피동 안전장치 및 이를 구비한 핵연료집합체

Abstract

본 발명은 액체금속을 냉각재로 사용하는 원자로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피동 안전장치 및 이를 구비한 핵연료집합체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 피동 안전장치는 핵연료봉 사이에 배치되는 피동 안전장치로서, 냉각재가 유입 및 유출되는 적어도 하나의 냉각재 유출입구가 형성된 안내관과, 상기 안내관의 내부공간에 배치되며, 그 내부에 중성자 흡수체가 내장된 흡수체 캔과, 상기 안내관의 내부공간에 배치되며, 상기 냉각재에 비해서 밀도가 낮은 물질로 채워진 부력조절 캔을 포함한다. 상기 냉각재의 온도가 정상상태인 조건에서는 상기 부력조절 캔의 부력에 의해서 상기 흡수체 캔이 상기 안내관의 내부공간 상부로 떠오르고, 만약 상기 냉각재의 온도가 정상상태 이상으로 상승하여 냉각재의 밀도가 떨어지면 부력이 감소하여 상기 흡수체 캔이 안내관 하부로 하강하도록 설계된다. 본 발명에 따른 피동 안전장치는 통상의 원자로에도 큰 설계 변화 없이 장전되어 음의 반응도 궤환효과를 얻을 수 있다는 효과가 있다. 또한, 냉각재의 온도가 상승하면, 특별한 조작 없이, 자동적으로 음의 반응도 궤환효과를 얻을 수 있다는 효과가 있다. 또한, 냉각재의 손실이 발생한 경우도 자동적으로 큰 음의 반응도 궤환효과를 얻을 수 있다는 효과가 있다.