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公開番号2024175506
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093340
出願日2023-06-06
発明の名称原子炉および原子炉の制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G21C 5/00 20060101AFI20241211BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】原子炉および原子炉の制御方法において、原子炉における効率の向上を図る。
【解決手段】核燃料から構成される炉心と、炉心の外側に配置されて中性子を反射する中性子反射部と中性子を吸収する中性子吸収部とが設けられる複数の制御部を有する反応度制御装置と、を備え、反応度制御装置は、制御部により炉心に対する中性子反射部および中性子吸収部の位置を調整可能である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
核燃料から構成される炉心と、
前記炉心の外側に配置されて中性子を反射する中性子反射部と中性子を吸収する中性子吸収部とが設けられる複数の制御部を有する反応度制御装置と、
を備え、
前記反応度制御装置は、前記制御部により前記炉心に対する前記中性子反射部および前記中性子吸収部の位置を調整可能である、
原子炉。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記制御部は、移動自在に支持され、前記中性子反射部と前記中性子吸収部は、前記制御部の移動方向における異なる位置に設けられる、
請求項１に記載の原子炉。
【請求項３】
前記制御部は、円形状をなす制御ドラムを有し、前記中性子反射部と前記中性子吸収部は、前記制御ドラムの回転方向における異なる位置に設けられ、前記反応度制御装置は、前記中性子反射部が前記炉心に対向して前記中性子吸収部が前記炉心に対向しない第１位置と、前記中性子吸収部が前記炉心に対向して前記中性子反射部が前記炉心に対向しない第２位置との間で、前記制御ドラムを回転可能である、
請求項２に記載の原子炉。
【請求項４】
前記中性子反射部は、前記制御ドラムの外周部に三日月形状をなして設けられる、
請求項３に記載の原子炉。
【請求項５】
前記制御部は、環状制御帯を有し、前記中性子反射部と前記中性子吸収部は、前記環状制御帯の駆動方向における異なる位置に設けられ、前記反応度制御装置は、前記中性子反射部が前記炉心に対向して前記中性子吸収部が前記炉心に対向しない第１位置と、前記中性子吸収部が前記炉心に対向して前記中性子反射部が前記炉心に対向しない第２位置との間で、前記環状制御帯を駆動可能である、
請求項２に記載の原子炉。
【請求項６】
前記炉心は、外形が多角形状をなし、前記制御部は、多角形状をなす前記炉心の平面部に対向して配置される、
請求項１に記載の原子炉。
【請求項７】
核燃料から構成される炉心の外側に中性子反射部と中性子吸収部とを有する複数の制御部が配置される原子炉において、
前記制御部により前記炉心に対する前記中性子反射部および前記中性子吸収部の位置を調整することで前記炉心の反応度を制御する、
原子炉の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、原子炉および原子炉の制御方法に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
原子力発電システムは、核燃料を格納した原子炉を有する。原子力発電システムは、原子炉で核燃料により核反応を生じさせ、発生した熱を外部に取り出して冷媒を加熱する。加熱された冷媒は、タービンを駆動回転することで発電機により発電を行う。このような原子力発電システムとしては、特許文献１，２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－６３０１４号公報
特開２０２２－６１７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原子炉は、反応度制御装置が設けられる。従来の原子炉は、核燃料が円形をなし、反応度制御装置として、核燃料の外側に複数の制御部が設けられて構成される。制御部は、円形をなして回転自在に支持され、周方向の一部に中性子吸収部が設けられる。制御部が回転し、中性子吸収部が核燃料に接近すると核燃料の反応度が下がり、中性子吸収部が核燃料から離反すると核燃料の反応度が上がる。この場合、制御部の中性子吸収部が核燃料から離反したとき、核燃料の反応度が上がるものの、一部の中性子が漏洩して効率が低下してしまうという課題がある。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、原子炉における効率の向上を図る原子炉および原子炉の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の原子炉は、核燃料から構成される炉心と、前記炉心の外側に配置されて中性子を反射する中性子反射部と中性子を吸収する中性子吸収部とが設けられる複数の制御部を有する反応度制御装置と、を備え、前記反応度制御装置は、前記制御部により前記炉心に対する前記中性子反射部および前記中性子吸収部の位置を調整可能である。
【０００７】
また、本開示の原子炉の制御方法は、核燃料から構成される炉心の外側に中性子反射部と中性子吸収部とを有する複数の制御部が配置される原子炉において、前記制御部により前記炉心に対する前記中性子反射部および前記中性子吸収部の位置を調整することで前記炉心の反応度を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の原子炉および方法によれば、原子炉における効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態の原子力発電システムを表す概略図である。
図２は、本実施形態の原子炉を表す縦断面図である。
図３は、原子炉を表す水平断面図である。
図４は、制御ドラムの詳細を表す概略図である。
図５は、制御ドラムの作動を表す概略図である。
図６は、反応度制御装置の変形例を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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