JPH011997A - 高速増殖炉の炉心構成 - Google Patents

Abstract

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め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高速増殖炉の炉心構成に係り、特に中性子吸収
材としてボロンカーバイドを使用した制御棒集合体を右
する高速増殖炉の炉心構成に関する。

（従来の技術） 高速増殖炉は、発電しながら消費した以上の核燃料を生
成する画期的な原子炉であり、高性能の燃料および制御
システム等を開発するととともに、低コストの原子炉を
実現すべく研究・開発が進められている。

ＩＯ速増殖炉の一例として、タンク型高速増殖炉の構成
図を第５図に示す。第５図において、原子炉容器１の外
周側には安全容器２が設置されている。原子炉容器１は
、支持部材３を介して原子炉建屋４に支持されている。

原子炉容器１の上部は、ルーフスラブ５により閉塞され
ている。また原子炉容器１内には、冷却材６および炉心
７が収容されている。炉心７は図示しない複数の燃料集
合体および１ノ制御棒集合体等から構成されており、ま
た炉心支持機構８を介して原子４容２！ｉ１に支持され
ている。また炉心支持機構８と原子炉容器１との間には
隔壁９が設置されており、この隔壁９により原子炉容器
１内を上下に２分し、上方を０温、低圧の上部ブレナム
１０とし、下方を低温、高圧の下部ブレナム１１として
いる。炉心支持機構８の外周側には中間熱交換器１２お
よび主循環ポンプ１３が、ルーフスラブ５および隔壁９
を５通して周方向に等間隔で交互に配置されている。ま
た冷部材６の液面６Ａとルーフスラブ５の下端面との間
の空間は、カバーガス空間１４となっており、このカバ
ーガス空間１４内にはアルゴンガス等のカバーガス１５
が充填されている。また炉心７の直上位置には、炉心上
部機構１６がルーフスラブ５を貫通して設置されている
。この炉心上部機構１６ニＧ、ｔｖｌｌｉｌｌ棒駆動Ｒ
ｈｌ　（ＣＲＤ　）　１７１ｆｉｇ９置すれている。

第６図は第５図に示す炉心７の横断面図である。

炉心７にはウラン２３５、プルトニウム２３９等の核燃
料を有する燃料集合体１８ど、この燃料集合体１８にお
ける核燃料の核分裂反応をυ制御する１、１１御棒集合
体１９とが協えられる。υＩＩＩ棒集合体１９は多数配
胃されており、第６図の符号Ｐで示す制御棒集合体１９
は、原子炉の起動、停止、出力制御の目的に使用されて
いる主炉停止用ｆ、＋１　Ｉ２０棒１９ａを示す。また
、符号Ｓで承り制御棒は冗長性を持たせて、炉心の安全
性を高めるために設置される少備停止用制御捧１９ｂで
ある。

第７図は第６図に示す炉心７に装荷される燃料集合体１
８の一例を示す断面図である。燃料集合体１８はラッパ
管２０を有し、このラッパ菅２０内に多数の燃料ビン２
１が収容される。この燃料ビン２１内にはウラン２３５
、プルトニウム２３９等の核分裂性物７１を含む核燃料
が備えられる。

また、ラッパ管２０の上部にしよ、燃料集合体１８を炉
心７へ着ＩＩＱする際、または移送する際の把持部とな
るハンドリングヘッド２２が設りられ、−方下部には燃
料集合体１８を固定支持するためのエントランスノズル
２３が設けられる。

第８図は第６図に示す炉心７に装荷される制御棒集合体
１９の一例を示す断面図である。制御棒集合体は下部案
内管２７を有し、この下部案内管２７の上端にハンドリ
ングヘッド２８が、下端に小径のエントランスノズル２
９がそれぞれ形成される。

下部案内管２７内にはｔｉ制御棒３０が昇降可能に設け
られ、この制御棒３０は保護管３１内に多数の制御要素
３２が収容されて構成される。制御要素３２は被覆管内
に多数の中性子吸収材が喝えられる。

上記保護管３１の上部には格子仮押え３４が設けられ、
この格子仮押え３４は連結棒３５により前記制御棒駆動
機構１７に連結される。このように構成される制御棒集
合体１９は、制御棒３０を１１Ｊｌｉｌ棒駆動機構１７
により炉心７に挿入したり、用法いたりして炉心出力、
炉心反応度を制御するようにイよっている。

前記制ｔＩＩ要素３２内に備えられる中性子吸収材は中
性子吸収断面積が大きい元素を含む物質から構成される
。通常は、中性子吸収断面積が人さい元素としてボロン
１０（質量数１０のボロン）が用いられ、中性子吸収材
としてはボロン１０の含有率を天然ボロンにおけるボロ
ン１０の含有率以上に高めたボロン（以下濃縮ボロンと
いう）を含むボロンカーバイド（８４Ｃ）がベレット状
に成形されて用いられる。

天然ボロンの場合にはボロン１０の含有率は２０％程度
であり、他の８０％はボロン１１（質は数１１のボロン
）である。ちなみに、典型的な高速増殖炉の炉心部中性
子スペクトルで求めた実行断面積は、ボロン１０の中性
子吸収断面積については約２．５バーンであり、ボロン
１１の中性子吸収断面積については約０．００００４バ
ーンとなっている。上記濃縮ボロンはボロン１０の含有
率が２０％以上に濃縮されており、中性子吸収能力が高
められている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、濃縮ボロンを製造するには、ボロン１
０を濃縮する必要があるから、その廃棄物として必然的
にボロン１０の含有率が天然ボロンにおけるボロン１０
の含有率よりも低いボロン（以下減損ボロンという）が
生成する。Ｍ損ボロンのボロン１０含右率は天然ボロン
にお（）る含有率（２０％）より低く、中性子吸収能力
が低いことから、従来は廃棄処分にされることが多く、
経済性、ボロン資源有効利用の点で好ましくなかった。

一方、ボロン１０は中性子吸収能力が高く、中性子吸収
材として好適である一方、（ｎ、α）反応によるヘリウ
ム発生量が多く、ボロンカーバイドベレットのスエリン
グの原因となる。スエリングとはボロンカーバイドベレ
ット内にヘリウムが発生し、このヘリウムの作用により
ボロンカーバイドベレットが膨れる現象である。このス
エリングはボロンカーバイドベレットと被覆管とが接触
して応力が発生することにより、制御棒３０の機械的寿
命を縮める原因となる。したがって、制御棒長寿命化の
観点からは、ボロン１０の含有率が低い方が好ましい。

また、近年注目されている金属燃料を有する炉心に使用
される中性子吸収材として前記減■ボロンを活用できれ
ば、金属燃料を有する炉心の特徴を生かした安価な炉心
を構成することができる。

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、ボロン
資源の有効利用を図るとともに、制御棒のスエリングを
制御して制御棒の長寿命化を図り、また金属燃料を右す
る炉心の特徴を生かした安価な炉心を構成することがで
きる高速増殖炉の炉心構成を提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、ウラン等の核燃料が備えられた多数の燃料集
合体と、ボロンカーバイドからなる中性子吸収材が備え
られた多数の制御棒集合体とを右する高速増殖炉の炉心
構成において、前記多数の制御棒集合体の少なくとも一
部の制御棒集合体に備えられる中性子吸収材はボロン１
０の含有率が天然ボロンにおけるボロン１０の含有率よ
りも低いボロンカーバイドを有するものである。

（作用） この高速増殖炉の炉心構成は、制御棒集合体に中性子吸
収材を備え、この中性子吸収材は、ボロン１０の含有率
が天然ボロンにおけるボロン１０の含有率よりも低いボ
ロンカーバイドを有するから、従来原子炉用としての使
用が困難であった減損ボロンを原子炉制御に有効に活用
り“ることか可能となり、ボロン資源を有効に利用する
ことができる。

また、上記中性子吸収材は、ボロン１０の含有率が天然
ボロンにおけるボロン１０の含有率よりも低いボロンカ
ーバイドを有するから、ボロン１０の（ｎ、α）反応に
よりヘリウム発生ｈ１が減少し、スエリングの発生が抑
−１１される。このため、制御棒の長寿命化を図ること
が可能となる。

さらに、多数の燃料集合体の少なくとも一部の燃料集合
体に備えられる核燃料として金属燃料を使用した場合に
は、酸化物燃料のみから構成される炉心に比較してサイ
クル運転中における余剰反応度が少なくてもよく、制■
捧集合体にボロン１０の含有率が天然ボロンにおけるボ
ロン１０の含有率よりも低いボロンカーバイドを右する
中性子吸収材が備えられた場合でも、充分な制御効果が
１１られる。したがって、金属燃料を右する炉心の有用
な特徴を生かした安価な炉心を構成することができる。

（実施例） 本発明に係る高速増殖炉の炉心構成の第１実施例を図面
を参照して説明する。

第１図に示す炉心７は多数の燃料集合体１８と多数の１
．＋制御棒集合体１つとを右する。

上記炉心７に装荷される多数の燃料集合体１８の少なく
とも一部の燃料集合体１８内には金属燃料が収容される
。金属燃料は、ウラン（Ｕ）、プルトニウム（Ｐｕ）等
の金属あるいはこれらの合金を、酸化させることなく金
属状態のまま核燃料として使用するものである。金属燃
料としては、金属ウラン、ウラン−プルトニウム合金、
ウラン−トリウム（Ｔｈ）合金、プルトニウム−トリウ
ム合金等が考えられる。

金ｉ燃料はスエリング率が非常に高く燃焼度が１〜２　
ａｔｏＩ１％しかとれないこと、また燃料と被覆管との
共晶温度が低く燃料の叶全性の面で問題があることなど
の理由によって、従来あまり使用されていなかったが、
これらの問題点が解決される見通しが得られたことから
、その有用な特徴が注目されている。

金属燃料の有用な特徴としては、まず増殖性が高いとい
う点が掲げられる。金属燃料は、二酸化ウラン（Ｎ０２
）、二酸化プルトニウム（ＰｕＯ２）等の酸化物燃料と
比較して核分裂性原子の密度が高く、また中性子スペク
トルが硬いことから容易に増殖率の高い炉心を構成する
ことができる。また、金属燃料は酸化物燃料の６倍以上
の高い熱伝導度を持っており、さらにナトリウムとの共
存性にゆれていることから被″ｒｒｉ管と燃料の間にナ
トリウムを充填することによって、この間の熱伝達を高
めることができる。その他、金属燃料を使用した炉心は
固有の安全性が高い、金属燃料の再処理・成型加工が容
易であるといった優れた特徴を持っている。

金属燃料は上述したように核分裂性原子の密度が高く、
中性子スペクトルが硬いことから内部転換比が高く（増
殖性が高り）、燃焼反応度が小さくなる。したがって、
金属燃料を有する炉心は酸化物燃料のみからなる炉心に
比較して、余剰反応度を低く設定することが可能となり
、出力運転時に制御すべき余剰反応度が小さくなる。そ
のため、金属燃料を有する炉心に使用される中性子吸収
材は、酸化物燃料のみからなる炉心に使用される中性子
吸収材よりも中性子吸収能力が低くてもよい。

一方、第１図の炉心７に装荷される多数の制御体集合体
１９のうち後備停止用制御棒１９ｂに備えられる中性子
吸収材は、天然ボロンあるいは濃縮ボロンを含むボロン
カーバイドからなっている。

これは、後備停止用制御棒１９ｂが炉心の安全性を＾め
る目的で設置されることから、ある程度の中性子吸収能
力を確保しておく必要があるからである。

また、主炉停止用１１１１！Ｉｌ棒１９ａに備えられる
中性子吸収材は第２図に示すように構成される。第２図
において１１は中性子吸収材の全長を示し、ρ２は例え
ば炉心高さの約半分の長さである。そして、１　は全長
１１とＮ２との差である。上記中性子吸収材のうち１２
の範囲にはボロン１０（”Ｂ）の含有率が天然ボロンに
お番ノるボロン１０の含有率よりも低いボロンカーバイ
ド（Ｂ４Ｃ）が配設され、ρ３の範囲には上記ボロンカ
ーバイドよりもボロン１０の含有率が高いボロンカーバ
イドが配設される。ただし、第２図において下方側が炉
心挿入方向であるとする。

ρ２の範囲に配設されるボロンカーバイドはボロン１０
の含有率が０の場合も含み、ｇ３の範囲に配設されるボ
ロンカーバイドは天然ボロン、濃縮ボロン、減損ボロン
のいずれの場合も含む。これらのボロンカーバイドは例
えばペレット状に成形されたものが使用される。上記１
２の範囲を炉心高さの約半分としたのは、主炉停止用制
御棒１９ａの場合、運転中においては炉心高さの約半分
の部分のみに挿入される場合が多いからである。

また、１３の範囲に比較的ボロン１０の含有率が高いボ
ロンカーバイドを配設したのは、この範囲のボロンカー
バイドが原子炉停止時に炉心７に挿入され、原子炉を停
止させる機能を備えているため、ある程度の中性子吸収
能力を確保する必要があるからである。

次に上記実施例の作用について説明する。

第３図は金属燃料を右する炉心７（以下金属燃料炉心と
いう）および二酸化ウラン（Ｕ　Ｏ２）　′６の酸化物
燃料のみからなる炉心７（以下ＭＯＸ炉心という）にお
番ノるボロンカーバイドの反応度価値を比較して示す図
である。この図においては、ＭＯＸ炉心において天然ボ
ロンを含むボロンカーバイドを使用した場合の反応度価
値を１とし／ｊ場合の相対値が示されている。すなわら
、縦軸は相対値であり、横軸はボロン１０の含有率（％
）である。

この図から明確なように、ボロン１０の含有率が同じボ
ロンカーバイドを使用しても、ＭＯＸ炉心に使用した場
合と金属燃料炉心に使用した場合とで反応度価値が巽な
っており、金属燃料炉心に使用した場合の方が若干反応
度価値が高くなっている。特にボロン１０の含有率が０
％の場合にその差が大きく、ＭＯＸ炉心における相対値
が０゜０９５であるのに対し、金属燃料炉心における相
対値は０．１７１となっている。このような傾向は、図
示しないがボロン１０の含有率が２０％以上の場合にも
若干ある。

このように、金属燃料炉心におけるボロンカーバイドの
反応度価値がＭＯＸ炉心のボロンカーバイドの反応度１
ｉＩｌｉ値より＾いこと（特にボロン１０の含有率が２
０％以下の場合）は、ボロン１０の含有率が同じボロン
カーバイドを使用しても、ＭＯ×炉心に使用した場合よ
りも金属燃料炉心に使用した場合の方が炉心出力・炉心
反応度制御効果が高いことを意味する。

このように、金属燃料炉心においてボロンカーバイドの
反応度価値が高いのは、次の作用による。

ボロンカーバイドのボロン１０含有率が同一の場合、中
性子吸収能力の点のみについて比較すれば金属燃料炉心
における場合ら、ＭＯＸ炉心における場合も反応度価値
は同じである。第３図に示す反応度価値の差は、ボロン
１０の含有率より６むしろボロン１１（”Ｂ）の含有率
に起因するものである。

すなわち、ＭＯＸ炉心の場合は、酸化物燃料が酸素（軽
い元素）を含んでいるため、中性子スペクトルが軟化（
中性子エネルギの分布が低い方へ漏っている）している
が、金属燃料炉心の場合は、金属燃料が酸素のような軽
い元素を含まないため本質的に中性子スベクｉ・ルが硬
い（中性子エネルギの分布が高い方へ偏っている）。

一方、ボロン１１には減速作用があり、この減速作用に
より中性子スペクトルが軟い方へシフト（以下スペクト
ルシフト効果という）される。このスペクトルシフト効
果はＭＯＸ炉心の場合でも、金属燃料炉心の１！、ｉ合
でｂ同様に生じる。

一般に中性子エネルギと、核分裂性物質が中性子を吸収
して中性子を発生させる割合との関係は第４図に示すよ
うになっている。この図において、横軸に核分裂性物質
（例えばプルトニウム２３９、ウラン２３５）に吸収さ
れる中性子のエネルギを示し、縦軸に核分裂性物質が中
性子を吸収する数と中性子を発生させる数との比ν（σ
「／σａ）を示す。

この図に示すように、中性子エネルギが高い領１４（特
に１ＱＫｃＶ以上の領域）において、νの中性子エネル
ギ依存性が高くなっている。この関係によればエネルギ
が高い領域の中性子が減速された場合（中性子のエネル
ギが低くなった場合）νの値が低くなり、すなわち核分
裂性物質が中性子を発生させる割合が低くなり、炉心反
応度が低下する。

つまり、金属燃料炉心はＭＯＸ炉心よりも中性子スベク
１−ルが硬い（エネルギが高い中性−ｒの７；’１合が
高い）から、中性子スペクトルが軟い方ヘシフトした場
合に、中性子エネル−１−が高いＦＩａにａ３いてνの
中性子エネルギ依存性が高いという特性の影響を強く受
けて、ＭＯＸ炉心以上に炉心反応度が低下する現粂が生
じる。したがって、結果的にボロンカーバイドの反応度
価値は、ＭＯＸ炉心に使用した場合よりし金属燃料炉心
に使用した場合の方が若干高くなる。

なお、ボロン１０の含イＪ率がＯのボロンカーバイドの
場合には中性子吸収能力が非常に小さく、スペクトルシ
フト効果により炉心反応度が低下する。この場合には、
制御棒３０の周辺燃料部にＪ３Ｇノるスペクトル効果に
よる炉心反応度の低下をｂたらす。

この実施例においては、主炉停止用制御棒１９ａに備え
られる中性子吸収材として、ボロン１０の含有率が天然
ボロンにおける含有率よりも低いボロンカーバイドを使
用したから、従来原子炉用としては使用される範囲が非
常に限られていた減損ボロンを原子炉の制御に４１効に
活用することが可能となり、ボロン資源を有効に利用す
ることができる。

また、上記中性子吸収材として、ボロン１０の含有率が
天然ボロンにおける含有率よりも低いボロンカーバイド
を使用したから、ボロン１０の（ｎ、α）反応によるヘ
リウム発生ｈ１が減少し、スエリングの発生が抑制され
る。このため、１Ｊ制御棒３０の長寿命化を図ることが
可能となる。

さらに、この実施例においては多数の燃料集合体１８の
うち全部または一部の燃料集合体１８に金属燃料が備え
られたから、酸化物燃料のみから構成される炉心７に比
較してサイクル運転中における余剰反応度が少なくても
よく、したがって主炉停止用υ制御棒１９ａに備えられ
る中性子吸収材としてボロン１０の含有率が天然ボロン
における含有率よりも低いボロンカーバイドを用いた場
合でも充分な制御効果が得られる。したがって、金属燃
料を有する炉心の有用な特徴を生かした安価な炉心７を
構成することができる。

この実施例においては、主炉停止用制御棒１９ａに備え
られる中性子吸収材のうら、制罪棒挿入側Ｊ２の範囲に
ボロン１０の含有率が天然ボロンにおける含有率よりも
低いボロンカーバイドが配設される。そのため、原子炉
運転中に主炉停止用制御棒１９ａを挿入・用法操作して
も、炉心７の出力分布への影響が少なく、原子炉の安定
的な運転を確保することができる。また、原子炉運転中
に地震等により主炉停止用制御棒１９ａが上下動した場
合においても、同様に原子炉の安定的な運転を確保する
ことができる。

上述したように、上記実施例においてはボロン資源の有
効利用を図るとともに、制御棒３０の長寿命化を図るこ
とができる一方、金属燃料を有する炉心７の特徴を生か
した安価な炉心７を構成することができ、さらに原子炉
の安定的な運転を確保することができるという効果があ
る。

次に本発明の第２実施例について説明する。

この実施例において、多数の制御棒集合体１９のうち少
なくとも一部のａ、ＩＩ御棒集合体１９は、ａｌｌｌｉ
２Ｉｌ棒３０内に収容される多数本の制御要素３２のう
ち、その外周部に備えられる制御要素３２にボロン１０
の含有率が天然ボロンにＪ５Ｇノるボロン１０の含有率
よりも低いボロンカーバイドからなる中性子吸収材が備
えられる一方、その中央部に備えられる制御要素３２に
上記ボロンカーバイドよりもボロン１０の含有率が高い
ボロンカーバイドからなる中性子吸収材が備えられる。

この実施例においても、第１実施例と同様の効果がある
。

次に本発明の第３実施例について説明する。

一般に主炉停止用制御棒１９ａは、原子炉起動時に順次
引き抜かれ、原子炉定格運転時には完全に引き抜く制御
棒（以下起動棒という）と、原子炉定格運転時にもある
程度炉心７に挿入されており、原子炉定格運転時の出力
調整、反応度調整を行なう制御棒（以下運転棒という）
とに分【ノられる。この実施例においては、運転棒に備
えられる中性子吸収材としてボロン１０の含有率が天然
ボロンにおける含有率よりも低いボロンカーバイドを使
用する。この場合も、上記中性子吸収材はボロン１０の
含有率が天然ボロンにおける含有率よりも低いボロンカ
ーバイドのみからなる。

この実施例においては、原子炉定格運転中に運転棒を挿
入・引抜操作しても炉心出力分布への影響が少なく、安
定的な原子炉定格運転を確保することができる。また、
原子炉定格運転中に地震等により運転棒が上下動した場
合でも同様に安定的な原子炉定格運転を維持することが
できる。その他、第１実１に例と同様の効果がある。

上述した実施例においては、多数の２７制御棒東合体１
９のうち一部の制御棒集合体１９に備えられる中性子吸
収材としてボロン１０の含有率が天然ボロンにおＧノる
含有率よりも低いボロンカーバイドを使用した場合につ
いて説明したが、金属燃料の特徴を生かした炉心余剰反
応度の小さな炉心体系においては、全部の制御棒集合体
１９にボロン１０の含有率が天然ボロンにおける含有率
よりも低いボロンカーバイドを備えてもよい。さらに、
制御棒集合体１９内のボロンカーバイドを収納した多数
本の制御要素３２の一部に減損ボロンを含む中性子吸収
材を配置し、減損ボロンと天然ボ［ｌンや銅線ボロンと
の組み合せにより構成される中性子吸収材を用いること
ができる。

なお、上記実施例においては金属燃料炉心について説明
したが本発明はこれに限定されず、ＩＶＩ　ＯＸ炉心で
あっても運転サイクル期間中にお【）る燃焼反応度の減
少が比較的小ざい炉心については適用可能である。

また、本発明はタンク型高速増殖炉に限定されず、ルー
プ型高速増殖炉等の高速増殖炉の炉心構成に広く適用す
ることができる。

（発明の効果〕 本発明に係る高速増殖炉の炉心構成は、多数の制御棒集
合体の少なくとも一部の制御棒集合体に備えられる中性
子吸収材がボロン１０の含イｉ率が天然ボロンにおける
ボロン１０の含有率よりも低いボロンカーバイドを有す
るから、ボロン１０の含有率が低いボロンカーバイドを
原子炉の制御に有効に活用し、ボロン資源を有効に利用
することができる。

また、本発明はボロン１０の含有率が低いボロンカーバ
イドを使用することにより、制御棒のスエリングを抑制
して制御棒の長寿命化を図ることができ、さらに金属燃
料を有する炉心の特徴を生かした安価な炉心を構成する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高速増殖炉の炉心構成の一実施例
を示す図、第２図は上記実施例に備えられる中性子吸収
材の構成図、第３図は金属燃料を有する炉心および酸化
物燃料のみからなる炉心におけるボロンカーバイドの反
応度価値を比較して示す図、第４図は中性子エネルギと
核分裂性物質が中性子を吸収して中性子を発生させる割
合との関係を示す図、第５図はタンク型高速増殖炉の構
成図、第６図は第５図に示ず高速増殖炉に備えられる炉
心の横断面図、第７図は第６図に示す炉心に装荷される
燃料集合体を示寸断面図、第８図は第６図に示す炉心に
装荷されるゐＩＩ　ｆａｌｌ棒集合体を示す断面図であ
る。 ７・・・炉心、１８・・・燃料集合体、１９・・・制御
棒集合体。 ７％ 第１已 ＄２２ （天だ） ｌす含有竿 薔３　昆 １負ケ製性り賞に吸収てれる中４生子の１キルヘ−（ｅ
Ｖ）手４　氏 芋６　出 ３　凪

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウラン等の核燃料が備えられた多数の燃料集合体と
   、ボロンカーバイドからなる中性子吸収材が備えられた
   多数の制御棒集合体とを有する高速増殖炉の炉心構成に
   おいて、前記多数の制御棒集合体の少なくとも一部の制
   御棒集合体に備えられる中性子吸収材はボロン１０の含
   有率が天然ボロンにおけるボロン１０の含有率よりも低
   いボロンカーバイドを有することを特徴とする高速増殖
   炉の炉心構成。 ２、前記多数の制御棒集合体の少なくとも一部の制御棒
   集合体に備えられる中性子吸収材は、制御棒挿入先端側
   にボロン１０の含有率が天然ボロンにおけるボロン１０
   の含有率よりも低いボロンカーバイドが配設され、制御
   棒挿入末端側に上記ボロンカーバイドよりもボロン１０
   の含有率が高いボロンカーバイドが配設された特許請求
   の範囲第１項記載の高速増殖炉の炉心構成。 ３、前記多数の制御棒集合体のうち少なくとも一部の制
   御棒集合体は、その外周部に備えられる中性子吸収材が
   、ボロン１０の含有率が天然ボロンにおけるボロン１０
   の含有率よりも低いボロンカーバイドからなり、その中
   央部に備えられる中性子吸収材が、上記ボロンカーバイ
   ドよりもボロン１０の含有率が高いボロンカーバイドか
   らなる特許請求の範囲第１項記載の高速増殖炉の炉心構
   成。 ４、前記多数の制御棒集合体のうち一部の制御棒集合体
   に備えられる中性子吸収材は、ボロン１０の含有率が天
   然ボロンにおけるボロン１０の含有率よりも低いボロン
   カーバイドのみからなる特許請求の範囲第１項記載の高
   速増殖炉の炉心構成。 ５、前記多数の燃料集合体の少なくとも一部の燃料集合
   体に備えられる核燃料は、金属ウラン等の金属燃料から
   なる特許請求の範囲第１項記載の高速増殖炉の炉心構成
   。