高速炉の反射体システム
【課題】反射体のキャビティ部の破損の有無を確実に検知することができる高速炉の反射体システムを提供する。
【解決手段】本発明による高速炉の反射体システムは、上下方向に移動自在に設けられ、炉心４から放射される中性子を反射する中性子反射部３１と、この中性子反射部３１の上方に設けられ、一次冷却材２よりも中性子反射能力が低いキャビティ部３２とを有する反射体３０と、この反射体３０に連結され、反射体３０を上下方向に移動させる反射体駆動装置３５とを備えている。この反射体駆動装置３５は、反射体３０に駆動軸３４を介して連結され、反射体３０を上下駆動する駆動手段３７と、この駆動手段３７と駆動軸３４との間に設けられ、反射体３０の荷重を検出する荷重検出手段４５とを有している。この荷重検出手段４５に、荷重検出手段４５から荷重信号を受信して反射体３０のキャビティ部３２の破損を検知する検知手段５０が接続されている。
【解決手段】本発明による高速炉の反射体システムは、上下方向に移動自在に設けられ、炉心４から放射される中性子を反射する中性子反射部３１と、この中性子反射部３１の上方に設けられ、一次冷却材２よりも中性子反射能力が低いキャビティ部３２とを有する反射体３０と、この反射体３０に連結され、反射体３０を上下方向に移動させる反射体駆動装置３５とを備えている。この反射体駆動装置３５は、反射体３０に駆動軸３４を介して連結され、反射体３０を上下駆動する駆動手段３７と、この駆動手段３７と駆動軸３４との間に設けられ、反射体３０の荷重を検出する荷重検出手段４５とを有している。この荷重検出手段４５に、荷重検出手段４５から荷重信号を受信して反射体３０のキャビティ部３２の破損を検知する検知手段５０が接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムが知られている。この高速炉の反射体システムは、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放出される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動する反射体駆動装置とを備えている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
このうち、反射体のキャビティ部は複数の箱型の密閉容器を有し、この密閉容器の内部に冷却材よりも中性子反射能力が劣る気体が封入されている。あるいは、密閉容器内に気体を封入することなく真空にしている。このことにより、炉心に対向してキャビティ部を配置させた場合、炉心の外周が冷却材により覆われている場合に比べて炉心の反応度を低く抑えることができ、核燃料の濃縮度を高め、炉心の反応度寿命の長期化を図っている。
【０００４】
しかしながら、このような反射体のキャビティ部の密閉容器に、不測の事態により微小なき裂が生じる等によって密閉容器が破損した場合、密閉容器内に徐々に冷却材が侵入していく。このことにより、キャビティ部の中性子反射能力が増加し、炉心の反応度を制御することが困難になり、炉心の反応度が高まって炉心寿命の低下を招く。
【０００５】
この反射体のキャビティ部の破損を検出するために、原子炉容器の内外に中性子計測器を取り付け、この中性子計測器により原子炉容器の内外における中性子量を計測し、この計測されたデータから中性子量の変動を算出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知する方法が行われている。また、中性子計測器とは別に原子炉容器の内外に温度計測器を取り付け、この温度計測器により原子炉容器の内外における温度を計測し、この計測されたデータから温度変化を算出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知する方法も行われている。
【特許文献１】特開２００３−３５７９０号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、原子炉容器の内外における中性子量の変動は微小である。このことにより、この中性子量の変動を検出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知することは困難である。同様に、原子炉容器の内外における温度の変動も微小であるため、この温度の変動を検出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知することも困難である。さらに、このように中性子量または温度を検出する方法は、高速炉の運転中に行うことはできるが、高速炉の停止中には行うことができない。このため、高速炉が停止している間に反射体のキャビティ部が破損した場合には、高速炉が運転を開始するまでキャビティ部が破損していることを検知することができない。
【０００７】
また、反射体のキャビティ部の密閉容器内にタグガスを封入して、密閉容器が破損した場合に密閉容器から漏れ出るタグガスを検出する検出手段を設け、キャビティ部の破損の有無を検知する方法が考えられる。この方法は、高速炉が停止している間においてもキャビティ部の破損の有無を検知することができるという利点を有しているが、キャビティ部の複数の密閉容器から破損した密閉容器を特定することは困難である。さらに、このようにタグガスを用いてキャビティ部の破損の有無を検知する場合、高速炉の設備が大幅に増加するとともに費用がかかるという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、反射体のキャビティ部の破損の有無を確実に検知することができる高速炉の反射体システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１０】
本発明は、荷重検出手段は、リング状に形成された荷重検出器を有していることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１１】
本発明は、荷重検出手段は、リング状に配置された複数の荷重検出器を有していることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１２】
本発明は、荷重検出器は、引張荷重を検出する引張型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断型荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１３】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動シリンダと、伝達機構と駆動シリンダとの間に連結され、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１４】
本発明は、荷重検出手段は、圧縮荷重を検出する圧縮型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１５】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段を有し、駆動軸、または駆動手段と駆動軸との間に連結された連結部材に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、このひずみゲージに、ひずみゲージからひずみ信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１６】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結されるとともに出力軸を含み、反射体を上下駆動する駆動シリンダを有し、この駆動シリンダの出力軸に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、このひずみゲージに、ひずみゲージから送られたひずみ信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１７】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、駆動手段のトルクを検出するトルク検出手段とを有し、反射体駆動装置のトルク検出手段に、トルク検出手段からトルク信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、トルク検出手段から送られたトルク信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高速炉の運転状態または停止状態にかかわらず、荷重検出手段により反射体の荷重を検出して、検知手段により反射体のキャビティ部の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉の信頼性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図９は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システム示す図である。このうち図１は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムを含む高速炉の全体構成を示す図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、燃料集合体心に反射体のキャビティ部を対向させた状態を示す図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、図２の状態に対して反射体を引き上げた状態を示す図である。また、図４は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図であり、図５は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図である。また、図６は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図であり、図７は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第２荷重検出器を示す図であり、図８は、本発明の第１の実施の形態における第３荷重検出器を示す図であり、図９は、本発明の第１の実施の形態における複数の荷重検出器がリング状に配置された状態を示す図である。
【００２０】
まず、図１により高速炉の全体構成について説明する。図１に示すように高速炉１は、高速炉の構造体５（とりわけ後述する台座６）に保持されるとともに液体ナトリウムからなる一次冷却材２が満たされ、有底円筒状に形成された原子炉容器３と、この原子炉容器３内に収納され、一次冷却材２に浸された炉心４とを備えている。このうち炉心４は、内部に装荷される複数の核燃料の燃料集合体４ａを有し、全体として円柱状に形成されている。
【００２１】
ここで、高速炉１は、核燃料の交換をすることなく１０数年から数十年、例えば３０年程度連続して運転することができる原子炉であり、その出力は３０ＭＷ〜百数十ＭＷ（電気出力で１万ＫＷ〜１０数万ＫＷ）になる。また、原子炉全体の高さは、２５ｍ〜３５ｍ、例えば３０ｍ程度になり、このうち炉心の高さは、例えば２．５ｍ程度になる。冷却材の温度は、液体ナトリウムが凝固することがない温度以上であればよく、余裕をもたせて２００℃以上、好ましくは３００℃〜５５０℃で運転される。具体的には、原子炉容器３内の冷却材流路において３００℃〜４００℃、一例として３５０℃となっており、炉心側で５００℃〜５５０℃、一例として５００℃となっている。
【００２２】
また、図１に示すように、原子炉容器３の外側に、台座６に支持されたガードベッセル７が設けられ、このガードベッセル７により原子炉容器３の外周が覆われている。また、原子炉容器３の頂部に、原子炉容器３を閉塞する遮蔽プラグ８が設けられ、この遮蔽プラグ８は、上部プラグ８ａにより構成され、台座６に遮蔽プラグ支持台９を介して支持されている。これら遮蔽プラグ８、遮蔽プラグ支持台９、および台座６により高速炉の構造体５が構成されている。
【００２３】
また、図１に示すように、炉心４の周縁外方に配置されて上下方向に移動自在に反射体３０が設けられ、この反射体３０を上下方向へ移動することによって炉心４から放出される中性子の漏洩を調整し、炉心４の反応度を制御するように構成されている。
【００２４】
また、図１に示すように、炉心４と反射体３０との間に、炉心４を覆う炉心槽１１が設けられている。また、反射体３０の周縁外方に、反射体３０を取り囲む隔壁１２が設けられ、この隔壁１２と原子炉容器３の内壁との間に一次冷却材２の冷却材流路が形成されている。また、隔壁１２と原子炉容器３の内壁との間に、炉心４から放出される中性子を遮蔽する中性子遮蔽体１３が設けられ、炉心４から反射体３０を透過または迂回して放出される中性子を遮蔽している。また、原子炉容器３内の下部に、原子炉容器３に固定された炉心支持台１４を介して炉心支持板１５が設けられ、この炉心支持板１５上に、炉心４、炉心槽１１、隔壁１２、および中性子遮蔽体１３が支持されている。さらに、炉心支持板１５上であって炉心４の下方に、炉心４へ流入する一次冷却材２が通過するエントランスモジュール１０が設けられている。
【００２５】
また、図１に示すように、炉心４の上方には、炉心４を支持する上部支持板１９が設けられている。この上部支持板１９の上方であって、原子炉容器３内における中性子遮蔽体１３の上方に、円環状に形成された電磁ポンプ２０が設けられ、この電磁ポンプ２０により、一次冷却材２を図１に示す矢印のように一次冷却材２が循環される。
【００２６】
また、電磁ポンプ２０の上方に、一次冷却材２と二次冷却材（図示せず）との熱交換を行う中間熱交換器２１が設けられている。この中間熱交換器２１のチューブ（図示せず）側に一次冷却材２が流入され、シェル（図示せず）側に二次冷却材が流入され、一次冷却材２と二次冷却材が熱交換可能に構成されている。なお、これら電磁ポンプ２０と中間熱交換器２１は、例えば一体あるいは一体的に構成させることができる。さらに、中間熱交換器２１の上方に、二次冷却材を原子炉容器３内へと導く入口ノズル２２が設けられるとともに、一次冷却材２を原子炉容器３外へと導く出口ノズル２３が設けられ、この出口ノズル２３は、図示しない蒸気発生器に連結されている。なお、二次冷却材に用いる材料としては、一次冷却材２と同様に液体ナトリウムを用いることができる。
【００２７】
また、図１に示すように、炉心４内に出し入れ自在であって原子炉を停止させる炉停止棒１６が設けられ、この炉停止棒１６に、炉停止棒１６を上下方向に移動させる炉停止棒駆動装置１７が連結されている。この炉停止棒駆動装置１７は、後述する反射体駆動装置３５とともに、遮蔽プラグ８を構成する上部プラグ８ａ上に設置され、台座６上に固定された格納ドーム１８によって覆われている。
【００２８】
また、図２および図３に示すように、反射体３０は、一次冷却材よりも中性子反射能力が高く、炉心４から放射される中性子を反射する中性子反射部３１と、この中性子反射部３１の上方に設けられ、一次冷却材２よりも中性子反射能力が低いキャビティ部３２とを有している。これら反射体３０の中性子反射部３１およびキャビティ部３２は、周方向に整列して複数配置され、全体として略円筒状（スリーブ状）あるいは円環状に構成され、周方向に数分割あるいは１０数分割可能な独立したセグメント構造に構成されている。
【００２９】
また、反射体３０の中性子反射部３１は積層された複数の金属板（図示せず）からなり、この金属板は、一次冷却材２が流れる複数の冷却材流路（図示せず）を有している。
【００３０】
また、反射体３０のキャビティ部３２は複数の密閉容器３３からなり、各密閉容器３３内に冷却材よりも中性子反射能力が劣るヘリウム（Ｈｅ）、またはアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスが封入されている。あるいは、各密閉容器３３内に不活性ガスを封入することなく真空に保ってもよい。なお、キャビティ部３２の密閉容器３３は、円筒形状または箱形状など、任意の形状とすることができる。
【００３１】
また、図１乃至図３に示すように、遮蔽プラグ８を構成する上部プラグ８ａ上に反射体駆動装置３５が設置され、この反射体駆動装置３５は、反射体３０のキャビティ部１２に駆動軸３４を介して連結され、反射体３０を上下方向に移動させるように構成されている。また、駆動軸３４は、図４に示すように、駆動軸３４の上部に形成された挿入孔３４ａを有し、反射体３０が上方に引き上げられた場合に、後述するボールナット４３を挿入可能に構成している。さらに、駆動軸３４は、その上端にフランジ状に形成された端部３４ｂを有している。
【００３２】
また、図２乃至図４に示すように、原子炉容器３を閉塞する遮蔽プラグ８に、駆動軸３４を案内する駆動軸ガイド２４が固定され、この駆動軸ガイド２４と、遮蔽プラグ８および後述する反射体駆動装置３５の装置本体３６との間に、シール部２５が設けられている。また、駆動軸ガイド２４の下端に伸縮継手２６の一端が連結され、この伸縮継手２６の他端は駆動軸３４の外周面に連結され、駆動軸３４の上下方向移動に追従しながら伸縮継手２６の上方側と下方側との間をシールしている。
【００３３】
図２および図３に示すように、反射体駆動装置３５は、高速炉の構造体５（とりわけ遮蔽プラグ８）上に固定された装置本体３６と、この装置本体３６に支持されるとともに反射体３０に駆動軸３４を介して連結され、反射体３０を上下駆動する電動機（駆動手段）３７とを有している。具体的には、装置本体３６に対して上下方向に摺動自在に取付台３８が設けられ、この取付台３８上に電動機３７が固定されている。また、装置本体３６に、出力軸３９ａを含み、電動機３７とは独立して反射体３０を上下駆動する駆動シリンダ３９が固定され、駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに取付台３８が連結される。この駆動シリンダ３９により、駆動軸３４、電動機３７、および取付台３８から構成される伝達機構５７を介して、反射体３０が上下駆動されるようになっている。
【００３４】
また、図４および図７に示すように、反射体駆動装置３５の電動機３７に連結軸４０（図１２参照）を介して減速機４１が連結され、この減速機４１はその下部に後述するボールねじ４３の支持部４３ａを回転自在に支持する軸受け部４１ａを有し、この軸受け部４１ａと取付台３８との間に減速機側減速機側受台５２が介在され、減速機４１はこの減速機側減速機側受台５２を介して取付台３８上に固定されるように構成されている。
【００３５】
また、図４に示すように、反射体駆動装置３５の電動機３７は、その下部に連結軸４０を回転自在に支持する軸受け部３７ａ（図１１および図１２参照）を有し、この軸受け部３７ａと減速機４１との間に電動機側受台５３（図１２参照）が介在され、電動機３７はこの電動機側受台５３を介して減速機４１上に固定されるように構成されている。
【００３６】
また、図２乃至図４に示すように、取付台３８の下方に円筒形状のナットガイド４２が固定され、このナットガイド４２に対して同心状に配置されるように、減速機４１にボールねじ４３が連結されている。このボールねじ４３は、その上部に、ねじ溝を形成することなく、減速機４１の軸受け部４１ａにより支持可能に形成された支持部４３ａ（図７参照）を有している。また、ナットガイド４２内に、ボールねじ４３に螺合するボールナット４４が設けられ、このボールナット４４は、ナットガイド４２に対して回り止めがなされてナットガイド４２内面に対して摺動自在に構成されている。
【００３７】
また、図２乃至図４に示すように、電動機３７と駆動軸３４との間に、反射体３０の荷重を検出する第１荷重検出手段４５が設けられている。すなわち、図５および図６に示すように、この第１荷重検出手段４５は、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に設けられ、リング状に形成された第１荷重検出器４６を有している。このように第１荷重検出器４６はリング状に形成されているため、反射体駆動装置３５の電動機３７により反射体３０を上方に引き上げた場合、ボールナット４３が第１荷重検出器４６内を貫通可能となるように構成されている。
【００３８】
また、図４および図７に示すように、第１加重検出手段４５は、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられ、リング状に形成された第２荷重検出器４７を有している。このように第２荷重検出器４７は、図７に示すように、リング状に形成されているため、ボールねじ４３の支持部４３ａを貫通させるように取り付けられている。
【００３９】
また、図４および図８に示すように、反射体駆動装置３５の取付台３８と駆動シリンダ３９の出力軸３９ａとの間に、反射体３０の荷重を検出する第２荷重検出手段４８が設けられている。この駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに、反射体３０による圧縮荷重が負荷されるため、この第２荷重検出手段４８は、圧縮荷重を検出する圧縮型荷重検出器である第３荷重検出器４９からなっていることが好ましい。なお、駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに、反射体３０によるせん断荷重も負荷されるため、第３荷重検出器４９として圧縮型荷重検出器の代わりに、せん断荷重を検出するせん断型荷重検出器を用いても良い。
【００４０】
さらに、反射体駆動装置３５の第１荷重検出手段４５の第１荷重検出器４６および第２荷重検出器４７、並びに第２荷重検出手段４８の第３荷重検出器４９に、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９から荷重信号を受信する検知手段５０が接続されている。この検知手段５０は、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量をそれぞれ求め、各変化量のうち少なくとも一つが増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断するようになっている。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。まず、図１に示す高速炉１における冷却材の流れについて述べる。
【００４２】
まず、図１中の矢印に示すように、一次冷却材２が、電磁ポンプ２０の駆動力によって原子炉容器３内のうち、原子炉容器３の内壁と隔壁１２との間を下方に移動する。次に、一次冷却材２は炉心支持板１５の下方に達し、原子炉容器３の下方から炉心支持板１５を通って炉心４下部のエントランスモジュール１０を通って炉心４内に流入する。そして、このように炉心４内に流入した一次冷却材２は、炉心４内の燃料集合体４ａの核分裂によって発生した熱を吸収し、加熱される。
【００４３】
次に、炉心４内で加熱された一次冷却材２は、炉心槽１１の内側を上昇し、中間熱交換器２１に達する。この間、図１に示すように、二次冷却材（図示せず）が、入口ノズル２２を介して原子炉容器３内に流入され、中間熱交換器２１に達する。
【００４４】
次に、中間熱交換器２１内において、一次冷却材２と二次冷却材が熱交換する。この場合、加熱された一次冷却材２の熱が二次冷却材に移動し、一次冷却材２が冷却されるとともに二次冷却材が加熱される。その後、この加熱された二次冷却材は、出口ノズル２３を介して原子炉容器３外へ排出され、図示しない蒸気発生器に送られる。
【００４５】
次に、冷却された一次冷却材５は、中間熱交換器２１の下方に設けられた電磁ポンプ２０へ流れ、この電磁ポンプ２０により原子炉容器３内を循環する。
【００４６】
次に、本実施の形態における高速炉の反射体システムの作用について述べる。
【００４７】
まず、図２乃至図４により、反射体駆動装置３５の電動機３７により反射体３０を上下方向に移動させる場合について述べる。この場合、電動機３７によって減速機４１を介してボールねじ４３を所望の方向に回転させる。このことにより、このボールねじ４３に螺合するボールナット４４がナットガイド４２に対して上下方向に摺動し、このボールナット４４の摺動に伴い駆動軸３４を介して反射体３０を上下方向に移動させることができる。
【００４８】
次に、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向に移動させる場合について述べる。このうち駆動シリンダ３９により反射体３０を上方に移動させる場合、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により取付台３８を上方に移動させる。このことにより、この取付台３８上に固定された電動機３７および減速機４１が、取付台３８とともに上方に移動し、減速機４１にボールねじ４３、ボールナット４４、および駆動軸３４を介して連結された反射体３０を上方に移動させることができる（図３参照）。
【００４９】
一方、反射体３０を下方に移動させる場合、まず、駆動シリンダ３９により取付台３８を下方に移動させる。このことにより、この取付台３８上に固定された電動機３７および減速機４１が、取付台３８とともに下方に移動し、減速機４１にボールねじ４３、ボールナット４４、および駆動軸３４を介して連結された反射体３０を下方に移動させることができる。
【００５０】
このようにして電動機３７または駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向にそれぞれ移動させて、反射体３０を炉心４に対して所望の位置に保持することができる。なお、駆動シリンダ３９により反射体３０を移動させる場合、電動機３７により反射体３０を移動させる場合よりも反射体３０の移動速度を大きくすることができる。このため、炉心４の反応度を制御するときには、駆動シリンダ３９を用いて反射体３０を駆動し、反射体３０を比較的迅速に上下方向に移動させる。一方、電動機３７による反射体３０の駆動は、炉心４の燃料集合体４ａの核燃料を長期間かけて完全に燃焼させるために、反射体３０を長期間かけて極めて低速で連続上昇させる場合に用いられる。
【００５１】
ここで、高速炉１における炉心４の反応度を高める場合、上述のように反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向に移動させ、反射体３０の中性子反射部３１を炉心４の燃料集合体４ａに対向させる。この場合、中性子反射部３１は、一次冷却材２の中性子反射能力よりも高い中性子反射能力をもつため、炉心４から放出される中性子が炉心４へ反射されて、炉心４の反応度を高めることができる。
【００５２】
一方、炉心４の反応度を低くする場合、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向に移動させ、反射体のキャビティ部３２を炉心４の燃料集合体４ａに対向させる（図２参照）。この場合、キャビティ部３２は、一次冷却材２よりも中性反射能力よりも低い中性子反射能力をもつため、炉心４から放出される中性子が透過されて、炉心４の反応度を低くすることができる。
【００５３】
このようにして、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９によって反射体３０を上下方向に移動して、炉心４に対する反射体３０の位置を調整することにより、炉心４の反応度を制御することができる。
【００５４】
この間、図４に示すように、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に設けられた第１荷重検出手段４５の第１荷重検出器４６において荷重が検出され、この検出された荷重による荷重信号が検知手段５０に送られる。同様にして、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられた第２荷重検出器４７において荷重が検出され、この検出された荷重による荷重信号が検知手段５０に送られる。さらに、伝達機構５７の取付台３８と駆動シリンダ３９の出力軸３９ａとの間に設けられた第２荷重検出手段４８の第３荷重検出器４９において荷重が検出され、この検出された荷重による荷重信号が検知手段５０に送られる。
【００５５】
次に、検知手段５０において、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９からそれぞれ送られた荷重信号による荷重が正常時の荷重として記憶される。
【００５６】
その後、所定時間経過後に、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９において反射体３０の荷重を検出し、検知手段５０に荷重信号として送られ、検知手段５０において、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９からそれぞれ送られた荷重信号による荷重と、上述した予め求めて記憶していた反射体３０の荷重との間の変化量がそれぞれ求められる。各変化量が増加していない場合、反射体３０のキャビティ部３２は破損することなく正常であると判断される。
【００５７】
ところで、反射体３０のキャビティ部３２の密閉容器３３に、不測の事態により微小なき裂が生じる等によって密閉容器３３が破損した場合、密閉容器３３内に徐々に一次冷却材２が侵入する。この場合、密閉容器３３内に気体が封入されていた場合には、この一次冷却材２の侵入に伴って封入されていた気体が排出されていく。このことにより、キャビティ部３２の浮力が次第に低下し、反射体３０の荷重が増大する。
【００５８】
この状態において、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９により検出された各荷重は、検知手段５０により予め求めて記憶されていた反射体３０の正常時の各荷重よりも増大する。このことにより、上述の各荷重と正常時の各荷重との変化量が増加し、検知手段５０により、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断される。具体的には、この変化量が所定量よりも大きい場合にキャビティ部３２が破損したと判断される。同様にして、第２荷重検出器４７から送られた荷重信号による荷重と、上述した予め求めて記憶されていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量が増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断され、第３荷重検出器４９から送られた荷重信号による荷重と、上述した予め求めて記憶されていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量が増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断される。すなわち、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９のうちの少なくとも一つの荷重検出器における反射体３０の荷重の変化量が増加した場合、検知手段５０により反射体３０が破損したと判断される。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、高速炉１の運転状態または停止状態にかかわらず、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９により反射体３０の荷重を検出して、検知手段５０により反射体３０のキャビティ部３２の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉１の信頼性をより一層向上させることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に設けられた第１荷重検出器４６、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられた第２荷重検出器４７、および、駆動シリンダ３９の出力軸３９ａと取付台３８との間に設けられた第３荷重検出器４９により反射体３０の荷重をそれぞれ検出する例について述べたが、このことに限られることはなく、これら各荷重検出器のうち少なくとも一つの荷重検出器を設けて、反射体３０の荷重を検出するように構成しても良い。
【００６１】
また本実施の形態においては、第１荷重検出手段４５は、リング状に形成された第１荷重検出器４６を有している例について述べたが、このことに限られることはなく、リング状に形成された第１荷重検出器４６に代えて、図９に示すように、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に、２つの荷重検出器５１をリング状（駆動軸３４の中心に対して点対称となるよう）に配置して検知手段５０にそれぞれ接続してもよい。この場合、駆動軸３４に反射体３０による引張荷重が負荷されるため、各荷重検出器５１は、引張荷重を検出する引張型荷重検出器からなっていることが好ましい。なお、駆動軸３４に反射体３０によるせん断荷重も負荷されるため、各荷重検出器５１として引張型荷重検出器の代わりに、せん断荷重を検出するせん断型荷重検出器を用いても良い。
【００６２】
また本実施の形態において、第２荷重検出器４７は、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、電動機３７の軸受け部３７ａ（図１１および図１２参照）と電動機側受台５３との間に設けても良い。
【００６３】
さらに本実施の形態において、反射体駆動装置３５は、反射体３０を上下駆動する電動機３７と、この電動機３７とは独立して反射体３０を上下駆動する駆動シリンダ３９とを有している例について述べた。しかしながらこのことに限られることはなく、反射体駆動装置３５は、電動機３７および駆動シリンダ３９のうちのいずれか一つのみを有して反射体３０を上下駆動するように構成しても良い。すなわち、反射体３０を上下駆動する手段が電動機３７のみである場合、反射体駆動装置３５は、第２荷重検出手段４８を有することなく第１荷重検出手段４５のみを有する。一方、反射体３０を上下駆動する手段が駆動シリンダ３９のみである場合、反射体駆動装置３５は、第１荷重検出手段４５を有することなく第２荷重検出手段４８のみを有する。なお、この場合、伝達機構５７は、取付台３８と、この取付台３８を駆動軸３４に連結して駆動シリンダ３９の駆動力を伝達する伝達部材（図示せず）により構成され、駆動シリンダ３９によって反射体３０が上下駆動するように構成される。
【００６４】
第２の実施の形態
次に、図１０により、本発明の第２の実施の形態における高速炉の反射体システムについて説明する。ここで図１０は、本発明の第２の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図である。
【００６５】
図１０に示す第２の実施の形態において、高速炉の反射体システムは、ひずみゲージを用いて反射体の荷重を検出する点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１０において、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１０に示すように、電動機３７と駆動軸３４との間、すなわちボールねじ４３と駆動軸３４との間にボールナット４４（連結部材）が連結され、このボールナット４４に、ボールナット４４のひずみを検出する第１ひずみゲージ５４が貼り付けられている。
【００６７】
また、図１０に示すように、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに、この出力軸３９ａのひずみを検出する第２ひずみゲージ５５が貼り付けられている。
【００６８】
この第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５に、第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５からそれぞれ送られるひずみ信号を受信する検知手段５０が接続されている。この検知手段５０は、第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５から送られたひずみ信号に基づいて反射体３０の荷重をそれぞれ算出し、この算出された各荷重と予め求めていた反射体３０の正常時の各荷重との間の変化量を求め、各変化量のうち少なくとも一つが増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断するようになっている。
【００６９】
このように本実施の形態によれば、高速炉１の運転状態または停止状態にかかわらず、第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５からのひずみ信号に基づいて検知手段５０により反射体３０の荷重を算出して、検知手段５０により反射体３０のキャビティ部３２の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉１の信頼性をより一層向上させることができる。
【００７０】
なお本実施の形態においては、ボールナット４４に貼り付けられた第１ひずみゲージ５４および駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに貼り付けられた第２ひずみゲージ５５からのひずみ信号に基づいて検知手段５０により反射体３０の荷重をそれぞれ算出する例について述べたが、このことに限られることはなく、これらひずみゲージのうちいずれか一方のひずみゲージのみを用いて検知手段５０により反射体３０の荷重を算出するように構成しても良い。
【００７１】
また本実施の形態においては、第１ひずみゲージ５４はボールナット４４に貼り付けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、第１ひずみゲージ５４を駆動軸３４に貼り付けても良い。
【００７２】
第３の実施の形態
次に、図１１および図１２により、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムについて説明する。ここで図１１は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図であり、図１２は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムのひずみトルク測定器を示す図である。
【００７３】
図１１および図１２に示す第３の実施の形態において、高速炉の反射体システムは、トルク検出手段を用いて反射体の荷重を検出する点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１１および図１２において、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１１および図１２に示すように、電動機３７と駆動軸３４との間、すなわち電動機３７の軸受け部３７ａと減速機４１側の電動機側受台５３との間に、減速機４１に連結されている連結軸４０のトルクを検出するひずみトルク測定器（トルク検出手段）５６が設けられている。
【００７５】
このひずみトルク測定器５６に、ひずみトルク測定器５６から送られるトルク信号を受信する検知手段５０が接続されている。この検知手段５０は、ひずみトルク測定器５６から送られたトルク信号に基づいて反射体３０の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断するようになっている。
【００７６】
このように本実施の形態によれば、高速炉１の運転状態または停止状態にかかわらず、ひずみトルク測定器５６からのトルク信号に基づいて検知手段５０により反射体３０の荷重を算出して、検知手段５０により反射体３０のキャビティ部３２の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉１の信頼性をより一層向上させることができる。
【００７７】
なお本実施の形態においては、ひずみトルク測定器５６は、電動機３７の軸受け部３７ａと減速機４１側の電動機側受台５３との間に設けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、減速機４１の軸受け部４１ａ（図４および図７参照）と取付台３８側の減速機側受台５２との間に設けて、減速機４１に連結されているボールねじ４３のトルクを検出し、検知手段５０により反射体５０の荷重を算出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムを含む高速炉の全体構成を示す図。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、燃料集合体心に反射体のキャビティ部を対向させた状態を示す図。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、図２の状態に対して反射体を引き上げた状態を示す図。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第２荷重検出器を示す図。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態における第３荷重検出器を示す図。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態における複数の荷重検出器がリング状に配置された状態を示す図。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムのひずみトルク測定器を示す図。
【符号の説明】
【００７９】
１ 高速炉
２ 一次冷却材
３ 原子炉容器
４ 炉心
４ａ 燃料集合体
５ 高速炉の構造体
６ 台座
７ ガードベッセル
８ 遮蔽プラグ
８ａ 上部プラグ
９ 遮蔽プラグ支持台
１０ エントランスモジュール
１１ 炉心槽
１２ 隔壁
１３ 中性子遮蔽体
１４ 炉心支持台
１５ 炉心支持板
１６ 炉停止棒
１７ 炉停止棒駆動装置
１８ 格納ドーム
１９ 上部支持板
２０ 電磁ポンプ
２１ 中間熱交換器
２２ 入口ノズル
２３ 出口ノズル
２４ 駆動軸ガイド
２５ シール部
２６ 伸縮継手
２７ 二次冷却材
３０ 反射体
３１ 中性子反射部
３２ キャビティ部
３３ 密閉容器
３４ 駆動軸
３４ａ 挿入孔
３４ｂ 端部
３５ 反射体駆動装置
３６ 装置本体
３７ 電動機
３７ａ 軸受け部
３８ 取付台
３９ 駆動シリンダ
３９ａ 出力軸
４０ 連結軸
４１ 減速機
４１ａ 軸受け部
４２ ナットガイド
４３ ボールねじ
４３ａ 支持部
４４ ボールナット
４５ 第１荷重検出手段
４６ 第１荷重検出器
４７ 第２荷重検出器
４８ 第２荷重検出手段
４９ 第３荷重検出器
５０ 検知手段
５１ 荷重検出器
５２ 減速機側受台
５３ 電動機側受台
５４ 第１ひずみゲージ
５５ 第２ひずみゲージ
５６ ひずみトルク測定器
５７ 伝達機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムが知られている。この高速炉の反射体システムは、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放出される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動する反射体駆動装置とを備えている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
このうち、反射体のキャビティ部は複数の箱型の密閉容器を有し、この密閉容器の内部に冷却材よりも中性子反射能力が劣る気体が封入されている。あるいは、密閉容器内に気体を封入することなく真空にしている。このことにより、炉心に対向してキャビティ部を配置させた場合、炉心の外周が冷却材により覆われている場合に比べて炉心の反応度を低く抑えることができ、核燃料の濃縮度を高め、炉心の反応度寿命の長期化を図っている。
【０００４】
しかしながら、このような反射体のキャビティ部の密閉容器に、不測の事態により微小なき裂が生じる等によって密閉容器が破損した場合、密閉容器内に徐々に冷却材が侵入していく。このことにより、キャビティ部の中性子反射能力が増加し、炉心の反応度を制御することが困難になり、炉心の反応度が高まって炉心寿命の低下を招く。
【０００５】
この反射体のキャビティ部の破損を検出するために、原子炉容器の内外に中性子計測器を取り付け、この中性子計測器により原子炉容器の内外における中性子量を計測し、この計測されたデータから中性子量の変動を算出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知する方法が行われている。また、中性子計測器とは別に原子炉容器の内外に温度計測器を取り付け、この温度計測器により原子炉容器の内外における温度を計測し、この計測されたデータから温度変化を算出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知する方法も行われている。
【特許文献１】特開２００３−３５７９０号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、原子炉容器の内外における中性子量の変動は微小である。このことにより、この中性子量の変動を検出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知することは困難である。同様に、原子炉容器の内外における温度の変動も微小であるため、この温度の変動を検出して、反射体のキャビティ部の破損の有無を検知することも困難である。さらに、このように中性子量または温度を検出する方法は、高速炉の運転中に行うことはできるが、高速炉の停止中には行うことができない。このため、高速炉が停止している間に反射体のキャビティ部が破損した場合には、高速炉が運転を開始するまでキャビティ部が破損していることを検知することができない。
【０００７】
また、反射体のキャビティ部の密閉容器内にタグガスを封入して、密閉容器が破損した場合に密閉容器から漏れ出るタグガスを検出する検出手段を設け、キャビティ部の破損の有無を検知する方法が考えられる。この方法は、高速炉が停止している間においてもキャビティ部の破損の有無を検知することができるという利点を有しているが、キャビティ部の複数の密閉容器から破損した密閉容器を特定することは困難である。さらに、このようにタグガスを用いてキャビティ部の破損の有無を検知する場合、高速炉の設備が大幅に増加するとともに費用がかかるという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、反射体のキャビティ部の破損の有無を確実に検知することができる高速炉の反射体システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１０】
本発明は、荷重検出手段は、リング状に形成された荷重検出器を有していることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１１】
本発明は、荷重検出手段は、リング状に配置された複数の荷重検出器を有していることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１２】
本発明は、荷重検出器は、引張荷重を検出する引張型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断型荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１３】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動シリンダと、伝達機構と駆動シリンダとの間に連結され、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１４】
本発明は、荷重検出手段は、圧縮荷重を検出する圧縮型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１５】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段を有し、駆動軸、または駆動手段と駆動軸との間に連結された連結部材に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、このひずみゲージに、ひずみゲージからひずみ信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１６】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結されるとともに出力軸を含み、反射体を上下駆動する駆動シリンダを有し、この駆動シリンダの出力軸に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、このひずみゲージに、ひずみゲージから送られたひずみ信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【００１７】
本発明は、高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、駆動手段のトルクを検出するトルク検出手段とを有し、反射体駆動装置のトルク検出手段に、トルク検出手段からトルク信号を受信する検知手段が接続され、この検知手段は、トルク検出手段から送られたトルク信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高速炉の運転状態または停止状態にかかわらず、荷重検出手段により反射体の荷重を検出して、検知手段により反射体のキャビティ部の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉の信頼性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図９は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システム示す図である。このうち図１は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムを含む高速炉の全体構成を示す図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、燃料集合体心に反射体のキャビティ部を対向させた状態を示す図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、図２の状態に対して反射体を引き上げた状態を示す図である。また、図４は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図であり、図５は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図である。また、図６は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図であり、図７は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第２荷重検出器を示す図であり、図８は、本発明の第１の実施の形態における第３荷重検出器を示す図であり、図９は、本発明の第１の実施の形態における複数の荷重検出器がリング状に配置された状態を示す図である。
【００２０】
まず、図１により高速炉の全体構成について説明する。図１に示すように高速炉１は、高速炉の構造体５（とりわけ後述する台座６）に保持されるとともに液体ナトリウムからなる一次冷却材２が満たされ、有底円筒状に形成された原子炉容器３と、この原子炉容器３内に収納され、一次冷却材２に浸された炉心４とを備えている。このうち炉心４は、内部に装荷される複数の核燃料の燃料集合体４ａを有し、全体として円柱状に形成されている。
【００２１】
ここで、高速炉１は、核燃料の交換をすることなく１０数年から数十年、例えば３０年程度連続して運転することができる原子炉であり、その出力は３０ＭＷ〜百数十ＭＷ（電気出力で１万ＫＷ〜１０数万ＫＷ）になる。また、原子炉全体の高さは、２５ｍ〜３５ｍ、例えば３０ｍ程度になり、このうち炉心の高さは、例えば２．５ｍ程度になる。冷却材の温度は、液体ナトリウムが凝固することがない温度以上であればよく、余裕をもたせて２００℃以上、好ましくは３００℃〜５５０℃で運転される。具体的には、原子炉容器３内の冷却材流路において３００℃〜４００℃、一例として３５０℃となっており、炉心側で５００℃〜５５０℃、一例として５００℃となっている。
【００２２】
また、図１に示すように、原子炉容器３の外側に、台座６に支持されたガードベッセル７が設けられ、このガードベッセル７により原子炉容器３の外周が覆われている。また、原子炉容器３の頂部に、原子炉容器３を閉塞する遮蔽プラグ８が設けられ、この遮蔽プラグ８は、上部プラグ８ａにより構成され、台座６に遮蔽プラグ支持台９を介して支持されている。これら遮蔽プラグ８、遮蔽プラグ支持台９、および台座６により高速炉の構造体５が構成されている。
【００２３】
また、図１に示すように、炉心４の周縁外方に配置されて上下方向に移動自在に反射体３０が設けられ、この反射体３０を上下方向へ移動することによって炉心４から放出される中性子の漏洩を調整し、炉心４の反応度を制御するように構成されている。
【００２４】
また、図１に示すように、炉心４と反射体３０との間に、炉心４を覆う炉心槽１１が設けられている。また、反射体３０の周縁外方に、反射体３０を取り囲む隔壁１２が設けられ、この隔壁１２と原子炉容器３の内壁との間に一次冷却材２の冷却材流路が形成されている。また、隔壁１２と原子炉容器３の内壁との間に、炉心４から放出される中性子を遮蔽する中性子遮蔽体１３が設けられ、炉心４から反射体３０を透過または迂回して放出される中性子を遮蔽している。また、原子炉容器３内の下部に、原子炉容器３に固定された炉心支持台１４を介して炉心支持板１５が設けられ、この炉心支持板１５上に、炉心４、炉心槽１１、隔壁１２、および中性子遮蔽体１３が支持されている。さらに、炉心支持板１５上であって炉心４の下方に、炉心４へ流入する一次冷却材２が通過するエントランスモジュール１０が設けられている。
【００２５】
また、図１に示すように、炉心４の上方には、炉心４を支持する上部支持板１９が設けられている。この上部支持板１９の上方であって、原子炉容器３内における中性子遮蔽体１３の上方に、円環状に形成された電磁ポンプ２０が設けられ、この電磁ポンプ２０により、一次冷却材２を図１に示す矢印のように一次冷却材２が循環される。
【００２６】
また、電磁ポンプ２０の上方に、一次冷却材２と二次冷却材（図示せず）との熱交換を行う中間熱交換器２１が設けられている。この中間熱交換器２１のチューブ（図示せず）側に一次冷却材２が流入され、シェル（図示せず）側に二次冷却材が流入され、一次冷却材２と二次冷却材が熱交換可能に構成されている。なお、これら電磁ポンプ２０と中間熱交換器２１は、例えば一体あるいは一体的に構成させることができる。さらに、中間熱交換器２１の上方に、二次冷却材を原子炉容器３内へと導く入口ノズル２２が設けられるとともに、一次冷却材２を原子炉容器３外へと導く出口ノズル２３が設けられ、この出口ノズル２３は、図示しない蒸気発生器に連結されている。なお、二次冷却材に用いる材料としては、一次冷却材２と同様に液体ナトリウムを用いることができる。
【００２７】
また、図１に示すように、炉心４内に出し入れ自在であって原子炉を停止させる炉停止棒１６が設けられ、この炉停止棒１６に、炉停止棒１６を上下方向に移動させる炉停止棒駆動装置１７が連結されている。この炉停止棒駆動装置１７は、後述する反射体駆動装置３５とともに、遮蔽プラグ８を構成する上部プラグ８ａ上に設置され、台座６上に固定された格納ドーム１８によって覆われている。
【００２８】
また、図２および図３に示すように、反射体３０は、一次冷却材よりも中性子反射能力が高く、炉心４から放射される中性子を反射する中性子反射部３１と、この中性子反射部３１の上方に設けられ、一次冷却材２よりも中性子反射能力が低いキャビティ部３２とを有している。これら反射体３０の中性子反射部３１およびキャビティ部３２は、周方向に整列して複数配置され、全体として略円筒状（スリーブ状）あるいは円環状に構成され、周方向に数分割あるいは１０数分割可能な独立したセグメント構造に構成されている。
【００２９】
また、反射体３０の中性子反射部３１は積層された複数の金属板（図示せず）からなり、この金属板は、一次冷却材２が流れる複数の冷却材流路（図示せず）を有している。
【００３０】
また、反射体３０のキャビティ部３２は複数の密閉容器３３からなり、各密閉容器３３内に冷却材よりも中性子反射能力が劣るヘリウム（Ｈｅ）、またはアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスが封入されている。あるいは、各密閉容器３３内に不活性ガスを封入することなく真空に保ってもよい。なお、キャビティ部３２の密閉容器３３は、円筒形状または箱形状など、任意の形状とすることができる。
【００３１】
また、図１乃至図３に示すように、遮蔽プラグ８を構成する上部プラグ８ａ上に反射体駆動装置３５が設置され、この反射体駆動装置３５は、反射体３０のキャビティ部１２に駆動軸３４を介して連結され、反射体３０を上下方向に移動させるように構成されている。また、駆動軸３４は、図４に示すように、駆動軸３４の上部に形成された挿入孔３４ａを有し、反射体３０が上方に引き上げられた場合に、後述するボールナット４３を挿入可能に構成している。さらに、駆動軸３４は、その上端にフランジ状に形成された端部３４ｂを有している。
【００３２】
また、図２乃至図４に示すように、原子炉容器３を閉塞する遮蔽プラグ８に、駆動軸３４を案内する駆動軸ガイド２４が固定され、この駆動軸ガイド２４と、遮蔽プラグ８および後述する反射体駆動装置３５の装置本体３６との間に、シール部２５が設けられている。また、駆動軸ガイド２４の下端に伸縮継手２６の一端が連結され、この伸縮継手２６の他端は駆動軸３４の外周面に連結され、駆動軸３４の上下方向移動に追従しながら伸縮継手２６の上方側と下方側との間をシールしている。
【００３３】
図２および図３に示すように、反射体駆動装置３５は、高速炉の構造体５（とりわけ遮蔽プラグ８）上に固定された装置本体３６と、この装置本体３６に支持されるとともに反射体３０に駆動軸３４を介して連結され、反射体３０を上下駆動する電動機（駆動手段）３７とを有している。具体的には、装置本体３６に対して上下方向に摺動自在に取付台３８が設けられ、この取付台３８上に電動機３７が固定されている。また、装置本体３６に、出力軸３９ａを含み、電動機３７とは独立して反射体３０を上下駆動する駆動シリンダ３９が固定され、駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに取付台３８が連結される。この駆動シリンダ３９により、駆動軸３４、電動機３７、および取付台３８から構成される伝達機構５７を介して、反射体３０が上下駆動されるようになっている。
【００３４】
また、図４および図７に示すように、反射体駆動装置３５の電動機３７に連結軸４０（図１２参照）を介して減速機４１が連結され、この減速機４１はその下部に後述するボールねじ４３の支持部４３ａを回転自在に支持する軸受け部４１ａを有し、この軸受け部４１ａと取付台３８との間に減速機側減速機側受台５２が介在され、減速機４１はこの減速機側減速機側受台５２を介して取付台３８上に固定されるように構成されている。
【００３５】
また、図４に示すように、反射体駆動装置３５の電動機３７は、その下部に連結軸４０を回転自在に支持する軸受け部３７ａ（図１１および図１２参照）を有し、この軸受け部３７ａと減速機４１との間に電動機側受台５３（図１２参照）が介在され、電動機３７はこの電動機側受台５３を介して減速機４１上に固定されるように構成されている。
【００３６】
また、図２乃至図４に示すように、取付台３８の下方に円筒形状のナットガイド４２が固定され、このナットガイド４２に対して同心状に配置されるように、減速機４１にボールねじ４３が連結されている。このボールねじ４３は、その上部に、ねじ溝を形成することなく、減速機４１の軸受け部４１ａにより支持可能に形成された支持部４３ａ（図７参照）を有している。また、ナットガイド４２内に、ボールねじ４３に螺合するボールナット４４が設けられ、このボールナット４４は、ナットガイド４２に対して回り止めがなされてナットガイド４２内面に対して摺動自在に構成されている。
【００３７】
また、図２乃至図４に示すように、電動機３７と駆動軸３４との間に、反射体３０の荷重を検出する第１荷重検出手段４５が設けられている。すなわち、図５および図６に示すように、この第１荷重検出手段４５は、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に設けられ、リング状に形成された第１荷重検出器４６を有している。このように第１荷重検出器４６はリング状に形成されているため、反射体駆動装置３５の電動機３７により反射体３０を上方に引き上げた場合、ボールナット４３が第１荷重検出器４６内を貫通可能となるように構成されている。
【００３８】
また、図４および図７に示すように、第１加重検出手段４５は、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられ、リング状に形成された第２荷重検出器４７を有している。このように第２荷重検出器４７は、図７に示すように、リング状に形成されているため、ボールねじ４３の支持部４３ａを貫通させるように取り付けられている。
【００３９】
また、図４および図８に示すように、反射体駆動装置３５の取付台３８と駆動シリンダ３９の出力軸３９ａとの間に、反射体３０の荷重を検出する第２荷重検出手段４８が設けられている。この駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに、反射体３０による圧縮荷重が負荷されるため、この第２荷重検出手段４８は、圧縮荷重を検出する圧縮型荷重検出器である第３荷重検出器４９からなっていることが好ましい。なお、駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに、反射体３０によるせん断荷重も負荷されるため、第３荷重検出器４９として圧縮型荷重検出器の代わりに、せん断荷重を検出するせん断型荷重検出器を用いても良い。
【００４０】
さらに、反射体駆動装置３５の第１荷重検出手段４５の第１荷重検出器４６および第２荷重検出器４７、並びに第２荷重検出手段４８の第３荷重検出器４９に、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９から荷重信号を受信する検知手段５０が接続されている。この検知手段５０は、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量をそれぞれ求め、各変化量のうち少なくとも一つが増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断するようになっている。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。まず、図１に示す高速炉１における冷却材の流れについて述べる。
【００４２】
まず、図１中の矢印に示すように、一次冷却材２が、電磁ポンプ２０の駆動力によって原子炉容器３内のうち、原子炉容器３の内壁と隔壁１２との間を下方に移動する。次に、一次冷却材２は炉心支持板１５の下方に達し、原子炉容器３の下方から炉心支持板１５を通って炉心４下部のエントランスモジュール１０を通って炉心４内に流入する。そして、このように炉心４内に流入した一次冷却材２は、炉心４内の燃料集合体４ａの核分裂によって発生した熱を吸収し、加熱される。
【００４３】
次に、炉心４内で加熱された一次冷却材２は、炉心槽１１の内側を上昇し、中間熱交換器２１に達する。この間、図１に示すように、二次冷却材（図示せず）が、入口ノズル２２を介して原子炉容器３内に流入され、中間熱交換器２１に達する。
【００４４】
次に、中間熱交換器２１内において、一次冷却材２と二次冷却材が熱交換する。この場合、加熱された一次冷却材２の熱が二次冷却材に移動し、一次冷却材２が冷却されるとともに二次冷却材が加熱される。その後、この加熱された二次冷却材は、出口ノズル２３を介して原子炉容器３外へ排出され、図示しない蒸気発生器に送られる。
【００４５】
次に、冷却された一次冷却材５は、中間熱交換器２１の下方に設けられた電磁ポンプ２０へ流れ、この電磁ポンプ２０により原子炉容器３内を循環する。
【００４６】
次に、本実施の形態における高速炉の反射体システムの作用について述べる。
【００４７】
まず、図２乃至図４により、反射体駆動装置３５の電動機３７により反射体３０を上下方向に移動させる場合について述べる。この場合、電動機３７によって減速機４１を介してボールねじ４３を所望の方向に回転させる。このことにより、このボールねじ４３に螺合するボールナット４４がナットガイド４２に対して上下方向に摺動し、このボールナット４４の摺動に伴い駆動軸３４を介して反射体３０を上下方向に移動させることができる。
【００４８】
次に、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向に移動させる場合について述べる。このうち駆動シリンダ３９により反射体３０を上方に移動させる場合、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により取付台３８を上方に移動させる。このことにより、この取付台３８上に固定された電動機３７および減速機４１が、取付台３８とともに上方に移動し、減速機４１にボールねじ４３、ボールナット４４、および駆動軸３４を介して連結された反射体３０を上方に移動させることができる（図３参照）。
【００４９】
一方、反射体３０を下方に移動させる場合、まず、駆動シリンダ３９により取付台３８を下方に移動させる。このことにより、この取付台３８上に固定された電動機３７および減速機４１が、取付台３８とともに下方に移動し、減速機４１にボールねじ４３、ボールナット４４、および駆動軸３４を介して連結された反射体３０を下方に移動させることができる。
【００５０】
このようにして電動機３７または駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向にそれぞれ移動させて、反射体３０を炉心４に対して所望の位置に保持することができる。なお、駆動シリンダ３９により反射体３０を移動させる場合、電動機３７により反射体３０を移動させる場合よりも反射体３０の移動速度を大きくすることができる。このため、炉心４の反応度を制御するときには、駆動シリンダ３９を用いて反射体３０を駆動し、反射体３０を比較的迅速に上下方向に移動させる。一方、電動機３７による反射体３０の駆動は、炉心４の燃料集合体４ａの核燃料を長期間かけて完全に燃焼させるために、反射体３０を長期間かけて極めて低速で連続上昇させる場合に用いられる。
【００５１】
ここで、高速炉１における炉心４の反応度を高める場合、上述のように反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向に移動させ、反射体３０の中性子反射部３１を炉心４の燃料集合体４ａに対向させる。この場合、中性子反射部３１は、一次冷却材２の中性子反射能力よりも高い中性子反射能力をもつため、炉心４から放出される中性子が炉心４へ反射されて、炉心４の反応度を高めることができる。
【００５２】
一方、炉心４の反応度を低くする場合、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９により反射体３０を上下方向に移動させ、反射体のキャビティ部３２を炉心４の燃料集合体４ａに対向させる（図２参照）。この場合、キャビティ部３２は、一次冷却材２よりも中性反射能力よりも低い中性子反射能力をもつため、炉心４から放出される中性子が透過されて、炉心４の反応度を低くすることができる。
【００５３】
このようにして、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９によって反射体３０を上下方向に移動して、炉心４に対する反射体３０の位置を調整することにより、炉心４の反応度を制御することができる。
【００５４】
この間、図４に示すように、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に設けられた第１荷重検出手段４５の第１荷重検出器４６において荷重が検出され、この検出された荷重による荷重信号が検知手段５０に送られる。同様にして、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられた第２荷重検出器４７において荷重が検出され、この検出された荷重による荷重信号が検知手段５０に送られる。さらに、伝達機構５７の取付台３８と駆動シリンダ３９の出力軸３９ａとの間に設けられた第２荷重検出手段４８の第３荷重検出器４９において荷重が検出され、この検出された荷重による荷重信号が検知手段５０に送られる。
【００５５】
次に、検知手段５０において、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９からそれぞれ送られた荷重信号による荷重が正常時の荷重として記憶される。
【００５６】
その後、所定時間経過後に、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９において反射体３０の荷重を検出し、検知手段５０に荷重信号として送られ、検知手段５０において、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９からそれぞれ送られた荷重信号による荷重と、上述した予め求めて記憶していた反射体３０の荷重との間の変化量がそれぞれ求められる。各変化量が増加していない場合、反射体３０のキャビティ部３２は破損することなく正常であると判断される。
【００５７】
ところで、反射体３０のキャビティ部３２の密閉容器３３に、不測の事態により微小なき裂が生じる等によって密閉容器３３が破損した場合、密閉容器３３内に徐々に一次冷却材２が侵入する。この場合、密閉容器３３内に気体が封入されていた場合には、この一次冷却材２の侵入に伴って封入されていた気体が排出されていく。このことにより、キャビティ部３２の浮力が次第に低下し、反射体３０の荷重が増大する。
【００５８】
この状態において、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９により検出された各荷重は、検知手段５０により予め求めて記憶されていた反射体３０の正常時の各荷重よりも増大する。このことにより、上述の各荷重と正常時の各荷重との変化量が増加し、検知手段５０により、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断される。具体的には、この変化量が所定量よりも大きい場合にキャビティ部３２が破損したと判断される。同様にして、第２荷重検出器４７から送られた荷重信号による荷重と、上述した予め求めて記憶されていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量が増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断され、第３荷重検出器４９から送られた荷重信号による荷重と、上述した予め求めて記憶されていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量が増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断される。すなわち、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９のうちの少なくとも一つの荷重検出器における反射体３０の荷重の変化量が増加した場合、検知手段５０により反射体３０が破損したと判断される。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、高速炉１の運転状態または停止状態にかかわらず、第１荷重検出器４６、第２荷重検出器４７、および第３荷重検出器４９により反射体３０の荷重を検出して、検知手段５０により反射体３０のキャビティ部３２の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉１の信頼性をより一層向上させることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に設けられた第１荷重検出器４６、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられた第２荷重検出器４７、および、駆動シリンダ３９の出力軸３９ａと取付台３８との間に設けられた第３荷重検出器４９により反射体３０の荷重をそれぞれ検出する例について述べたが、このことに限られることはなく、これら各荷重検出器のうち少なくとも一つの荷重検出器を設けて、反射体３０の荷重を検出するように構成しても良い。
【００６１】
また本実施の形態においては、第１荷重検出手段４５は、リング状に形成された第１荷重検出器４６を有している例について述べたが、このことに限られることはなく、リング状に形成された第１荷重検出器４６に代えて、図９に示すように、ボールナット４４と駆動軸３４の端部３４ｂとの間に、２つの荷重検出器５１をリング状（駆動軸３４の中心に対して点対称となるよう）に配置して検知手段５０にそれぞれ接続してもよい。この場合、駆動軸３４に反射体３０による引張荷重が負荷されるため、各荷重検出器５１は、引張荷重を検出する引張型荷重検出器からなっていることが好ましい。なお、駆動軸３４に反射体３０によるせん断荷重も負荷されるため、各荷重検出器５１として引張型荷重検出器の代わりに、せん断荷重を検出するせん断型荷重検出器を用いても良い。
【００６２】
また本実施の形態において、第２荷重検出器４７は、減速機４１の軸受け部４１ａと減速機側受台５２との間に設けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、電動機３７の軸受け部３７ａ（図１１および図１２参照）と電動機側受台５３との間に設けても良い。
【００６３】
さらに本実施の形態において、反射体駆動装置３５は、反射体３０を上下駆動する電動機３７と、この電動機３７とは独立して反射体３０を上下駆動する駆動シリンダ３９とを有している例について述べた。しかしながらこのことに限られることはなく、反射体駆動装置３５は、電動機３７および駆動シリンダ３９のうちのいずれか一つのみを有して反射体３０を上下駆動するように構成しても良い。すなわち、反射体３０を上下駆動する手段が電動機３７のみである場合、反射体駆動装置３５は、第２荷重検出手段４８を有することなく第１荷重検出手段４５のみを有する。一方、反射体３０を上下駆動する手段が駆動シリンダ３９のみである場合、反射体駆動装置３５は、第１荷重検出手段４５を有することなく第２荷重検出手段４８のみを有する。なお、この場合、伝達機構５７は、取付台３８と、この取付台３８を駆動軸３４に連結して駆動シリンダ３９の駆動力を伝達する伝達部材（図示せず）により構成され、駆動シリンダ３９によって反射体３０が上下駆動するように構成される。
【００６４】
第２の実施の形態
次に、図１０により、本発明の第２の実施の形態における高速炉の反射体システムについて説明する。ここで図１０は、本発明の第２の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図である。
【００６５】
図１０に示す第２の実施の形態において、高速炉の反射体システムは、ひずみゲージを用いて反射体の荷重を検出する点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１０において、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１０に示すように、電動機３７と駆動軸３４との間、すなわちボールねじ４３と駆動軸３４との間にボールナット４４（連結部材）が連結され、このボールナット４４に、ボールナット４４のひずみを検出する第１ひずみゲージ５４が貼り付けられている。
【００６７】
また、図１０に示すように、反射体駆動装置３５の駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに、この出力軸３９ａのひずみを検出する第２ひずみゲージ５５が貼り付けられている。
【００６８】
この第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５に、第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５からそれぞれ送られるひずみ信号を受信する検知手段５０が接続されている。この検知手段５０は、第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５から送られたひずみ信号に基づいて反射体３０の荷重をそれぞれ算出し、この算出された各荷重と予め求めていた反射体３０の正常時の各荷重との間の変化量を求め、各変化量のうち少なくとも一つが増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断するようになっている。
【００６９】
このように本実施の形態によれば、高速炉１の運転状態または停止状態にかかわらず、第１ひずみゲージ５４および第２ひずみゲージ５５からのひずみ信号に基づいて検知手段５０により反射体３０の荷重を算出して、検知手段５０により反射体３０のキャビティ部３２の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉１の信頼性をより一層向上させることができる。
【００７０】
なお本実施の形態においては、ボールナット４４に貼り付けられた第１ひずみゲージ５４および駆動シリンダ３９の出力軸３９ａに貼り付けられた第２ひずみゲージ５５からのひずみ信号に基づいて検知手段５０により反射体３０の荷重をそれぞれ算出する例について述べたが、このことに限られることはなく、これらひずみゲージのうちいずれか一方のひずみゲージのみを用いて検知手段５０により反射体３０の荷重を算出するように構成しても良い。
【００７１】
また本実施の形態においては、第１ひずみゲージ５４はボールナット４４に貼り付けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、第１ひずみゲージ５４を駆動軸３４に貼り付けても良い。
【００７２】
第３の実施の形態
次に、図１１および図１２により、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムについて説明する。ここで図１１は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図であり、図１２は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムのひずみトルク測定器を示す図である。
【００７３】
図１１および図１２に示す第３の実施の形態において、高速炉の反射体システムは、トルク検出手段を用いて反射体の荷重を検出する点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１１および図１２において、図１乃至図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１１および図１２に示すように、電動機３７と駆動軸３４との間、すなわち電動機３７の軸受け部３７ａと減速機４１側の電動機側受台５３との間に、減速機４１に連結されている連結軸４０のトルクを検出するひずみトルク測定器（トルク検出手段）５６が設けられている。
【００７５】
このひずみトルク測定器５６に、ひずみトルク測定器５６から送られるトルク信号を受信する検知手段５０が接続されている。この検知手段５０は、ひずみトルク測定器５６から送られたトルク信号に基づいて反射体３０の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体３０の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体３０のキャビティ部３２が破損したと判断するようになっている。
【００７６】
このように本実施の形態によれば、高速炉１の運転状態または停止状態にかかわらず、ひずみトルク測定器５６からのトルク信号に基づいて検知手段５０により反射体３０の荷重を算出して、検知手段５０により反射体３０のキャビティ部３２の破損の有無を確実に検知することができる。このため、高速炉１の信頼性をより一層向上させることができる。
【００７７】
なお本実施の形態においては、ひずみトルク測定器５６は、電動機３７の軸受け部３７ａと減速機４１側の電動機側受台５３との間に設けられている例について述べたが、このことに限られることはなく、減速機４１の軸受け部４１ａ（図４および図７参照）と取付台３８側の減速機側受台５２との間に設けて、減速機４１に連結されているボールねじ４３のトルクを検出し、検知手段５０により反射体５０の荷重を算出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムを含む高速炉の全体構成を示す図。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、燃料集合体心に反射体のキャビティ部を対向させた状態を示す図。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムにおいて、図２の状態に対して反射体を引き上げた状態を示す図。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第１荷重検出器を示す図。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態における高速炉の反射体システムの第２荷重検出器を示す図。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態における第３荷重検出器を示す図。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態における複数の荷重検出器がリング状に配置された状態を示す図。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムの反射体駆動装置の詳細を示す図。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態における高速炉の反射体システムのひずみトルク測定器を示す図。
【符号の説明】
【００７９】
１ 高速炉
２ 一次冷却材
３ 原子炉容器
４ 炉心
４ａ 燃料集合体
５ 高速炉の構造体
６ 台座
７ ガードベッセル
８ 遮蔽プラグ
８ａ 上部プラグ
９ 遮蔽プラグ支持台
１０ エントランスモジュール
１１ 炉心槽
１２ 隔壁
１３ 中性子遮蔽体
１４ 炉心支持台
１５ 炉心支持板
１６ 炉停止棒
１７ 炉停止棒駆動装置
１８ 格納ドーム
１９ 上部支持板
２０ 電磁ポンプ
２１ 中間熱交換器
２２ 入口ノズル
２３ 出口ノズル
２４ 駆動軸ガイド
２５ シール部
２６ 伸縮継手
２７ 二次冷却材
３０ 反射体
３１ 中性子反射部
３２ キャビティ部
３３ 密閉容器
３４ 駆動軸
３４ａ 挿入孔
３４ｂ 端部
３５ 反射体駆動装置
３６ 装置本体
３７ 電動機
３７ａ 軸受け部
３８ 取付台
３９ 駆動シリンダ
３９ａ 出力軸
４０ 連結軸
４１ 減速機
４１ａ 軸受け部
４２ ナットガイド
４３ ボールねじ
４３ａ 支持部
４４ ボールナット
４５ 第１荷重検出手段
４６ 第１荷重検出器
４７ 第２荷重検出器
４８ 第２荷重検出手段
４９ 第３荷重検出器
５０ 検知手段
５１ 荷重検出器
５２ 減速機側受台
５３ 電動機側受台
５４ 第１ひずみゲージ
５５ 第２ひずみゲージ
５６ ひずみトルク測定器
５７ 伝達機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、
反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項２】
荷重検出手段は、リング状に形成された荷重検出器を有していることを特徴とする請求項１に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項３】
荷重検出手段は、リング状に配置された複数の荷重検出器を有していることを特徴とする請求項１に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項４】
荷重検出器は、引張荷重を検出する引張型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断型荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする請求項３に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項５】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動シリンダと、伝達機構と駆動シリンダとの間に連結され、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、
反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項６】
荷重検出手段は、圧縮荷重を検出する圧縮型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする請求項５に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項７】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段を有し、
駆動軸、または駆動手段と駆動軸との間に連結された連結部材に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、
このひずみゲージに、ひずみゲージからひずみ信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項８】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結されるとともに出力軸を含み、反射体を上下駆動する駆動シリンダを有し、
この駆動シリンダの出力軸に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、
このひずみゲージに、ひずみゲージから送られたひずみ信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項９】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、駆動手段のトルクを検出するトルク検出手段とを有し、
反射体駆動装置のトルク検出手段に、トルク検出手段からトルク信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、トルク検出手段から送られたトルク信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項１】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、
反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項２】
荷重検出手段は、リング状に形成された荷重検出器を有していることを特徴とする請求項１に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項３】
荷重検出手段は、リング状に配置された複数の荷重検出器を有していることを特徴とする請求項１に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項４】
荷重検出器は、引張荷重を検出する引張型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断型荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする請求項３に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項５】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動シリンダと、伝達機構と駆動シリンダとの間に連結され、反射体の荷重を検出する荷重検出手段とを有し、
反射体駆動装置の荷重検出手段に、荷重検出手段から荷重信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、荷重検出手段から送られた荷重信号による荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項６】
荷重検出手段は、圧縮荷重を検出する圧縮型荷重検出器、およびせん断荷重を検出するせん断荷重検出器のうちのいずれか一つからなることを特徴とする請求項５に記載の高速炉の反射体システム。
【請求項７】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段を有し、
駆動軸、または駆動手段と駆動軸との間に連結された連結部材に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、
このひずみゲージに、ひずみゲージからひずみ信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項８】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に伝達機構を介して連結されるとともに出力軸を含み、反射体を上下駆動する駆動シリンダを有し、
この駆動シリンダの出力軸に、ひずみを検出するひずみゲージが貼り付けられ、
このひずみゲージに、ひずみゲージから送られたひずみ信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、ひずみゲージから送られたひずみ信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【請求項９】
高速炉の構造体に保持され、冷却材が満たされている高速炉の原子炉容器内に収納された炉心の反応度を制御する高速炉の反射体システムにおいて、
炉心の周縁外方に配置されるとともに上下方向に移動自在に設けられ、炉心から放射される中性子を反射する中性子反射部と、この中性子反射部の上方に設けられ、冷却材よりも中性子反射能力が低いキャビティ部とを有する反射体と、
この反射体に連結され、反射体を上下方向に移動させる反射体駆動装置と、を備え、
この反射体駆動装置は、高速炉の構造体に支持されるとともに反射体に駆動軸を介して連結され、反射体を上下駆動する駆動手段と、この駆動手段と駆動軸との間に設けられ、駆動手段のトルクを検出するトルク検出手段とを有し、
反射体駆動装置のトルク検出手段に、トルク検出手段からトルク信号を受信する検知手段が接続され、
この検知手段は、トルク検出手段から送られたトルク信号に基づいて反射体の荷重を算出し、この算出された荷重と予め求めていた反射体の正常時の荷重との間の変化量を求め、この変化量が増加した場合、反射体のキャビティ部が破損したと判断することを特徴とする高速炉の反射体システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−７１７９６（Ｐ２０１０−７１７９６Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３９５１８（Ｐ２００８−２３９５１８）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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