(57)【要約】【課題】炉心が溶融燃料プール状態となっても炉心の反応度を即発臨界以下に抑制する。【解決手段】実施形態によれば高速炉炉心は、内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部およびその上部に内側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の内側炉心燃料集合体と、複数の内側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１２２とその上部に外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３を有する複数の外側炉心燃料集合体１２０と、内側炉心燃料集合体および外側炉心燃料集合体１２０の間に配された複数の制御棒集合体と、複数の径方向ブランケット燃料集合体を有する。外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３の上端は、内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より高さ方向に低い位置にあり、外側炉心燃料集合体１２０には、外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３の上部に隣接して外側炉心燃料集合体中間プレナム部１２４が形成されている。【選択図】図５
2017083387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延びて互いに並列に配されて下部に親物質を含む内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む内側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の内側炉心燃料集合体と、
鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体の径方向外側に前記複数の内側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて下部に親物質を含む外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む外側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の外側炉心燃料集合体と、
鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体および前記外側炉心燃料集合体の間に互いに間隔を置いて配される複数の制御棒集合体と、
鉛直方向に延びて互いに並列に前記複数の外側炉心燃料集合体の径方向外側に前記外側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて親物質を含む複数の径方向ブランケット燃料集合体と、
を備える高速炉炉心であって、
前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より低い高さ方向の位置にあり、
前記外側炉心燃料集合体には、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に隣接して外側炉心燃料集合体中間プレナム部が形成されている、
ことを特徴とする高速炉炉心。
【請求項２】
前記内側炉心燃料集合体は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に親物質を含む内側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部をさらに有し、
前記外側炉心燃料集合体は、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に親物質を含む外側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の高速炉炉心。
【請求項３】
前記内側炉心燃料集合体は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に内側炉心燃料集合体上部プレナム部が形成され、
前記外側炉心燃料集合体は、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に外側炉心燃料集合体上部プレナム部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高速炉炉心。
【請求項４】
鉛直方向に延びて互いに並列に前記複数の径方向ブランケット燃料集合体の径方向外側に前記複数の径方向ブランケット燃料集合体の周囲を囲むように配された複数の中性子遮へい体をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項５】
前記径方向ブランケット燃料集合体は、前記外側炉心燃料集合体中間プレナム部と高さ方向に重複する径方向ブランケット燃料集合体上部プレナム部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項６】
前記径方向ブランケット燃料集合体は、鉛直方向に延びて互いに並列に配された複数の径方向ブランケット燃料要素を有し、前記径方向ブランケット燃料要素のそれぞれは、前記外側炉心燃料集合体中間プレナム部と高さ方向に重複する径方向ブランケット燃料要素中間プレナムを有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項７】
前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の核分裂性物質の富化度は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の核分裂性物質の富化度よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項８】
前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の底部は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の底部より低い高さ方向の位置にあることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項９】
前記複数の内側炉心燃料集合体と前記外側炉心燃料集合体の径方向中間に、前記複数の内側炉心燃料集合体の周囲を囲むように環状に配されて下部に親物質を含む中間炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記中間炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む中間炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の中間炉心燃料集合体をさらに備え、
前記中間炉心燃料集合体炉心燃料部の上端は、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より高く、かつ、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より低い高さ方向の位置にあることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項１０】
前記複数の中間炉心燃料集合体は、一方が他方を包囲するように配された複数種類の中間炉心燃料集合体を含み、他方を包囲される側の中間炉心燃料集合体の前記中間炉心燃料集合体炉心燃料部の上端は、前記包囲する側の中間炉心燃料集合体の前記中間炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より高いことを特徴とする請求項９に記載の高速炉炉心。
【請求項１１】
前記内側炉心燃料集合体は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の径方向周囲を包囲するラッパ管をさらに有し、
前記外側炉心燃料集合体は、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の径方向周囲を包囲するラッパ管をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の高速炉炉心。
【請求項１２】
高速炉炉心と、
前記高速炉炉心を原子炉冷却材に浸漬した状態で収納する原子炉容器と、
前記原子炉容器を格納する原子炉格納容器と、
を備えた高速炉であって、
前記高速炉炉心は、
鉛直方向に延びて互いに並列に配されて下部に親物質を含む内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む内側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の内側炉心燃料集合体と、
鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体の径方向外側に前記複数の内側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて下部に親物質を含む外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む外側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の外側炉心燃料集合体と、
鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体および前記外側炉心燃料集合体の間に互いに間隔を置いて配される複数の制御棒集合体と、
鉛直方向に延びて互いに並列に前記複数の外側炉心燃料集合体の径方向外側に前記外側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて親物質を含む複数の径方向ブランケット燃料集合体と、
を備え、
前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より低い高さ方向の位置にあり、
前記外側炉心燃料集合体には、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に隣接して外側炉心燃料集合体中間プレナム部が形成されている、
ことを特徴とする高速炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、高速炉およびその炉心に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、従来の高速炉の炉心の例を示す立断面図である。高速炉の炉心は、図１８に示すように、核分裂性物質を装荷した複数の内側炉心燃料集合体の炉心領域からなる内側炉心燃料部３１と、複数の外側炉心燃料集合体の炉心領域からなる外側炉心燃料部３２と、炉心燃料部３０すなわち内側炉心燃料部３１および外側炉心燃料部３２内に配置される制御棒集合体（図示せず）と、外側炉心燃料部３２の外周に配される複数のブランケット燃料集合体からなる径方向ブランケット部１６と、この径方向ブランケット部１６の外周に配される複数の中性子遮へい体からなる中性子遮へい部１７とから構成されている。  
【０００３】
内側炉心燃料集合体および外側炉心燃料集合体は、ラッパ管（図示せず）の内部に複数本の燃料要素を結束し、更にその燃料要素は被覆管の内部に劣化ウラン燃料からなる炉心の上部軸ブランケット部１５を構成する部分と、下部軸ブランケット部１３を構成する部分および両者の中間に配置される核分裂性物質と親物質の混合物である内側炉心燃料部３１および外側炉心燃料部３２を構成する部分が配置されている。  
【０００４】
つまり、炉心燃料集合体は炉心の高さ方向上方から上部軸ブランケット部１５、炉心燃料部３０および下部軸ブランケット部１３をそれぞれ構成する部分が順次配置された構造になっている。また、炉心燃料集合体から熱除去のための冷却材として主に液体金属ナトリウムが使用され、この冷却材はエントランスノズルから流入し燃料要素の間隙を流れハンドリングヘッドの流出孔から流出している。
【０００５】
このような高速炉において、万一、炉心燃料部の燃料の溶融が生じた場合の再臨界対策として、燃料集合体内の上部に中性子吸収体を配置しその下部に空間領域を設けて、燃料溶融が生じた場合は中性子吸収体が炉心燃料領域に排出される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−８５６５０号公報
【特許文献２】特許第２８３９２２２号公報
【特許文献３】特開平７−１２８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高速炉において、冷却材であるナトリウムは、通常、異常な温度上昇を生じることはない。しかしながら、熱除去能力を喪失する事象を想定すると、ナトリウムの温度が過度に上昇し、長時間後に燃料と構造材から構成される炉心燃料集合体は溶融する。
【０００８】
再臨界対策として知られている前述の技術では、燃料集合体内の構造が複雑になり、製造が困難であるという問題がある。  
【０００９】
炉心の溶融後の挙動としては種々の形態が考えられるが、臨界性の点で最も厳しい状態、すなわち、最も臨界性が高くなるのは、炉心燃料部３０の炉心燃料のみが溶融し、下部軸ブランケット部１３の上部に円板上に溶融した状態である。この溶融状態を一般に溶融燃料プールと呼ぶ。  
【００１０】
溶融燃料プールは、上下の厚さが大きくなるほど臨界性が高くなる。しかし、炉心燃料集合体の周囲に配置されるブランケット燃料集合体からなる径方向ブランケット部１６は内部の径方向ブランケット燃料が低温で熱容量が大きいことから溶融せず、溶融燃料プールの径方向の広がりは炉心燃料部３０の外周内に制限される。即ち、下部軸ブランケット部１３の上面に制限される。  
【００１１】
ところで、この時の臨界度が即発臨界を超過すると燃料は急激に出力上昇し、大きなエネルギを放出する。これはプラントの安全設計上好ましくない。しかしながら、高速炉では、下部軸ブランケット部１３の上部に全ての炉心燃料が溶融した溶融燃料プールが生じた場合、たとえば２０ドル（＄）程度の超臨界となり、即発臨界を越えてしまう可能性があるという課題がある。  
【００１２】
炉心からの通常の出力発生時においては、炉心の反応度ρは遅発中性子割合β未満であり、外部からの制御が可能な状態である。一方、炉心の反応度ρが遅発中性子割合βを超えると核分裂反応が遅発中性子の寄与無しに核分裂直後に発生する即発中性子のみでも進行する状態となる。即発臨界とはこのような状態をいう。
【００１３】
本発明の実施形態は、上記の課題を解決するためになされたもので、炉心燃料部が溶融燃料プール状態となっても、炉心の反応度を即発臨界未満に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するため、本実施形態に係る高速炉炉心は、鉛直方向に延びて互いに並列に配されて下部に親物質を含む内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む内側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の内側炉心燃料集合体と、鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体の径方向外側に前記複数の内側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて下部に親物質を含む外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む外側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の外側炉心燃料集合体と、鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体および前記外側炉心燃料集合体の間に互いに間隔を置いて配される複数の制御棒集合体と、鉛直方向に延びて互いに並列に前記複数の外側炉心燃料集合体の径方向外側に前記外側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて親物質を含む複数の径方向ブランケット燃料集合体と、を備える高速炉炉心であって、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より低い高さ方向の位置にあり、前記外側炉心燃料集合体には、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に隣接して外側炉心燃料集合体中間プレナム部が形成されている、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本実施形態は、高速炉炉心と、前記高速炉炉心を原子炉冷却材に浸漬した状態で収納する原子炉容器と、前記原子炉容器を格納する原子炉格納容器と、を備えた高速炉であって、前記高速炉炉心は、鉛直方向に延びて互いに並列に配されて下部に親物質を含む内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む内側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の内側炉心燃料集合体と、鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体の径方向外側に前記複数の内側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて下部に親物質を含む外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部を有し前記外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部の上部に隣接して核分裂性物質を含む外側炉心燃料集合体炉心燃料部を有する複数の外側炉心燃料集合体と、鉛直方向に延びて互いに並列に前記内側炉心燃料集合体および前記外側炉心燃料集合体の間に互いに間隔を置いて配される複数の制御棒集合体と、鉛直方向に延びて互いに並列に前記複数の外側炉心燃料集合体の径方向外側に前記外側炉心燃料集合体の周囲を囲むように配されて親物質を含む複数の径方向ブランケット燃料集合体と、を備え、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端は、前記内側炉心燃料集合体炉心燃料部の上端より低い高さ方向の位置にあり、前記外側炉心燃料集合体には、前記外側炉心燃料集合体炉心燃料部の上部に隣接して外側炉心燃料集合体中間プレナム部が形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態によれば、炉心燃料部が溶融燃料プール状態となっても、炉心の反応度を即発臨界未満に抑制することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る高速炉の構成を示す立断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る高速炉炉心の構成を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る高速炉炉心の内側炉心燃料集合体の構成を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る高速炉炉心の内側炉心燃料集合体の燃料要素の構成を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る高速炉炉心の外側炉心燃料集合体の構成を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る高速炉炉心の外側炉心燃料集合体の燃料要素の構成を示す断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る高速炉炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る高速炉炉心の溶融時の状態を概念的に示す立断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る高速炉炉心の径方向ブランケット燃料集合体の構成を示す立断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る高速炉炉心の径方向ブランケット燃料集合体の燃料要素の構成を示す立断面図である。
【図１１】第３の実施形態に係る高速炉炉心の径方向ブランケット燃料集合体の構成を示す立断面図である。
【図１２】第３の実施形態に係る高速炉炉心の径方向ブランケット燃料集合体の短尺燃料要素の構成を示す立断面図である。
【図１３】第４の実施形態に係る高速炉炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【図１４】第５の実施形態に係る高速炉炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【図１５】第６の実施形態に係る高速炉炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【図１６】第７の実施形態に係る高速炉炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【図１７】第８の実施形態に係るラッパ管無し燃料集合体の構成を示す立断面図である。
【図１８】従来の高速炉の炉心の例を示す概念的に示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る高速炉および高速炉炉心について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る高速炉の構成を示す立断面図である。高速炉５００は、高速炉炉心（以下、炉心という。）１０、炉心１０を支持する炉心支持構造物５０１、原子炉容器５１０、遮へいプラグ５１１、および原子炉格納容器５３０を有する。原子炉格納容器５３０は図示を省略しているが、原子炉容器５１０の周囲を覆い、原子炉容器５１０を密閉状態で格納している。
【００２０】
原子炉容器５１０は、炉心１０および炉心支持構造物５０１を収納し、炉心１０を冷却するたとえばナトリウムなどの原子炉冷却材を保持する。原子炉容器５１０は、底部を有する円筒状の容器であり、上部に開口が形成されている。
【００２１】
遮へいプラグ５１１は、原子炉容器５１０の上部の開口を塞ぐように、原子炉容器５１０の上方に設けられている。遮へいプラグ５１１は、原子炉容器５１０と相俟って密閉空間を形成する。密閉空間内の原子炉冷却材の上部の空間は、不活性ガスであるカバーガスで満たされている。
【００２２】
遮へいプラグ５１１は、炉心上部機構５１２を支持している。炉心上部機構５１２は、制御棒集合体１３０（図２）を駆動する制御棒駆動機構５１２ａおよび炉心出口温度の測定系（図示せず）などを含み、それが支持されている遮へいプラグ５１１から下方に向けて原子炉容器５１０内の炉心１０の上方であって炉心１０の近傍にまで延びている。
【００２３】
原子炉容器５１０の胴部を貫通して、原子炉冷却材を原子炉容器５１０外から原子炉容器５１０内に導く入口配管５２１と、原子炉冷却材を原子炉容器５１０内から原子炉容器５１０外に導く出口配管５２２とが設けられている。原子炉容器５１０の胴部の入口配管５２１の貫通部、および原子炉容器５１０の胴部の出口配管５２２の貫通部はそれぞれシール性が確保され、リークタイトに形成されている。出口配管５２２と入口配管５２１の間には、図示しない１次主循環ポンプおよび中間熱交換器等が設けられ、原子炉冷却材を循環させ、炉心１０で発生した熱を除去可能に構成されている。
【００２４】
図２は、第１の実施形態に係る高速炉の炉心の構成を示す平面図である。
【００２５】
炉心１０の中央の領域には、複数の内側炉心燃料集合体１１０が鉛直方向に延びて互いに並列に配されている。内側炉心燃料集合体１１０は、下部に親物質を含む内側炉心燃料集合体下部ブランケット部１１２（図３）を有し、内側炉心燃料集合体下部ブランケット部１１２の上部に隣接して核分裂性物質を含む内側炉心燃料集合体炉心燃料部１１３（図３）を有する。
【００２６】
複数の内側炉心燃料集合体１１０全体の径方向外側には、この複数の内側炉心燃料集合体１１０の径方向の周囲を囲むように、複数の外側炉心燃料集合体１２０が、鉛直方向に延びて互いに並列に配されている。外側炉心燃料集合体１２０は、下部に親物質を含む外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１２２（図５）を有し、外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１２２の上部に隣接して核分裂性物質を含む外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３（図５）を有する。
【００２７】
複数の内側炉心燃料集合体１１０の領域および複数の外側炉心燃料集合体１２０の領域には、制御棒集合体１３０が、鉛直方向に延びて互いに並列にまた、互いに間隔を置いて配されている。制御棒集合体１３０は、制御棒駆動機構５１２ａ（図１）により上下に駆動され炉心の反応度を制御し、あるいは、緊急時には、炉心１０内に落下して反応度の上昇を抑制し、かつ反応度を減少させる。
【００２８】
複数の外側炉心燃料集合体１２０の径方向外側には、複数の外側炉心燃料集合体１２０の径方向の周囲を囲むように複数の径方向ブランケット燃料集合体１６０が、鉛直方向に延びて互いに並列に配されている。径方向ブランケット燃料集合体１６０は、それぞれ、中性子を吸収することにより核分裂性物質に転換する親物質を含む。
【００２９】
また、複数の径方向ブランケット燃料集合体１６０の径方向外側には、複数の径方向ブランケット燃料集合体１６０の径方向の周囲を囲むように複数の中性子遮へい体１７０が、鉛直方向に延びて互いに並列に配されている。中性子遮へい体１７０は、中性子が炉心１０から外部に漏えいする量を抑制するとともに、炉心１０外方向に移動しようとする中性子を炉心１０の内側に戻すことにより中性子経済を向上する方向に作用する。
【００３０】
図３は、第１の実施形態に係る高速炉の炉心の内側炉心燃料集合体の構成を示す断面図である。
【００３１】
内側炉心燃料集合体１１０は、鉛直上方に延びて互いに並列に配された複数の内側炉心燃料要素２１０と、これを収納するラッパ管１１７を有する。ラッパ管１１７の下方には冷却材がラッパ管１１７内に流入するための入口ノズル１１１が設けられている。また、ラッパ管１１７の上方には冷却材がラッパ管１１７から流出するための出口ノズル１１６が設けられている。また、内側炉心燃料要素２１０の上方でかつ出口ノズル１１６の下方には、内側炉心燃料集合体１１０より上方への中性子およびガンマ線などの放射線の影響を抑制するための遮へい部材１１８が設けられている。
【００３２】
内側炉心燃料要素２１０が配されている高さ方向の領域には、下方から上方に順次、内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１１２、内側炉心燃料集合体炉心燃料部１１３、内側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部１１４、および内側炉心燃料集合体上部プレナム部１１５が形成されている。これは、次に説明する内側炉心燃料要素２１０の構成に対応している。
【００３３】
図４は、第１の実施形態に係る高速炉の炉心の内側炉心燃料集合体の燃料要素の構成を示す断面図である。
【００３４】
内側炉心燃料要素２１０は、内側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２１１、内側炉心燃料要素炉心燃料２１２、内側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２１３、およびこれらを密閉状態に収納する被覆管２１５を有する。
【００３５】
内側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２１１、内側炉心燃料要素炉心燃料２１２、内側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２１３は、それぞれ複数のペレット状で、下から順次、この順序で積層されている。なお、ペレット状に限定はされない。たとえば、内側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２１１、内側炉心燃料要素炉心燃料２１２、内側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２１３がそれぞれ、固体金属の棒状であってもよい。
【００３６】
内側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２１１および内側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２１３は、それぞれ、中性子を吸収して核分裂性物質を生成する親物質を含む。内側炉心燃料要素炉心燃料２１２は、たとえば、プルトニウム２３９などの核分裂性物質を１０％ないし３０％程度含む、すなわち１０％ないし３０％程度の富化度の燃料である。
【００３７】
燃焼が進むにつれて、核分裂生成物である希ガス等の蓄積に対しての被覆管２１５内の圧力が上昇する。このため、被覆管２１５内の上部は燃料が配されておらず、圧力上昇を抑制するための空間である内側炉心燃料要素ガスプレナム２１４が形成されている。この領域には、たとえばヘリウムガスが封入されている。
【００３８】
図５は、第１の実施形態に係る高速炉の炉心の外側炉心燃料集合体の構成を示す断面図である。
【００３９】
外側炉心燃料集合体１２０は、鉛直上方に延びて互いに並列に配された複数の外側炉心燃料要素２２０と、これを収納するラッパ管１２８を有する。ラッパ管１２８の下方には冷却材がラッパ管１２８内に流入するための入口ノズル１２１が設けられている。また、ラッパ管１２８の上方には冷却材がラッパ管１２８から流出するための出口ノズル１２７が設けられている。また、外側炉心燃料要素２２０の上方でかつ出口ノズル１２７の下方には、外側炉心燃料集合体１２０より上方への中性子およびガンマ線などの放射線の影響を抑制するための遮へい部材１２９が設けられている。
【００４０】
外側炉心燃料要素２２０が配されている高さ方向の領域には、下方から上方に順次、外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１２２、外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３、外側炉心燃料集合体中間プレナム部１２４、外側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部１２５、外側炉心燃料集合体上部プレナム部１２６が形成されている。これは、次に説明する外側炉心燃料要素２２０の構成に対応している。
【００４１】
図６は、第１の実施形態に係る高速炉の炉心の外側炉心燃料集合体の燃料要素の構成を示す断面図である。
【００４２】
外側炉心燃料要素２２０は、外側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２２１、外側炉心燃料要素炉心燃料２２２、外側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２２４、およびこれらを密閉状態に収納する被覆管２２６を有する。
【００４３】
外側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２２１、外側炉心燃料要素炉心燃料２２２、外側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２２４は、下から順次、この順序で積層されている。それぞれ、ペレット状または固体金属の棒状である点は、内側炉心燃料要素２１０と同様である。
【００４４】
外側炉心燃料要素下部ブランケット燃料２２１および外側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２２４は、それぞれ、親物質を含む。また、外側炉心燃料要素炉心燃料２２２は、たとえば、内側炉心燃料要素２１０と同様に１０％ないし３０％程度の富化度の燃料である。また、内側炉心燃料要素２１０と同様に被覆管２２６内の上部は燃料が配されておらず、外側炉心燃料要素ガスプレナム２２５が形成されている。
【００４５】
外側炉心燃料要素炉心燃料２２２と外側炉心燃料要素上部ブランケット燃料２２４の高さ方向の中間部分には、燃料等が設けられていない空間である外側炉心燃料要素中間プレナム２２３が形成されている。外側炉心燃料要素中間プレナム２２３の上端は、内側炉心燃料要素炉心燃料２１２の上端と高さ方向に同じ位置である。したがって、外側炉心燃料要素炉心燃料２２２の上端は、内側炉心燃料要素炉心燃料２１２の上端よりも高さ方向に低い位置となっている。
【００４６】
図７は、炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【００４７】
中央には、内側炉心燃料部１１が配されている。内側炉心燃料部１１は、各内側炉心燃料集合体１１０の内側炉心燃料集合体炉心燃料部１１３の領域の集合である。また、内側炉心燃料部１１には、この領域に存在するラッパ管１１７などの構造材部分や、原子炉冷却材を含む。この点は、以下も同様である。
【００４８】
内側炉心燃料部１１の下方には内側炉心燃料部１１に隣接して内側下部軸ブランケット部１３ａが配されている。内側下部軸ブランケット部１３ａは、各内側炉心燃料集合体１１０の内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１１２の領域の集合である。
【００４９】
内側炉心燃料部１１の上方には内側炉心燃料部１１に隣接して内側上部軸ブランケット部１５ａが配されている。内側上部軸ブランケット部１５ａは、各内側炉心燃料集合体１１０の内側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部１１４の領域の集合である。
【００５０】
内側炉心燃料部１１の径方向の周囲には、外側炉心燃料部１２が配されている。外側炉心燃料部１２は、各外側炉心燃料集合体１２０の外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３の領域の集合である。
【００５１】
外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３は、外側炉心燃料要素炉心燃料２２２に対応する部分である。先に説明したように、外側炉心燃料要素炉心燃料２２２の上端は、内側炉心燃料要素炉心燃料２１２の上端よりも高さ方向に低い位置である。したがって、外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３の上端は、内側炉心燃料集合体炉心燃料部１１３の上端より、高さ方向に低い位置である。
【００５２】
この結果、外側炉心燃料部１２の上端の高さは、内側炉心燃料部１１の上端の高さより高さ方向に低い位置となっている。
【００５３】
外側炉心燃料部１２の下方には外側炉心燃料部１２に隣接して外側下部軸ブランケット部１３ｂが配されている。外側下部軸ブランケット部１３ｂは、各外側炉心燃料集合体１２０の外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部１２２の領域の集合である。
【００５４】
外側炉心燃料部１２の上方には外側上部軸ブランケット部１５ｂが配されている。外側上部軸ブランケット部１５ｂは、各外側炉心燃料集合体１２０の外側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部１２５の領域の集合である。
【００５５】
外側炉心燃料部１２と外側上部軸ブランケット部１５ｂとの間には、中間プレナム部１８が設けられている。中間プレナム部１８は、各外側炉心燃料集合体１２０の外側炉心燃料集合体中間プレナム部１２４の領域の集合である。
【００５６】
以下、各実施形態を含め、内側炉心燃料部１１と外側炉心燃料部１２を炉心燃料部と総称する。内側下部軸ブランケット部１３ａと外側下部軸ブランケット部１３ｂを下部軸ブランケット部１３と総称する。また、内側上部軸ブランケット部１５ａと外側上部軸ブランケット部１５ｂを上部軸ブランケット部１５と総称することとする。
【００５７】
外側下部軸ブランケット部１３ｂ、外側炉心燃料部１２、中間プレナム部１８および外側上部軸ブランケット部１５ｂの径方向の外側には、径方向ブランケット部１６が配されている。また、径方向ブランケット部１６の径方向の外側には中性子遮へい部１７が配されている。
【００５８】
図８は、第１の実施形態に係る高速炉の炉心の溶融時の状態を概念的に示す立断面図である。炉心燃料部すなわち、内側炉心燃料部１１と外側炉心燃料部１２の燃料および構造部材が全て溶融して、溶融燃料プール１９を形成している状態を示す。
【００５９】
プラント運転時において、下部軸ブランケット部１３および径方向ブランケット部１６の温度は低く、また、発熱量も炉心燃料部に比べて僅かである。したがって、何らかの事象が発生した場合に、冷却材の流量低下あるいは除熱源喪失等の事故に至り、炉心燃料が高温となって溶融する場合においても、下部軸ブランケット部１３および径方向ブランケット部１６は溶融せず、形状が維持されていると想定される。
【００６０】
したがって、溶融燃料プール１９は、下部軸ブランケット部１３の上部に形成され、径方向は、径方向ブランケット部１６の内側に制限される。一般に溶融燃料プールは、内側炉心燃料部１１および外側炉心燃料部１２の燃料ペレットおよび構造部材が混合溶融して構成される。原子炉冷却材は密度が低く、また沸点が低いため、炉心外に排除される。
【００６１】
本実施形態における高速炉の炉心１０では、内側炉心燃料部１１の高さ方向の長さが外側炉心燃料部１２の高さ方向の長さに比べ大きいため、炉心溶融のない状態においては、内側炉心燃料部１１において特に中性子束が大きく反応度係数が大きい。
【００６２】
炉心燃料部全体が溶融した場合、従来のように内側炉心燃料部１１の高さ方向の長さと外側炉心燃料部１２の高さ方向の長さが同じ場合に比べて、本実施形態においては、溶融した内側炉心燃料部１１の燃料は、外側炉心燃料部１２の方向に、すなわち径方向にも広がることができる。この結果、ほぼ円板形状の溶融燃料プール１９は、従来の炉心燃料部の形状に比べてさらに偏平化される。
【００６３】
このように、反応度係数が大きい内側炉心燃料部１１から、中性子束が小さく反応度係数の小さい外側炉心燃料部１２に溶融燃料が流れ広がって、平坦化することにより、負の反応度が挿入される。したがって、炉心燃料領域で原子炉冷却材の沸騰が生じ、正の冷却材ボイド反応度が印加された場合でも、臨界性を即発臨界未満の状態とすることができる。
【００６４】
［第２の実施形態］
図９は、第２の実施形態に係る高速炉の炉心の径方向ブランケット燃料集合体の構成を示す立断面図である。また、図１０は、第２の実施形態に係る高速炉の炉心の径方向ブランケット燃料集合体の燃料要素の構成を示す立断面図である。本実施形態は第１の実施形態の変形である。本第２の実施形態においては、径方向ブランケット燃料集合体１６０の径方向ブランケット燃料要素２６０に特徴がある。
【００６５】
まず、図９を引用しながら径方向ブランケット燃料集合体１６０の構成を説明する。径方向ブランケット燃料集合体１６０は、鉛直上方に延びて互いに並列に配された複数の径方向ブランケット燃料要素２６０と、これを収納するラッパ管１６５を有する。
【００６６】
ラッパ管１６５の下部には、冷却材がラッパ管１６５内に流入するための入口ノズル１６１が設けられている。また、ラッパ管１６５の上方には冷却材がラッパ管１６５から流出するための出口ノズル１６４が設けられている。
【００６７】
径方向ブランケット燃料要素２６０が設けられている領域の上方には、空間である径方向ブランケット燃料集合体上部プレナム１６３が形成されている。径方向ブランケット燃料集合体上部プレナム１６３の上方でかつ出口ノズル１６４の下方には、径方向ブランケット燃料集合体１６０より上方への中性子およびガンマ線などの放射線の影響を抑制するための遮へい部材１６７が設けられている。
【００６８】
径方向ブランケット燃料要素２６０内には、後述するように径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１が設けられているので、径方向ブランケット燃料集合体１６０内のこの高さの領域は、径方向ブランケット燃料集合体１６０においてブランケット燃料の領域として、径方向ブランケット燃料集合体ブランケット燃料部１６２を形成する。
【００６９】
また、径方向ブランケット燃料要素２６０内の下方部分には、後述するように径方向ブランケット燃料要素中間プレナム２６４が形成されているので、径方向ブランケット燃料集合体１６０内のこの高さの領域は、径方向ブランケット燃料集合体１６０においてブランケット燃料のない領域として、実質的に中性子を透過しやすい実質的に空間領域であるプレナム部、すなわち径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム相当部１６６ａを形成する。
【００７０】
次に、図１０を引用しながら、径方向ブランケット燃料要素２６０について説明する。
【００７１】
径方向ブランケット燃料要素２６０は、径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１、および径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１を密閉状態に収納する被覆管２６３を有する。径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１がペレット状または固体金属の棒状である点は、内側炉心燃料要素２１０と同様である。また、第１の実施形態における内側炉心燃料要素２１０や外側炉心燃料要素２２０と同様に、被覆管２６３内の径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１の上方には、空間である径方向ブランケット燃料要素上部プレナム２６２が形成されている。
【００７２】
径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１が設けられている領域の中間の高さ領域には、空間である径方向ブランケット燃料要素中間プレナム２６４が形成されている。
【００７３】
ここで、径方向ブランケット燃料要素中間プレナム２６４の上端の高さ方向の位置は、外側炉心燃料集合体１２０の外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３の下端の高さ方向の位置よりも高い位置となるように設定されている。すなわち、図７の場合の外側炉心燃料部１２の径方向外側に、外側炉心燃料部１２の高さ範囲の一部に対応する高さ方向の位置の領域に径方向ブランケット燃料要素中間プレナム２６４の領域が形成されている。
【００７４】
以上のように構成された本実施形態においては、第１の実施形態と同様に溶融燃料プール１９が形成された場合、その径方向外側に径方向ブランケット燃料要素中間プレナム２６４の領域が存在するため、中性子が溶融燃料プール１９から径方向に漏えいしやすくなり、負の反応度が大きく増加し、さらに、即発臨界への移行を抑制できる。
【００７５】
［第３の実施形態］
図１１は、第３の実施形態に係る高速炉の炉心の径方向ブランケット燃料集合体の構成を示す立断面図である。本実施形態は第１の実施形態の変形であり、また第２の実施形態の変形でもある。
【００７６】
本第３の実施形態における径方向ブランケット燃料集合体１６０ａ内には、第２の実施形態の場合の径方向ブランケット燃料要素２６０よりも短尺の複数の径方向ブランケット短尺燃料要素２６０ａを有する。径方向ブランケット短尺燃料要素２６０ａは、その上端が、第２の実施形態の場合の径方向ブランケット燃料要素２６０の上端と同じ位置になるように配されている。
【００７７】
この結果、ラッパ管１６５内の径方向ブランケット短尺燃料要素２６０ａが設けられている領域の下方には、空間である径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム１６６が形成されている。
【００７８】
ここで、径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム１６６の上端の高さ方向の位置が、外側炉心燃料集合体１２０の外側炉心燃料集合体炉心燃料部１２３の下端の高さ方向の位置よりも高い位置となるように設定されている。すなわち、図７の場合の外側炉心燃料部１２の径方向外側に、外側炉心燃料部１２の高さ範囲の一部に対応する高さ方向の位置に径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム１６６が形成されている。径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム１６６は、たとえばナトリウムなどの原子炉冷却材が充満した状態であるが、中性子の挙動という観点では、燃料材料あるいは構造材料とは異なり、中性子が漏洩しやすい領域である。
【００７９】
図１２は、第３の実施形態に係る高速炉の炉心の径方向ブランケット燃料集合体の短尺燃料要素の構成を示す立断面図である。
【００８０】
径方向ブランケット短尺燃料要素２６０ａは、径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１、および径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１を密閉状態に収納する被覆管２６３ａを有する。被覆管２６３ａ内の径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料２６１の上方には、空間である径方向ブランケット燃料要素上部プレナム２６２が形成されている。なお、第２の実施形態における径方向ブランケット燃料要素中間プレナム２６４のような空間は形成されていない。
【００８１】
径方向ブランケット短尺燃料要素２６０ａは、第２の実施形態における径方向ブランケット燃料要素２６０に比べて長手方向（上下方向）の長さが短く、被覆管２６３ａの長さも同様に、第２の実施形態における被覆管２６３の長さよりも短く形成されている。
【００８２】
以上のように構成された本実施形態においては、第２の実施形態と同様に、溶融燃料プール１９が形成された場合、その径方向外側に径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム１６６が存在するため、中性子が溶融燃料プール１９から径方向に漏えいしやすくなり、負の反応度が大きく増加し、即発臨界への移行を抑制できる。
【００８３】
［第４の実施形態］
図１３は、第４の実施形態に係る高速炉の炉心の構成を概念的に示す立断面図である。
【００８４】
本実施形態は、第１の実施形態の変形である。本第４の実施形態においては、図１３に示すように、第１の実施形態における上部軸ブランケット部１５はなくなり、代わりに、上部プレナム部２１が配されている。上部プレナム部２１は、内側上部プレナム部２１ａおよび外側上部プレナム部２１ｂで構成される。
【００８５】
すなわち、内側炉心燃料集合体が、第１の実施形態における内側炉心燃料集合体１１０のような内側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部１１４を有さず、空間部であるプレナム部を有する。なお、プレナム部は、内側炉心燃料集合体内に形成されていてもよいし、内側炉心燃料要素内に形成されていてもよい。
【００８６】
同様に、外側炉心燃料集合体が、第１の実施形態における外側炉心燃料集合体１２０のような外側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部１２５を有さず、空間部であるプレナム部を有する。なお、プレナム部は、同様に、外側炉心燃料集合体内に形成されていてもよいし、外側炉心燃料要素内に形成されていてもよい。
【００８７】
以上のように構成された本実施形態においては、燃料溶融プール１９が形成された場合に、上部軸ブランケット部１５がある場合よりも、中性子が上方に漏えいしやすくなり負の反応度が大きく増加する。
【００８８】
［第５の実施形態］
図１４は、第５の実施形態に係る高速炉の炉心の構成を概念的に示す立断面図である。本第５の実施形態は第１の実施形態の変形である。本第５の実施形態における外側炉心燃料部１２ａは、第１の実施形態における外側炉心燃料部１２に比べて、核分裂性物質の富化度が高くなっている。
【００８９】
外側炉心燃料部１２ａの高さ方向の長さは、内側炉心燃料部１１の高さ方向の長さに比べて小さくなっている。これは、従来の炉心のように外側炉心燃料部の高さ方向の長さが内側炉心燃料部の高さ方向の長さに等しい場合に比べると、通常運転時の炉心全体の中性子束分布を、中央がより高くなる結果をもたらす。これは、炉心の出力の平坦化の観点からは、平坦化から外れる方向の影響である。
【００９０】
外側炉心燃料部１２ａでの富化度を増大させる、たとえば、内側炉心燃料部１１での富化度よりも高くすることにより、径方向の出力分布をより平坦化できる。この結果、炉心の出力の増大、あるいは炉心サイズの低減を図ることができる。
【００９１】
［第６の実施形態］
図１５は、第６の実施形態に係る高速炉の炉心の構成を概念的に示す立断面図である。本第６の実施形態は第１の実施形態の変形である。
【００９２】
本実施形態においては、外側炉心燃料部１２ｂの下端が、内側炉心燃料部１１の下端よりも高さ方向に低い位置にある。したがって、これらのそれぞれに高さ方向に隣接する、外側下部軸ブランケット部１３ｃの上端は、内側下部軸ブランケット部１３ａの上端よりも高さ方向に低い位置にある。
【００９３】
以上のように構成された本実施形態においては、外側炉心燃料部１２ｂの体積を第１の実施形態における外側炉心燃料部１２よりも大きくできることから、外側炉心の出力を増大できる。この結果、径方向の出力分布の平坦化を図ることができる。
【００９４】
［第７の実施形態］
図１６は、第７の実施形態に係る高速炉の炉心の構成を概念的に示す立断面図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。本実施形態においては、内側炉心燃料部１１と外側炉心燃料部１２の径方向の中間に、中間炉心燃料部２２が設けられている。
【００９５】
中間炉心燃料部２２は、内側炉心燃料部１１および外側炉心燃料部１２と同様に、図示しない中間炉心燃料集合体が配され、その炉心燃料部に相当する領域である。中間炉心燃料集合体は、図示しない中間炉心燃料集合体炉心燃料部および中間炉心燃料集合体ブランケット燃料部を有する。中間炉心燃料部２２の下端は、内側炉心燃料部１１および外側炉心燃料部１２と同様に、下部軸ブランケット部１３の上端である。中間炉心燃料部２２の上端は、内側炉心燃料部１１の上端より低く、外側炉心燃料部１２の上端より高い位置にある。
【００９６】
なお、炉心燃料の領域が、内側炉心燃料部１１、中間炉心燃料部２２および外側炉心燃料部１２の３つの領域の場合の例を示したが、これに限定されず、４つ以上の領域で構成してもよい。
【００９７】
以上のように構成された本実施形態においては、燃料溶融時の負の反応度挿入の効果を第１の実施形態と同等に確保しながら、出力分布の径方向の変化を比較的小さくでき、径方向の出力分布の平坦化を図ることができる。
【００９８】
［第８の実施形態］
図１７は、第８の実施形態に係るラッパ管無し燃料集合体の構成を示す立断面図である。本第８の実施形態は第１の実施形態の変形である。
【００９９】
本実施形態におけるラッパ管無し炉心燃料集合体１５０は、第１の実施形態における内側炉心燃料集合体１１０に設けられていたラッパ管１１７が設けられていない点が異なる。
【０１００】
また、図示していないが、外側炉心燃料集合体についても、同様に第１の実施形態における外側炉心燃料集合体１２０に設けられていたラッパ管１２８が設けられていない点が異なる。
【０１０１】
なお、内側炉心燃料集合体か外側炉心燃料集合体の一方のみに適用してもよい。
【０１０２】
以上のように構成された本実施形態においては、燃料溶融時に、ラッパ管の溶融の有無の影響を受けずに、溶融燃料は、外側炉心方向に流動することができる。この結果、溶融燃料プール１９の表面が確実に平坦化し、負の反応度の挿入がより確実となる。
【０１０３】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
【０１０４】
たとえば、実施形態では、図１に示すようにループ型と呼ばれる原子炉の場合を例にとって示しているが、本発明はループ型の原子炉に限定されない。たとえば、タンク型と呼ばれる原子炉の場合にも適用可能である。
【０１０５】
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…高速炉炉心、１０ａ…燃料溶融後の炉心、１１…内側炉心燃料部、１２、１２ａ、１２ｂ…外側炉心燃料部、１３…下部軸ブランケット部、１３ａ…内側下部軸ブランケット部、１３ｂ、１３ｃ…外側下部軸ブランケット部、１５…上部軸ブランケット部、１５ａ…内側上部軸ブランケット部、１５ｂ…外側上部ブランケット部、１６…径方向ブランケット部、１７…中性子遮へい部、１８…中間プレナム、１９…溶融燃料プール、２１…上部プレナム部、２１ａ…内側上部プレナム部、２１ｂ…外側上部プレナム部、２２…中間炉心燃料部、３０…炉心燃料部、３１…内側炉心燃料部、３２…外側炉心燃料部、１１０…内側炉心燃料集合体、１１１…入口ノズル、１１２…内側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部、１１３…内側炉心燃料集合体炉心燃料部、１１４…内側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部、１１５…内側炉心燃料集合体上部プレナム部、１１６…出口ノズル、１１７…ラッパ管、１１８…遮へい部材、１２０…外側炉心燃料集合体、１２１…入口ノズル、１２２…外側炉心燃料集合体下部ブランケット燃料部、１２３…外側炉心燃料集合体炉心燃料部、１２４…外側炉心燃料集合体中間プレナム部、１２５…外側炉心燃料集合体上部ブランケット燃料部、１２６…外側炉心燃料集合体上部プレナム部、１２７…出口ノズル、１２８…ラッパ管、１２９…遮へい部材、１３０…制御棒集合体、１５０…ラッパ管無し燃料集合体、１６０、１６０ａ…径方向ブランケット燃料集合体、１６１…入口ノズル、１６２…径方向ブランケット燃料集合体ブランケット燃料部、１６３…径方向ブランケット燃料集合体上部プレナム、１６４…出口ノズル、１６５…ラッパ管、１６６…径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム、１６６ａ…径方向ブランケット燃料集合体下部プレナム相当部、１６７…遮へい部材、１７０…中性子遮へい体、２１０…内側炉心燃料要素、２１１…内側炉心燃料要素下部ブランケット燃料、２１２…内側炉心燃料要素炉心燃料、２１３…内側炉心燃料要素上部ブランケット燃料、２１４…内側炉心燃料要素ガスプレナム、２１５…被覆管、２２０…外側炉心燃料要素、２２１…外側炉心燃料要素下部ブランケット燃料、２２２…外側炉心燃料要素炉心燃料、２２３…外側炉心燃料要素中間プレナム、２２４…外側炉心燃料要素上部ブランケット燃料、２２５…外側炉心燃料要素ガスプレナム、２２６…被覆管、２６０…径方向ブランケット燃料要素、２６０ａ…径方向ブランケット短尺燃料要素、２６１…径方向ブランケット燃料要素ブランケット燃料、２６２…径方向ブランケット燃料要素上部プレナム、２６３、２６３ａ…被覆管、２６４…径方向ブランケット燃料要素中間プレナム、５００…高速炉、５０１…炉心支持構造物、５１０…原子炉容器、５１１…遮へいプラグ、５１２…炉心上部機構、５１２ａ…制御棒駆動機構、５２１…入口配管、５２２…出口配管、５３０…原子炉格納容器
【図１】
2017083387.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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