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公開番号2024173417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091828
出願日2023-06-02
発明の名称炉心解析方法、炉心解析装置及びプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G21C 17/00 20060101AFI20241205BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】精度よく自然循環型原子炉の炉心解析を実行する方法を提供する。
【解決手段】炉心解析方法は、自然循環型原子炉の炉心解析を行う炉心解析方法であって、炉心解析と、炉心を出てから再び炉心に戻るまでの冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、炉心解析の解析結果に基づいて、一次系循環ループ解析を行い、一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、炉心解析を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
炉心を冷却する冷却材が上昇する領域であるライザーと、前記ライザーよりも下方に配置された前記炉心と、前記冷却材が下降する領域であって蒸気発生器が設けられたダウンカマと、を備え、前記炉心にて前記冷却材を加熱することによって前記ライザーを通じて前記冷却材を上昇させ、上昇した前記冷却材を前記ダウンカマに流入させて前記蒸気発生器にて冷却することにより前記ダウンカマを通じて前記冷却材を下降させ、下降した前記冷却材を前記炉心へ流入させることにより前記炉心を冷却する、自然循環型原子炉の炉心解析方法であって、
炉心解析と、前記炉心を出てから再び前記炉心に戻るまでの前記冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、
前記炉心解析の解析結果に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、
前記一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、前記炉心解析を行う、
炉心解析方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記一次系循環ループ解析では、前記炉心解析によって解析された前記冷却材のボイド流量に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、
前記炉心解析では、前記一次系循環ループ解析によって解析された前記炉心の入口における前記冷却材の流量および温度に基づいて、前記炉心解析を行う、
請求項１に記載の炉心解析方法。
【請求項３】
前記一次系循環ループ解析と前記炉心解析とを、解析結果が収束するまで繰り返し実行する、
請求項１又は請求項２に記載の炉心解析方法。
【請求項４】
前記炉心解析では、前記一次系循環ループ解析によって解析された前記炉心の入口における前記冷却材の流量および／または温度の変化分に緩和係数を乗じた値に基づいて、前記炉心解析を行う、
請求項３に記載の炉心解析方法。
【請求項５】
前記一次系循環ループ解析によって解析された前記炉心の入口における前記冷却材の流量の変化量が所定の閾値以下となると解析結果が収束したと判定する、
請求項３に記載の炉心解析方法。
【請求項６】
炉心を冷却する冷却材が上昇する領域であるライザーと、前記ライザーよりも下方に配置された前記炉心と、前記冷却材が下降する領域であって蒸気発生器が設けられたダウンカマと、を備え、前記炉心にて前記冷却材を加熱することによって前記ライザーを通じて前記冷却材を上昇させ、上昇した前記冷却材を前記ダウンカマに流入させて前記蒸気発生器にて冷却することにより前記ダウンカマを通じて前記冷却材を下降させ、下降した前記冷却材を前記炉心へ流入させることにより前記炉心を冷却する、自然循環型原子炉の炉心解析を行う炉心解析装置であって、
前記炉心の炉心解析と、前記炉心を出てから再び前記炉心に戻るまでの前記冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、
前記炉心解析の解析結果に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、
前記一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、前記炉心解析を行う手段、
を備える炉心解析装置。
【請求項７】
コンピュータに、
炉心を冷却する冷却材が上昇する領域であるライザーと、前記ライザーよりも下方に配置された前記炉心と、前記冷却材が下降する領域であって蒸気発生器が設けられたダウンカマと、を備え、前記炉心にて前記冷却材を加熱することによって前記ライザーを通じて前記冷却材を上昇させ、上昇した前記冷却材を前記ダウンカマに流入させて前記蒸気発生器にて冷却することにより前記ダウンカマを通じて前記冷却材を下降させ、下降した前記冷却材を前記炉心へ流入させることにより前記炉心を冷却する、自然循環型原子炉の炉心解析を行う炉心解析処理であって、
前記炉心の炉心解析と、前記炉心を出てから再び前記炉心に戻るまでの前記冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、
前記炉心解析の解析結果に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、
前記一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、前記炉心解析を行う、
炉心解析処理、を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、炉心解析方法、炉心解析装置及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）では、一次冷却材が循環する一次系に設けられたポンプの駆動により一次冷却材を炉心に供給し、炉心を冷却する。これに対し、特許文献１等に開示された自然循環型原子炉では、炉心で沸騰したボイド状の冷却材（水蒸気）は軽量のため上昇し、水に戻した冷却材はその重みによって下降する、という性質を利用した自然な冷却材の循環により炉心の冷却を行っている。
【０００３】
ＰＷＲ等の炉心解析を行う場合には、炉心へ供給される一次冷却材の流量等をポンプの能力から計算することができるので、この計算値を炉心の入口における一次冷却材の条件（炉心入口冷却材条件と称する。）に設定して炉心解析を行うことができる。しかし、自然循環型原子炉の場合、ポンプによって一次冷却材が循環するのではなく、一次冷却材の密度差によって循環が生じるため、一次冷却材の流量や温度と、炉心の状態とが互いに影響を及ぼし合う。例えば、炉心を出てから炉心に戻るまでの一次冷却材の流量等は、炉心でどの程度のボイドが発生するかに依存し、炉心の状態は、一次系から供給される一次冷却材の流量等に依存する。つまり、炉心が一次冷却材に与えた影響が、一次冷却材の循環とともに巡って、後の炉心状態に反映されるような関係にある。従って、自然循環型原子炉の炉心解析を行う場合、炉心解析の結果を、炉心入口冷却材条件に反映させながら解析を行わなければ、精度の良い解析結果が得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１０１４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
炉心解析の結果を炉心入口冷却材条件に反映させる方法として、例えば、炉心解析と、炉心を出てから再び炉心に戻るまでの一次冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析とを連成させて、炉心解析を行う方法が考えられる。自然循環型原子炉の炉心解析と一次系循環ループ解析とを連成させて炉心解析を行う方法が必要とされている。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決することができる炉心解析方法、炉心解析装置及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る炉心解析方法は、炉心を冷却する冷却材が上昇する領域であるライザーと、前記ライザーよりも下方に配置された前記炉心と、前記冷却材が下降する領域であって蒸気発生器が設けられたダウンカマと、を備え、前記炉心にて前記冷却材を加熱することによって前記ライザーを通じて前記冷却材を上昇させ、上昇した前記冷却材を前記ダウンカマに流入させて前記蒸気発生器にて冷却することにより前記ダウンカマを通じて前記冷却材を下降させ、下降した前記冷却材を前記炉心へ流入させることにより、前記炉心を冷却する自然循環型原子炉の炉心解析方法であって、炉心解析と、前記炉心を出てから再び前記炉心に戻るまでの前記冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、前記炉心解析の解析結果に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、前記一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、前記炉心解析を行う、炉心解析方法である。
【０００８】
本開示に係る炉心解析装置は、炉心を冷却する冷却材が上昇する領域であるライザーと、前記ライザーよりも下方に配置された前記炉心と、前記冷却材が下降する領域であって蒸気発生器が設けられたダウンカマと、を備え、前記炉心にて前記冷却材を加熱することによって前記ライザーを通じて前記冷却材を上昇させ、上昇した前記冷却材を前記ダウンカマに流入させて前記蒸気発生器にて冷却することにより前記ダウンカマを通じて前記冷却材を下降させ、下降した前記冷却材を前記炉心へ流入させることにより、前記炉心を冷却する自然循環型原子炉の炉心解析を行う炉心解析装置であって、前記炉心の炉心解析と、前記炉心を出てから再び前記炉心に戻るまでの前記冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、前記炉心解析の解析結果に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、前記一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、前記炉心解析を行う手段、を備える。
【０００９】
本開示に係るプログラムは、コンピュータに、炉心を冷却する冷却材が上昇する領域であるライザーと、前記ライザーよりも下方に配置された前記炉心と、前記冷却材が下降する領域であって蒸気発生器が設けられたダウンカマと、を備え、前記炉心にて前記冷却材を加熱することによって前記ライザーを通じて前記冷却材を上昇させ、上昇した前記冷却材を前記ダウンカマに流入させて前記蒸気発生器にて冷却することにより前記ダウンカマを通じて前記冷却材を下降させ、下降した前記冷却材を前記炉心へ流入させることにより、前記炉心を冷却する自然循環型原子炉の炉心解析を行う炉心解析処理であって、前記炉心の炉心解析と、前記炉心を出てから再び前記炉心に戻るまでの前記冷却材の挙動を解析する一次系循環ループ解析と、を連成させ、前記炉心解析の解析結果に基づいて、前記一次系循環ループ解析を行い、前記一次系循環ループ解析の解析結果に基づいて、前記炉心解析を行う、炉心解析処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の炉心解析方法、炉心解析装置及びプログラムによれば、自然循環型原子炉の炉心解析を精度よく実行することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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