 一种反应堆运行功率负反馈控制系统 |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP7125108A patent/JPH08313671A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108122621A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-05 | 中国原子能科学研究院 | 一种反应堆运行功率负反馈控制系统 |
| CN108122621B (zh) * | 2017-12-22 | 2024-05-14 | 中国原子能科学研究院 | 一种反应堆运行功率负反馈控制系统 |
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