JPH0316633B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0316633B2 JPH0316633B2 JP60187453A JP18745385A JPH0316633B2 JP H0316633 B2 JPH0316633 B2 JP H0316633B2 JP 60187453 A JP60187453 A JP 60187453A JP 18745385 A JP18745385 A JP 18745385A JP H0316633 B2 JPH0316633 B2 JP H0316633B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod assembly
- coolant
- control rod
- fuel rod
- fuel
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は炉心燃料集合体と制御棒集合体の双方
から放出される冷却材の温度差を軽減させた高速
増殖炉に関する。
から放出される冷却材の温度差を軽減させた高速
増殖炉に関する。
「従来の技術」
高速増殖炉の炉心には、６角柱状の制御棒集合
体が多数収容されているが、これらの所定箇所に
は、６角柱状の制御棒集合体がそれら６方の側面
をそれぞれ１体ずつの燃料棒集合体に取り囲まれ
るようにして配置されている。
体が多数収容されているが、これらの所定箇所に
は、６角柱状の制御棒集合体がそれら６方の側面
をそれぞれ１体ずつの燃料棒集合体に取り囲まれ
るようにして配置されている。
第５図は、このうち１体の制御棒集合体１と、
これを取り囲む６体のうちの２体の燃料棒集合体
２を表わしたものである。それぞれの集合体１，
２は流量調節オリフイス３，４から冷却材（ナト
リウム）を取り入れ、内部の冷却を行つた後、上
部に配置された出口５，６からこれらを流出させ
るようになつている。ところが制御棒集合体１か
ら流出される冷却材の温度が燃料棒集合体２のそ
れとかなり異なるので、炉心出口近傍で温度ゆら
ぎの現象（サーマルストライピング）が発生す
る。
これを取り囲む６体のうちの２体の燃料棒集合体
２を表わしたものである。それぞれの集合体１，
２は流量調節オリフイス３，４から冷却材（ナト
リウム）を取り入れ、内部の冷却を行つた後、上
部に配置された出口５，６からこれらを流出させ
るようになつている。ところが制御棒集合体１か
ら流出される冷却材の温度が燃料棒集合体２のそ
れとかなり異なるので、炉心出口近傍で温度ゆら
ぎの現象（サーマルストライピング）が発生す
る。
第６図はこの現象を説明するためのものであ
る。燃料棒集合体２の出口から流出する冷却材の
温度THは、制御棒集合体１の冷却材の温度TCよ
りもかなり高く、その温度差は150度Ｃ程度にも
達する。このためこれら冷却材の混合場所で乱流
が生じ、約２Hz程度の温度のゆらぎが発生する。
る。燃料棒集合体２の出口から流出する冷却材の
温度THは、制御棒集合体１の冷却材の温度TCよ
りもかなり高く、その温度差は150度Ｃ程度にも
達する。このためこれら冷却材の混合場所で乱流
が生じ、約２Hz程度の温度のゆらぎが発生する。
「発明が解決しようとする問題点」
燃料棒集合体２等の出口の上方には炉上部機構
（図示せず）が配置されている。従つて、この温
度のゆらぎによつて炉上部機構の強度部材が温度
変化を繰り返すことになる。高速増殖炉のプラン
ト寿命を30年とすれば、この温度変化の繰り返し
回数は1.5×109以上にもなり、熱疲労による強度
部材の劣化が問題となる。
（図示せず）が配置されている。従つて、この温
度のゆらぎによつて炉上部機構の強度部材が温度
変化を繰り返すことになる。高速増殖炉のプラン
ト寿命を30年とすれば、この温度変化の繰り返し
回数は1.5×109以上にもなり、熱疲労による強度
部材の劣化が問題となる。
そこで、炉心上部機構の強度部材を特殊な金属
の薄膜で被覆して、温度衝撃を緩和する提案が行
われている。ところがこの提案によれば、強度部
材の加工が複雑となるという問題がある。
の薄膜で被覆して、温度衝撃を緩和する提案が行
われている。ところがこの提案によれば、強度部
材の加工が複雑となるという問題がある。
そこで本発明の目的は、炉心上部機構の強度部
材そのものの受ける熱応力を十分減少させること
のできる高速増殖炉を提供することにある。
材そのものの受ける熱応力を十分減少させること
のできる高速増殖炉を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」
本発明では、温度差の存在する２経路の冷却材
の一部を予め炉心出口手前で混合し、炉心出口か
ら流出する冷却材の温度差を十分小さくして温度
ゆらぎの現象による金属疲労の減少を図る。この
ために、制御棒集合体の上下動自在に配置された
イナーダクト（INNER DUCT）の外側を覆う
固定されたアウターダクト（OUTER DUCT）
を構成する保護管上部壁面と、この制御棒集合体
の周囲を取り囲む形で配置される燃料棒集合体の
上部遮蔽体の壁面のそれぞれ対向する位置に、冷
却材の一部の燃料棒から保護管の上部領域に流入
させるための開口部を設ける。通常の場合、燃料
棒集合体内の冷却材の方が制御棒集合体のそれよ
りも圧力が高いのでこれにより燃料棒集合体の冷
却材の一部が開口部から制御棒集合体内の上部領
域に流入するが、燃料棒集合体の上部遮蔽体の内
壁面に流体流出誘導片を設け、これによつて制御
棒集合体の保護管上部に積極的に冷却材を流入さ
せる。
の一部を予め炉心出口手前で混合し、炉心出口か
ら流出する冷却材の温度差を十分小さくして温度
ゆらぎの現象による金属疲労の減少を図る。この
ために、制御棒集合体の上下動自在に配置された
イナーダクト（INNER DUCT）の外側を覆う
固定されたアウターダクト（OUTER DUCT）
を構成する保護管上部壁面と、この制御棒集合体
の周囲を取り囲む形で配置される燃料棒集合体の
上部遮蔽体の壁面のそれぞれ対向する位置に、冷
却材の一部の燃料棒から保護管の上部領域に流入
させるための開口部を設ける。通常の場合、燃料
棒集合体内の冷却材の方が制御棒集合体のそれよ
りも圧力が高いのでこれにより燃料棒集合体の冷
却材の一部が開口部から制御棒集合体内の上部領
域に流入するが、燃料棒集合体の上部遮蔽体の内
壁面に流体流出誘導片を設け、これによつて制御
棒集合体の保護管上部に積極的に冷却材を流入さ
せる。
「実施例」
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
第１図は第５図に対応したもので、本実施例の
高速増殖炉の炉心に配置された制御棒集合体とこ
れに隣り合つて配置された燃料棒集合体の一部を
表わしたものである。制御棒集合体１１の保護管
上部には、６面にそれぞれ１つずつ直径約３cmの
孔１２が開けられている。燃料棒集合体１３の上
部遮蔽体にも制御棒集合体の孔１２と対向する部
位に同様な大きさの孔１４が開けられている。
高速増殖炉の炉心に配置された制御棒集合体とこ
れに隣り合つて配置された燃料棒集合体の一部を
表わしたものである。制御棒集合体１１の保護管
上部には、６面にそれぞれ１つずつ直径約３cmの
孔１２が開けられている。燃料棒集合体１３の上
部遮蔽体にも制御棒集合体の孔１２と対向する部
位に同様な大きさの孔１４が開けられている。
第２図は本実施例の燃料集合体における後述す
る誘導片を除いた状態の断面を参考的に表わした
ものである。燃料棒集合体１３の下部（第５図参
照）に配置された流量調節オリフイスからこの燃
料棒集合体１３内部に流入してきた冷却材１５
は、その約12分の11の冷却材１５Ａがそのまま炉
心出口を通つて流出する。これに対して、残りの
冷却材１５Ｂは、孔１４および１２を介して制御
棒集合体１１の上部領域内に流入する。１体の燃
料棒集合体１３から制御棒集合体１１の内部に流
入する冷却材１５Ｂの割合の調整や、この流入に
よる制御棒集合体１１自体の冷却材の取り込みの
調整は、両孔１２，１４の大きさや前記した流量
調節オリフイス３，４の大きさによつて予め調整
することができる。
る誘導片を除いた状態の断面を参考的に表わした
ものである。燃料棒集合体１３の下部（第５図参
照）に配置された流量調節オリフイスからこの燃
料棒集合体１３内部に流入してきた冷却材１５
は、その約12分の11の冷却材１５Ａがそのまま炉
心出口を通つて流出する。これに対して、残りの
冷却材１５Ｂは、孔１４および１２を介して制御
棒集合体１１の上部領域内に流入する。１体の燃
料棒集合体１３から制御棒集合体１１の内部に流
入する冷却材１５Ｂの割合の調整や、この流入に
よる制御棒集合体１１自体の冷却材の取り込みの
調整は、両孔１２，１４の大きさや前記した流量
調節オリフイス３，４の大きさによつて予め調整
することができる。
第３図は、制御棒集合体１１を取り囲んだ６体
の燃料棒集合体１３による冷却材１５Ｂの流入状
況を表わしたものである。制御棒集合体１１に
は、燃料棒集合体１３の１体分に流れる冷却材１
５の約２分の１の冷却材が流入する。このとき、
制御棒集合体１１の前記した上部領域では、約
150度Ｃの温度差の２種類の冷却材が混合し一種
の乱流状態を発生させる。しかしながら、制御棒
集合体１１は炉上部機構と異なり永久構造物では
ないので、温度のゆらぎによつて保護管部分の金
属が疲労しても、燃料棒集合体の交換等の際にこ
れを交換することが可能である。
の燃料棒集合体１３による冷却材１５Ｂの流入状
況を表わしたものである。制御棒集合体１１に
は、燃料棒集合体１３の１体分に流れる冷却材１
５の約２分の１の冷却材が流入する。このとき、
制御棒集合体１１の前記した上部領域では、約
150度Ｃの温度差の２種類の冷却材が混合し一種
の乱流状態を発生させる。しかしながら、制御棒
集合体１１は炉上部機構と異なり永久構造物では
ないので、温度のゆらぎによつて保護管部分の金
属が疲労しても、燃料棒集合体の交換等の際にこ
れを交換することが可能である。
制御棒集合体１１の出口からは、このようにし
て一旦混合されて温度の平均化された冷却材が流
出し、燃料棒集合体１３から流出する冷却材と炉
心出口近傍で更に混合される。この後者の混合時
には混合される冷却材の温度差がずつと小さくな
つている。従つて、この混合は比較的スムーズに
行われ、温度ゆらぎもほとんど生じない。すなわ
ちこれにより炉上部機構が熱的な疲労を受けるこ
とはほとんどなくなる。
て一旦混合されて温度の平均化された冷却材が流
出し、燃料棒集合体１３から流出する冷却材と炉
心出口近傍で更に混合される。この後者の混合時
には混合される冷却材の温度差がずつと小さくな
つている。従つて、この混合は比較的スムーズに
行われ、温度ゆらぎもほとんど生じない。すなわ
ちこれにより炉上部機構が熱的な疲労を受けるこ
とはほとんどなくなる。
第４図は、本実施例の燃料集合体の断面を表わ
したものである。燃料棒集合体は制御棒集合体に
比べてその内部がより高温となる。このため、内
部における冷却材の流量は、制御棒集合体のそれ
よりも多くなるように流量調節オリフイス４（第
５図参照）の調節が行われている。従つて、両集
合体の隔壁に孔が開けられた場合には、燃料棒集
合体の方から制御棒集合体の方に冷却材の流入が
自然に行われることになる。本実施例の高速増殖
炉では、この冷却材の流入を十分に行わせるため
に、制御棒集合体１３の孔１４の下流側の端部を
基部として上流側に突出した誘導片１７を設けて
いる。この誘導片１７によつて冷却材１５の一部
が強制的に孔１４方向にその向きを変えられ、制
御棒集合体内部への流入量を増加させることがで
きる。
したものである。燃料棒集合体は制御棒集合体に
比べてその内部がより高温となる。このため、内
部における冷却材の流量は、制御棒集合体のそれ
よりも多くなるように流量調節オリフイス４（第
５図参照）の調節が行われている。従つて、両集
合体の隔壁に孔が開けられた場合には、燃料棒集
合体の方から制御棒集合体の方に冷却材の流入が
自然に行われることになる。本実施例の高速増殖
炉では、この冷却材の流入を十分に行わせるため
に、制御棒集合体１３の孔１４の下流側の端部を
基部として上流側に突出した誘導片１７を設けて
いる。この誘導片１７によつて冷却材１５の一部
が強制的に孔１４方向にその向きを変えられ、制
御棒集合体内部への流入量を増加させることがで
きる。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば保護管の
上部や上部遮蔽体といつた中性子吸収体や燃料の
格納スペース外の部分を使用して冷却材の混合を
行うこととしたので、制御棒集合体や燃料棒集合
体の定期的な交換により熱疲労の問題を避けるこ
とができ、しかも原子炉の基本構造をなんら変更
することなく、簡易に実施することができるとい
う長所がある。また、本発明の高速増殖炉では燃
料棒集合体の上部遮蔽体の内壁面に、開口部の上
流側から流れてくる冷却材をこの開口部を経て保
護管の上部領域へと流出させるための流体流出誘
導片が設けられているので、燃料集合体の方から
制御棒集合体の方に冷却材を流入させるための孔
を比較的小さく設定した場合でも、冷却材の流入
を十分確保することができるという効果がある。
上部や上部遮蔽体といつた中性子吸収体や燃料の
格納スペース外の部分を使用して冷却材の混合を
行うこととしたので、制御棒集合体や燃料棒集合
体の定期的な交換により熱疲労の問題を避けるこ
とができ、しかも原子炉の基本構造をなんら変更
することなく、簡易に実施することができるとい
う長所がある。また、本発明の高速増殖炉では燃
料棒集合体の上部遮蔽体の内壁面に、開口部の上
流側から流れてくる冷却材をこの開口部を経て保
護管の上部領域へと流出させるための流体流出誘
導片が設けられているので、燃料集合体の方から
制御棒集合体の方に冷却材を流入させるための孔
を比較的小さく設定した場合でも、冷却材の流入
を十分確保することができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例における制御棒集合
体およびこれに隣接して配置された燃料棒集合体
の一部を示す斜視図、第２図は燃料棒集合体の上
部管壁部分を示す断面図、第３図は、制御棒集合
体とこれを取り囲んだ燃料棒集合体の配置図、第
４図は本発明の一変形例としての燃料棒集合体の
上部管壁部分を示す断面図、第５図は従来の制御
棒集合体およびこれに隣接して配置された燃料棒
集合体の一部を示す斜視図、第６図は炉心出口近
傍で冷却材による温度ゆらぎ（サーマルストライ
ピング）の発生する原理を示した説明図である。 １１……制御棒集合体、１２，１４……孔、１
３……燃料棒集合体、１５……冷却材、１７……
誘導片。
体およびこれに隣接して配置された燃料棒集合体
の一部を示す斜視図、第２図は燃料棒集合体の上
部管壁部分を示す断面図、第３図は、制御棒集合
体とこれを取り囲んだ燃料棒集合体の配置図、第
４図は本発明の一変形例としての燃料棒集合体の
上部管壁部分を示す断面図、第５図は従来の制御
棒集合体およびこれに隣接して配置された燃料棒
集合体の一部を示す斜視図、第６図は炉心出口近
傍で冷却材による温度ゆらぎ（サーマルストライ
ピング）の発生する原理を示した説明図である。 １１……制御棒集合体、１２，１４……孔、１
３……燃料棒集合体、１５……冷却材、１７……
誘導片。
Claims (1)
- １ 制御棒集合体の保護管上部側面と、この制御
棒集合体の保護管の周囲を取り囲む形で配置され
る燃料棒集合体の上部遮蔽体の壁面のそれぞれ対
向する位置に、冷却材の一部を燃料棒集合体から
前記保護管の上部領域に流入させるための開口部
が設けられ、燃料棒集合体の上部遮蔽体の内壁面
には、前記開口部の上流側から流れてくる冷却材
をこの開口部を経て前記保護管の上部領域へと流
出させるための流体流出誘導片が設けられている
ことを特徴とする高速増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187453A JPS6247589A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187453A JPS6247589A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高速増殖炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247589A JPS6247589A (ja) | 1987-03-02 |
| JPH0316633B2 true JPH0316633B2 (ja) | 1991-03-06 |
Family
ID=16206340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60187453A Granted JPS6247589A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247589A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2809700B2 (ja) * | 1989-05-25 | 1998-10-15 | 株式会社東芝 | 高速増殖炉用炉心構造 |
| US5692231A (en) * | 1995-07-24 | 1997-11-25 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Image forming system for enabling detection of the quantity of sheets remaining in a sheet cassette |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5786787A (en) * | 1980-11-20 | 1982-05-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Nuclear reactor |
| JPS61230079A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-14 | 株式会社日立製作所 | 高速炉用燃料・制御棒集合体 |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP60187453A patent/JPS6247589A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6247589A (ja) | 1987-03-02 |
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