TMI-2炉の概要（事故前） - 版の履歴

2026年2月3日 (火) 06:51にKurata Masakiによる

2026-02-03T06:51:48Z

← 古い版		2026年2月3日 (火) 15:51時点における版
2行目:		2行目:
	'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。<span style="color:blue">'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''</span>内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の<span style="color:blue">'''上部プレナム構造物'''</span>が装荷されており、その内部に<span style="color:blue">'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''</span>が取り付けられている。<span style="color:blue">'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''</span>がCRGTを経由して上下に作動し、<span style="color:blue">'''制御棒スパイダー'''</span>を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している<span style="color:blue">'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''</span>で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、<span style="color:blue">'''上部格子板'''</span>が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、<span style="color:blue">'''インレットノズル'''</span>からRPV内に供給され、<span style="color:blue">'''炉心容器槽'''</span>外側のダウンカマーを通じていったん<span style="color:blue">'''下部プレナム'''</span>に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は<span style="color:blue">'''アウトレットノズル'''</span>を通じて<span style="color:blue">'''蒸気発生器に'''</span>供給される。		'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。<span style="color:blue">'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''</span>内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の<span style="color:blue">'''上部プレナム構造物'''</span>が装荷されており、その内部に<span style="color:blue">'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''</span>が取り付けられている。<span style="color:blue">'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''</span>がCRGTを経由して上下に作動し、<span style="color:blue">'''制御棒スパイダー'''</span>を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している<span style="color:blue">'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''</span>で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、<span style="color:blue">'''上部格子板'''</span>が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、<span style="color:blue">'''インレットノズル'''</span>からRPV内に供給され、<span style="color:blue">'''炉心容器槽'''</span>外側のダウンカマーを通じていったん<span style="color:blue">'''下部プレナム'''</span>に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は<span style="color:blue">'''アウトレットノズル'''</span>を通じて<span style="color:blue">'''蒸気発生器に'''</span>供給される。
	[[ファイル:VIP 32.png\|サムネイル\|408x408ピクセル\|'''<big>図２　TMI-2炉の燃料集合体模式図 [1]</big>''']]		[[ファイル:VIP 32.png\|サムネイル\|408x408ピクセル\|'''<big>図２　TMI-2炉の燃料集合体模式図 [1]</big>''']]
	炉心部には、全長約4mからなる<span style="color:blue">'''燃料集合体'''</span>が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の<span style="color:blue">'''バッフル板'''</span>を組み合わせて覆われており、その外側は<span style="color:blue">'''コアフォーマ領域'''</span>と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の<span style="color:blue">'''コアフォーマプレート'''</span>が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などは<span style="color:blue">'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''</span>と呼ばれる。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の<span style="color:blue">'''燃料棒'''</span>、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、<span style="color:blue">'''制御棒'''</span>や<span style="color:blue">'''可燃性毒物棒'''</span>など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-~~4製の被覆管に装荷ｓれ、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO~~<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-~~4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材はAg~~-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>Cのペレットが使用された。RPV外側には、<span style="color:blue">'''ソースレンジモニター'''</span>がとりつけられていた。		炉心部には、全長約4mからなる<span style="color:blue">'''燃料集合体'''</span>が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の<span style="color:blue">'''バッフル板'''</span>を組み合わせて覆われており、その外側は<span style="color:blue">'''コアフォーマ領域'''</span>と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の<span style="color:blue">'''コアフォーマプレート'''</span>が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などは<span style="color:blue">'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''</span>と呼ばれる。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の<span style="color:blue">'''燃料棒'''</span>、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、<span style="color:blue">'''制御棒'''</span>や<span style="color:blue">'''可燃性毒物棒'''</span>など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-4製の被覆管に装荷され、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材にはAg-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>Cのペレットが使用された。RPV外側には、<span style="color:blue">'''ソースレンジモニター'''</span>がとりつけられていた。
	[[ファイル:VIP 31.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図３　TMI-2炉の下部プレナム断面模式図 [1]</big>''']]		[[ファイル:VIP 31.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図３　TMI-2炉の下部プレナム断面模式図 [1]</big>''']]
	RPV下部は、<span style="color:blue">'''下部プレナム領域'''</span>と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の<span style="color:blue">'''下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）'''</span>が装荷され、上から、<span style="color:blue">'''炉心下部格子（Lower Grid）'''</span>、<span style="color:blue">'''流量配分プレート（Flow Distributor Plate）'''</span>、<span style="color:blue">'''Grid Forging'''</span>、<span style="color:blue">'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''</span>、半球状の<span style="color:blue">'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''</span>で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７個に対応した<span style="color:blue">'''自己出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）'''</span>、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられていた。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された<span style="color:blue">'''インコネル製のノズル'''</span>で<span style="color:blue">'''RPV下部ヘッド'''</span>~~を貫通して、装荷されている。また、A533B鋼製のRPV内面（厚さ約14cm）には、SS製のライナー層（厚さ約5mm）が溶接されている。~~		RPV下部は、<span style="color:blue">'''下部プレナム領域'''</span>と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の<span style="color:blue">'''下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）'''</span>が装荷され、上から、<span style="color:blue">'''炉心下部格子（Lower Grid）'''</span>、<span style="color:blue">'''流量配分プレート（Flow Distributor Plate）'''</span>、<span style="color:blue">'''Grid Forging'''</span>、<span style="color:blue">'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''</span>、半球状の<span style="color:blue">'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''</span>で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７レベルに対応した<span style="color:blue">'''自己出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）'''</span>、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられている。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均等化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均等配分して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均等化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された<span style="color:blue">'''インコネル製のノズル'''</span>を通じて<span style="color:blue">'''RPV下部ヘッド'''</span>を貫通し、炉心部に装荷されている。また、A533B鋼製のRPV容器の内面（厚さ約14cm）には、SS製のライナー層（厚さ約5mm）が溶接されている。
	[[ファイル:VIP 33.png\|サムネイル\|350x350ピクセル\|'''<big>図４　TMI-2炉の炉心断面模式図 [1]</big>''']]		[[ファイル:VIP 33.png\|サムネイル\|350x350ピクセル\|'''<big>図４　TMI-2炉の炉心断面模式図 [1]</big>''']]
	'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、<span style="color:blue">'''軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）'''</span>が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。		'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、<span style="color:blue">'''軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）'''</span>が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。

	TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-~~Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始から日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6~~,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。		TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始からあまり日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。
	[[ファイル:VIP 34.png\|サムネイル\|385x385ピクセル\|'''<big>図５　TMI-2炉の一次系概略図 [1]</big>''']]		[[ファイル:VIP 34.png\|サムネイル\|385x385ピクセル\|'''<big>図５　TMI-2炉の一次系概略図 [1]</big>''']]
	'''図５'''に、冷却水一次系（<span style="color:blue">'''RCS: Reactor Coolant System'''</span>）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。		'''図５'''に、冷却水一次系（<span style="color:blue">'''RCS: Reactor Coolant System'''</span>）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されている。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されている。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。

	参考文献[1]に、主要な炉心物質（炉心部と下部プレナム）の材質がまとめられている。'''表１'''にまとめる[1]。		参考文献[1]に、主要な炉心物質（炉心部と下部プレナム）の材質がまとめられている。'''表１'''にまとめる[1]。

2025年12月22日 (月) 03:34にKurata Masakiによる

2025-12-22T03:34:41Z

@@ 11行目: / 11行目: @@
 [[ファイル:VIP 34.png|サムネイル|385x385ピクセル|'''<big>図５　TMI-2炉の一次系概略図 [1]</big>''']]
 　'''図５'''に、冷却水一次系（<span style="color:blue">'''RCS: Reactor Coolant System'''</span>）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。
 == 参考文献 ==
 [1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.

2025年12月20日 (土) 00:33にKurata Masakiによる

2025-12-20T00:33:54Z

← 古い版		2025年12月20日 (土) 09:33時点における版
1行目:		1行目:
			[[ファイル:VIP 30.png\|サムネイル\|402x402ピクセル\|'''<big>図１　事故前のTMI-2原子炉圧力容器の断面 [1]</big>''']]
	'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。<span style="color:blue">'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''</span>内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の<span style="color:blue">'''上部プレナム構造物'''</span>が装荷されており、その内部に<span style="color:blue">'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''</span>が取り付けられている。<span style="color:blue">'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''</span>がCRGTを経由して上下に作動し、<span style="color:blue">'''制御棒スパイダー'''</span>を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している<span style="color:blue">'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''</span>で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、<span style="color:blue">'''上部格子板'''</span>が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、<span style="color:blue">'''インレットノズル'''</span>からRPV内に供給され、<span style="color:blue">'''炉心容器槽'''</span>外側のダウンカマーを通じていったん<span style="color:blue">'''下部プレナム'''</span>に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は<span style="color:blue">'''アウトレットノズル'''</span>を通じて<span style="color:blue">'''蒸気発生器に'''</span>供給される。		'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。<span style="color:blue">'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''</span>内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の<span style="color:blue">'''上部プレナム構造物'''</span>が装荷されており、その内部に<span style="color:blue">'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''</span>が取り付けられている。<span style="color:blue">'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''</span>がCRGTを経由して上下に作動し、<span style="color:blue">'''制御棒スパイダー'''</span>を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している<span style="color:blue">'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''</span>で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、<span style="color:blue">'''上部格子板'''</span>が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、<span style="color:blue">'''インレットノズル'''</span>からRPV内に供給され、<span style="color:blue">'''炉心容器槽'''</span>外側のダウンカマーを通じていったん<span style="color:blue">'''下部プレナム'''</span>に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は<span style="color:blue">'''アウトレットノズル'''</span>を通じて<span style="color:blue">'''蒸気発生器に'''</span>供給される。
			[[ファイル:VIP 32.png\|サムネイル\|408x408ピクセル\|'''<big>図２　TMI-2炉の燃料集合体模式図 [1]</big>''']]
	炉心部には、全長約4mからなる<span style="color:blue">'''燃料集合体'''</span>が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の<span style="color:blue">'''バッフル板'''</span>を組み合わせて覆われており、その外側は<span style="color:blue">'''コアフォーマ領域'''</span>と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の<span style="color:blue">'''コアフォーマプレート'''</span>が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などは<span style="color:blue">'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''</span>と呼ばれる。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の<span style="color:blue">'''燃料棒'''</span>、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、<span style="color:blue">'''制御棒'''</span>や<span style="color:blue">'''可燃性毒物棒'''</span>など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-4製の被覆管に装荷ｓれ、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材はAg-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>Cのペレットが使用された。RPV外側には、<span style="color:blue">'''ソースレンジモニター'''</span>がとりつけられていた。		炉心部には、全長約4mからなる<span style="color:blue">'''燃料集合体'''</span>が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の<span style="color:blue">'''バッフル板'''</span>を組み合わせて覆われており、その外側は<span style="color:blue">'''コアフォーマ領域'''</span>と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の<span style="color:blue">'''コアフォーマプレート'''</span>が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などは<span style="color:blue">'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''</span>と呼ばれる。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の<span style="color:blue">'''燃料棒'''</span>、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、<span style="color:blue">'''制御棒'''</span>や<span style="color:blue">'''可燃性毒物棒'''</span>など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-4製の被覆管に装荷ｓれ、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材はAg-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>Cのペレットが使用された。RPV外側には、<span style="color:blue">'''ソースレンジモニター'''</span>がとりつけられていた。
			[[ファイル:VIP 31.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図３　TMI-2炉の下部プレナム断面模式図 [1]</big>''']]
	RPV下部は、<span style="color:blue">'''下部プレナム領域'''</span>と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の<span style="color:blue">'''下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）'''</span>が装荷され、上から、<span style="color:blue">'''炉心下部格子（Lower Grid）'''</span>、<span style="color:blue">'''流量配分プレート（Flow ~~Distributoe~~ Plate）'''</span>、<span style="color:blue">'''Grid Forging'''</span>、<span style="color:blue">'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''</span>、半球状の<span style="color:blue">'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''</span>で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７個に対応した<span style="color:blue">'''自己出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）'''</span>、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられていた。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された<span style="color:blue">'''インコネル製のノズル'''</span>で<span style="color:blue">'''RPV下部ヘッド'''</span>を貫通して、装荷されている。また、A533B鋼製のRPV内面（厚さ約14cm）には、SS製のライナー層（厚さ約5mm）が溶接されている。		RPV下部は、<span style="color:blue">'''下部プレナム領域'''</span>と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の<span style="color:blue">'''下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）'''</span>が装荷され、上から、<span style="color:blue">'''炉心下部格子（Lower Grid）'''</span>、<span style="color:blue">'''流量配分プレート（Flow Distributor Plate）'''</span>、<span style="color:blue">'''Grid Forging'''</span>、<span style="color:blue">'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''</span>、半球状の<span style="color:blue">'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''</span>で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７個に対応した<span style="color:blue">'''自己出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）'''</span>、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられていた。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された<span style="color:blue">'''インコネル製のノズル'''</span>で<span style="color:blue">'''RPV下部ヘッド'''</span>を貫通して、装荷されている。また、A533B鋼製のRPV内面（厚さ約14cm）には、SS製のライナー層（厚さ約5mm）が溶接されている。
			[[ファイル:VIP 33.png\|サムネイル\|350x350ピクセル\|'''<big>図４　TMI-2炉の炉心断面模式図 [1]</big>''']]
	'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、<span style="color:blue">'''軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）'''</span>が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。		'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、<span style="color:blue">'''軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）'''</span>が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。

	TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始から日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。		TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始から日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。
			[[ファイル:VIP 34.png\|サムネイル\|385x385ピクセル\|'''<big>図５　TMI-2炉の一次系概略図 [1]</big>''']]
	'''図５'''に、冷却水一次系（<span style="color:blue">'''RCS: Reactor Coolant System'''</span>）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。		'''図５'''に、冷却水一次系（<span style="color:blue">'''RCS: Reactor Coolant System'''</span>）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。

	== 参考文献 ==		== 参考文献 ==
	[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.		[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.

2025年12月19日 (金) 01:00にKurata Masakiによる

2025-12-19T01:00:17Z

← 古い版		2025年12月19日 (金) 10:00時点における版
1行目:		1行目:
	'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の'''上部プレナム構造物'''が装荷されており、その内部に'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''が取り付けられている。'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''がCRGTを経由して上下に作動し、'''制御棒スパイダー'''を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、'''上部格子板'''が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、'''インレットノズル'''からRPV内に供給され、'''炉心容器槽'''外側のダウンカマーを通じていったん'''下部プレナム'''に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は'''アウトレットノズル'''を通じて'''蒸気発生器に'''供給される。		'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。<span style="color:blue">'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''</span>内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の<span style="color:blue">'''上部プレナム構造物'''</span>が装荷されており、その内部に<span style="color:blue">'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''</span>が取り付けられている。<span style="color:blue">'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''</span>がCRGTを経由して上下に作動し、<span style="color:blue">'''制御棒スパイダー'''</span>を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している<span style="color:blue">'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''</span>で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、<span style="color:blue">'''上部格子板'''</span>が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、<span style="color:blue">'''インレットノズル'''</span>からRPV内に供給され、<span style="color:blue">'''炉心容器槽'''</span>外側のダウンカマーを通じていったん<span style="color:blue">'''下部プレナム'''</span>に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は<span style="color:blue">'''アウトレットノズル'''</span>を通じて<span style="color:blue">'''蒸気発生器に'''</span>供給される。

	炉心部には、全長約4mからなる'''燃料集合体'''が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の'''バッフル板'''を組み合わせて覆われており、その外側は'''コアフォーマ領域'''と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の'''コアフォーマプレート'''が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などを'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''~~と呼ぶ。~~'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の'''燃料棒'''、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、'''制御棒'''や'''可燃性毒物棒'''など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-4製の被覆管に装荷ｓれ、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材はAg-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>~~Cのペレットが使用された。RPV外側には、ソースレンジモニターがとりつけられていた。~~		炉心部には、全長約4mからなる<span style="color:blue">'''燃料集合体'''</span>が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の<span style="color:blue">'''バッフル板'''</span>を組み合わせて覆われており、その外側は<span style="color:blue">'''コアフォーマ領域'''</span>と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の<span style="color:blue">'''コアフォーマプレート'''</span>が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などは<span style="color:blue">'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''</span>と呼ばれる。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の<span style="color:blue">'''燃料棒'''</span>、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、<span style="color:blue">'''制御棒'''</span>や<span style="color:blue">'''可燃性毒物棒'''</span>など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-4製の被覆管に装荷ｓれ、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材はAg-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>Cのペレットが使用された。RPV外側には、<span style="color:blue">'''ソースレンジモニター'''</span>がとりつけられていた。

	RPV下部は、'''下部プレナム領域'''と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]~~。５層構造の下部炉心支持構造物（LCSA~~: Lower Core Support ~~Assembly）が装荷され、上から、~~'''炉心下部格子（Lower Grid）'''、'''流量配分プレート（Flow Distributoe Plate）'''、'''Grid Forging'''、'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''、半球状の'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７個に対応した事故出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられていた。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された'''インコネル製のノズル'''で'''RPV下部ヘッド'''~~を貫通して、装荷されている。~~		RPV下部は、<span style="color:blue">'''下部プレナム領域'''</span>と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の<span style="color:blue">'''下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）'''</span>が装荷され、上から、<span style="color:blue">'''炉心下部格子（Lower Grid）'''</span>、<span style="color:blue">'''流量配分プレート（Flow Distributoe Plate）'''</span>、<span style="color:blue">'''Grid Forging'''</span>、<span style="color:blue">'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''</span>、半球状の<span style="color:blue">'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''</span>で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７個に対応した<span style="color:blue">'''自己出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）'''</span>、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられていた。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された<span style="color:blue">'''インコネル製のノズル'''</span>で<span style="color:blue">'''RPV下部ヘッド'''</span>を貫通して、装荷されている。また、A533B鋼製のRPV内面（厚さ約14cm）には、SS製のライナー層（厚さ約5mm）が溶接されている。

	'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。		'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、<span style="color:blue">'''軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）'''</span>が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。

	TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始から日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。		TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始から日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。

	'''図５'''に、冷却水一次系（'''RCS: Reactor Coolant System'''）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。		'''図５'''に、冷却水一次系（<span style="color:blue">'''RCS: Reactor Coolant System'''</span>）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。

	== 参考文献 ==		== 参考文献 ==
	[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.		[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.

2025年12月19日 (金) 00:49にKurata Masakiによる

2025-12-19T00:49:46Z

← 古い版		2025年12月19日 (金) 09:49時点における版
1行目:		1行目:
	'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の'''上部プレナム構造物'''が装荷されており、その内部に'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''が取り付けられている。'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''がCRGTを経由して上下に作動し、'''制御棒スパイダー'''を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、'''上部格子板'''が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、'''インレットノズル'''からRPV内に供給され、'''炉心容器槽'''外側のダウンカマーを通じていったん'''下部プレナム'''に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は'''アウトレットノズル'''を通じて'''蒸気発生器に'''供給される。		'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の'''上部プレナム構造物'''が装荷されており、その内部に'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''が取り付けられている。'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''がCRGTを経由して上下に作動し、'''制御棒スパイダー'''を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、'''上部格子板'''が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、'''インレットノズル'''からRPV内に供給され、'''炉心容器槽'''外側のダウンカマーを通じていったん'''下部プレナム'''に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は'''アウトレットノズル'''を通じて'''蒸気発生器に'''供給される。

	炉心部には、全長約4mからなる'''燃料集合体'''が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の'''バッフル板'''を組み合わせて覆われており、その外側は'''コアフォーマ領域'''と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の'''コアフォーマプレート'''が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などを'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''と呼ぶ。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の'''燃料棒'''、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、'''制御棒'''や'''可燃性毒物棒'''など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.~~1トンであった。~~		炉心部には、全長約4mからなる'''燃料集合体'''が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の'''バッフル板'''を組み合わせて覆われており、その外側は'''コアフォーマ領域'''と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の'''コアフォーマプレート'''が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などを'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''と呼ぶ。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の'''燃料棒'''、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、'''制御棒'''や'''可燃性毒物棒'''など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのインコネル製のスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。UO<sub><small>2</small></sub>ペレットはZry-4製の被覆管に装荷ｓれ、上下をZry製の端栓で封入されていた。UO<sub><small>2</small></sub>ペレット密度は92.5%であった。制御棒案内管はZry-4製で、制御棒や可燃性毒物棒の被覆管はSS製であった。制御材はAg-In-Cd合金ロッドが使用され、可燃性毒物にはAl<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>-B<sub><small>4</small></sub>Cのペレットが使用された。RPV外側には、ソースレンジモニターがとりつけられていた。

	RPV下部は、'''下部プレナム領域'''と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）が装荷され、上から、'''炉心下部格子（Lower Grid）'''、'''流量配分プレート（Flow Distributoe Plate）'''、'''Grid Forging'''、'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''、半球状の'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、数10本のインコアモニターが装荷されている。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された'''インコネル製のノズル'''で'''RPV下部ヘッド'''を貫通して、装荷されている。		RPV下部は、'''下部プレナム領域'''と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）が装荷され、上から、'''炉心下部格子（Lower Grid）'''、'''流量配分プレート（Flow Distributoe Plate）'''、'''Grid Forging'''、'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''、半球状の'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、52本のインコアモニターが装荷されている。インコアモニター中には、炉心部での高さ位置７個に対応した事故出力型中性子検出器（SPND: Self-Powered Neutron Detector）、１個のγ線検出器、１個のK熱電対、がそれぞれ取り付けられていた。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された'''インコネル製のノズル'''で'''RPV下部ヘッド'''を貫通して、装荷されている。

	'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、何体かには可燃性毒物棒、あるいは、軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power ~~Rod）が装荷される構造になっている。~~		'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、別の何体かの燃料集合体には、可燃性毒物棒、あるいは、軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power-Shaping Rod）が装荷される構造になっている。APSRの構成は、制御棒とほぼ同様であるが、やや短尺となっている。図４で、燃料集合体やバッフル板の配置、コアフォーマプレートの形状（冷却水通過用の開口部）が確認できる。

			TMI-2炉は、燃料集合体ごとの平均燃焼度55,000MWd/t-Uで設計されていた。事故発生時は、稼働開始から日数がたっておらず、燃焼度は、約900～6,000MWd/t-Uの範囲であった。炉心中央、中間、外周の３領域で、それぞれ異なったU-235濃縮度の燃料が装荷されていた。

			'''図５'''に、冷却水一次系（'''RCS: Reactor Coolant System'''）の模式図を示す[1]。RCS系は、RPV、蒸気発生器２器、冷却水ポンプ４基、加圧器１器、配管類で構成されていた。２系統の冷却水フロー（A系統、B系統）があり、それぞれポンプ２基、蒸気発生器１器で構成されていた。冷却水中にはホウ酸が溶解されており、その濃度によりおよそ出力制御できるシステムになっている。

	== 参考文献 ==		== 参考文献 ==
	[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.		[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.

2025年12月19日 (金) 00:29にKurata Masakiによる

2025-12-19T00:29:22Z

← 古い版		2025年12月19日 (金) 09:29時点における版
1行目:		1行目:
	~~図１に、TMI~~-2炉の断面模式図を示す[1]。		'''図１'''に、事故前のTMI-2炉の断面模式図を示す[1]。'''原子炉圧力容器（RPV: Reactor Pressure vessel）'''内は、およそ３つの領域に分かれている。上部には、円筒形の'''上部プレナム構造物'''が装荷されており、その内部に'''制御棒案内管（CRGT: Control Rod Guite Tube）'''が取り付けられている。'''制御棒アッセンブリ（Control Rod Assembly）'''がCRGTを経由して上下に作動し、'''制御棒スパイダー'''を燃料集合体内部に挿入あるいは引き上げる構造となっている。制御棒アッセンブリは、RPV上部を貫通している'''制御棒駆動機構（CRDM: Control Rod Drive Mechanism）'''で駆動される。図１にでは、中央にある制御棒アッセンブリ１本が代表的なものとして示されている。実際には燃料集合体ごとに１本ずつ取り付けられている。上部プレナム構造物の底部には、'''上部格子板'''が取り付けられ、燃料集合体の上部を固定する役割を担っている。冷却水は、'''インレットノズル'''からRPV内に供給され、'''炉心容器槽'''外側のダウンカマーを通じていったん'''下部プレナム'''に流入し、そこから、炉心部に供給される。炉心部を通過して加熱された冷却水は'''アウトレットノズル'''を通じて'''蒸気発生器に'''供給される。

			炉心部には、全長約4mからなる'''燃料集合体'''が装荷されている。炉心の周囲は、長方形プレート状の'''バッフル板'''を組み合わせて覆われており、その外側は'''コアフォーマ領域'''と呼ばれる。コアフォーマ領域には８層の円環状の'''コアフォーマプレート'''が取り付けられている。コアフォーマ領域の外側には炉心容器槽が配置され、さらに熱遮蔽体が装荷されている。その外側には、RPVとの間に円環状の隙間（ダウンカマー）が存在している。図中には、炉心中央の燃料集合体のみ図示されている。バッフル板、コアフォーマ領域、炉心容器槽、熱遮蔽などを'''上部炉心支持構造物（UCSA: Upper Core Support Assembly）'''と呼ぶ。'''図２'''に、燃料集合体の模式図を示す[1]。炉心部に、燃料集合体が177体装荷されている。一体あたり208本の'''燃料棒'''、16本の制御棒案内管、１本の計装案内管が装荷されている。制御棒案内管内には、炉心の位置によって、'''制御棒'''や'''可燃性毒物棒'''など種類の異なる炉心物質が装荷される。燃料集合体の上下には上下端栓が取り付けられ、それぞれ上下格子板にはめ込まれ、固定される構造となっている。燃料集合体の途中には、燃料棒を固定するためのスペーサーグリッドが取り付けられている。UO<sub><small>2</small></sub>燃料ペレットの重量は93.1トンであった。

			RPV下部は、'''下部プレナム領域'''と呼ばれる。'''図３'''に、下部プレナムの模式図を示す[1]。５層構造の下部炉心支持構造物（LCSA: Lower Core Support Assembly）が装荷され、上から、'''炉心下部格子（Lower Grid）'''、'''流量配分プレート（Flow Distributoe Plate）'''、'''Grid Forging'''、'''インコアモニター支持プレート（Instrument Support Plate）'''、半球状の'''流量配分プレート（EFD: Elliptical Flow Distributor Plate）'''で構成されている。それぞれのプレートに、冷却水が通過する開口部と、インコアモニターが装荷される案内管が取り付けられている。図中に、代表的なインコアモニター１本が示されている。実際には、数10本のインコアモニターが装荷されている。燃料集合体は、炉心下部格子で固定され、その中に流量配分プレートで流量を均質化された冷却水が供給される。Grid Forgingは炉心の重量を均質化して支える構造物である。インコアモニター支持プレートには、インコアモニター案内管が取り付けられ、ここを経由して、各種計装ラインが燃料集合体内に挿入される構造となっている。EFDは、ダウンカマーから供給される冷却水を流量均質化しつつLCSA内に供給する役割を持っている。インコアモニターは、溶接された'''インコネル製のノズル'''で'''RPV下部ヘッド'''を貫通して、装荷されている。

			'''図４'''に、炉心部の径方向断面図を示す[1]。燃料集合体のうち何体かには、制御棒スパイダーやインコアモニターが装荷される構造となっている。ここには示されていないが、何体かには可燃性毒物棒、あるいは、軸方向出力調整棒（APSR: Axial Power Rod）が装荷される構造になっている。

			== 参考文献 ==
			[1] J.R. Wolf et al., TMI-2 Vessel Investigation Project Integration Report, NUREG/CR-6197, 1994.

Kurata Masaki: ページの作成:「　図１に、TMI-2炉の断面模式図を示す[1]。」

2025-12-18T05:57:20Z

ページの作成:「　図１に、TMI-2炉の断面模式図を示す[1]。」

新規ページ

　図１に、TMI-2炉の断面模式図を示す[1]。