JPS5892993A - 液体ナトリウム冷却型高速増殖炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 高速増殖炉の構造に関する。

例えば、高速増殖炉にお―て，故障そ−の他の異常状態
が発生すると，出力運転を続行することは危険であるの
で，炉心内の反応は直ちに停止（緊急停止）される。し
かるに緊急停止を行なっても，炉心は崩壊によりかなり
の量の熱を発生し続けるから炉心の過熱を防止するため
。

少量の冷却材（ナトリウム）がなお循環される。

具体的に述べれば。

第１図は，従来の高速増殖炉の概念図１であるが図にお
いて，原子炉通常運転の場合，主冷却材，は、主冷却材
入口ノズルおから原子炉容器ＯＫ内に流入し，炉心入ロ
プレナム稠を通り．炉心ωに流入・加熱され，大部分の
冷却材は炉心出口プレナム０１２を上方に流れる。次に
内筒艶の上端部で反転して内筒圓と原子炉容器０１０間
の空間を通り冷却材出ロノズル国から外に流れ出る。

流れ出た冷却材は１図示しない配管及び熱交換器を通り
、低温になって°入日ノズル田に戻る。

前述の冷却材の循環は１図示しない主冷却材ポンプを駆
動して行なわれる。

高速増殖炉が緊急停止された場合、主冷却材ポンプは、
ボニ＝モータにより低速回転し容器０１の出口プレナム
０１２には低流量（定格運転時の約−）かつ低温（定格
運転時より約１３０℃低）Ｏ の冷却材が炉心Ｉから流れ込む。この時炉心０５から流
れだす冷却材の慣性力が出口プレナム０１２の上方に滞
留した高温冷却材の浮力に打ちかつことができず、この
ため出口プレナム０１２の中に熱的成層化現象が発生す
る。成層化現象とは。

出口プレナム０１２にお−て低温冷却材層のと高温冷却
材層０１１が成層界面０１０を境にしてきれいに分離し
ている状態をいう。この成層−界面ｏｌｏでの温度勾配
は非常に急−であるため、１大な熱応力の発生原因炉容
器便、内筒艶、炉心上部構造物σの構造材に急峻な温度
勾配を生ぜしめ、となる。

材液面との間にアルゴンガス（カバーガス）空間が形成
されている。

本発明は、前記した事情に鑑みなされたもので、炉心上
部に冷却材の流動を促進する装置大股け、緊急停止後の
冷却材成層化現象９発生を防止するようにした原子炉を
提供することを目的とする。

以下１図示の実施例に基づいて本発明を説明する。

第２図において、有底円筒状の炉容器１け。

截頭逆円錐部をもつ大径ｍ１２を上部に持ち２図示しな
φペデスタルに垂下支持されている。

炉容器ｌの下部に開口した冷却材（ナトリウム）入口配
管４け９図示しない主冷却材循環ポンプに連絡して―る
。

へ 入口プレナム６の上方に、炉容器ｌの内面から支持され
た炉心８が位置し、互いに接して林゛設された燃料集合
体等により炉心８が形成されている。

炉心８の上部を取り囲んで上方へ延出した円筒状内筒１
１は、炉容器１の内壁との間に環状領域１３を画成して
いる。

炉容器ｌの大径部２には、遮蔽プラグ１５が押潰されて
１容−１の内部を外部雰囲気より遮断し、遮蔽プラグ１
５から炉心上部構造物１７が炉心８の上部迄延びている
。冷却材すなわちナトリウムの液面１９　Ｆｉ、炉容器
１の延長部にょう大図示のようにかなり上方に位置し、
遮蔽プラグ１５との間にカバーガス空間４が形成されて
いる。

内筒１１　Ｋは、冷却材出口配管りの開口３とは！同じ
高さで貫通孔ｎが複数穿設され、その上方の内端内方に
は、上部構造物１７を囲んでリングヘッダ四がは奮水平
に設置されている。

炉容器ｌの外側のポンプ３１の吐出配管ａ３ｈ。

１容Ｗ１の殻を貫ぬいて延、びてリングヘッダ四に連絡
し、リングヘッダ四の上面に形成された複数の吐出孔す
なわち噴出ノズル蕊が上方に向って開口している。

前記め構成において１通常運転時のナトリウムの動−き
は、前記した従来のものと同じである。

すなわち主冷却材ポンプから吐出されたナトリウムは、
入口配管４から炉容器ｌの中に流入し。

入口ブレナム６の中で方向を変え、炉心８の中を貫−流
して出ロプレナム胛へ入る。出ロプレナム胛の中で、ナ
トリウムは内筒１１に沿って流れ上り、その上部で反転
して環状領域１３へ入る。

すなわち内筒１１の上方に反転領域圏が形成される。そ
して開口５から出口配管おへ流出し図示しない熱交換器
や主冷却材ポンプに至る。

原子炉が緊急停止されると、主冷却材ポンプの駆動源は
小型モータに切り換えられ、少量のナトリウムが前述の
通常運転時のルートを流れ。

出口プレナムｎへ流入する。この場合、少量のナトリウ
ムのはとんど祉、後述のポンプ３１の作動がなりと貫通
孔ｎを通って開口５へ直行する傾向をもつ。

緊急停止に伴なってポンプ３１が駆動され、出ロブレナ
ム算の下部に開口した吸込管４１を介して、出口プレナ
ム＃の下部の低温ナトリウムを吸込み、吐出管（を通っ
てリングヘッダ四へ送る。ノズルあより上方へ噴出され
た低温のナトリウムは、出口プレナムｎの上部に滞留し
た高温す）　ＩＪウム（通常運転時の方２５ζ炉心出ロ
ナトリウム温度が高い）と混合され、混合されたナトリ
ウムは環状領域１３を通って出口配管器へ至る。

前記混合により、熱的成層化現象は生ぜず。

炉心８の崩壊熱を冷却した低温のナトリウムは慣性力に
より出口ブレナムｎの上部に至り９反転領域器を通って
開口５．出口配管ｎへ流れる。

なお１通常運転時には、吸込管４１のパルプは閉じられ
ている。

前記したように１通常運転の一息停止後の崩壊熱除去運
転等に際しては、ポンプｍにより出口プレナムｎの下部
の低温ナトリウムを吸込み。

そのナトリウムをリングヘッダ９のノズルおから上方に
噴出するので、最上部の高温ナトリウムは低温となる。

このため出ロブレナム訂の上部の熱的成層化現象の発生
が防止され、炉心上部構造物１７や内筒１１等に過大な
熱応力は発生しない。

又、従来のものであると、緊急停止後低温のナトリウム
が、内筒艶の上方を経由せずに貫通孔から直ちに出口配
管の開口部に達し熱衝撃を起すが１本実施例では内筒１
１の上方の反転領域おを経由して開口すに達するので、
開口怒近傍の熱衝撃を大巾に緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のものの概略図、第２図は本発明の実施
例を示す概略図である。 ！・・・炉容器、４・・・入口配管、８・・・炉心、　
１１・・・内・Ｉｌｌ、。 筒、１３・・・環状領域、１５・・・遮蔽プラグ、１７
・・・上部構造物、２３・・・出口配管、２５・・・開
口、２７・・・貫通孔。 ９・・・リングヘッダ、３１・・・ポンプ、３３・・・
吐出配管。 ３５１・・・ノズル、３７・・・出口プレナム、３９・
・・反転領域凛ｌ閃 θ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有底筒状の外形をなし冷却材入口配管が下部に開口する
   と共には！中央部に冷却材出口配管が開口しな炉容器、
   同容器の上部開口に挿着された遮蔽プラグ、前記入口配
   管と前記出口配管の両開口間に位置して前記容器内壁に
   支持された炉心、同炉心の側外方上部から上方に延出し
   前記容器内壁との間に環状領域を画成する内筒及び前記
   出口配管の開口ｄＩ同じ高さに位置して前記内筒に穿設
   −された流通孔を有し同内筒の上端より上方に冷却材反
   転領域を形成するものにおいて、前記内筒上端の内方に
   リングヘッダをは！水平に設置し、上方に向って開口し
   た吐出孔をもつ前記ヘッダを吐出配管を介してポンプに
   連絡すると共に同ポンプの吸込配管を前記内筒内部の下
   方に開口させてなることを特徴とする液体ナトリウム冷
   却型高速増−殖炉。