JPH01229999A - 核燃料集合体 - Google Patents
核燃料集合体Info
- Publication number
- JPH01229999A JPH01229999A JP63055837A JP5583788A JPH01229999A JP H01229999 A JPH01229999 A JP H01229999A JP 63055837 A JP63055837 A JP 63055837A JP 5583788 A JP5583788 A JP 5583788A JP H01229999 A JPH01229999 A JP H01229999A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide tube
- neutron
- support grid
- flux distribution
- zircaloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は核燃料集合体、特にジルカロイ製支持格子を使
用した場合において中性子束分布の炉心上下方向位置補
正をすることが可能な加圧水型原子炉（Ｐ Ｗ Ｒ）用
燃料集合体に関するものである。
用した場合において中性子束分布の炉心上下方向位置補
正をすることが可能な加圧水型原子炉（Ｐ Ｗ Ｒ）用
燃料集合体に関するものである。
（従来の技術）
従来、ＰＷＲ燃料集合体は第２図に示すように格子状イ
ンコネル製支持格子（１１）の挿通セルに燃料棒θ２）
を挿通し、所定数の選択された位置に燃料棒に代えて制
御棒案内管０３）を挿通し、その上下端を夫々上部ノズ
ル、下部ノズルに連結することによって構成されており
、断面中央部付近には炉内計装用案内管側が設けられる
のが普通である。
ンコネル製支持格子（１１）の挿通セルに燃料棒θ２）
を挿通し、所定数の選択された位置に燃料棒に代えて制
御棒案内管０３）を挿通し、その上下端を夫々上部ノズ
ル、下部ノズルに連結することによって構成されており
、断面中央部付近には炉内計装用案内管側が設けられる
のが普通である。
しかし、原子炉の中性子経済を改善するため、核燃料集
合体の構成物のうち中性子吸収量の多いインコネル製支
持格子をより中性子吸収量の少ないジルカロイ製支持格
子に変更することが考えられている。
合体の構成物のうち中性子吸収量の多いインコネル製支
持格子をより中性子吸収量の少ないジルカロイ製支持格
子に変更することが考えられている。
ところで、ＰＷＲでは原子炉炉心内の健全性を監視する
ため、可動式小型中性子検出器を用いて炉心内の中性子
束分布の測定を行っている。この測定は可動式小型中性
子検出器を燃料集合体内の計装用案内管中に一定速度で
通したときの電気信号を記録することによって行われる
が、これには炉心の約１／３の燃料装荷位置の下方に可
動中性子検出器の通るチューブが設けられ、ここに長さ
数十ｍのワイヤーの先端部にとりつけられた中性子検出
器を炉心全体で一度に４〜６個の位置でワイヤーを介し
て駆動させて通し、更にその上方の燃料集合体の計装用
案内管内に挿通させて炉心上下方間約４ｍにわたって中
性子束の軸方向分布を測定している。
ため、可動式小型中性子検出器を用いて炉心内の中性子
束分布の測定を行っている。この測定は可動式小型中性
子検出器を燃料集合体内の計装用案内管中に一定速度で
通したときの電気信号を記録することによって行われる
が、これには炉心の約１／３の燃料装荷位置の下方に可
動中性子検出器の通るチューブが設けられ、ここに長さ
数十ｍのワイヤーの先端部にとりつけられた中性子検出
器を炉心全体で一度に４〜６個の位置でワイヤーを介し
て駆動させて通し、更にその上方の燃料集合体の計装用
案内管内に挿通させて炉心上下方間約４ｍにわたって中
性子束の軸方向分布を測定している。
ところが、上述の如く可動式小型中性子検出器は数十ｍ
のワイヤーを介して駆動装置と接続されていることから
ワイヤーの伸び、たわみ等を考慮すると、炉心内の上下
方向の位置、即ち、中性子検出器の位置を機械的に数ｍ
ｍのオーダーで把握することは実質上、不可能である。
のワイヤーを介して駆動装置と接続されていることから
ワイヤーの伸び、たわみ等を考慮すると、炉心内の上下
方向の位置、即ち、中性子検出器の位置を機械的に数ｍ
ｍのオーダーで把握することは実質上、不可能である。
従って、従来は前記のように支持格子の材料として中性
子吸収量の多いインコネルが用いられていることにより
第３図実線（ｂ）で示すように発生する支持格子位置の
中性子束のくぼみ（イ）を利用して測定した全集合体の
中性子束分布の炉心上下方向の位置補正を行っていた。
子吸収量の多いインコネルが用いられていることにより
第３図実線（ｂ）で示すように発生する支持格子位置の
中性子束のくぼみ（イ）を利用して測定した全集合体の
中性子束分布の炉心上下方向の位置補正を行っていた。
しかし、近時、前述の如（ジルカロイ製支持格子の採用
が考慮されるに至り、このようなジルカロイ製支持格子
を用いた場合をみるに、中性子吸収量が少ないことから
第３図点線（ａ）に示す如く上記のような中性子束のく
ぼみは発生しない。そのため測定中性子束分布の炉心上
下方向の位置補正ができず、炉心内の監視精度が悪くな
り、各集合体の測定値の誤差が大きくなって了い、十分
な健全性の監視ができなくなるという問題が生じる。
が考慮されるに至り、このようなジルカロイ製支持格子
を用いた場合をみるに、中性子吸収量が少ないことから
第３図点線（ａ）に示す如く上記のような中性子束のく
ぼみは発生しない。そのため測定中性子束分布の炉心上
下方向の位置補正ができず、炉心内の監視精度が悪くな
り、各集合体の測定値の誤差が大きくなって了い、十分
な健全性の監視ができなくなるという問題が生じる。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は叙上の如き実状に対処し、上記ジルカロイ製支
持格子を用いた場合でも測定した中性子束分布の炉心上
下方向の位置補正が各燃料集合体間で可能ならしめるこ
とを課題とし、特に支持格子と計装用案内管との接触部
位に着目して支持格子位置における計装用案内管の中性
子束分布を局所的にへこませ、上記課題を達成せしめる
ことを目的とするものである。
持格子を用いた場合でも測定した中性子束分布の炉心上
下方向の位置補正が各燃料集合体間で可能ならしめるこ
とを課題とし、特に支持格子と計装用案内管との接触部
位に着目して支持格子位置における計装用案内管の中性
子束分布を局所的にへこませ、上記課題を達成せしめる
ことを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
即ち、上記目的に適合する本発明の特徴とするところは
、所定間隔を隔てて配置された複数のジルカロイ製支持
格子の各挿通セル内を通して多数の燃料棒と、選択され
た位置に制御棒案内管及び中心部近傍に計装用案内管を
夫々挿通し形成せしめた核燃料集合体において、上記ジ
ルカロイ製支持格子のうち、計装用案内管に接する部分
のみを中性子吸収物質とするか、計装用案内管のうち、
支持格子の位置のみに中性子吸収物質を取りつけること
にある。
、所定間隔を隔てて配置された複数のジルカロイ製支持
格子の各挿通セル内を通して多数の燃料棒と、選択され
た位置に制御棒案内管及び中心部近傍に計装用案内管を
夫々挿通し形成せしめた核燃料集合体において、上記ジ
ルカロイ製支持格子のうち、計装用案内管に接する部分
のみを中性子吸収物質とするか、計装用案内管のうち、
支持格子の位置のみに中性子吸収物質を取りつけること
にある。
そして、これにより支持格子位置における計装用案内管
の中性子束分布を局所的にへこませ、インコネル製支持
格子使用時と同様の信号を可動式小型中性子検出器によ
り検出することを可能とすることにある。
の中性子束分布を局所的にへこませ、インコネル製支持
格子使用時と同様の信号を可動式小型中性子検出器によ
り検出することを可能とすることにある。
（作用）
中性子束分布に局所的なひずみを発生させる方法につい
てみれば、従来技術ではインコネル製支持格子の中性子
吸収による中性子束分布のへこみを利用している。（第
３図参照） ところで、中性子束分布のへこみを利用する方法として
は、支持格子全体が吸収物質である必要はな（、可動式
小型中性子検出器が通る計装用案内管の近傍のみに中性
子吸収物質が存在すれば十分である。
てみれば、従来技術ではインコネル製支持格子の中性子
吸収による中性子束分布のへこみを利用している。（第
３図参照） ところで、中性子束分布のへこみを利用する方法として
は、支持格子全体が吸収物質である必要はな（、可動式
小型中性子検出器が通る計装用案内管の近傍のみに中性
子吸収物質が存在すれば十分である。
そこで、本発明構成による燃料集合体を原子炉炉心に使
用するときは支持格子位置における計装用案内管内の中
性子束分布に局所的変化が起こり、中性子吸収物質取付
部の炉心上下方向位置を燃料製造時に調べておけばこの
中性子束のへこみを利用して各集合体間で測定中性子束
分布の位置補正が可能となる。
用するときは支持格子位置における計装用案内管内の中
性子束分布に局所的変化が起こり、中性子吸収物質取付
部の炉心上下方向位置を燃料製造時に調べておけばこの
中性子束のへこみを利用して各集合体間で測定中性子束
分布の位置補正が可能となる。
なお、炉心上下方向、数個所の位置に中性子吸収物質を
取り付けるときは測定した中性子束分布の位置補正量を
数個所のへこみによる補正量の平均値とすることにより
補正精度をより向上せしめる。
取り付けるときは測定した中性子束分布の位置補正量を
数個所のへこみによる補正量の平均値とすることにより
補正精度をより向上せしめる。
（実施例）
以下、更に添付図面を参照し、本発明核燃料集合体の具
体的な実施例を説明する。
体的な実施例を説明する。
第１図は本発明ＰＷＲ燃料集合体の要部を示しし］にお
いて、（１）は計装用案内管、（２）はジルカロイ製支
持格子、（３）は支持格子（２）のセル内に設けられた
燃料棒挟持用固定支持部材であり、支持格子において、
計装用案内管（１）が挿入される部分にインコネル製の
金具（４）が取り付けられている。
いて、（１）は計装用案内管、（２）はジルカロイ製支
持格子、（３）は支持格子（２）のセル内に設けられた
燃料棒挟持用固定支持部材であり、支持格子において、
計装用案内管（１）が挿入される部分にインコネル製の
金具（４）が取り付けられている。
また、図において、計装用案内管（１）にフェルール（
５）が取り付けられているが、このフェルール（５）を
在来の５Ｓ３０４Ｌからインコネル製に変えてもよく、
何れにしても、これら中性子吸収物質の取り付けは併用
してもよく、又、何れか一方のみでもよい。
５）が取り付けられているが、このフェルール（５）を
在来の５Ｓ３０４Ｌからインコネル製に変えてもよく、
何れにしても、これら中性子吸収物質の取り付けは併用
してもよく、又、何れか一方のみでもよい。
そして、上記の場合、インコネル製の金具の体積あるい
はインコネル製フェルールの厚さは可動式小型中性子検
出器によって支持格子位置が検出可能となる程度とする
が、中性子束分布のへこみが不十分な場合にはより中性
子吸収断面積の大きな材質を使用することも考慮される
。
はインコネル製フェルールの厚さは可動式小型中性子検
出器によって支持格子位置が検出可能となる程度とする
が、中性子束分布のへこみが不十分な場合にはより中性
子吸収断面積の大きな材質を使用することも考慮される
。
かくして、上記構成による中性子吸収物質の取り付けに
より本発明ＰＷＲ燃料集合体では支持格子値ｉξでの中
性子束分布のへこみを計装用案内管近傍のみで生じ、こ
のために必要な中性子吸収量は支持格子全体をインコネ
ル製とした場合に比べ遥かに小さくてすみ、しかもイン
コネル製支持格子使用時と同様の信号を可動式小型中性
子検出器により検出することが可能となる。
より本発明ＰＷＲ燃料集合体では支持格子値ｉξでの中
性子束分布のへこみを計装用案内管近傍のみで生じ、こ
のために必要な中性子吸収量は支持格子全体をインコネ
ル製とした場合に比べ遥かに小さくてすみ、しかもイン
コネル製支持格子使用時と同様の信号を可動式小型中性
子検出器により検出することが可能となる。
（発明の効果）
本発明は以上のように、ジルカロイ製支持格子を用いた
核燃料集合体において、該支持格子のうち、計装用案内
管に接する部分のみ、又は計装用案内管のうち、支持格
子の位置のみに中性子吸収物質を配したものであり、支
持格子位置における計装用案内管内の中性子束分布に局
所的なひずみを発生させ、これを利用して可動式小型中
性子検出器により測定された中性子束分布の炉心−Ｆ下
方向位置補正を実施することが可能となり、中性子吸収
量の少ないジルカロイ製支持格子で構成される核燃料集
合体を原子炉に装荷して運転した場合、炉心内の中性子
束分布を可動式小型中性子検出器を用いても従来のイン
コネル製支持格子燃料の場合と同様の精度で測定するこ
とができ、従って、原子力発電の経済性を高めることの
可能なジルカロイ製支持格子燃料を従来の原子炉内、炉
心監視装置を変更することなく導入することができる顕
著な効果が期待される。
核燃料集合体において、該支持格子のうち、計装用案内
管に接する部分のみ、又は計装用案内管のうち、支持格
子の位置のみに中性子吸収物質を配したものであり、支
持格子位置における計装用案内管内の中性子束分布に局
所的なひずみを発生させ、これを利用して可動式小型中
性子検出器により測定された中性子束分布の炉心−Ｆ下
方向位置補正を実施することが可能となり、中性子吸収
量の少ないジルカロイ製支持格子で構成される核燃料集
合体を原子炉に装荷して運転した場合、炉心内の中性子
束分布を可動式小型中性子検出器を用いても従来のイン
コネル製支持格子燃料の場合と同様の精度で測定するこ
とができ、従って、原子力発電の経済性を高めることの
可能なジルカロイ製支持格子燃料を従来の原子炉内、炉
心監視装置を変更することなく導入することができる顕
著な効果が期待される。
４、第１図は本発明に係る核燃料集合体の要部を示す部
分斜視図、第２図は核燃料集合体の概要横断面図、第３
図はインコネルおよびジルカロイ製支持格子燃料の測定
中性子束分布図である。
分斜視図、第２図は核燃料集合体の概要横断面図、第３
図はインコネルおよびジルカロイ製支持格子燃料の測定
中性子束分布図である。
（１）・・・計装用案内管。
（２）・・・ジルカロイ製支持格子。
（４）・・・インコネル製金具（中性子吸収物質）。
（５）・・・フェルール。
第１図
第２図
第３図
手続主甫正書（方式）
％式％
１、事件の表示
昭和６３年特許願第５５８３７号
２、発明の名称
核燃料集合体
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都港区西新橋３丁目２３番５号名称 原
子燃料工業株式会社 代表者 清 水 俊 − ４、代理人
子燃料工業株式会社 代表者 清 水 俊 − ４、代理人
Claims (1)
- １、所定間隔を隔てて配置された複数のジルカロイ製支
持格子の各挿通セル内を通して多数の燃料棒と、選択さ
れた位置に制御棒案内管および中心部近傍に計装用案内
管を夫々挿通し形成してなる核燃料集合体において、上
記ジルカロイ製支持格子と計装用案内管の接する部分の
支持格子側又は計装用案内管側の少なくとも何れか一方
に中性子吸収物質を取り付け、支持格子位置における計
装用案内管内の中性子束分布を局所的にへこませ、イン
コネル支持格子使用時と同様の信号を可動式小型中性子
検出器により検出可能ならしめたことを特徴とする核燃
料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055837A JPH01229999A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 核燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055837A JPH01229999A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 核燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01229999A true JPH01229999A (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=13010105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63055837A Pending JPH01229999A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 核燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01229999A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2081194A3 (en) * | 2008-01-15 | 2011-06-29 | Westinghouse Electric Company LLC | Nuclear reactor fuel assembly |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP63055837A patent/JPH01229999A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2081194A3 (en) * | 2008-01-15 | 2011-06-29 | Westinghouse Electric Company LLC | Nuclear reactor fuel assembly |
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