JPS5941156B2 - Spent fuel transfer pot - Google Patents
Spent fuel transfer potInfo
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- JPS5941156B2 JPS5941156B2 JP55013965A JP1396580A JPS5941156B2 JP S5941156 B2 JPS5941156 B2 JP S5941156B2 JP 55013965 A JP55013965 A JP 55013965A JP 1396580 A JP1396580 A JP 1396580A JP S5941156 B2 JPS5941156 B2 JP S5941156B2
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Classifications
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、使用済の核燃料を炉外に取出す場合に用いら
れる冷却ポット(移送ポット)に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cooling pot (transfer pot) used when removing spent nuclear fuel from a reactor.
使用済燃料を炉外に取出す場合には、まず炉内中継機構
により燃料アセンブリを移送ポットに収納し、そのまま
の状態で炉内キャスクカーで炉外中継容器に移し、さら
に炉外中継機構により貯蔵ラックに納める。When taking spent fuel out of the reactor, the fuel assembly is first stored in a transfer pot using the in-core relay mechanism, then transferred as is to the out-of-core relay container using an in-core cask car, and then stored using the out-of-core relay mechanism. Store it in a rack.
この過程で燃料アセンブリは移送ポット内のナトリウム
により崩壊熱が除去されつづける。During this process, the fuel assembly continues to have decay heat removed by the sodium in the transfer pot.
従来の移送ポットは、例えば第1図に示すように、装置
のポット本体1の外周には冷却用フィン2があり、内部
にはナトリウム3が満たされ、使用済の核燃料のアセン
ブリ4はラッパ管5に入ったままナトリウム3中に没す
るように挿入され、エントランスノズル6の下部でナト
リウム3が流れ易くするための隙間を確保するように、
ラッパ管5が支持機構7で支えられる構造となっている
。In a conventional transfer pot, for example, as shown in FIG. 1, there are cooling fins 2 on the outer periphery of the pot body 1 of the device, the inside is filled with sodium 3, and the spent nuclear fuel assembly 4 is placed in a trumpet tube. It is inserted so as to be immersed in the sodium 3 while still in the entrance nozzle 5, and to secure a gap at the bottom of the entrance nozzle 6 to allow the sodium 3 to easily flow.
The structure is such that the trumpet tube 5 is supported by a support mechanism 7.
燃料アセンブリは、軸方向に、下方のエントランスノズ
ル6側より下部ブランケット、炉心発熱部及びブランケ
ットの三領域に区分される。The fuel assembly is divided into three regions in the axial direction from the lower entrance nozzle 6 side: a lower blanket, a core heating section, and a blanket.
ナトリウム3は炉心発熱部の崩壊熱で加熱され、矢印方
向に自然対流で循環し、冷却フィン2を通して放熱する
。The sodium 3 is heated by the decay heat of the core heat generating part, circulates in the direction of the arrow by natural convection, and radiates heat through the cooling fins 2.
エントランスノズル部ではナトリウムへの給熱がないた
め、冷却フィン2で冷却されて下降するナトリウムがそ
こで固化(98℃以下)する可能性がある。Since no heat is supplied to the sodium at the entrance nozzle, there is a possibility that the sodium that is cooled by the cooling fins 2 and descends will solidify there (below 98° C.).
もし固化すればナトリウム3はラッパ管5の内外を循環
しなくなり、炉心発熱部の崩壊熱除去効果が損われるこ
とになる。If it solidifies, the sodium 3 will no longer circulate inside and outside the wrapper tube 5, and the decay heat removal effect of the core heat generating section will be impaired.
また、固化してしまうと、燃料アセンブリを取出す際、
ナトリウムを溶解しなければならなくなり、そのための
加熱機構が必要で、ポットの構造の複雑化、コスト高、
信頼性の低下等好ましくない面がでてくる。Also, if it solidifies, when removing the fuel assembly,
It becomes necessary to dissolve the sodium, which requires a heating mechanism, which complicates the structure of the pot, increases costs, and
Unfavorable aspects such as a decrease in reliability arise.
移送ポットの下部でナトリウムが固化するのを防ぐため
、ポット下部外周に断熱空間を設けたものも案出されて
いるが、積極的に熱除去を行うという観点からすれば好
ましいことではない。In order to prevent sodium from solidifying in the lower part of the transfer pot, a method has been proposed in which an insulating space is provided around the lower part of the pot, but this is not preferable from the viewpoint of actively removing heat.
更に、燃料ピンの中には被覆管の破損したものができる
可能性が十分ある。Additionally, there is a good chance that some of the fuel pins will have broken cladding.
このことはナトリウム冷却高速炉の海外における先行炉
で経験されている。This has been experienced in advance reactors of sodium-cooled fast reactors overseas.
被覆管が破損すると、中の核分裂生成物や燃料の一部が
ナトリウム中に放出される。When the cladding ruptures, some of the fission products and fuel inside are released into the sodium.
核分裂生成物のうち特にセシウム(134C,,137
Cs)は半減期が長く、ナトリウムに易溶性であると同
時にナトリウムより揮発性であるため、放射能汚染源に
なり易い。Among the fission products, cesium (134C, 137
Cs) has a long half-life, is easily soluble in sodium, and at the same time is more volatile than sodium, making it easy to become a source of radioactive contamination.
従って、上記した使用済燃料の取扱いの過程で、またそ
の後の燃料処理の過程で、134 C,,137Cs
の汚染を拡大させないようにすることが必要である。Therefore, in the process of handling the spent fuel mentioned above and in the process of subsequent fuel processing, 134C,,137Cs
It is necessary to prevent the spread of contamination.
しかし上記のような従来の移送ポットにはその対策が十
分に構しられていない。However, the above-mentioned conventional transfer pots do not have sufficient countermeasures for this problem.
すなわち、溶融ナトリウム中3よびナトリウムカバーガ
ス中に134 C5,137C8が存在するのを積極的
に押えようとする機能が設けられていない0
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
熱除去効率を損うことなくポット内のナトリウムの自然
循環を確実に保持して崩壊熱除去の確実性を高め、燃料
の取扱の簡易化および省力化を計り、また予測される核
分裂生成物による放射能汚染の拡大を抑止して、安全性
および保守性の改善と作業能率の向上を達成できるよう
にした使用済燃料移送ポットを提供することにある。In other words, there is no function to actively suppress the presence of 134C5, 137C8 in the molten sodium and the sodium cover gas. death,
The natural circulation of sodium in the pot is maintained without sacrificing heat removal efficiency, increasing the reliability of decay heat removal, simplifying fuel handling and saving labor, and reducing the expected amount of fission products. An object of the present invention is to provide a spent fuel transfer pot that can suppress the spread of radioactive contamination, improve safety and maintainability, and improve work efficiency.
かかる目的を達成するため、本発明ではポット内の燃料
設置部の周囲に一種のカーボン部材であるパイロリティ
ック・グラファイト(Pyroly−tic Grap
hite以下IT P G IIと略記する)を配置す
る構成を採っている。In order to achieve this object, the present invention uses pyrolytic graphite, which is a kind of carbon material, around the fuel installation part in the pot.
(hereinafter abbreviated as IT PG II).
以下、図面に基づき本発明について詳述する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.
第2図は本発明の一実施例を示す縦断面図であり、その
I−I断面図を第3図に示す。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II.
ポット本体1の外周には冷却用フィン2があり、内部に
はナトリウム3が満たされている。There are cooling fins 2 on the outer periphery of the pot body 1, and the inside is filled with sodium 3.
使用済の核燃料アセンブリ4は、ラッパ管5に入ったま
まナトリウム3中に没するように挿入される。The spent nuclear fuel assembly 4 is inserted into the trumpet tube 5 so as to be immersed in the sodium 3.
ラッパ管5は、エントランスノズル6の下部でナトリウ
ム3を流れ易くするための隙間を確保できるように支持
機構7により支えられている。The trumpet tube 5 is supported by a support mechanism 7 so as to secure a gap below the entrance nozzle 6 to allow the sodium 3 to flow easily.
ここまでの構成は従来の移送ポットと同じである。The configuration up to this point is the same as the conventional transfer pot.
本発明の特徴は、ラッパ管5の周囲にPG(パイロリテ
ィック・グラファイト)10を配設した点にある。A feature of the present invention is that PG (pyrolytic graphite) 10 is disposed around the trumpet tube 5.
PGは、物理的な性状が異方性に富む一種のカーボン材
で、これを2900℃程度で加熱処理したものは一方向
(a軸方向)では熱伝導率が銅よりも大きく、これに対
し他の方向(C軸方向)では断熱レンガよりも断熱性が
良いことが知られており、製法によって熱分解黒鉛、気
相黒鉛、あるいは配向黒鉛とも呼ばれる。PG is a type of carbon material with highly anisotropic physical properties, and when it is heat-treated at about 2900℃, its thermal conductivity in one direction (a-axis direction) is higher than that of copper. It is known to have better insulation properties than insulating bricks in the other direction (C-axis direction), and is also called pyrolytic graphite, vapor phase graphite, or oriented graphite depending on the manufacturing method.
ある部分間の熱輸送をなすのに適したものである。It is suitable for transporting heat between certain parts.
本発明ではPGloは長手方向がa軸方向、すなわち熱
伝導度が良好な方向となるように、中心軸に沿った方向
に取付けられる。In the present invention, PGlo is attached along the central axis so that its longitudinal direction is in the a-axis direction, that is, in a direction with good thermal conductivity.
第3図に示すように、この実施例ではPGIOは棒状で
あって、バンド11εよび支持板12によって多数本並
設されている。As shown in FIG. 3, in this embodiment, a large number of PGIOs are rod-shaped and arranged in parallel by bands 11ε and support plates 12.
このとき、PGloの上端面が燃料発熱部の下端近傍で
ナトリウム3の温度が高い部分に位置し、下端面は燃料
アセンブリのエントランスノズル6の上部近傍に位置す
るようになっている。At this time, the upper end surface of PGlo is located near the lower end of the fuel heat generating section where the temperature of the sodium 3 is high, and the lower end surface is located near the top of the entrance nozzle 6 of the fuel assembly.
なお、PGlQの形状は円柱状に限ったものではなく、
板状、中空円筒状でも差支えないが、ナトリウム3の下
方への流れを阻害しないように配置する。Note that the shape of PGlQ is not limited to a cylindrical shape,
The shape may be a plate or a hollow cylinder, but the shape is arranged so as not to obstruct the downward flow of the sodium 3.
PGは、溶融金属に対して耐食性のあること、機械的強
度もセラミックと同等であることから、ナトリウム中に
設置するのに特別な保護カバー等をつける必要もなく、
移送ポットの中に簡単、コンパクトに収められる。PG has corrosion resistance against molten metal and mechanical strength equivalent to ceramic, so there is no need to attach a special protective cover when installing it in sodium.
Can be easily and compactly stored in a transport pot.
保守上の難点もない。本発明の移送ポットにSいても、
内部のナトリウムの自然対流による崩壊熱の除去という
基本的な作用は従来のものと同様である。There are no maintenance difficulties. Even if the transfer pot of the present invention is
The basic function of removing decay heat through natural convection of internal sodium is the same as in conventional systems.
その上、更に、本発明ではPGloによって、ナトリウ
ムの固化が心配される低温部に高温部から効果的に熱輸
送される作用も加わり、従来技術の欠点である低温部で
のナトリウム同化を防ぎ、熱除去効率を低下させること
なく、ナトリウムの自然循環を維持できるのである。Furthermore, in the present invention, PGlo also adds the effect of effectively transporting heat from the high temperature section to the low temperature section where sodium solidification is a concern, thereby preventing sodium assimilation in the low temperature section, which is a drawback of the conventional technology. Natural circulation of sodium can be maintained without reducing heat removal efficiency.
なお、低温域をその垂直方向に関して広く暖めたい場合
は、PGloの下部端面の位置を垂直方向に分散させ名
ことによって容易に達せられる。In addition, if it is desired to widely warm the low temperature region in the vertical direction, this can be easily achieved by dispersing the positions of the lower end surfaces of the PGlo in the vertical direction.
また、従来技術の他の欠点である核分裂生成物セシウム
(134C,、137C,)の汚染拡大も、このPGl
oでそれらを捕獲することにより抑止することが可能で
ある。In addition, the spread of contamination of fission products cesium (134C, 137C,), which is another drawback of the conventional technology, is also caused by this PGl
It is possible to deter them by capturing them at o.
つまりグラファイトにはナトリウム中において137C
,を良く捕集する性質のあることが多くの研究者の実験
により確認されている。In other words, graphite has 137C in sodium.
, has been confirmed through experiments by many researchers.
本発明で使用するPGもグラファイトの一種であるから
、当然この134・137C8を捕集する性質を持つ。Since PG used in the present invention is also a type of graphite, it naturally has the property of collecting this 134.137C8.
また、実験によれは、ナトリウム中でステンレス鋼に一
相吸着した137Cs でも、グラファイトを添加す
ればこれにほとんど全量が移動してしまうことも知られ
ている。It is also known from experiments that even if 137Cs is adsorbed in one phase on stainless steel in sodium, almost all of it will be transferred to this if graphite is added.
このことから本発明によれば、燃料ピン被覆管の破損に
より放出し燃料アセンブリ4やラッパ管5に吸着した1
34、137 C8は移送ポット内で冷却されている
間にPGloに移動してしまい、その後の燃料アセンブ
リ4およびラッパ管5の取扱いが非常に楽になる。For this reason, according to the present invention, the fuel released due to the breakage of the fuel pin cladding tube and adsorbed to the fuel assembly 4 and the trumpet tube 5
34, 137 C8 is transferred to PGlo while cooling in the transfer pot, which greatly facilitates subsequent handling of the fuel assembly 4 and wrapper tube 5.
従って、安全性、能率、経済性の面にも良好な派生的効
果が生じる。Therefore, good secondary effects also occur in terms of safety, efficiency, and economy.
本発明はこのように構成された使用済燃料の移送ポット
であるから、熱除去効率を損うことなくポット内のナト
リウムの自然循環を確実に保持して崩壊熱除去の確実性
を高め、燃料の取扱いの簡易化および省力化を計ること
ができると共に、予測される核分裂生成物による放射能
汚染の拡大を抑止して、安全性および保守性の改善と作
業能率の向上を達成できるなど数々のすぐれた効果を奏
しつるものである。Since the present invention is a spent fuel transfer pot constructed in this manner, it reliably maintains the natural circulation of sodium within the pot without impairing heat removal efficiency, increases the reliability of decay heat removal, and transfers fuel to the spent fuel. In addition to simplifying and labor-saving the handling of nuclear fission products, it also prevents the expected spread of radioactive contamination from fission products, improving safety and maintainability, and increasing work efficiency. It has excellent effects.
第1図は従来技術の説明図、第2図は本発明に係る移送
ポットの一実施しuの縦断面図、第3図は第2図のI−
I断面図である。
1・・・ポット本体、2・・・冷却用フィン、3・・・
ナトリウム、4・・・燃料アセンブリ、5・・・ラッパ
管、10・・・PG、11・・・バンド、12・・・支
持板。FIG. 1 is an explanatory diagram of the prior art, FIG. 2 is a vertical sectional view of an embodiment of the transfer pot according to the present invention, and FIG.
It is an I sectional view. 1... Pot body, 2... Cooling fin, 3...
Sodium, 4... Fuel assembly, 5... Trumpet tube, 10... PG, 11... Band, 12... Support plate.
Claims (1)
めの装置、ナトリウム収容式の冷却ポットにεいて、該
冷却ポット内の燃料設置部の周囲に、長手方向に熱伝導
率の高いパイロリティック・グラファイトを、中心軸に
沿った方向に取付け、その取付位置と寸法は、該パイロ
リティック・グラファイトの上端面が高発熱領域に、下
端面が非発熱領域に位置するようにしたことを特徴とす
る使用済燃料移送ポット。1 A device for transferring spent nuclear reactor fuel from the inside of the reactor to the outside of the reactor. The high pyrolytic graphite is installed along the central axis, and its mounting position and dimensions are such that the top end surface of the pyrolytic graphite is located in the high heat generation area and the bottom end surface is located in the non-heat generation area. A spent fuel transfer pot featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55013965A JPS5941156B2 (en) | 1980-02-07 | 1980-02-07 | Spent fuel transfer pot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55013965A JPS5941156B2 (en) | 1980-02-07 | 1980-02-07 | Spent fuel transfer pot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56111493A JPS56111493A (en) | 1981-09-03 |
| JPS5941156B2 true JPS5941156B2 (en) | 1984-10-04 |
Family
ID=11847919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55013965A Expired JPS5941156B2 (en) | 1980-02-07 | 1980-02-07 | Spent fuel transfer pot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941156B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102280155A (en) * | 2011-06-24 | 2011-12-14 | 华北电力大学 | Non-passive water level control and residual heat removal device of spent fuel storage pool |
| JP7564076B2 (en) * | 2021-10-07 | 2024-10-08 | 三菱重工業株式会社 | Radioactive material storage container |
-
1980
- 1980-02-07 JP JP55013965A patent/JPS5941156B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56111493A (en) | 1981-09-03 |
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