(57)【要約】【課題】トリウム溶融塩原子炉を提供するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】溶融塩原子炉を提供するためのシステム及び方法を説明する。システムは、あらゆる適切な構成要素を含むことができるが、一部の実施形態において、それらは、内部空間を定めるグラファイト炉心を含み、複数の燃料楔は、内部空間に受け入れられ、楔の各々は、楔の各々の第１の端部から第２の端部まで延びる燃料チャネルを定める。一部の場合に、原子炉は、内部燃料導管を定めて楔のうちの少なくとも２つの間に配置された燃料ピンロッドを更に含む。一部の場合に、炉心は、燃料侵入ポート及び燃料侵出ポートを定める。一部のそのような場合に、炉心は、ポートが、より多く閉塞されること及び炉心が回転する時に閉塞が減ることのうちの少なくとも一方になるように構成されるように原子炉ハウジング内に回転可能に受け入れられる。他の実施も説明される。【選択図】図１Ａ
2017067771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラファイトを含み、かつ内部空間を定める炉心と、
各々が燃料チャネルを定める複数の燃料楔であって、該燃料楔が、前記炉心の前記内部空間内に受け入れられ、該燃料チャネルが、核分裂燃料が該楔の各々の第１の端部から該楔の各々の第２の端部まで流れることを可能にするように構成される前記複数の燃料楔と、
を含むことを特徴とする溶融塩原子炉。
【請求項２】
前記炉心は、原子炉ハウジング内に配置され、
前記炉心は、燃料侵入ポート及び燃料侵出ポートを含み、
前記炉心は、前記燃料侵入及び侵出ポートがより多く閉塞されること及び該炉心が回転する時に閉塞が減ることのうちの少なくとも一方になるように前記ハウジング内で回転するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉。
【請求項３】
前記燃料楔のうちの少なくとも２つの間に配置された燃料ピンロッドを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の原子炉。
【請求項４】
前記炉心は、
第１の開口部と第２の開口部とを有する炉心チューブと、
前記第１の開口部を覆う第１の原子炉末端キャップと、
前記第２の開口部を覆う第２の原子炉キャップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉。
【請求項５】
前記第１の原子炉末端キャップの一部分と前記炉心の前記内部空間との間に配置された拡散器を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の原子炉。
【請求項６】
前記燃料楔のうちの少なくとも１つが、前記燃料チャネルと該燃料楔のうちの該少なくとも１つの前記第１の端部との間に配置された絶縁体空間を定めることを特徴とする請求項１に記載の原子炉。
【請求項７】
前記炉心は、グラファイト反射器内に回転可能に受け入れられ、
前記グラファイト反射器は、原子炉ハウジング内に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉。
【請求項８】
前記炉心及び前記燃料楔は、該楔が該炉心内で加熱される時に該楔が約０．５％と約１０％の間で膨張することを可能にするように構成されることを特徴とする請求項１に記載の原子炉。
【請求項９】
溶融塩原子炉であって、
グラファイトを含み、かつ炉心の第１の端部と第２の端部の間を延びる複数の燃料チャネルを定める炉心と、
原子炉ハウジングと、
を含み、
前記炉心は、燃料侵入ポート及び燃料侵出ポートを含み、
前記炉心は、前記原子炉ハウジング内に前記燃料侵入及び侵出ポートがより多く閉塞されること及び該炉心が該ハウジング内で回転する時に閉塞が減ることのうちの少なくとも一方になるように構成されるように回転可能に受け入れられる、
ことを特徴とする溶融塩原子炉。
【請求項１０】
前記炉心内に配置されて各々が燃料チャネルを定める複数の燃料楔を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の原子炉。
【請求項１１】
前記楔のうちの少なくとも２つの間に配置されて燃料チャネルを定める燃料ピンロッドを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の原子炉。
【請求項１２】
前記燃料ピンロッドは、燃料ピンの第１の終端と前記燃料チャネルの間に配置された絶縁体空間を定めることを特徴とする請求項１１に記載の原子炉。
【請求項１３】
前記ハウジングに配置された第１のグラファイト反射器、第２のグラファイト反射器、第３のグラファイト反射器、及び第４のグラファイト反射器を更に含み、
前記第１及び第２のグラファイト反射器は、前記炉心を回転可能に受け入れるチャンバを定めるように互いに組み立てられ、
前記第３及び前記第４のグラファイト反射器は、前記炉心の前記第１の端部及び前記第２の端部に隣接してそれぞれ配置される、
ことを特徴とする請求項９に記載の原子炉。
【請求項１４】
溶融塩原子炉であって、
グラファイトを含み、かつ内部空間を定める炉心と、
前記内部空間内に受け入れられ、かつトリウム溶融塩燃料が楔の各々の第１の端部から第２の端部まで流れることを可能にするように構成された燃料チャネルを各々が定める複数の燃料楔と、
前記楔のうちの少なくとも２つの間に配置されて内部燃料導管を定める燃料ピンロッドと、
原子炉ハウジングと、
を含み、
前記炉心は、燃料侵入ポート及び燃料侵出ポートを更に含み、
前記炉心は、前記原子炉ハウジング内に前記燃料侵入及び侵出ポートが（ｉ）より多く閉塞されること及び（ｉｉ）該炉心が該ハウジング内で回転する時に閉塞が減ることのうちの少なくとも一方になるように構成されるように回転可能に受け入れられる、
ことを特徴とする溶融塩原子炉。
【請求項１５】
前記燃料楔のうちの少なくとも１つが、前記燃料チャネルと該燃料楔のうちの該少なくとも１つの前記第１の端部との間に配置された絶縁体空間を定めることを特徴とする請求項１４に記載の原子炉。
【請求項１６】
前記炉心に結合された回転歯車を含むことを特徴とする請求項１４に記載の原子炉。
【請求項１７】
前記炉心は、
第１の終端と第２の終端とを有する炉心チューブと、
前記第１の終端に配置されて前記炉心チューブを密封した第１の原子炉末端キャップと、
前記第２の終端に配置されて前記炉心チューブを密封した第２の原子炉キャップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の炉心。
【請求項１８】
前記炉心は、前記燃料侵入ポートと前記燃料楔の前記第１の端部との間に配置された拡散器を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の炉心。
【請求項１９】
前記炉心を回転可能に受け入れる前記原子炉ハウジング内に配置されたグラファイト反射器を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の炉心。
【請求項２０】
前記燃料ピンロッドは、燃料ピンの第１の終端と前記内部燃料導管の間に配置された絶縁体空間を定めることを特徴とする請求項１４に記載の炉心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融塩原子炉に関する。より具体的には、説明する本発明の一部の実施は、トリウム溶融塩原子炉を提供するためのシステム及び方法に関する。これに関して、原子炉の一部の実施は、炉心を回転させて原子炉を通る核分裂燃料の流量を変えるように構成される。更に、一部の実施において、炉心は、楔を通って延びる少なくとも１つの燃料チャネルを各々が定める２又は３以上の燃料楔を収容する。一部の実施において、楔、炉心の構成要素、及び／又は炉心を取り囲む反射器のうちの１又は２以上は、比較的容易によって交換されるように構成される。
【背景技術】
【０００２】
世界中の電気エネルギの必要性は、益々増加するように見える。これに関して、世界中の送電網のための電気は、広範な方法を通して発生される。一例において、石炭、天然ガス、石油、別の化石燃料、木材、廃棄物、及び／又は１又は２以上の他の燃料源を燃焼させて熱を生成し、次に、その熱を使用してタービンを回し（例えば、生成された蒸気によってタービンに印加された圧力、及び／又は熱によって膨張された空気を通じて）、最終的に発電機を回す。
【０００３】
別の例において、風又は水を使用して、そのような媒体が発電機を通り過ぎる（又は他にそれと相互作用する）時に電気が生成される。例えば、水力発電ダムを通過する水、水車を通る水、風力タービンを通る空気、及び潮汐エネルギ変換器を通る潮汐水の各々は、電気を発生させるための有効な方法であることが見出されている。
【０００４】
更に他の例において、太陽光（例えば、太陽電池、太陽熱エネルギ発生器を通じて）及び／又は地熱エネルギ（例えば、蒸気優勢リザーバ、液体優勢リザーバ、強化型地熱システム、地熱ヒートポンプなどを通じて）が、電気を発生させるために使用される。更に、別の例において、核エネルギが、電気を発生させるために使用される。これに関して、ウラン又は別の核分裂物質が典型的に使用されて水を蒸気に変換する熱を発生させ、これは、次に、１又は２以上の発電機に結合された１又は２以上のタービンを回転させる。
【０００５】
電気を発生させるための多くの従来の方法は、非常に有用であることが証明されているが、そのような方法は、必ずしもそれらに欠点がないわけではない。例えば、化石燃料を燃焼させることによって電気を発生させる一部の方法は、比較的大量の汚染物質及び二酸化炭素ガスも生成し、一方で地球の限りある天然資源を枯渇させる。これに加えて、太陽光発電及び／又は風力発電システムを通じて電気を発生させるための一部の方法は、それらが必ずしも１日２４時間及び１年３６５日利用可能であるとは限らないファクタである十分な量の太陽光及び／又は風に露出されている時にのみ電気を発生させることができる。更に、一部の地熱及び水力発電システムは、そのようなシステムが依存する自然条件に依存し、かつそれらによって制限されるので、多くのそのようなシステムは、必要な条件を有する特定の場所（例えば、構造プレート境界、川、リザーバ、海岸線など）に最適に（かつ時にはそこだけに）置かれる。更に、一部の原子力発電所はまた、潜在的なメルトダウン、事故、ウラン採掘、及び発電プラントによって発生する核廃棄物に関連付けられた潜在的な環境被害を含む可能性がある欠点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、電気を発生させるのに使用されるシステム及び方法が現在存在しているが、上記に挙げたものを含む課題が依然として存在する。従って、現在の技術を増強するか又は更にそれを他の技術と置き換えることは、当業技術における改善であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、溶融塩原子炉に関する。より具体的には、説明する本発明の一部の実施は、トリウム溶融塩原子炉を提供するためのシステム及び方法に関する。これに関して、原子炉の一部の実施は、炉心を回転させて原子炉を通る核分裂燃料の流量を変えるように構成される。更に、一部の実施において、炉心は、楔を通って延びる少なくとも１つの燃料チャネルを各々が定める２又は３以上の燃料楔を収容する。一部の実施において、楔、炉心の構成要素、及び／又は炉心を取り囲む反射器のうちの１又は２以上は、比較的容易によって交換されるように構成される。
【０００８】
一部の実施は、グラファイト（例えば、実質的に純粋な及び／又は他の適切なグラファイト）を含んで複数の燃料楔を収容する内部空間を定める炉心を含む溶融塩原子炉を含み、楔の各々は、熱核燃料又は核分裂燃料が楔の各々の第１の端部から第２の端部まで流れることを可能にするように構成された燃料チャネルを定める。
【０００９】
一部の実施は、原子炉ハウジングに配置され、かつグラファイトを含んで炉心の第１の端部と第２の端部の間を延びる複数の燃料チャネルを定める炉心を含む溶融塩原子炉を更に含む。一部の場合に、炉心は、１又は２以上の燃料侵入ポート（又は入口）及び侵出ポート（又は出口）を含み、炉心は、燃料侵入及び侵出ポートが、より多く閉塞されること及び炉心がハウジング内で回転する時に閉塞が減ることのうちの少なくとも一方になるように構成されるように原子炉ハウジング内に回転可能に受け入れられる。
【００１０】
これに加えて、一部の実施は、原子炉ハウジングに配置され、かつグラファイトを含んで複数の燃料楔が内部空間内に受け入れられる内部空間を定める炉心を含む溶融塩原子炉を含み、燃料楔の各々は、核分裂燃料が楔の各々の第１の端部から第２の端部まで流れることを可能にするように構成された燃料チャネルを定める。一部の場合に、内部燃料導管を定める燃料ピンロッドが、楔のうちの少なくとも２つの間に配置される。これに加えて、一部の場合に、炉心は、燃料侵入ポート及び燃料侵出ポートを更に含み、炉心は、燃料侵入及び侵出ポートが、（ｉ）より多く閉塞されること、及び（ｉｉ）炉心がハウジング内で回転する時に閉塞が減ることのうちの少なくとも一方になるように構成されるように原子炉ハウジング内に回転可能に受け入れられる。
【００１１】
本発明の方法及び工程は、発電に特に有用であると考えられるが、当業者は、説明するシステム及び方法を様々な異なる用途及び製造の様々な異なる分野に使用することができることを認めるであろう。例えば、発電機を含む代わりに、説明するシステム及び方法の一部の実施は、１又は２以上のビル、スタジアム、近所、及び／又は他の構造体及び施設に熱を提供するように構成される。
【００１２】
一部の他の場合に、説明するシステムは、脱塩水及び／又は蒸留水を得るように構成される（例えば、飲料（又は比較的清浄な）水を塩水又は別の非飲料及び／又は汚染水源から生成するために）。更に他の場合に、説明するシステム及び方法は、油頁岩及び油砂生産、溶融池熱電気スターリングモータ、陸上及び海上発電プラント、自動車、列車、船、潜水艦、航空機、ヘリコプター、スペースシャトル、地球外用途（例えば、月面上）、水素燃料の生産、バイオガス用途の生産における使用のためのエネルギを携帯式発電ステーションが有用である場所で提供する（例えば、溶融塩原子炉をトレーラ、スキッド、車両などに取りつけることにより）ように構成され、地熱液体エンハンサを提供し、水文化及び／又は広範な他の適切な目的のために水を加熱する。
【００１３】
本発明のこれら及び他の特徴、並びに利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲に示されるか又はより完全に明らかになるであろう。特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘された器具及び組合せを使用して実現かつ取得することができる。更に、本発明の特徴及び利点は、本発明の実施によって学習することができ、又は以下に示すような説明から明らかであろう。
【００１４】
本発明の上述の及び他の特徴及び利点を取得する方法のために、本発明のより詳細な説明を添付の図面に示されているその特定の実施形態を参照して以下に提供する。図面は必ずしも縮尺通り又は適正な比で描かれておらず、かつ図面は本発明の典型的実施形態のみを描いており、従って、本発明の範囲を限定するように考えないものとすることを理解した上で、本発明は、添付の図面の使用を通して追加の特殊性及び詳細と共に説明かつ解説される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の代表的実施形態による溶融塩原子炉システムのブロック図である。
【図１Ｂ】代表的実施形態による溶融塩原子炉システムの斜視図である。
【図１Ｃ】代表的実施形態による溶融塩原子炉システムの概略図である。
【図２Ａ】代表的実施形態による炉心ハウジングの断面図である。
【図２Ｂ】部分組立代表的実施形態における炉心ハウジングの上面概略図である。
【図２Ｃ】代表的実施形態による炉心ハウジングの断面図である。
【図３Ａ】炉心ハウジングの代表的実施形態の斜視図である。
【図３Ｂ】炉心ハウジングの代表的実施形態の側面図である。
【図４Ａ】代表的実施形態による炉心の斜視分解組立図である。
【図４Ｂ】炉心自体が減速体として作用するように構成された代表的実施形態による炉心の断面図である。
【図４Ｃ】炉心自体が減速体として作用するように構成された代表的実施形態による炉心の断面図である。
【図４Ｄ】炉心が内部減速体として機能するように構成された円筒形インサートを含む代表的実施形態による炉心の断面図である。
【図４Ｅ】代表的実施形態による炉心の断面図である。
【図４Ｆ】炉心が複数の燃料楔の間に配置された複数の燃料ピンロッドを含む代表的実施形態による炉心を通る断面図である。
【図４Ｇ】代表的実施形態による複数の燃料楔及び燃料ピンロッドを有する炉心を通る断面図である。
【図４Ｈ】代表的実施形態による複数の燃料楔を有する炉心を通る断面図である。
【図４Ｉ】代表的実施形態による複数の弓形燃料楔及び燃料ピンロッドを有する炉心を通る断面図である。
【図４Ｊ】代表的実施形態による炉心の斜視分解組立図である。
【図４Ｋ】代表的実施形態による炉心の断面図である。
【図４Ｌ】代表的実施形態による炉心チューブ、燃料ピンロッド、及び燃料楔を通る断面図である。
【図４Ｍ】代表的実施形態による炉心ハウジングを通る断面図である。
【図５Ａ】代表的実施形態による下部反射器の斜視図である。
【図５Ｂ】代表的実施形態による下部反射器の上面図である。
【図５Ｃ】代表的実施形態による下部反射器の部分破断図である。
【図５Ｄ】代表的実施形態による下部反射器の側面断面図である。
【図６Ａ】代表的実施形態による上部反射器の斜視図である。
【図６Ｂ】代表的実施形態による上部反射器の底面図である。
【図６Ｃ】代表的実施形態による上部反射器の部分破断図である。
【図６Ｄ】代表的実施形態による上部反射器の側面断面図である。
【図７Ａ】代表的実施形態による側部反射器の斜視図である。
【図７Ｂ】代表的実施形態による側部反射器の前面図である。
【図７Ｃ】代表的実施形態による側部反射器の側面図である。
【図８Ａ】代表的実施形態による部分組立熱交換器の斜視図である。
【図８Ｂ】代表的実施形態による部分組立熱交換器の上面図である。
【図８Ｃ】代表的実施形態による熱交換器の第１の断面図である。
【図８Ｄ】代表的実施形態による熱交換器の第２の断面図である。
【図８Ｅ】代表的実施形態による熱交換器の第３の断面図である。
【図９Ａ】代表的実施形態による部分組立蒸気発生器の斜視図である。
【図９Ｂ】代表的実施形態による部分組立蒸気発生器の上面図である。
【図９Ｃ】代表的実施形態による蒸気発生器の第１の断面図である。
【図９Ｄ】代表的実施形態による蒸気発生器の第２の断面図である。
【図９Ｅ】代表的実施形態による蒸気発生器の側面図である。
【図９Ｆ】代表的実施形態による燃料ピンの側面図である。
【図１０】本発明の代表的実施形態による溶融塩原子炉システムの概略図である。
【図１１】溶融塩原子炉システムの一部の実施形態と共に使用するための適切な作動環境を提供する代表的なシステムの図である。
【図１２】溶融塩原子炉システムの一部の実施形態と共に使用するための適切な作動環境を提供するネットワークシステムの代表的実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、溶融塩原子炉に関する。より具体的には、説明する本発明の一部の実施は、トリウム溶融塩原子炉を提供するためのシステム及び方法に関する。これに関して、原子炉の一部の実施は、炉心を回転させて原子炉を通る核分裂燃料の流量を変えるように構成される。更に、一部の実施において、炉心は、楔を通って延びる少なくとも１つの燃料チャネルを各々が定める２又は３以上の燃料楔を収容する。一部の実施において、楔、炉心の構成要素、及び／又は炉心を取り囲む反射器のうちの１又は２以上は、比較的容易によって交換されるように構成される。
【００１７】
以下の開示は、２つの小見出し、つまり「溶融塩原子炉」及び「代表的作動環境」にグループ分けされている。小見出しの利用は、単に読者の便宜のためであり、決して限定されるように解釈されないものとする。
【００１８】
溶融塩原子炉
説明するシステムは、あらゆる適切な構成要素を含むことができるが、図１Ａは、説明する溶融塩原子炉システム１０が１又は２以上の加熱器１５、原子炉２０、熱交換器２５、蒸気発生器３０、及び／又は発電機３５を含む代表的実施形態を示している。これに加えて、説明するシステムは、あらゆる適切な方式で機能することができるが、図１Ａ〜１Ｃは、一部の実施形態において、加熱器１５（図１Ｂ〜１Ｃには示さず）が、１又は２以上の核分裂燃料源（図示せず）及び／又はキャリア媒体（図示せず）（総称して「燃料」）を加熱して溶融状態にし、溶融燃料を原子炉２０に送るように構成されることを示している。一部の実施形態において、原子炉２０は、溶融燃料内の高速中性子の速度を減速し、そのような中性子を燃料が燃料を更に加熱する核連鎖反応を持続することを可能にする熱中性子に変換するように設計された中性子減速体として機能するように構成される。
【００１９】
一部の実施形態により、図１Ａ〜１Ｃは、燃料が熱交換器を通過すると、加熱された燃料からの熱が第１の流体ラインとは異なる第２の流体ライン４５を通過する熱伝達媒体（図示せず）に送られるように、熱交換器２５と原子炉２０の間の第１の流体ライン４０において加熱された燃料（図示せず）が循環していることを示している。一部の実施形態（図１Ａ〜１Ｃに示すような）において、第２の流体ライン４５は、熱交換器２５と蒸気発生器３０の間を延びる。
【００２０】
一部のそのような実施形態において、システムは、熱伝達媒体を熱交換器２５（媒体が加熱されるところ）から蒸気発生器３０（熱伝達媒体からの熱が蒸気発生器内の水を蒸気に変えるところ）を通じて移動するように構成され、熱伝達媒体は、次に、熱交換器（伝達媒体を再加熱するところ）に戻る。一部の実施形態により、図１Ａは、蒸気発生器３０からの蒸気が、任意的に発電機３５に向けられることを示し（例えば、第３のライン５０又はその他を通じて）、そこで蒸気を使用して１又は２以上のタービンを回して電気を発生させる。
【００２１】
説明するシステム１０をよりよく理解するために、システムの上述の構成要素の各々を以下でより詳細に説明する。
【００２２】
加熱器１５に関連して、加熱器は、それが核分裂燃料を加熱して溶融状態にし、次に、溶融燃料を原子炉２０に送ることを可能にするあらゆる適切な構成要素を含むことができる。実際に、一部の実施形態により、図１Ａは、加熱器が、燃料を保持するように構成された容器５５と燃料を加熱するように構成された熱源６０とを含むことを示している。
【００２３】
容器５５は、加熱器１５が意図するように機能することを可能にするあらゆる適切な特性を有することができる。例えば、容器は、あらゆる適切なサイズとすることができ（例えば、原子炉２０内の炉心の内部容積の容積よりも大きい、それよりも小さい、及び／又はそれにほぼ等しい燃料の容積を保持する）、あらゆる適切な材料（例えば、１又は２以上のニッケル合金、低クロムニッケル−モリブデン合金（ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）など）金属、セメント、セラミック、合成材料、及び／又はいずれかの他の適切な材料）で作ることができ、加熱器が意図するように機能することを可能にするあらゆる適切な構成要素（例えば、溶融燃料を原子炉及び／又は別の容器に排出するように構成された１又は２以上の排水管、燃料を原子炉及び／又は別の好ましい容器に強制するように構成されたポンプ、核分裂燃料の様々な成分を混合するように構成された混合機、排気口、弁、蓋、シール、サーモスタット、センサ、ファン、及び／又は他の適切な構成要素）を有することができる。実際に、一部の実施形態において、容器は、１又は２以上の攪拌機、掻き混ぜ機、軌道混合機、及び／又は燃料の様々な成分をそれが砕けた時に混合することができる他の混合機を含む。
【００２４】
熱源６０に関連して、熱源は、燃料の１又は２以上の成分を溶融状態に変換する（又は粉砕する）ことができるあらゆる適切な熱源を含むことができる。適切な熱源の一部の例は、限定するわけではないが、１又は２以上のバーナー、加熱コイル、加熱素子、オーブン、炉火、太陽熱加熱器、及び／又は燃料を液化することができる他の適切な熱源を含む。熱源はまた、あらゆる適切なエネルギ源を使用して容器５５を望ましい温度に加熱することができる。そのようなエネルギ源の一部の非限定的な例は、化石燃料、石炭、電気、木材、バイオマス、バイオ燃料、及び／又はいずれかの他の適切な熱源を含む。
【００２５】
燃料が粉砕された状態で、燃料は、あらゆる適切な方式で加熱器１５から原子炉２０に移動することができる。一例において、燃料は、加熱器１５から原子炉２０にポンピングされる（例えば、図１Ａに示すように１又は２以上のポンプ２２を通じて）。別の例において、重力により原子炉の中に燃料を排出させる。更に別の例において、炉心は、燃料を炉心に引き込むように構成される（例えば、弁が開いた状態で）。
【００２６】
一部の実施形態において、加熱器１５が燃料を粉砕し、燃料が原子炉２０において臨界に達した状態で、加熱器は、もはや燃料を溶融状態に維持する必要はない。従って、加熱器１５は、原子炉２０とあらゆる適切な関係を有することができるが、一部の実施形態において、燃料が加熱器によって粉砕されて原子炉の中に導入された状態で、加熱器は、原子炉から切断され、加熱器と原子炉の間の弁は閉鎖し、及び／又はシステム１０は、原子炉内の燃料が望むまでは加熱器に流入して戻らないように他の方法で修正される。従って、一部の実施形態において、加熱器は、単にシステムを開始し、再開するのに使用される（例えば、システムが初めて開始される時、及び／又はシステムが保守及び／又はいずれかの他の理由のために遮断された後）。
【００２７】
燃料に関連して、燃料は、燃料を加熱して溶融状態にし、原子炉２０において臨界に達することを可能にするあらゆる適切な１又は複数の原料を含むことができる。実際に、上述のように、一部の実施形態において、燃料は、核分裂燃料源及びキャリア媒体を含む。好ましい核分裂燃料源の一部の例は、限定するわけではないが、Ｕ−２３３、トリウムＵ−２３２、Ｕ−２３５、Ｔｈ−２３２、Ｔｈ−２２８、Ｔｈ−２３０、Ｔｈ−２３４、原子炉（例えば、１又は２以上の軽水、及び／又は他の原子炉）からの核廃棄物、燃料非被覆使用済み核燃料ロッド、使用済み核燃料ロッドペレット、Ｐｕ−２３９、ＵＦ4−ＬｉＦ、ＰｕＦ3、及び／又はいずれかの他の適切な核分裂物質及び／又は好ましい核分裂物質の前駆体を含む。実際に、一部の実施形態において、核分裂燃料源は、Ｕ−２３２、Ｕ−２３３、及びＵ−２３５を含む。これに加えて、一部の実施形態において、燃料は、燃料の中に混合する（例えば、均質に又は他の方法で）ように構成された１又は２以上の他の原子を含む。
【００２８】
核分裂燃料源の様々な成分は、あらゆる適切な濃度で燃料中に存在することができる。実際に、燃料がＵ−２３２及びＵ−２３３を含む一部の実施形態において、２つの成分は、約１００：１〜１：１００のモル比で又はそのあらゆる適切な部分的範囲でそれぞれ使用される。実際に、一部の実施形態において、燃料が最初に原子炉に追加される時に、燃料は、約６：１〜約２：１のモル比で（例えば、約４：１のモル比で）Ｕ−２３２及びＵ−２３３をそれぞれ含む（他の物質（例えば、原子及び／又は他の適切な物質）を更にそこに混合することができるが）。
【００２９】
キャリア媒体に関連して、燃料は、燃料が臨界に達することを可能にし、原子炉２０と共に使用するのに安全なあらゆる適切なキャリア媒体を含むことができる。そのようなキャリア媒体の一部の例は、限定するわけではないが、ＫＮＯ3（硝酸カリウム）、ＮａＮＯ3（硝酸ナトリウム）、ＴｈＦ4（フッ化トリウム）、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、ＢｅＦ2（フッ化ベリリウム）、ＦＬｉＢｅ（フッ化リチウム及びフッ化ベリリウムの溶融混合物）、ＦＬｉＮａＫ（ＬｉＦ、ＮａＦ（フッ化ナトリウム）、及びＫＦ（フッ化カリウム））、及び／又はいずれかの他の適切な１又は複数の塩を含む。実際に、一部の実施形態において、キャリア媒体は、硝酸カリウム及び／又は硝酸ナトリウムを含む。一部の他の実施形態において、キャリア媒体は、燃料内で均質な原子配合物になることができる１又は２以上の他の高熱塩と共にフッ化カリウム及び／又はフッ化ナトリウムを含む。
【００３０】
キャリア媒体が、１よりも多い原料を含む時に、様々な原料は、燃料中にあらゆる適切な濃度で存在することができる。実際に、一部の実施形態において、２つの成分（硝酸カリウム及び硝酸ナトリウム、フッ化カリウム及びフッ化ナトリウムなど）は、約１００：１及び１：１００のモル比で又はそのあらゆる適切な部分的範囲でそれぞれ使用される。これに関して、一部の実施形態において、キャリア媒体は、約６：１〜約０．５：１のモル比で（例えば、約１．５：１の比で）硝酸カリウム及び硝酸ナトリウムをそれぞれ含む。一部の実施形態において、燃料は、１又は２以上の他の均質な塩配合物と共に６０％の硝酸カリウム対４０％の硝酸ナトリウムの配合物を含む。
【００３１】
ここで原子炉２０に移ると、原子炉は、あらゆる適切な構成要素と、燃料が原子炉を通過することによって核連鎖反応を獲得し及び／又は持続することを可能にする特性とを含むことができる。非限定的な例示として、図２Ａ〜２Ｂは、一部の実施形態において、原子炉２０が、１又は２以上のハウジング６５、炉心７０、反射器７５、燃料入口８０、燃料出口８５、原子炉制御機構９０、及び／又は排水管９５を含むことを示している。
【００３２】
ハウジング６５に関連して、ハウジングは、あらゆる適切な構成要素、又はハウジングが炉心７０を収容し、望ましくない量の中性子及び／又はガンマ線がハウジングから逃れるのを防止することを可能にする特性を含むことができる。ハウジングは、それが実質的に炉心原子炉を包むことを可能にするあらゆる適切な構成要素を更に含むことができるが、図２Ａ〜３Ｂは、一部の実施形態において、ハウジング６５が、炉心、反射器７５、及び／又はいずれかの他の適切な構成要素にアクセスするように選択的に取外し可能及び／又は開放可能なカバー１０５を有する容器１００を含むことを示している。一部のそのような実施形態において、ハウジング６５（図２Ｂ〜２Ｃに示すような）は、限定するわけではないが、１又は２以上のカーボンシール、カーボンロープ、炭素含有材料、ゴムシール、ガスケット、及び／又はいずれかの他の適切な密封材料を含むことができる１又は２以上のシール１１０を更に含む。実際に、一部の実施形態において、図２Ｃは、カバーと容器の間のシール１１０は、１又は２以上のカーボンロープ１１５を含むことを示している。
【００３３】
ハウジング６５は、それが意図するように機能することを可能にするあらゆる適切な材料を含むことができる。実際に、一部の実施形態において、ハウジングは、１又は２以上の金属（例えば、鉛、鋼、タングステン、核等級金属、及び／又はいずれかの他の適切な金属）、合金（例えば、１又は２以上のニッケル合金、低クロムニッケル−モリブデン合金（例えば、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標））、核等級合金、及び／又は他の適切な合金）、セメント、各タイプの核ｇｕｎｎｉｔｅ、各タイプの核ショットクリート、各タイプのモルタル、各タイプの強化セメント、セラミック、合成材料、ポリマー、プラスチック、水素系材料、繊維ガラス、及び／又はいずれかの他の適切な材料を含む。しかし、一部の実施形態において、ハウジングは、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）のような低クロムニッケル−モリブデン合金を含む。これに加えて、一部の実施形態において、ハウジングは、１又は２以上のライナ（例えば、鉛、鋼、及び／又はプラスチックライナ）、２次格納容器ハウジング、及び／又は１又は２以上の補強要素（例えば、鋼ロッド、鋼製メッシュ、繊維補強材、複合材、及び／又はいずれかの他の適切な補強材）を更に含む。
【００３４】
ここで炉心７０に移ると、炉心は、炉心が、燃料が臨界状態に達する（及び／又はそれを維持する）のを助けることができるように、燃料がそれを通過する時にそれが減速体として作用することを可能にするあらゆる適切な成分又は特性を含むことができる。そのような要素の一部の非限定的な例は、炉心チューブ及び１又は２以上の末端キャップ、内部減速体、及び／又は拡散器を含む。
【００３５】
炉心チューブに関連して、チューブは、それが本明細書に説明するように機能することを可能にするあらゆる適切な特性を含むことができる。これに関して、チューブは、限定するものではないが、円筒形、多角形、直方体、対称、非対称、管状、球状、プリズム形、及び／又はいずれかの他の適切な形状であることを含むあらゆる適切な形状とすることができる。非限定的な例示として、図４Ａは、炉心チューブ１２０が、内部空間１３５が２つの端部の間に定められた第１の端部１２５及び第２の端部１３０を有する実質的に円筒形及び管状の形状である実施形態を示している。
【００３６】
炉心チューブ１２０は、あらゆる適切なサイズとすることができる。実際に、炉心チューブは、あらゆる適切な長さとすることができるが、一部の非限定的実施形態において、チューブは、約０．０５メートル（ｍ）〜約３０ｍの長さ、又はそのような範囲に入るあらゆる長さを有する。これに関して、一部の実施形態は、約０．３ｍ〜約２．５ｍ（例えば、約０．５ｍ〜約０．８ｍ）の長さを有する炉心チューブを含む。他の実施形態において、炉心チューブは、本明細書に説明する長さよりも更に大きい長さを有する。
【００３７】
炉心チューブ１２０は、あらゆる適切な幅又は直径を有することができるが、一部の実施形態において、チューブは、約０．０４ｍ〜約６ｍの内径（又はＩＤ）又はそのような範囲に入るあらゆる幅／直径を有する。これに関して、炉心チューブの一部の実施形態は、約０．２ｍ〜約１ｍ（例えば、約０．２５ｍ〜約０．７６ｍ）のＩＤを含む。実際に、一部の実施形態において、ＩＤ（及び／又は炉心チューブの他の１又は２以上の他の測定値）を調節又はそうでなければ設定して、特定の燃料、用途、及び／又は望ましいエネルギ出力の必要性に応える。
【００３８】
炉心チューブ１２０の壁は、あらゆる適切な厚みとすることができる。実際に、一部の実施形態において、チューブの外径（ＯＤ）とＩＤの間の距離（又は壁厚）は、約０．１ｃｍ〜約１ｍ、又はそのような範囲に入るあらゆる厚みである。実際に、一部の実施形態において、約１ｃｍ〜約１３ｃｍ（例えば、約１．５ｃｍ〜約３．５ｃｍ）に収まる壁厚を有する。他の実施形態において、チューブの壁は、いずれかの他の適切な厚みとすることができる（例えば、エネルギ出力必要性に基づいて）。
【００３９】
ここで末端キャップを参照すると、炉心７０の一部の実施形態は、閉鎖している一方又は両方の端部（例えば、端部１４０及び／又は１４５）で形成されるが、一部の実施形態において、炉心チューブ１２０の第１及び／又は第２の端部は、末端キャップに覆われる。末端キャップは、あらゆる適切な機能を実行することができるが、一部の実施形態において、末端キャップは、炉心チューブの内外に燃料を向けるのを補助するように構成される。
【００４０】
末端キャップは、それらがそれらの望ましい機能を実行することを可能にするあらゆる適切な構成要素を含むことができるが、図４Ａは、第１の末端キャップ１４０及び第２の末端キャップ１４５各々が１又は２以上（例えば、１、２、３、４、５、６、又はそれよりも多く）の燃料ポート１５０を含む代表的実施形態を示している。これに加えて、末端キャップは、あらゆる適切な形状とすることができるが、図４Ａは、第１の末端キャップ１４０及び第２の末端キャップ１４５が、第１のキャップのポート１５０から炉心チューブ１２０の内部空間１３５に、次に、炉心チューブ１２０の内部空間１３５から第２のキャップ１４５のポート１５０に燃料を供給するのにそれぞれ役立つように広がっている実施形態を示している。
【００４１】
炉心７０が、第１の末端キャップ１４０及び／又は第２の末端キャップ１４５（又は燃料ヘッド）を含む場合に、末端キャップは、あらゆる適切な方法により炉心に結合することができる。そのような方法の一部の例は、限定するものではないが、圧力及び／又は摩擦嵌めを通じて、１又は２以上の合わせ面（例えば、溝及び対応する隆起部又はその他）を通じて、ルアテーパ接続を通じて、１又は２以上のシール（例えば、カーボンシール、カーボンロープシール、ゴムシール、及び／又は他の適切なシール）を通じて、溶接を通じて、１又は２以上の接着剤を通じて、１又は２以上の機械的ファスナ（例えば、リベット、クランプ、クランプ機構、反射器７５及び／又はキャップを炉心チューブ１２０の中に押し込むのを補助する他の物体、スクリュー、ボルト、クリップ、くぎ、クリンプ、ピン、無頭くぎ、スレッド、ブラケット、留め金、結合器、キー溝スプライン、及び／又はいずれかの他の適切な機械的ファスナ）、及び／又は他の適切な締結機構を通じて一体的に形成され、互いに螺合される段階を含む。実際に、一部の実施形態において、末端キャップは、摩擦嵌めを通じて炉心チューブに結合され、１又は２以上のシール（例えば、カーボンロープ及び／又は他の適切なシール）が、末端キャップと炉心チューブの間に配置され、キャップと炉心チューブの間に気密及び／又は流体密封シールを維持するのを補助する。
【００４２】
上述のように、一部の実施形態において、炉心チューブ１２０における内部空間１３５は、燃料が炉心７０において臨界状態に達する（及び／又は維持する）のを補助するように構成された１又は２以上の内部減速体を含む。これに関して、内部減速体は、望ましい機能を実行することができるあらゆる適切な１つ又は複数の構成要素を含むことができる。好ましい内部減速体の一部の例は、限定するわけではないが、減速体の材料（例えば、粉砕された燃料を臨界状態にすることができる炭素、グラファイト、及び／又はいずれかの他の適切な材料）が減速体として機能することを可能にするように、燃料によって取り囲まれ及び／又はそれで充填することができる１又は２以上のロッド、ボール、ペレット、ビーズ、粒体、粒子、ブロック、物品、パイプ、グラファイトゲル、ゲル、断片、及び／又は他の物体を含む。実際に、一部の実施形態において、内部減速体は、グラファイトボール、及び特に約９９％又はそれよりも高い純度レベルを有する（例えば、少なくとも約９９．９％のグラファイト純度を有する）実質的に純粋なグラファイトを含む。
【００４３】
一部の他の例において、内部減速体は、１又は２以上の円筒体、ブロック、楔、ピン、ロッド、ボール、複数の孔を定める固体ブロックインサート、炉心７０自体（例えば、内部空間１３５が、炉心の一部分を通って延びる１又は２以上の燃料チャネル又は孔を含む）、及び／又はその中に１又は２以上の孔を定める他の適切な物体を含み、そのような孔は、燃料を炉心の第１の部分（例えば、第１の端部１２５部分、第１の拡散器（下で議論するような）、及び／又は第１の末端キャップ１４０）から第２の部分（例えば、第２の端部１３０部分、第２の拡散器（下で議論するような）、及び／又は第２の末端キャップ１４５）まで供給するように構成される。実際に、一部の実施形態において、炉心自体は、内部減速体として作用する。しかし、一部の他の実施形態において、内部減速体は、１又は２以上の燃料ピンロッド、燃料楔、及び／又はグラファイト球体を含む。
【００４４】
炉心７０自体が内部減速体として作用する場合に、炉心は、燃料を臨界状態にし、及び／又はそれを維持することを可能にするあらゆる適切な特性を含むことができる。一部の実施形態において、炉心は、１又は２以上の燃料チャネルを定める材料（下で議論するようなグラファイト）の固体ブロックを含む（例えば、それ自体により、及び／又は収容する）。これに関して、炉心は、限定するものではないが、約１つの燃料チャネル〜約１，０００の燃料チャネルを含むあらゆる適切な数の燃料チャネル、又はそのような範囲に入るあらゆる数のチャネルを含むことができる。実際に、一部の実施形態において、炉心は、約３〜約８０（例えば、約３〜約６０）の燃料チャネルを定める。非限定的な例示として、図４Ｂ及び４Ｃは、炉心７０自体が９〜３７の燃料チャネル１５５を定める一部の実施形態をそれぞれ示している。これに加えて、図４Ｄは、炉心７０が炉心チューブ１２０内に配置され、９つの燃料チャネル１５５を定める円筒形インサート１５６を含む。
【００４５】
炉心７０が１又は２以上の燃料ピンロッドを含む場合に、燃料ピンロッドは、それらが溶融燃料の一部分を臨界状態にする（又はその状態で維持する）ことを可能にするあらゆる適切な構成要素又は特性を含むことができる。実際に、ピンは、あらゆる適切な長さにすることができるが、一部の実施形態において、それらは、それらが燃料を炉心チューブ１２０の第１の端部１２５から第２の端部１３０に向けることを可能にする十分な長さのものである。
【００４６】
これに加えて、一部の実施形態において、ピンは、燃料を炉心チューブの第１の端部１２５からその第２の端部１３０まで供給するようにピンの長さを通って延びる１又は２以上の孔又は燃料チャネルを定める。チャネルは、限定するものではないが、ピンの長さを通過する縦軸線と実質的に平行に延び、ピンを通じて螺旋状に進み、ある角度でピンを通って延び、ピンを通じて回転し、ピンを通じて螺旋状になることによるものを含むあらゆる適切な方式で、及び／又はいずれかの他の適切な方式でピンに配置することができる。しかし、一部の実施形態により、図４Ａ〜４Ｆは、燃料チャネル１５５（それらはまた、内部燃料導管及び孔と呼ぶことができる）が、ピン１６０を通じて実質的に真っ直ぐに進むことを示している（例えば、ピンの縦軸線と平行に）。
【００４７】
炉心７０が１又は２以上のピン１６０を含む場合に、ピンは、炉心が燃料を臨界状態にする及び／又は維持することを可能にするあらゆる適切な数の孔を各々定めることができる。これに関して、各ピンは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、又はそれよりも多くの孔を含むことができる。非限定的な例示として、図４Ｆは、一部のピン１６０が４つの燃料チャネル１５５を含み、一方、中心ピン１６５が８つの燃料チャネル１５５を含む実施形態を示している。
【００４８】
ピン１６０は、限定するものではないが、実質的に円筒形、管状、直方体、矩形プリズム形、三角形プリズム形、多角形プリズム形、ピル形（例えば、丸い縁部の円筒形）であること、ピーナツ、後期の細胞、終期の細胞、及び／又は二連式散弾銃のものと似ている断面外観の外周を有すること、２、３、４、５、６、又はそれよりも多くの交差円に似ている断面図を有すること、炉心７０の一部分を実質的に充填するように互いに適合するより対応する形状を有することを含むあらゆる適切な形状、及び／又はいずれかの他の適切な形状とすることができる。非限定的な例示として、図４Ａ及び４Ｆは、ピン１６０が円筒形状及び／又は（図４Ａ及び４Ｆに示す中心ピン１６５の場合は）終期の細胞に似ている断面図を有する一部の実施形態を示している。
【００４９】
炉心７０が１又は２以上のピン１６０を含む場合に、炉心は、炉心が本明細書に説明するように機能することを可能にするあらゆる適切な数のピンを含むことができる。これに関して、炉心の一部の実施形態は、ピンを含まないが、他の実施形態は、約１〜約１，０００ピン、又はそのあらゆる部分的範囲を含む。実際に、一部の実施形態において、炉心は、約１〜約８０ピン、又はそのあらゆる部分的範囲（例えば、約１２〜約５０ピン）を含む。非限定的な例示として、図４Ｆは、炉心７０が合計１５ピン（ピン１６０及び１６５によって示すように）を含む実施形態を示している。
【００５０】
一部の実施形態において、内部空間１３５は、大部分は（完全ではないにしても）燃料ピンロッド１６０で充填され、他の実施形態において、ピンに加えて（又はその代わりに）、内部空間は、１又は２以上の楔を収容する。これに関して、用語楔は、炉心７０の内面（例えば、炉心チューブ１２０の内面）で実質的に輪郭に沿い、及び／又は１よりも多い位置でそのような内面と接触状態になるように構成された表面を有するあらゆる適切な内部減速体を説明するのに使用することができる。例えば、炉心チューブ１２０が多角形、丸い形、輪郭に沿った形、及び／又は不規則な表面を有する内面を定める一部の実施形態において、１又は２以上の燃料楔の外面は、実質的にそのような内面の輪郭に沿い、及び／又は一度に１よりも多い位置でそのような表面と少なくとも接触するように構成される。これに関して、図４Ｆは、炉心チューブ１２０が円筒形の内面１７０を形成し、燃料楔１８０の各々の外面１７５が、炉心チューブ１２０の内面１７０の形状に実質的に適合するように湾曲して構成される実施形態を示している。
【００５１】
燃料楔１８０は、原子炉２０が意図するように機能することを可能にするあらゆる適切な形状を有することができる。好ましい形状の一部の非限定的な例は、幾何学的扇形プリズム、弓形プリズム、多角形プリズム、丸いプリズム、及び／又はいずれかの他の適切な形状のものを含む。しかし、一部の実施形態により、図４Ｆ（及び図４Ａ）は、燃料楔１８０が１又は２以上のピン（例えば、ピン１６０及び／又は１６５）を保持するように構成された複数の丸い面１８５を有する実質的に楔形プリズム１８１を含む。図４Ｇは、炉心７０が、楔の間に配置されたピン１６０を有する複数の実質的に扇形楔１８２を含む実施形態を示している。特に、炉心７０は、あらゆる適切な数の楔（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれよりも多く）を含むことができるが、図４Ｇは、炉心７０が４つの楔１８０を含む実施形態を示している。これに加えて、図４Ｈは、楔１８０が実質的に扇形の実施形態を示し、炉心７０内に配置されたピンはない。更に、図４Ｉは、炉心７０が、複数の弓形プリズムの内部減速体１９５を取り囲む複数の弓形プリズム楔１９０及び燃料ピン１６０を含む実施形態を示している。
【００５２】
炉心７０自体、炉心内のインサート（例えば、円筒形インサート１５６）、ピン１６０、楔１８０、及び／又は１又は２以上の他の内部減速体も各々が、炉心７０の第１の位置（例えば、第１の端部１２５部分、第１の拡散器（下で議論するような）、及び／又は第１の末端キャップ１４０）から第２の位置（例えば、第２の端部１３０部分、第２の拡散器（下で議論するように）、及び／又は第２の末端キャップ１４５）まで燃料を向けるように構成された１又は２以上の燃料チャネル１５５を含む場合に、チャネルは、燃料がチャネルを通じて流れることを可能にするあらゆる適切なサイズとすることができる。一部の実施形態において、孔は、約０．０５ｃｍ〜約６０ｃｍのＩＤ又はそのような範囲（例えば、約０．５ｃｍ〜約４ｃｍ）に入るあらゆるＩＤを有する。実際に、一部の実施形態において、ピンの中の孔は、約０．９ｃｍ〜約３０．５ｃｍのＩＤを有する。他の実施形態において、燃料チャネルは、約０．９５ｃｍ〜約２３ｃｍのＩＤを有する。非限定的な例示として、図４Ｂは、炉心７０が約０．９５ｃｍ（±０．９ｃｍ）のＩＤを有する燃料チャネル１５５を定める実施形態を示している。図４Ｂは、約２０ｃｍ（±２ｃｍ）〜約１２ｃｍ（±２ｃｍ）のＩＤを有する２つの異なるサイズの燃料チャネル１５５を定める実施形態を示している。図４Ｃは、他方で炉心７０が約７．６ｃｍ（±２ｃｍ）のＩＤを有する燃料チャネル１５５を定める実施形態を示している。
【００５３】
一部の実施形態において、１又は複数の内部減速体（例えば、燃料ピン１６０、燃料楔１８０、円筒形インサート１５６、及び／又は他の適切な減速体）は、炉心を冷却する時に炉心７０を実質的に充填するように構成され、一部の実施形態において、内部減速体は、炉心チューブ１２０の内部空間１３５よりも僅かに小さくなるような大きさにされ、従って、内部減速体が膨張して（それらを加熱する時に）、それらが炉心チューブを粉砕し又は破断するほど膨張することなく実質的に内部空間を充填することを可能にする。
【００５４】
内部減速体は、原子炉２０が意図するように機能することを可能にする標準温度及び圧力（又はＳＴＰ）であらゆる適切なサイズとすることができるが、一部の実施形態において、内部減速体の全ての容積（及び／又は長さ）は、ＳＴＰで炉心チューブ１２０の内部容積（及び／又は直径又は長さ）よりも小さくなるように、約０．０１％〜約１５％又はそのあらゆる部分的範囲にあるように構成される。実際に、一部の実施形態において、内部減速体（全体として）は、ＳＴＰで炉心チューブの内部容積（及び／又は直径又は長さ）よりも小さい約１％〜約１０％（例えば、約２．５％〜約５．５％）のどこかにある全容積（及び／又は直径又は長さ）を有する。
【００５５】
内部減速体（例えば、炉心７自体、円筒形インサート１５６、燃料ピン１６０、及び／又は燃料楔１８０）の端部は、それらを炉心７０において使用することを可能にするあらゆる適切な形状を有することができる。実際に、一部の実施形態において、ピン、楔、インサートなどの端部は、実質的に平坦であり、丸くされ、１又は２以上の壁、スペーサ、突起、及び／又は物体（例えば、下で議論するような末端キャップ１４０又は１４５、又は拡散器）から離れて様々な燃料チャネル１５５に対して開口部を開けるように構成された他の絶縁体を含み、及び／又はそうでなければ燃料が様々な減速体の一端の中に入りその反対端から出ることを可能にするような形状にされる。非限定的な例示として、図４Ｊ〜４Ｋは、ピン１６０及び１６５、並びに楔１８０の各々が、物体（例えば、拡散器２０５、第１の末端キャップ１４０、第２の末端キャップ１４５、及び／又はいずれかの他の適切な物体）から離れて燃料チャネル１５５に対して開口部を開けるように構成された１又は２以上の絶縁体２００を含む一部の実施形態を示している。
【００５６】
内部減速体（例えば、燃料ピン１６０、燃料楔１８０など）のうちの１又は２以上が１又は２以上の絶縁体を含む場合に、絶縁体は、あらゆる適切な長さとすることができる。実際に、一部の実施形態において、燃料ピン及び／又は燃料楔の第１の端部又は第２の端部における絶縁体は、個々に約０．０１ｃｍ〜約２０ｃｍ又はそのあらゆる部分的範囲のあらゆる適切な長さである。実際に、一部の実施形態において、ピン及び／又は楔の一端又は両端にある絶縁体は、各端部において約１ｃｍ〜約５ｃｍである。更に他の実施形態において、ピン及び／又は楔の一端又は両端にある絶縁体は、個々に約２ｃｍ〜約４ｃｍ（例えば、約３．８ｃｍ±０．５ｃｍ）である。更に他の実施形態において、絶縁体は、いずれかの他の適切な長さである（例えば、エネルギ出力の必要性、流量の必要性、及び／又はいずれかの他の適切なファクタに基づいて）。
【００５７】
ここで拡散器２０５を参照すると、炉心７０は、ピン１６０及び／又は楔１８０内の燃料チャネル１５５の中に第２の末端キャップ１４０から、及び／又はピン及び／又は楔内の燃料チャネルから第２の末端キャップ１４５の中に燃料を分配することができるあらゆる適切なバッフル、チャネル、メッシュ、配管、ブロック、及び／又は他の拡散器を含むことができる。特に、拡散器は、拡散器が燃料を炉心（又は内部減速体）の１又は２以上の部分に向けることを可能にするあらゆる適切な構成要素（例えば、接続されたマニホルド、燃料ライン、孔、フルート、及び／又はいずれかの他の適切な特性）を含むことができる。
【００５８】
一部の実施形態により、図４Ｊは、拡散器２０５が、１又は２以上の孔２１５を有するプレート２１０を含むことを示し、プレートは、対応する末端キャップ（例えば、末端キャップ１４０及び／又は１４５）の燃料ポート１５０とピン１６０及び／又は楔１８０の間に配置される。これに加えて、図４Ａは、拡散器２０５が末端キャップ（例えば、末端キャップ１４０及び／又は１４５）で形成される実施形態を示している。しかし、一部の他の実施形態により（及び図４Ｊに示すように）、拡散器２０５は、末端キャップと炉心７０の一部分の間に挟まれた末端キャップのうちの１つの中に挿入するように、及び／又はいずれかの他の適切な位置に置くように末端キャップ（例えば、末端キャップ１４０及び／又は１４５）とは別に形成される。
【００５９】
炉心７０が複数の孔（図４Ｊの孔２１５を参照）を定める１又は２以上の拡散器２０５を含む場合に、拡散器の表面積のあらゆる適切な部分は、燃料を供給するように構成された孔を定める。実際に、一部の実施形態において、各拡散器に直面する孔の面積は、炉心及び／又は内部減速体に直面する燃料チャネル１５５の面積の約５０％〜約１５０％になる（又はそのあらゆる適切な部分的範囲に入る）。実際に、一部の実施形態において、各拡散器に直面する孔の面積は、炉心及び／又は内部減速体に直面する燃料チャネルの面積にほぼ等しい（±１０％）。
【００６０】
ここで燃料入口８０と燃料出口８５に移ると、原子炉２０は、燃料が原子炉の第１の端部（例えば、第１の末端キャップ１４０）において１又は２以上の燃料侵入ポート１５１（又は入口）を選択的に通過し、次に、原子炉の第２の端部（例えば、第１の末端キャップ１４５）において１又は２以上の燃料侵出ポート１５２（又は出口）を通じて出ることを可能にするあらゆる適切な数（例えば、１、２、３、４、５、６、又はそれよりも多く）の燃料入口及び出口を含むことができる。１つの非限定的な例示において、図２Ｂは、原子炉２０が１つの燃料入口８０及び１つの燃料出口８５を含む実施形態を示している。これに加えて、燃料入口は、あらゆる適切な形状（例えば、円形、多角形、及び／又はいずれかの他の適切な形状）とすることができるが、一部の実施形態において、燃料入口からの侵出及び燃料出口への侵入は、対応する燃料ポート１５０の形状に実質的に対応する。実際に、一部の実施形態において、燃料ポートが実質的に円形の形状である一部の実施形態において、燃料入口からの侵出及び燃料出口への侵入はまた、実質的に円形の形状である。
【００６１】
燃料入口８０及び燃料出口８５は、あらゆる適切な材料（例えば、グラファイト、１又は２以上のニッケル合金、低クロムニッケル−モリブデン合金（ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）など）、金属、セメント、セラミック、合成材料、複合材、及び／又はいずれかの他の適切な材料）で作ることができ、一部の実施形態において、燃料入口及び出口の各々は、低クロムニッケル−モリブデン合金（例えば、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）材料）を含み、１又は２以上のシール（例えば、カーボンシール、カーボンロープシール、複合材、及び／又は他の適切なシール）は、入口及び出口とそれらが延びる対応する末端キャップ（例えば、第１の末端キャップ１４０又は第２の末端キャップ１４５）間に配置される。実際に、一部の実施形態において、燃料入口８０及び出口８５は、グラファイトで裏打ちされたＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）を含む。
【００６２】
ここで原子炉制御機構９０を参照すると、説明するシステム１０の一部の実施形態は、燃料が炉心１２０を通じて流れる速度を選択的に修正するように構成される。これに関して、一部の場合に及び一部の限度内で、燃料が益々高速で炉心を通じて押圧される時に、燃料は、内部減速体と相互作用することができ、燃料が益々高温に達することを可能にする。反対に、一部の場合及び一部の限度内で、燃料が炉心を通じて流れる速度を遅くすると、燃料の温度も低下する。実際に、一部の実施形態において、燃料を長時間にわたって炉心に停滞させる場合に、燃料は、その臨界状態を失い、（十分な時間放置すれば）更に固くなる。従って、燃料が炉心を通じて移動する速度を変えることにより、説明するシステムは、システムが生成する熱の量（すなわち、電気の量）を変えることができる。更に、炉心を通る燃料の流れを停止することにより、恒久的に及び／又は一時的にシステムを遮断することができる。
【００６３】
説明するシステム１０が、燃料が炉心２０を通じて流れる速度を変えるための１又は２以上の機構を含む場合に、原子炉制御機構９０は、そのような機能を実行することができるあらゆる適切な構成要素又は機構を含むことができる。これに関して、適切な原子炉制御機構の一部の非限定的な例は、１又は２以上の可変周波数の燃料ポンプ、弁、燃料ポート１５０、及び対応する燃料入口８０及び出口８５を移動して互いに一直線の状態に及び一直線でない状態になるように炉心が回転可能である機構、及び／又はいずれかの他の適切な機構を含む。実際に、少なくとも一部の実施形態において、炉心は、燃料が原子炉２０を通過する速度を増加及び／又は低減するために回転するように構成される。
【００６４】
炉心７０が、燃料が原子炉を通過する速度を変えるために回転するように構成される場合に、炉心は、燃料入口８０及び／又は出口８５と対応する燃料ポート１５０（例えば、第１の末端キャップ１４０及び／又は第２の末端キャップ１４５）の間の通路がより多く閉塞され、及び／又は炉心が回転する時にあまり閉塞されなくなることを可能にするあらゆる適切な方式で回転することができる。実際に、一部の実施形態において、炉心は、１又は２以上のモータ、サーボ、アクチュエータ、歯車駆動、ウォーム駆動、ケリー駆動、及び／又は他の適切な機構を通じて手動で回転するように構成される。これに関して、図２Ａ、４Ｌ、及び４Ｍは、炉心７０が、ハウジング６５内に密封された第２の歯車２２５に噛み合い、ピニオン、歯車、及び／又は他の接触面２３０を含む部分歯車２２０（又は扇形歯車）と結合される一部の実施形態を示し、それらを使用して、第２の歯車を回して（例えば、レンチ、バール、モータ、サーボ、エアードライバ、ケリーシャフト、及び／又は他の適切な機構を通じて）炉心を回転させ、それによって燃料が原子炉を通じて移動する速度、すなわち、システム１０によって生成されるエネルギの量を変えることができる。これに加えて、図４Ｍ及び６Ａ〜６Ｄは、一部の実施形態において、少なくとも１つの反射器７５（例えば、下で議論するような第２の反射器２４０）が、部分歯車２２０及び従って炉心７０が時計回り及び反時計回りに回転することを可能にするように構成されることを示している。２つの方向に炉心を回転させるこの機能は、多くの目的に適することができるが、一部の実施形態において、炉心が前後に移動して、炉心と反射器の間で凝固して覆っているあらゆる燃料を破壊することを可能にする。
【００６５】
ここで反射器７５に移ると、説明する原子炉２０の一部の実施形態は、燃料が炉心７０を通じて移動する時に燃料から放出される中性子及び／又はガンマ線を反射するように構成された１又は２以上の反射器を含む。その結果、反射器は、燃料を臨界状態にし、及び／又は維持するのを助けることができ、一方、（一部の実施形態において）原子炉の近くで放射線が原子炉２０から逃げ、個体を傷つけるのを防止する。これに関して、反射器は、意図するようにそれらが機能することを可能にするあらゆる適切な特性を含むことができる。
【００６６】
反射器７５の適切な特性の一例において、反射器は、それらが本明細書に説明するように機能することを可能にするあらゆる適切な厚みとすることができる。実際に、少なくとも一部の実施形態において、反射器は、炉心チューブ１２０の及び／又は末端キャップ１４０又は１４５のいずれかの外面が、適切な材料（例えば、下で議論するようなグラファイト）の約２ｃｍ〜約１００ｃｍ（又はそのあらゆる部分的範囲）だけハウジング６５の内壁から分離されることを保証する。実際に、一部の実施形態において、反射器は、炉心チューブ１２０の及び／又は末端キャップ１４０又は１４５のいずれかの外面が、反射器材料の約２０ｃｍ〜約６００ｃｍ（例えば、約４０ｃｍ±１０ｃｍ）だけハウジング６５の内壁から分離されることを保証する。より具体的には、一部の実施形態において、反射器は、炉心チューブ及び／又は末端キャップのいずれかの外面が、少なくとも約３０ｃｍだけハウジングの内壁から分離されることを保証する。
【００６７】
反射器７５の適切な特性の別の例として、炉心７０の一部の実施形態は、反射器に恒久的に包まれるが、他の実施形態において、炉心は、選択的に取り外されて交換されるように構成された１又は２以上の反射器によって原子炉ハウジング６５に取り囲まれる。その結果、一部の実施形態において、原子炉２０の炉心、内部減速体、反射器、及び／又は別の部分が破壊され、ひびが入り、古くなり、及び／又はそうでなければ損傷を受ける場合に、原子炉の損傷を受けた部分を取り外し、アクセスし、修復し、及び／又は交換されるように、１又は２以上の反射器を取り外すことができる。これに関して、反射器は、それらが炉心を取り囲むことを可能にするあらゆる適切な方式で組み立てることができるが、図４Ｍ、５Ａ〜７Ｃ、及び図２Ａ〜２Ｂは、一部の実施形態において、反射器７５が、各々が第１の末端キャップ１４０及び第２の末端キャップ１４５の側面に位置する第３の反射器２４５及び第４の反射器２５０を有する炉心７０（例えば、クラムシェルとして）を包み込むために互いに適合するように構成された第１の反射器２３５及び第２の反射器２４０を含むことを示している。従って、そのような実施形態において、１又は２以上の反射器は、比較的容易に取り外し及び／又は交換されることができる。
【００６８】
炉心７０の様々な構成要素（例えば、限定するものではないが、炉心自体、炉心チューブ１２０、第１の末端キャップ１４０及び第２の末端キャップ１４５、円筒形インサート１５６、燃料ピン１６０、燃料楔１８０、拡散器２０５、反射器７５、及び／又は部分歯車２２０を含む）は、あらゆる適切な材料で作ることができる。そのような材料の一部の非限定的な例は、限定するわけではないが、グラファイト（例えば、約９９％又はそれよりも高い純度レベル（少なくとも約９９．９％のグラファイト純度など）を有する実質的に純粋なグラファイト、ホウ素を含まないグラファイト、熱分解グラファイト、ＣＧＢ級グラファイト、及び／又はいずれかの他の適切なグラファイト）、及び／又はいずれかの他の適切な材料を含む。実際に、一部の実施形態において、炉心、炉心チューブ、末端キャップ、円筒形インサート、燃料ピン、燃料楔、拡散器、反射器、及び／又は部分歯車の各々は、９９．９％の純粋なホウ素を含まないグラファイトを含む。一部の他の実施形態において、炉心の１又は２以上の部分は、１又は２以上の他の金属、セメント、セラミック、グラファイト球体、及び／又は他の適切な材料を含む。例えば、部分歯車の一部の実施形態は、歯車の上に置かれ及び／又はその上に歯を形成するのに使用される金属（例えば、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）合金）を含む。
【００６９】
ここで排水管９５に移ると、原子炉２０の一部の実施形態は、炉心７０から漏れる燃料、及び／又は炉心が割れ及び／又は破壊する時（又はその場合）に放出される燃料を排出するように（例えば、適切な保持タンクの中に）構成された１又は２以上の排水管を含む。そのような排水管は、それらが意図するように機能することを可能にするあらゆる適切な構成要素を含むことができるが、一部の実施形態において、排水管は、１又は２以上の適切なセラミック材料、金属、合金、複合材、及び／又は他の適切な材料を含む１又は２以上のボール弁、バタフライ弁、ゲート弁、ダイヤフラム弁、及び／又は他の適切な弁を含む。実際に、一部の実施形態において、排水管９５（図１Ｂ〜２Ｂに示すような）は、セラミックボール弁を含む。
【００７０】
ここで熱交換器２５を参照すると、説明するシステム１０の一部の実施形態において、炉心７０において臨界状態にされた燃料は、第１の流体ライン４０（これはあらゆる適切なサイズ及び長さとすることができる）を通り、原子炉２０から熱交換器２５を通じてポンピングされ（又はそうでなければ移動され）、次に、再加熱されるように原子炉の中に戻る。一部のそのような実施形態において、熱交換器は、第１の流体ライン内の燃料からの熱を第２の流体ライン（これもあらゆる適切なサイズ及び長さとすることができる）を通過した熱伝達媒体に渡すように構成される。従って、説明するシステムは、熱伝達媒体を燃料からの放射性物質でそれを決して汚染せずに加熱することができる。
【００７１】
第１のライン４０から第２のライン４５への熱伝達は、あらゆる適切な方式で行うことができるが、一部の実施形態において、第１の流体ラインは、第２の流体ラインの近くに配置される（例えば、図８Ａ〜８Ｅに示すように）。これに加えて、一部の実施形態において、第１の流体ラインから第２の流体ラインに熱をよりよく渡すために、少なくとも部分的に両方のラインを熱伝達媒体に浸し、及び／又はそうでなければそれによって取り囲む。更に、第１及び第２の流体ラインは、あらゆる適切な方式で熱交換器２５を通過することができるが（一方が熱交換器の上部部分を延び、他方のラインが底部部分を延びるようにすることにより、ラインの各部分を互いの近くに配置することにより、その他）、一部の実施形態において、第１の流体ラインの一部分は、加熱素子の底部部分に配置されるように構成され、一方、第２の流体ラインの一部分は、熱交換器の上側部分に配置されるように構成される。
【００７２】
熱伝達媒体に関連して、熱伝達媒体は、それが第１の流体ライン４０から確実に熱を吸収し、かつ一部の実施形態において第２の流体ライン４５を通じて流れることを可能にするあらゆる適切な１つは複数の材料を含むことができる。適切な熱伝達媒体の一部の非限定的な例は、核分裂物質を含まない１又は２以上の塩、水、冷却剤、グラファイトゲル、及び／又は他の適切な材料を含む。実際に、一部の実施形態において、熱伝達媒体は、限定するわけではないが、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化ベリリウム、フッ化リチウムとフッ化ベリリウムの配合物、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、及びフッ化カリウムの金属塩配合物、高熱グラファイトゲル、及び／又は他の適切な１つ又は複数の塩を含むことができる１又は２以上の塩を含む。実際に、一部の実施形態において、熱伝達媒体は、硝酸カリウム及び／又は硝酸ナトリウムを含む。一部の他の実施形態において、キャリア媒体は、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、及び／又はグラファイトゲルを含む。
【００７３】
熱伝達媒体が１よりも多い原料を含む場合に、様々な原料は、燃料中にあらゆる適切な濃度で存在することができる。実際に、一部の実施形態において、２つの構成要素は、約１００：１〜１：１００又はそのあらゆる適切な部分的範囲でそれぞれ使用される。これに関して、一部の実施形態において、キャリア媒体は、約６：１〜０．５：１で（例えば、約１．５：１の比で）それぞれ硝酸カリウム及び硝酸ナトリウムを含む。しかし、他の実施形態においては、キャリア媒体は、望ましいエネルギ出力、熱流体、システム、及び／又は他の適切なファクタに適切なあらゆるモル比で硝酸カリウム及び硝酸ナトリウムを含む。
【００７４】
第１の流体ライン４０及び第２の流体ライン４５は、ラインが意図するように機能することを可能にするあらゆる適切な材料（例えば、１又は２以上のニッケル合金、低クロムニッケル−モリブデン合金（ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ−Ｎ（登録商標）など）、金属、セメント、セラミック、合成材料、複合材、及び／又はいずれかの他の適切な材料）で作ることができる。しかし、一部の実施形態においては、ラインの各々は、低クロムニッケル−モリブデン合金を含む。
【００７５】
上述の特性に加えて、熱交換器２５は、限定するものではないが、ハウジング（例えば、原子炉２０に関連して上で議論したものに類似の材料及び構成要素のうちの１又は２以上を含むハウジング）、１又は２以上の排水管（例えば、排水管９５に関連して上で議論したものに類似の材料及び特性のうちの１又は２以上を含む排水管）、１又は２以上のバッフル及び／又は支持体、混合機（例えば、加熱器１５に関連して上で議論したような）、ポンプ、シール（例えば、原子炉に関連して上で議論したような）、及び／又は他の適切な構成要素を含むいずれかの他の適切な構成要素を含むことができる。非限定的な例示として、図８Ａ〜８Ｅは、熱交換器２５が、開口部２６０を有する１又は２以上の支持体２５５、排水管２５６、ハウジング２６５、及びシール２７０を含む一部の実施形態を示している。
【００７６】
ここで蒸気発生器３０を参照すると、一部の任意的な実施形態において、燃料（これは、炉心７０を通過することによって臨界状態にされている）が、熱交換器２５の第２の流体ライン４５において熱伝達媒体を加熱すると、加熱された熱伝達媒体は、第２のラインにおいて熱交換器から蒸気発生器に循環し（例えば、１又は２以上のポンプ又はその他を通じて）、次に、熱交換器に戻る。一部のそのような実施形態において、第２のライン（及び／又はそれによって加熱された物体）は、第２のライン内の熱伝達媒体からの熱が水を蒸気に変換することができるように水と接触及び／又はその近くにある状態にされ、これは、次に、発電機３５（これは、あらゆる適切なタービン及び／又は発生器を含むことができる）に接続されたタービンを回すために使用することができる。
【００７７】
上述の構成要素に加えて、熱交換器３０は、それが意図するように機能することを可能にするいずれかの他の適切な構成要素を含むことができる。実際に、一部の実施形態において、蒸気発生器は、ハウジング（例えば、原子炉２０に関連して上で議論したものに類似の材料及び構成要素のうちの１又は２以上を含むハウジング）、１又は２以上の排水管（例えば、緊急排水管９５に関連して上で議論したものに類似の材料及び特性のうちの１又は２以上を含む排水管）、１又は２以上のバッフル及び／又は支持体、混合機（例えば、加熱器１５に関連して上で議論したような）、ポンプ、シール（例えば、原子炉に関連して上で議論したような）、水入口、蒸気出口、及び／又は他の適切な構成要素を含む。非限定的な例示として、図９Ａ〜９Ｅは、蒸気発生器３０が、開口部２８５を有する１又は２以上の支持体２８０、排水管２９０、ハウジング２９５、シール３００、水入口３０５、及び蒸気出口３１０を含む一部の実施形態を示している。
【００７８】
説明するシステム１０の様々な部分は、あらゆる適切な方式で作ることができる。これに関して、説明する炉心７０を作る方法の一部の非限定的な例は、掘る段階、機械加工する段階、エッチングする段階、切断する段階、掘削する段階、研削する段階、成形する段階、平削りする段階、成形する段階、押し出す段階、砂を吹きつける段階、ラッチする段階、容易にする段階、バフ研磨する段階、研磨する段階、及び／又はそうでなければ、炉心の１又は２以上の断片（例えば、炉心チューブ１２０、末端キャップ１４０及び１４５、燃料ピン１６０、燃料楔１８０、拡散器２０５、反射器７５、及び／又は他の適切な部品）を形成するようにグラファイト（及び／又は別の適切な材料）の様々な断片を形成する段階を含む。更に、説明するシステムの他の部分は、限定するものではないが、切断、曲げ、タッピング、ダイイング、砂吹きつけ、平削り、形作り、成形、押出し、掘削、研削、バフ研磨、研磨を通じて、１又は２以上の接着剤、機械的ファスナ（例えば、つめ、クランプ、リベット、ステープル、クリップ、くぎ、クリンプ、ピン、無頭くぎ、スレッド、ブラケットなど）、溶接により、及び／又は断片を互いに溶融すること及び／又は説明するシステムがその意図する機能を実行することを可能にするいずれかの他の適切な方法による様々な断片の接続を含むあらゆる適切な方法で形成することができる。
【００７９】
上述の特徴に加えて、説明するシステム１０は、システムが熱及び／又は電気を発生させるあらゆる適切な方式で修正することができる。一例において、説明するシステムの様々な構成要素は、あらゆる適切な方式で（例えば、第１の流体ライン４０、第２の流体ライン４５、１又は２以上のコネクタ、ボール弁、弁、及び／又いずれかの他の適切な方式を通じて）互いに結合することができる。非限定的な例示として、図１Ｂは、原子炉２０を熱発生器２５に結合する実施形態を示し、これは（次に）、１又は２以上の接続点３１５（例えば、突起、凹部、機械的ファスナ、ハンマーピンロック、キャッチなど）及びコネクタ３２０（例えば、ブラケット、キャッチ、締め具、結合器、ボール接続部、接合部など）を通じて蒸気発生器に結合される。
【００８０】
別の例において、説明するシステム１０の１又は２以上の構成要素は、共通物体に結合される。これに関して、そのような物体の一部の例は、限定するわけではないが、トレーラ（例えば、トラックのための）、スキッド、プラットホーム、パレット、車両、車両（例えば、列車、自動車、トラック、トラクタ、ボート、船、潜水艦、潜水艇、航空機、ホバークラフト、トロリー、タンク、オートバイ、バス、輸送手段、重機、機械装置、キャンピングカー、バン、ヘリコプター、軍用車両、スペースシャトル、ドローン、ＵＡＶなど）、及び／又はいずれかの他の適切な物体を含む。
【００８１】
別の例において、炉心７０の一部の実施形態は、２つの端部の間を延びる燃料チャネル１５５を有する丸い端部を有する１又は２以上の燃料ピン１６０を含む。そのような実施形態において、ピンは、炉心が燃料を臨界状態にする（又は燃料をその状態に維持する）ことを可能にするあらゆる適切な特性を有することができる。実際に、一部の実施形態において、丸い端部は、丸い端部をピンに取りつけるように構成された１又は２以上のスレッド又は他の接続機構を含む。
【００８２】
ピン１６０の丸い端部は、ピンを延びる燃料チャネルの中に（及び／又はそれから外に）燃料を向けるように構成されたあらゆる適切なサイズのあらゆる適切な数の孔を更に含むことができる。実際に、一部の実施形態において、丸い縁部の各々は、１、２、３、４、５、又はそれよりも多くの開口部を含む。更に、ピンの丸い端部の開口部は、あらゆる適切な方式で延びることができるが、一部の実施形態において、開口部は、ピンにおいて開口部から燃料チャネルに（及び／又はそれから）燃料を向ける角度で配置される。更に、一部の実施形態において、ピンの丸い端部における開口部の全ての断面積は、ピンにおける燃料チャネル１５５の断面積の約８０％〜約１２０％（又はそのあらゆる部分的範囲）である。１つの非限定的な例示において、図９Ｆは、燃料ピン１６０が少なくとも１つの開口部１６２を定める２つの丸い端部１６１を含み、燃料チャネル１５５がピンを通って延びる実施形態を示している。
【００８３】
別の例において、その後に熱を発生させるのに使用される蒸気を発生させるように構成される代わりに、一部の実施形態において、熱交換器２５及び／又は第２の流体ライン４５は、空気を加熱して膨張させるように構成される。次に、そのような膨張した空気を使用して、タービンを回して（又はそうでなければ別の適切なデバイスを作動させて）電気を発生させることができる。
【００８４】
更に別の例において、蒸気を発生させる代わりに、熱交換器２５及び／又は第２の流体ライン４５を使用して、いずれかの他の適切な物体及び／又は媒体を加熱する。実際に、一部の実施形態において、熱交換器及び／又は第２の流体ラインを使用して、水域（例えば、蒸留、脱塩、蒸発、養殖、及び／又はいずれかの他の適切な目的のための）、ビル、スタジアム、近所、区域、空気、複合体、化石燃料を収容する地下リザーバ、熱伝達流体、タールサンド、油頁岩、バイオ燃料廃棄物水処理機器、及び／又はいずれかの他の適切な物体及び／又は材料を加熱する。
【００８５】
更に別の例において、熱交換器２５を有する代わりに、蒸気発生器３０は、互いに隣接して配置された２つの個別の構成要素を含み、一部の実施形態において、一方は（少なくとも部分的に）他方内に収容される。実際に、一部の実施形態において、熱交換器の少なくとも一部分は、蒸気発生器内に配置される。
【００８６】
説明するシステム１０を修正することができる方式の別の例では、一部の実施形態において、燃料が炉心７０を通過する速度が、コンピュータプロセッサによって制御される（例えば、代表的な作動環境システムにおいて以下で議論するように）。従って、一部の実施形態において、コンピュータ（例えば、原子炉を調節するように構成された専用コンピュータ及び／又は同じ機能を実行するように構成された汎用コンピュータ）は、より多くのエネルギを必要とする時に（例えば、電気消費のピーク時にわたって）炉心を通る燃料の流れを増加させ、エネルギをあまり必要としない時に（例えば、オフピーク時にわたって）炉心を通る燃料の流れを遅くし、及び／又は必要に応じて（例えば、緊急、保守のような場合に）原子炉２０を停止するように構成される。
【００８７】
更に別の例において、説明する原子炉２０の一部の実施形態は、炉心７０が１又は２以上の反射器７５に関連して回転することを可能にするのを補助する１又は２以上の軸受及び／又は低摩擦面を含む。
【００８８】
適切な修正の更に別の例において、説明するシステム１０の一部の実施形態は、蒸気発生器３０によって生成された蒸気の一部又は全てを再循環させるように構成された１又は２以上の凝縮器を含む。
【００８９】
適切な修正の更に別の例において、説明するシステム１０の一部の実施形態は、それがシステムを通じて循環する時に１又は２以上の材料（例えば、化学物質、複合材、混合物、ガス、及び／又は他の望ましい物質）を燃料から取り出すように構成される。実際に、一部の実施形態において（図１０によって示すように）、説明するシステム１０は、燃料を循環する時に生成されるアイソトープ（例えば、医療等級アイソトープ）及び／又は他の物質を除去するように構成された処理センター３２５を含む。
【００９０】
別の例において、説明するシステム１０は、限定するものではないが、２次格納構造体、３次格納構造体、炉心及び／又は燃料から熱を放散するように構成された放熱器、燃料及び／又は熱伝達媒体を受け入れるように構成された１又は２以上のダンプタンク、第１の炉心７０と並列、直列、及び／又はいずれかの他の適切な方式に使用する１又は２以上の追加の原子炉２０、炉心を通じて燃料の流れを自動的に遅くし及び／又は停止するように構成された１又は２以上の緊急プログラム、炉心２０から燃料を取り囲み及び／又は減衰するように構成された１又は２以上の他の構成要素及び／又はプログラム、及び／又はいずれかの他の適切な構成要素を含むあらゆる他の適切な構成要素を含むことができる。
【００９１】
上述の特徴に加えて、説明するシステム１０は、あらゆる他の適切な特徴を含むことができる。実際に、説明する炉心７０の一部の実施形態は、限定するものではないが、水平、垂直、斜め、及び／又は可変の向きを含むあらゆる向きに使用するように構成される。実際に、一部の原子炉とは異なり、説明する炉心の一部の実施形態は、水平向きに使用するように構成される（例えば、図１Ｃに示すように）。これに加えて、一部の実施形態において、炉心は、その向きが、例えば、垂直向きから斜め向きに及び／又は垂直向きに変化する時に機能するように構成される。従って、説明する炉心の一部の実施形態は、潜水艦、航空機、及び／他の炉心の向きを僅かに又は有意に変えることができる移動物体に良好に適している。
【００９２】
説明するシステム１０の特徴の別の例として、システムの一部の実施形態は、炉心７０内の燃料の一部又は全てを外へ排水して原子炉２０を停止するように構成される。実際に、一部の実施形態において、システムは、原子炉内の残りの燃料が冷めて凝固するように、燃料のかなりの部分を炉心から排水する（例えば、燃料出口８５を通じて）ことを可能にするように構成される。一部のそのような実施形態において、原子炉は、燃料を分解し（例えば、加熱器１５により）、分解した燃料を原子炉の中に導入し、次に、炉心内の凝固燃料が加熱されて臨界状態にされるまで分解された燃料を再循環させることによって再始動することができる。
【００９３】
更に別の例として、比較的大量の不動産を必要とする一部の原子力発電所とは異なり、説明するシステム１０の一部の実施形態は、比較的小さい占有面積を有する。実際に、上記で議論したように、説明するシステムの一部の実施形態は、トレーラ、車両に、及び／又は比較的小さい様々な他の場所に取りつけることができる。
【００９４】
更に別の例において、説明するシステム１０の一部の実施形態は、他の原子炉からの核廃棄物を実際に使用又は「燃やす」ように構成される。その結果、一部の実施形態において、説明するシステムは、環境に対してかなり有益であり、作動させるのに比較的廉価である。
【００９５】
説明するシステム１０の特徴の更に別の例では、一部の実施形態において、燃料の様々な成分は混合されるので、そのような成分は、それらの純粋状態から汚染され、従って、そのような材料から武器を作り出そうとするテロリスト又は他の者に対してそれらを比較的望ましくないものにする。
【００９６】
更に別の例において、説明するシステム１０の一部の実施形態は、他の原子力発電所と比べて比較的少量のプルトニウムを生成するように構成される。
【００９７】
説明するシステムに関連付けられた特徴の更に他の例において、原子炉２０は、説明するシステムの一部の実施形態において、一部の従来の原子力原子炉と比較すると、空冷され、従って、必要なのがかなり少量の水であるように構成される。
【００９８】
特徴の更に別の例において、説明するシステム１０の一部の実施形態は、内部減速体で比較的満ちている内部空間１３５を有する炉心７０を含む。これに関して、一部のそのような実施形態は、ガス（例えば、水素及び／又は他のガス）が炉心７０に蓄積する余地を比較的ほとんど残さない。その結果、一部の実施形態において、一部のガスは形成することが防止され、及び／又は一部のガスは炉心から容易にパージされ、従って、不要な化学反応及び／又は爆発の危険性を低くする。
【００９９】
更に別の例において、説明するシステムの一部の実施形態は、容易に移動式にされ、従って、インフラストラクチャーが比較的ほとんどない場所（例えば、油掘削サイト、海上油掘削プラットホーム、地球外場所、戦場など）における発電にそれらは理想的である。
【０１００】
代表的作動環境
上述のように、説明するシステム１０の一部の実施形態は、１又は２以上の専用コンピュータ（例えば、炉心７０を制御するように構成されたコンピュータ）及び／又は汎用コンピュータによって（少なくとも部分的に）作動するように構成される。実際に、説明するシステム及び方法は、あらゆる適切な作動環境及びソフトウエアで又はそこにおいて使用することができる。これに関して、図１１及び対応する議論は、説明するシステム及び方法の一部の実施形態による適切な作動環境の概要を提供するように考えられている。以下で更に議論するように、一部の実施形態は、サービスとしてのプラットホーム又はサービスとしてのソフトウエアのようなあらゆる適切なクラウドベースのサービスも含むことができるネットワーク構成を含む様々なカスタマイズ可能な企業向け構成における１又は２以上の処理（限定されるものではないが、ミクロ処理を含む）ユニットの使用を包含する。
【０１０１】
説明するシステム及び方法の一部の実施形態は、１又は２以上のコンピュータ可読媒体を包含し、各媒体は、データを操作するためにその上にデータ又はコンピュータ実行可能な命令を含むように構成することができる。コンピュータ実行可能な命令は、様々な異なる機能を実行することができる汎用処理ユニットに関連付けられるか、又は限定された数の機能を実行することができる専用処理ユニットに関連付けられるような１又は２以上のプロセッサによってアクセス可能なデータ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、又は他のプログラムモジュールを含む。
【０１０２】
コンピュータ実行可能な命令は、企業の１又は２以上のプロセッサに特定の機能又は機能の群を実行させ、かつ処理の方法のための段階を実施するためのプログラムコード手段の例である。更に、実行可能な命令の特定のシーケンスは、そのような段階を実施するのに使用することができる対応する行為の例を提供する。
【０１０３】
コンピュータ可読媒体（非一時的コンピュータ可読媒体を含む）の例は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、プログラマブル読み出し専用メモリ（「ＰＲＯＭ」）、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（「ＣＤ−ＲＯＭ」）、又は処理ユニットによってアクセス可能なデータ又は実行可能な命令を提供することができるあらゆる他のデバイス又は構成要素を含む。
【０１０４】
図１１を参照すると、代表的なシステムは、汎用又は（一部の現在好ましい実施形態による）専用コンピュータとすることができるコンピュータデバイス４００（例えば、デジタル定格デバイス又は他のユニット）を含む。例えば、コンピュータデバイス４００は、パーソナルコンピュータ、ノートパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ又は他の手持ち式デバイス、ワークステーション、デジタルペン、デジタル定格デバイス、デジタル定格デバイスドック、デジタル定格デバイスコントローラ、小型コンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、マルチプロセッサシステム、ネットワークコンピュータ、プロセッサベースの消費者デバイス、携帯電話、タブレットコンピュータ、スマートフォン、フィーチャーフォン、スマート家電又はデバイス、制御システムなどとすることができる。
【０１０５】
コンピュータデバイス４００は、その様々な構成要素を接続するように構成することができて２又は３以上の構成要素の間でデータを交換することを可能にするシステムバス４０５を含む。システムバス４０５は、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、又は様々なバスアーキテクチャのいずれも使用するローカルバスを含む様々なバス構造のうちの１つを含むことができる。システムバス４０５によって接続された典型的な構成要素は、処理システム４１０及びメモリ４２０を含む。他の構成要素は、１又は２以上の大容量ストレージデバイスインタフェース４３０、入力インタフェース４４０、出力インタフェース４５０、及び／又はネットワークインタフェース４６０を含むことができ、その各々は下で議論する。
【０１０６】
処理システム４１０は、特定の機能又はタスクを実施するように設計された中央プロセッサ及び任意的に１又は２以上の他のプロセッサのような１又は２以上のプロセッサを含む。それは、典型的には、メモリ４２０、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光ディスクのようなコンピュータ可読媒体上で提供される命令、又は同じくコンピュータ可読媒体と見なすことができる通信接続からの命令を実行する処理システム４１０である。
【０１０７】
メモリ４２０は、その上にデータ又はデータを操作するための命令を含むように構成することができ、システムバス４０５を通じて処理システム４１０によってアクセス可能な１又は２以上のコンピュータ可読媒体（限定されるものではないが、非一時的コンピュータ可読媒体を含む）を含む。メモリ４２０は、例えば、恒久的に情報を格納するのに使用するＲＯＭ４２２、及び／又は一時的に情報を格納するのに使用するＲＡＭ４２４を含むことができる。ＲＯＭ４２４は、コンピュータデバイス４００の始動中などに通信を確立するのに使用する１又は２以上のルーチンを有する基本入力／出力システム（「ＢＩＯＳ」）を含むことができる。ＲＡＭ４２４は、１又は２以上のオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、及び／又はプログラムデータのような１又は２以上のプログラムモジュールを含むことができる。
【０１０８】
１又は２以上の大容量ストレージデバイスインタフェース４３０を使用して、１又は２以上の大容量ストレージデバイス４３２をシステムバス４０５に接続することができる。大容量ストレージデバイス４３２は、コンピュータデバイス４００の中に組み込むか又はその周辺機器とすることができ、かつコンピュータデバイス４００が大量のデバイスを保持することを可能にすることができる。任意的に、大容量ストレージデバイス４３２のうちの１又は２以上は、コンピュータデバイス４００から取外し可能にすることができる。大容量ストレージデバイスの例は、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、テープドライブ、半導体大容量ストレージ、及び光ディスクドライブを含む。
【０１０９】
半導体大容量ストレージの例は、フラッシュカード及びメモリスティックを含む。大容量ストレージデバイス４３２は、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、磁気カセット、光ディスク、又は別のコンピュータ可読媒体から読み取り及び／又はそれらに書き込むことができる。大容量ストレージデバイス４３２及びそれらの対応するコンピュータ可読媒体は、オペレーティングシステム、１又は２以上のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、又はプログラムデータのような１又は２以上のプログラムモジュールを含むことができるデータ及び／又は実行可能な命令の不揮発性ストレージを提供する。そのような実行可能な命令は、本明細書に開示する方法の段階を実施するためのプログラムコード手段の例である。
【０１１０】
１又は２以上の入力インタフェース４４０を使用して、ユーザが１又は２以上の対応する入力デバイス４４２を通じてデータ（例えば、初期情報）及び／又は命令をコンピュータデバイス４００に入力することを可能にすることができる。そのような入力デバイスの例は、キーボード及び／又はデジタルカメラ、センサ、バーコードスキャナ、デビット／クレジットカード読取装置、署名及び／又は書込捕捉デバイス、ピンパッド、タッチスクリーン、マウス、トラックボール、ライトペン、スタイラス、又は他のポインティングデバイス、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、スキャナ、カムコーダ、及び／又は他の入力デバイスのような代わりの入力デバイスを含む。同様に、入力デバイス４４２をシステムバス４０５に接続するのに使用することができる入力インタフェース４４０の例は、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、ファイアワイヤ（ＩＥＥＥ１３９４）、無線受信機、ビデオアダプタ、オーディオアダプタ、パレレルポート、無線送信機、又は別のインタフェースを含む。
【０１１１】
１又は２以上の出力インタフェース４５０を使用して、１又は２以上の対応する出力デバイス４５２をシステムバス４０５に接続することができる。出力デバイスの例は、モニタ又は表示スクリーン、スピーカ、無線送信機、及びプリンタなどを含む。特定の出力デバイス４５２は、コンピュータデバイス４００と一体化するか又はその周辺機器とすることができる。出力インタフェースの例は、ビデオアダプタ、オーディオアダプタ、及びパラレルポートなどを含む。
【０１１２】
１又は２以上のネットワークインタフェース４６０は、１又は２以上の配線及び／又は無線リンクを含むことができるネットワーク４６４を通じて、コンピュータデバイス４６２として示した１又は２以上のローカル又は遠隔コンピュータデバイスとコンピュータデバイス４００が情報を交換することを可能にする。ネットワークインタフェースの例は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）又はモデム、無線リンクに接続するためのネットワークアダプタ、又はインターネットのような広域エリアネットワーク（「ＷＡＮ」）に接続するための別のアダプタを含む。ネットワークインタフェース４６０は、コンピュータデバイス４００を組み込むことができ又はその周辺機器とすることができる。
【０１１３】
ネットワークシステムにおいて、アクセス可能なプログラムモジュール又はその一部は、遠隔メモリストレージデバイスに格納することができる。更に、ネットワークシステムにおいて、コンピュータデバイス４００は、機能又はタスクが複数のネットワークコンピュータデバイスによって行われる分散コンピュータ環境に加わることができる。当業者は、説明するシステム及び方法が、多くのタイプのコンピュータシステム構成を有するネットワークコンピュータ環境に実施することができることを認識するが、図１２は、ネットワーク４６０を通じてサーバ４８５に接続されたクライアント（４６５、４７０、４７５など）を含むネットワーク環境に説明するシステムの一部分の実施形態を表している。図１２は、ネットワークに接続された３つのクライアントを含む実施形態を示すが、代替実施形態は、ネットワークに接続された少なくとも１つのクライアント又はネットワークに接続された多くのクライアントを含む。更に、説明するシステム及び方法による実施形態はまた、ネットワークに接続された世界中の多数のクライアントを含み、ここでネットワークは、インターネットのような広域エリアネットワークである。従って、一部の実施形態において、説明するシステム及び方法は、世界中の多くの場所から説明するシステム１０のうちの１又は２以上の遠隔モニタ、観察、調節、及び他の制御を可能にすることができる。
【０１１４】
すなわち、本明細書に議論するように、本発明の実施形態は、溶融塩原子炉を包含する。特に、説明する本発明の一部の実施は、トリウム溶融塩原子炉を提供するためのシステム及び方法に関する。これに関して、原子炉の一部の実施は、炉心を回転させて原子炉を通る核分裂燃料の流量を変えるように構成される。更に、一部の実施において、炉心は、各々が楔を通って延びる少なくとも１つの燃料チャネルを定める１よりも多い燃料楔を収容する。一部の実施において、楔のうちの１又は２以上、炉心の構成要素、及び／又は炉心を取り囲む反射器は、比較的容易によって交換されるように構成される。
【０１１５】
本発明は、本発明の精神又は本質的な特性から逸脱することなく他の特定の形態に具現化することができる。説明する実施形態、実施例、及び図は、単に例示に過ぎず、制限するものではないように全ての態様において考えるべきである。本発明の範囲は、従って、以上の説明によるのではなく、添付の特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の均等性の意味及び範囲に入る全ての変更は、それらの範囲に包含されるものとする。これに加えて、配置された、取りつけられた、接続された、結合されたなどに関する用語が本明細書に使用された時に、一方の物体は、直接に他方の物体の上に重なり、これに取りつけられ、これに接続され、又はそれに結合されるか否か、又は一方の物体と他方の物体の間に１又は２以上の介在する物体があるか否かに関係なく、一方の物体（例えば、材料、要素、構造、部材など）は、別の物体の上に重なり、この上に配置され、これに取りつけられ、これに接続され、又はそれに結合することができる。同じく、方向（例えば、背後から、の上に、下方、上方、上部、下部、側部、上に、下に、にわたって、上側、下側、横方向など）は、与えられた場合に、相対的なものであり、単に一例としてかつ例示及び議論をしやすくするために提供されるものであり、限定するものではない。要素のリスト（例えば、要素ａ、ｂ、ｃ）が参照される場合に、そのような参照は、単独で上記に挙げた要素のいずれか１つ、上記に挙げた要素の全てよりも少ないあらゆる組合せ、及び／又は上記に挙げた要素の全ての組合せを含むように意図している。更に、本明細書に使用される場合に、用語ａ、ａｎ、及びｏｎｅは、各々が用語少なくとも１つ及び１又は２以上と交換可能であると考えられる。
【符号の説明】
【０１１６】
１０  本発明のシステム
２０  原子炉
２５  熱交換器
６０  熱源
３１０  蒸気出口
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図４Ｋ】
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【図４Ｌ】
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【図４Ｍ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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