JPH02157689A - 原子炉の炉心及び原子炉の燃料装荷方法並びに原子炉の運転方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉の炉心及び原子炉の燃料装荷方法に係
り、特に沸騰水型原子炉に適用するのに好適な原子炉の
炉心及び原子炉の燃料装荷方法に関するものである。

〔従来の技術〕

軽水炉１例えば沸騰水型原子炉は、多数の燃料集合体が
炉心内に格子状に配置されている。制御棒は、燃料集合
体間を上下動する。このような原子炉は、一般に、制御
棒操作及び燃料集合体に含まれている可燃性毒物（例え
ば、ガドリニア等）によって炉心の余剰反応度を制御し
ながら運転が継続される。その余剰反応度がなくなった
時点で、使用済の燃料集合体を炉心から取出し、新しい
燃料集合体を炉心に装荷する燃料交換が行われる。

炉心内の燃料集合体の配置替えが必要に応じて行われる
。

炉心反応度を高めて燃料経済性を向上させるためには、
中性子インポータンスの高い炉心中央部に反応度の高い
燃料集合体を配置することが望ましい。しかし、炉心の
半径方向において中央部の出力が非常に高くなり、燃料
健全性を保つための余裕が減少する。この相反する現象
に対処するため、反応度を損うことなく半径方向の出力
分布を調節する手法が幾つか提案されている。

炉心半径方向の出力分布を平坦にする手段としては、特
開昭４８−４２２９４号公報及び特開昭５３−５７３８
８号公報に記載されたものがある。これらは、半径方向
におけるウラン−２３５の量を調節することによって炉
心半径方向の無限増倍率の分布を変えるものである。す
なわち、炉心中央部の無限増倍率を低くし、その周辺部
の無限増倍率を相対的に高くしている。

また、炉心の半径方向及び軸方向の出力分布を平坦化す
るために、可燃性毒性を用いる手法がある。これは、Ｕ
、Ｓ、Ｐ、３，７９９，８３９号（特公昭５〇−２７１
５２号公報）に示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した各従来例は、炉心の半径方向における出力分布
を原子炉の運転サイクルの期間中においてほぼ一定に保
つという考えの下に導かれたものである。運転サイクル
とは、燃料集合体を炉心に装荷した後め原子炉起動から
次の燃料交換のための原子炉停止までの期間を意味する
。

しかしながら、燃料健全性に大きく影響を与える最大線
出力密度は、炉心の半径方向出力分布に加えて炉心の軸
方向出力分布及び燃料集合体内の局所出力分布の組合せ
によって定まる。第１５図は、１つの運転サイクル内で
の燃焼度に対する出力ビーキング係数の変化を示してい
る。１つの運転サイクル内での燃焼度とは、ある運転サ
イクルの運転開始後の燃焼度の増加分を意味している。

燃料集合体の局所出力ビーキング及び炉心の軸方向出力
分布は、第１５図に例示するように、運転サイクル内で
時間の経過と共に変化する。このため、最大線出力密度
の制限を満足させるために必要な炉心半径方向の出力ビ
ーキングに関する制約も、第１６図に示すように運転サ
イクル内で時間が経過すると共に変化する。発明者等は
、これらの特性に着目して、運転サイクルの初期では炉
心半径方向の出力ビーキングを小さな値に抑える必要が
あるが、運転サイクル末期では比較的大きな炉心半径方
向の出力ビーキングを許容し得るという新たな事実を見
出した。更に、発明者等は、この新たな事実に基づいて
従来例の特性を検討することによって、燃料の燃焼と共
に変化する炉心半径方向の出力ビーキングの制約条件の
下においてはその制約条件を一定として導かれた従来例
の各炉心が好ましい燃料経済性を得ることができないと
いう新たな課題を見出した。換数すれば、この技術課題
は、前述した従来例よりも燃料経済性を向上させること
にある。

本発明の第１の目的は、最大線出力密度が許容範囲内に
ありしかも燃料経済性を向上できる原子炉の炉心、原子
炉の燃料装荷方法及び原子炉の運転制御方法を提供する
ことにある。

本発明の第２の目的は、運転サイクル末期における最大
線出力密度の余裕を利用し燃料経済性を著しく向上でき
る原子炉の炉心を提供することにある。

本発明の第３の目的は、可燃性毒物に吸収される中性子
量を低減でき炉心半径方向の出力分布を平坦化できる原
子炉の炉心を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した本発明の第１の目的は、中央領域に配置された
複数の燃料集合体のうち可燃性毒物を含む新燃料集合体
の占める割合が、中央領域を取り囲む周辺領域に配置さ
れた燃料集合体のうち新燃料集合体の占める割合よりも
大きくすることにより達成できる。

本発明の第２の目的は、新燃料集合体が、軸方向で上部
領域と下部領域に分割さ才し、上部領域の平均濃縮度が
下部領域の平均濃縮度よりも大きく。

しかも上部領域に含まれる可燃性毒燃の量が下部領域に
含まれるその量よりも多くすることにより達成できる。

本発明の第３の目的は、新燃料集合体を含む複数の第１
セル、及び平均無限増倍率が第１セルのそれよりも小さ
くしかも原子炉出力制御用の制御棒が挿入された複数の
第２セルが、中央領域に配置されることにより達成でき
る。

〔作用〕

中央領域に配置された複数の燃料集合体のうち可燃性毒
物を含む新燃料集合体の占める割合が、中央領域を取り
囲む周辺領域に配置された燃料集合体のうち新燃料集合
体の占める割合よりも大きくすることにより、運転サイ
クル初期と運転サイクル末期との間で炉心半径方向の反
応度分布を替えることができ、特に運転サイクル末期で
炉心中央領域での反応度を向上できるので、中央領域で
スペクトルシフト効果が増大し、燃料経済性が向上する
。最大線出力密度は、許容範囲内にある。

新燃料集合体が、軸方向で上部領域と下部領域に分割さ
れ、上部領域の平均濃縮度が下部領域の平均濃縮度より
も大きく、しかも上部領域に含まれる可燃性毒物の量が
下部領域に含まれるその量よりも多くすることにより、
前述の半径方向における反応度分布の変化と共に軸方向
の反応度分布の変化が加味され、スペクトルシフト効果
がより増大する。しかも上部領域の可燃性毒物の量が多
いので、運転サイクル前半よりも運転サイクル後半で最
大線出力密度の余裕が増大するが、この余裕を最大限に
利用して反応度を増大できる。

平均無限増倍率が第１セルのそれよりも小さくしかも原
子炉出力制御用の制御棒が挿入される複数の第２セルが
中央領域に配置されているので、運転期間を通して炉心
半径方向の出力分布を平坦化できる。その分、可燃性毒
物量を減少できるので、可燃性毒物に吸収される中性子
量を低減できる。このため、新しい核分裂性物質の生成
される割合が増大する。

〔実施例〕

本発明は、従来例よりも燃料経済性を向上できる手法を
検討することによってなされたものである。この検討し
た内容を以下に説明する。

まず、前述した新たな事実、すなわち運転サイクル初期
では炉心半径方向の出力ビーキングを小さな値に抑え、
運転サイクル末期では比較的大きな炉心半径方向の出力
ビーキングを許容できるという事実を考慮することによ
って、第１２図に示すように、運転サイクル初期では炉
心半径方向の出力分布を十分に平坦化または中央領域で
低くし、中性子インボータンスの高い炉心中央領域での
出力を運転サイクル末期で高くして炉心半径方向の出力
ビーキングを大きくすることが有効であることがわかっ
た。上記のように運転サイクル末期における炉心半径方
向の出力ビーキングの増大は、炉心反応度を高めること
になる。

運転サイクル内で第１２図に示すような炉心半径方向の
出力分布の変化を実現するためには、第１３図（Ａ）及
びＣＢ）に示すように、運転サイクル初期で炉心の中央
領域の反応度を中央領域を取囲む周辺部のそれよりも低
くし、運転サイクル末期で炉心領域の反応度を運転サイ
クル初期でのそれよりも相対的に高くする必要がある。

このように、運転サイクル初期と運転サイクル末期で炉
心半径方向における反応度を変化させることによって、
炉心の中央領域にいわばスペクトルシフト領域を形成す
ることができる。中央領域は、運転サイクル初期で出力
が低いので、中央領域の下部の出力を大きくできる。こ
のため、冷却材の沸騰開始点が燃料集合体の冷却材入口
側に移行し、軸方向において高ボイド率の領域が拡大す
る。すなわち、中央領域のボイド率を運転サイクル初期
で高めることができる。逆に運転サイクル末期では、中
央領域の出力が高い関係上、その領域の下部の出力を下
げる必要がある６従って、沸騰開始点が上方に移動し、
中央領域のボイド率が低くなる；ボイド率の変化は、中
性子スペクトルの変化をもたらす。運転サイクル初期で
は中央領域の中性子スペクトルが硬く、余剰の中性子を
利用したプルトニウムの生成割合が中央領域で大きくな
る。運転サイクル末期では、中央領域の中性子スペクト
ルがやわらかくなるので、中央領域の反応度が高くなる
。炉心半径方向の反応度分布の変化は、以上のようなス
ペクトルシフト運転を可能にし、炉心の燃料経済性を向
上させる。

第１３図に示す炉心半径方向における反応度分布の変化
は、可燃性毒物を含む新しい燃料集合体の反応度変化を
利用することによって得られることがわかった。特に、
ボイド率可燃性毒物を含む燃料集合体の燃焼に伴う無限
増倍率の変化を以下に示す。第１４図は、炉心内に装荷
されている燃料集合体を各運転サイクル毎に約１／３ず
つ可燃性毒物を含む新燃料集合体と交換する場合におい
て、その新燃料集合体の燃焼に伴う無限増倍率の変化を
例示したものである。可燃性毒物は、炉心の余剰反応度
をほぼ一定に保つために用いられる。

このため、可燃性毒物を含む燃料集合体内における可燃
性毒物含有燃料棒の本数及びその可燃性毒物の濃度は、
運転サイクルの時間経過に伴う新燃料集合体の反応度上
昇が炉心内に滞在する第２運転サイクル目以降の燃料集
合体の反応度の減少を補償するように定められる。第１
４図の例では、新燃料集合体の無限増倍率は、第１運転
サイクル初期で第３運転サイクル目に入った燃料集合体
のそれよりも小さく、第１運転サイクル末期で最も大き
くなる。

発明者等は、以上の考察にて得られた結果に基づいて炉
心半径方向の反応度の変化を利用したスペクトルシフト
を達成できる炉心構造を考え出したのである。

本発明の実施例を以下に説明する。

沸騰水型原子炉に適用した本発明の好適な一実施例であ
る炉心構成を第１図に示す。第１図は、本実施例の炉心
５の横断面の１／４を示している。

炉心５は、７６４体の燃料集合体６を格子状に配置して
おり、制御棒７が燃料集合体６間に挿入可能に配置され
る。炉心５は、最外周に配置された燃料集合体の領域（
最外周領域）を除いて、中央領域と周辺領域とを有して
いる。周辺領域は。

中央領域の周囲を取囲んでいる。中央領域、周辺領域及
び最外周領域の各境界は、第１図において破線で示す１
本実施例では、中央領域に３５６体の燃料集合体６が装
荷され、３０８体の燃料集合体６が周辺領域に装荷され
ている。燃料集合体６として、燃料集合体１〜４が存在
する。燃料集合体１は、炉心５への燃料集合体の装荷作
業が完了した時点で新燃料集合体であり１つ目の運転サ
イクルにおける運転を経験するものである。燃料集合体
２〜４は、少な（とも１つの運転サイクルでの運転を経
験している。すなわち、燃料集合体２は２つ目の運転サ
イクル、燃料集合体３は３つ目の運転サイクル、及び燃
料集合体４は４つ目の運転サイクルにおける運転を経験
するものである。

燃料集合体１は、第２図に示すような横断面形状を有し
ている。この横断面形状は、特開昭６２−２１７１８６
号公報の第７図に示す形状である。すなわち、燃料集合
体１は、９行９列に配置された７４本の燃料棒８及び中
央部に配置された２本の水ロッド９を有している。燃料
棒８は、内部に多数の燃料ペレットを有する水ロッド９
の外径は、燃料棒８の配列ピッチよりも大きい。燃料集
合体１では、特開昭６２−２１７１８６号公報の第１図
に示す実施例のように、２本の水ロッド９は７本の燃料
棒８が配置可能な領域を占有している（具体的には、特
開昭６２−２１７１８６号公報３頁、上部左欄１〜１６
行参照）。

燃料棒８は、第３図（Ａ）に示すような軸方向の濃縮度
分布を有している。すなわち、燃料有効長部（燃料棒８
の燃料ペレットが充填された領域）の上端部及び下端部
に、天然ウランの燃料ペレットが存在する。この天然ウ
ラン領域は、燃料有効長部の軸方向全長の１／２４　（
または２／２４）を占めている。燃料有効長部のうち天
然ウラン領域、以外の領域には、濃縮ウラ゛ンの燃料ペ
レットが充填される。この濃縮ウラン領域は、軸方向で
上部領域及び下部領域に分割される。上部領域と下部領
域との境界は、燃料有効長部の下端を基準として、燃料
有効長部の軸方向全長の１１／２４の位置にある。上部
領域の濃縮度は、下部領域のそれよりも高くなっている
。このため、燃料集合体１の上部領域の平均濃縮度は、
燃料集合体１の下部領域のそれよりも高い。なお、燃料
集合体１の平均濃縮度は、約３．８５重量％である。

７４本のうち１６本の燃料棒８は、可燃性毒物であるガ
ドリニアを含んでいる。これらの燃料棒８の軸方向にお
けるガドリニア分布を、第３図（Ｂ）に示す。２本のガ
ドリニア含有燃料棒８は、高濃縮度である上部領域に中
濃度のガドリニアを含んであり、その領域以外にはガド
リニアを含んでいない、残りの１４本のガドリニア含有
撚料捧８は、濃縮ウラン領域にガドリニアを含み天然ウ
ラン領域にガドリニアを含んでいない。この１４本のガ
ドリニア含有燃料棒８は、前述の２本のガドリニア含有
燃料棒８と同様に、上部領域に中濃度のガドリニアを含
む。１４本のうち１０本のガドリニア含有燃料棒８は、
低濃縮度の下部領域に高濃度のガドリニアを含んでいる
。また、１４本のうちの残りの４本のガドリニア含有燃
料棒８は、下部領域に低濃度のガドリニアを含んでいる
。なお、燃料集合体１に含まれるガドリニア末期に完全
に燃えつきる。

以上の構成を有する燃料集合体１は、新燃料、すなわち
燃焼度がＯＭＷｄ／Ｔの状態であり、上部領域の平均濃
縮度が下部領域のそれよりも高く、上部領域に存在する
ガドリニアの量が下部領域に存在するその量よりも多い
。更に、ガドリニア含有燃料棒８の本数は、下部領域よ
りも上部領域で多い。新しい燃料集合体１は、上部領域
の無限増倍率が下部領域のそれよりも小さくなっている
。

このような燃料集合体１は、Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，５８７，
０９０号のＦｉｇ、　３　Ａ及び３Ｂに示された燃料集
合体に使われている濃縮度分布及びガドリニア分布の概
念を適用したものである。このため、燃料集合体１は。

Ｕ、Ｓ、Ｐ、４，５８７，０９０号のコラム４，２１行
からコラム５，１７行、及びＦｉｇ、５，６，７．８及
び９に示されたスペクトルシフトの機能を有する。燃料
集合体１は、運転サイクルの初期で上部領域の無限増倍
率が下部領域のそれよりも小さく、運転サイクルの末期
で遂に上部領域の無限増倍率が下部領域のそれよりも大
きくなる。この現象は、前述の濃縮度及びガドリニア分
布を有することによって生じる。

１つ以上の運転サイクルでの原子炉の運転を経験した燃
料集合体２，３及び４は、ガドリニアを含んでいないが
第２図の構造を有する。燃料集合体２，３及び４も、新
燃料の状態にあったときは燃料集合体１と同様な濃縮度
及びガドリニアの分布を有していた。

制御棒７が炉心５に挿入された状態でこの制御棒７に隣
接する４体の燃料集合体６により１つのセルが構成され
る。炉心５は、このような多数のセルにて構成されてい
るとも言える。セルの１つに、コントロールセル１０が
ある。コントロール１０は、すでに２つの運転サイクル
で燃焼された無限増倍率の小さい４体の燃料集合体３を
有する。

コントロールセル１ｏ内に挿入される燃料棒７Ａは、原
子炉の停止時だけでなく原子炉の運転中にも炉心５内に
挿入される。制御棒７Ａは、原子炉運転時に原子炉の出
力制御を行う原子炉出力制御用の制御棒である。９つの
コントロールセル１０が、炉心５の中央領域に存在する
。なお、コントロールセル１０以外のセル内に挿入され
る各制御棒７Ｂは、原子炉の運転時には炉心５から完全
に引抜かれ、原子炉の停止時に炉心５に挿入される原子
炉停止用の制御棒である。

炉心５の中央領域において、コントロールセル１０を除
いた他のセルは、２体の燃料集合体１゜１体の燃料集合
体２及び１体の燃料集合体３の４体の燃料集合体を含む
。２体の燃料集合体１は、制御棒７Ｂを間に挾んでセル
の１つの対角線方向に配置される。燃料集合体２及び３
は、セルの残りの対角線方向に制御棒７Ｂを挾んで位置
している。

炉心５の周辺領域では、中央領域のセルのように３種類
の燃料集合体（燃料集合体１〜３）を含むセルは少なく
、大部分のセルが２種類の燃料集合体にて構成される。

すな池ち、あるセルは２体の燃料集合体１及び２体の燃
料集合体２を含んでおり、他のセルは２体の燃料集合体
２及び２体の燃料集合体３を含んでいる。これらのセル
では、運転サイクルの経験数の同じ燃料集合体が対角線
方向に配置される。周辺領域において、燃料集合体１，
２及び３を含むセルでも、燃料集合体２が２棒金まれる
。周辺領域内でも、燃料集合体１は中央領域側に配置さ
れる。逆に、燃料集合体３は、周辺領域内で最外周領域
側に配置される。最外周領域には、燃料集合体３及び４
が配置される。

本実施例の炉心５は、中央領域と周辺領域との境界が炉
心５の中心から炉心半径の約７／１０の位置にある。

炉心５の中央領域は、３５６体の燃料集合体６のうち新
燃料であってガドリニアを含む燃料集合体１が１６０体
を占める。また、炉心５の周辺領域は、３０８体の燃料
集合体６のうち６８体が上記の燃料集合体１となってい
る。燃料集合体６のうち燃料集合体１の占める割合は、
周辺領域よりも中央領域で大きい。換言すれば、炉心５
は、周辺領域に、中央領域に位置するセルＩＯＡよりも
燃料集合体１の数の少ないセル１０Ｂを配置していると
も言える。周辺領域のセルは、最大２体の燃料集合体１
を含むものである。また、燃料集合体１を除いた他の燃
料集合体に関する炉心内に滞在した平均運転サイクル数
は、中央領域で２．５０゜周辺領域で２．４５であり、
中央領域での値が大きい。運転サイクル初期で無限増倍
率が最も高くなる燃料集合体２に着目すれば、周辺領域
において燃料集合体６に対して燃料集合体２の占める割
合は、中央領域において燃料集合体６に対して燃料集合
体２の占める割合よりも大きい６周辺領域のセルと中央
領域のセルとを比較しても、前者のセル内の燃料集合体
２の数が後者のセル内のその数よりも大きい。

本実施例の炉心５の特性を第４図に示す炉心１１との対
比で以下に示す。炉心１１は、運転サイクルの経験後の
異なる燃料集合体１，２及び３をほぼ−様に装荷した炉
心である。

炉心５及び１１において、同じ制御棒操作計画に基づい
て運転した場合の特性を比較する。第５図（Ａ）は、運
転サイクル初期での炉心半径方向における燃料集合体６
の無限増倍率を平滑化して示している。第５図（Ｂ）は
第５図（Ａ）に対応するものであって運転サイクル末期
の状態を示している。炉心５は、中央領域では可燃性毒
物を含んでしかも無限増倍率の小さな燃料集合体１の占
める割合が周辺領域でのその割合よりも大きいので、運
転サイクル初期では中央領域の平均無限増率が周辺領域
のそれより小さい。特に１本実施例では、運転サイクル
初期で無限増倍率が最も大きい燃料集合体２の占める割
合いが周辺領域で大きくなっているので、運転サイクル
初期での周辺領域の平均無限増倍率が周辺領域の燃料集
合体１の占める割合を小さくした場合よりも更に大きく
なる。すなわち、周辺領域での燃料集合体２の占める割
合を大きくすることによって、運転サイクル初期におい
て、周辺領域と中央領域との平均無限増倍率の差がより
増大する。運転サイクル初期において、炉心５の周辺領
域と中央領域とにおける平均無限増倍率の差は、炉心１
１の周辺領域と中央領域とにおけるその差よりも大きい
。運転サイクル末期では、燃料集合体１内のガドリニア
が燃え尽きて燃料集合体１の無限増倍率が最大になるの
で、炉心５の中央領域の平均無限増倍率が周辺領域のそ
れよりも増大する。炉心１１は、運転サイクル初期と同
様に、周辺領域の平均無限増倍率よりも中央領域のそれ
が大きい。

第５図のように運転サイクル初期で周辺領域の平均無限
増倍率を高くシ運転サイクル末期で中央領域の平均無限
増倍率を高くするという炉心半径方向の無限増倍率の分
布の変化を与えることによって、前述したようなスペク
トルシフト運転を達成できる。このため、炉心の取出し
燃焼度が増大し、燃料経済性が向上する。前述した周辺
領域での燃料集合体２の占める割合の増大が、取出し燃
焼度をより大きくしていることは言うまでもない。

また、ボイド率変化に対する反応度の変化量は、燃焼度
の小さい燃料集合体１内きい。従って、新しい燃料集合
体１の装荷量の多い中央領域で重点的にスペクトルシフ
トを行っているので、炉心５は大きな燃料経済性向上の
効果が得られる。

第５図に示す半径方向の無限増倍率の分布に対応して第
６図に示す炉心半径方向の出力分布が得られる。炉心１
１は、運転サイクル初期及び末期において半径方向にほ
ぼ−様な出力分布を有する。

炉心５は、運転サイクル初期で中央領域の出力が周辺領
域のそれよりも低く、運転サイクル末期では逆に中央領
域の出力よりも大きくなる。このため、炉心５は、炉心
１１に比べて運転サイクル初期で中性子漏れ量が０．２
５％Δに分増加し、運転サイクル末期で中性子漏れ量が
０．３５％Δに分減少する。このため、運転サイクルを
通して児ると、炉心５の中性子漏れ量が炉心１１のそれ
よりも少なくなり、炉心５の中性子利用率、すなわち中
性子経済が向上する。また、本実施例は、中央領域にお
ける燃料集合体１の占める割合を大きくすると共に前述
したように燃料集合体１を除いた他の燃料集合体に関す
る炉心内に滞在した平均運転サイクル数が周辺領域より
も中央領域で大きいので、第６図（Ａ）のように、運転
サイクル初期における炉心半径方向の出力分布がほぼ平
坦化される。中央領域の上記滞在平均運転サイクル数を
周辺領域のそれよりも大きくすることによって。

中央領域の出力を抑えることができる。

１つの運転サイクル内での燃焼度に対する炉心半径方向
出力ビーキングの変化を第７図に示す。

運転サイクル初期では炉心５の半径方向の出力ビーキン
グは炉心１１のそれよりも小さく、運転サイクル末期で
は炉心５の半径方向に出力ビーキングは炉心１１のそれ
よりも大きくなっている。これは、運転サイクル初期で
、可燃性毒物を含みしかも無限増倍率の小さな燃料集合
体１の占める割合が炉心中央領域で大きいためである。

運転サイクル末期での炉心半径方向の出力ビーキングの
増大は後述する第１０図に示すように同時期における最
大線出力密度の上昇となって現われる。しかし、得られ
る最大線出力密度は、許容範囲内の値である。

運転サイクル内での炉心軸方向の出力ビーキングの炉心
５及び１１に対する変化を第８図に示す。

炉心１１は、運転サイクル初期からその中期にかけて炉
心下部の出力割合が次第に減少する。しかしながら、同
時期での炉心５は、炉心下部の出力割合が高い状態に保
たれる。下部の反応度が高い燃料集合体１の出力割合は
、ガドリニアの燃焼とともに高くなっていく。このため
、燃料集合体１の割合が大きい中央領域では、運転サイ
クルの初期からその中期にかけて炉心下部の出力ビーキ
ングが大きくなる。これが同じ時期における周辺領域に
おける炉心下部の出力ビーキングの単調減少を相殺する
ため、炉心平均で炉心下部の出力ビーキングが高い値に
保持される。一方、運転サイクル末期には、炉心５の炉
心上部の出力ビーキングが炉心１１のそれよりも大きく
なる。すなわち、炉心５は、炉心上部のガドリニア量が
炉心下部のそれよりも多い関係上、炉心１１に比べて運
転サイクル前半における炉心上部の出力が低く炉心上部
の核分裂性物質の燃え遅れが大きく、炉心上部ピーク型
の出力分布になり易い。特に、炉心５の周辺領域は、ガ
ドリニアが燃え尽きた燃料集合体２及び３が多いので、
炉心上部にかなり大きな出力ピークが生じる軸方向の出
力分布となる。炉心５は以上のようにＵ、Ｓ、Ｐ、４，
５８７，０９０号よりも軸方向出力分布変化が拡大し、
スペクトルシフトの効果が増大する。

炉心５は、半径方向及び軸方向の反応度分布の変化によ
り、スペクトルシフトの効果を助長できる。第９図は、
その状態を示している。炉心５の中央及び周辺領域とも
、運転サイクル初期から運転サイクル末期に移行するに
伴って出力ピークが炉心下部から炉心上部に移っている
。しかしながら、炉心５の中央領域では、周辺領域より
大きな出力ピークが運転サイクル初期及び末期で形成さ
れる。この現象によりスペクトルシフトの効果が大きく
なり、炉心５は炉心１１に比べて運転サイクル終了時で
反応度が約０．８％Δに増大する。

第１０図は、炉心５及び１１の最大線出力密度の燃焼度
の変化を示したものである。炉心１１は、燃料集合体１
を装荷しているので、Ｕ、Ｓ、Ｐ。

４　、５８７　、０９０号に示されたスペクトルシフト
運転が可能である。燃料集合体１の上部に多量のガドリ
ニアが含まれているので下部の出力ピークが大きくなる
。従って、炉心１１内の最大線出力密度は、運転サイク
ル前半で大きくなる。運転サイクル後半での炉心１１内
の最大線出力密度は、燃料集合体１の上部のガドリニア
が燃えて少なくなリポイドの多い燃料集合体１の上部に
出力ピークが移動する関係上、運転サイクル前半よりも
減少する。

すなわち、炉心１１は、最大線出力密度の制限値に対す
る余裕が運転サイクル後半で増大する。本実施例の炉心
５は、運転サイクル後半で炉心１１において生じる最大
線出力密度の余裕を利用したものである。この余裕は、
運転サイクル末期での炉心半径方向及び軸方向の出力ビ
ーキングの増大、すなわち運転サイクル末期における炉
心５の最大線出力密度の増大として活用され、炉心５の
反応度向上に大きく貢献している。なお、運転サイクル
中期で炉心５の最大線出力密度が大きくなっているが、
制限値に対してまだ余裕がある。その時期における炉心
５の最大線出力密度は、燃料集合体１のガドリニア量を
調節することにより低減できる。

以上の特性は、炉心１１と同一の制御棒操作で運転した
場合の炉心５の特性である。炉心５は、炉心１１に比べ
て運転サイクル前半での余剰反応度が減少する。余剰反
応度の減少は、余剰反応度制御に要するガドリニア量の
低減または制御棒の本数を削減できる。ガドリニア量の
減少は、中性子の無駄な吸収が抑制され反応度向上につ
ながる。

また余剰反応度制御用の制御棒本数の削減は、原子炉運
転中に炉心内に挿入される制御棒本数の削減となり、制
御棒寿命の増大及び制御棒交換本数の減少になる。なお
、炉心５における余剰反応度の減少は、以下の理由で達
成できる。第１の理由は、炉心５は、運転サイクル初期
で周辺領域から炉心外に漏洩する中性子量が多いことで
ある。第２の理由は、運転サイクル初期で炉心５の下部
における出力ピークが高くボイド率が高いことである。

炉心５は、中央領域にコントロールセル１ｏを配置して
いる。コントロールセル１０の平均無限増倍率は、他の
セルのそれよりも小さい。このため、コントロールセル
１０は、運転サイクルの期間を通して炉心５の半径方向
の出力分布を平坦化する機能がある。特に、９個のコン
トロールセル１０のうち１個が炉心中心に、他のコント
ロールセルがそれを取囲む１つの環状に配置されている
ので、炉心５の半径方向の出力分布が一様に平坦化され
る。また、炉心５の中央領域にコントロールセル１０を
配置することによって、燃料集合体１のガドリニア量を
低減できる。このため、炉心５の中央領域でガドリニア
に吸収される中性子量が減少し、プルトニウム生成に利
用される中性子量が増大する。これは、炉心半径方向の
反応度変化に伴うスペクトルシフト効果の増大につなが
る。

原子炉の起動後の原子炉出力制御は、コントロールセル
１０内に挿入された原子炉出力制御用の制御棒７Ａの操
作によって行われる。原子炉停止用の制御棒７Ｂは、炉
心５から引抜かれている。

制御棒７Ａは、核分裂性物質の燃焼による原子炉出力低
下を補償する機能も有している。このような制御棒操作
により、原子炉出力制御が単純化されると共に第１３図
の（Ａ）の状態から第１３図（Ｂ）の状態への制御作用
、すなわち運転サイクル末期で中央領域の出力ピークを
大きくする制御作用が助長される。

炉心５は、第２図に示す２本の太径水ロッド９を有する
燃料集合体を装荷しているので、特開昭６２−２１７１
８６号公報３頁、下部右欄４〜１４行に示した効果を得
ることもできる。

炉心５の燃料交換作業について説明する。１つの運転サ
イクルにおける原子炉の運転が終了時点に達したとき、
炉心５内に全制御棒７が挿入され原子炉が停止される。

その後、以下のような燃料交換作業が実施される。

最外周領域の燃料集合体４．中央領域の燃料集合体３及
び周辺領域の燃料集合体３のうち最外周領域に装荷され
るものを除いた残りの燃料集合体３が、使用済燃料集合
体として炉心Ｓ外に取出される。第１図において、燃料
集合体２が燃料集合体３の位置に、燃料集合体１が燃料
集合体２の位置に移動される。原則的には、中央領域に
配置されていた燃料集合体１及び２を周辺領域に、周辺
領域に配置されていた燃料集合体１及び２を中央領域に
装荷する。周辺領域に配置されていた燃料集合体２の一
部は、最外周領域に装荷される。前の運転サイクルで燃
料集合体１が装荷されていた位置に、ガドリニアを含む
新しい燃料集合体１が装荷される。この新しい燃料集合
体１は、周辺領域よりも中央領域に多く装荷される。こ
のような燃料交換によって次の運転サイクルでの運転開
始前に１１図の炉心５を楕成することができる。従つて
、次の運転サイクルにおいても、前述した機能を発揮で
きる。

炉心５の周辺領域のセルの大部分を、１体の燃料集合体
１，２体の燃料集合体２及び１体の燃料集合体３を有す
るセルに置替えても、炉心５で得られる効果を得ること
ができる。−しかし、この炉心は、周辺領域の中央領域
側に燃料集合体１を集めた炉心５に比べて運転サイクル
の経過時間に伴う反応度分布の変化が小さくなり、スペ
クトルシフト効果が若干低下する。

次に、中央領域と周辺領域との境界の位置に関する考察
について述べる。第１１図は、中央領域と周辺領域との
境界の位置に対する炉心の反応度向上効果を示している
。第１０図のＡ点は炉心中心から炉心半径の３／４の位
置を境界とした場合の、中央領域の１ｃｏｏを周辺領域
の１（ｏｏより２％大きくした場合の半径方向出力ビー
キング増加量と炉心反応度増加量を示している。Ｂ点及
び６点はそれぞれ炉心中心から炉心半径の１７２及び１
／４の位置を中央領域と周辺領域との境界とした場合の
特性を示している。

中央領域を小さくするにつれて、出力ビーキング増大に
対する炉心反応度増大の効率は小さくなり、やがて、出
力ビーキングが大きくなっても炉心反応度は小さくなる
。従って、中央領域と周辺領域との境界は炉心中心から
炉心半径の２１５以上にとることが望ましい。

以上に述べた炉心５は、幾つかの運転サイクルでの運転
を経験した平衡炉心である。炉心５の概念を、初装荷炉
心にも適用できる。初装荷炉心に装荷された全燃料集合
体は、新燃料集合体である。

しかし、第１図の燃料集合体１に相当する燃料集合体が
平均濃縮度が最も高くガドリニアを含んでいる。第１図
の燃料集合体２，３及び４に相当する燃料集合体は、ガ
ドリニアを含んでいなく、平均濃縮度は符号が大きくな
る程小さくなる。このような初装荷炉心は、炉心５と同
じ効果が得られる。

本発明の他の実施例である原子炉の炉心を第１７図に示
す。本実施例の炉心１５は、炉心中心から同心円状の３
つの領域、すなわち第１領域。

第２領域及び第３領域に分けられ、それぞれの領域の体
積比は９：１４：１５になっている。この炉心構成の特
徴は、ガドリニアを含む新しい燃料集合体１が第１及び
第２領域に燃料集合体２体に１体の割合で装荷されてい
ることである。更に、第１領域には燃料集合体３と、第
２領域には燃料集合体２と対で新燃料集合体１が装荷さ
れていることである。したがって、各領域の燃料集合体
の平均炉心内滞在サイクル数は、第２領域が最も小さく
、つづいて第１領域及び第３領域の順で大きくなってい
る。このような炉心１５は、運転サイクル初期において
、各領域の平均無限増倍率が、ｋｏｏ（第１領域）＜ｋ
ｃｏ　（第２領域’Ｉ　＜ｋｏｏ　（第３領域）となる
。このため、炉心中央部の出力が低く抑えられて運転サ
イクル初期の余剰反応度を抑えるのに役立つとともに、
新燃料集合体１の燃焼を遅らせる効果も持つ。

一方、運転サイクル末期では、新燃料集合体１内のガド
リニアが燃え尽きて無限増倍率が高くなるため、各領域
平均の無限増倍率は。

ｋ■（第３領域）＜ｋω（第１領域）＜ｋω（第２領域
）の関係になる。この無限増倍率分布は、炉心反応度を
高めつつ、炉心径方向出力ビーキングを低く抑えるのに
有効である。本実施例の炉心１５は、炉心５よりも、半
径方向出力ビーキングが５％程度小さくなる特長を有す
る。炉心１５は、炉心５と同様なスペクトルシフト効果
を生じる。

第１８図は、本発明の他の実施例である沸騰型原子炉の
炉心１６を示す。本実施例の炉心１６は、中央領域に燃
料集合体ＩＡ、２及び３を有するセルを配置し１周辺領
域に燃料集合体ＩＢ、２及び３を有するセルを配置して
いる。中央領域のセルは、燃料集合体ＩＡを２体含むセ
ル、燃料集合体２を２体含むセル、及び燃料集合体３を
２体含むセルの３種類を有している。燃料集合体ＩＡ及
びＩＢは、ガドリニアを含む新しい燃料集合体であり、
それぞれ第１９図及び第２０図の構造を有している。燃
料集合体ＩＡ及びＩＢは、燃料集合体１と同様に中央部
に２本の太径水ロッド９を有し、燃料棒１７が９行９列
に配置される。燃料集合体ＩＡに用いられる燃料棒１７
のうち、燃料棒１７Ａ及び１７Ｂは、新燃料の状態でガ
ドリニアを含んでいる。燃料棒１７Ａのガドリニア濃度
は３．５重量％、燃料棒１７Ｂのガドリニア濃度は４．
５重量％である。燃料集合体ＩＢは、燃料棒１７のうち
燃料棒１７Ａ及び１７Ｃがガドリニアを含んでいる。燃
料棒１７Ｇのガドリニア濃度は５．０重量％である。燃
料集合体ＩＡは１６本のガドリニア含有燃料棒を、燃料
集合体ＩＢは１４本のガドリニア含有燃料棒を含む。燃
料集合体ＩＡに含まれるガドリニア量は燃料集合体ＩＢ
のそれよりも多い。しかしながら、燃料集合体ＩＡに含
まれる最高ガドリニア濃度は、燃料集合体ＩＢに含まれ
る最高ガドリニア濃度よりも小さい。燃料棒Ｌ７Ａ、１
７Ｂ及び１７Ｇのガドリニア濃度は、燃料有効長部の軸
方向に一様である。燃料棒１７゜１７Ａ、１７Ｂ及び１
７Ｇの濃縮度も、燃料有効長部の軸方向に一様である。

燃料集合体ＩＡ及びＩＢの平均濃縮度は、約４．０　重
量％である。なお、燃料集合体ＩＡのガドリニアの平均
濃度は４．０　重量％、燃料集合体ＩＢのガドリニアの
平均濃度は４．７重量％である。

第２１図は、燃料集合体ＩＡ及びＩＢの燃焼度に対する
無限増倍率の変化を示している。第１運転サイクルの初
期では燃料集合体ＩＡの無限増倍率が燃料集合体ＩＢの
それより小さい。しかし、燃料集合体ＩＡの無限増倍率
は、ガドリニアが燃え尽きる運転サイクル末期で燃料集
合体ＩＢのそれよりも大きくなる。

このため、運転サイクル初期では、燃料集合体ＩＡが装
荷されている炉心１６の中央領域の無限増倍率は、燃料
集合体ＩＢが装荷されている炉心１６の周辺領域のそれ
よりも小さい。運転サイクル末期では、逆に、炉心１６
の中央領域の無限増倍率が炉心１６の周辺領域のそれよ
りも大きくなる。

炉心１６は、炉心５と同様に、最大線出力密度が許容範
囲にあって、′Ｍ転サイクル初期と運転サイクル末期と
の間で炉心半径方向の反応度分布を変化させることがで
きる。従って、炉心１６は。

炉心５と同様に、炉心半径方向の反応度分布の変化によ
るスペクトルシフト効果を得ることができる。

炉心１６は、炉心５のように中央領域に９個のコントロ
ールセル１０を設けることも可能である。

これによって、この炉心１６は、炉心５においてコント
ロールセル１０を設けることによって生じる効果を得る
。炉心１６は、燃料集合体ＩＡ及びＩＢに第３図に示す
軸方向の濃縮度分布及びガドリニア濃度分布の概念を適
用することにより、炉心５と同様に軸方向の反応度分布
の変化によって生じるスペクトルシフト効果が生じる。

本発明の他の実施例である沸騰水型原子炉の炉心を説明
する。本実施例の炉心は、第２２図に示す燃料集合体１
８を第１図の炉心５の燃料集合体１の替りに用いたもの
である。燃料集合体１８は、燃料集合体１のように軸方
向出力分布を積極的に変化させるガドリニア分布とはな
っていない。燃料集合体１８は、第２２図に示すように
中央部に燃料棒１９と同じ外径を有する２本の水ロッド
２１を有し、燃料棒１９が８行８列に配置される。

燃料棒１９は、第２３図（Ａ）に示すように燃料有効長
部の上端部及び下端部に天然ウランを充填し、濃縮ウラ
ン領域の下部の濃縮度を３．１　重量％、′ａ縮ウラン
領域の上部の濃縮度を３．３重量％となっている。ガド
リニアを含む燃料棒２０は第２３図（Ｂ）のように４．
０重量％のガドリニアを含んでいる。

本実施例の炉心は、運転サイクル初期と運転サイクル末
期との間での炉心半径方向の反応度分布を炉心５と同様
に変えることができる。すなわち、本実施例の炉心は、
運転サイクル末期における最大線出力密度の余裕を利用
して運転サイクル末期での反応度を高めることができる
。本実施例は。

炉心半径方向の反応度分布の変化によるスペクトルシフ
ト効果を得ることができる。しかし、第３図の炉心のよ
うに燃料集合体２，３及び１８を一様に配置した炉心で
は、運転サイクル後半における最大線出力密度の余裕が
運転サイクル前半におけるその余裕よりも小さくなる。

これは、炉心１１とは逆の傾向である。このため、運転
サイクル末期で増大できる反応度の幅が本実施例では炉
心５よりも小さくなる。従って、本実施例におけるスペ
クトルシフトの効果は、炉心５よりも小さくなる。

特に、運転サイクル末期において炉心上部の出力が相対
的に高くなる場合には、本実施例の炉心構成を適用する
ことで、効果的に反応度を高めることができる。高出力
の燃料集合体ではボイドの発生が活発なため、炉心上部
の反応度が抑制される。炉心の中央領域の出力を高めた
場合、中央領域の軸方向出力分布が平坦化されることに
なり。

最大線出力密度をあまり大きくさせずに中央領域の出力
を高くできる。

〔発明の効果〕

本発明の第１の特徴によれば、運転サイクル初期と運転
サイクル末期との間で炉心半径方向の反応度分布を替え
ることができ、特に運転サイクル末期で炉心中央領域で
の反応度を向上できるので、中央領域でスペクトルシフ
ト効果が増大し、燃料経済性が向上でき、しかも最大線
出力密度を許容範囲内に納めることができる。

本発明の第２の特徴によれば、半径方向における反応度
分布の変化と共に軸方向の反応く分布の変化が加味され
、スペクトルシフト効果がより増大する。しかも上部領
域の可燃性毒物の量が多いので、運転サイクル前半より
も運転サイクル後半で最大線出力密度の余裕が増大する
が、この余裕を最大限に利用して反応度を増大できる。

本発明の第３の特徴によれば、運転期間を通して炉心半
径方向の出力分布を平坦化できる。また、可燃性毒物量
を減少できることにより可燃落毒物に吸収される中性子
量を低減でき、新しい核分裂性物質の生成される割合が
増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例である沸騰水型原子炉
の炉心の１／４横断面図、第２図は第１図の燃料集合体
の横断面図、第３図は第２図の燃料集合体の軸方向の濃
縮度及びガドリニア分布の説明図、第４図は従来の原子
炉の炉心の１７４横断面図、第５図は運転サイクル初期
及び末期の炉心半径方向の位置と無限増倍率との関係を
示す特性図、第６図は運転サイクル初期及び末期の炉心
半径方向の位置と相対出力との関係を示す特性図、第７
図は燃焼度に対応する炉心半径方向の出力ビーキングの
変化を示す特性図、第８図は燃焼度に対応する炉心軸方
向の出力ビーキングの変化を示す特性図、第９図は第１
図の炉心におけるスペクトルシフトを示す説明図、第１
０図は燃焼度に対応する最大線出力密度の変化を示す特
性図、第１１図は炉心の中央領域と周辺領域との境界の
位置をパラメータにした炉心半径方向出力ビーキングの
増大分と炉心反応度の増大分との関係を示す特性図、第
１２図は運転サイクル初期及び末期での炉心半径方向に
おける相対出力の分布を示す特性図、第１３図は運転サ
イクル初期及び末期での炉心半径方向における無限増倍
率の分布を示す特性図、第１４図はガドリニア含有燃料
集合体における燃焼度と無限増倍率との関係を示す特性
図。 第１５図は燃焼度に対応する炉心の出力ビーキングの変
化を示す特性図、第１６図は燃焼度に対応する炉心半径
方向の出力ビーキング制約の変化を示す特性図、第１７
図及び第１８図は本発明の他の実施例である沸騰水型原
子炉の炉心の１／４横断面図、第１９図及び第２０図は
第１８図に示された燃料集合体１Ａ及びＩＢの横断面図
、第２１図は第１９図及び第２０図の各燃料集合体にお
ける燃焼度に対する無限増倍率の変化を示す特性図、第
２２図は本発明の他の実施例である原子炉の炉心を構成
する燃料集合体の横断面図、第２３図は第２２図の燃料
集合体に用いられる燃料棒の濃縮度及びガドリニア分布
を示す説明図である。 １〜４．　ＩＡ、ＩＢ、６．１８・・・燃料集合体、５
゜１５．１６・・・炉心、７・・・制御棒、８・・・燃
料棒、９・・・水ロッド、１０・・・コントロールセル
、１０Ａ。 １０Ｂ・・・セル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の燃料集合体が配置された原子炉の炉心におい
   て、中央領域に配置された複数の燃料集合体のうち可燃
   性毒物を含む新燃料集合体の占める割合が、前記中央領
   域を取り囲む周辺領域に配置された燃料集合体のうち前
   記新燃料集合体の占める割合よりも大きいことを特徴と
   する原子炉の炉心。 ２、周辺領域が、前記周辺領域に取囲まれた中央領域に
   位置するセルよりも可燃性毒物を含む新燃料集合体の数
   が少ないセルを有していることを特徴とする原子炉の炉
   心。 ３、前記新燃料集合体が、軸方向で上部領域と下部領域
   に分割され、前記上部領域の平均濃縮度が前記下部領域
   の平均濃縮度よりも大きく、しかも前記上部領域に含ま
   れる前記可燃性毒物の量が前記下部領域に含まれるその
   量よりも多い請求項１または２の原子炉の炉心。 ４、前記新燃料集合体を含む複数の第１セル、及び平均
   無限増倍率が前記第１セルのそれよりも小さくしかも原
   子炉出力制御用の制御棒が挿入される複数の第２セルが
   、前記中央領域に配置されている請求項１または２の原
   子炉の炉心。 ５、１つの前記第２セルが炉心中心に配置され、残りの
   複数の前記第２セルが炉心中心に配置された前記第２セ
   ルの周りに環状に配置された請求項４の原子炉の炉心。 ６、前記周辺領域に配置された前記新燃料集合体が前記
   中央領域側に位置している請求項第１の原子炉の炉心。 ７、前記周辺領域に配置された複数の燃料集合体のうち
   第２運転サイクル目の運転を経験する燃料集合体の占め
   る割合が、前記中央領域に配置された燃料集合体のうち
   前記第２運転サイクル目の運転を経験する燃料集合体の
   占める割合よりも大きい請求項１の原子炉の炉心。 ８、中央領域に配置されて可燃性毒物を含む第１燃料集
   合体における前記可燃性毒物の平均濃度が前記中央領域
   を取囲む周辺領域に配置されて前記可燃性毒物を含む第
   ２燃料集合体におけるそれ以下であり、前記第１燃料集
   合体に含まれる前記可燃性毒物の量が前記第２燃料集合
   体に含まれるそれよりも多いことを特徴とする原子炉の
   炉心。 ９、中央領域に配置されて可燃性毒物を含む燃料棒を備
   えた第１燃料集合体における前記可燃性毒物の平均濃度
   が前記中央領域を取囲む周辺領域に配置されて前記可燃
   性毒物を含む燃料棒を備えた第２燃料集合体におけるそ
   れ以下であり、前記第１燃料集合体における前記可燃性
   毒物を含む燃料棒の本数が前記第２燃料集合体における
   その本数よりも多いことを特徴とする原子炉の炉心。 １０、中央領域に配置されて可燃性毒物を含む燃料棒を
   備えた第１燃料集合体における前記可燃性毒物の最大濃
   度が前記中央領域を取囲む周辺領域に配置されて前記可
   燃性毒物を含む燃料棒を備えた第２燃料集合体における
   それよりも小さく、前記第１燃料集合体に含まれる前記
   可燃性毒物の量が前記第２燃料集合体に含まれるそれよ
   りも多いことを特徴とする原子炉の炉心。 １１、前記第１及び第２燃料集合体が、軸方向で上部領
   域と下部領域に分割され、前記上部領域の平均濃縮度が
   前記下部領域の平均濃度度よりも大きく、しかも前記上
   部領域に含まれる前記可燃性毒物の量が前記下部領域に
   含まれるその量よりも多い請求項８の原子炉の炉心。 １２、前記第１燃料集合体を含む複数の第１セル、及び
   平均無限増倍率が前記第１セルのそれよりも小さくしか
   も原子炉出力制御用の制御棒が挿入される複数の第２セ
   ルが、前記中央領域に配置されている請求項８の原子炉
   の炉心。 １３、可燃性毒物を含む新燃料集合体を、原子炉の周辺
   領域よりも前記周辺領域に取囲まれた前記原子炉の中央
   領域に多く装荷することを特徴とした原子炉の燃料装荷
   方法。 １４、前記中央領域に配置された複数の燃料集合体のう
   ち前記新燃料集合体の占める割合が、前記周辺領域に配
   置された燃料集合体のうち前記新燃料集合体の占める割
   合よりも大きくする請求項１３の原子炉の燃料装荷方法
   。 １５、炉心の中央領域に配置された複数の燃料集合体の
   うち可燃性毒物を含む新燃料集合体の占める割合が、前
   記中央領域を取囲む前記炉心の周辺領域に配置された燃
   料集合体のうち前記新燃料集合体の占める割合よりも大
   きく、しかも前記新燃料集合体を含む複数の第１セル、
   及び平均無限増倍率が前記第１セルのそれよりも小さく
   しかも原子炉出力制御用の制御棒が挿入される複数の第
   ２セルが、前記中央領域に配置されている原子炉の運転
   制御方法であつて、前記第２セル内への前記制御棒の挿
   入度を調節することにより原子炉出力を制御する原子炉
   の運転制御方法。