説明

核分裂原子炉における反応度を制御するためのシステムおよび方法

説明するための実施形態は、核分裂原子炉のための反応度制御組立品、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための反応度制御システム、高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御する方法、高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働する方法、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御するシステム、制御可能可動棒の適用を決定する方法、制御可能可動棒の適用を決定するシステム、および、制御可能可動棒の適用を決定するコンピュータプログラム製品を提供する。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
〔技術分野〕
本発明は、核分裂原子炉における反応度の制御に関する。
【0002】
〔関連出願との相互参照〕
本願は、以下のリストの出願(「関連出願」)に関連し、それらからの最も早く利用可能な有効な出願日の利益を主張する(例えば、仮出願以外の最も早い利用可能な優先日を主張する。または、関連出願の仮出願、任意のかつすべての特許、祖父母、曾祖父母などの出願の35USC119条(e)下の利益を主張する)。関連出願のおよび関連出願の仮出願、任意のかつすべての特許、祖父母、曾祖父母などの出願の主題は、主題がここと矛盾しない範囲において参照によりここに盛り込まれる。
【0003】
〔関連出願〕
USPTOの特別な法令上の要求の目的のために、本願は、米国特許出願12/590,447、発明の名称「核分裂原子炉における反応度を制御するためのシステムおよび方法」、発明者Charles E. Ahlfeld, Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Nathan P. Myhrvold, Joshua C. Walter, Kevan D. Weaver, Thomas Allan Weaver, Lowell L. Wood, Jr., and George B. Zimmerman、2009年11月6日出願、現在庁に係属中、の一部継続出願を構成する、または、現在係属中の出願が出願日の利益を与えた出願である。
【0004】
USPTOの特別な法令上の要求の目的のために、本願は、米国特許出願12/657,736、発明の名称「核分裂原子炉における反応度を制御するためのシステムおよび方法」、発明者Charles E. Ahlfeld, Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Nathan P. Myhrvold, Robert R. Richardson, Joshua C. Walter, Kevan D. Weaver, Thomas Allan Weaver, Lowell L. Wood, Jr., and George B. Zimmerman、2010年1月25日出願、現在庁に係属中、の一部継続出願を構成する、または、現在係属中の出願が出願日の利益を与えた出願である。
【0005】
USPTOの特別な法令上の要求の目的のために、本願は、米国特許出願12/657,734、発明の名称「核分裂原子炉における反応度を制御するためのシステムおよび方法」、発明者Charles E. Ahlfeld, Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Nathan P. Myhrvold, Joshua C. Walter, Kevan D. Weaver, Thomas Allan Weaver, Lowell L. Wood, Jr., and George B. Zimmerman、2010年1月25日出願、現在庁に係属中、の一部継続出願を構成する、または、現在係属中の出願が出願日の利益を与えた出願である。
【0006】
米国特許庁(USPTO)は、特許出願はシリアル番号を述べるとともに出願が親出願の継続出願または一部継続出願または分割出願であることを示すことをUSPTOのコンピュータプログラムが要求するという通知を公開した。Stephen G. Kunin、先願の利益、USPTOオフィシャルガゼット、2003年3月18日である。本願の出願実体(以下、「出願人」)は、法規により列挙される通り優先権が主張される出願を特に参照する。出願人は、法令が、特定の参照言語において明瞭であることを理解し、米国特許出願への優先権を主張するにあたりシリアル番号または「継続出願」または「一部継続出願」などの任意の特徴のどちらも必要としないことを理解する。これにかかわらず、出願人は、USPTOのコンピュータプログラムがあるデータ入力を要求することを理解し、ここから、出願人は、上記の親出願の一部継続出願として本願を表す。しかし、このような表示が、親出願の事項に追加される新規事項を本願が含むか否かについて、いかなる形のコメントおよび/または認知であるとは、いかなる様態であっても解釈されないということを明白に示す。
【0007】
〔発明の要約〕
説明のための実施形態は、
核分裂原子炉のための反応度制御組立品、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための反応度制御システム、
高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御する方法、
高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働する方法、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御するシステム、
制御可能可動棒の適用を決定する方法、
制御可能可動棒の適用を決定するシステム、および、
制御可能可動棒の適用を決定するコンピュータプログラム製品を提供する。
【0008】
この要約は説明のためのものであるだけで、いかなる制限をも意味していない。上述の説明、実施形態および特徴に加えて、さらなる特徴や実施形態が、図面と後述の詳細な説明を参照することによって明らかになるだろう。
【0009】
〔図面の簡単な説明〕
図1Aないし図1Uは、核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【0010】
図2Aないし図2APは、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【0011】
図3は、高速中性子スペクトルを有する説明のための核分裂進行波原子炉の部分的概略形状を示す図である。
【0012】
図4Aは、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉における反応度を制御する説明のための方法のフローチャートである。
【0013】
図4Bないし図4Wは、図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【0014】
図5Aは、高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働する説明のための方法のフローチャートである。
【0015】
図5Bないし図5Xは、図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【0016】
図6Aは、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉における反応度を制御する説明のためのシステムのブロックダイヤグラムである。
【0017】
図6Bないし図6Pは、図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【0018】
図7Aは、制御可能可動棒の適用を決定する説明のための方法のフローチャートである。
【0019】
図7Bないし図7Gは、図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【0020】
図8Aは、制御可能可動棒の適用を決定する説明のためのシステムのブロックダイヤグラムである。
【0021】
図8Bないし図8Iは、図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【0022】
図9Aは、核分裂進行波原子炉を稼働する説明のための方法のフローチャートである。
【0023】
図9Bないし図9Gは、図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【0024】
〔発明の詳細な実施形態〕
以下の詳細な説明では、その一部を形成する、付随の図面も参照する。図面では、文脈で他のことを述べていない限り、典型的には、同様の部材番号は同様の組成を特定する。詳細な説明に記載の実施形態、図面および請求項は、限定であることを意図しない。ここで挙げた主題の精神または範囲から離れることなく他の実施形態を用いる、または他の変更を行うこともできる。
【0025】
本願は、表示の明瞭化のために形式的な概略見出しを用いている。しかしながら、本願全体を通じて、概略見出しは表示目的のものであり、別のタイプの主題を議論してもよい(例えば、装置/構造を処理/操作見出しの下に記載し、および/または、処理/操作を処理/操作見出しの下に議論する、および/または、単一の話題の記述が2つまたはそれより多い話題の見出しに渡ってもよい)ことが理解されるだろう。ここから、形式的な概略見出しの使用は、限定であることを意図しない。
【0026】
〔反応度制御組立品の説明〕
図1Aを参照し、外観のために、核分裂原子炉(図示せず)のための、説明のための反応度制御組立品10を示す。反応度制御棒12は、中性子(図示せず)を吸収するように構成された中性子吸収物質14を含んでいる。反応度制御棒12には、少なくとも一つのセンサ18が物理的に関連している。センサ18は、反応度制御棒12と関連した少なくとも一つの反応度パラメータの状態を検知するように構成されている。説明のための詳細は、非限定の例を用いて以下に述べる。
【0027】
反応度制御棒12は、任意のタイプの適切な反応度制御棒であってよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、反応度制御棒12は、スタンドアローンの反応度制御棒であってよい。すなわち、このような形態では、反応度制御棒12は、核分裂燃料棒および/または他の反応度制御棒などの他の棒とともに組立品へグループ化されない。いくつかの実施形態では、反応度制御棒12は、核分裂燃料棒および/または他の反応度制御棒を含んだ組立品の一部であってよい。
【0028】
反応度制御棒12は、特定の適用のために所望される任意の物理的形状を有していてよいことも理解されるであろう。非限定の例を用いれば、種々の実施形態において、反応度制御棒12は、正方形、長方形、円、卵形その他所望の任意の形状である断面形状を有していてよい。種々の実施形態において、反応度制御棒12は、刃として具体化されてよく、また、長方形、「X」、「+」その他任意の形状である断面形状を有していてよい。反応度制御棒12は、反応度制御棒12が用いられる核分裂原子炉として適した任意の形状を有していてよい。反応度制御棒12の形状に関しては限定を意図しないし、誰も推論すべきでない。
【0029】
いくつかの実施形態では、中性子吸収物質14は、高速スペクトル中性子を吸収するように構成されてよい。例えば、中性子吸収物質14は、高速スペクトル中性子の吸収を許可する吸収断面を有してよい。すなわち、少なくともおよそ0.11MeVのオーダーでのエネルギーレベルを有する中性子である。非限定の例を用いれば、中性子吸収物質14は、およそ10バーンまたはそれより少ないオーダーの吸収断面を有してよい。いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能(fertile)な核分裂燃料物質16は、高速中性子を吸収する中性子吸収物質14の構成要素として機能してよい。いくつかの実施形態では、中性子吸収物質14の他の構成要素も、(核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16に加えて、)高速中性子を吸収する中性子吸収物質14の追加構成要素として機能してよい。以下に、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および、中性子吸収物質14の他の構成要素に関する説明のための詳細を示す。
【0030】
いくつかの適用では、高速スペクトル中性子の内部の核分裂原子炉の中性子スペクトルを維持することが望ましいことがある。非限定の例を用いれば、反応度制御組立品は、高速核分裂原子炉における反応度を制御するのを助けるのに用いてもよい。これは、限定されないが、例えば、進行波原子炉または高速増殖炉、例えば、液体金属高速増殖炉やガス冷却高速増殖炉などである。そのためには、他のいくつかの実施形態では、中性子吸収物質14は、中性子の減速を減少させるように構成されてよい。例えば、中性子吸収物質14は、高速スペクトル中性子のスローダウンの量を減少させるのに役立つことができる適した大きさの原子量を有してよい。したがって、高速中性子スペクトルから、エピサーマル中性子スペクトルまたは熱中性子スペクトルなどの、およそ0.1MeVより少ない中性子エネルギーレベルを有する中性子スペクトルに向かっての中性子スペクトルの軟化において減少させてもよい。非限定の例を用いれば、限定しないが、ウラン、トリウムなどのアクチニド系列の元素は、中性子の減速を減少させるのに役立つ十分大きな原子量を示すことが理解されるであろう。
【0031】
いくつかの実施形態では、高速スペクトル中性子は、核分裂進行波の一部であってよい。核分裂進行波は、核分裂デフラグレーション波とも呼ばれる。核分裂進行波の開始および伝搬の非限定の例として、
米国特許出願No. 11/605,943、発明の名称AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION、発明者RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, LOWELL L. WOOD, JR.、2006年11月28日出願、
米国特許出願No. 11/605,848、発明の名称METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR REACTOR、発明者RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, LOWELL L. WOOD, JR、2006年11月28日出願、および、
米国特許出願No. 11/605,933、発明の名称CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OF A NUCLEAR REACTOR、発明者RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, LOWELL L. WOOD, JR.、2006年11月28日出願
があり、それらの内容全体を参照してここに導入する。
【0032】
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16は、中性子吸収物質14に含まれ、特定の適用のために所望される任意のタイプの核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16は、ウラン、例えば238Uを含んでよい。238Uの高速中性子に対する吸収クロススペクトルはおよそ0.2バーンのオーダーにあることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16は、トリウム、例えば232Thを含んでよい。232Thの高速中性子に対する吸収クロススペクトルはおよそ0.2バーンのオーダーにあることが理解されるであろう。核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16は、限定されないが、粉末形態、ビーズやペレットのような離散粒子形態または所望されるその他の任意の形態のような、所望の任意の適切な形状で提供することができる。
【0033】
いくつかの適用では、高速中性子スペクトルから、エピサーマル中性子スペクトルまたは熱中性子スペクトルなどの、およそ0.1MeVより少ない中性子エネルギーレベルを有する中性子スペクトルに向かって中性子スペクトルを軟化させることが望ましい。例えば、このような適用では、反応度制御組立品10は、限定されないが、圧力水原子炉のような熱核分裂原子炉において反応度の制御を助けるのに用いてもよい。他の例として、他のいくつかの適用において、反応度制御組立品10は、照射ダメージを減少させるために中性子スペクトルを軟化させることが望ましいような高速核分裂原子炉の反応度の制御を助けるのに用いてもよい。そのために、図1Bないし図1Gを参照して、いくつかの実施形態では、反応度制御棒12はまた、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16に加えて、中性子減速物質20を含んでもよい。中性子減速物質20は、特定の適用のために所望される任意の適切な中性子減速物質を含んでもよい。非限定の例を用いれば、中性子減速物質20は、水素、重水素、ヘリウム、リチウム、ホウ素、炭素、グラファイト、ナトリウム、鉛などのうちの任意の一つまたはそれより多いものを含んでもよい。
【0034】
中性子減速物質20が提供される場合、中性子減速物質20は、特定の適用のために所望される任意のやり方で、反応度制御棒12の内部に分布されてよい。例えば、また限定されないが説明のために図1Bないし図1Fに示すように、いくつかの実施形態では、中性子減速物質20は、反応度制御棒12の内部に不均一に分布されてよい。非限定の例を用いれば、中性子減速物質20は、ディスク21(図1Bおよび図1C)に不均一に分布されてよい。ディスク21は、反応度制御棒12の軸方向に実質的に同軸に向いており(図1B参照)、あるいは、反応度制御棒12の軸方向に対し実質的に横断している(図1C参照)。さらに非限定の例を用いれば、中性子減速物質20は、(図1Dに示すように)反応度制御棒12の端に向かって、あるいは、(図1Eに示すように)反応度制御棒12の中央に向かって、不均一に分布されてもよい。さらに非限定の例を用いれば、中性子減速物質20は、(図1Fに示すように)ロッドフォロア23として提供されてもよい。任意の不均一な分布が、所望のように用いられてもよいことが理解されるであろう。特定の不均一な分布は、説明の目的で含まれないし、誰も推論すべきでない。他のいくつかの実施形態では、また図1Gに示すように、中性子減速物質20は、反応度制御棒12の内部に実質的に均一に分布されてもよい。
【0035】
図1Hないし図1Mを参照して、いくつかの実施形態では、中性子吸収物質14はまた、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16に加えて、中性子吸収毒22を含んでもよい。中性子吸収毒22は、所望される任意の適切な中性子吸収毒を含んでもよい。例えば、また非限定の例を用いれば、中性子吸収毒22は、銀、インジウム、カドミウム、ガドリニウム、ハフニウム、リチウム、He、分裂生成物、プロトアクチニウム、ネプツニウム、ホウ素などのうちの任意の一つまたはそれより多いものを含んでもよい。中性子吸収毒22は、限定されないが、粉末形態、ビーズやペレットのような離散粒子形態または所望されるその他の任意の形態のような、所望の任意の適切な形状で提供することができる。
【0036】
中性子吸収毒22が提供される場合、中性子吸収毒22は、特定の適用のために所望される任意のやり方で、反応度制御棒12の内部に分布されてよい。例えば、また限定されないが説明のために図1Hないし図1Lに示すように、いくつかの実施形態では、中性子吸収毒22は、反応度制御棒12の内部に不均一に分布されてよい。非限定の例を用いれば、中性子吸収毒22は、ディスク25(図1Hおよび図1I)に不均一に分布されてよい。ディスク25は、反応度制御棒12の軸方向に実質的に同軸に向いており(図1H参照)、あるいは、反応度制御棒12の軸方向に対し実質的に横断している(図1I参照)。さらに非限定の例を用いれば、中性子吸収毒22は、(図1Jに示すように)反応度制御棒12の端に向かって、あるいは、(図1Kに示すように)反応度制御棒12の中央に向かって、不均一に分布されてもよい。さらに非限定の例を用いれば、中性子吸収毒22は、(図1Lに示すように)ロッドフォロア27として提供されてもよい。任意の不均一な分布が、所望のように用いられてもよいことが理解されるであろう。特定の不均一な分布は、説明の目的で含まれないし、誰も推論すべきでない。他のいくつかの実施形態では、また図1Mに示すように、中性子吸収毒22は、反応度制御棒12の内部に実質的に均一に分布されてもよい。
【0037】
いくつかの実施形態では、また図1Hないし図1Pを参照して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16により達成可能な反応度への効果は、中性子吸収毒22の部分により達成可能な反応度への効果に向かって同等化されてもよい。例えば、このような同等化は、局所的なフラックスピークを和らげるのに望ましいことがある。核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16が不均一または均一に分布されるかにかかわらず、また、中性子吸収毒22が不均一(図1Hないし図1Lおよび図1Oおよび図1P)または均一(図1M)に分布されるか、にかかわらず、このような同等化が効果を有してもよいことが理解されるであろう。
【0038】
他のいくつかの実施形態では、また図1Hないし図1Pを参照して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果および中性子吸収毒22の反応度効果は、特定の適用に対して所望されるように、局所的にあつらえられてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、また一般に図1Nに示すように、反応度制御棒12は、領域24および領域26を有する。領域24および領域26は、所望のように、反応度制御棒12の内部のどこに配置してもよいことが理解されるであろう。説明目的のみのために提供される図面の様子によって限定は意図しておらず、推論すべきでない。ある濃度28の中性子吸収毒22が領域24に配置され、ある濃度30の中性子吸収毒22が領域26に配置される。ある濃度32の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16が領域24に配置され、ある濃度34の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16が領域26に配置される。濃度は、所望のように、体積ベース、面積ベース、または長さベースで決定してよいことが理解されるであろう。
【0039】
濃度28および30の中性子吸収毒22の反応度効果および濃度32および34の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果は、特定の適用に対して所望されるようにあつらえられてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、また図1Hないし図1Pを参照して、濃度30の中性子吸収毒22の反応度効果は、濃度32の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果と実質的に同等化されてもよい。他のいくつかの実施形態では、また図1Hないし図1Pを参照して、濃度28の中性子吸収毒22の反応度効果は、濃度34の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果と実質的に同等化されてもよい。
【0040】
他のいくつかの実施形態では、また図1Hないし図1Pを参照して、濃度30の中性子吸収毒22の反応度効果は、濃度32の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果とは異なってもよい。他の実施形態では、濃度28の中性子吸収毒22の反応度効果は、濃度34の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果とは異なってもよい。
【0041】
所望に応じて、他の反応度効果が効果を有してもよい。例えば、また図1Hないし図1Pに示すように、いくつかの実施形態では、濃度28の中性子吸収毒22の反応度効果と、濃度32の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果との和は、濃度30の中性子吸収毒22の反応度効果と、濃度34の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の反応度効果との和と、実質的に同等化されてもよい。他のいくつかの実施形態では、反応度効果は、領域24と領域26との間で実質的に一定である。
【0042】
もし望むのであれば、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の濃度および/または中性子吸収毒22の濃度は、変化させてもよい。例えば、また図1Oおよび図1Pを参照して、いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の濃度および/または中性子吸収毒22の濃度は、連続的な勾配に沿って変化させてもよい。非限定の例を用いれば、また図1Oに示すように、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および中性子吸収毒22は、楔36および38にて提供し、互いにその斜辺40に沿ってそれぞれ隣接するようにしてもよい。非限定の例を用いれば、また図1Pに示すように、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および中性子吸収毒22は、それぞれ、対を成す裁頭円錐部分(mated frustoconical section)42および44にて提供してもよい。核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および中性子吸収毒22は、連続的な勾配に沿って濃度が変化するような他の適切な構成にて提供されてもよく、また、構成は、説明のためのものであって限定のためのものではない図1Gおよび図1Hに示すものには限定されない。
【0043】
いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および/または中性子吸収毒22の濃度は、非連続的な勾配に沿って変化してもよい。例えば、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および/または中性子吸収毒22の濃度は、図1Hないし図1Lに示すように、不均一な分布の結果として、非連続的な勾配に沿って変化してもよい。このような場合には、中性子吸収毒22が、(均一な分布とは対照的に)離散的な配置で提供されているので、中性子吸収毒22の濃度は、非連続的な勾配に沿って変化することができる。このような場合にはまた、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16が、中性子吸収毒22の離散的な配置によって互いに分離される離散的な配置で提供されているので、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16の濃度は、非連続的な勾配に沿って変化することができる。
【0044】
いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および中性子吸収毒22は、互いに相対的に空間的に固定されてもよい。すなわち、このような構成では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および中性子吸収毒22は、互いに相対的に物理的に動かない。しかしながら、他のいくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16および中性子吸収毒22は、互いに相対的に空間的に動くことができてもよい。非限定の例を用いれば、また、図1Hないし図1Lおよび図1Oおよび図1Pを手短に参照すると、中性子吸収毒22の離散的な配置の任意の一つまたはそれより多くは、限定されないがディスク25のように、制御棒駆動機構(図示せず)などの適切な機構によって、所望のように、反応度制御棒12でスライド可能なように受けられてよく、また、反応度制御棒12の中へまたその外へ移動してもよい。
【0045】
センサ18は、所望の任意の適切な物理的な関連において反応度制御棒12に物理的に関連してよい。例えば、図1Aないし図1Pおよび図1Qも参照して、いくつかの実施形態では、物理的関連は、反応度制御棒12の内側46の内部に配置されるセンサ18を含んでもよい。例えば、センサ18は、反応度制御棒12のクラッディング壁50の内側表面48に、任意の適切な装着方法を介して配置されてもよい。さらなる例として、また、図1Aおよび図1Pおよび図1Rも参照して、他のいくつかの実施形態では、物理的関連は、反応度制御棒12の外側52の近傍に配置されるセンサ18を含んでもよい。例えば、センサ18は、クラッディング壁50の外側表面54に、任意の適切な装着方法を介して配置されてもよい。
【0046】
反応度制御棒12と関連する任意の一つまたはそれより多くの種々の反応度パラメータが、センサ18で検知されてもよい。非限定の例を用いれば、検知された反応度パラメータは、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および中性子スペクトルのような任意の一つまたはそれより多くの反応度パラメータを含んでもよい。
【0047】
センサ18は、検知されるのが望ましい反応度パラメータを検知するように構成された任意の適切なセンサを含んでもよい。非限定の例を用いれば、いくつかの実施形態では、センサ18は、限定されないが、マイクロポケット分裂検出器のような少なくとも一つの分裂検出器を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、センサ18は、限定されないが、分裂チャンバおよび/またはイオンチャンバのような中性子束監視装置を含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ18は、限定されないが、積算ダイヤモンドセンサのような中性子フルエンスセンサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ18は、限定されないが、ガス検出器、β検出器および/またはγ検出器のような分裂生成物検出器を含んでもよい。いくつかの実施形態では、提供されるとき、分裂生成物検出器は、分裂生成物ガスにおける同位体のタイプの比を測定するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、センサ18は、温度センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ18は、圧力センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ18は、限定されないが、出力範囲核器具などの出力センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサもし望むのであれば、センサ18は交換式であってよい。
【0048】
いくつかの適用において、分裂生成物ガスのような分裂生成物によって働く反応度制御棒12の内部で内圧の効果を緩和することが望ましいこともある。このような場合、および図1Sを参照して、いくつかの実施形態では、反応度制御棒12は、分裂生成物を蓄積するように構成された少なくとも一つのチャンバ56を規定してもよい。例えば、提供される場合、チャンバ56はプレナム58を含んでもよい。いくつかの実施形態では、プレナム58は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16から、分裂誘導中性子のための少なくとも1平均自由行路λ分の位置に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、反応度制御棒12からガス抜けした分裂生成物ガスが反応度制御棒12へ再侵入するのを防ぐのに役立たせるために、ボールチェックバルブのようなチェックバルブなどの逆流防止装置60を設けてもよい。
【0049】
図1Tを参照して、いくつかの実施形態では、センサ18を校正するように構成された校正装置62を設けてもよい。提供される場合、校正装置62は、適切に、センサ18によって検知される、上述の反応度パラメータの公知の特性または属性を有するソースである。
【0050】
図1Uを参照して、いくつかの実施形態では、66で一般に示されるように、少なくとも一つの通信装置64が、センサ18に動作可能に結合されてよい。通信装置18は、適切には、68で一般に示されるように、適切な受信装置(図示せず)との信号伝達においてセンサ18を動作可能に結合できる、任意の受け入れられる装置である。非限定の例を用いれば、通信装置64は、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、テレメトリートランスミッタ、無線周波数トランスミッタ、光トランスミッタなどを含んでもよい。
【0051】
〔説明のための反応度制御システム〕
図2Aを参照して、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉(図示せず)には、説明のための反応度制御システム210が提供されている。非限定の例を用いれば、反応度制御システム210は、反応度制御棒212を含んでいる。反応度制御棒212は、高速スペクトル中性子を吸収するように構成された中性子吸収物質214を含んでいる。中性子吸収物質214の少なくとも一部は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216を含んでいる。駆動部217は、少なくとも一つの反応度パラメータに対応し、また、一般に219で示されるように、反応度制御棒212に、動作可能に結合されている。非限定の例を用いて、説明のための詳細を以下に示す。
【0052】
駆動部217は、特定の適用にとって望ましい、任意の一つまたはそれより多い種々の反応度パラメータに対応してもよい。いくつかの実施形態では、反応度パラメータは、任意の一つまたはそれより多い、核分裂原子炉の反応度パラメータを含んでもよい。いくつかの実施形態では、反応度パラメータは、任意の一つまたはそれより多い、反応度制御棒212の反応度パラメータを含んでもよい。非限定の例を用いれば、反応度パラメータは、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および中性子スペクトルのような任意の一つまたはそれより多くの反応度パラメータを含んでもよい。
【0053】
上述のように、核分裂原子炉(図示せず)は、高速中性子スペクトルを有する。いくつかの実施形態では、核分裂原子炉は、進行波原子炉を含んでもよく、この場合、高速スペクトル中性子は、核分裂進行波の一部であってもよい。いくつかの実施形態では、核分裂原子炉は、液体金属高速増殖炉やガス冷却高速増殖炉などのような高速増殖炉を含んでもよい。
【0054】
いくつかの実施形態では、中性子吸収物質214は、中性子の減速を減少させるように構成されていてもよい。例えば、中性子吸収物質14は、高速スペクトル中性子のスローダウンの量を減少させるのに役立つことができる適した大きさの原子量を有してよい。したがって、高速中性子スペクトルから、エピサーマル中性子スペクトルまたは熱中性子スペクトルなどの、およそ0.1MeVより少ない中性子エネルギーレベルを有する中性子スペクトルに向かっての中性子スペクトルの軟化において減少させてもよい。非限定の例を用いれば、限定しないが、ウラン、トリウムなどのアクチニド系列の元素は、中性子の減速を減少させるのに役立つ十分大きな原子量を示すことが理解されるであろう。
【0055】
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216は、中性子吸収物質214に含まれ、特定の適用のために所望される任意のタイプの核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216は、ウラン、例えば238Uを含んでよい。いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16は、トリウム、例えば232Thを含んでよい。核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質16は、限定されないが、粉末形態、ビーズやペレットのような離散粒子形態または所望されるその他の任意の形態のような、所望の任意の適切な形状で提供することができる。
【0056】
いくつかの適用では、高速中性子スペクトルの内部の中性子スペクトルを、少なくともおよそ0.1MeVの高速中性子スペクトルの内部にいまなおある、より柔らかい中性子スペクトルに向かって軟化させることが望ましい。例えば、いくつかの適用では、照射ダメージを減少させるために中性子スペクトルを軟化させることが望ましい。そのために、図2Bないし図2Gを参照して、いくつかの実施形態では、反応度制御棒212はまた、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216に加えて、中性子減速物質220を含んでもよい。中性子減速物質220は、特定の適用のために所望される任意の適切な中性子減速物質を含んでもよい。非限定の例を用いれば、中性子減速物質220は、水素、重水素、ヘリウム、リチウム、ホウ素、炭素、グラファイト、ナトリウム、鉛などのうちの任意の一つまたはそれより多いものを含んでもよい。
【0057】
中性子減速物質220が提供される場合、中性子減速物質220は、特定の適用のために所望される任意のやり方で、反応度制御棒212の内部に分布されてよい。例えば、また限定されないが説明のために図2Bないし図2Fに示すように、いくつかの実施形態では、中性子減速物質220は、反応度制御棒212の内部に不均一に分布されてよい。非限定の例を用いれば、中性子減速物質220は、ディスク221(図2Bおよび図2C)に不均一に分布されてよい。ディスク221は、反応度制御棒212の軸方向に実質的に同軸に向いており(図2B参照)、あるいは、反応度制御棒212の軸方向に対し実質的に横断している(図2C参照)。さらに非限定の例を用いれば、中性子減速物質220は、(図2Dに示すように)反応度制御棒212の端に向かって、あるいは、(図2Eに示すように)反応度制御棒212の中央に向かって、不均一に分布されてもよい。さらに非限定の例を用いれば、中性子減速物質220は、(図2Fに示すように)ロッドフォロア223として提供されてもよい。任意の不均一な分布が、所望のように用いられてもよいことが理解されるであろう。特定の不均一な分布は、説明の目的で含まれないし、誰も推論すべきでない。他のいくつかの実施形態では、また図2Gに示すように、中性子減速物質220は、反応度制御棒212の内部に実質的に均一に分布されてもよい。
【0058】
図2Hないし図2Mを参照して、いくつかの実施形態では、中性子吸収物質214はまた、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216に加えて、中性子吸収毒222を含んでもよい。中性子吸収毒222は、所望される任意の適切な中性子吸収毒を含んでもよい。例えば、また非限定の例を用いれば、中性子吸収毒222は、銀、インジウム、カドミウム、ガドリニウム、ハフニウム、リチウム、He、分裂生成物、プロトアクチニウム、ネプツニウム、ホウ素などのうちの任意の一つまたはそれより多いものを含んでもよい。中性子吸収毒222は、限定されないが、粉末形態、ビーズやペレットのような離散粒子形態または所望されるその他の任意の形態のような、所望の任意の適切な形状で提供することができる。
【0059】
中性子吸収毒222が提供される場合、中性子吸収毒222は、特定の適用のために所望される任意のやり方で、反応度制御棒212の内部に分布されてよい。例えば、また限定されないが説明のために図2Hないし図2Lに示すように、いくつかの実施形態では、中性子吸収毒222は、反応度制御棒212の内部に不均一に分布されてよい。非限定の例を用いれば、中性子吸収毒222は、ディスク225(図2Hおよび図2I)に不均一に分布されてよい。ディスク225は、反応度制御棒212の軸方向に実質的に同軸に向いており(図2H参照)、あるいは、反応度制御棒212の軸方向に対し実質的に横断している(図2I参照)。さらに非限定の例を用いれば、中性子吸収毒222は、(図2Jに示すように)反応度制御棒212の端に向かって、あるいは、(図2Kに示すように)反応度制御棒212の中央に向かって、不均一に分布されてもよい。さらに非限定の例を用いれば、中性子吸収毒222は、(図2Lに示すように)ロッドフォロア227として提供されてもよい。任意の不均一な分布が、所望のように用いられてもよいことが理解されるであろう。特定の不均一な分布は、説明の目的で含まれないし、誰も推論すべきでない。他のいくつかの実施形態では、また図2Mに示すように、中性子吸収毒222は、反応度制御棒212の内部に実質的に均一に分布されてもよい。
【0060】
いくつかの実施形態では、また図2Hないし図2Pを参照して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216により達成可能な反応度への効果は、中性子吸収毒222の部分により達成可能な反応度への効果に向かって同等化されてもよい。例えば、このような同等化は、局所的なフラックスピークを和らげるのに望ましいことがある。核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216が不均一または均一に分布されるかにかかわらず、また、中性子吸収毒222が不均一(図2Hないし図2Lおよび図2Oおよび図2P)または均一(図2M)に分布されるか、にかかわらず、このような同等化が効果を有してもよいことが理解されるであろう。
【0061】
他のいくつかの実施形態では、また図2Hないし図2Pを参照して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果および中性子吸収毒222の反応度効果は、特定の適用に対して所望されるように、局所的にあつらえられてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、また一般に図2Nに示すように、反応度制御棒212は、領域224および領域226を有する。領域224および領域226は、所望のように、反応度制御棒212の内部のどこに配置してもよいことが理解されるであろう。説明目的のみのために提供される図面の様子によって限定は意図しておらず、推論すべきでない。ある濃度228の中性子吸収毒222が領域224に配置され、ある濃度230の中性子吸収毒222が領域226に配置される。ある濃度232の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216が領域224に配置され、ある濃度234の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216が領域226に配置される。濃度は、所望のように、体積ベース、面積ベース、または長さベースで決定してよいことが理解されるであろう。
【0062】
濃度228および230の中性子吸収毒222の反応度効果および濃度232および234の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果は、特定の適用に対して所望されるようにあつらえられてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、また図2Hないし図2Pを参照して、濃度230の中性子吸収毒222の反応度効果は、濃度232の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果と実質的に同等化されてもよい。他のいくつかの実施形態では、また図2Hないし図2Pを参照して、濃度228の中性子吸収毒222の反応度効果は、濃度234の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果と実質的に同等化されてもよい。
【0063】
他のいくつかの実施形態では、また図2Hないし図2Pを参照して、濃度230の中性子吸収毒222の反応度効果は、濃度232の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果とは異なってもよい。他の実施形態では、濃度228の中性子吸収毒222の反応度効果は、濃度234の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果とは異なってもよい。
【0064】
所望に応じて、他の反応度効果が効果を有してもよい。例えば、また図2Hないし図2Pに示すように、いくつかの実施形態では、濃度228の中性子吸収毒222の反応度効果と、濃度232の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果との和は、濃度230の中性子吸収毒222の反応度効果と、濃度234の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の反応度効果との和と、実質的に同等化されてもよい。他のいくつかの実施形態では、反応度効果は、領域224と領域226との間で実質的に一定である。
【0065】
もし望むのであれば、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の濃度および/または中性子吸収毒222の濃度は、変化させてもよい。例えば、また図2Oおよび図2Pを参照して、いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の濃度および/または中性子吸収毒222の濃度は、連続的な勾配に沿って変化させてもよい。非限定の例を用いれば、また図2Oに示すように、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および中性子吸収毒222は、楔236および238にて提供し、互いにその斜辺240に沿ってそれぞれ隣接するようにしてもよい。非限定の例を用いれば、また図2Pに示すように、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および中性子吸収毒222は、それぞれ、対を成す裁頭円錐部分242および244にて提供してもよい。核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および中性子吸収毒222は、連続的な勾配に沿って濃度が変化するような他の適切な構成にて提供されてもよく、また、構成は、説明のためのものであって限定のためのものではない図2Gおよび図2Hに示すものには限定されない。
【0066】
いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および/または中性子吸収毒222の濃度は、非連続的な勾配に沿って変化してもよい。例えば、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および/または中性子吸収毒222の濃度は、図2Hないし図2Lに示すように、不均一な分布の結果として、非連続的な勾配に沿って変化してもよい。このような場合には、中性子吸収毒222が、(均一な分布とは対照的に)離散的な配置で提供されているので、中性子吸収毒222の濃度は、非連続的な勾配に沿って変化することができる。このような場合にはまた、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216が、中性子吸収毒222の離散的な配置によって互いに分離される離散的な配置で提供されているので、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216の濃度は、非連続的な勾配に沿って変化することができる。
【0067】
いくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および中性子吸収毒222は、互いに相対的に空間的に固定されてもよい。すなわち、このような構成では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および中性子吸収毒222は、互いに相対的に物理的に動かない。しかしながら、他のいくつかの実施形態では、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216および中性子吸収毒222は、互いに相対的に空間的に動くことができてもよい。非限定の例を用いれば、また、図2Hないし図2Lおよび図2Oおよび図2Pを手短に参照すると、中性子吸収毒222の離散的な配置の任意の一つまたはそれより多くは、限定されないがディスク225のように、制御棒駆動機構などの適切な機構によって、所望のように、反応度制御棒212でスライド可能なように受けられてよく、また、反応度制御棒212の中へまたその外へ移動してもよい。
【0068】
図2Qを参照して、いくつかの実施形態では、反応度制御棒212は、分裂生成物を蓄積するように構成された少なくとも一つのチャンバ256を規定してもよい。例えば、提供される場合、チャンバ256はプレナム258を含んでもよい。いくつかの実施形態では、プレナム258は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質216から、分裂誘導中性子のための少なくとも1平均自由行路λ分の位置に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、反応度制御棒212からガス抜けした分裂生成物ガスが反応度制御棒212へ再侵入するのを防ぐのに役立たせるために、ボールチェックバルブのようなチェックバルブなどの逆流防止装置260を設けてもよい。
【0069】
上述のように、駆動部217は、少なくとも一つの反応度パラメータに対応している。いくつかの実施形態では、非限定の例を用いれば、反応度制御システム210は、反応度パラメータを決定するように構成された装置を含んでもよい。非限定の例を用いれば、また図2Rないし図2ALを参照して、装置は、少なくとも一つのセンサ218を含んでもよい。
【0070】
図2Rないし図2ALに示すように、いくつかの実施形態では、センサ218は、反応度制御棒210に物理的に関連してよい。非限定の例を用いれば、図2Rないし図2AHにおいて、センサ218は、図2Aないし図2Qを参照して示し説明される実施形態の反応度制御棒210に物理的に関連してよい。このような場合、図2Aないし図2Qを参照して反応度制御棒210の実施形態に関して詳細をすでに述べたので、理解のために繰り返す必要はない。
【0071】
このような実施形態では、センサ218は、所望の任意の適切な物理的な関連において反応度制御棒212に物理的に関連してよい。例えば、図2AIを参照して、いくつかの実施形態では、物理的関連は、反応度制御棒212の内側246の内部に配置されるセンサ218を含んでもよい。例えば、センサ218は、反応度制御棒212のクラッディング壁250の内側表面248に、任意の適切な装着方法を介して配置されてもよい。さらなる例として、また、図2AJを参照して、他のいくつかの実施形態では、物理的関連は、反応度制御棒212の外側252の近傍に配置されるセンサ218を含んでもよい。例えば、センサ218は、クラッディング壁250の外側表面254に、任意の適切な装着方法を介して配置されてもよい。
【0072】
センサ218は、反応度制御棒212に物理的に関連する必要はないことが理解されるであろう。これを受けて、いくつかの実施形態では、センサ218は、反応度制御棒212に物理的に関連しない。例えば、いくつかの実施形態では、センサ218は、反応度制御棒212から離れた位置であって、しかしながら検知を所望する反応度パラメータをセンサ218が検知できるような位置に配置されてもよい。非限定の例を用いれば、センサ218は、反応度制御棒212から離れた位置ではあるが、分裂誘導中性子のための1平均自由行路λより多くない位置に配置されてもよい。
【0073】
反応度制御棒212と関連する任意の一つまたはそれより多くの種々の反応度パラメータが、センサ218で検知されてもよい。非限定の例を用いれば、検知された反応度パラメータは、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および/または中性子スペクトルのような任意の一つまたはそれより多くの反応度パラメータを含んでもよい。
【0074】
センサ218は、検知されるのが望ましい反応度パラメータを検知するように構成された任意の適切なセンサを含んでもよい。非限定の例を用いれば、いくつかの実施形態では、センサ218は、限定されないが、マイクロポケット分裂検出器のような少なくとも一つの分裂検出器を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、センサ218は、限定されないが、分裂チャンバおよび/またはイオンチャンバのような中性子束監視装置を含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ218は、限定されないが、積算ダイヤモンドセンサのような中性子フルエンスセンサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ218は、限定されないが、ガス検出器、β検出器および/またはγ検出器のような分裂生成物検出器を含んでもよい。いくつかの実施形態では、提供されるとき、分裂生成物検出器は、分裂生成物ガスにおける同位体のタイプの比を測定するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、センサ18は、温度センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ218は、圧力センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ218は、限定されないが、出力範囲核器具などの出力センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサもし望むのであれば、センサ218は交換式であってよい。
【0075】
他のいくつかの実施形態では、反応度パラメータは、センサによって検知されずに決定されてもよい。非限定の例を用いれば、いくつかの実施形態では、装置は、(上述の)少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路(図示せず)を含んでもよい。反応度パラメータは、任意の適切な方法で決定できる。非限定の例を用いれば、反応度パラメータは、はじめに議論したように、温度、圧力、出力レベル、コア寿命における時間(効果的なフルパワーの時間で測定)などの動作パラメータを用いたルックアップテーブルから検索されてもよい。別の非限定の例を用いれば、反応度パラメータは、適切なコンピュータ上で、適切な中性子モデリングソフトウェアを実行することなどによってモデリングされてもよい。例えば、適切な中性子モデリングソフトウェアは、MCNP、CINDER、REBUSなどを含む。さらなる非限定の例を用いれば、反応度パラメータは、従来の知識や経験に基づいて原子炉オペレータや任意の他の当業者によって決定されてもよい。
【0076】
一般的な意味で、当業者は、ここに記載する各種態様(少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路構成を含む)が、各種の「電気回路構成」からなっていると認識できる広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせによって個別におよび/または集合的に実行可能であることが理解できるであろう。その結果、ここで使用しているように、「電気回路構成」は、少なくとも1つの離散型電気回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの集積型回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの特定用途向け集積回路を有する電気回路構成、コンピュータプログラムによって構成される汎用演算デバイスを形成する電気回路構成(例えば、ここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、またはここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、メモリデバイスを形成する電気回路構成(例えばランダムアクセスメモリ)、および/または通信デバイスを形成する電気回路構成(例えば、モデム、通信スイッチ、または光電気的設備など)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。当業者であれば、ここに記載する主題が、アナログ式またはデジタル式またはこれらの組み合わせで実装されてもかまわないことは理解できるであろう。
【0077】
図2AKを参照して、いくつかの実施形態では、センサ218を校正するように構成された校正装置262を設けてもよい。提供される場合、校正装置262は、適切に、センサ218によって検知される、上述の反応度パラメータの公知の特性または属性を有するソースである。
【0078】
図2ALを参照して、いくつかの実施形態では、266で一般に示されるように、少なくとも一つの通信装置264が、センサ218に動作可能に結合されてよい。通信装置218は、適切には、268で一般に示されるように、適切な受信装置(図示せず)との信号伝達においてセンサ218を動作可能に結合できる、任意の受け入れられる装置である。非限定の例を用いれば、通信装置264は、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、テレメトリートランスミッタ、無線周波数トランスミッタ、光トランスミッタなどを含んでもよい。
【0079】
図2Aないし図2ALを参照して、反応度制御棒212は、一般に219で示されるように、所望される任意の適切な方法で、駆動部217に結合されている。例えば、いくつかの実施形態では、反応度制御棒212は、駆動部217に電磁気的に結合されてもよい。他のいくつかの実施形態では、反応度制御棒212は、駆動部217に機械的に連結されてもよい。
【0080】
図2AMを参照して、いくつかの実施形態では、反応度制御システム210は、ロッド制御信号272を生成するように構成された駆動制御部270を含んでもよい。このような実施形態においては、駆動部217は、ロッド制御信号272に対応して(一般に219で示すように)そこへ動作可能に結合される反応度制御棒217を移動させるように構成されている。
【0081】
駆動制御部270は、ロッド制御信号272を生成し、駆動部217への信号伝達においてロッド制御信号272を伝達する。図2ANを参照して、いくつかの実施形態では、通信装置274は、駆動制御部270から駆動部217へ、ロッド制御信号272を伝達するように構成されている。通信装置274は、適切には、駆動部217との信号伝達において駆動制御部270を動作可能に結合することができる任意の受け入れられる装置である。非限定の例を用いれば、通信装置274は、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、テレメトリートランスミッタ、無線周波数トランスミッタ、光トランスミッタなどを含んでもよい。
【0082】
駆動制御部270は、所望される任意の適切な方法で、ロッド制御信号272を生成してよい。例えば、また図2AOを参照して、いくつかの実施形態では、駆動制御部270は、オペレータインターフェース276を含んでもよい。非限定の例を用いれば、いくつかの実施形態では、オペレータインターフェース276は、シムスイッチを含んでもよい。
【0083】
図2APを参照して、いくつかの実施形態では、駆動制御部270は、(上述した)少なくとも一つの反応度パラメータに基づいて自動的にロッド制御信号272を生成するように構成された電気回路278を含んでもよい。
【0084】
図2Aないし図2APを参照して、駆動部217は、特定の適用のために所望される任意の適切な駆動部であってよい。非限定の例を用いれば、いくつかの実施形態では、駆動部217は、反応度制御棒駆動機構を含んでもよい。いくつかの実施形態では、駆動部217は、反応度制御棒212を双方向に駆動するように構成されていてもよい。すなわち、反応度制御棒212が核分裂原子炉での使用のために提供されるとき、反応度制御棒212は、所望の核分裂原子炉のコアの中へおよび/またはコアの外へ駆動されてもよい。他のいくつかの実施形態では、駆動部217はさらに、第1停止位置と第2停止位置との間の少なくとも一つの中間位置で、反応度制御棒217の駆動を停止するように構成されてもよい。
【0085】
〔説明のための核分裂進行波原子炉〕
図3を参照して、いくつかの実施形態では、高速中性子スペクトルを有する説明のための核分裂進行波原子炉300は、反応度制御システム210の任意の説明のための実施形態を含んでもよい(図2Aないし図2AP)。
【0086】
非限定の例を用いれば、核分裂進行波原子炉300は、説明のための核分裂原子炉コア331を含んでいる。核分裂原子炉コア331は、高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波をそこに伝搬するように構成された適切な核分裂燃料物質を含んでいる。
【0087】
上述のように、反応度制御システム210は、反応度制御棒212を含んでいる。各反応度制御棒212は、核分裂進行波の高速スペクトル中性子を吸収するように構成された中性子吸収物質を含んでいる。中性子吸収物質の少なくとも一部は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含んでいる。反応度制御システム210はまた、駆動部217を含んでいる。駆動部217のそれぞれは、一般に219で示されるように、少なくとも一つの反応度パラメータに対応し、反応度制御棒212の少なくとも一つに動作可能に結合されている。
【0088】
いくつかの実施形態では、反応度パラメータは、核分裂進行波原子炉の少なくとも一つの反応度パラメータを含んでもよい。しかしながら、他のいくつかの実施形態では、また上述のように、反応度パラメータは、反応度制御棒212の少なくとも一つの、少なくとも一つの反応度パラメータを含んでもよい。種々の実施形態において、反応度パラメータは、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および/または中性子スペクトルのような一つまたはそれより多くの反応度パラメータを含んでもよい。
【0089】
核分裂進行波原子炉に含まれる反応度制御システム210は、上述の通り所望の任意の方法で具体化してよいことが理解されるであろう。例えば、反応度制御システムと、その構成要素の任意のものとは、限定されないが、図2Aないし図2APのうちの任意の一つまたはそれより多くを参照して上述の通りに具体化されてもよい。反応度制御システム210の実施形態は上記のように詳細に議論したので、簡潔さのため、詳細は、理解のために繰り返す必要がない。
【0090】
核分裂進行波原子炉300の実施形態の説明のための詳細を以下に示す。核分裂進行波原子炉300は、説明のための目的で以下に述べる限定されない例であり、限定するものではないことが理解されるであろう。
【0091】
核分裂原子炉コア333は、コアを通る垂直な冷却剤流を維持するために働く説明のための原子炉コア囲い335の内部に収容されている。いくつかの実施形態では、原子炉コア囲い335は、中性子衝撃から、熱交換器のような、プール内構成要素を保護するための放射線遮蔽として機能してもよい。反応度制御棒212は、上述のように、そこに発生する分裂処理を制御するための核分裂原子炉コア331の中へ、縦方向に延びている。
【0092】
核分裂原子炉コア331は、説明のための原子炉容器337の内部に配置されている。いくつかの実施形態では、原子炉容器337は、ナトリウム、カリウム、リチウム、鉛、それらの混合物などの液体金属または鉛−ビスマスのような液体金属合金などの冷却剤339のプールで、核分裂原子炉コア331が冷却剤のプールの液中に隠れる程度にまで、(およそ90%などのような)適切な量にまで、充填されている。適切には、ここで検討されている説明のための実施形態では、冷却剤は、液体ナトリウム(Na)金属またはナトリウム−カリウム(Na−K)などのナトリウム金属混合物である。さらに、いくつかの実施形態では、封じ込め容器341は、核分裂進行波原子炉300の一部を囲んで密封する。
【0093】
いくつかの実施形態では、核分裂原子炉コア331を冷却する目的で、冷却剤流蒸気または流経路345に沿って適切な冷却剤が核分裂原子炉コア331を通って流れることを許可するために、核分裂原子炉コア331に第1冷却剤パイプ343が結合されている。種々の実施形態では、第1冷却剤パイプ343は、限定されないが、ステンレス鋼などの物質から、また、非鉄合金、ジルコニウムに基づく合金、または他の適切な構造物質または複合物から形成してもよい。
【0094】
いくつかの実施形態では、核分裂原子炉コア331によって生成される耐熱性冷却剤は、冷却剤流経路345に沿って、やはり冷却剤339のプールの液中に隠れる中間的な熱交換器347へ流れる。中間的な熱交換器347は、限定されないが、ステンレス鋼など、冷却剤(限定されないが、冷却剤339のプール中の液体ナトリウムなど)の熱および腐食の効果に十分耐える、任意の適切な物質から形成してもよい。冷却剤流経路345に沿って流れる冷却剤は、中間的な熱交換器347を通って、第1冷却剤パイプ343を通り続ける。中間的な熱交換器347を過ぎた冷却剤は、中間的な熱交換器347で起こる熱移送によって冷却されることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、所望に応じて、電気機械的ポンプまたは電磁気的ポンプであってよいポンプ349が、第1冷却剤パイプ343に結合される。いくつかの実施形態では、ポンプ349は、第1冷却剤パイプ343によって運ばれる冷却剤との流体伝達を行う。ポンプ349は、第1冷却剤パイプ343を通して、核分裂原子炉コア331を通して、冷却剤流経路345に沿って、そして、中間的な熱交換器347の中へと、冷却剤をポンプ処理する。
【0095】
第2冷却剤パイプ351は、中間的な熱交換器347から熱を除去するために設けられている。第2冷却剤パイプ351は、第2熱レッグパイプセグメント353および第2冷レッグパイプセグメント355を含んでいる。第2熱レッグパイプセグメント353および第2冷レッグパイプセグメント355は、中間的な熱交換器347に一体的に結合されている。第2冷却剤パイプ351は、すでに述べた冷却剤の選択肢の任意の一つなどの流体である第2冷却剤を含んでいる。
【0096】
第2熱レッグパイプセグメント353は、中間的な熱交換器347から、蒸気発生器357へと延びる。いくつかの実施形態では、所望であれば、蒸気発生器357は、過熱器を含んでもよい。第2ループパイプ351を通って蒸気発生器357を出る第2冷却剤流は、蒸気発生器357の内部で起こる熱移送により、蒸気発生器357を通った後は、蒸気発生器357に入る前よりも低温および低エンタルピーになる。蒸気発生器357を通った後は、第2冷却剤は、ポンプ359などによって、第2冷レッグパイプセグメント355に沿ってポンプ処理される。ポンプ359は、電気機械的ポンプまたは電磁気的ポンプなどであってよい。第2冷レッグパイプセグメント355は、前述の熱移送を行う中間的な熱交換器347の中へと延びる。
【0097】
蒸気発生器357には、所定の温度を有する水361の本体が配置されている。第2熱レッグパイプセグメント353を通って流れる第2冷却剤は、水361の本体への引き込みおよび対流によってその熱を移送する。水361は、第2熱レッグパイプセグメント353を通って流れる第2冷却剤よりも低温である。第2熱レッグパイプセグメント353を通って流れる第2冷却剤がその熱を水361の本体へ移送するので、水361の本体の一部は、蒸気発生器357の内部で、所定の温度に応じて蒸気363へと気化する。蒸気363はその後蒸気ライン365を通って流れる。蒸気ライン365の一端は、蒸気363と蒸気を伝達し、蒸気ライン365の他端は、水361の本体と液体を伝達する。
【0098】
回転タービン367が蒸気ライン365に結合され、タービン367は、蒸気363がそこを通るにつれて回転する。発電機369が、回転タービンシャフト371によってタービン367に結合されている。発電機369は、タービン367が回転するにつれて、電気を発生させる。
【0099】
蒸気ライン365にはコンデンサ373が結合され、タービン367を通る蒸気363を受け取る。コンデンサ373は蒸気363を液体の水へと圧縮し、任意の余熱を、循環流体経路375および電気機械的ポンプなどの復水ポンプ377を介して、冷却塔などのヒートシンク379へ通す。ヒートシンク379はコンデンサ373と関連している。コンデンサ373によって圧縮された供給水は、供給水ライン381に沿って、コンデンサ373から、蒸気発生器357へ、供給水ポンプ383によってポンプ処理される。供給水ポンプ383は、コンデンサ373と蒸気発生器357との間に挿入される電気機械的ポンプであってよい。
【0100】
核分裂原子炉コア331の実施形態は、反応度制御システム210を提供するために所望される任意の適切な構成を含んでもよい。この点について、いくつかの実施形態では、核分裂原子炉コア331は、一般に円形の横断面を得るために、一般に、円筒形状であってよい。いくつかの実施形態では、核分裂原子炉コア331は、一般に六角形の横断面を得るために、一般に、六角形状であってよい。いくつかの実施形態では、核分裂原子炉コア331は、一般に長方形の横断面を得るために、一般に、平行6面体形状であってよい。
【0101】
核分裂原子炉コア331の構成または形状にかかわらず、核分裂原子炉コア331は、進行波核分裂原子炉コアとして稼働される。例えば、限定されないが、U−233、U−235またはPu−239などの核分裂可能な物質の同位体濃縮物を含む、核分裂点火装置(明瞭化のため、図示せず)は、核分裂原子炉コア331に適切に配置される。点火装置によって中性子が放出される。点火装置によって放出された中性子は、核分裂原子炉コア333の内部で核分裂性および/または核分裂性同位体に転換可能な物質によって捕捉され、核分裂連鎖反応を開始する。所望であれば、一旦分裂連鎖反応が自動的に継続するようになったら、点火装置は除去してもよい。
【0102】
点火装置は3次元の進行波すなわち「バーンウェーブ」を開始する。点火装置により中性子が「点火」したら、バーンウェーブは点火装置から外へ進行し、進行すなわち伝搬バーンウェーブを形成する。進行するバーンウェーブの速度は、一定または不定である。それゆえ、バーンウェーブが伝搬する速度は制御可能である。例えば、所定のまたはプログラムされたやり方における反応度制御システムの縦方向の移動は、ベント核分裂燃料モジュール30の中性子反応度を下げるすなわち少なくすることができる。このように、バーンウェーブの後ろまたはバーンウェーブの位置で現在燃えている核燃料の中性子反応度は、バーンウェーブの前の「燃えていない」核燃料の中性子反応度に相対的に、下げられてすなわち少なくなっている。このように反応度を制御するのは、原子炉コア構造物質の許可できる分裂生成物生成および/または中性子フルエンスの量などのような、核分裂原子炉コア331の制限の稼働を受けるバーンウェーブの伝搬速度を最大化する。
【0103】
このような進行波核分裂原子炉の基本原理は、その詳細が、
米国特許出願11/605,943、発明の名称AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION、 発明者RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, LOWELL L. WOOD, JR.、出願2006年11月28日、
米国特許出願11/605,848、発明の名称METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR REACTOR、 発明者RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, LOWELL L. WOOD, JR.、出願2006年11月28日、
米国特許出願11/605,933、発明の名称CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OF A NUCLEAR REACTOR、 発明者RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, LOWELL L. WOOD, JR.、出願2006年11月28日
に記載され、その内容の全体がここで参照により導入される。
【0104】
上述の核分裂進行波原子炉300の実施形態は、説明のためののみの目的で述べる限定されない例であり、限定するものではないことが理解されるであろう。他のいくつかの実施形態では、核分裂進行波原子炉300は、ヘリウムなどのガス冷却剤を含むガスで冷却される高速核分裂進行波原子炉であってよい。このような実施形態では、ガス駆動式タービン発電機が、ガス冷却剤によって駆動されてもよい。
【0105】
〔説明のための方法、システム、およびコンピュータソフトウェアプログラム製品〕
以下は、処理の実行を描く一連のフローチャートである。理解しやすくするため、フローチャートは、開始のフローチャートが全体の「大きな絵」の観点を介する実行を表し、その後、続くフローチャートは、一つまたはそれより多く早く示したフローチャートを構成するサブステップまたは追加ステップとして、「大きな絵」フローチャートの代替実行および/または展開を表す。当業者は、ここで用いている表示スタイル(例えば、全体の観点を表すフローチャートをまず提示し、その後、その次のフローチャートにおいて追加および/またはさらなる詳細を提供する)が、一般に、種々の処理の実行を迅速かつ容易に理解することができるものであることを理解するであろう。さらに、当業者はさらに、ここで用いている表示スタイルが、それ自身、モジュールおよび/またはオブジェクト指向プログラム設計パラダイムにも適合していることを理解するであろう。また、説明される順序で種々の動作フローが表されているが、種々の動作が、説明した以外の順序で実行できること、または、同時に実行できることも、理解されるべきである。
【0106】
図4Aを参照して、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御する方法400が提供される。方法400は、ブロック402において開始する。ブロック404において、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定する。ブロック406において、高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む。方法400は、ブロック408において終了する。
【0107】
方法400は、高速中性子スペクトルを有する任意の核分裂原子炉に関して実行できることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、方法400は、核分裂進行波原子炉に関して実行できる。この場合、高速スペクトル中性子は、核分裂進行波の一部であってよい。他のいくつかの実施形態では、方法400は、液体金属高速増殖炉、ガス冷却高速増殖炉などの任意の適切な高速増殖炉に関して実行できる。それゆえ、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の任意の特定のタイプに限定することは、意図されるべきでなく、推測されるべきでない。
【0108】
説明のための詳細は、非限定の例によって以下に示される。
【0109】
種々の実施形態において、所望の反応度パラメータが、所望の核分裂原子炉の任意の一部に関して決定されてもよい。例えば、図4Bを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック404において高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定することは、ブロック410において核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定することを含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、図4Cを参照して、ブロック404において高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定することは、ブロック412において少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定することを含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、図4Dを参照して、ブロック404において高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定することは、ブロック414において核分裂原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定することを含んでもよい。
【0110】
いくつかの実施形態では、反応度制御棒は、所望の反応度パラメータと、反応度パラメータの決定との差に対応して調整されてもよい。例えば、図4Aおよび図4Eを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック416において、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定してもよい。さらに図4Fを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック418において、所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定してもよい。さらに図4Gを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック406において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含むことは、ブロック420において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ことを含んでもよい。
【0111】
決定された反応度パラメータは、所望の任意の適切な方法で決定してもよい。例えば、図4Eおよび図4Hを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック416において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック422において少なくとも一つの反応度パラメータを予測することを含んでもよい。図4Eおよび図4Iを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック416において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック424において少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングすることを含んでもよい。図4Eおよび図4Jを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック416において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック426において少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択することを含んでもよい。
【0112】
図4Eおよび図4Kを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック416において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することを含んでもよい。任意の所望の反応度パラメータが任意の適切な方法でブロック428において検知されてよいことが理解されるであろう。
【0113】
例えば、図4Kおよび図4Lを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック430において少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知することを含んでもよい。時間履歴を検知することは、1回より多く、検知された反応度パラメータを検知し、および、記録または格納することなどによって、所望に実行してよい。非限定の例を用いれば、少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴は、限定されないが、反応度パラメータの速度、反応度パラメータの蓄積、分裂総量などを含んでもよい。図4Kおよび図4Mを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック432において少なくとも一つの放射性崩壊事象を検知することを含んでもよい。図4Kおよび図4Nを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック434において分裂を検出することを含んでもよい。図4Kおよび図4Oを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック436において中性子束を監視することを含んでもよい。図4Kおよび図4Pを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック438において中性子フルエンスを検知することを含んでもよい。図4Kおよび図4Qを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック440において分裂生成物を検出することを含んでもよい。
【0114】
図4Kおよび図4Rを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック442において温度を検知することを含んでもよい。図4Kおよび図4Sを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック444において圧力を検知することを含んでもよい。図4Kおよび図4Tを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック446において出力レベルを検知することを含んでもよい。
【0115】
図4Aおよび図4Uを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック406において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含むことは、ブロック448において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させ、中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ことを含んでもよい。種々の実施形態において、上記方向は、核分裂原子炉における軸方向、核分裂原子炉における半径方向、および/または、核分裂原子炉における側面方向、から選ばれる方向を含んでもよい。
【0116】
図4Aおよび図4Vを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック428において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック450において反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知することを含んでもよい。
【0117】
図4Aおよび図4Wを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック452において、少なくとも一つの反応度パラメータを検知するように構成されたセンサを校正してもよい。
【0118】
図5Aを参照して、方法500は、高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働するために提供される。方法500は、ブロック502において開始する。ブロック503において、核分裂進行波原子炉コアにおいて高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波を伝搬させる。ブロック504において、核分裂進行波原子炉の選択された部分の内部の所望の反応度パラメータを決定する。ブロック506において、高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む。方法500は、ブロック508において終了する。
【0119】
説明のための詳細は、非限定の例によって以下に示される。
【0120】
図5Aおよび図5Bを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック509において、核分裂進行波原子炉コアにおいて高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波を開始する。
【0121】
種々の実施形態において、所望の反応度パラメータが、所望の核分裂進行波原子炉の任意の一部に関して決定されてもよい。例えば、図5Cを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック504において核分裂進行波原子炉の選択された部分の内部の所望の反応度パラメータを決定するすることは、ブロック510において核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定することを含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、図5Dを参照して、ブロック504において核分裂進行波原子炉の選択された部分の内部の所望の反応度パラメータを決定するすることは、ブロック512において少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定することを含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、図5Eを参照して、ブロック504において核分裂進行波原子炉の選択された部分の内部の所望の反応度パラメータを決定するすることは、ブロック514において核分裂進行波原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定することを含んでもよい。
【0122】
いくつかの実施形態では、反応度制御棒は、所望の反応度パラメータと、反応度パラメータの決定との差に対応して調整されてもよい。例えば、図5Aおよび図5Fを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック516において、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定してもよい。さらに図5Gを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック518において、所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定してもよい。さらに図5Hを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック506において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含むことは、ブロック520において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ことを含んでもよい。
【0123】
決定された反応度パラメータは、所望の任意の適切な方法で決定してもよい。例えば、図5Fおよび図5Iを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック516において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック522において少なくとも一つの反応度パラメータを予測することを含んでもよい。図5Fおよび図5Jを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック516において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック524において少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングすることを含んでもよい。図5Fおよび図5Kを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック516において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック526において少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択することを含んでもよい。
【0124】
図5Fおよび図5Lを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック516において少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定することは、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することを含んでもよい。任意の所望の反応度パラメータが任意の適切な方法でブロック528において検知されてよいことが理解されるであろう。
【0125】
例えば、図5Lおよび図5Mを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック530において少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知することを含んでもよい。時間履歴を検知することは、1回より多く、検知された反応度パラメータを検知し、および、記録または格納することなどによって、所望に実行してよい。非限定の例を用いれば、少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴は、限定されないが、反応度パラメータの速度、反応度パラメータの蓄積、分裂総量などを含んでもよい。図5Lおよび図5Nを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック532において少なくとも一つの放射性崩壊事象を検知することを含んでもよい。図5Lおよび図5Oを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック534において分裂を検出することを含んでもよい。図5Lおよび図5Pを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック536において中性子束を監視することを含んでもよい。図5Lおよび図5Qを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック538において中性子フルエンスを検知することを含んでもよい。図5Lおよび図5Rを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック540において分裂生成物を検出することを含んでもよい。
【0126】
図5Lおよび図5Sを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック542において温度を検知することを含んでもよい。図5Lおよび図5Tを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック544において圧力を検知することを含んでもよい。図5Lおよび図5Uを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック546において出力レベルを検知することを含んでもよい。
【0127】
図5Aおよび図5Vを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック506において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含むことは、ブロック548において高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させ、中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ことを含んでもよい。種々の実施形態において、上記方向は、核分裂進行波原子炉における軸方向、核分裂進行波原子炉における半径方向、および/または、核分裂進行波原子炉における側面方向、から選ばれる方向を含んでもよい。
【0128】
図5Aおよび図5Wを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック528において少なくとも一つの反応度パラメータを検知することは、ブロック550において反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知することを含んでもよい。
【0129】
図5Aおよび図5Xを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック552において、少なくとも一つの反応度パラメータを検知するように構成されたセンサを校正してもよい。
【0130】
図6Aを参照して、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉(図示せず)において反応度を制御するための説明のためのシステム610が供給されている。システム610は、高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定する手段612を含んでいる。システム610はまた、高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒(図示せず)を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段614を含んでいる。
【0131】
種々の実施形態において、決定手段612は、適切な電気回路を含んでもよい。上述の通り、ここで述べた各種態様(高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定する手段612を含む)は、各種の「電気回路構成」からなっていると認識できる広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの任意の組み合わせによって個別におよび/または集合的に実行可能である。その結果、ここで使用しているように、「電気回路構成」の例としては、少なくとも1つの離散型電気回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの集積型回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの特定用途向け集積回路を有する電気回路構成、コンピュータプログラムによって構成される汎用演算デバイスを形成する電気回路構成(例えば、ここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、またはここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、メモリデバイスを形成する電気回路構成(例えば、各種形態のメモリ(例えばランダムアクセスメモリ))、および/または通信デバイスを形成する電気回路構成(例えば、モデム、通信スイッチ、または光電気的設備など)などが挙げられるが、これらの例に限定されるものではないことを強調しておく。当業者であれば、ここに記載する主題が、アナログ式またはデジタル式またはこれらの組み合わせで実装されてもかまわないことは理解できるであろう。
【0132】
種々の実施形態において、調整手段は、限定されないが、駆動部のような任意の適切な電気機械的システムを含んでもよい。説明のためであって限定されないが、駆動部の限定されない例は、制御棒駆動機構を含んでもよい。しかしながら、一般的な意味で、ここに記載する各種態様が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質的にはこれらの任意の組み合わせなどの広範囲の電気構成要素、および、剛体、バネまたはねじり体、水理学、および、電磁気的に駆動される装置、または実質的にはこれらの任意の組み合わせなどの機械的な力または動作を分け与え得る広範囲の構成要素、を有する種々のタイプの電気機械的システムによって、個別におよび/または集合的に実行可能であることが理解できるであろう。その結果、ここで使用しているように、「電気機械的システム」は、変換器と動作可能に結合した電気回路構成(例えば、駆動部、モータ、圧電性結晶など)、少なくとも1つの離散型電気回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの集積型回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの特定用途向け集積回路を有する電気回路構成、コンピュータプログラムによって構成される汎用演算デバイスを形成する電気回路構成(例えば、ここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、またはここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、メモリデバイスを形成する電気回路構成(例えばランダムアクセスメモリ)、通信デバイスを形成する電気回路構成(例えば、モデム、通信スイッチ、または光電気的設備など)、および、光学または他のアナログなどの任意の非電気的アナログなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。電気機械的システムの例は、限定されないが、種々の消費者用電子システムや、電動運搬システムなど他のシステム、工場のオートメーションシステム、セキュリティシステム、および、通信/計算システムを含むことも、当業者は理解するであろう。ここで述べる電気機械的システムは、他で内容を具体的に述べているものを除いて、電気駆動と機械駆動の両方を有するとは限らないことを当業者は理解するであろう。
【0133】
いくつかの実施形態では、高速スペクトル中性子は、核分裂進行波の一部であってよい。このような場合、核分裂原子炉は、核分裂進行波原子炉を含んでもよい。しかしながら、他の実施形態では、高速スペクトル中性子は、核分裂進行波の一部である必要はない。それゆえ、いくつかの実施形態では、核分裂原子炉は、高速中性子スペクトルを有する任意の適切な核分裂原子炉を含んでもよい。
【0134】
図6Bを参照して、いくつかの実施形態では、所望の反応度パラメータを決定する手段612は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段616を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、図6Cを参照して、いくつかの実施形態では、所望の反応度パラメータを決定する手段612は、少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段618を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、図6Dを参照して、いくつかの実施形態では、所望の反応度パラメータを決定する手段612は、核分裂原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段620を含んでもよい。手段616、618および620は、上述のような適切な電気回路構成を含んでもよい。
【0135】
図6Eを参照して、いくつかの実施形態では、システム610は、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段622をも含んでもよい。いくつかの実施形態では、手段622は、上述のような適切な電気回路構成を含んでもよい。手段622の他のいくつかの実施形態を以下に述べる。
【0136】
図6Fを参照して、いくつかの実施形態では、システム610は、所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定する手段624を含んでもよい。手段624は、限定されないが、コンパレータなどのように、上述のような適切な電気回路構成を含んでもよい。
【0137】
さらに図6Gを参照して、いくつかの実施形態では、調整手段614は、高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整し、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段626を含んでもよい。手段626は、限定されないが、制御棒駆動機構のような、上述のような任意の適切な電気機械的システムを含んでもよい。
【0138】
種々の実施形態において、決定手段622は、特定の適用に対して所望されるように、任意の方法で、決定された反応度パラメータを決定してもよい。例えば、図6Hを参照して、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段622は、少なくとも一つの反応度パラメータを予測する手段628を含んでもよい。手段628は、上述のような適切な電気回路構成を含んでもよい。非限定の例を用いれば、所定の反応度パラメータは、はじめに議論したように、温度、圧力、出力レベル、コア寿命における時間(効果的なフルパワーの時間で測定)などの動作パラメータを用いたルックアップテーブルから検索されてもよい。
【0139】
図6Iを参照して、他のいくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段622は、少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングする手段630を含んでもよい。手段630は、限定されないが、適切なコンピュータなどのように、上述のような適切な電気回路構成を含んでもよい。手段630は、電気回路構成上で走る適切な中性子モデリングソフトウェアをも含んでもよい。説明を用いて、適切な中性子モデリングソフトウェアは、MCNP、CINDER、REBUSなどを含む。
【0140】
図6Jを参照して、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段622は、少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択する手段632を含んでもよい。手段632は、上述のような適切な電気回路構成を含んでもよい。
【0141】
図6Kを参照して、いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段622は、少なくとも一つの反応度パラメータを検知する手段634を含んでもよい。種々の実施形態において、検知手段634は、以下に述べるように、特定の目的に対して所望されるように、任意の一つまたはそれより多くの種々のセンサおよび検出器を含んでもよい。
【0142】
図6Lを参照して、いくつかの実施形態では、検知手段634は、少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知する手段636を含んでもよい。時間履歴を検知することは、1回より多く、検知された反応度パラメータを検知し、および、記録または格納することなどによって、所望に実行してよい。非限定の例を用いれば、少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴は、限定されないが、反応度パラメータの速度、反応度パラメータの蓄積、分裂総量などを含んでもよい。種々の実施形態において、手段636は、長期間反応度パラメータの値を格納するように構成された、コンピュータメモリメディアまたはコンピュータメモリストレージなどのような適切な記憶装置を含んでもよい。
【0143】
図6Mを参照して、いくつかの実施形態では、検知手段は、少なくとも一つの放射性崩壊事象を検知する手段638を含んでもよい。非限定の例を用いれば、手段638は、所望されるα、βおよび/またはγ放射線を検知する任意の適切な一つまたはそれより多くのセンサまたは検出器を含んでもよい。
【0144】
図6Kを参照して、種々の実施形態において検知手段634は、特定の適用に対して所望される任意の適切なセンサを含んでもよい。非限定の例を用いれば、限定されないが、種々の実施形態において、検知手段634は、少なくとも一つの分裂検出器、中性子束監視装置、中性子フルエンスセンサ、分裂生成物検出器、温度センサ、圧力センサおよび/または出力センサなどの、任意の一つまたはそれより多くのセンサを含んでもよい。
【0145】
図6Nを参照して、いくつかの実施形態では、調整手段614は、高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させ、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段640を含んでもよい。いくつかの実施形態では、手段640は、制御棒駆動機構および/またはロッド処理システムなどの駆動部を含んでもよい。種々の実施形態において、方向は、核分裂原子炉における軸方向、核分裂原子炉における半径方向、および/または、核分裂原子炉における側面方向、のうちの任意の一つまたはそれより多くを含んでもよい。
【0146】
図6Oを参照して、いくつかの実施形態では、検知手段634は、反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知する手段642を含んでもよい。種々の実施形態において、手段642は、上記電気回路を含んでもよい。いくつかの実施形態では、電気回路は、適切なコンパレータを実施してもよい。
【0147】
図6Pを参照して、いくつかの実施形態では、システム610はまた、検知手段634を校正する手段644を含んでもよい。種々の実施形態において、校正手段644は、センサ18によって検知される、上述の反応度パラメータの公知の特性または属性を有するソースを含んでもよい。
【0148】
図7Aを参照して、制御可能可動棒の適用を決定する方法700が供給される。方法700は、ブロック702において開始する。ブロック704において、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定し、制御可能可動棒は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む。ブロック706において、反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用を決定する。方法700は、ブロック708において終了する。
【0149】
種々の実施形態において、(反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた)制御可能可動棒の適用は、制御可能可動棒における少なくとも一つの決定された反応度パラメータに対応して決定されてもよい。説明のためであって限定のためでない、与えられた非限定の例を以下に述べる。
【0150】
図7Bを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック710において、決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとを比較する。いくつかの実施形態では、(反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた)制御可能可動棒の適用は、決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとの比較に対応して決定されてもよい。
【0151】
図7Aに戻って参照して、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの反応度パラメータは、中性子吸収係数を含んでもよい。図7Cを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック712において、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数とを比較してもよい。&いくつかの実施形態では、(反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた)制御可能可動棒の適用は、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数との比較に対応して決定されてもよい。例えば、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子吸収係数が少なくとも対象の中性子吸収係数であるときに、反応度制御棒を含んでもよい。別の例として、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子吸収係数が対象の中性子吸収係数より小さいときに、核分裂燃料棒を含んでもよい。
【0152】
図7Aに戻って参照して、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの反応度パラメータは、中性子生成係数を含んでもよい。図7Dを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック714において、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数とを比較してもよい。いくつかの実施形態では、(反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた)制御可能可動棒の適用は、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数との比較に対応して決定されてもよい。例えば、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子生成係数が少なくとも対象の中性子生成係数であるときに、核分裂燃料棒を含んでもよい。別の例として、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子生成係数が対象の中性子生成係数より小さいときに、反応度制御棒を含んでもよい。
【0153】
図7Aに戻って参照して、少なくとも一つの反応度パラメータは、特定の適用に対して所望されるように、任意の方法で、決定されてもよい。非限定の例を用いれば、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定することは、制御可能可動棒の中性子曝露履歴、制御可能可動棒の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の特性、制御可能可動棒の核分裂性核分裂燃料物質の特性、制御可能可動棒の中性子吸収毒の特性、および/または制御可能可動棒の分裂生成物の特性に基づいてよい。
【0154】
図7Eを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック704において核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定することは、ブロック716において核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを監視することを含んでもよい。
【0155】
図7Fを参照して、他のいくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、ブロック704において核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定することは、ブロック718において核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを予測することを含んでもよい。図7Gを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック718において核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを予測することは、ブロック720において核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを計算することを含んでもよい。
【0156】
今度は図8Aを参照して、制御可能可動棒の適用を決定するシステム810が提供される。装置812は、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成され、制御可能可動棒は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む。電気回路は、反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用を決定するように構成されている。
【0157】
種々の実施形態において、(反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた)制御可能可動棒の適用は、制御可能可動棒における少なくとも一つの決定された反応度パラメータに対応して決定されてもよい。説明のためであって限定のためでない、与えられた非限定の例を以下に述べる。
【0158】
図8Bを参照して、コンパレータ816は、決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとを比較する。このような場合、電気回路814は、コンパレータ816に対応してもよい。
【0159】
なおも図8Bを参照して、いくつかの実施形態では、少なくとも一つの反応度パラメータは、中性子吸収係数を含んでもよい。このような場合、コンパレータ816はさらに、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数とを比較するように構成されてもよい。電気回路814は、コンパレータ816による、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数との比較に対応してもよい。いくつかの実施形態では、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子吸収係数が少なくとも対象の中性子吸収係数であるときに、反応度制御棒を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子吸収係数が対象の中性子吸収係数より小さいときに、核分裂燃料棒を含んでもよい。
【0160】
なおも図8Bを参照して、他のいくつかの実施形態では、少なくとも一つの反応度パラメータは、中性子生成係数を含んでもよい。このような場合、コンパレータ816はさらに、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数とを比較するように構成されてもよい。電気回路814は、コンパレータ816による、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数との比較に対応してもよい。いくつかの実施形態では、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子生成係数が少なくとも対象の中性子生成係数であるときに、核分裂燃料棒を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、選ばれた、制御可能可動棒の適用は、決定された中性子生成係数が対象の中性子生成係数より小さいときに、反応度制御棒を含んでもよい。
【0161】
図8Aをに戻って参照して、種々の実施形態において、装置812は、反応度パラメータを決定するように所望に構成されてもよい。例えば、図8Cを参照して、いくつかの実施形態では、装置812は、制御可能可動棒の中性子曝露履歴に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路818を含んでもよい。
【0162】
図8Dを参照して、他のいくつかの実施形態では、装置812は、制御可能可動棒の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路820を含んでもよい。図8Eを参照して、いくつかの実施形態では、装置812は、制御可能可動棒の核分裂性核分裂燃料物質の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路822を含んでもよい。
【0163】
図8Fを参照して、いくつかの実施形態では、装置812は、制御可能可動棒の中性子吸収毒の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路824を含んでもよい。図8Gを参照して、いくつかの実施形態では、装置812は、制御可能可動棒の分裂生成物の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路826を含んでもよい。
【0164】
図8Hを参照して、いくつかの実施形態では、装置812は、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを監視するように構成された少なくとも一つの監視装置828を含んでもよい。非限定の例を用いれば、監視装置828は、上述の任意の一つまたはそれより多くのセンサまたは検出器を含んでもよい。
【0165】
図8Iを参照して、いくつかの実施形態では、装置812は、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを予測するように構成された電気回路830を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、電気回路830はさらに、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを計算するように構成されていてもよい。
【0166】
図9Aを参照して、核分裂進行波原子炉を稼働する説明のための方法900が提供される。方法900は、ブロック902において開始する。ブロック904において、第1の値を有する反応度制御装置を核分裂進行波原子炉の原子炉コアの第1の位置へ挿入する。ブロック906において、反応度制御装置の値を修正する。ブロック908において、反応度制御装置が第1の値とは異なる第2の値を有するように、反応度制御装置を核分裂進行波原子炉の原子炉コアの第1の位置から第2の位置へ移動させる。方法900は、ブロック910において終了する。
【0167】
図9Bを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック906において反応度制御装置の値を修正するのは、ブロック912において反応度制御装置によって中性子を吸収することを含んでもよい。図9Cを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック912において反応度制御装置によって中性子を吸収することは、ブロック914において反応度制御装置の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質によって中性子を吸収することを含んでもよい。いくつかの場合において、第2の値は、第1の値より大きくてもよい。
【0168】
図9Dを参照して、他のいくつかの実施形態では、ブロック906において反応度制御装置の値を修正することは、ブロック916において反応度制御棒の自己遮蔽された可燃性の毒の吸収効果を修正することを含んでもよい。図9Eを参照して、いくつかの実施形態では、ブロック916において反応度制御棒の自己遮蔽された可燃性の毒の吸収効果を修正することは、ブロック918において自己遮蔽された可燃性の毒の自己遮蔽効果を修正することを含んでもよい。図9Fを参照して、ブロック918において自己遮蔽された可燃性の毒の自己遮蔽効果を修正することは、ブロック920において自己遮蔽された可燃性の毒の中性子束への曝露を修正することを含んでもよい。図9Gを参照して、ブロック920において自己遮蔽された可燃性の毒の中性子束への曝露を修正することは、ブロック922において中性子エネルギーを修正することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、第2の値は、第1の値より小さくてもよい。他のいくつかの実施形態では、第2の値は、第1の値より大きくてもよい。
【0169】
一般的な意味で、当業者であれば、ここに記載する各種実施形態が、広い範囲の電気部品(例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質的にこれらの任意の組み合わせ)、ならびに、機械的な力または動きを付与する広い範囲の部品(例えば、剛体、バネ(つまり、ねじれを有する物体)、水力装置、および電磁気によって駆動されるデバイス、または実質的にこれらの任意の組み合わせ)を有する各種の電気機械的システムによって個別におよび/または集合的に実行可能であることは理解できるであろう。その結果、ここで使用しているように、「電気機械的システム」の例としては、変換装置(例えば、アクチュエータ、モータ、圧電性結晶など)に作動可能に結合された電気回路構成、少なくとも1つの離散型電気回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの集積型回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの特定用途向け集積回路を有する電気回路構成、コンピュータプログラムによって構成される汎用演算デバイスを形成する電気回路構成(例えば、ここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、またはここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、メモリデバイスを形成する電気回路構成(例えば、各種形態のメモリ(例えばランダムアクセスメモリなど))、通信デバイスを形成する電気回路構成(例えば、モデム、通信スイッチ、または光電気的設備)、およびこれらの任意の非電気的な等価物(例えば光学的な等価物またはその他の等価物)などが挙げられるが、これらの例に限定されるものではない。当業者であれば、さらに、電気機械的システムの例としては、さまざまな家庭用電化システム、さらに、その他のシステム(例えばモータ搭載型搬送システム、工場の製造工程自動化システム、セキュリティシステム、および通信/演算システム)などが挙げられるが、これらの例に限定されるものではないことが理解できるであろう。当業者であれば、文脈と矛盾する場合を除けば、ここで使用しているように、電気機械的デバイスは、電気的駆動および機械的駆動の両方を有するシステムに限定されるものではないことが理解できるであろう。
【0170】
一般的な意味で、当業者であれば、ここに記載する、さまざまなハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせによって個別におよび/または集合的に実行可能な各種態様は、各種の「電気回路構成」からなっていると認識してかまわないことが理解できるであろう。その結果、ここで使用しているように、「電気回路構成」の例としては、少なくとも1つの離散型電気回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの集積型回路を有する電気回路構成、少なくとも1つの特定用途向け集積回路を有する電気回路構成、コンピュータプログラムによって構成される汎用演算デバイスを形成する電気回路構成(例えば、ここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成される汎用コンピュータ、またはここに記載されるプロセスおよび/またはデバイスを少なくとも部分的に実装する、コンピュータプログラムによって構成されるマイクロプロセッサ)、メモリデバイスを形成する電気回路構成(例えば、各種形態のメモリ(例えばランダムアクセスメモリ))、および/または通信デバイスを形成する電気回路構成(例えば、モデム、通信スイッチ、または光電気的設備など)などが挙げられるが、これらの例に限定されるものではない。当業者であれば、ここに記載する主題が、アナログ式またはデジタル式またはこれらの組み合わせで実装されてもかまわないことは理解できるであろう。
【0171】
当業者は、システムの態様の、ハードウェアとソフトウェアとの実装の間に残された差が小さいことを認識するであろう。ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、一般的に(常にではない。特定の状況では、ハードウェアとソフトウェアとの間の選択は、重要になり得る)、費用対効果のトレードオフを示す設計の選択である。当業者は、ここに記載されるプロセスおよび/またはシステムおよび/または他の技術(例えば、ハードウェア、ソフトウェア、および/または、ファームウェア)を実施することが可能な種々の手段があり、好ましい手段はプロセスおよび/またはシステムおよび/または他の技術が実施される状況に応じて変化し得ることを理解するであろう。例えば、速度と正確さが最優先であると実行者が決定すれば、実行者は、主にハードウェアおよび/またはファームウェアの手段を選択するであろう。あるいは、柔軟性が最優先であれば、実行者は、主にソフトウェアでの実行を選択するであろう。あるいは、ハードウェア、ソフトウェア、および/または、ファームウェアのうちのいくつかの組み合わせを選択するであろう。ここで、ここに記載されるプロセスおよび/または装置および/または他の技術を実施するいくつかの可能な手段が存在するが、本質的に、これらの技術のどれかが、他のものに勝っているというものではない。なぜなら、使用する任意の手段は、該手段を実施可能な状況、および、実施者の特別な関心(例えば、速度、柔軟性、または予測可能性)に応じて変動し得る、一選択だからである。当業者は、実行の光学な点は典型的に光学に向いたハードウェア、ソフトウェア、および/または、ファームウェアを選択するということを理解するであろう。
【0172】
上述の詳細な説明は、ブロックダイヤグラム、フローチャート、および/または、実施例を使用しながら、装置および/またはプロセスの種々の実施形態を説明してきた。そのようなものとして、ブロックダイヤグラム、フローチャート、および/または、実施例が、1つまたは複数の機能および/または動作を含む限り、このようなブロックダイヤグラム、フローチャート、または実施例内の各機能および/または動作は、個々に、および/または、集合的に、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、実質的にこれらの任意の組み合わせによって実施可能であることは、当業者には理解されるであろう。一つの実施形態では、ここに記載される主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、または、他の集積されたフォーマットを介して実施可能である。しかし、当業者は、ここに記載の実施形態のいくつかの態様が、全体的または部分的に、集積回路において、1つまたは複数のコンピュータ上で稼働する1つまたは複数のコンピュータプログラムと同等(例えば、1つまたは複数のコンピュータシステム上で稼働する1つまたは複数のプログラムと同等)、1つまたは複数のプロセッサ上で稼働する1つまたは複数のプログラムと同等(例えば、1つまたは複数のマイクロプロセッサ上で稼働する1つまたは複数のプログラムと同等)、ファームウェアと同等、または、実質的にこれらの任意の組み合わせと同等に実行可能であることを認識すると共に、本開示に鑑み、回路を設計すること、および/または、ソフトウェアおよび/またはファームウェア用のコードを書き込むことは、当業者の技能の範囲内であることを認識するであろう。さらに、ここに記載の主題の機構は、種々の形態のプログラム製品として、配布されることが可能であり、ここに記載の主題の図解される実施形態は、該配布を実際に行うために用いられる信号伝送媒体の特定の種類に関係なく適用されることが、当業者には明らかであろう。信号伝送媒体の例には、記録可能型の媒体(例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクドライバ、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、デジタルテープ、コンピュータメモリなど)、並びに、デジタルおよび/またはアナログ通信媒体などの伝送型の媒体(例えば、光ファイバーケーブル、ウェーブガイド、有線通信リンク、無線通信リンクなど)が含まれるが、これらに限定されない。
【0173】
ブロックダイヤグラムおよびフローチャートの各ブロックおよびブロックダイヤグラムとフローチャートとの各ブロックの組み合わせは、コンピュータプログラムの指示により実行可能である。これらのコンピュータプログラムの指示は、コンピュータや、装置を生成する他のプログラム可能な装置にロードされ、コンピュータや他のプログラム可能な装置で実行される指示が、ブロックダイヤグラムまたはフローチャートブロックで指定される機能を実行するように構成されたコンピュータ読み取り可能な媒体のソフトウェアプログラムコードを生成する。これらのコンピュータプログラムの指示はまた、特定の方法で機能するようコンピュータや他のプログラム可能な装置に指示することができるコンピュータ読み取り可能なメモリに格納されてもよく、コンピュータ読み取り可能なメモリに格納された指示が、ブロックダイヤグラムまたはフローチャートで指定される機能を実行するコンピュータ読み取り可能な媒体のソフトウェアプログラムコード指示を含む製品を生成する。コンピュータ読み取り可能な媒体のソフトウェアプログラムコード指示はまた、コンピュータや他のプログラム可能な装置で実行される一連の操作ステップを生成するコンピュータや他のプログラム可能な装置にロードされてもよく、コンピュータや他のプログラム可能な装置で実行する指示が、ブロックダイヤグラムまたはフローチャートブロックで特定される指示を実行するためのステップを提供するような、コンピュータで実行されるプロセスを生成する。
【0174】
したがって、ブロックダイヤグラムまたはフローチャートのブロックは、特定の機能を実行する手段の組み合わせ、特定の機能を実行するステップの組み合わせ、および、特定の機能を実行するコンピュータ読み取り可能な媒体のソフトウェアプログラムコードをサポートする。ブロックダイヤグラムまたはフローチャートの各ブロック、および、ブロックダイヤグラムまたはフローチャートのブロックにおけるブロックの組み合わせは、特定の機能またはステップを実行する特定の目的のハードウェアに基づくコンピュータシステム、または、特定の目的のハードウェアおよびコンピュータの指示の組み合わせによって実行可能である。
【0175】
ここでのほぼ任意の複数および/または単数の用語の使用について、当業者は、文脈および/または適用に適切なように、複数から単数へ、および/または単数から複数へ変換することができる。種々の単数/複数の置換は、明快さのため、ここでは明示していない。
【0176】
ここで記述される主題は、ときに、他の異なる成分内に含まれるまたはそれと接続される、異なる成分を示す。このような示された構造が単に例であり、実際同じ機能を達成させる他の多くの構造が実行され得ることが理解されるだろう。概念的な意味で、同じ機能を達成させる組成の任意の構成は、有効に「関連」するので、所望の機能が達成される。ここから、特定の機能を達成させるのにここで結合される任意の2つの成分は、互いに「関連」しているので、構造や中間成分にかかわらず所望の機能が達成される。同様に、よく関連した任意の2つの成分はまた、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されているようとすることができ、所望の機能が達成される。そして、よく関連している任意の2つの成分は、互いに「動作可能に結合可能」とすることができ、所望の機能が達成される。動作可能に結合可能な具体例は、特に限定されないが、物理的に対になり得るおよび/または物理的に相互作用する成分および/または無線で相互作用可能および/または無線で相互作用する成分および/または論理的に相互作用するおよび/または論理的に相互作用できる成分を含む。
【0177】
いくつかの例では、1つまたはそれより多い成分は、「構成された」「構成可能」「動作可能/動作する」「適用される/適用可能」「可能」「一致する/一致した」などと表すことができる。当業者は、他を要求しない限り、「構成された」は一般に、活性状態の組成および/または不活性状態の組成および/または安定状態の成分などを含むことを理解するだろう。
【0178】
いくつかの例では、1つまたはそれより多い成分は、「構成された」「構成可能」「動作可能/動作する」「適用される/適用可能」「可能」「一致する/一致した」などと表すことができる。当業者は、他を要求しない限り、「構成された」は一般に、活性状態の組成および/または不活性状態の組成および/または安定状態の成分を含むことを理解するだろう。
【0179】
ここに記載の本主題の特定の点を記載するが、当業者には、ここに記載の技術に基づき、変化や修飾が個々に記載の主題やより広い見地から離れることなくなされること、および、それゆえ、添付の請求項は、真実の精神およびここに記載の主題の範囲に含まれるようなすべての変更や修飾を包含していることを、理解するだろう。さらに、本発明が添付の請求項によって規定されることが理解されるであろう。一般に、当業者は、ここで用いられる用語、特に添付の請求項で用いられる用語(例えば添付の請求項の本体)が、一般に「開放」的な用語を意図していることを理解するだろう(例えば、「含んでいる」との用語は、「含んでいるが限定されない」と解釈すべきであり、「有する」との用語は、「少なくとも有する」と解釈すべきであり、「含む」との用語は、「含むが限定されない」と解釈すべきである、など)。また、当業者は、盛り込まれた請求項の記載の特定の数が意図される場合、このような意図は、請求項に明白に記載されて、このような意図が存在しないとの記載はないということを理解するだろう。例えば、理解の助けとして、後述の添付の請求項は、請求項の記載に導入する、「少なくとも一つ」および「一つまたはそれより多い」との導入句の使用を含むことができる。しかしながら、このような句の使用は、不定冠詞「a」または「an」による請求項の記載の導入が、たった一つのこのような記載を含んでいる発明への請求項の記載のこのような導入を含む特定の請求項を限定することを含んでいるとは解釈してはならない。たとえ、請求項が、「一つまたはそれより多い」または「少なくとも一つ」および「a」または「an」などの不定冠詞を含んでいたとしてもそうである(例えば、「a」および/または「an」は、典型的には、「少なくとも一つ」または「一つまたはそれより多い」を意味すると解釈すべきである);同じことは、請求項の記載を導入するのに用いられる定冠詞の使用にも言える。さらに、特定の数の導入された請求項の記載が明確に記載されていても、当業者は、このような記載が、少なくとも記載された数を意図すると典型的に解釈すべきであることを理解するだろう(例えば、他の修飾子のない「2つの記載」との記載そのものは、典型的には、少なくとも2つの記載、または、2つまたはそれより多い記載を意味する)。さらに、「A、BおよびCなどのうちの少なくとも一つ」に似た慣習が用いられる例において、一般に、このような構成は、当業者がこの慣習を理解するであろうという意味において意図される(例えば、「A、BおよびCのうちの少なくとも一つを有するシステム」は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびB、AおよびC、BおよびC、および/または、A、BおよびCの全部、などを有するシステムを含むが、これに限定されない)。「A、BまたはCなどのうちの少なくとも一つ」に似た慣習が用いられる例において、一般に、このような構成は、当業者がこの慣習を理解するであろうという意味において意図される(例えば、「A、BまたはCのうちの少なくとも一つを有するシステム」は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびB、AおよびC、BおよびC、および/または、A、BおよびCの全部、などを有するシステムを含むが、これに限定されない)。当業者は、典型的に、2つまたはそれより多い代替用語を表す離接的な単語および/または句が、明細書、請求項または図面のいずれであっても、その用語のうちの一つ、その用語のうちのいずれか、その用語の両方、を含む可能性を検討することを理解すべきであることを理解するであろう。例えば、「AまたはB」との句は、典型的には、「A」または「B」または「AおよびB」の可能性を含むと理解される。
【0180】
添付の請求項に関し、当業者は、ここで述べる動作が一般に任意の順序で実行してよいことを理解するであろう。このような代替の命令の例は、それ以外の指示の内容が無い限り、重複、交互、中断、再整列、増加、準備、補足、同時、逆、またはその他の変形した命令を含む。内容に関し、「に応じて」、「に関連して」などの用語または他の過去時制形容詞でさえ、一般に、それ以外の指示の内容が無い限り、このような変形を排除することを意図しない。
【0181】
当業者は、前記特定の説明のためのプロセスおよび/または装置および/または技術が、ここに添付される請求項および/または本願の他の箇所にあるように、ここで他の箇所で教示されるより一般的なプロセスおよび/または装置および/または技術の代表であることを理解するだろう。
【0182】
当業者は、ここで述べた要素(例えば処理ブロック)、装置、対象およびそれらに付随する議論が、概念の明瞭化の目的の例として用いられたこと、および、種々の構成の修飾が当業者の知識の範囲内であることを理解するだろう。したがって、ここで用いられるように、述べた具体例および付随する議論は、より一般的なクラスの代表を意図する。一般に、ここでの特定の例の使用もまた、そのクラスの代表であることが意図され、このような特定の要素(例えば処理ブロック)、装置および対象を盛り込んでいないことは、制限が望まれることを示すととらえるべきではない。
【0183】
ここに記載の主題の特徴を、以下の番号を付けた項に提示する。
1.
核分裂原子炉のための反応度制御組立品であって、
中性子を吸収するように構成された中性子吸収物質を含んでいる反応度制御棒であって、該中性子吸収物質の少なくとも一部が、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含んでいる、反応度制御棒と、
上記反応度制御棒に物理的に関連した少なくとも一つのセンサであって、少なくとも一つの該センサが、上記反応度制御棒に関連した少なくとも一つの反応度パラメータの状態を検知するように構成されている、センサとを備えたことを特徴とする組立品。
2.
上記中性子吸収物質が、高速スペクトル中性子を吸収するように構成されていることを特徴とする項1に記載の組立品。
3.
上記中性子吸収物質がさらに、中性子の減速を減少させるように構成されていることを特徴とする項2に記載の組立品。
4.
上記高速スペクトル中性子が、核分裂進行波の一部であることを特徴とする項2に記載の組立品。
5.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が、ウランを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
6.
ウランが、238Uを含んでいることを特徴とする項5に記載の組立品。
7.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が、トリウムを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
8.
トリウムが、232Thを含んでいることを特徴とする項7に記載の組立品。
9.
上記反応度制御棒がさらに、中性子減速物質を含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
10.
上記中性子減速物質が、水素、重水素、ヘリウム、リチウム、ホウ素、炭素、グラファイト、ナトリウムおよび鉛から選ばれる少なくとも一つの中性子減速材を含んでいることを特徴とする項9に記載の組立品。
11.
上記中性子減速物質が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に不均一に分布していることを特徴とする項9に記載の組立品。
12.
上記中性子減速物質が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に均一に分布していることを特徴とする項9に記載の組立品。
13.
上記中性子吸収物質がさらに、中性子吸収毒を含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
14.
上記中性子吸収毒が、銀、インジウム、カドミウム、ガドリニウム、ハフニウム、リチウム、He、分裂生成物、プロトアクチニウム、ネプツニウムおよびホウ素から選ばれる少なくとも一つの毒を含んでいることを特徴とする項13に記載の組立品。
15.
上記中性子吸収毒が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に不均一に分布していることを特徴とする項13に記載の組立品。
16.
上記中性子吸収毒が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に均一に分布していることを特徴とする項13に記載の組立品。
17.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質により達成可能な反応度への効果が、上記中性子吸収毒により達成可能な反応度への効果と等しいことを特徴とする項13に記載の組立品。
18.
上記反応度制御棒が、第1領域と第2領域とを有し、
上記反応度制御棒の上記第1領域に第1濃度の上記中性子吸収毒が配置され、上記反応度制御棒の上記第2領域に第2濃度の上記中性子吸収毒が配置され、
上記反応度制御棒の上記第1領域に第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が配置され、上記反応度制御棒の上記第2領域に第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が配置されていることを特徴とする項13に記載の組立品。
19.
上記第2濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と実質的に等しいことを特徴とする項18に記載の組立品。
20.
上記第1濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と実質的に等しいことを特徴とする項18に記載の組立品。
21.
上記第2濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と異なることを特徴とする項18に記載の組立品。
22.
上記第1濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と異なることを特徴とする項18に記載の組立品。
23.
上記第1濃度と上記第3濃度との反応度効果の和が、上記第2濃度と上記第4濃度との反応度効果の和と実質的に等しいことを特徴とする項18に記載の組立品。
24.
上記第1領域と上記第2領域との間で、反応度効果が実質的に一定であることを特徴とする項18に記載の組立品。
25.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方の濃度が、連続的な勾配に沿って変化することを特徴とする項13に記載の組立品。
26.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方が、粉末形態で提供されることを特徴とする項13に記載の組立品。
27.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方の濃度が、不連続的な勾配に沿って変化することを特徴とする項13に記載の組立品。
28.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方が、離散型粒子の形態で提供されることを特徴とする項13に記載の組立品。
29.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒が、互いと相対的に、空間的に固定されていることを特徴とする項13に記載の組立品。
30.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒が、互いと相対的に、空間的に移動可能であることを特徴とする項13に記載の組立品。
31.
物理的関連が、上記反応度制御棒の内側に位置すること、および、上記反応度制御棒の外側に取り付けられること、から選ばれる少なくとも一つの関連を含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
32.
上記反応度パラメータが、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および中性子スペクトルから選ばれる少なくとも一つのパラメータを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
33.
上記センサが、少なくとも一つの分裂検出器を含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
34.
上記分裂検出器が、マイクロポケット分裂検出器を含んでいることを特徴とする項33に記載の組立品。
35.
上記センサが、中性子束監視装置を含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
36.
上記中性子束監視装置が、分裂チャンバを含んでいることを特徴とする項35に記載の組立品。
37.
上記中性子束監視装置が、イオンチャンバを含んでいることを特徴とする項35に記載の組立品。
38.
上記センサが、中性子フルエンスセンサを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
39.
上記中性子フルエンスセンサが、積算ダイヤモンドセンサを含んでいることを特徴とする項38に記載の組立品。
40.
上記センサが、分裂生成物検出器を含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
41.
上記分裂生成物検出器が、ガス検出器を含んでいることを特徴とする項40に記載の組立品。
42.
上記分裂生成物検出器が、β検出器を含んでいることを特徴とする項40に記載の組立品。
43.
上記分裂生成物検出器が、γ検出器を含んでいることを特徴とする項40に記載の組立品。
44.
上記分裂生成物検出器が、分裂生成物ガスにおける同位体のタイプの比を測定するように構成されていることを特徴とする項40に記載の組立品。
45.
少なくとも一つのセンサが、交換式であることを特徴とする項1に記載の組立品。
46.
上記反応度制御棒が、分裂生成物を蓄積するように構成された少なくとも一つのチャンバを規定することを特徴とする項1に記載の組立品。
47.
上記チャンバがプレナムを含んでいることを特徴とする項46に記載の組立品。
48.
上記プレナムが、上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質から分裂誘導中性子のための少なくとも一つの平均自由行路に位置することを特徴とする項47に記載の組立品。
49.
少なくとも一つのセンサが、温度センサを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
50.
少なくとも一つのセンサが、圧力センサを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
51.
少なくとも一つのセンサが、出力センサを含んでいることを特徴とする項1に記載の組立品。
52.
少なくとも一つの上記センサを校正するように構成された校正装置をさらに備えていることを特徴とする項1に記載の組立品。
53.
少なくとも一つのセンサに対して動作可能なように結合された少なくとも一つの通信装置をさらに備えていることを特徴とする項1に記載の組立品。
54.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための反応度制御システムであって、
高速スペクトル中性子を吸収するように構成された中性子吸収物質を有する反応度制御棒であって、
該中性子吸収物質の少なくとも一部が、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含んでいる、反応度制御棒と、
少なくとも一つの反応度パラメータに対応して、上記反応度制御棒に動作可能に結合している駆動部とを備えたことを特徴とするシステム。
55.
少なくとも一つの上記反応度パラメータが、上記核分裂原子炉の少なくとも一つの反応度パラメータを含んでいることを特徴とする項54に記載のシステム。
56.
少なくとも一つの上記反応度パラメータが、上記反応度制御棒の少なくとも一つの反応度パラメータを含んでいることを特徴とする項54に記載のシステム。
57.
上記反応度パラメータが、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および中性子スペクトルから選ばれる少なくとも一つのパラメータを含んでいることを特徴とする項54に記載のシステム。
58.
中性子吸収物質がさらに、高速中性子の減速を減少させることを特徴とする項54に記載のシステム。
59.
上記高速スペクトル中性子が、核分裂進行波の一部であることを特徴とする項54に記載のシステム。
60.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が、ウランを含んでいることを特徴とする項54に記載の組立品。
61.
ウランが、238Uを含んでいることを特徴とする項60に記載の組立品。
62.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が、トリウムを含んでいることを特徴とする項54に記載の組立品。
63.
トリウムが、232Thを含んでいることを特徴とする項62に記載の組立品。
64.
上記反応度制御棒がさらに、中性子減速物質を含んでいることを特徴とする項54に記載のシステム。
65.
上記中性子減速物質が、水素、重水素、ヘリウム、リチウム、ホウ素、炭素、グラファイト、ナトリウムおよび鉛から選ばれる少なくとも一つの中性子減速材を含んでいることを特徴とする項64に記載のシステム。
66.
上記中性子減速物質が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に不均一に分布していることを特徴とする項64に記載のシステム。
67.
上記中性子減速物質が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に均一に分布していることを特徴とする項64に記載のシステム。
68.
上記中性子吸収物質がさらに、中性子吸収毒を含んでいることを特徴とする項54に記載のシステム。
69.
上記中性子吸収毒が、銀、インジウム、カドミウム、ガドリニウム、ハフニウム、リチウム、He、分裂生成物、プロトアクチニウム、ネプツニウムおよびホウ素から選ばれる少なくとも一つの毒を含んでいることを特徴とする項68に記載のシステム。
70.
上記中性子吸収毒が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に不均一に分布していることを特徴とする項68に記載のシステム。
71.
上記中性子吸収毒が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に均一に分布していることを特徴とする項68に記載のシステム。
72.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質により達成可能な反応度への効果が、上記中性子吸収毒により達成可能な反応度への効果と等しいことを特徴とする項68に記載のシステム。
73.
上記反応度制御棒が、第1領域と第2領域とを有し、
上記反応度制御棒の上記第1領域に第1濃度の上記中性子吸収毒が配置され、上記反応度制御棒の上記第2領域に第2濃度の上記中性子吸収毒が配置され、
上記反応度制御棒の上記第1領域に第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が配置され、上記反応度制御棒の上記第2領域に第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が配置されていることを特徴とする項68に記載のシステム。
74.
上記第2濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と実質的に等しいことを特徴とする項73に記載のシステム。
75.
上記第1濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と実質的に等しいことを特徴とする項73に記載のシステム。
76.
上記第2濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と異なることを特徴とする項73に記載のシステム。
77.
上記第1濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と異なることを特徴とする項73に記載のシステム。
78.
上記第1濃度と上記第3濃度との反応度効果の和が、上記第2濃度と上記第4濃度との反応度効果の和と実質的に等しいことを特徴とする項73に記載のシステム。
79.
上記第1領域と上記第2領域との間で、反応度効果が実質的に一定であることを特徴とする項73に記載のシステム。
80.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方の濃度が、連続的な勾配に沿って変化することを特徴とする項68に記載のシステム。
81.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方が、粉末形態で提供されることを特徴とする項68に記載のシステム。
82.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方の濃度が、不連続的な勾配に沿って変化することを特徴とする項68に記載のシステム。
83.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方が、離散型粒子の形態で提供されることを特徴とする項68に記載のシステム。
84.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒が、互いと相対的に、空間的に固定されていることを特徴とする項68に記載のシステム。
85.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒が、互いと相対的に、空間的に移動可能であることを特徴とする項68に記載のシステム。
86.
少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された装置をさらに備えたことを特徴とする項54に記載のシステム。
87.
上記装置が、少なくとも一つのセンサを含んでいることを特徴とする項86に記載のシステム。
88.
少なくとも一つの上記センサが、上記反応度制御棒と物理的に関連していることを特徴とする項87に記載のシステム。
89.
物理的関連が、上記反応度制御棒の内側に位置すること、および、上記反応度制御棒の外側に取り付けられること、から選ばれる少なくとも一つの関連を含んでいることを特徴とする項88に記載のシステム。
90.
少なくとも一つの上記センサが、少なくとも一つの反応度パラメータの状態を検知するように構成されていることを特徴とする項87に記載のシステム。
91.
上記センサが、少なくとも一つの分裂検出器を含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
92.
上記分裂検出器が、マイクロポケット分裂検出器を含んでいることを特徴とする項91に記載のシステム。
93.
上記センサが、中性子束監視装置を含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
94.
上記中性子束監視装置が、分裂チャンバを含んでいることを特徴とする項93に記載のシステム。
95.
上記中性子束監視装置が、イオンチャンバを含んでいることを特徴とする項93に記載のシステム。
96.
上記センサが、中性子フルエンスセンサを含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
97.
上記中性子フルエンスセンサが、積算ダイヤモンドセンサを含んでいることを特徴とする項96に記載のシステム。
98.
上記センサが、分裂生成物検出器を含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
99.
上記分裂生成物検出器が、ガス検出器を含んでいることを特徴とする項98に記載のシステム。
100.
上記分裂生成物検出器が、β検出器を含んでいることを特徴とする項98に記載のシステム。
101.
上記分裂生成物検出器が、γ検出器を含んでいることを特徴とする項98に記載のシステム。
102.
上記分裂生成物検出器が、分裂生成物ガスにおける同位体のタイプの比を測定するように構成されていることを特徴とする項98に記載のシステム。
103.
少なくとも一つのセンサが、交換式であることを特徴とする項87に記載のシステム。
104.
上記反応度制御棒が、分裂生成物を蓄積するように構成された少なくとも一つのチャンバを規定することを特徴とする項54に記載のシステム。
105.
上記チャンバがプレナムを含んでいることを特徴とする項104に記載のシステム。
106.
上記プレナムが、上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質から分裂誘導中性子のための少なくとも一つの平均自由行路に位置することを特徴とする項105に記載のシステム。
107.
少なくとも一つのセンサが、出力センサを含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
108.
少なくとも一つのセンサが、温度センサを含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
109.
少なくとも一つのセンサが、圧力センサを含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
110.
少なくとも一つのセンサが、出力センサを含んでいることを特徴とする項87に記載のシステム。
111.
少なくとも一つの上記センサを校正するように構成された校正装置をさらに備えていることを特徴とする項87に記載のシステム。
112.
上記装置が、少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された電気回路を含んでいることを特徴とする項86に記載のシステム。
113.
上記反応度制御棒が、上記駆動部に電磁気学的に結合されていることを特徴とする項54に記載のシステム。
114.
上記反応度制御棒が、上記駆動部に機械的に連結されていることを特徴とする項54に記載のシステム。
115.
ロッド制御信号を生成するように構成された駆動制御部であって、
駆動部が、上記ロッド制御信号に対応してそこに動作可能に結合された上記反応度制御棒を移動させるように構成された、駆動制御部をさらに備えたことを特徴とする項54に記載のシステム。
116.
上記ロッド制御信号を上記駆動制御部から上記駆動部へ伝達するように構成された通信装置をさらに備えたことを特徴とする項115に記載のシステム。
117.
上記駆動制御部が、操作者とのインターフェースを含んでいることを特徴とする項115に記載のシステム。
118.
オペレータインターフェースがシムスイッチを含んでいることを特徴とする項117に記載のシステム。
119.
上記駆動制御部が、少なくとも一つの反応度パラメータに基づいて上記ロッド制御信号を自動的に生成するように構成された電気回路を含んでいることを特徴とする項115に記載のシステム。
120.
上記駆動部が、上記反応度制御棒を双方向に駆動するように構成されていることを特徴とする項54に記載のシステム。
121.
上記駆動部がさらに、第1停止位置と第2停止位置との間の少なくとも一つの中間位置で、上記反応度制御棒の駆動を停止するように構成されていることを特徴とする項120に記載のシステム。
122.
上記駆動部が、反応度制御棒駆動機構を含んでいることを特徴とする項54に記載のシステム。
123.
高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉であって、
高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波をそこで伝搬するように構成された核分裂燃料物質を含む核分裂進行波原子炉コアと、
反応度制御システムとを備え、
上記反応度制御システムが、
複数の反応度制御棒であって、該反応度制御棒のそれぞれが、核分裂進行波高速スペクトル中性子を吸収するように構成された中性子吸収物質を含んでおり、該中性子吸収物質の少なくとも一部が、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含んでいる、反応度制御棒と、
複数の駆動部であって、該駆動部のそれぞれが、少なくとも一つの反応度パラメータに対応して、複数の上記反応度制御棒の少なくとも一つに動作可能に結合している駆動部とを含んでいることを特徴とする原子炉。
124.
少なくとも一つの反応度パラメータが、上記核分裂進行波原子炉の少なくとも一つの反応度パラメータを含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
125.
少なくとも一つの反応度パラメータが、複数の上記反応度制御棒の少なくとも一つの、少なくとも一つの反応度パラメータを含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
126.
上記反応度パラメータが、中性子フルエンス、中性子束、中性子分裂、中性子生成物、放射性崩壊事象、温度、圧力、出力、同位体濃度、燃焼度および中性子スペクトルから選ばれる少なくとも一つのパラメータを含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
127.
上記中性子吸収物質がさらに、中性子の減速を減少させるように構成されていることを特徴とする項123に記載の原子炉。
128.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が、ウランを含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
129.
ウランが、238Uを含んでいることを特徴とする項128に記載の原子炉。
130.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が、トリウムを含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
131.
トリウムが、232Thを含んでいることを特徴とする項130に記載の原子炉。
132.
複数の反応度制御棒のうちの少なくとも一つがさらに、中性子減速物質を含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
133.
上記中性子減速物質が、水素、重水素、ヘリウム、リチウム、ホウ素、炭素、グラファイト、ナトリウムおよび鉛から選ばれる少なくとも一つの中性子減速材を含んでいることを特徴とする項132に記載の原子炉。
134.
上記中性子減速物質が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に不均一に分布していることを特徴とする項132に記載の原子炉。
135.
上記中性子減速物質が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に均一に分布していることを特徴とする項132に記載の原子炉。
136.
上記中性子吸収物質がさらに、中性子吸収毒を含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
137.
上記中性子吸収毒が、銀、インジウム、カドミウム、ガドリニウム、ハフニウム、リチウム、He、分裂生成物、プロトアクチニウム、ネプツニウムおよびホウ素から選ばれる少なくとも一つの毒を含んでいることを特徴とする項136に記載の原子炉。
138.
上記中性子吸収毒が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に不均一に分布していることを特徴とする項136に記載の原子炉。
139.
上記中性子吸収毒が、上記反応度制御棒の内部に、実質的に均一に分布していることを特徴とする項136に記載の原子炉。
140.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質により達成可能な反応度への効果が、上記中性子吸収毒により達成可能な反応度への効果と等しいことを特徴とする項136に記載の原子炉。
141.
上記反応度制御棒が、第1領域と第2領域とを有し、
上記反応度制御棒の上記第1領域に第1濃度の上記中性子吸収毒が配置され、上記反応度制御棒の上記第2領域に第2濃度の上記中性子吸収毒が配置され、
上記反応度制御棒の上記第1領域に第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が配置され、上記反応度制御棒の上記第2領域に第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質が配置されていることを特徴とする項136に記載の原子炉。
142.
上記第2濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と実質的に等しいことを特徴とする項141に記載の原子炉。
143.
上記第1濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と実質的に等しいことを特徴とする項141に記載の原子炉。
144.
上記第2濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第3濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と異なることを特徴とする項141に記載の原子炉。
145.
上記第1濃度の上記中性子吸収毒の反応度効果が、上記第4濃度の上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の反応度効果と異なることを特徴とする項141に記載の原子炉。
146.
上記第1濃度と上記第3濃度との反応度効果の和が、上記第2濃度と上記第4濃度との反応度効果の和と実質的に等しいことを特徴とする項141に記載の原子炉。
147.
上記第1領域と上記第2領域との間で、反応度効果が実質的に一定であることを特徴とする項141に記載の原子炉。
148.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方の濃度が、連続的な勾配に沿って変化することを特徴とする項136に記載の原子炉。
149.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方が、粉末形態で提供されることを特徴とする項136に記載の原子炉。
150.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方の濃度が、不連続的な勾配に沿って変化することを特徴とする項136に記載の原子炉。
151.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒のうちの少なくとも一方が、離散型粒子の形態で提供されることを特徴とする項136に記載の原子炉。
152.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒が、互いと相対的に、空間的に固定されていることを特徴とする項136に記載の原子炉。
153.
上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質および上記中性子吸収毒が、互いと相対的に、空間的に移動可能であることを特徴とする項136に記載の原子炉。
154.
少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された少なくとも一つの装置をさらに備えたことを特徴とする項123に記載の原子炉。
155.
少なくとも一つの上記装置が、少なくとも一つのセンサを含んでいることを特徴とする項154に記載の原子炉。
156.
少なくとも一つの上記センサが、関連する反応度制御棒と物理的に関連していることを特徴とする項155に記載の原子炉。
157.
物理的関連が、上記反応度制御棒の内側に位置すること、および、上記反応度制御棒の外側に取り付けられること、から選ばれる少なくとも一つの関連を含んでいることを特徴とする項156に記載の原子炉。
158.
少なくとも一つの上記センサが、少なくとも一つの反応度パラメータの状態を検知するように構成されていることを特徴とする項155に記載の原子炉。
159.
上記センサが、少なくとも一つの分裂検出器を含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
160.
上記分裂検出器が、マイクロポケット分裂検出器を含んでいることを特徴とする項159に記載の原子炉。
161.
上記センサが、中性子束監視装置を含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
162.
上記中性子束監視装置が、分裂チャンバを含んでいることを特徴とする項161に記載の原子炉。
163.
上記中性子束監視装置が、イオンチャンバを含んでいることを特徴とする項161に記載の原子炉。
164.
上記センサが、中性子フルエンスセンサを含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
165.
上記中性子フルエンスセンサが、積算ダイヤモンドセンサを含んでいることを特徴とする項164に記載の原子炉。
166.
上記センサが、分裂生成物検出器を含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
167.
上記分裂生成物検出器が、ガス検出器を含んでいることを特徴とする項166に記載の原子炉。
168.
上記分裂生成物検出器が、β検出器を含んでいることを特徴とする項166に記載の原子炉。
169.
上記分裂生成物検出器が、γ検出器を含んでいることを特徴とする項166に記載の原子炉。
170.
上記分裂生成物検出器が、分裂生成物ガスにおける同位体のタイプの比を測定するように構成されていることを特徴とする項166に記載の原子炉。
171.
少なくとも一つのセンサが、交換式であることを特徴とする項155に記載の原子炉。
172.
上記反応度制御棒が、分裂生成物を蓄積するように構成された少なくとも一つのチャンバを規定することを特徴とする項123に記載の原子炉。
173.
上記チャンバがプレナムを含んでいることを特徴とする項172に記載の原子炉。
174.
上記プレナムが、上記核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質から分裂誘導中性子のための少なくとも一つの平均自由行路に位置することを特徴とする項173に記載の原子炉。
175.
少なくとも一つのセンサが、温度センサを含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
176.
少なくとも一つのセンサが、圧力センサを含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
177.
少なくとも一つのセンサが、出力センサを含んでいることを特徴とする項155に記載の原子炉。
178.
少なくとも一つの上記センサを校正するように構成された校正装置をさらに備えていることを特徴とする項123に記載の原子炉。
179.
少なくとも一つの上記装置が、少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された少なくとも一つの電気回路を含んでいることを特徴とする項154に記載の原子炉。
180.
上記電気回路がさらに、少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングするように構成されていることを特徴とする項179に記載の原子炉。
181.
上記電気回路がさらに、少なくとも一つの反応度パラメータを予測するように構成されていることを特徴とする項179に記載の原子炉。
182.
上記電気回路がさらに、少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択するように構成されていることを特徴とする項179に記載の原子炉。
183.
上記反応度制御棒が、上記駆動部に電磁気学的に結合されていることを特徴とする項123に記載の原子炉。
184.
上記反応度制御棒が、上記駆動部に機械的に連結されていることを特徴とする項123に記載の原子炉。
185.
ロッド制御信号を生成するように構成された駆動制御部であって、
駆動部が、上記ロッド制御信号に対応してそこに動作可能に結合された上記反応度制御棒を移動させるように構成された、駆動制御部をさらに備えたことを特徴とする項123に記載の原子炉。
186.
上記ロッド制御信号を上記駆動制御部から上記駆動部へ伝達するように構成された通信装置をさらに備えたことを特徴とする項185に記載の原子炉。
187.
上記駆動制御部が、操作者とのインターフェースを含んでいることを特徴とする項185に記載の原子炉。
188.
オペレータインターフェースがシムスイッチを含んでいることを特徴とする項187に記載の原子炉。
189.
上記駆動制御部が、少なくとも一つの反応度パラメータに基づいて上記ロッド制御信号を自動的に生成するように構成された電気回路を含んでいることを特徴とする項185に記載の原子炉。
190.
上記駆動部が、上記反応度制御棒を双方向に駆動するように構成されていることを特徴とする項123に記載の原子炉。
191.
上記駆動部がさらに、第1停止位置と第2停止位置との間の少なくとも一つの中間位置で、上記反応度制御棒の駆動を停止するように構成されていることを特徴とする項190に記載の原子炉。
192.
上記駆動部が、反応度制御棒駆動機構を含んでいることを特徴とする項123に記載の原子炉。
193.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御する方法であって、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップと、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップとを有することを特徴とする方法。
194.
上記高速スペクトル中性子が、核分裂進行波の一部であることを特徴とする項193に記載の方法。
195.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする項193に記載の方法。
196.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする項193に記載の方法。
197.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする項193に記載の方法。
198.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする項193に記載の方法。
199.
所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする項198に記載の方法。
200.
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする項199に記載の方法。
201.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを予測するステップを含んでいることを特徴とする項198に記載の方法。
202.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングするステップを含んでいることを特徴とする項198に記載の方法。
203.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択するステップを含んでいることを特徴とする項198に記載の方法。
204.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップを含んでいることを特徴とする項198に記載の方法。
205.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
206.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、放射性崩壊事象を検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
207.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、分裂を検出するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
208.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、中性子束を監視するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
209.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、中性子フルエンスを検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
210.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、分裂生成物を検出するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
211.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、温度を検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
212.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、圧力を検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
213.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、出力レベルを検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
214.
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させるステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする項193に記載の方法。
215.
上記方向が、核分裂原子炉における軸方向を含んでいることを特徴とする項214に記載の方法。
216.
上記方向が、核分裂原子炉における半径方向を含んでいることを特徴とする項214に記載の方法。
217.
上記方向が、核分裂原子炉における側面方向を含んでいることを特徴とする項214に記載の方法。
218.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知するステップを含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
219.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するように構成されたセンサを校正するステップをさらに含んでいることを特徴とする項204に記載の方法。
220.
高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働する方法であって、
核分裂進行波原子炉コアにおける高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波を伝搬させるステップと、
核分裂進行波原子炉の選択された部分の内部の所望の反応度パラメータを決定するステップと、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップとを有することを特徴とする方法。
221.
核分裂進行波原子炉コアにおける高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波を開始するステップをさらに有することを特徴とする項220に記載の方法。
222.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする項220に記載の方法。
223.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする項220に記載の方法。
224.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂進行波原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする項220に記載の方法。
225.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする項220に記載の方法。
226.
所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする項225に記載の方法。
227.
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする項226に記載の方法。
228.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを予測するステップを含んでいることを特徴とする項225に記載の方法。
229.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングするステップを含んでいることを特徴とする項225に記載の方法。
230.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択するステップを含んでいることを特徴とする項225に記載の方法。
231.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップを含んでいることを特徴とする項225に記載の方法。
232.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
233.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、放射性崩壊事象を検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
234.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、分裂を検出するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
235.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、中性子束を監視するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
236.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、中性子フルエンスを検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
237.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、分裂生成物を検出するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
238.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、温度を検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
239.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、圧力を検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
240.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、出力レベルを検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
241.
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させるステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする項220に記載の方法。
242.
上記方向が、核分裂進行波原子炉における軸方向を含んでいることを特徴とする項241に記載の方法。
243.
上記方向が、核分裂進行波原子炉における半径方向を含んでいることを特徴とする項241に記載の方法。
244.
上記方向が、核分裂進行波原子炉における側面方向を含んでいることを特徴とする項241に記載の方法。
245.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知するステップを含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
246.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するように構成されたセンサを校正するステップをさらに含んでいることを特徴とする項231に記載の方法。
247.
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御するシステムであって、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定する手段と、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整する手段であって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段とを備えたことを特徴とするシステム。
248.
上記高速スペクトル中性子が、核分裂進行波の一部であることを特徴とする項247に記載のシステム。
249.
所望の反応度パラメータを決定する手段が、
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段を含んでいることを特徴とする項247に記載のシステム。
250.
所望の反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段を含んでいることを特徴とする項247に記載のシステム。
251.
所望の反応度パラメータを決定する手段が、
核分裂原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段を含んでいることを特徴とする項247に記載のシステム。
252.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段をさらに含んでいることを特徴とする項247に記載のシステム。
253.
所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定する手段をさらに含んでいることを特徴とする項252に記載のシステム。
254.
調整手段が、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整する手段であって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段を含んでいることを特徴とする項253に記載のシステム。
255.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータを予測する手段を含んでいることを特徴とする項252に記載のシステム。
256.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータをモデリング手段を含んでいることを特徴とする項252に記載のシステム。
257.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択する手段を含んでいることを特徴とする項252に記載のシステム。
258.
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータを検知する手段を含んでいることを特徴とする項252に記載のシステム。
259.
検知手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知する手段を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
260.
検知手段が、少なくとも一つの放射性崩壊事象を検知する手段を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
261.
検知手段が、少なくとも一つの分裂検出器を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
262.
検知手段が、中性子束監視装置を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
263.
検知手段が、中性子フルエンスセンサを含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
264.
検知手段が、分裂生成物検出器を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
265.
検知手段が、温度センサを含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
266.
検知手段が、圧力センサを含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
267.
検知手段が、出力レベルセンサを含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
268.
調整手段が、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させる手段であって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
269.
上記方向が、核分裂原子炉における軸方向を含んでいることを特徴とする項268に記載のシステム。
270.
上記方向が、核分裂原子炉における半径方向を含んでいることを特徴とする項268に記載のシステム。
271.
上記方向が、核分裂原子炉における側面方向を含んでいることを特徴とする項268に記載のシステム。
272.
少なくとも一つの反応度パラメータを検知する手段が、
反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知する手段を含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
273.
検知手段を校正する手段をさらに含んでいることを特徴とする項258に記載のシステム。
274.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップであって、制御可能可動棒は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップと、
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用を決定するステップとを有することを特徴とする方法。
275.
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用は、
制御可能可動棒における少なくとも一つの決定された反応度パラメータに対応して決定されることを特徴とする項274に記載の方法。
276.
決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとを比較するステップをさらに有することを特徴とする項274に記載の方法。
277.
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとの比較に対応して決定されることを特徴とする項276に記載の方法。
278.
少なくとも一つの反応度パラメータが、中性子吸収係数を含んでいることを特徴とする項274に記載の方法。
279.
決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数とを比較するステップをさらに有することを特徴とする項278に記載の方法。
280.
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数との比較に対応して決定されることを特徴とする項279に記載の方法。
281.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数が少なくとも対象の中性子吸収係数であるときには、反応度制御棒を含んでいることを特徴とする項279に記載の方法。
282.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数が対象の中性子吸収係数より小さいときには、核分裂燃料棒を含んでいることを特徴とする項279に記載の方法。
283.
少なくとも一つの反応度パラメータが、中性子生成係数を含んでいることを特徴とする項274に記載の方法。
284.
決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数とを比較するステップをさらに有することを特徴とする項283に記載の方法。
285.
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数との比較に対応して決定されることを特徴とする項284に記載の方法。
286.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数が少なくとも対象の中性子生成係数であるときには、核分裂燃料棒を含んでいることを特徴とする項284に記載の方法。
287.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数が対象の中性子生成係数より小さいときには、反応度制御棒を含んでいることを特徴とする項284に記載の方法。
288.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップは、
制御可能可動棒の中性子曝露履歴に基づくことを特徴とする項274に記載の方法。
289.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップは、
制御可能可動棒の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の特性に基づくことを特徴とする項274に記載の方法。
290.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップは、
制御可能可動棒の核分裂性核分裂燃料物質の特性に基づくことを特徴とする項274に記載の方法。
291.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップは、
制御可能可動棒の中性子吸収毒の特性に基づくことを特徴とする項274に記載の方法。
292.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップは、
制御可能可動棒の分裂生成物の特性に基づくことを特徴とする項274に記載の方法。
293.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを監視するステップを含んでいることを特徴とする項274に記載の方法。
294.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを予測するステップを含んでいることを特徴とする項274に記載の方法。
295.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを計算するステップを含んでいることを特徴とする項294に記載の方法。
296.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された装置であって、制御可能可動棒は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、装置と、
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用を決定するように構成された第1の電気回路とを備えたことを特徴とするシステム。
297.
上記第1の電気回路が、上記装置に対応していることを特徴とする項296に記載のシステム。
298.
決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとを比較するコンパレータをさらに有することを特徴とする項296に記載のシステム。
299.
上記第1の電気回路が、上記コンパレータに対応していることを特徴とする項298に記載のシステム。
300.
少なくとも一つの反応度パラメータが、中性子吸収係数を含んでいることを特徴とする項299に記載のシステム。
301.
上記コンパレータがさらに、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数とを比較するように構成されていることを特徴とする項300に記載のシステム。
302.
上記第1の電気回路が、上記コンパレータによる、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数との比較に対応していることを特徴とする項301に記載のシステム。
303.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数が少なくとも対象の中性子吸収係数であるときには、反応度制御棒を含んでいることを特徴とする項301に記載のシステム。
304.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数が対象の中性子吸収係数より小さいときには、核分裂燃料棒を含んでいることを特徴とする項301に記載のシステム。
305.
少なくとも一つの反応度パラメータが、中性子生成係数を含んでいることを特徴とする項299に記載のシステム。
306.
上記コンパレータはさらに、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数とを比較するように構成されていることを特徴とする項305に記載のシステム。
307.
上記第1の電気回路が、上記コンパレータによる、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数との比較に対応していることを特徴とする項306に記載のシステム。
308.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数が少なくとも対象の中性子生成係数であるときには、核分裂燃料棒を含んでいることを特徴とする項306に記載のシステム。
309.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数が対象の中性子生成係数より小さいときには、反応度制御棒を含んでいることを特徴とする項306に記載のシステム。
310.
上記装置は、
制御可能可動棒の中性子曝露履歴に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第2の電気回路を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
311.
上記装置は、
制御可能可動棒の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第3の電気回路を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
312.
上記装置は、
制御可能可動棒の核分裂性核分裂燃料物質の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第4の電気回路を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
313.
上記装置は、
制御可能可動棒の中性子吸収毒の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第5の電気回路を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
314.
上記装置は、
制御可能可動棒の分裂生成物の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第6の電気回路を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
315.
上記装置は、
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを監視するように構成された少なくとも一つの監視装置を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
316.
上記装置は、
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを予測するように構成された第7の電気回路を含んでいることを特徴とする項296に記載のシステム。
317.
上記第7の電気回路はさらに、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを計算するように構成されていることを特徴とする項316に記載のシステム。
318.
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された、第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードであって、制御可能可動棒は、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、コンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードと、
反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用を決定する第2のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードとを有することを特徴とするコンピュータソフトウェアプログラム製品。
319.
上記第2のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードが、上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードに対応して、反応度制御棒と核分裂燃料棒とから選ばれた制御可能可動棒の適用を決定することを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
320.
決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとを比較するように構成された第3のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードをさらに有することを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
321.
上記第2のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、上記第3のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードによる、決定された反応度パラメータと対象の反応度パラメータとの比較に対応していることを特徴とする項320に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
322.
少なくとも一つの反応度パラメータが、中性子吸収係数を含んでいることを特徴とする項321に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
323.
上記第3のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードはさらに、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数とを比較するように構成されていることを特徴とする項322に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
324.
上記第2のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、上記第3のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードによる、決定された中性子吸収係数と対象の中性子吸収係数との比較に対応していることを特徴とする項323に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
325.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数が少なくとも対象の中性子吸収係数であるときには、反応度制御棒を含んでいることを特徴とする項323に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
326.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子吸収係数が対象の中性子吸収係数より小さいときには、核分裂燃料棒を含んでいることを特徴とする項323に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
327.
少なくとも一つの反応度パラメータが、中性子生成係数を含んでいることを特徴とする項321に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
328.
上記第3のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードがさらに、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数とを比較するように構成されていることを特徴とする項327に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
329.
上記第2のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、上記第3のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードによる、決定された中性子生成係数と対象の中性子生成係数との比較に対応していることを特徴とする項328に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
330.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数が少なくとも対象の中性子生成係数であるときには、核分裂燃料棒を含んでいることを特徴とする項328に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
331.
選ばれた制御可能可動棒の適用は、
決定された中性子生成係数が対象の中性子生成係数より小さいときには、反応度制御棒を含んでいることを特徴とする項328に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
332.
上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、
制御可能可動棒の中性子曝露履歴に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第4のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードを含んでいることを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
333.
上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、
制御可能可動棒の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第5のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードを含んでいることを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
334.
上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、
制御可能可動棒の核分裂性核分裂燃料物質の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第6のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードを含んでいることを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
335.
上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、
制御可能可動棒の中性子吸収毒の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第7のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードを含んでいることを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
336.
上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、
制御可能可動棒の分裂生成物の特性に基づいて、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを決定するように構成された第8のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードを含んでいることを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
337.
上記第1のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードは、
核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを予測するように構成された第9のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードを含んでいることを特徴とする項318に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
338.
上記第9のコンピュータ読み取り可能媒体ソフトウェアプログラムコードはさらに、核分裂原子炉における制御可能可動棒の少なくとも一つの反応度パラメータを計算するように構成されていることを特徴とする項337に記載のコンピュータソフトウェアプログラム製品。
339.
核分裂進行波原子炉を稼働する方法であって、
第1の値を有する反応度制御装置を核分裂進行波原子炉の原子炉コアの第1の位置へ挿入するステップと、
反応度制御装置の値を修正するステップと、
反応度制御装置が第1の値とは異なる第2の値を有するように、反応度制御装置を核分裂進行波原子炉の原子炉コアの第1の位置から第2の位置へ移動させるステップとを有することを特徴とする方法。
340.
反応度制御装置の値を修正するステップが、
反応度制御装置によって中性子を吸収するステップを含んでいることを特徴とする項339に記載の方法。
341.
反応度制御装置によって中性子を吸収するステップが、
反応度制御装置の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質によって中性子を吸収するステップを含んでいることを特徴とする項340に記載の方法。
342.
第2の値が第1の値より大きいことを特徴とする項340に記載の方法。
343.
反応度制御装置の値を修正するステップが、
反応度制御棒の自己遮蔽された可燃性の毒の吸収効果を修正するステップを含んでいることを特徴とする項339に記載の方法。
344.
反応度制御棒の自己遮蔽された可燃性の毒の吸収効果を修正するステップが、
自己遮蔽された可燃性の毒の自己遮蔽効果を修正するステップを含んでいることを特徴とする項343に記載の方法。
345.
自己遮蔽された可燃性の毒の自己遮蔽効果を修正するステップが、
自己遮蔽された可燃性の毒の中性子束への曝露を修正するステップを含んでいることを特徴とする項344に記載の方法。
346.
自己遮蔽された可燃性の毒の中性子束への曝露を修正するステップが、
中性子エネルギーを修正するステップを含んでいることを特徴とする項345に記載の方法。
347.
第2の値が第1の値より小さいことを特徴とする項343に記載の方法。
348.
第2の値が第1の値より大きいことを特徴とする項343に記載の方法。
【0184】
種々の態様や実施形態がここに示されたが、他の態様や実施形態は当業者には明らかである。ここで述べられる種々の態様および実施形態は、説明の目的のためのものであり、添付の請求項により示される本当の範囲および精神を限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【0185】
【図1A】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1B】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1B−1】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1C】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1C−1】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1D】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1E】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1F】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1G】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1H】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1H−1】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1I】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1I−1】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1J】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1K】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1L】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1M】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1N】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1O】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1P】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1Q】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1R】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1S】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1T】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図1U】核分裂原子炉のための説明のための反応度制御組立品の部分的概略形状を示す図である。
【図2A】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2B】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2B−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2C】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2C−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2D】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2E】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2F】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2G】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2H】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2H−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2I】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2I−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2J】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2K】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2L】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2M】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2N】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2O】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2P】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2Q】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2R】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2S】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2S−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2T】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2T−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2U】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2V】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2W】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2X】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2Y】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2Y−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2Z】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2Z−1】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AA】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AB】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AC】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AD】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AE】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AF】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AG】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AH】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AI】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AJ】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AK】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AL】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AM】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AN】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AO】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図2AP】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉のための説明のための反応度制御システムの部分的概略形状を示す図である。
【図3】高速中性子スペクトルを有する説明のための核分裂進行波原子炉の部分的概略形状を示す図である。
【図4A】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉における反応度を制御する説明のための方法のフローチャートである。
【図4B】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4C】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4D】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4E】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4F】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4G】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4H】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4I】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4J】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4K】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4L】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4M】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4N】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4O】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4P】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4Q】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4R】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4S】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4T】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4U】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4V】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図4W】図4Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5A】高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働する説明のための方法のフローチャートである。
【図5B】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5C】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5D】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5E】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5F】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5G】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5H】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5I】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5J】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5K】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5L】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5M】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5N】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5O】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5P】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5Q】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5R】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5S】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5T】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5U】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5V】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5W】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図5X】図5Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図6A】高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉における反応度を制御する説明のためのシステムのブロックダイヤグラムである。
【図6B】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6C】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6D】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6E】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6F】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6G】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6H】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6I】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6J】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6K】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6L】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6M】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6N】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6O】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図6P】図6Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図7A】制御可能可動棒の適用を決定する説明のための方法のフローチャートである。
【図7B】図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図7C】図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図7D】図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図7E】図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図7F】図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図7G】図7Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図8A】制御可能可動棒の適用を決定する説明のためのシステムのブロックダイヤグラムである。
【図8B】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8C】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8D】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8E】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8F】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8G】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8H】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図8I】図8Aのシステムの説明のための詳細のブロックダイヤグラムである。
【図9A】核分裂進行波原子炉を稼働する説明のための方法のフローチャートである。
【図9B】図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図9C】図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図9D】図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図9E】図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図9F】図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。
【図9G】図9Aの方法の説明のための詳細のフローチャートである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御する方法であって、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップと、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項2】
上記高速スペクトル中性子が、核分裂進行波の一部であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする請求項1または19に記載の方法。
【請求項4】
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする請求項1または19に記載の方法。
【請求項5】
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定するステップが、
核分裂原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定するステップを含んでいることを特徴とする請求項1または19に記載の方法。
【請求項6】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項7】
所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを予測するステップを含んでいることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項10】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングするステップを含んでいることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項11】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択するステップを含んでいることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項12】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項13】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項14】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
放射性崩壊事象、分裂、中性子束、中性子フルエンス、分裂生成物、温度、圧力および出力レベルから選ばれる少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項15】
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させるステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする請求項1または19に記載の方法。
【請求項16】
上記方向が、
核分裂原子炉における軸方向、核分裂原子炉における半径方向、および、核分裂原子炉における側面方向、から選ばれる方向を含んでいることを特徴とする請求項15に記載の方法。
【請求項17】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項18】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するように構成されたセンサを校正するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項19】
高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波原子炉を稼働する方法であって、
核分裂進行波原子炉コアにおける高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波を伝搬させるステップと、
核分裂進行波原子炉の選択された部分の内部の所望の反応度パラメータを決定するステップと、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項20】
核分裂進行波原子炉コアにおける高速中性子スペクトルを有する核分裂進行波を開始するステップをさらに有することを特徴とする請求項19に記載の方法。
【請求項21】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項19に記載の方法。
【請求項22】
所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項23】
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップが、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整するステップであって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、ステップを含んでいることを特徴とする請求項22に記載の方法。
【請求項24】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを予測するステップを含んでいることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項25】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータをモデリングするステップを含んでいることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項26】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択するステップを含んでいることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項27】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項28】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項29】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
放射性崩壊事象、分裂、中性子束、中性子フルエンス、分裂生成物、温度、圧力および出力レベルから選ばれる少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項30】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するステップが、
反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知するステップを含んでいることを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項31】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知するように構成されたセンサを校正するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項27に記載の方法。
【請求項32】
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉において反応度を制御するシステムであって、
高速中性子スペクトルを有する核分裂原子炉の選択された部分の内部で所望の反応度パラメータを決定する手段と、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整する手段であって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段とを備えたことを特徴とするシステム。
【請求項33】
上記高速スペクトル中性子が、核分裂進行波の一部であることを特徴とする請求項32に記載のシステム。
【請求項34】
所望の反応度パラメータを決定する手段が、
核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段を含んでいることを特徴とする請求項32に記載のシステム。
【請求項35】
所望の反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度制御棒の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段を含んでいることを特徴とする請求項32に記載のシステム。
【請求項36】
所望の反応度パラメータを決定する手段が、
核分裂原子炉の少なくとも一つの所望の反応度パラメータを決定する手段を含んでいることを特徴とする請求項32に記載のシステム。
【請求項37】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項32に記載のシステム。
【請求項38】
所望の反応度パラメータと、少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差を決定する手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項37に記載のシステム。
【請求項39】
調整手段が、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を調整する手段であって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータと少なくとも一つの決定された反応度パラメータとの差に対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段を含んでいることを特徴とする請求項38に記載のシステム。
【請求項40】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータを予測する手段を含んでいることを特徴とする請求項37に記載のシステム。
【請求項41】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータをモデリング手段を含んでいることを特徴とする請求項37に記載のシステム。
【請求項42】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの所定の反応度パラメータを選択する手段を含んでいることを特徴とする請求項37に記載のシステム。
【請求項43】
少なくとも一つの決定された反応度パラメータを決定する手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータを検知する手段を含んでいることを特徴とする請求項37に記載のシステム。
【請求項44】
検知手段が、
少なくとも一つの反応度パラメータの時間履歴を検知する手段を含んでいることを特徴とする請求項43に記載のシステム。
【請求項45】
検知手段が、
放射性崩壊事象、分裂、中性子束、中性子フルエンス、分裂生成物、温度、圧力および出力レベルから選ばれる少なくとも一つの反応度パラメータを検知する手段を含んでいることを特徴とする請求項43に記載のシステム。
【請求項46】
調整手段が、
高速スペクトル中性子吸収物質を有する少なくとも一つの反応度制御棒を、2つの方向のうち少なくとも一つの方向に移動させる手段であって、高速スペクトル中性子吸収物質の少なくとも一部は、所望の反応度パラメータに対応して、核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質を含む、手段を含んでいることを特徴とする請求項43に記載のシステム。
【請求項47】
上記方向が、
核分裂原子炉における軸方向、核分裂原子炉における半径方向、および、核分裂原子炉における側面方向、から選ばれる方向を含んでいることを特徴とする請求項46に記載のシステム。
【請求項48】
少なくとも一つの反応度パラメータを検知する手段が、
反応度制御棒の位置の変化に関連して、反応度の差を検知する手段を含んでいることを特徴とする請求項43に記載のシステム。
【請求項49】
検知手段を校正する手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項43に記載のシステム。
【請求項50】
核分裂進行波原子炉を稼働する方法であって、
第1の値を有する反応度制御装置を核分裂進行波原子炉の原子炉コアの第1の位置へ挿入するステップと、
反応度制御装置の値を修正するステップと、
反応度制御装置が第1の値とは異なる第2の値を有するように、反応度制御装置を核分裂進行波原子炉の原子炉コアの第1の位置から第2の位置へ移動させるステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項51】
反応度制御装置の値を修正するステップが、
反応度制御装置によって中性子を吸収するステップを含んでいることを特徴とする請求項50に記載の方法。
【請求項52】
反応度制御装置によって中性子を吸収するステップが、
反応度制御装置の核分裂性同位体に転換可能な核分裂燃料物質によって中性子を吸収するステップを含んでいることを特徴とする請求項51に記載の方法。
【請求項53】
第2の値が第1の値より大きいことを特徴とする請求項51に記載の方法。
【請求項54】
反応度制御装置の値を修正するステップが、
反応度制御棒の自己遮蔽された可燃性の毒の吸収効果を修正するステップを含んでいることを特徴とする請求項50に記載の方法。
【請求項55】
反応度制御棒の自己遮蔽された可燃性の毒の吸収効果を修正するステップが、
自己遮蔽された可燃性の毒の自己遮蔽効果を修正するステップを含んでいることを特徴とする請求項54に記載の方法。
【請求項56】
自己遮蔽された可燃性の毒の自己遮蔽効果を修正するステップが、
自己遮蔽された可燃性の毒の中性子束への曝露を修正するステップを含んでいることを特徴とする請求項55に記載の方法。
【請求項57】
自己遮蔽された可燃性の毒の中性子束への曝露を修正するステップが、
中性子エネルギーを修正するステップを含んでいることを特徴とする請求項56に記載の方法。
【請求項58】
第2の値が第1の値より小さいことを特徴とする請求項54に記載の方法。
【請求項59】
第2の値が第1の値より大きいことを特徴とする請求項54に記載の方法。

【図1A】
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【図1B】
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【図1B−1】
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【図1C】
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【図1C−1】
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【図1D】
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【図1E】
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【図1F】
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【図1G】
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【図1H】
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【図1H−1】
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【図1I】
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【図1I−1】
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【図1J】
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【図1K】
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【図1L】
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【図1M】
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【図1N】
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【図1O】
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【図1P】
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【図1Q】
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【図1R】
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【図1S】
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【図1T】
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【図1U】
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【図2A】
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【図2B】
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【図2B−1】
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【図2C】
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【図2C−1】
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【図2D】
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【図2E】
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【図2F】
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【図2G】
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【図2H】
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【図2H−1】
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【図2I】
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【図2I−1】
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【図2J】
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【図2K】
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【図2L】
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【図2M】
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【図2N】
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【図2O】
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【図2P】
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【図2Q】
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【図2R】
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【図2S】
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【図2S−1】
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【図2T】
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【図2T−1】
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【図2U】
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【図2V】
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【図2W】
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【図2X】
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【図2Y】
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【図2Y−1】
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【図2Z】
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【図2Z−1】
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【図2AA】
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【図2AB】
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【図2AC】
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【図2AD】
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【図2AE】
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【図2AF】
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【図2AG】
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【図2AH】
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【図2AI】
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【図2AJ】
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【図2AK】
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【図2AL】
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【図2AM】
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【図2AN】
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【図2AO】
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【図2AP】
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【図3】
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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4N】
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【図4O】
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【図4P】
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【図4Q】
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【図4R】
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【図4S】
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【図4T】
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【図4U】
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【図4V】
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【図4W】
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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5E】
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【図5F】
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【図5G】
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【図5H】
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【図5I】
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【図5J】
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【図5K】
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【図5L】
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【図5M】
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【図5N】
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【図5O】
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【図5P】
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【図5Q】
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【図5R】
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【図5S】
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【図5T】
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【図5U】
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【図5V】
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【図5W】
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【図5X】
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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6E】
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【図6F】
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【図6G】
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【図6H】
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【図6I】
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【図6J】
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【図6K】
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【図6L】
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【図6M】
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【図6N】
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【図6O】
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【図6P】
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【図7A】
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【図7B】
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【図7C】
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【図7D】
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【図7E】
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【図7F】
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【図7G】
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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8F】
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【図8G】
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【図8H】
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【図8I】
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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9G】
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【公表番号】特表2013−510311(P2013−510311A)
【公表日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−537859(P2012−537859)
【出願日】平成22年11月5日(2010.11.5)
【国際出願番号】PCT/US2010/002908
【国際公開番号】WO2011/093843
【国際公開日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【出願人】(508156546)シーレイト リミテッド ライアビリティー カンパニー (54)
【氏名又は名称原語表記】SEARETE LLC
【住所又は居所原語表記】1756−114th Ave.Se,Suite 110,Bellevue,WA 98004,United States of America