JPS5821191A - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
- Publication number
- JPS5821191A JPS5821191A JP56119746A JP11974681A JPS5821191A JP S5821191 A JPS5821191 A JP S5821191A JP 56119746 A JP56119746 A JP 56119746A JP 11974681 A JP11974681 A JP 11974681A JP S5821191 A JPS5821191 A JP S5821191A
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- JP
- Japan
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- core
- uranium
- fuel
- reactor
- fast breeder
- 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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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
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炉心性能の向上を図った高速増殖炉に関する。
周知のように高速増殖炉は原子炉の炉心で核分裂により
発生する中性子を燃料親物質に吸収させて新しい核分裂
性物質を生産する所謂増殖を行なわせ、これによって燃
料の有効利用が計れる特徴を有する。このような高速増
殖炉の炉心は一般に円柱状に形成され、この炉心の周囲
部を燃料載物 、質を主成分とする軸方向および径方
向ブランケットと呼ぶ領域で囲設している。炉心には燃
料として、濃縮ウランあるいはプルトニウムを富化した
ウランが装荷され、ブランケットには燃料親物質として
、例えば天然ウランあるいは劣化ウランが装荷される。
発生する中性子を燃料親物質に吸収させて新しい核分裂
性物質を生産する所謂増殖を行なわせ、これによって燃
料の有効利用が計れる特徴を有する。このような高速増
殖炉の炉心は一般に円柱状に形成され、この炉心の周囲
部を燃料載物 、質を主成分とする軸方向および径方
向ブランケットと呼ぶ領域で囲設している。炉心には燃
料として、濃縮ウランあるいはプルトニウムを富化した
ウランが装荷され、ブランケットには燃料親物質として
、例えば天然ウランあるいは劣化ウランが装荷される。
この燃料親物質が中性子を捕獲することにより、有用な
核分裂性物質が生産される。
核分裂性物質が生産される。
このような増殖作用の定量的な基準値として、増殖率と
倍増時間が挙げられる。増殖率は該分裂（２） 性物質の消費量に対する新核分裂性物質の生成量の比で
表わされ、できるだけ高いととが望ましい。
倍増時間が挙げられる。増殖率は該分裂（２） 性物質の消費量に対する新核分裂性物質の生成量の比で
表わされ、できるだけ高いととが望ましい。
また倍増時間は、原子炉に初めに装夕ｉしたのと同量の
核分裂性物質を再生産するのに要する時間で、これは短
いととが望″４．７′Ｌ、この倍増時間短縮化が高速増
殖炉の設計上、主眼とされる。
核分裂性物質を再生産するのに要する時間で、これは短
いととが望″４．７′Ｌ、この倍増時間短縮化が高速増
殖炉の設計上、主眼とされる。
ところで、倍増時間は、一般に原子炉の比出力（単位燃
料装荷重量当りの出力）に反比例するので、炉心外周部
の出力低下を抑制して、出力分布を平坦化することによ
り短縮化できるものであり、従って従来から出力分布の
平坦化を図る工夫が種種案出されて来た。
料装荷重量当りの出力）に反比例するので、炉心外周部
の出力低下を抑制して、出力分布を平坦化することによ
り短縮化できるものであり、従って従来から出力分布の
平坦化を図る工夫が種種案出されて来た。
例えば均質炉心と呼ばれ、多用されている炉心において
は、第１′図に示すように、炉心１を内側炉心ＩＡと外
側炉心ＩＢに分け、外側炉心の核分裂性物質の濃度を内
側炉心よりも高くしている。
は、第１′図に示すように、炉心１を内側炉心ＩＡと外
側炉心ＩＢに分け、外側炉心の核分裂性物質の濃度を内
側炉心よりも高くしている。
１だ、径方向にさらに多くの領域に分け、外側領域はど
富化度（核分裂性物質／核分裂性物質士親物質）の高い
燃料を装荷していたものもある。なお、第１図の２は径
方向ブランケット、３は軸方向ブランケットである。
富化度（核分裂性物質／核分裂性物質士親物質）の高い
燃料を装荷していたものもある。なお、第１図の２は径
方向ブランケット、３は軸方向ブランケットである。
ところが、このような構造の炉心では、発電プラントと
して経済性を上げるために、炉を大型化するにつれ、炉
心１内の中性子束の平均エネルギーが低くなり、増殖率
が低下するという問題が知られている。
して経済性を上げるために、炉を大型化するにつれ、炉
心１内の中性子束の平均エネルギーが低くなり、増殖率
が低下するという問題が知られている。
上記の問題を解決するために、例えば第２図に示すよう
に、炉心内に内部ブランケット５を設けた、非均質炉心
と呼ばれる炉心構造を有するものが開発された。との型
の炉心では、内部ブランケット燃料として軸方向ブラン
ケット７の燃料を用いている。これによると、炉心の核
分裂性物質の富化度が高いために平均中性子エネルギー
が高くなり、炉心では核分裂性物質の中性子捕獲反応の
核分裂に対する比率が減示し、中性子の吸収反応当りの
発生数が犬きくなる。一方、内部ブランケット５では炉
心４と比べると燃料親物質の原子数密度が高いため、核
分裂はあまり起らず、中性子捕獲反応率が増大する。こ
の結果、均質炉心に比較して出力分布は平坦化され、増
殖率は増加する。
に、炉心内に内部ブランケット５を設けた、非均質炉心
と呼ばれる炉心構造を有するものが開発された。との型
の炉心では、内部ブランケット燃料として軸方向ブラン
ケット７の燃料を用いている。これによると、炉心の核
分裂性物質の富化度が高いために平均中性子エネルギー
が高くなり、炉心では核分裂性物質の中性子捕獲反応の
核分裂に対する比率が減示し、中性子の吸収反応当りの
発生数が犬きくなる。一方、内部ブランケット５では炉
心４と比べると燃料親物質の原子数密度が高いため、核
分裂はあまり起らず、中性子捕獲反応率が増大する。こ
の結果、均質炉心に比較して出力分布は平坦化され、増
殖率は増加する。
また内ＡＢブランケット５には燃料親物質の中性子捕獲
によって生じる核分裂性物質が蓄積するため、燃焼によ
る反応度低下が若干小さく、従って制御棒も価値の小さ
なものですむという利点もある。
によって生じる核分裂性物質が蓄積するため、燃焼によ
る反応度低下が若干小さく、従って制御棒も価値の小さ
なものですむという利点もある。
ここでは一定の厚さを持った円盤状の内部ブランケット
を有する炉心で説明したが、炉心の出力分布を平坦化す
るためには、内部ブランケットの形状は内側で厚く、外
側はど薄くした方が好ましい。そのことから、これ捷で
に第３図から第６図に示すような種類の炉心が考えられ
ている。これらの炉心はすべて、上記の長所を共通して
有している。
を有する炉心で説明したが、炉心の出力分布を平坦化す
るためには、内部ブランケットの形状は内側で厚く、外
側はど薄くした方が好ましい。そのことから、これ捷で
に第３図から第６図に示すような種類の炉心が考えられ
ている。これらの炉心はすべて、上記の長所を共通して
有している。
上に述べたように炉心内に内部ブランケットを設けるこ
とにより、燃焼による反応度低下は小さくなるが、初装
荷初期と平衡末期とを比較するセまだ４．５％ΔＫ ／
Ｋ程度もあり、これを何らかの方法で制御する必要が
ある。
とにより、燃焼による反応度低下は小さくなるが、初装
荷初期と平衡末期とを比較するセまだ４．５％ΔＫ ／
Ｋ程度もあり、これを何らかの方法で制御する必要が
ある。
本発明は、初装荷炉心から平衡炉心へ移行する時の燃焼
による反応度低下が小さく、従って余剰反応度の制御の
容易な非均質型高速増殖炉を提供することを目的とする
。
による反応度低下が小さく、従って余剰反応度の制御の
容易な非均質型高速増殖炉を提供することを目的とする
。
この目的を達成するため、本発明では、平衡炉心用の内
部ブランケット燃料として天然ウランあるいは劣化ウラ
ン中に核分裂性物質（ウラン２３５゜ウラン２３３．プ
ルトニウム２３９など）を富化したものを使用し、燃料
交換時に核分裂性物質を富化していない初装荷用の内部
ブランケット燃料と置き換えるという方法を用いる。
部ブランケット燃料として天然ウランあるいは劣化ウラ
ン中に核分裂性物質（ウラン２３５゜ウラン２３３．プ
ルトニウム２３９など）を富化したものを使用し、燃料
交換時に核分裂性物質を富化していない初装荷用の内部
ブランケット燃料と置き換えるという方法を用いる。
この方法を用いると、初装荷炉心の燃焼に伴なう反応度
低下は、平衡炉心の内部ブランケット中に核分裂性物質
が富化されていることにより、緩和され、その結果、初
装荷炉心から平衡炉心へ移行する時の余剰反応度の制御
が容易となる。反応度低下が緩和される程度は、明らか
に、内部ブランケット燃料に富化される核分裂性物質の
濃度にほぼ比例する。
低下は、平衡炉心の内部ブランケット中に核分裂性物質
が富化されていることにより、緩和され、その結果、初
装荷炉心から平衡炉心へ移行する時の余剰反応度の制御
が容易となる。反応度低下が緩和される程度は、明らか
に、内部ブランケット燃料に富化される核分裂性物質の
濃度にほぼ比例する。
こうして、本発明により、初装荷炉心から平衡炉心へ移
行する時の制御すべき余剰反応度が小さくなり、従って
炉心に装備する制御棒も価値の小さいものでよいという
メリットが出てくる。なお、本発明は第２図から第６図
１でのすべての炉心に適用できる。また、第７図に示す
数層の同心円状の内部ブランケットを有した、径方向の
非均質炉心にも適用できる。
行する時の制御すべき余剰反応度が小さくなり、従って
炉心に装備する制御棒も価値の小さいものでよいという
メリットが出てくる。なお、本発明は第２図から第６図
１でのすべての炉心に適用できる。また、第７図に示す
数層の同心円状の内部ブランケットを有した、径方向の
非均質炉心にも適用できる。
また、上記の実施例では平衡炉心用の内部ブランケット
燃料として劣化ウランあるいは天然ウラン中に核分裂性
物質を富化したものを用いたが、この代りに軽水炉の使
用済燃料あるいは高速増殖炉の使用済ブランケット燃料
を加工したものを使用することも考えられる。この方法
は、核分裂性物質の濃度を調整する手間が不要になると
いうメリットがある。
燃料として劣化ウランあるいは天然ウラン中に核分裂性
物質を富化したものを用いたが、この代りに軽水炉の使
用済燃料あるいは高速増殖炉の使用済ブランケット燃料
を加工したものを使用することも考えられる。この方法
は、核分裂性物質の濃度を調整する手間が不要になると
いうメリットがある。
第１図は均質型高速増殖炉の炉心図、第２図から第７図
は非均質型高速増殖炉の炉心図である。 ４・・・炉心、５・・・内部ブランケット、６・・・径
方向ブランケット、７・・・軸方向ブランケット。 代理人 弁理士 高橋明夫 （７） ６ノ図 若２図 躬５図 躬６図
は非均質型高速増殖炉の炉心図である。 ４・・・炉心、５・・・内部ブランケット、６・・・径
方向ブランケット、７・・・軸方向ブランケット。 代理人 弁理士 高橋明夫 （７） ６ノ図 若２図 躬５図 躬６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炉心の軸方向中心部に、径方向に拡がる円盤状の劣
化ウランあるいは天然ウランの領域を初装荷時に有し、
燃料交換時に上記の劣化ウランあるいは天然ウランを、
核分裂性物質を富化した劣化ウランあるいは天然ウラン
で置き換えていくことを特徴とする高速増殖炉。 ２、特許請求の範囲第１項において、円盤状の領域の代
りに、炉心内に劣化ウランあるいは天然ウランからなる
燃料集合体が初装荷時に混在することを特徴とする高速
増殖炉。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、核分裂
性・勿質を富化した劣化ウランあるいは天然ウランの代
りに軽水炉の使用済燃料を加工したものを用いることを
特徴とする高速増殖炉。 ４、特許請求の範囲第１項又は第２項において、核分裂
性物質を富化した劣化ウランあるいは天然ウランの代り
に高速増殖炉の使用済ブランケット（１） 燃料を加工したものを用いることを特徴とする高速増殖
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119746A JPS5821191A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119746A JPS5821191A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 高速増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821191A true JPS5821191A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14769112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56119746A Pending JPS5821191A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821191A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734120A (en) * | 1985-12-14 | 1988-03-29 | Hoechst Aktiengesellschaft | Dipeptides containing C-terminal phosphinothricin, a process for their preparation and their use for controlling undesirable plant growth |
| JPS63177193U (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-16 |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP56119746A patent/JPS5821191A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734120A (en) * | 1985-12-14 | 1988-03-29 | Hoechst Aktiengesellschaft | Dipeptides containing C-terminal phosphinothricin, a process for their preparation and their use for controlling undesirable plant growth |
| JPS63177193U (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-16 |
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