JPS5892986A - Nuclear fuel rod - Google Patents

Nuclear fuel rod

Info

Publication number
JPS5892986A
JPS5892986A JP56192214A JP19221481A JPS5892986A JP S5892986 A JPS5892986 A JP S5892986A JP 56192214 A JP56192214 A JP 56192214A JP 19221481 A JP19221481 A JP 19221481A JP S5892986 A JPS5892986 A JP S5892986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nuclear fuel
fuel rod
coolant
rod body
metal wire
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.)
Granted
Application number
JP56192214A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6139639B2 (en
Inventor
公親 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP56192214A priority Critical patent/JPS5892986A/en
Publication of JPS5892986A publication Critical patent/JPS5892986A/en
Publication of JPS6139639B2 publication Critical patent/JPS6139639B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 l)発明の技術分針 本発明は、冷却材中の放射性核種を炉心部に捕獲滞留さ
せておくことができるようにした核燃料棒に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION l) Technique of the Invention The present invention relates to a nuclear fuel rod capable of capturing and retaining radionuclides in a coolant in a reactor core.

2)従来技術 高速増殖炉においては、冷却材として、一般に液体ナト
リウムで代表されるアルカリ性の液体金属が用いられて
いる。そして、このような液体金属冷却材は、原子炉容
器内に設置された炉心で加熱された後、□容器外に設け
られた中間熱交換器へと導かれ、再び原子炉容器内へと
戻され、循環する。
2) Prior Art Fast breeder reactors generally use an alkaline liquid metal represented by liquid sodium as a coolant. After this liquid metal coolant is heated in the reactor core installed inside the reactor vessel, it is led to an intermediate heat exchanger installed outside the vessel, and then returned to the reactor vessel. and circulate.

ところで、高速増殖炉にあっては、通常核燃料節の被覆
管や炉心構造物を耐腐食性に富んだステンレス鋼で構成
するようにしている。しかし、ステンレス鋼も液体ナト
リウムで腐食されることには変りない。被覆管や炉心構
造物の構成材料は放射化されるので、上記のように腐食
されると放射性の腐食生成物が冷却材へ混入するととに
なる。冷却材へ温大した放射性腐食生成物は上記冷却材
により前記中間熱交換器系へと運ばれ、上記中間熱交換
器系の配管壁面等に沈着する0このように、中間熱交換
器系の壁面等に沈着した放射性核種の放射能はポンプ、
熱交換器、バルブ、流量計等の機器やこれ等の機器に接
続された配管の保守、補修作業に障害を与える。放射性
核種のうち、轡にマンガン−54,5バルト−(io、
コバルト−58等は生成量モ多く、半減期も長いために
その影響が大きい。
By the way, in fast breeder reactors, the cladding tubes and core structures of the nuclear fuel section are usually made of stainless steel, which is highly corrosion resistant. However, stainless steel can still be corroded by liquid sodium. Since the constituent materials of the cladding tube and core structure are radioactive, if they are corroded as described above, radioactive corrosion products may be mixed into the coolant. The radioactive corrosion products warmed to the coolant are carried by the coolant to the intermediate heat exchanger system and deposited on the pipe walls of the intermediate heat exchanger system. The radioactivity of radionuclides deposited on walls etc. is removed by pumps,
It may cause trouble in the maintenance and repair work of equipment such as heat exchangers, valves, flow meters, etc., and the piping connected to these equipment. Of the radionuclides, manganese-54,5-balt (io,
Since cobalt-58 and the like are produced in large amounts and have a long half-life, their influence is significant.

そこで、このような不具合を解消するために、最近では
、炉容器内に、ニッケル等の放射性核種捕獲材を用いた
放射性腐食生成物捕獲装置を設置することが考えられて
いる。この放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心の冷却材
出口に対向させて、つまり炉心上方に、前記捕獲材を収
容した要素を複数配置し、炉心から流出した冷却材に上
記捕獲材を直接振触させることによって、放射性核種を
捕獲するようにしている。
In order to eliminate such problems, recently, it has been considered to install a radioactive corrosion product capture device using a radionuclide capture material such as nickel inside the reactor vessel. This radioactive corrosion product capture device has a plurality of elements containing the capture material arranged opposite to the coolant outlet of the reactor core, that is, above the core, and directly shakes the capture material into the coolant flowing out from the core. By doing so, radionuclides are captured.

3)従来技術の問題 前記のような装置にあって、効率よく放射性核種を捕獲
するには、捕獲材と冷却材との一触面積をある程度以上
にする必要があり、装置自体が大量化する懸念がある。
3) Problems with the prior art In order to efficiently capture radionuclides with the above-mentioned device, it is necessary to increase the contact area between the capture material and the coolant to a certain extent, which increases the amount of the device itself. There are concerns.

すなわち、実際に上記装置を設置するには炉心の上方に
高さ約30511の空間が必要である。したがって、上
記装置を設置するためには、炉心上部機構や原子炉容器
を大量化しなければならず、原子炉プラントの建設費も
増大化する問題がある。
That is, in order to actually install the above device, a space with a height of approximately 30,511 mm is required above the reactor core. Therefore, in order to install the above-mentioned device, it is necessary to increase the number of reactor core upper mechanisms and reactor vessels, which poses a problem of increasing the construction cost of the nuclear reactor plant.

4)発明の目的 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは核燃料棒自身に、この核燃料棒の
大量化を招くことなしに放射性核種捕獲作用を行なわせ
ることができ、もって炉心上部機構および炉容器の小型
化および原子炉プラントの建設費の減少化に寄与できる
核燃料棒を提供することにある。
4) Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable the nuclear fuel rods themselves to perform a radionuclide capture function without increasing the number of nuclear fuel rods. The object of the present invention is to provide a nuclear fuel rod that can contribute to downsizing of the upper core mechanism and reactor vessel and to reducing the construction cost of a nuclear reactor plant.

■発明の構成 本発明は、核燃料棒本体の外周面で、かつ上記核燃料棒
本体に接触する冷却材の流れ方向を基準とした最下流端
部に放射性核種捕獲用の金属線を巻回して設けたことを
特徴としている。
■Structure of the Invention The present invention provides a metal wire for capturing radionuclides that is wound around the outer peripheral surface of the nuclear fuel rod body and at the most downstream end with reference to the flow direction of the coolant that contacts the nuclear fuel rod body. It is characterized by

6)発明の効果 上述の構成であると、冷却材に1人した放射性核種は、
冷却材が核燃料棒本体に沿って流れ。
6) Effects of the invention With the above configuration, radionuclides added to the coolant are:
Coolant flows along the nuclear fuel rod body.

ろ過程で上記核燃料棒本体の最下流端部に設けられた金
属線表面に捕獲されることになる。この場合、炉心に#
&麺ξれる核燃料棒本体は、周知のようにl集鱈轟り数
10本から数百本と言った具合に多数であり、これら各
核燃料本体に放射性核種捕獲用の金属線を巻回した場合
、金属線として細線を用いると巻回部分の総表面積が非
常に大きなものとなる。また、核燃料棒本体は一般に数
■間隔に設けられるものであり、しかも金属線の巻回部
分の表面は凹凸状をなしている。このため、上記凹凸で
流れの乱された冷却材を広い表面積を有する金属線巻回
部に接触させることてできるので、この冷却材に混入し
ている放射性核種を確実に捕獲させることができる。し
たがって、放射性核種が中間熱交換器系まで流れ出るの
を防止できるので、この系の保守、補修等の作業の容易
化に寄与できる。
During the filtration process, it will be captured on the surface of the metal wire provided at the most downstream end of the nuclear fuel rod body. In this case, in the core #
As is well known, there are a large number of nuclear fuel rod bodies, ranging from 10 to several hundred rods, and each of these nuclear fuel bodies is wrapped with metal wire for capturing radionuclides. In this case, if a thin wire is used as the metal wire, the total surface area of the wound portion becomes very large. Further, the nuclear fuel rod bodies are generally arranged at intervals of several square meters, and the surface of the wound part of the metal wire is uneven. Therefore, since the coolant whose flow is disturbed by the unevenness is brought into contact with the metal wire winding portion having a large surface area, it is possible to reliably capture radionuclides mixed in the coolant. Therefore, it is possible to prevent radionuclides from flowing out to the intermediate heat exchanger system, which contributes to facilitating maintenance, repair, etc. of this system.

また、核燃料棒本体の前述した最下流端部内には、一般
的にガスプレナムが形成されている。
Additionally, a gas plenum is generally formed within the aforementioned most downstream end of the nuclear fuel rod body.

このガスプレナムの部分の外径を他の部分に較べて小径
に形成−しても核燃料棒としての性能には何ら支障を与
えない。したがって、最下流端部を聾の部分より小径に
形成し、この小径部の外周、に前述した金属線をIa回
することによって核燃料棒としての外形寸法は従来のも
のと全く同じで、また流路も従来のものと同様に確保し
た状態で放射性核種捕獲機能を発揮させることができる
。つまり、放射性核種捕獲機能を持たせたことによって
核燃料棒本体が格別に大量化するよ)なこともない。し
たがって、炉心上部機構や炉容器の大量化を招くことな
く放射性核種の捕獲作用を行なわせることができ、結局
、原子炉プラントの高価格化防止に寄与できる。
Even if the outer diameter of this gas plenum portion is made smaller than other portions, the performance as a nuclear fuel rod will not be affected in any way. Therefore, by forming the most downstream end part to have a smaller diameter than the deaf part, and by wrapping the aforementioned metal wire Ia times around the outer periphery of this small diameter part, the external dimensions as a nuclear fuel rod are exactly the same as conventional ones, and the flow rate is The radionuclide capture function can be achieved while the channel is secured in the same way as with conventional ones. In other words, adding a radionuclide capture function will not result in a significant increase in the number of nuclear fuel rods. Therefore, it is possible to perform the trapping action of radionuclides without increasing the number of core upper mechanisms and reactor vessels, which ultimately contributes to preventing the cost of nuclear reactor plants from increasing.

7)発明の実施例 以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。7) Examples of the invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図は本発明の一実施例に係る核燃料棒の要部を敗り出し
て示す縦断面図であり、この被燃料棒lは、核燃料棒本
体りと、この核燃料棒本体!の外局面で、かつ上記核燃
料棒本体!に接゛触する冷却材Pの流れ方向を基準にし
た最下流端部1に巻回装着された巻線層重とで構成8r
Lでいる。
The figure is a vertical cross-sectional view showing the essential parts of a nuclear fuel rod according to an embodiment of the present invention, and this fueled rod l includes a nuclear fuel rod body and a nuclear fuel rod body! In the external aspect, and above the nuclear fuel rod body! It is composed of a winding layer 8r that is wound and attached to the most downstream end 1 based on the flow direction of the coolant P that comes into contact with the
I'm L.

核燃料棒本体Jは薄肉のステンレス鋼等で形成された被
覆管゛5と、この被覆管5の上部開口を閉塞する上部端
4&#およ−び下部開口を閉塞する下部−1k(81!
示せず)と、被覆管1内に収容された燃料ペレット7と
、この燃料ペレット1と前記上部端j&Cとの間に板体
8を介して挿着され、上記上部端役6と燃料ペレット1
との間にガスプレナムクを形成するスプリング1oとで
構成されている。そして、上記被覆管5の前記ガスプレ
ナム9が設けられている部分の外径は他の部分の外径よ
り小1な小極mIXに形成されている。
The nuclear fuel rod body J includes a cladding tube 5 made of thin stainless steel or the like, an upper end 4&# which closes the upper opening of the cladding tube 5, and a lower end 1k (81!) which closes the lower opening of the cladding tube 5.
(not shown), a fuel pellet 7 housed in the cladding tube 1, and a plate 8 inserted between the fuel pellet 1 and the upper end J&C, and a plate member 8 inserted between the upper end member 6 and the fuel pellet 1.
and a spring 1o forming a gas plenum between them. The outer diameter of the portion of the cladding tube 5 where the gas plenum 9 is provided is set to a minimum diameter mIX that is smaller than the outer diameter of other portions.

しかして、前記巻線層!は、放射性核種捕獲機能を有し
た細い金属線、たとえばニッケル線を小径部11の外周
にたとえば二重巻して形成されたものとなっている。そ
して、上記のように構成された核燃料棒りは巻線層jの
側が核燃料棒本体りに接触しながら流れる冷却材Pの流
れ方向を基準にして最下流側に位置するように集合され
て炉心に装荷される。
However, the above-mentioned winding layer! is formed by wrapping, for example, a thin metal wire, such as a nickel wire, twice around the outer periphery of the small diameter portion 11 and having a function of capturing radioactive nuclides. The nuclear fuel rods configured as described above are assembled in such a way that the winding layer j side is located at the most downstream side with respect to the flow direction of the coolant P flowing while contacting the nuclear fuel rod body. is loaded.

このような構成であると、原子炉運転時には、冷却材P
が図中矢印で示すように、核燃料棒1に接触しながら流
れるのであるが、この冷却材Pは巻線層重の部分を通流
するとき、巻線層1の表面の凹凸によって流れが乱され
る。したがって、この乱れによって冷却材Pに混入して
い゛る放射性核種が確実に巻線層lの表面に接触するこ
とになる。巻線層重は活性の強いニッケル線で形成され
ているア1で、接触した放射性核種は、この巻線1iに
捕獲され、線材の内部へと拡散によって侵透する。そし
て、乙の場合には、巻線lの表面積を太きくす旭・、こ
とは線材を細くすることによって容易であり、また、巻
線層1を核燃料棒本体りの最下流端部に位置させている
ことからして、巻線層↓の外径を核燃料棒本体1の外径
にほぼ合せることも容易であることからして、結局前述
した効果が得られることになる。
With such a configuration, during reactor operation, the coolant P
As shown by the arrow in the figure, the coolant P flows while contacting the nuclear fuel rod 1, but when the coolant P flows through the portion of the winding layer 1, the flow is disrupted by the irregularities on the surface of the winding layer 1. be done. Therefore, this turbulence ensures that the radionuclides mixed in the coolant P come into contact with the surface of the winding layer l. The winding layer A1 is made of a highly active nickel wire, and the radioactive nuclide that comes into contact with it is captured by this winding wire 1i and penetrates into the inside of the wire by diffusion. In the case of B, it is easy to increase the surface area of the winding 1 by making the wire thinner, and also to position the winding layer 1 at the most downstream end of the nuclear fuel rod body. Considering that it is easy to match the outer diameter of the winding layer ↓ to the outer diameter of the nuclear fuel rod body 1, the above-mentioned effect can be obtained after all.

8)他の実施例 本発明は上述した実施例に限定されるものではない。実
IIag1では、放射性核種を捕獲する金属線としてニ
ッケル線を用いたが、ニッケル合金線、表面にニッケル
メッキが施されたステンレス鋼線、表面にニッケルメッ
キが施されたニッケル合金線又はそれ等を組合せたもの
であってもよく、さらに放射性核種を一捕獲する機能を
有する他の金属材斜線であってもよい。また冷却材の流
路を十分確保できる場合には小径部を設けなくてもよい
8) Other embodiments The present invention is not limited to the embodiments described above. In Act IIag1, nickel wire was used as the metal wire to capture radionuclides, but nickel alloy wire, stainless steel wire with nickel plating on the surface, nickel alloy wire with nickel plating on the surface, or the like may also be used. It may be a combination, or it may be a diagonal line made of another metal material that has the function of capturing one radionuclide. Furthermore, if a sufficient flow path for the coolant can be ensured, the small diameter portion may not be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明の一実施例に係る核燃料棒の要部を取り出し
て示す縦断面図である。− ュ・i−核燃料棒、1・・・核燃料棒本体、l・・・巻
線層、5・・・被覆管、1・・・燃料ペレット、9・・
・ガスプレナム、−10・・・スプリング、11・・・
小径部、P・・・冷却材。
The figure is a vertical cross-sectional view showing a main part of a nuclear fuel rod according to an embodiment of the present invention. - Nuclear fuel rod, 1... Nuclear fuel rod body, l... Winding layer, 5... Cladding tube, 1... Fuel pellet, 9...
・Gas plenum, -10... Spring, 11...
Small diameter part, P...coolant.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  核燃料棒本体と、この核燃料棒本体の外周面
で、かつ上記核燃料棒本体に接触する冷却材の流れ方向
を基準とした最下流端部に巻回して設けられた放射性核
種捕撫用の金属線とを具備してなることを特徴とする核
燃料棒。
(1) A nuclear fuel rod body, and a radionuclide trap wound around the outer peripheral surface of the nuclear fuel rod body and at the most downstream end with respect to the flow direction of the coolant that contacts the nuclear fuel rod body. A nuclear fuel rod comprising a metal wire.
(2)  前記金属線は、前記核燃料棒本体の前記最下
流端部に設けられた小径部に巻回されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第(11項記載の核燃料棒。 (3:  前記金属線は、ニッケル、ニッケル合金、表
面にニッケルメッキが施されたステンレス鋼、表面にニ
ッケルメッキが施されたニッケル合金の少くとも一種で
形成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第(1
)項または第(2)項に記載の核燃料棒。   □
(2) The nuclear fuel rod according to claim 11, wherein the metal wire is wound around a small diameter portion provided at the most downstream end of the nuclear fuel rod main body. Claims characterized in that the metal wire is made of at least one of nickel, nickel alloy, stainless steel with nickel plating on the surface, and nickel alloy with nickel plating on the surface. 1st (1st
) or (2). □
JP56192214A 1981-11-30 1981-11-30 Nuclear fuel rod Granted JPS5892986A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56192214A JPS5892986A (en) 1981-11-30 1981-11-30 Nuclear fuel rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56192214A JPS5892986A (en) 1981-11-30 1981-11-30 Nuclear fuel rod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5892986A true JPS5892986A (en) 1983-06-02
JPS6139639B2 JPS6139639B2 (en) 1986-09-04

Family

ID=16287554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56192214A Granted JPS5892986A (en) 1981-11-30 1981-11-30 Nuclear fuel rod

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5892986A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6435135U (en) * 1987-08-28 1989-03-03

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6139639B2 (en) 1986-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3357893A (en) Vented nuclear reactor fuel element
JPS58204388A (en) Blanket assembly for reactor core surrounding range
JPS5892986A (en) Nuclear fuel rod
JPH0434116B2 (en)
JPS60179687A (en) Fuel aggregate
JPS60168079A (en) Nuclear fuel rod
JPS60168080A (en) Fuel aggregate
JPH0421834B2 (en)
JPS6064294A (en) Fuel aggregate
JPS6064295A (en) Fuel aggregate
JPS60178385A (en) Fuel aggregate
JP2009085650A (en) Fast reactor core components, core fuel assemblies, and core and reactor structure
JPS58160887A (en) Nuclear fuel element
JPS58219496A (en) Radioactive corrosion product capturing device
JPS60117179A (en) Nuclear fuel element
CN206516360U (en) A kind of nuclear fuel element
JPS59178398A (en) Radioactive corrosion product catching device
JPS63210696A (en) Fast breeder reactor
JPS5837587A (en) Fast breeder
JPS59120986A (en) Nuclear fuel element
JPS6064292A (en) Nuclear fuel aggregate
JPH06249985A (en) Fuel assembly
JPS59114488A (en) Nuclear fuel assembly
JPS5954994A (en) Radioactive corrosion product capturing device
JPS622197A (en) Radioactive corrosion product capture apparatus