特表 2024-545597 原子炉制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-10

(54)【発明の名称】原子炉制御システム

(51)【国際特許分類】

   G21C 7/10 20060101AFI20241203BHJP

   G21C 5/00 20060101ALI20241203BHJP

   G21C 7/16 20060101ALI20241203BHJP

   G21C 7/14 20060101ALI20241203BHJP

   B63H 21/18 20060101ALI20241203BHJP

   B63G 8/08 20060101ALN20241203BHJP

【ＦＩ】

G21C7/10

G21C5/00 A

G21C7/10 400

G21C7/16 110

G21C7/14 110

B63H21/18

B63G8/08 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024528597

(86)(22)【出願日】2022-11-09

(85)【翻訳文提出日】2024-06-19

(86)【国際出願番号】 GB2022052831

(87)【国際公開番号】W WO2023084204

(87)【国際公開日】2023-05-19

(31)【優先権主張番号】2116436.3

(32)【優先日】2021-11-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390038014

【氏名又は名称】ビ－エイイ－ システムズ パブリック リミテッド カンパニ－

【氏名又は名称原語表記】ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ ｐｌｃ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】オーストン、ジェレミー・ヘンリー

(57)【要約】

中心軸（３２０）が炉心（３０２）の長さに沿って延びる炉心（３０２）を有する原子炉ユニット（３００）を備える核分裂原子炉システムのための原子炉制御システム（１００）。原子炉ユニット（３００）は、炉心（３０２）内に設けられた第１の領域（３１０）と、炉心（３０２）の外側に設けられた第２の領域（３１２）とを備える。制御システム（１００）は、第１の領域（３１０）を通って延びるように構成された第１の部分（２１０）と、第２の領域（３１２）を通って延びるように構成された第２の部分（２２０）とを有する制御ダクト（２００）を備える。ダクト（２００）は、一連の制御ユニット（４００）で満たされ、制御ユニット（４００）の各々は、制御ダクト（２００）に沿って進行するように構成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸が炉心の長さに沿って延びる前記炉心を有する原子炉ユニットを備える核分裂原子炉システムのための原子炉制御システムであって、
前記原子炉ユニットは、前記炉心内に設けられた第１の領域と、前記炉心の外側に設けられた第２の領域とを備え、
前記原子炉制御システムは、制御ダクトを備え、前記制御ダクトは、
前記第１の領域を通って延びるように構成された第１の部分と、
前記第２の領域を通って延びるように構成された第２の部分と
を有し、
前記制御ダクトは、一連の制御ユニットで満たされ、前記制御ユニットの各々は、前記制御ダクトに沿って進行するように構成されている、原子炉制御システム。

【請求項2】

前記制御ダクトは、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２への前記制御ユニットの並進のために構成され、
前記第１の方向Ｄ１は、前記第２の部分から前記第１の部分に向かう進行方向であり、
前記第２の方向Ｄ２は、前記第１の部分から前記第２の部分に向かう進行方向である、請求項１に記載の原子炉制御システム。

【請求項3】

前記制御ダクトは、前記第１の部分と前記第２の部分との間に延びる第１の弓形部分を備え、前記制御ダクトの前記第１の部分、前記第１の弓形部分、及び前記第２の部分は、それらによって、制御ユニットの通過のための連続経路を画定する、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項4】

前記制御ダクトは、
前記第１の部分と前記第２の部分との間に延びる第２の弓形部分
を備え、
前記第２の弓形部分は、前記第１の弓形部分が前記第１の部分及び前記第２の部分によって前記第２の弓形部分から離間されるように、前記第１の弓形部分に対して前記第１の部分及び前記第２の部分の反対端部に設けられ、
前記制御ダクトの前記第１の部分、前記第１の弓形部分、前記第２の部分、及び前記第２の弓形部分は、それらによって、制御ユニットの通過のための単一の連続ループ経路を画定する、請求項３に記載の原子炉制御システム。

【請求項5】

制御ユニットの格納のための第１のタンクと、ここで、前記制御ダクトは、前記第１のタンクから制御ユニットを受け取り、及び／又は前記第１のタンクに制御ユニットを供給するように構成され、
制御ユニットの格納のための第２のタンクと、ここで、前記制御ダクトは、前記第２のタンクから制御ユニットを受け取り、及び／又は前記第２のタンクに制御ユニットを供給するように構成されている、
をさらに備え、
前記第１のタンク、前記第１の部分、第１の弓形部分、前記第２の部分、及び前記第２のタンクは、制御ユニットの通過のための経路を画定するように連続的に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項6】

前記制御ユニットのうちのいくつかは、吸収体ユニットであり、
前記制御ユニットのうちのいくつかは、ディスプレーサユニットである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項7】

前記吸収体ユニットは、前記ディスプレーサユニットよりも重くない、請求項６に記載の原子炉制御システム。

【請求項8】

前記制御ユニットは、球状であり、前記制御ダクトの直径と同じか又はそれよりもわずかに小さい外径を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項9】

第１の動作モードにおいて、前記制御ダクトに沿って第１の方向Ｄ１に前記制御ユニットを駆動するように動作可能であり、第２の動作モードにおいて、前記制御ダクトに沿って第２の方向Ｄ２に前記制御ユニットを駆動するように動作可能である駆動機構がさらに設けられている、請求項１から８のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項10】

前記駆動機構は、ねじが回転したとき、前記制御ユニットが前記制御ダクトに沿って駆動されるように、前記制御ユニットとの係合のためのトラックを有するねじを備える、請求項９に記載の原子炉制御システム。

【請求項11】

前記ねじは、前記制御ユニットを駆動するように動作可能である第１の位置と、前記ねじと前記制御ユニットとの間にすきまが維持される第２の位置との間で移動するように構成されている、請求項１０に記載の原子炉制御システム。

【請求項12】

前記制御ユニットが前記制御ダクトに対して移動することができる第１の動作モードと、前記制御ユニットが前記制御ダクトに対して所定の位置に固定される第２の動作モードとを有するように構成された、前記制御ダクト内に設けられた逆止機構をさらに備える、請求項９から１１のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項13】

前記制御ダクトは、実質的に一定の直径を有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項14】

前記制御ダクトの前記第２の部分の少なくとも一部は、前記制御ダクトの前記第１の部分の直径よりも大きい直径を有し、
前記第２の部分は、ねじが第２の位置にあるとき、前記制御ユニットが第１の方向Ｄ１に押し込まれるように、圧力源と流体連通している、請求項１から１２のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項15】

複数の吸収体ユニットが、吸収体ユニットの列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
第１の複数のディスプレーサユニットが、ディスプレーサユニットの第１の列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
第２の複数のディスプレーサユニットが、ディスプレーサユニットの第２の列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
ディスプレーサユニットの前記第１の列は、吸収体ユニットの前記列の第１の端部から延びており、ディスプレーサユニットの前記第２の列は、吸収体ユニットの前記列の第２の端部から延びている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項16】

第１の方向Ｄ１において、複数の吸収体ユニットが、ディスプレーサユニットの第１の列によってピストンから離間され、第２の方向Ｄ２において、複数の吸収体ユニットが、ディスプレーサユニットの第２の列によって前記ピストンから離間されるように、ディスプレーサユニットの前記第１の列と、ディスプレーサユニットの前記第２の列との間に前記ピストンが設けられている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項17】

前記ピストンは、前記ねじが前記第２の位置にあるとき、前記ピストンがその下の前記制御ユニットに作用して前記制御ユニットを前記制御ダクトに沿って移動させるように前記制御ダクト内に構成され、配置されている、請求項１１に従属する請求項１６に記載の原子炉制御システム。

【請求項18】

前記制御ダクトの前記第１の部分は、炉心中心軸に実質的に平行に延びており、
前記制御ダクトの前記第２の部分は、前記炉心中心軸に実質的に平行に延びている、請求項１から１７のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。

【請求項19】

原子炉ユニットと、
請求項１から１８のいずれか一項に記載の原子炉制御システムと
を備える、核分裂原子炉システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、原子炉制御システムに関する。

【0002】

特に、本開示は、原子炉ユニットを備える核分裂原子炉システムのための原子炉制御システムに関する。

【背景技術】

【0003】

すべての黒鉛減速核分裂原子炉ユニットの一態様は、黒鉛の低い減速能により、それらの炉心サイズが、所与の電力能力について、水減速炉と比較して比例的に著しく大きいことである。したがって、原子炉ユニット及び関連する構成要素は、水冷式原子炉とは異なり、一般に、発電パッケージの全体的なサイズ決定を左右する。

【0004】

例として、黒鉛減速核分裂原子炉１（Ｇｅｎｅｒａｌ Ａｔｏｍｉｃｓ ＧＴ－ＭＨＲ）の例が図１に示されている。多くの設計に共通して、この配置は、原子炉容器３の上に配置されなければならない従来の直線状の制御棒２を有する。よく知られているように、制御棒は、原子炉の内外に延びていなければならない。したがって、制御棒を原子炉から完全に取り外すことを可能にするために、炉心高さに等しい空間が利用可能でなければならない。

【0005】

制御棒支持構造４の除去は、原子炉ユニット１のサイズ及び重量を低減する。加えて、原子炉ユニットのサイズを低減することは、それを収容するために必要とされる空間の体積を全体的に低減し、結果として、電力ユニットを収容するために必要とされる材料の量、したがって重量を低減する。いくつかの適用例では、空間及び重量が貴重であるので、これは重要である。たとえば、原子力船舶（特に潜水艇、たとえば潜水艦）内の原子炉ユニットのサイズを低減することは、他の機器のための空間を作るか、又は船舶をより小さく、より軽くするという目標に寄与する。

【0006】

したがって、同じ電力出力及び制御レベルに対してよりコンパクトな原子炉ユニット設計を可能にする構成が大いに望ましい。

【発明の概要】

【0007】

本開示によれば、添付の特許請求の範囲に記載される装置及びシステム／方法が提供される。本発明の他の特徴は、従属請求項及び続く説明から明らかになるであろう。

【0008】

したがって、中心軸（３２０）が炉心（３０２）の長さに沿って延びる炉心（３０２）を有する原子炉ユニット（３００）を備える核分裂原子炉システムのための原子炉制御システム（１００）が提供され得る。原子炉ユニット（３００）は、炉心（３０２）内に設けられた第１の領域（３１０）と、炉心（３０２）の外側に設けられた第２の領域（３１２）とを備え得る。制御システム（１００）は、第１の領域（３１０）を通って延びるように構成された第１の部分（２１０）と、第２の領域（３１２）を通って延びるように構成された第２の部分（２２０）とを有する制御ダクト（２００）を備え得る。ダクト（２００）は、一連の制御ユニット（４００）で満たされることがあり、制御ユニット（４００）の各々は、制御ダクト（２００）に沿って進行するように構成される。

【0009】

制御ダクト（２００）は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２への制御ユニット（４００）の並進のために構成され得る。第１の方向Ｄ１は、第２の部分（２２０）から第１の部分（２１０）に向かう進行方向であり得る。第２の方向Ｄ２は、第１の部分（２１０）から第２の部分（２２０）に向かう進行方向であり得る。

【0010】

制御ダクト（２００）は、第１の部分（２１０）と第２の部分（２２０）との間に延びる第１の弓形部分（２３０）を備えることがあり、制御ダクト（２００）の第１の部分（２１０）、第１の弓形部分（２３０）、及び第２の部分（２２０）は、それらによって制御ユニット（４００）の通過のための連続経路を画定する。

【0011】

制御ダクト（２００）は、第１の部分（２１０）と第２の部分（２２０）との間に延びる第２の弓形部分（２４０）を備えることがあり、第２の弓形部分（２４０）は、第１の弓形部分（２３０）が第１の部分（２１０）及び第２の部分（２２０）によって第２の弓形部分（２４０）から離間されるように、第１の弓形部分（２３０）に対して第１の部分（２１０）及び第２の部分（２２０）の反対端部に設けられる。制御ダクト（２００）の第１の部分（２１０）、第１の弓形部分（２３０）、第２の部分（２２０）、及び第２の弓形部分（２４０）は、それらによって、制御ユニット（４００）の通過のための単一の連続ループ経路を画定し得る。

【0012】

制御システムは、制御ユニット（４００）の格納のための第１のタンク（７００）をさらに備え得る。制御ダクト（２００）は、第１のタンク（７００）から制御ユニット（４００）を受け取り、及び／又は第１のタンク（７００）に制御ユニット（４００）を供給するように構成され得る。制御システムは、制御ユニット（４００）の格納のための第２のタンク（７２０）をさらに備え得る。制御ダクト（２００）は、第２のタンク（７２０）から制御ユニット（４００）を受け取り、及び／又は第２のタンク（７２０）に制御ユニット（４００）を供給するように構成され得る。第１のタンク（７００）、第１の部分（２１０）、第１の弓形部分（２３０）、第２の部分（２２０）、及び第２のタンク（７２０）は、制御ユニット（４００）の通過のための経路を画定するように連続的に設けられ得る。

【0013】

制御ユニット（４００）のうちのいくつかは、吸収体ユニット（４１０）であり得る。制御ユニットのうちのいくつかは、ディスプレーサユニット（４２０）であり得る。

【0014】

吸収体ユニット（４１０）は、ディスプレーサユニット（４２０）よりも重くないことがある。

【0015】

制御ユニット（４００）は、球状であり、制御ダクト（２００）の直径と同じか又はそれよりもわずかに小さい外径を有することがある。

【0016】

制御システムは、第１の動作モードにおいて、制御ダクト（２００）に沿って第１の方向Ｄ１に制御ユニット（４００）を駆動するように動作可能であり、第２の動作モードにおいて、制御ダクト（２００）に沿って第２の方向Ｄ２に制御ユニット（４００）を駆動するように動作可能である駆動機構（６００）をさらに備え得る。

【0017】

駆動機構（６００）は、ねじ（６０２）が回転したとき、制御ユニット（４００）がダクト（２００）に沿って駆動されるように、制御ユニット（４００）との係合のためのトラック（６０４）を有するねじ（６０２）を備えることがある。

【0018】

ねじ（６０２）は、制御ユニット（４００）を駆動するように動作可能である第１の位置と、ねじ（６０２）と制御ユニット（４００）との間にすきまが維持される第２の位置との間で移動するように構成され得る。

【0019】

原子炉制御システム（１００）は、制御ユニット（４００）が制御ダクト（２００）に対して移動することができる第１の動作モードと、制御ユニット（４００）が制御ダクト（２００）に対して所定の位置に固定される第２の動作モードとを有するように構成された、制御ダクト（２００）内に設けられた逆止機構（１１００）をさらに備え得る。

【0020】

制御ダクト（２００）は、その長さに沿って実質的に一定の直径を有し得る。

【0021】

制御ダクト（２００）の第２の部分（２２０）の少なくとも一部は、制御ダクト（２００）の第１の部分（２１０）の直径よりも大きい直径を有し得る。第２の部分（２２０）は、ねじ（６０２）が第２の位置にあるとき、制御ユニット（４００）が圧力源によって第１の方向Ｄ１に押し込まれるように、圧力源（１０００）と流体連通していることがある。

【0022】

複数の吸収体ユニット（４１０）は、吸収体ユニット（４１０）の列（４１６）を形成するために、制御ダクト（２００）に沿って連続的に互いに隣接して設けられることがある。第１の複数のディスプレーサユニット（４２０）は、ディスプレーサユニット（４２０）の第１の列（４２２）を形成するために、制御ダクト（２００）に沿って連続的に互いに隣接して設けられることがある。第２の複数のディスプレーサユニット（４２０）は、ディスプレーサユニット（４２０）の第２の列（４２４）を形成するために、制御ダクト（２００）に沿って連続的に互いに隣接して設けられることがある。ディスプレーサユニット（４２０）の第１の列（４２２）は、吸収体ユニット（４１０）の列の第１の端部（４１２）から延びることがある。ディスプレーサユニット（４２０）の第２の列（４２４）は、吸収体ユニット（４１０）の列の第２の端部（４１４）から延びることがある。

【0023】

ピストン（５００）は、第１の方向Ｄ１において、複数の吸収体ユニット（４１０）が、ディスプレーサユニット（４２０）の第１の列（４２２）によってピストン（５００）から離間され、第２の方向Ｄ２において、複数の吸収体ユニット（４１０）が、ディスプレーサユニット（４２０）の第２の列（４２４）によってピストン（５００）から離間されるように、ディスプレーサユニット（４２０）の第１の列（４２２）と、ディスプレーサユニット（４２０）の第２の列（４２４）との間に設けられることがある。

【0024】

ピストン（５００）は、ねじ（６０２）が第２の位置にあるとき、ピストン（５００）がその下の制御ユニット（４００）に作用して制御ユニット（４００）をダクト（２００）に沿って移動させるように、ダクト（２００）内に構成及び配置され得る。

【0025】

制御ダクト（２００）の第１の部分（２１０）は、炉心中心軸（３２０）に実質的に平行に延び得る。制御ダクト（２００）の第２の部分（２２０）は、炉心中心軸（３２０）に実質的に平行に延び得る。

【0026】

原子炉ユニット（３００）と、本開示による原子炉制御システム（１００）とを備える核分裂原子炉システムが提供され得る。

【0027】

したがって、従来の設計よりもコンパクトであり、含まれる原子炉ユニットのサイズを全体的に著しく低減する、核分裂原子炉のための制御システムが提供される。

【0028】

次に、本開示の例は、図を参照しながら、単に例として説明される。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】関連技術の従来の減速核分裂原子炉を示す図。

【図2】本開示による原子炉制御システムを有する、そのシェルの一部が除去された原子炉ユニットの図。

【図3】動作構成における、図２に示された原子炉ユニット及び原子炉制御システムの断面図。

【図4】停止構成における、図２に示された原子炉ユニット及び原子炉制御システムの断面図。

【図5】動作構成における、本開示による原子炉ユニット及び原子炉制御システムの代替例の断面図。

【図6】停止構成における、図５に示された原子炉ユニット及び原子炉制御システムの断面図。

【図7】停止構成における、本開示による原子炉制御システムの例の一部の拡大図。

【図8】本開示による原子炉制御システムの例の一部の拡大図。

【図9】本開示による原子炉制御システムの例の一部の拡大図。

【図10】本開示による原子炉制御システムのさらなる例の一部の拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本開示は、核分裂原子炉システムのための原子炉制御システム１００に関する。本開示はまた、原子炉ユニット３００と、本開示による原子炉制御システム１００とを備える核分裂原子炉システムに関する。

【0031】

たとえば、本開示の原子炉制御システムは、高温ガス冷却炉（ＨＴＧＲ：high temperature gas cooled reactor）を制御するために使用され得る。本システムは、電力を生成するために、炉心がタービンを駆動する作動流体を直接加熱する直接サイクル設計であり得る。冷却剤は、たとえば窒素であり得る。そのようなシステムの特徴は、当技術分野でよく知られており、したがって、詳細は、本明細書で説明されない。

【0032】

したがって、本開示の原子炉制御システム１００は、核分裂原子炉システムの一部を形成し得る。図２から図６に示されているように、核分裂原子炉システムは、炉心３０２の第１の端部から第２の端部まで炉心３０２の長さに沿って延びる中心軸３２０を含む炉心３０２を有する原子炉ユニット３００を備え得る。本開示の図は、原子炉ユニット３００のみに関するものであり、核分裂原子炉システムの他の特徴（たとえば、熱交換器、タービンなど）は示されていない。

【0033】

図２から図６に示されているように、炉心３０２は、シールド１８４（又は「炉心バレル」）と、炉心３０２及びシールド１８４を収容するケーシングシェル１８０（「原子炉圧力容器」を画定する）とによって囲まれることがあり、ケーシング１８０は、冷却アニュラス１８２を画定するためにシールド１８４から離間され、シェル１８０は、外面１８６を画定する。

【0034】

図３から図６に示されているように、原子炉ユニット３００は、炉心３０２内に設けられた第１の領域３１０と、炉心３０２の外側に設けられた第２の領域３１２とを備える。したがって、第２の領域３１２は、炉心３０２の外周の外側に位置する。すなわち、第１の領域３１０は、炉心のシールド１８４の内側の炉心３０２内に設けられ、第２の領域３１２は、炉心３０２のシールド１８４の外側にある。第２の領域３１２は、炉心３０２のシールド１８４に隣接し得る。第２の領域３１２は、シェル１８０の外面１８６に隣接し得る。第２の領域３１２は、シェル１８０に隣接し得る。第１の領域３１０は、中心軸３２０と第２の領域３１２との間に位置し、第２の領域３１２は、第１の領域３１０の外側にある。第２の領域３１２は、冷却アニュラス１８２を含み得る。たとえば、第１の領域３１０は、シールド１８４によって画定された、図３から図６において「３１０」と標示された破線内の（すなわち、破線によって囲まれた）領域であり、第２の領域３１２は、第１の領域３１０を囲む（すなわち、その外側にある）（すなわち、「３１０」と標示された破線によって囲まれた領域の外側）。すなわち、第２の領域３１２は、シールド１８４によって画定された体積の外側にあり、第１の領域３１０の境界を画定する体積を画定する。

【0035】

制御システム１００は、制御ダクト２００を備える。図２に示されているように、制御システム１００は、炉心中心軸３２０の周りに離間された複数の制御ダクト２００を備え得る。この制御ダクトすなわち各制御ダクトは、通路、パイプ又はチューブとして設けられることがあり、断面が円形であることがあり、たとえば円筒形の通路を形成する。この制御ダクトすなわち各制御ダクト２００は、第１の領域３１０を通って延びるように構成された第１の部分２１０と、第２の領域３１２を通って延びるように構成された第２の部分２２０とを備え得る。

【0036】

制御ダクトの第２の部分２２０は、冷却アニュラス１８２を通って延び得る。制御ダクト２００の第２の部分２２０は、冷却アニュラス１８２内に収容され得る。すなわち、制御ダクト２００の第２の部分２２０は、完全に冷却アニュラス１８２内に位置し得る。

【0037】

制御ダクト２００の第１の部分２１０は、炉心中心軸３２０に実質的に平行に延び得る。制御ダクト２００の第２の部分２２０は、炉心中心軸３２０に実質的に平行に延び得る。したがって、制御ダクト２００の第２の部分２２０は、制御ダクト２００の第１の部分２１０に実質的に平行に延び得る。

【0038】

図示されていない代替例では、制御ダクト２００の第１の部分２１０は、炉心中心軸３２０に対してある角度で延びることがあり、及び／又は、制御ダクト２００の第２の部分２２０は、炉心中心軸３２０に対してある角度で延びることがある。したがって、制御ダクト２００の第２の部分２２０は、制御ダクト２００の第１の部分２１０に対して、ある角度で及び／又は平行に延びることがある。

【0039】

ダクト２００は、一連の制御ユニット４００で満たされ、制御ユニット４００の各々は、制御ダクト２００に沿って進行するように構成される。

【0040】

制御ダクト２００は、制御ユニット４００の並進のために構成される。すなわち、制御ダクト２００は、制御ユニット４００が制御ダクト２００に沿って進行することを可能にするように構成される。制御ダクト２００は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２への制御ユニット４００の並進のために構成される。第１の方向Ｄ１は、制御ダクトの第２の部分２２０から制御ダクトの第１の部分２１０に向かう進行方向である。第２の方向Ｄ２は、制御ダクトの第１の部分２１０から制御ダクトの第２の部分２２０に向かう進行方向である。

【0041】

制御ダクト２００は、制御ダクト２００の第１の部分２１０、第１の弓形部分２３０、及び第２の部分２２０が、制御ユニット４００の通過のための連続経路を画定するように、制御ダクトの第１の部分２１０と、制御ダクトの第２の部分２２０との間に延びる第１の弓形部分２３０を備え得る。

【0042】

制御ダクト２００の第１の弓形部分２３０は、半円形であることがある。すなわち、第１の弓形部分２３０は、制御ダクトの第１の部分２１０又は制御ダクトの第２の部分２２０のうちの一方（第１の弓形部分２３０がそこから延びる）から、制御ダクトの第１の部分２１０又は制御ダクトの第２の部分２２０のうちの他方まで、１８０度回転する制御ユニット４００のための経路を画定するように構成され得る。

【0043】

図２から図４の例に示されているように、制御ダクト２００は、制御ダクト２００の第１の部分２１０と、第２の部分２２０との間に延びる第２の弓形部分２４０を備え得る。この例では、制御ダクト２００の第２の弓形部分２４０は、第１の弓形部分２３０が第１の部分２１０及び第２の部分２２０によって第２の弓形部分２４０から離間されるように、第１の弓形部分２３０に対して第１の部分２１０及び第２の部分２２０の反対端部に設けられる。

【0044】

制御ダクト２００の第２の弓形部分２４０は、半円形であることがある。すなわち、制御ダクト２００の第２の弓形部分２４０は、制御ダクト２００の第１の部分２１０又は第２の部分２２０のうちの一方（第２の弓形部分２４０がそこから延びる）から第１の部分２１０又は第２の部分２２０のうちの他方まで、１８０度回転する制御ユニット４００のための経路を画定するように構成され得る。

【0045】

したがって、図２から図４の例に示されているように、制御ダクト２００の第１の部分２１０、第１の弓形部分２３０、第２の部分２２０、及び第２の弓形部分２４０は、制御ユニット４００の通過のための単一の連続ループ経路を画定する。

【0046】

したがって、制御ダクト２００の第１の部分２１０、第１の弓形部分２３０、第２の部分２２０、及び第２の弓形部分２４０は、制御ユニット４００の通過のための単一の連続ループ経路を画定するように連続的に設けられ得る。

【0047】

図５、図６に示される代替例では、図２から図４の例の第２の弓形部分２４０の代わりに、制御ダクト２００が、第１のタンク７００から制御ユニット４００を受け取り、及び／又は第１のタンク７００に制御ユニット４００を供給するように構成される、制御ユニット４００の格納のための第１のタンク７００と、制御ダクト２００が、第２のタンク７２０から制御ユニット４００を受け取り、及び／又は第２のタンク７２０に制御ユニット４００を供給するように構成される、制御ユニット４００の格納のための第２のタンク７２０とが設けられることがある。

【0048】

したがって、図５、図６の例では、制御ダクト２００の第１のタンク７００、第１の部分２１０、第１の弓形部分２３０、第２の部分２２０、及び第２のタンク７２０は、第１のタンク７００と第２のタンク７２０との間の制御ユニット４００の通過のための経路を画定するように連続的に設けられる。

【0049】

炉心３０２及びその中心軸３２０は、（図に示されているように）垂直に延び得る。したがって、図２から図４の例では、原子炉ユニット３００が、水平な基板、たとえば建築物の床上に取り付けられる場合、炉心３０２及びその中心軸３２０は、第２の弓形部分２４０が第１の弓形部分２３０の垂直上方になるように延びる。

【0050】

代替的に、図５、図６の例では、原子炉ユニット３００が、水平な基板、たとえば建築物の床上に取り付けられる場合、炉心３０２及びその中心軸３２０は、第１のタンク７００及び第２のタンク７２０が第１の弓形部分２３０の垂直上方になるように延びる。

【0051】

図２から図４の例と同様の構成を有するさらなる例では、原子炉は、水平に取り付けられることがある。そのような例では、原子炉ユニット３００が、水平な基板、たとえば建築物の床上に取り付けられる場合、炉心３０２及びその中心軸３２０は、第２の弓形部分２４０が基板の上方で第１の弓形部分２３０と同じ高さになるように水平に延びる。

【0052】

制御ユニット４００のうちのいくつかは、吸収体ユニット４１０である。制御ユニット４００の残りのうちの少なくともいくつかは、ディスプレーサユニット４２０である。

【0053】

吸収体ユニット４１０は、放射エネルギーを吸収するように構成され得る。たとえば、吸収体ユニット４１０は、核連鎖反応動作を行うことに寄与する粒子を吸収するように構成され得る。たとえば、吸収体ユニット４１０は、中性子を吸収するように構成され得る。吸収体ユニット４１０は、炭化ホウ素粒子を備え得る。ディスプレーサユニット４２０は、吸収体ユニット４１０よりも低い吸収特性を有するように構成される。ディスプレーサユニット４２０は、黒鉛を備え得る。

【0054】

図示の例では、複数の吸収体ユニット４１０は、吸収体ユニット４１０の列４１６を形成するために、制御ダクト２００に沿って連続的に互いに隣接して（すなわち、一列に）設けられる。第１の複数のディスプレーサユニット４２０は、ディスプレーサユニット４２０の第１の列４２２を形成するために、制御ダクト２００に沿って連続的に互いに隣接して（すなわち、一列に）設けられる。第２の複数のディスプレーサユニット４２０は、ディスプレーサユニット４２０の第２の列４２４を形成するために、制御ダクト２００に沿って連続的に互いに隣接して設けられる。ディスプレーサユニット４２０の第１の列４２２は、ダクト２００に沿って第１の方向Ｄ１に吸収体ユニット４１０の列の第１の端部４１２から延びており、ディスプレーサユニット４２０の第２の列４２４は、ダクト２００に沿って第２の方向Ｄ２に吸収体ユニット４１０の列の第２の端部４１４から延びている。

【0055】

吸収体ユニット４１０は、ディスプレーサユニット４２０よりも重くないことがある。吸収体ユニット４１０は、ディスプレーサユニット４２０よりも少なくとも２％軽いことがあるが、ディスプレーサユニットより８０％を超えて軽いことはない。吸収体ユニット４１０は、ディスプレーサユニット４２０よりも少なくとも１０％軽いことがあるが、ディスプレーサユニットよりも５０％を超えて軽いことはない。吸収体ユニット４１０は、ディスプレーサユニット４２０よりも少なくとも２０％軽いことがあるが、ディスプレーサユニットよりも３０％を超えて軽いことはない。

【0056】

制御ユニット４００は、球状であり得る。制御ユニット４００は、制御ダクト２００の直径と同じか又はそれよりもわずかに小さい外径を有することがある。

【0057】

制御ユニット４００は、少なくとも１０ｍｍであり、３００ｍｍを超えない直径を有することがある。制御ユニット４００は、少なくとも５０ｍｍであり、１５０ｍｍを超えない直径を有することがある。制御ユニット４００は、少なくとも９０ｍｍであり、１１０ｍｍを超えない直径を有することがある。制御ユニット４００は、約１００ｍｍの直径を有することがある。

【0058】

図２から図７の例に示されているように、第１の動作モードにおいて、制御ダクト２００に沿って第１の方向Ｄ１に制御ユニット４００を駆動するように動作可能であり、第２の動作モードにおいて、制御ダクト２００に沿って第２の方向Ｄ２に制御ユニット４００を駆動するように動作可能である駆動機構６００がさらに設けられ得る。

【0059】

図７に最も良く示されているように、駆動機構６００は、ねじ６０２が回転したとき、制御ユニット４００がダクト２００に沿って駆動されるように、制御ユニット４００との係合のためのトラック６０４を有するねじ６０２を備えることがある。トラック６０４は、アルキメデスねじタイプの配置を形成するようにねじ山として設けられ得る。ねじ６０２は、軸６１０の周りに回転可能であり、駆動モーター６０６によって駆動可能であり得る。駆動アーム６０８は、駆動モーター６０６からねじ６０２まで延びることがある。したがって、駆動モーター６０６は、ねじ６０２を回転軸６１０の周りに回転させ、それによって制御ユニット４００をダクト２００に沿って移動させるように動作可能であり得る。

【0060】

図７に示されているように、ねじ６０２は、制御ユニット４００を駆動するように動作可能である第１の位置（図７に示される）と、ねじ６０２と制御ユニット４００との間にすきまが維持される第２の位置（図示せず）との間で移動するように構成される。すなわち、第２の位置では、ねじ６０２は、制御ユニット４００から離間されている。ねじ６０２は、ねじ６０２が制御ユニット４００を駆動するように動作可能である第１の位置（図７に示す）と、制御ユニット４００がねじ６０２のそばを通るとき、ねじ６０２と係合しないように、ねじ６０２と制御ユニット４００との間にすきまが維持される第２の位置との間で、第１の変位方向（図７に矢印Ｄ３で示される）に移動するように構成され得る。ねじ６０２は、ねじ６０２が制御ユニット４００から離間される第２の位置と、ねじ６０２が制御ユニット４００を駆動するように動作可能である第１の位置（図７に示される）との間で、第２の変位方向（図７に矢印Ｄ４で示される）に移動するように構成され得る。

【0061】

ピストン５００は、第１の方向Ｄ１において、複数の（すなわち、一列の）吸収体ユニット４１０が、ディスプレーサユニット４２０の第１の列４２２によってピストン５００から離間され、第２の方向Ｄ２において、複数の（すなわち、一列の）吸収体ユニット４１０が、ディスプレーサユニット４２０の第２の列４２４によってピストン５００から離間されるように、ディスプレーサユニット４２０の第１の列４２２と、ディスプレーサユニット４２０の第２の列４２４との間に設けられる。

【0062】

ピストン５００は、ねじ６０２が（ねじ６０２と制御ユニット４００との間にすきまが維持される）第２の位置にあるとき、ピストン５００がその下の制御ユニット４００に作用して制御ユニット４００をダクト２００に沿って移動させるように、ダクト２００内に構成及び配置される。したがって、ピストン５００は、吸収体ユニット４１０が炉心３０２の第１の領域３１０に位置する（すなわち、移動する）ように、それ自体で、及び／又は、ディスプレーサユニット４２０の第１の列４２２のうちの少なくともいくつかのディスプレーサユニット４２０の重量と組み合わされたとき（たとえば、原子炉が図に示されているように垂直に取り付けられたとき）、ディスプレーサユニット４２０の第２の列４２４をダクト２００に沿って第１の方向Ｄ１に進行させる質量を有することがある。

【0063】

ねじ６０２は、たとえば、ばねによって、ねじ６０２が制御ユニット４００から離間される第２の位置に向けて付勢されながら取り付けられることがある。ねじ６０２は、ねじ６０２がアクチュエータ及び／又は圧力源からの圧力によって制御ユニット４００を駆動するように動作可能である第１の位置に維持され得る。システムが故障した場合、アクチュエータ及び／又は圧力源は、ねじ６０２が第２の位置をとるようにねじ６０２を解放し、それによって制御ユニット４００がダクト２００に沿って移動することを可能にする。

【0064】

図８、図９に示されているように、原子炉制御システム１００は、制御ユニット４００が制御ダクト２００に対して移動することができる第１の動作モードと、制御ユニット４００が制御ダクト２００に対して所定の位置に固定される第２の動作モードとを有するように構成された、制御ダクト２００内に設けられた逆止機構１１００をさらに備え得る。

【0065】

逆止機構１１００は、第２の部分２２０に設けられることがある。逆止機構１１００は、第１の部分２１０に設けられることがある。

【0066】

図８、図９に示されているように、逆止機構１１００は、ラチェット構成要素１１０２を備え得る。第１の構成（すなわち、図３、図５、図９に示されている動作構成）では、制御ユニット４００は、第１の方向Ｄ１及び／又は第２の方向Ｄ２にラチェット構成要素１１０２を押す／通過させることができる。第２の構成（すなわち、図４、図６、図８に示されている停止構成）では、ラチェット構成要素１１０２は、制御ユニット４００が第１の方向Ｄ１にラチェット構成要素１１０２を通過することを可能にするが、制御ユニット４００が第２の方向Ｄ２にラチェット構成要素１１０２を通過することを可能にしない。

【0067】

したがって、通常動作（すなわち、動作構成）では、逆止機構１１００は、その第１の構成にある。しかしながら、停止が必要とされる場合、逆止機構１１００は、吸収体ユニット４１０が炉心内に向かって第１の方向Ｄ１に（すなわち、第１の領域３１０内に、又は第１の領域３１０に向かう方向に）移動することを可能にするが、第２の方向Ｄ２に（すなわち、第２の領域３１２内に、又は第２の領域３１２に向かう方向に）移動することを防止するように、その第２の構成に変換される。

【0068】

図３から図６に示されているように、制御ダクト２００は、実質的に一定の直径を有し得る。

【0069】

代替例では、たとえば図１０に示されているように、制御ダクト２００の第２の部分２２０の少なくとも一部は、制御ダクト２００の第１の部分２１０の直径よりも大きい直径を有する。拡大された直径のこの領域は、第１の部分２１０、拡大された直径の領域、及び駆動機構６００が第２の方向Ｄ２に連続的に設けられるように配置され得る。

【0070】

この例では、第２の部分２２０は、ねじ６０２が第２の位置にあるとき、制御ユニット４００が圧力源によって第１の方向Ｄ１に押し込まれるように、圧力源１０００と流体連通している。

【0071】

したがって、この例では、ピストン５００及び制御ダクト２００は、制御ユニット４００の直径とピストン５００との間に面積差が存在するように拡大される。したがって、拡大領域２５０の直径は、制御ユニット４００の直径よりも５％から１０％大きいことがある。制御ユニット４００は、制御ダクト２００の拡大領域２５０に入ると、弁として作用し、それによって、ピストン５００を用いて制御ダクト２００からのガスの漏洩を制限し、制御ダクト２００は、駆動機構において通気される。次いで、ガス圧力が拡大断面２５０に加えられた場合、ピストン５００と制御ユニット４００との間の差圧は、ピストン５００が第１の方向Ｄ１に向かって制御ダクト２００の下方に駆動され、炉心反応を停止させることを保証する。

【0072】

核分裂原子炉システムの通常動作（すなわち、動作構成）の間、制御ユニット４００は、駆動機構６００の使用によって必要に応じて炉心３０２内の反応を減速させるために、必要に応じて制御ダクト２００に沿って第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に移動される。

【0073】

駆動機構６００は、炉心３０２の第１の領域３１０内の制御ユニット４００の大部分がディスプレーサユニット４２０である配置を示す図３、図５に示される動作構成配置と、炉心３００の第１の領域３１０内の制御ユニット４００の大部分が吸収体ユニット４１０である図４、図６、図７に示されている停止構成配置との間で、制御ユニット４００を移動させ得る。駆動機構６００は、制御ユニット４００を、図３、図５に示されている位置と、図４、図６、図７に示されている位置との間の位置に配置するように動作可能である。

【0074】

しかしながら、上記で説明されたように、原子炉制御システム１００は、停止シナリオ中に、駆動機構が、制御ユニットが図４、図６、図７に示されている配置を採用することを可能にするように動作可能であるように構成される。

【0075】

したがって、従来の設計よりもコンパクトであり、関連技術の例と比較して、含まれる原子炉ユニットのサイズを全体的に著しく低減する、核分裂原子炉のための制御システムが提供される。

【0076】

本開示の原子炉制御及び／又は停止構成要素が、炉心の端部から長手方向に延びるのではなく、炉心から半径方向外向きに延びるので、このことは、制御システムパッケージ設計全体に対する改善の実質的な可能性を有効にする。

【0077】

いくつかの例では、本開示の配置は、制御システム全体を原子炉ハウジング（たとえば、ケーシング１８０）内に配置することを可能にし、したがって、原子炉全体の体積を増加させない。

【0078】

制御棒の代わりに球状の制御ユニットを使用することは、制御棒が温度差及び中性子照射によって反りやすいので、さらなる重要な安全性の利点を有する。これは、過去に、故障した状況で自動停止を妨げる停止棒の詰まりを引き起こしていた。対照的に、球状の制御ユニットは、設計の基本的なセグメント化された性質と、制御ダクト２００内の点接触及び線接触のみとにより、そのような詰まりを受けにくい。

【0079】

制御ユニットを移動させるためのアルキメデスねじなどの利用は、制御ユニットの正確な駆動制御を可能にし、駆動モーターからの固有の変速が可能になり、制御駆動モーターギヤボックスの必要性を低減する。

【0080】

制御システム１００はまた、水平に取り付けられる原子炉を可能にし得る。水平な取付けは、潜水艦の船体内を含む、空間が制限された環境において利点を有し得る。しかしながら、水平配置が考慮される場合、重力誘導の停止はもはや実用的ではなく、（たとえば、図１０に関して説明されるように）停止要素の液圧又は空気圧挿入が必要とされ得る。

【0081】

本出願に関連して本明細書と同時に又は本明細書よりも前に出願され、本明細書とともに公衆の閲覧に供されるすべての論文及び文書に注意が向けられ、すべてのそのような論文及び文書の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0082】

本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）に開示された特徴のすべて、及び／又はそのように開示された任意の方法もしくはプロセスのステップのすべては、そのような特徴及び／又はステップのうちの少なくともいくつかが相互排他的である組合せを除いて、任意の組合せで組み合わせられ得る。

【0083】

本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）に開示された各特徴は、別段に明記されていない限り、同じ、均等の、又は同様の目的を果たす代替の特徴によって置き換えられ得る。したがって、別段に明記されていない限り、開示される各特徴は、一般的な一連の均等又は同様の特徴の一例にすぎない。

【0084】

本発明は、上記の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）に開示された特徴の任意の新規の１つ、もしくは任意の新規の組合せ、又は、そのように開示された任意の方法もしくはプロセスのステップの任意の新規の１つ、又は任意の新規の組合せに及ぶ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸が炉心の長さに沿って延びる前記炉心を有する原子炉ユニットを備える核分裂原子炉システムのための原子炉制御システムであって、
前記原子炉ユニットは、前記炉心内に設けられた第１の領域と、前記炉心の外側に設けられた第２の領域とを備え、
前記原子炉制御システムは、制御ダクトを備え、前記制御ダクトは、
前記第１の領域を通って延びるように構成された第１の部分と、
前記第２の領域を通って延びるように構成された第２の部分と
を有し、
前記制御ダクトは、一連の制御ユニットで満たされ、前記制御ユニットの各々は、前記制御ダクトに沿って進行するように構成されている、原子炉制御システム。

【請求項2】

前記制御ダクトは、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２への前記制御ユニットの並進のために構成され、
前記第１の方向Ｄ１は、前記第２の部分から前記第１の部分に向かう進行方向であり、
前記第２の方向Ｄ２は、前記第１の部分から前記第２の部分に向かう進行方向である、請求項１に記載の原子炉制御システム。

【請求項3】

前記制御ダクトは、前記第１の部分と前記第２の部分との間に延びる第１の弓形部分を備え、前記制御ダクトの前記第１の部分、前記第１の弓形部分、及び前記第２の部分は、それらによって、制御ユニットの通過のための連続経路を画定する、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項4】

前記制御ダクトは、
前記第１の部分と前記第２の部分との間に延びる第２の弓形部分
を備え、
前記第２の弓形部分は、前記第１の弓形部分が前記第１の部分及び前記第２の部分によって前記第２の弓形部分から離間されるように、前記第１の弓形部分に対して前記第１の部分及び前記第２の部分の反対端部に設けられ、
前記制御ダクトの前記第１の部分、前記第１の弓形部分、前記第２の部分、及び前記第２の弓形部分は、それらによって、制御ユニットの通過のための単一の連続ループ経路を画定する、請求項３に記載の原子炉制御システム。

【請求項5】

制御ユニットの格納のための第１のタンクと、ここで、前記制御ダクトは、前記第１のタンクから制御ユニットを受け取り、及び／又は前記第１のタンクに制御ユニットを供給するように構成され、
制御ユニットの格納のための第２のタンクと、ここで、前記制御ダクトは、前記第２のタンクから制御ユニットを受け取り、及び／又は前記第２のタンクに制御ユニットを供給するように構成されている、
をさらに備え、
前記第１のタンク、前記第１の部分、第１の弓形部分、前記第２の部分、及び前記第２のタンクは、制御ユニットの通過のための経路を画定するように連続的に設けられている、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項6】

前記制御ユニットのうちのいくつかは、吸収体ユニットであり、
前記制御ユニットのうちのいくつかは、ディスプレーサユニットである、
請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項7】

前記吸収体ユニットは、前記ディスプレーサユニットよりも重くない、請求項６に記載の原子炉制御システム。

【請求項8】

前記制御ユニットは、球状であり、前記制御ダクトの直径と同じか又はそれよりもわずかに小さい外径を有する、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項9】

第１の動作モードにおいて、前記制御ダクトに沿って第１の方向Ｄ１に前記制御ユニットを駆動するように動作可能であり、第２の動作モードにおいて、前記制御ダクトに沿って第２の方向Ｄ２に前記制御ユニットを駆動するように動作可能である駆動機構がさらに設けられている、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項10】

前記駆動機構は、ねじが回転したとき、前記制御ユニットが前記制御ダクトに沿って駆動されるように、前記制御ユニットとの係合のためのトラックを有するねじを備える、請求項９に記載の原子炉制御システム。

【請求項11】

前記ねじは、前記制御ユニットを駆動するように動作可能である第１の位置と、前記ねじと前記制御ユニットとの間にすきまが維持される第２の位置との間で移動するように構成されている、請求項１０に記載の原子炉制御システム。

【請求項12】

前記制御ユニットが前記制御ダクトに対して移動することができる第１の動作モードと、前記制御ユニットが前記制御ダクトに対して所定の位置に固定される第２の動作モードとを有するように構成された、前記制御ダクト内に設けられた逆止機構をさらに備える、請求項９に記載の原子炉制御システム。

【請求項13】

前記制御ダクトは、実質的に一定の直径を有する、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項14】

前記制御ダクトの前記第２の部分の少なくとも一部は、前記制御ダクトの前記第１の部分の直径よりも大きい直径を有し、
前記第２の部分は、ねじが第２の位置にあるとき、前記制御ユニットが第１の方向Ｄ１に押し込まれるように、圧力源と流体連通している、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項15】

複数の吸収体ユニットが、吸収体ユニットの列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
第１の複数のディスプレーサユニットが、ディスプレーサユニットの第１の列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
第２の複数のディスプレーサユニットが、ディスプレーサユニットの第２の列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
ディスプレーサユニットの前記第１の列は、吸収体ユニットの前記列の第１の端部から延びており、ディスプレーサユニットの前記第２の列は、吸収体ユニットの前記列の第２の端部から延びている、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項16】

第１の方向Ｄ１において、複数の吸収体ユニットが、ディスプレーサユニットの第１の列によってピストンから離間され、第２の方向Ｄ２において、複数の吸収体ユニットが、ディスプレーサユニットの第２の列によって前記ピストンから離間されるように、ディスプレーサユニットの前記第１の列と、ディスプレーサユニットの前記第２の列との間に前記ピストンが設けられている、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項17】

前記ピストンは、前記ねじが前記第２の位置にあるとき、前記ピストンがその下の前記制御ユニットに作用して前記制御ユニットを前記制御ダクトに沿って移動させるように前記制御ダクト内に構成され、配置されている、請求項１１に従属する請求項１６に記載の原子炉制御システム。

【請求項18】

前記制御ダクトの前記第１の部分は、炉心中心軸に実質的に平行に延びており、
前記制御ダクトの前記第２の部分は、前記炉心中心軸に実質的に平行に延びている、請求項１又は２に記載の原子炉制御システム。

【請求項19】

原子炉ユニットと、
請求項１又は２に記載の原子炉制御システムと
を備える、核分裂原子炉システム。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0084】

本発明は、上記の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）に開示された特徴の任意の新規の１つ、もしくは任意の新規の組合せ、又は、そのように開示された任意の方法もしくはプロセスのステップの任意の新規の１つ、又は任意の新規の組合せに及ぶ。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］ 中心軸が炉心の長さに沿って延びる前記炉心を有する原子炉ユニットを備える核分裂原子炉システムのための原子炉制御システムであって、
前記原子炉ユニットは、前記炉心内に設けられた第１の領域と、前記炉心の外側に設けられた第２の領域とを備え、
前記原子炉制御システムは、制御ダクトを備え、前記制御ダクトは、
前記第１の領域を通って延びるように構成された第１の部分と、
前記第２の領域を通って延びるように構成された第２の部分と
を有し、
前記制御ダクトは、一連の制御ユニットで満たされ、前記制御ユニットの各々は、前記制御ダクトに沿って進行するように構成されている、原子炉制御システム。
［２］ 前記制御ダクトは、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２への前記制御ユニットの並進のために構成され、
前記第１の方向Ｄ１は、前記第２の部分から前記第１の部分に向かう進行方向であり、
前記第２の方向Ｄ２は、前記第１の部分から前記第２の部分に向かう進行方向である、［１］に記載の原子炉制御システム。
［３］ 前記制御ダクトは、前記第１の部分と前記第２の部分との間に延びる第１の弓形部分を備え、前記制御ダクトの前記第１の部分、前記第１の弓形部分、及び前記第２の部分は、それらによって、制御ユニットの通過のための連続経路を画定する、［１］又は［２］に記載の原子炉制御システム。
［４］ 前記制御ダクトは、
前記第１の部分と前記第２の部分との間に延びる第２の弓形部分
を備え、
前記第２の弓形部分は、前記第１の弓形部分が前記第１の部分及び前記第２の部分によって前記第２の弓形部分から離間されるように、前記第１の弓形部分に対して前記第１の部分及び前記第２の部分の反対端部に設けられ、
前記制御ダクトの前記第１の部分、前記第１の弓形部分、前記第２の部分、及び前記第２の弓形部分は、それらによって、制御ユニットの通過のための単一の連続ループ経路を画定する、［３］に記載の原子炉制御システム。
［５］ 制御ユニットの格納のための第１のタンクと、ここで、前記制御ダクトは、前記第１のタンクから制御ユニットを受け取り、及び／又は前記第１のタンクに制御ユニットを供給するように構成され、
制御ユニットの格納のための第２のタンクと、ここで、前記制御ダクトは、前記第２のタンクから制御ユニットを受け取り、及び／又は前記第２のタンクに制御ユニットを供給するように構成されている、
をさらに備え、
前記第１のタンク、前記第１の部分、第１の弓形部分、前記第２の部分、及び前記第２のタンクは、制御ユニットの通過のための経路を画定するように連続的に設けられている、［１］から［３］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［６］ 前記制御ユニットのうちのいくつかは、吸収体ユニットであり、
前記制御ユニットのうちのいくつかは、ディスプレーサユニットである、
［１］から［５］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［７］ 前記吸収体ユニットは、前記ディスプレーサユニットよりも重くない、［６］に記載の原子炉制御システム。
［８］ 前記制御ユニットは、球状であり、前記制御ダクトの直径と同じか又はそれよりもわずかに小さい外径を有する、［１］から［７］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［９］ 第１の動作モードにおいて、前記制御ダクトに沿って第１の方向Ｄ１に前記制御ユニットを駆動するように動作可能であり、第２の動作モードにおいて、前記制御ダクトに沿って第２の方向Ｄ２に前記制御ユニットを駆動するように動作可能である駆動機構がさらに設けられている、［１］から［８］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１０］ 前記駆動機構は、ねじが回転したとき、前記制御ユニットが前記制御ダクトに沿って駆動されるように、前記制御ユニットとの係合のためのトラックを有するねじを備える、［９］に記載の原子炉制御システム。
［１１］ 前記ねじは、前記制御ユニットを駆動するように動作可能である第１の位置と、前記ねじと前記制御ユニットとの間にすきまが維持される第２の位置との間で移動するように構成されている、［１０］に記載の原子炉制御システム。
［１２］ 前記制御ユニットが前記制御ダクトに対して移動することができる第１の動作モードと、前記制御ユニットが前記制御ダクトに対して所定の位置に固定される第２の動作モードとを有するように構成された、前記制御ダクト内に設けられた逆止機構をさらに備える、［９］から［１１］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１３］ 前記制御ダクトは、実質的に一定の直径を有する、［１］から［１２］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１４］ 前記制御ダクトの前記第２の部分の少なくとも一部は、前記制御ダクトの前記第１の部分の直径よりも大きい直径を有し、
前記第２の部分は、ねじが第２の位置にあるとき、前記制御ユニットが第１の方向Ｄ１に押し込まれるように、圧力源と流体連通している、［１］から［１２］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１５］ 複数の吸収体ユニットが、吸収体ユニットの列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
第１の複数のディスプレーサユニットが、ディスプレーサユニットの第１の列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
第２の複数のディスプレーサユニットが、ディスプレーサユニットの第２の列を形成するために、前記制御ダクトに沿って連続的に互いに隣接して設けられ、
ディスプレーサユニットの前記第１の列は、吸収体ユニットの前記列の第１の端部から延びており、ディスプレーサユニットの前記第２の列は、吸収体ユニットの前記列の第２の端部から延びている、［１］から［１４］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１６］ 第１の方向Ｄ１において、複数の吸収体ユニットが、ディスプレーサユニットの第１の列によってピストンから離間され、第２の方向Ｄ２において、複数の吸収体ユニットが、ディスプレーサユニットの第２の列によって前記ピストンから離間されるように、ディスプレーサユニットの前記第１の列と、ディスプレーサユニットの前記第２の列との間に前記ピストンが設けられている、［１］から［１５］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１７］ 前記ピストンは、前記ねじが前記第２の位置にあるとき、前記ピストンがその下の前記制御ユニットに作用して前記制御ユニットを前記制御ダクトに沿って移動させるように前記制御ダクト内に構成され、配置されている、［１１］に従属する［１６］に記載の原子炉制御システム。
［１８］ 前記制御ダクトの前記第１の部分は、炉心中心軸に実質的に平行に延びており、
前記制御ダクトの前記第２の部分は、前記炉心中心軸に実質的に平行に延びている、［１］から［１７］のいずれか一項に記載の原子炉制御システム。
［１９］ 原子炉ユニットと、
［１］から［１８］のいずれか一項に記載の原子炉制御システムと
を備える、核分裂原子炉システム。

【国際調査報告】