(57)【要約】      （修正有）【課題】高速増殖炉では中性子を跳ね返して冷却に使うのに液体ナトリュウムを使用していてナトリュウムは酸化力が非常に強く水の酸素ともすぐに反応して大事故へとなって行く為、冷却材としてナトリウムを使わず、かつ安全性の高い原子炉を提供する。【解決手段】高速増殖炉で使用している燃料ペレットと燃料ペレット被覆管６８をそのまま使用して冷却用ナトリュウムの代わりに水銀を使用してその中に入っている燃料ペレット被覆管６８も含めて水銀全体を容器６６で覆ってその容器６６の外側の上部や周りに冷却水４０を置いてプルトニウム２３９の核分裂の熱で高温になった水銀が冷却水４０を過熱蒸気や過熱高温水にしてそれを発電機のタ−ビンを回すのに利用する。【選択図】図１
2016029393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水に水銀が混じったりする場合も有るのでそれを解消する為に、
高速増殖炉用燃料ペレットと燃料ペレット被覆管をそのまま使用して冷却用ナトリュウムの代わりに水銀を冷却用水銀として使用してその中に入っている燃料ペレットと被覆管も含めた水銀全体を容器で覆ってしまいその容器の外側の上部や周りに冷却水を置いた装置、でプルトニウム２３９の核分裂の熱で高温になった水銀がその冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にして発電タ−ビンを回すのに利用する装置、
水銀は一気圧の状態での沸点は３５６，５８℃で有り冷却水が加圧状態での過熱蒸気や過熱高温水の状態でも高温水銀液体として存在できる、
発電タ−ビンを回したりや３次冷却水を過熱蒸気にして戻ってきた冷却水は温度が下がっておりそれが水銀の入っている容器に触れると容器に触れている部分の水銀の温度が下がって容器の内部の水銀は高温で有りその水銀が容器の近くに上がってきて水銀全体が対流を行って熱交換して冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にする、
水銀はナトリュウムより重い物質で中性子を吸収しないのでプルトニウム２３９の核分裂で飛んできた中性子が水銀の原子核に当たって強く跳ね返って高速で飛んで行ってウラン２３８に当たってウラン２３８はプルトニウム２３９になる、
上記の記載の水銀の入った容器に凹凸を付けて、高温になった水銀が凹凸の容器から冷却水に高温の熱が伝わりやすく熱交換して過熱蒸気や過熱高温水になる装置
上記の記載の水銀の入っている容器から繋いだパイプを出して冷却水の中を通してそのパイプの先端をまた容器に繋げてそのパイプ中を高温の水銀を通らせて冷却水と熱交換して冷却水を加熱蒸気や過熱高温水にして熱交換の効率をいいくする装置、
冷却用にナトリウムを使用する場合は上記の容器の中に入れて使用する装置、
従来の高速増殖炉ではナトリウムをパイプに通して冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にしていたのでパイプなどに無理がかかって事故が起こりやすかったが、容器の中にナトリウムを入れて対流だけの熱交換で冷却水を過熱蒸気や過熱高温水するのは事故が起きにくい装置、
【請求項２】
請求項１の記載の容器の中に入った高温の水銀を容器から容器に繋いだパイプの中を通して冷却水を加熱蒸気や過熱高温水にする熱交換の効率をいいくする、その容器の構造物が冷却水と接しているところの面側に熱を放出する突起状構造物を付けて水銀と接している面側には熱を吸収する突起状構造物を付けて、パイプ構造物が冷却水と接している面側に熱を放出する突起状構造物を付けて水銀と接している面側には熱を吸収する突起状構造物を付けて高温の水銀が突起状構造物によって接している面積が多くなって熱の伝わる面積が多くなって冷却水も突起状構造物で接している面積が多くなって熱をもっと効率よく冷却水に伝わって過熱蒸気や過熱高温水になってもっと熱交換の効率もいいくなる装置、
【請求項３】
冷却用ナトリュウムの代わりにナトリュウムより重い物質で中性子を吸収しなく過熱蒸気や過熱高温水の温度では溶融していてや温度で溶融しての物質を使用する、水銀を冷却用に使用するがその水銀の他にスズ(Ｓｎ)，ガリュウム(Ｇａ)，亜鉛(Ｚｎ)，鉛(Ｐｂ)，ビスマス(Ｂｉ)，を使用する、
使用する合金にガリュウム(Ｇａ)やビスマス(Ｂｉ)を組み合わせることで融点の低い合金が出来る、
【請求項４】
請求項１の容器の中にナトリュウムや請求項３の物質を入れて熱交換する場合は容器やパイプが冷却水と接している部分は２重構造以上にする装置、
もし容器やパイプが破損してもナトリュウムが冷却水と接触しなく安全性が高いしナトリュウム以外の物質も放射線によって物質が変化して冷却水と反応する物質が出来たりもするので冷却水と接触しない様にする装置、
【請求項５】
請求項４の容器やパイプの２重構造以上の中に水銀を入れる、
スズ(Sｎ),ガリュウム(Ｇａ)，亜鉛(Ｚｎ)，鉛(Ｐｂ)，ビスマス(Ｂｉ)を入れる、
使用する合金にガリュウム(Ｇａ)やビスマス(Ｂｉ)を組み合わせることで融点の低い合金が出来る、
ナトリュウムと反応しなく熱を伝える物質を入れる、
過熱蒸気や過熱高温水の温度以下で溶融して熱を伝えやすい物質を入れる、
油を入れる、
高温になったナトリュウムが２重構造以上の中のこれらの物質を熱交換で高温にして高温になったこれらの物質が熱交換で冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にする装置、
２重構造以上の中の物質は放射線が容器に遮断される率が高いので物質は放射線による変質が起きにくい装置，
【請求項６】
請求項１，２，４，で使用する高速増殖炉の原子炉圧力容器の中の冷却用として中性子を強く跳ね返してウラン２３８をプルトニウム２３９に変える物質を入れて覆っている容器の材料物質には中性子を吸収するカドニゥム(Ｃｄ)やガドリニゥム(Ｇｄ)やホウ素(Ｂ)を混ぜて容器として使用して容器の２重構造以上の中の冷却用物質が中性子などの放射線によって容器の外の冷却水と反応する物質に変わらない様にする装置、
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
原子力発電が何重にもの安全装置で守られていても何かの緊急事態で冷却水が補給できない場合にもウラン燃料ペレット１つとウラン燃料ペレット１つとの間には中性子吸収物質を置いて中性子吸収物質が溶融してウラン燃料ペレットの周りにとりついて核分裂を抑えて崩壊熱も抑えてメルトダウンやメルトスル−しにくい技術、高速増殖炉では液体ナトリュウムは使わなく中性子を高速に跳ね返す他の物質を使う、中性子を高速に跳ね返す物質を容器に入れてそこから外側に有る冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にして発電する、中性子を高速に跳ね返す物質を配管の中を長く移動させない、液体ナトリュウムを使用する場合は冷却水と液体ナトリュウムが入っている容器との間は２重構造以上にする、高レベル放射能廃棄物の有効利用や放射能汚染物質の除去方法、
【背景技術】
【０００２】
今までの原子力発電は何重もの安全装置になっていても何かの緊急事態で冷却水が補給されないと中性子吸収制御棒を注入してもウラン燃料ペレットで核分裂はすべてすぐに止まらなく崩壊熱も出ていてウラン燃料ペレットは非常に高温になってメルトダウン、メルトスル−になって大事故になって行く、高速増殖炉では中性子を跳ね返して冷却に使うのに液体ナトリュウムを使用していてナトリュウムは酸化力が非常に強く水の酸素ともすぐに反応して大事故へとなって行く、高レベル放射能廃棄物の有効利用はなく処分に困っている、放射能汚染物質の除去と処理に困っている、
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
何重にも安全装置になっている原子力発電で何かの緊急事態で冷却水が補給されなくてもウラン燃料ペレット１つとウラン燃料ペレット１つとの間に中性子吸収物質を置いて中性子吸収物質が溶融してウラン燃料ペレットの周りにとりついて核分裂をすべてすぐに停止して崩壊熱もそんなに出ないようにしてメルトダウンやメルトスル−などが起きないようにして大事故へとならないようにする、
高速増殖炉では中性子を高速に跳ね返す物質に液体ナトリュウムでなく他の中性子を高速に跳ね返す物質を使用するのと冷却には水を使用する、中性子を高速に跳ね返す物質を容器の中に入れてその外側には冷却水を置いて過熱蒸気や過熱高温水にして発電する、中性子を高速に跳ね返す物質を配管の中を長く移動させない、液体ナトリュウムを使用する場合は液体ナトリュウムが入っている容器と冷却水との間を２重構造以上にする、高レベル放射能廃棄物を細かくしてゲルマニュウム半導体や太陽光発電素子を使用して発電を起こして利用する、放射能汚染物質の中の放射能を放射能とくっ付きやすい物質でくっ付けて除去する、
何重にも安全装置になっている原子力発電で何かの緊急事態で冷却水が補給されなく中性子吸収制御棒を注入してもウラン燃料ペレットの集合体と集合体との間に中性子吸収制御棒が入るのでウラン燃料ペレット集合体の中でのウラン燃料ペレットの間では中性子が飛び交って少しではあるが核分裂を続けているのであってそれと崩壊熱も出ていてウラン燃料ペレットは非常に高温になるのでそれを解決すね為にはウラン燃料ペレット一つとウラン燃料ペレット一つとの間に中性子吸収物質を置いてある中性子吸収物質が溶融してウラン燃料ペレット１つ１つの回り一面に覆う事でウラン燃料ペレット一つ一つの核分裂は止まって崩壊熱も溶融している中性子吸収物質に熱が移行してウラン燃料ペレットは高温にはならなくその間に緊急事態を解決してメルトダウンやメルトスル−などは起きなく大事故へとはならない、
高速増殖炉では中性子を跳ね返す物質に液体ナトリュウムではなく他の中性子を跳ね返す物質を使用して冷却には水を使用する、
中性子を高速で跳ね返す物質を容器に入れてその外側に冷却水を置いて過熱蒸気や過熱高温水にして発電する、中性子を高速に跳ね返す物質を配管の中を長く移動させない、
液体ナトリュウムを使用する場合は液体ナトリュウムが入っている容器と冷却水との灰田を２重構造以上にする、
高レベル放射能廃棄物を細かくして両端からゲルマニゥム半導体や太陽光発電素子で挟んで電気を起こさせる、
放射能汚染物質の中の放射能とくっ付きやすい物質でくっ付けて放射能を除去する、
【発明の効果】
【０００４】
火力発電などではもし事故が起きてもその火力発電所の地域だけに被害が及ぶが別にこれもいいことではないが、原子力発電で事故が起きれば放射能が広範囲にわたって汚染されて非常に危なくて人などは住むことが出来なく健康的にも経済的にもいろいろな事に多大な被害が被るのであってだからこそ原子力発電の場合は１００％安全でなくてはいけないのであってその技術が確立するまでに原子力発電を稼働するものでない、その安全性が高い原子力発電の技術の一つがウラン燃料ペレットが高温になるとウラン燃料ペレット一つ一つの間に置いてあった中性子吸収物質が溶融してそれがウラン燃料ペレット１つ１つの回り一面に覆ってウラン燃料ペレットが非常に高温になるのを防ぐ、その間に緊急事態を解決してメルトダウンやメルトスル−を起こさない、
高速増殖炉でも事故が起きると広範囲にわたって放射能に汚染されてい人間なども住めなくいろいろな事で多大な被害を被ってしまうので中性子を高速に跳ね返す物質で冷却にも使用している液体ナトリュウムを使用するのでなくて他の中性子を高速に跳ね返す物質を使用して冷却に水を使用して事故が起きにくくすることで有るのと、中性子を高速で跳ね返す物質を容器に入れてその外側に冷却水を置いて過熱蒸気や過熱高温水にして発電する、
中性子を高速に跳ね返す物質を配管で長く移動させない、
液体ナトリュウムを使用する場合は液体ナトリュウムが入っている容器と冷却水との間は２重構造以上にする、
ウラン２３８からプルトニウム２３９が造られてエネルギ−が増殖される、
高レベル放射能廃棄物を発電に使用することで限りある資源のエネルギ−の足しになる、放射能汚染物質から放射能を除去することで農地や校庭や山川海や住宅地などでの放射能汚染物質が除去されて今まで通りの生活が送れる、
【発明を実地するための最良の形態】
【０００５】
請求項１は冷却水に水銀が混じってしまう場合があるのでそれを解消する為に、
高速増殖炉で使用している燃料ペレットと燃料ペレット被覆管をそのまま使用して冷却用ナトリュウムの代わりに水銀を冷却用水銀として使用してその中に入っている燃料ペレット被覆管も含めて水銀全体を図１の６６の様に容器で覆ってその容器の外側の上部や周りに４０の様に冷却水を置いてプルトニウム２３９の核分裂の熱で高温になった水銀が冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にしてそれを発電機のタ−ビンを回すのに利用する、
水銀は一気圧の状態での沸点は３６５，５８℃で有り加圧状態での冷却水が過熱蒸気や過熱高温水の状態でも高温液体水銀状態になっている、
発電機タ−ビンを回したりや３次冷却水を過熱蒸気にして戻ってきた冷却水は温度が下がっているのでそれが水銀の入った容器に触れて容器の触れた部分の水銀の温度は下がって容器の内側は高温の水銀で有りその高温の水銀が容器の側に上がってきて水銀が対流して熱交換して冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にする
水銀はナトリュウムより重い物質で有り中性子を吸収しないのでプルトニュウム２３９の核分裂で飛んできた中性子が水銀の原子核に当たって強く跳ね返って高速で飛んで行ってウラン２３８に当たってウラン２３８がプルトニウム２３９になる、
【０００６】
請求項１の水銀の入った容器に凹凸を付ける、高温になった水銀が凹凸の容器から冷却水に熱が伝わりやすく熱交換して過熱蒸気や過熱高温水になる、
【０００７】
請求項１の水銀の入っている容器から繋いだパイプを出して冷却水の中を通してそのパイプの先端をまた容器に繋いでの一つの例として水銀の入っている容器の上下に図２の６９の様に多くのパイプを繋いでそのパイプの中を高温の水銀を通して冷却水を高温にさせて熱交換の効率をいいくする、
図２は水銀の入っている容器の上下にパイプを付けて繋げている図で有り、その他の容器からパイプを出して冷却水の中を通してそのパイプをまた容器に繋ぐのはいろいろな形が有るので図面では描いていない、
【０００８】
請求項２は容器の中に入っている高温の水銀を容器の上下に繋いだ多くのパイプや容器から多くのパイプを繋いで出して長くして冷却水の中を通してその先端をまた容器に繋いでそのパイプの中を高温の水銀を通して冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にする熱交換の効率をいいくする、その容器の容器構造物が冷却水と接している面側に熱を放出させる突起状構造物を付けて水銀と接している面側には熱を吸収する突起状構造物を付けてそれぞれひだ状突起や波状突起や他の突起状の突起状構造物を付けて、パイプ構造物が冷却水と接している面側に熱を放出する突起状構造物を付けて水銀と接している面側には熱を吸収する突起状構想物を付けてそれぞれひだ状突起や波状突起や他の突起状の突起状構造物を付けて容器やパイプの中の高温の水銀が突起状構造物によって接している面積が多くなると高温の水銀が容器やパイプに熱が伝わりやすくその熱が冷却水に伝わって行く冷却水も突起状構造物によって接している面積が多くなって冷却水に効率いいく熱が伝わってそれによって高温の水銀がもっと効率よく冷却水に熱を伝えて冷却水が過熱蒸気や過熱高温水になる、
【０００９】
請求項３は使用する冷却用水銀の他に、ナトリュウム(Ｎａ)より重い物質で過熱蒸気や過熱高温水の温度では溶融していてや温度で溶融して中性子を吸収しない物質を使用する、スズ(Ｓｎ)，ガリュウム(Ｇａ)，亜鉛(Ｚｎ)、鉛(Ｐｂ)，ビスマス(Ｂｉ)を使用する、
高速増殖用燃料ペレットの核分裂でそんなに高温にならなくてもこれらの物質は溶融して覆われた容器内で溶融して容器の上や横側に有る冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にしてそれが発電タ−ビンを回したりや２次冷却水を過熱蒸気にして戻ってきて冷却水を冷やしてまた高温になって循環する、容器内の溶融した物質は冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にするのに容器内で熱交換を行って循環する、
容器内の物質はナトリュウムより重く中性子を吸収しない物質なので核分裂で飛んできた中性子を原子核が高速で跳ね返してウラン２３８の原子核に当たってプルトニウム２３９になる、
使用する合金にガリュウム(Ｇａ)やビスマス(Ｂｉ)を組み合わせることで融点の低い合金が出来る、
【００１０】
請求項１の冷却用にナトリュウムを使用する場合は請求項１と２と４と６の容器の中に入れて使用する、
従来の高速増殖炉ではナトリュウムをパイプに通して冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にしていたのでパイプなどに無理がかかって事故が起きやすかったが、容器の中にナトリュウムを入れて熱交換だけで冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にするのは事故が起きにくい、
【００１１】
請求項４は請求項１の容器の中にナトリュウムや請求項５の物質を入れて使用する場合は容器やパイプが冷却水と接触している場所を図３の７２の様に２重構造以上にして、もし容器やパイプが破損してもナトリュウムが冷却水と接触しなく事故が起きにくいし物質は放射線によって冷却水と反応する物質に変質したりもするので冷却水と接触しない様にする、
【００１２】
請求項５は請求項４の容器やパイプの２重構造以上の中に水銀を入れる、
スズ(Ｓｎ)，ガリュウム(Ｇａ)，亜鉛(Ｚｎ)，鉛(Ｐｂ)，ビスマス(Ｂｉ)を入れる、
使用する合金にガリュウム(Ｇａ)やビスマス(Ｂｉ)を組み合わせることで融点の低い合金が出来る、
ナトリュウムと反応しなく熱を伝える物質を入れる、
過熱蒸気や過熱高温水の温度以下で溶融して熱を伝えやすい物質を入れる、
油を入れる、
２重構造の中の物質は放射線が容器に遮断される率が高いので物質が変質しにくい、
【００１３】
請求項６は請求項１，２，４で使用する高速増殖炉の原子炉圧力容器の中の冷却用として中性子を強く跳ね返してウラン２３８をプルトニウム２３９に変える冷却用物質を入れて覆っている容器の材料物質に中性子を吸収するカドニゥム(Ｃｄやガドリニゥム(Ｇｄ)やホウ素(Ｂ)を混ぜた容器を使用して容器の２重構造以上の中の冷却用物質が中性子などの放射線によって容器の外の冷却水と反応する物質に変化させない様にする、
【産業上の利用可能性】
【００１４】
地球上のエネルギ−は自然を生かした発電やエネルギ−を利用した再生エネルギ−が非常にいいがそれだけではエネルギ−の足りないところが有り化石燃料も永遠に続くものでないので原子力発電や高速増殖炉発電などはこれからも大事なエネルギ−源になるが事故が起きればそれは人類や他の動植物や地球上に多大の被害が及んでそれが長い年月非常に被害を与えるのであって原子力発電や高速増殖炉発電は何重にもの安全装置になっているようにしなくてはいけないしもし事故が起きも最小限で抑えて１００パ−セント安全でなくてはいけない、この特許の技術を使って原子力発電や高速増殖炉発電を行うと地球上のエネルギ−問題も解決するところが有る、
【図面の簡単な説明】
【００１５】
図１    高速増殖炉の燃料ペレットの入った被覆管の６８の様な束や他の束のすべてを６６の様に容器で覆ってその容器の中に６７の様に水銀を入れて、容器の周りや上部には４０の冷却水を置いて燃料ペレットの核分裂の熱で高温になった水銀が容器の上部の冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にして発電を行う、、
図２    図１の容器にパイプの先と後を容器に繋いでパイプの中を高温の水銀が通って冷却水を効率よく熱交換する、
図３    図１，２，の容器にナトリュウムを使用する場合は容器と冷却水との接する部分の容器を７２の様に２重にしてその２重の中には請求項８の物質を入れてナトリュウムと冷却水が反応しない様にする、
【符号の説明】
【００１６】
２１    原子炉圧力容器
４０    ３９の物質の上に置いてある冷却水、
６６    請求項１の、高速増殖炉の燃料ペレットと燃料ペレット被覆管をそのまま使ってその燃料ペレット被覆管を容器で覆って中に水銀などのナトリュウムより重い物質で中性子を吸収しなく冷却水の過熱蒸気や過熱高温水の温度では溶融していての物質を入れてその容器の上や横に冷却水を置いて冷却水を過熱蒸気や過熱高温水にして発電を行う、その容器で熱を放出しやすい様に凹凸が付いているのも有る、
６７    ６６の容器の中の水銀など、
６８    ６６の燃料ペレット被覆管、
６９    ６７の容器にさらに熱が放出しやすい様にパイプがついているパイプの中を１次冷却用の水銀などが通って２次冷却水に熱を伝えやすくしている、
７２    請求項７の、容器の中に冷却用としてナトリュウムを入れる場合は容器を２重構造以上にしてナトリュウムと冷却水が接触しにくい様にしている、
【図１】
2016029393.tif 000003
【図２】
2016029393.tif 000004
【図３】
2016029393.tif 000005