JPS6273191A - 電磁流体止め及びそれを用いた液体金属冷却タンク型高速炉 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、静圧差のある２流体をその間の１受なしに分
離する流体止め（・〜イドローリツク・ロック、　ｈｙ
ｄｒａｕｌｉｃ　１ｏｃｋ　）に関するものであり、更
には、該流体止めを利用して、原子炉１次系の高温液体
金属と該１次系を格納するタンク中の低温液体金属とを
分離するようにした液体金属冷却タンク型高速原子炉に
関するものである。

〔発明の背景〕

軽水炉を用いた原子力発電は、近年その稼動率も上昇し
、総発電量の中で原子力発電の占める割合は年とともに
上昇している。ところで、米国スリーマイルアイランド
の事故以来、原子炉の安全性を飛躍的に向上させようと
する動きがある。その一つとして・（イアス炉が提案さ
、れている（文献１．２）。・やイアス（ＰＩＵＳ）と
はグロセス固有究極安全性（Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｉｎｈｅ
ｒｅｎｔ　Ｕｌｔｉｍａｔｅ　５ａｆｅｔｙ　）の意で
あり、以下、・ぐイアス炉を超安全炉と呼ぶ。

超安全炉では、軽水炉の事故の中で最も原子炉炉心損傷
の確率が高いと考えられている冷却材配管破断にともな
う冷却材喪失事故上なくすため、１次系全体を高圧のプ
ール水中に格納する方式が採用されている。１次系とプ
ール水は、流体止め全通して物理的な隔壁なしにつなが
っておシ、事故時には流体止めを通してプール水が１次
系に流入するため、いかなる場合も炉心の燃料が冷却材
から露出する事態は生じないフェールセーフ構成とされ
ている。

ｉ１０図はその構成と１次側・プール側の静圧分布を示
す。第１０図に示す超安全炉はプール水を格納する容器
１０、原子炉炉心１１．１次系冷却水駆動ボンｆ１３、
加圧器１６．下部流体止め１４′並びに上部流体止め１
５’で構成されている。

炉心１１で発生した熱は、ボン７’１３で駆動される１
次側冷却水によシ熱交換器１２へ榴送され、２久側へ云
達する。低温の高濃度ボロン水からなるプール水は高温
の１次側冷却水と流体止め１４′。

１５′により、定常運転時には分離・保持されている。

第１０図における下部流体止め１４′は第１１図に示す
ように管群からなり、その中で１次側冷却水１８とプー
ル水１９とが隔壁なしに直接相互の境界面１７で接して
いる。上部流体止め１５′も同様の構成である。

第１０図の右半分は静圧分布を示すもので、図中ＰＯは
加圧器内１６の圧力を、１点鎖線は１次側高温水が静止
している場合の静圧分布を、２点鎖線は高温水がポン７
’１３により昇圧（昇圧分ΔＰｐｕｍｐ）された場合で
且つ炉心での圧力損失（ΔＰｒｒｉｃｔｊ。ｎ）がない
仮想的な場合の静圧分布を示す。定常運転時には、図示
のように、低温のプール水（実線）と高温の１次系冷却
水（破、４）の上下流体止め１４’　、　１５’での静
圧は等しくなり、管群で構成する流体止め中に高温水を
上部ｔて低温水金下１゛１μに導くことにより（第１０
図）、安定Ｑ″Ｃ境界面１７を保つことができる。他方
、加圧器１６への加圧用蒸気供給配管あるいは熱交換器
の二次側配管等が破損した事故時には、上下流体止め１
４′。

１５’での圧力バランスがくずれ、プール中の高濃度ボ
ロン水が流体止め１４′から流入し、原子炉１１を停止
させるとともに、事故後の崩壊熱を上部流体止め１５′
からの流出流路をとる自然循環冷却により除去する。

軽水炉の次の世代の原子炉として提案されている液体金
属冷却高速増殖炉でも同様に安全上の考えから、いわい
るタンク型炉が開発されている（タンク内の液体金属冷
却材は前記群水超安全炉でのプール水と機能的には同じ
）。炉心の発熱密度（熱出力密度）の高いタンク型高速
炉では、１次側冷却材の駆動源（ポンプ等）が故障した
場合、タンク内の炉心を通る流路での大きな自然循環流
量が必要となる。したがって、定常運転時に１次側冷却
材が流れる、流動抵抗の大きな熱交換ｄ忌、ポンプ等金
経由する流路以外に、夕／り内の冷却材が炉心へ自然循
環で流入し得る流動抵抗の小さい流路を確保しておくこ
とが望ｌれる。

そこで軽水炉としての前記超安全炉と同様の考え方で、
液体金属冷却タンク型高速炉にも１次側冷却材とタンク
内冷却材とを、第１０図、第１１図に示した従来の流体
止めで定常運転時は分離しておく事が考えられる。しか
し、第１０図の静圧分布から判るように、従来の流体止
めでは、定常時において、液体の境界面１７が保たれる
ためには炉心での圧損ΔＰｙｒｉｃｔｉｏｎがプール内
の低温冷却材と１次系内の高温冷却材との静圧差（ρ。

−ρｈＩｇｈ１より小さいことが必要である。ここに、
ρ。、ρｈは低温冷却材および高温冷却材の密度（添字
ｃ、ｈはｃｏｌｄ　＊　ｈｏｔの略）、ｇは重力加速度
、ｈｌは上下の流体止め間の高さである。

前記軽水超安全炉の場合には、炉心での圧損ΔＰｙｒｌ
ｃｔｉｏユが比較的小さく、また高温水と低温水の密度
差（ρ。−ρｈ）が比較的太きいため、上記要件は実現
可能である。

これに対し、液体金属冷却タンク型高速炉では、炉心の
燃料ピッチが軽水炉の場合よりも密であり、冷却材の炉
心流速が速いこともあって炉心の圧倒ΔＰｙｒｉｅｔｌ
ｏｎは軽水炉の約１０倍と大きいこと、また、高温冷却
材と低温冷却材の密度差は高速炉の方が小さいこと等の
ため、炉心圧損ＪＰｒｒｌｃｔｉｏｎ　よｐも上下流体
止め間の静圧差（ρ。−ρｈ）ｇｈｌを太きぐするには
、軽水炉のプール高さく第１０図の超安全炉で４０ｍ）
の１０倍以上の高さが必要となり、実際上実現は不可能
となる。

このように、液体金属冷却高速炉で、事故時の自然循環
冷却上望ましい１次系開放型のタンク型原子炉全実現す
るためには新しい機構の流体止めの開発が必要であると
言える。而して、この流体止めは、固有安全性を実現す
るという見地からは、機械的な可動部のない機器（ｐａ
ｓｓｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｒ以下、受動的機器
と呼ぶ）として開発されることが必要である。

これまで液体金属の高い導４性を利用して電磁力に基づ
く受動的機器が開発されている（文献３）。

第１２図はその一例で液体金属の流れと抑制あるいは阻
止する１磁ブレーキ金示す、環状の磁石（必るいはル磁
石、以下間）２及び磁性体３で、構成する環状流路に、
液体金属ｌが矢印０知）の方向に流入すると、第１２図
に示すように電流ｊが誘起される。誘起電流は磁石によ
る磁場と框互作用し、流れと逆向きの力が液体金属１に
働く。第２図に示す“ように磁極の部分の流れ方向の長
さをＬ、磁場全一様としその強さＢとすれば電磁力だも
とづく流体の圧力上昇ΔＰは ΔＰ＝σｕＢ　Ｌ　　　　　　　　（１）で与えられる
。式（１）でσは液体金属の電気α導率、Ｕは液体金属
の平均流速を表す。ΔＰがポンプ等による上流側の液体
金属の圧力上昇分よりも大きければ流体の流れは止まる
。しかし、この電磁ブレーキは、磁場の強さを変える等
の制御機器または人手による操作によ一シ、流量を制御
することが可能であるので、電磁ブレーキを流体止めと
しての流量制御器に応用した場合、完全な受動機器とは
見なせない面がある。

第１３図は、駆動側の液体金属がもつ流れのエネルギー
を利用して被駆動側の液体金属と流動させる電磁フロー
カブラと呼ばれる機器の一例を示す断面図である（文献
３）。磁石５．６の間の環状空間に導電性の隔壁９で仕
切られた軸線方向に延びる流路７および８があり、流路
７同志は連通、流路８同志は連通している。流路７は駆
動側液体金属用、流路８は被動側液体金属用流路である
。

磁石５．６間に生ずる磁場を横切って軸線方向に流路７
中を流動する駆動側の液体金属中には電磁ブレーキの場
合と同様に第１３図の矢印方向に誘導電流が生じる。流
路７と被駆動側液体金属の流路８との間は導体９で仕切
っであるので、上記誘導電流はループ電流となり、矢印
で示すように被駆動側の液体金属中をも流れる。被駆動
側液体金属はこの誘起電流と一様磁場とのため駆動側液
体金属の流れとは逆向きの力を受け、該逆向きの方向に
流れる。

しかし、この′電磁７０−カノラでは、駆動側の流れを
持続させた状態で被駆動側の流れを制御するためには、
人手により、又は別に制御機器を設けて磁場の強さを制
御するか、あるいは被駆動側の流路に弁等を設けないか
ぎり不可能であシ、完全な受動的機器とは言えない。ま
た、互に仕切られた独立の２流路を設けるものであるの
で、このままでは直接だ相接する２流体間の分離を行う
タイプの流体止めとしては用いることができない。

文献 １）　　Ｋ、Ｈａｎｎ＠ｒｔｚ：”Ａｐｐ１１ｎｇＰｉ
ｕ＋３ｔｏｐｏｗａｒＨｅｎｅｒａｔ１ｏｎ：ｔｈｅ　
５ｅｃｕｒｅ　−ＰＬＷＲ’　、　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｅ
ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　
＋　　Ｎｏｖ、　　１９８３　　（ｖｏｌ、　　２８　
　ｒ　　）％　　３４８　　）　　ｒｐｐ、４ｌ−４６ ２）若林宏明二′″ＰＩＵＳ炉の概要”、　ＵＴＮＬ−
Ｒ。

０１７２　（東大工学部原子カニ学研究施設）１９８５
年３月 ３）　　Ｄ、　Ｆ、　Ｄａｖｉｄａｏｎ　ｒ　Ｅ、Ｄｕ
ｎｃｏｍｂａ　＊　Ｇ、Ｔｈａｔｃｈａｒ　：＠５ｏｉ
１＋、ａ　ｅｌｅａｔｒｏ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａ
ｔ　ｔｈｅ　Ｒ１５ｌｅｙ　ＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒ
　Ｄｅｖｅｉｏｐｍ＠ｎｔ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ
　’　、　ＮｕｃｌｅａｒＥｎｅｒ’＋ｒ）’＋　１９
８１　＊　ｖｏｌ、　２０　、　Ｆｅｂ−＊Ａ１　ｔ　
ｐｐ、７９−９０〔発明の目的〕 本発明の１目的は、静圧の異る二つの液体金属を直接接
触させ、定常時にはその境界面を保持し、異常時には一
方の流体を流入させるのに好適な流体止めを提供するこ
とにあシ、他の目的は同流体止めを用いた自然循！４Ｉ
性の良い液体金属冷却りを互に直接接触させた状態で流
れを止めるための電磁流体止めであって、上記二流体の
うち静圧の大なる方の流体が流れる第１流路と、導〔と
性の隔壁を介して第１流路と並行に隣接し且つ一端にて
＠Ｘ流路と連通しており、内部に上記二流体の直接接触
境界面を保持する第２流路と、第１および第２流路を横
切る磁場を発生させる手段と、からなることを％徴とす
る戒磁流体止めが提供される。

また更に本発明によれば、原子炉炉心への１次系液体金
属の流れる第１流路を該炉心の下方に設け、タンク側液
体金属と上端にて連通し且つ下端において第１流路と連
通している第２流路を４也性の隔壁を介して第１流路と
運行に隣接せしめ、第１および第２流路を横切る磁場全
発生する手段を設け、第２流路内に１次系液体金属とタ
ンク側液体金属との直接接触境界面を保持するように構
成したことを特徴とする液体金属冷却タンク型高速増殖
炉が提供される。

以下、本発明の原理について解説する。

第１４図−は、タンク側に開放された１次系をもつ液体
金属冷却タンク型高速炉の深さ方向の静圧分布を示す。

実線はタンク側の低温液体金属の静圧分布を、１点鎖線
は１次系の高温液体金属が仮想的に静止している場合の
１次糸の静圧分布を、破線はそれが流動している場合の
１次系の静圧分布を示す。第１４図は第１Ｑ図と比較す
るとΔＰｒｒｉｅｔｉｏｎ　＞　（ρ。−ρｈ）ｇ）ｉ
すなわち、炉心の圧損が１次系とタンク側の静圧差より
も大きくなっている点が異る。

もし、この液体金属冷却高速炉の下部に第１１図の如き
従来の管群で構成する流体止め１４′を取付けた場合を
考えると、１次側扁諷冷却材１８とタンク側低温冷却材
１９の流体止め１４′内の境界面１７での圧力バランス
を考えるに、高温冷却材１８側の圧力は第１４図よシ、
Ｐ０＋ρｈｇｈ＋ΔＰ、い、。

一方、低温冷却材１９側の圧力はＰ０＋ρｃｇｈとなる
。

この差ΔＰＫＸｔａｒ□１１：補正しない限シ、１次系
の高温冷却材１８は下部流体止め１４’からタンク側へ
流出してしまうことになる。このΔＰｍｘｔｅｒｎａｌ
　’ｉｒ：　Ｍ正する方法として、第１，１図の流体止
め１４’を通って下方に流出しようとする高温冷却材に
に１２図にならって磁場をかけて電磁ブレーキを作用さ
せることが考えられる。しかし、この方法では、事故時
にタンク内の低温冷却材１９が流体止めｌ　４’を逆流
して炉心１１へ自然循環する場合にも、電磁ブレーキと
して働くため、事故時には磁界を切る等の機能を持つ制
御回路及び操作が必要となり、固有安全性は完全ではな
い。

したがって、液体金属冷却タンク型高速炉の場合には、
第１４図に示す静圧差ΔＰ工ｔｅｒｎａｌを補正しうる
新たな流体止めが必要となる。同流体止めは、ｌ入側ポ
ング作動時（ｌＰＰい、昇圧時）にはΔＰｉｘｔａｒｎ
ａｌを補正し、ポンプ停止時（事故時等）にはタンク内
の液体金属の自然ｍ壌により炉心を冷却するようにする
ため、下部流体止めはその流動抵抗を小さくする必要が
ある。

ｗｃｓ図は本発明の原理的構成を説明する九めの図であ
って、タンク型液体金属冷却高速炉のタンク側と１次系
を仕切る筒２０の下端周囲だ流体路１４を配置しである
。

筒２０の下端においてタンク側と１次系側とは図示の如
き連通しており、１次系側の高温冷却材１８とタンク側
の低温冷却材１９（いずれも液体金属）は流路１４内で
境界面１７を以て互（（直接接触している。第５図の構
成では、ポング作幼時の定常運転中には仕切シ円筒２ｏ
内で１次系側の冷却材は１８は上昇流となる。流路１４
内に境界面１７を保持するためには、第１４図に示すΔ
Ｐｇｘｔｅｒｎａｌを補正しうる流れあるいは力を流路
１４中の低温冷却材に作用させる必要がある。

本発明は、第５図において流路１４に横方向の磁場金か
けることによって、円筒２ｏの内側の１次糸側液体金楓
１８の上昇流を駆動流として、前述の電磁フローカブラ
−と同じ原理を利用して流路１４内のタンク側液体金属
に誘起電流による電磁内金下向きに発生させ（図の点線
矢印）、これてより、炉の定常運転中、前記ΔＰＩＸｔ
６ｒ□ｌを補正するのである。ポンプ事故等により、上
記の上昇流、ツ；弱まれば、境界面１７での力のバラン
スが崩れ、タンク側液体金属は１次系内に流入し、自然
循１により炉心１１を冷却することができる。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の流体止めの１実施例およびそれ全相い
たタ不ンク型液体金属冷却高速炉の１実施例の一部の概
要断面図である。磁石２１を、炉心１１の下部の仕切り
筒２０の内側と、仕切り簡２０の下部周辺を囲む平行流
路１４の周囲に設けている。鉛直方向に平行な流路１４
は第１図（＆）のＡ−Ａ’断面（水平断面）である第１
図（ｂ）　Ｋ示すように、導電性の隔壁２３により上部
が周方向に四つに仕切られている。第１図（＆）は同図
（ｂ）のＢ−０−Ｂ’断面図であって、並列流路１４の
下部はいずれも１次系冷却材の駆動源（ポンプ１３）に
つながる配管２２に接続されている。一方、隔壁２３で
仕切られた流路１４の上部は、一つおきに炉心１１の下
部の空間（流路ンて接続された流路と、タンク側に開放
された流路に分れている。

第２図は磁石２１がつくる磁場の磁力線、定常運転時（
ボッ７’１３の作動時）の１次１ＪＩＩｌ冷却材（液体
金属）の流出の方向、及び誘４′ｒＩＬ流の方向を示す
。ポンプ等により駆動圧を受けた高温の１次系液体金属
１８は１つおきの流路１４を上向きに流れる。また、磁
石２１は水平断面内に半径方向の磁場をつくる。導電性
の液体金ＰＡｉｓが磁場（水平面内）に垂直（鉛直方向
）に流れるため同液体金属１８中に周方向の誘導鑞流を
生じる。誘導、［流は専一性材料の隔壁２３を通って、
タンク側の低温の液体金属１９を流れ４第２図（ｂ）中
の実線矢印で示すようにルーｆ電流を形成する。タンク
側の液体金属１９は、同ルーグ試流と径方向の磁場のた
め鉛直下方向の電磁力を受け、１次側とはｉｌｉ！！に
下向きに流れようとする。この＊磁力によって生じる圧
力上昇ΔＰｇｍｆ　Ｋより、１Ｋ１１ＪＢｊ’ンク側の
圧力圧ΔＰｇｘｔｅｒｎａｌ　（弔１４図参照）を相殺
し、１次側とタンク側との液体金属の境界面１７全流路
１４中で一定位置に保持できる。

第３図は１次系ポンプ等が停止した事故時及び起動時の
冷却材の流れを示す。ポンプが停止した場合、配管２２
中の液体金属の駆動圧はなくなる。

境界面１７における圧力バランスは崩れ、タンク側液体
金属１９は流路１４を通って１次側に流入するようにな
る。かくて、原子炉スクラム後、炉心１１での崩壊熱発
生のため、ポンプ、熱交換器等゛１つ宝ない、流動抵抗
が小さいタンク側の流路をとる自然循環が形成される。

磁場中の並列流路１４１は、タンク側の液体金属１９を
炉心１１に循環させるＵ字型の電磁フローカブラとして
機能するのみで実質的な流動抵抗の増加はない。

起動時には、タンク側の流路をとる自然循環にＭ３図に
示す流れ）によシ立上げた後、１次側のポンプ′４を作
動させ、タンク側に接続された配ばからの流れ全止めて
、第２図の流れの状態に移行させる。

第４図は本実施例の流体止め（電磁流体止め）を採用し
た高速増殖炉の全体構成と定常時及び事故時の液体金属
の流れを示す。図中、１０はプール容器、１１は炉心、
１２は熱交換器、１３は１次系のポンプ、１５は上部流
体止め（第１１図に示したものと同様の構造のもの）、
２０は仕切シ筒、２２は１次系流路壁、２８は液体金属
の自由液面、２９は熱交換器２次側配管であり、１４お
よび２１け夫々前述した流体止めの流路および磁石であ
る。炉心圧損ΔＰｙｒｉｃｔｉｏｎをＩＭＰａとし、液
体金属としての４００℃のナトリウムの４電率σ＝　４
．５　Ｘ　１０　Ｓ／ｍ、仕切り筒２０内ぞのその流速
ｕ　＝　２　ｍ／Ｓとして、高さＬ　＝　１　ｍの電磁
流体止めに必要な磁場の強さＢを前記式（１）から求め
ると０、３３　Ｗｂ／ｍ２となり、十分実現し得る。

第６図は本発明の液体金属冷却高速炉の他の実施例を示
す。本実施例は、前記第４図の実施例において、ブール
１０に高速中性子及び熱中性子の吸収断面積が大きい非
核分裂性物質を一様に混入させた液体金属３５を満たし
たものである。また、１次系配管に前記混入物質の浄化
未配・ｇ３４を設けている。前記の実施例と同様にポン
プ１３の故障時にはブールｌＯを通る自然循環が生じ、
炉心１１に流入した中性子吸収材入り液体金属は炉心１
１の核分裂反応を停止させる。再起動時には浄化系を作
動させ１次系の液体金属中の中性子吸収材の濃度を低下
させて運転を始める。本実施例によれば事故時の炉心１
１の崩壊熱を除去できるのみならず原子炉の停止を制御
棒挿入といった能動的機器によらず実施できる効果があ
る。

８ｇ７図は本発明の原子炉の第３の実施例である液体金
属冷却のタンク型高速増殖炉を示す。タンク１０内に原
子炉炉心１１、熱交換器１２、ポンｆｌＥを配置し、炉
心１１の下部に前記実施例と同様に磁石２１．電磁流路
１４よりなる流体止めを設けている。タンク上部と下部
は仕切り板３３で隔離している。ボッ１１３作動時には
実線の矢印で示すよつに、ポンプ１３を出た液体金属は
炉心１１で加熱され上部ブレナム１００を経て、熱交換
器１２に流入する。高温の１次側液体金属は熱交換器１
２で低温の２次側冷却材に熱と輸送し、温度を下げて下
部ブレナム１０１へ流出する。下部ブレナム内の液体金
属は流入口１３１からポンプ１３に流入し、ポンプ１３
で駆動圧を受けて１次系流路２２を経て炉心１１に環流
する。流体止めではこの駆動圧を電磁力で相殺して下部
ブレナム１０１から流路１４を経て１次系に直接入ろう
とする液体金属の流れ？とめている。ポンプ１３停止時
には、流動抵抗の小さい同流体止めの流路１４を通りて
下部プレナム中の流体金属は炉心１１へ環流することが
できる。本実施例によれば、ポンプ停止時に流動抵抗が
小さい流路を確保できるため、従来のタンク型高速炉よ
シもポンプ停止時の炉心流量が大きく、よシ安全性が高
まる効果がある。

本発明の流体止めの他の実施例を第８図により説明する
。磁石２１０つくる磁場中に並列二流路２５．２６を磁
界（破線の矢印）に垂直方向に設ける。流路壁２４及び
流路の隔離壁２３は導逼注材料で作られてお９、磁界に
垂直な流路内面は絶縁材３６で内張すしている。差動流
路下端では隔！２３の一部を取除いてあり、従りて両流
路２５゜２６は下端でつながっている。一方の流路２６
の下端は邪ま板２７で閉塞している。

第９図は第８図に示した実施例の流体止めをタンク型液
体金属冷却原子炉の炉心１１の下部て設置した構成及び
その動作を示している。第９図中の流体止めの図示は第
８図（ｂ）と同じ対応関係にあり、流路２５．２６中の
磁場は紙面に垂直な方向にかかつている。ポンプ１３の
駆動圧で流路上端の静圧が小さい流路２５は上昇流とな
る。導に性の流体たる液体金属が磁場を横切るため、同
液体金属中に第８図に示すように磁力線と流速ベクトル
が作る平面に垂直な方向に誘導電流を生じる。

この誘導電流は隔離壁２３を通って流路２６中の液体金
属中を流れ、磁場と作用して同液体金属に下向きの′電
磁力を生ずる。この力は磁場の強で、磁場の領域（すな
わち流路中）によシ任意の強さに設定できる。この下向
きの力はＩンプ１３の駆動圧に起因する力と相殺して流
路２６申の液体金属は静止する。一方、ポンプ１３が停
止した場合には、駆動圧は音速で液体金属中を伝播する
ためほぼ瞬時になくなる。このため流路２６中の液体金
属は下向きに流れ、次いで流路２５ｆ！：上昇するＵ字
流れとなる。以上のように、本実施例によれば任意の大
きさの静圧差のある二流体間に物理的な障壁を設けるこ
となく両者の間の流れを止めることができる。

〔発明の効果〕

本発明の電磁流体止めによれば、静圧の異る導電性の二
流体を直接接触させ、定常時にはその静圧差を補償して
その境界面を保持し、異常時には一方の流路内の流体を
他方の流路に流入させることができる。しかも本発明電
磁流体止めは、定常状態から事故状態への変化時に、動
作、機能上の変更が不要であシ、変更に必要な制御回路
、操作員の介入等が一切不要な固有安全性を有する。

また本発明の液体金属冷却タンク型高速原子炉によれば
、定常運転時には高温の１次系液体金属と低温のタンク
側液体金属との静圧差を補償して、両者の直接接触状態
で後者の前者への流入を止め、１次系ポンｆ事故時（Ｃ
はタンク側液体金属全炉心へ流入させ、流動抵抗の小さ
い自然循環冷却流路を確保できる。しかも定常運転状態
から事故状態への上記作動の切替りに際して可動部の動
作や制御回路、操作員の介入が一切不要であって、固有
安全性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の流体止めの１実施
例の夫々Ｂ　−０−Ｂ’断面およびＡ　−Ａ’断面図、
第２図（ａ）　、　（ｂ）は該実施例の定常運転時の状
態を示す夫々Ｂ　−０−Ｂ’断面およびＡ　−Ａ’断面
図、第３図は該実施例のポンプ故障時の状、寒と示すＢ
　−０−Ｂ’断面図、第４図は上記流体止めを用いた本
発明のタンク型液体金属冷却高速炉の、断面図、第５図
；よ本発明の原理説明用断面図、第６図、′ｄ本発明の
タンク型液体金属冷却原子炉の他の実施例を示す断面図
、第７図は本発明のタンク型液体金属冷却原子炉の更に
他の実施例を示す断面図、第８図（ａ、）　、　（ｂ）
は本発明の流体止めの他の実施例を示す夫々乎ｔ１１ｉ
断面およびＡ　−Ａ’断面図、第９図は第８図（ａ）　
、　（ｂ）の流体止めを用いたタンク型液体金属冷却原
子炉の実施例を示す部分断面図、第１０図は従来の・Ｐ
イアス軽水炉の構成および静圧分布金示す図、第１１図
は第１０図中の従来の流体止めと示す断面図、第１２図
（ａ）　、　（ｂ）は従来の電磁ブレーキを示す夫々横
断面および縦断面図、第１３図は従来の電磁７０−カプ
ラの横断面図、第１４図はタンク型液体金属冷却高速炉
における静圧分布？示す図である。 ■・・液体金属　　　　２・・・磁石 ３・・・強磁性体　　　　４・・・流路壁５．６・・・
磁石　　　　　７・・・素勅側液体金４８・・・被駆動
側液体金属　　９・・・金属導体仕切シ１０・・・プー
ル容ｉＧ　　　　ｌ　１・・・原子炉炉心１２・・・熱
交換器　　　　１３・・・１次系ポンプ１４・・・下部
流体止め　　　１５・・・上部流体止め１６・・・加圧
器　　　　　　　１７・・・高低温冷却材の境界面１８
・・・高温冷却材　　　１９・・・低温冷却材２０・・
・仕切り筒　　　　２１・・・磁石２２・・・流路壁　
　　　　２３・・・隔１１１傘２４・・・ｅ縁板　　　
　　２５，２６・・・流路２７・・・邪ま板　　　　　
２８・・・自由液面２９・・・熱交換２に次側配管　　
３０・・・熱遮へい板３１・・・ルーフヌラプ　　３２
・・・炉上部機構３３・・・隔壁もｗ造　　　　３４・
・・浄化系配管３５・・・中性子吸収材入り液体金属。 ：、＋−，−”＋ 谷　　浩太部 第１図（０） 第２図（α） Φ冶れ ぐ＝流れ （−−−一　磁力井原 □　誘博電況 〈′；：：’Ｔ：　　事故時及び起動間の〉梵れ第６図 （ン＝−コ　事故間の流れ −ボンブイ乍動開の１升で。 ＝−−−ポンプ不作初回の侃九 吟−一　力の方向 第１０図 （Ｐｈ＜　Ｐ、、　ｐ、　　力［１１Ｈ器ｙ王刀）第１
２図（α） （−一磁界 く＝コ）すれ Ｏ租面に平置、裏面がら表面方向への流れＯ紙面に単直
４表面カ゛ら裏面方向への流れ−誘Ｆ電；光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静圧差のある導電性の二流体を互に直接接触させた
   状態で流れを止めるための電磁流体止めであって、上記
   二流体のうち静圧の大なる方の流体が流れる第１流路と
   、導電性の隔壁を介して第１流路と並行に隣接し且つ一
   端にて第１流路と連通しており、内部に上記二流体の直
   接接触境界面を保持する第２流路と、第１および第２流
   路を横切る磁場を発生させる手段と、からなることを特
   徴とする電磁流体止め。 ２、原子炉炉心への１次系液体金属の流れる第１流路を
   該炉心の下方に設け、タンク側液体金属と上端にて連通
   し且つ下端において第１流路と連通している第２流路を
   導電性の隔壁を介して第１流路と並行に隣接配置し、第
   １および第２流路を横切る磁場を発生する手段を設け、
   第２流路内に１次系液体金属とタンク側液体金属との直
   接接触境界面を保持するように構成したことを特徴とす
   る液体金属冷却タンク型高速炉。