JPS61204586A - 原子炉炉心 - Google Patents
原子炉炉心Info
- Publication number
- JPS61204586A JPS61204586A JP60044901A JP4490185A JPS61204586A JP S61204586 A JPS61204586 A JP S61204586A JP 60044901 A JP60044901 A JP 60044901A JP 4490185 A JP4490185 A JP 4490185A JP S61204586 A JPS61204586 A JP S61204586A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- fuel
- neutron absorption
- absorption effect
- reactor core
- 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
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-
- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は原子炉の炉心に関し、更に詳しくは中性子に対
する反応効果が大きく異なる二種類以上の燃料を同時に
装荷した炉心の制御棒クラスタの配置方式に関する。
する反応効果が大きく異なる二種類以上の燃料を同時に
装荷した炉心の制御棒クラスタの配置方式に関する。
酸化ウラン燃料、ガドリニア含有酸化ウラン燃料、或い
はウラン・プルトニウム混合酸化物燃料（ＭＯＸ：Ｍｉ
ｘｅｄ ０ｘｉｄｅ）など、中性子に対する反応効果が
大きく異なる二種以上の燃料を同時に装荷した炉心では
、原子炉を制御棒によって安全に停止するため、および
制御棒に故障が生じても炉の安全性を確保するなめに、
従来より燃料種別構成を含む炉心燃料装荷方式に種々の
制限が付されており、設計の柔軟性に欠ける問題点があ
った。
はウラン・プルトニウム混合酸化物燃料（ＭＯＸ：Ｍｉ
ｘｅｄ ０ｘｉｄｅ）など、中性子に対する反応効果が
大きく異なる二種以上の燃料を同時に装荷した炉心では
、原子炉を制御棒によって安全に停止するため、および
制御棒に故障が生じても炉の安全性を確保するなめに、
従来より燃料種別構成を含む炉心燃料装荷方式に種々の
制限が付されており、設計の柔軟性に欠ける問題点があ
った。
−例として、加圧水型軽水炉（ＰＷＲ）に酸化ウラン燃
料とＭＯＸ燃料を同時に装荷する場合を挙げると以下の
通りである。
料とＭＯＸ燃料を同時に装荷する場合を挙げると以下の
通りである。
すなわち、まず炉心の燃料装荷方式を決定する場合、制
御棒クラスタのうちの一体が固着等により炉心に挿入で
きなくなっても残りの制御棒により炉の停止が余裕をも
って可能であると共に、制細棒の挿入時に制御棒クラス
タのうちの一体が炉から飛び出しても炉が損傷を受けな
いという条件を満たす必要があるが、そのためには、各
制御棒クラスタの中性子吸収効果が、その挿入対象の燃
料の中性子吸収効果と比べて差が無いのが望ましい。
御棒クラスタのうちの一体が固着等により炉心に挿入で
きなくなっても残りの制御棒により炉の停止が余裕をも
って可能であると共に、制細棒の挿入時に制御棒クラス
タのうちの一体が炉から飛び出しても炉が損傷を受けな
いという条件を満たす必要があるが、そのためには、各
制御棒クラスタの中性子吸収効果が、その挿入対象の燃
料の中性子吸収効果と比べて差が無いのが望ましい。
従来より、炉心に配置する制御棒クラスタは一種類のも
のを用いるのが通常であるが、酸化ウラン燃料とＭＯＸ
燃料とを同時装荷する場合は、ＭＯＸ燃料の中性子吸収
効果のほうが酸化ウラン燃料のそれよりも大きいので、
同一種類の制御棒クラスタではその中性子吸収効果に差
ができてしまい、燃料の装荷方式如何によっては前述の
炉停止余裕及び安全上の条件を満足できない場合が生じ
るという問題点がある。
のを用いるのが通常であるが、酸化ウラン燃料とＭＯＸ
燃料とを同時装荷する場合は、ＭＯＸ燃料の中性子吸収
効果のほうが酸化ウラン燃料のそれよりも大きいので、
同一種類の制御棒クラスタではその中性子吸収効果に差
ができてしまい、燃料の装荷方式如何によっては前述の
炉停止余裕及び安全上の条件を満足できない場合が生じ
るという問題点がある。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決して、燃料装
荷方式に応じて制御棒クラスタの種類及び配置を変える
ことにより、原子炉の安全性を確保したうえで燃料の装
荷方式の制限を緩和し、燃料装荷方式に柔軟性を持たせ
た原子炉炉心を提供しようとするものである。
荷方式に応じて制御棒クラスタの種類及び配置を変える
ことにより、原子炉の安全性を確保したうえで燃料の装
荷方式の制限を緩和し、燃料装荷方式に柔軟性を持たせ
た原子炉炉心を提供しようとするものである。
本発明によれば、中性子に対する反応効果が大きく異な
る複数種類の燃料を同時に装荷してなる原子炉炉心の予
め定められた制御棒クラスタ位置に、中性子吸収効果の
異なる二種類以上の制御棒クラスタが、燃料の装荷方式
に応じて最適の原子炉安全性を与丸るように配置される
。この場合、各制御棒クラスタの中性子吸収効果が、そ
の挿入対象の燃料の中性子吸収効果となるべく差が生じ
ないように配置パターンが選定され、ひとつの実施態様
によれば、中性子吸収効果の大きい燃料領域の挿入位置
に中性子吸収効果の大きい制御棒クラスタが配置され、
中性子吸収効果の小さい燃料領域の挿入位置に中性子吸
収効果の小さい制御棒クラスタが配置される。
る複数種類の燃料を同時に装荷してなる原子炉炉心の予
め定められた制御棒クラスタ位置に、中性子吸収効果の
異なる二種類以上の制御棒クラスタが、燃料の装荷方式
に応じて最適の原子炉安全性を与丸るように配置される
。この場合、各制御棒クラスタの中性子吸収効果が、そ
の挿入対象の燃料の中性子吸収効果となるべく差が生じ
ないように配置パターンが選定され、ひとつの実施態様
によれば、中性子吸収効果の大きい燃料領域の挿入位置
に中性子吸収効果の大きい制御棒クラスタが配置され、
中性子吸収効果の小さい燃料領域の挿入位置に中性子吸
収効果の小さい制御棒クラスタが配置される。
本発明においては、異種燃料の同時装荷による炉心内で
の中性子吸収効果の差が異種制御棒クラスタの相補的な
配置により均一化され、従って充分な炉停止余裕を確保
し且つ出力ビーキングの平坦化により高い安全性を保持
したまま、燃料装荷方式に柔軟性を持たせることが可能
である。
の中性子吸収効果の差が異種制御棒クラスタの相補的な
配置により均一化され、従って充分な炉停止余裕を確保
し且つ出力ビーキングの平坦化により高い安全性を保持
したまま、燃料装荷方式に柔軟性を持たせることが可能
である。
本発明の一層の理解のために本発明の実施例を示せば以
下の通りである。
下の通りである。
第１〜３図は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）の炉心にＭＯ
Ｘ燃料を６０体、酸化ウラン燃料を６１体装荷した場合
の本発明の実施例を示すもので、第１図は炉心内の制御
棒クラスタ挿入位置をＯ印で示した横断面模式図、第２
図はＭＯＸ燃料（×印）と酸化ウラン燃料（無印）の装
荷方式を示す横断面模式図、第３図は本発明に従って配
置した異種の制御棒クラスタ（０印およびＯ印）の挿入
位置を示す横断面模式図である。
Ｘ燃料を６０体、酸化ウラン燃料を６１体装荷した場合
の本発明の実施例を示すもので、第１図は炉心内の制御
棒クラスタ挿入位置をＯ印で示した横断面模式図、第２
図はＭＯＸ燃料（×印）と酸化ウラン燃料（無印）の装
荷方式を示す横断面模式図、第３図は本発明に従って配
置した異種の制御棒クラスタ（０印およびＯ印）の挿入
位置を示す横断面模式図である。
第１図に示したように予め定められた制御棒クラスタ挿
入位置に対して、燃料装荷は第２図に示したパターンで
行われる。ここで、各挿入位置に同種の制御棒クラスタ
を挿入しても、炉心周辺部の酸化ウラン燃料領域に挿入
される制御棒クラスタの中性子吸収効果が、炉心中央部
のＭＯＸ燃料領域に挿入される制御棒クラスタのそれに
対して相対的に大きくなるため、周辺部の制御棒クラス
フの飛出事故等が生じた際にその中性子吸収効果の消失
度合が大きく、急激な反応度増加を招いて激しい出力ビ
ーキングを起こすなど、原子炉の安全性を確保すること
ができない。これに対して本発明では第３図に示すよう
に中性子吸収効果の異なる複数種の制御棒クラスタを異
種燃料の装荷方式に合せて配置して挿入するものである
。すなわち第３図の実施例では、中央部の中性子吸収効
果の大きいＭＯＸ燃籾１１の領域内に中性子吸収効果の
大きい制御棒クラスタ２１を５体配し、また中央部の周
辺近傍にある４体のＭＯＸ燃料１１ａ〜ｌｉｄに対して
も各１体ずつの同様の制御棒クラスタ２１を配し、さら
に中性子吸収効果が比較的小さい酸化ウラン燃料１２に
よって形成される炉心周辺部領域には、前記制御棒クラ
スタ２１よりも中性子吸収効果の小さい別種の制御棒ク
ラスタ２２を合計２０体踏力形状に配している。
入位置に対して、燃料装荷は第２図に示したパターンで
行われる。ここで、各挿入位置に同種の制御棒クラスタ
を挿入しても、炉心周辺部の酸化ウラン燃料領域に挿入
される制御棒クラスタの中性子吸収効果が、炉心中央部
のＭＯＸ燃料領域に挿入される制御棒クラスタのそれに
対して相対的に大きくなるため、周辺部の制御棒クラス
フの飛出事故等が生じた際にその中性子吸収効果の消失
度合が大きく、急激な反応度増加を招いて激しい出力ビ
ーキングを起こすなど、原子炉の安全性を確保すること
ができない。これに対して本発明では第３図に示すよう
に中性子吸収効果の異なる複数種の制御棒クラスタを異
種燃料の装荷方式に合せて配置して挿入するものである
。すなわち第３図の実施例では、中央部の中性子吸収効
果の大きいＭＯＸ燃籾１１の領域内に中性子吸収効果の
大きい制御棒クラスタ２１を５体配し、また中央部の周
辺近傍にある４体のＭＯＸ燃料１１ａ〜ｌｉｄに対して
も各１体ずつの同様の制御棒クラスタ２１を配し、さら
に中性子吸収効果が比較的小さい酸化ウラン燃料１２に
よって形成される炉心周辺部領域には、前記制御棒クラ
スタ２１よりも中性子吸収効果の小さい別種の制御棒ク
ラスタ２２を合計２０体踏力形状に配している。
第２図のような酸化ウラン燃料とＭＯＸ燃料を略半々に
配分して装荷したＰＷＲにおいて、全ての制御棒クラス
タを同種のものとした場合と本発明に従って中性子吸収
効果の異なる二種類の制御棒クラスタを用いた場合との
炉停止余裕とクラスタの飛出事故時の出力ビーキングの
比較の一例を示せば次表の通りであり、表中に併せて示
した安全性に対する制限値に照して本発明によれば同種
制御棒クラスタの使用では達成できないような異種燃料
装荷方式での炉の安全性を確保できることが判る。。
配分して装荷したＰＷＲにおいて、全ての制御棒クラス
タを同種のものとした場合と本発明に従って中性子吸収
効果の異なる二種類の制御棒クラスタを用いた場合との
炉停止余裕とクラスタの飛出事故時の出力ビーキングの
比較の一例を示せば次表の通りであり、表中に併せて示
した安全性に対する制限値に照して本発明によれば同種
制御棒クラスタの使用では達成できないような異種燃料
装荷方式での炉の安全性を確保できることが判る。。
以上に述べたように、本発明によれば、中性子に対する
反応効果が異なる複数種の燃料を同時に装荷する炉心に
おいて、その燃料装荷方式に応じて中性子吸収効果の異
なる複数種の制御棒クラスタを配置するので、炉の安全
性を充分確保したう丸で異種燃料装荷方式の制限を緩和
でき、その柔軟化が達成できるものである。
反応効果が異なる複数種の燃料を同時に装荷する炉心に
おいて、その燃料装荷方式に応じて中性子吸収効果の異
なる複数種の制御棒クラスタを配置するので、炉の安全
性を充分確保したう丸で異種燃料装荷方式の制限を緩和
でき、その柔軟化が達成できるものである。
図面は本発明の一実施例に係るもので、第１図は炉心内
の制御棒クラスタの所定挿入位置をＯ印で示した炉心横
断面模式図、第２図はＭＯＸ燃料（Ｘ印）と酸化ウラン
燃！４（無印）の装荷方式を示す炉心横断面模式図、第
３図は本発明に従って配置した異種制御棒クラスタの挿
入位置を示す炉心横断面模式図である。 １１ 、１１ ａ 〜ｄ： ＭＯＸｆｉ科、１２：酸化
ウラン燃料、２１：中性子吸収効果の比較的大きい制御
棒クラスタ、２２：中性子吸収効果の比較的小さい制御
棒クラスタ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図
の制御棒クラスタの所定挿入位置をＯ印で示した炉心横
断面模式図、第２図はＭＯＸ燃料（Ｘ印）と酸化ウラン
燃！４（無印）の装荷方式を示す炉心横断面模式図、第
３図は本発明に従って配置した異種制御棒クラスタの挿
入位置を示す炉心横断面模式図である。 １１ 、１１ ａ 〜ｄ： ＭＯＸｆｉ科、１２：酸化
ウラン燃料、２１：中性子吸収効果の比較的大きい制御
棒クラスタ、２２：中性子吸収効果の比較的小さい制御
棒クラスタ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）中性子に対する反応効果が大きく異なる複数種類の
燃料を同時に装荷してなる原子炉炉心において、予め定
められた制御棒クラスタ挿入位置に、中性子吸収効果の
異なる二種類以上の制御棒クラスタを、燃料の装荷方式
に応じて最適の原子炉安全性を与えるように配置してな
ることを特徴とする原子炉炉心。 ２）中性子吸収効果の大きい燃料領域の挿入位置に中性
子吸収効果の大きい制御棒クラスタを配置し、中性子吸
収効果の小さい燃料領域の挿入位置に中性子吸収効果の
小さい制御棒クラスタを配置した特許請求の範囲第１項
に記載の原子炉炉心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044901A JPS61204586A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 原子炉炉心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044901A JPS61204586A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 原子炉炉心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204586A true JPS61204586A (ja) | 1986-09-10 |
| JPH0524476B2 JPH0524476B2 (ja) | 1993-04-07 |
Family
ID=12704374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60044901A Granted JPS61204586A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 原子炉炉心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61204586A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002372594A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 沸騰水型原子炉炉心 |
| GB2590102A (en) * | 2020-07-24 | 2021-06-23 | Rolls Royce Plc | Refuelling and/or storage neutron-absorbing rods |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59116578A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | 株式会社日立製作所 | 原子炉 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP60044901A patent/JPS61204586A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59116578A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | 株式会社日立製作所 | 原子炉 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002372594A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 沸騰水型原子炉炉心 |
| GB2590102A (en) * | 2020-07-24 | 2021-06-23 | Rolls Royce Plc | Refuelling and/or storage neutron-absorbing rods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524476B2 (ja) | 1993-04-07 |
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