JPH0499991A - Fuel assembly - Google Patents

Fuel assembly

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JPH0499991A
JPH0499991A JP2216967A JP21696790A JPH0499991A JP H0499991 A JPH0499991 A JP H0499991A JP 2216967 A JP2216967 A JP 2216967A JP 21696790 A JP21696790 A JP 21696790A JP H0499991 A JPH0499991 A JP H0499991A
Authority
JP
Japan
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fuel
fuel assembly
rods
power range
local power
Prior art date
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Pending
Application number
JP2216967A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Nagano
護 永野
Hisao Nogiwa
野際 久生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Engineering Corp, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Engineering Corp
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Publication of JPH0499991A publication Critical patent/JPH0499991A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は沸騰水型原子炉用燃料集合体に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a fuel assembly for a boiling water nuclear reactor.

(従来の技術) 沸騰水型原子炉の炉心は主として第6図に示すように多
数体の燃料集合体1、制御棒2及び核計装針の一つであ
る局所出力領域モニタ3などによって構成されている。
(Prior Art) As shown in FIG. 6, the core of a boiling water reactor is mainly composed of a large number of fuel assemblies 1, control rods 2, and a local power range monitor 3, which is one of the nuclear instrumentation needles. ing.

燃料集合体1は十字形にブレードが組合わされた制御棒
2の囲わりに4体が1組となるよう配置されている。局
所出力領域モニタ3は炉心の径方向には基本的に4本の
制御棒2をとり囲む、すなわち、16体の燃料集合体1
をとり囲む四角位置に配置されている。
The fuel assemblies 1 are arranged in a set of four around a control rod 2 having blades combined in a cross shape. The local power range monitor 3 basically surrounds four control rods 2 in the radial direction of the reactor core, that is, the 16 fuel assemblies 1
It is placed in a rectangular position surrounding the area.

燃料集合体1は第7図に示すように、多数の燃料棒4及
びウォータロット5をスペーサ6によって正方格子状に
束ね、上下をタイプレート7.8により固定している。
As shown in FIG. 7, the fuel assembly 1 has a large number of fuel rods 4 and water rods 5 bundled together in a square lattice shape by spacers 6, and fixed at the top and bottom by tie plates 7.8.

更に、その外側はチャンネルボックス9によって覆われ
ている。
Further, the outside thereof is covered with a channel box 9.

このように、従来の燃料集合体1は全て同一の長さを有
する燃料棒4がチャンネルボックス9内に配列されてお
り、燃料棒4の上下端は上下のタイプレート7.8の位
置で固定されている。しかし、最近の燃料の高燃焼度化
に伴い炉心の核的または熱水力的特性の低下を防止する
ため、燃料棒のうちの何本かは他の燃料棒よりも短くす
る設計が考えられている。この短い燃料棒を以下短尺燃
料棒4sと呼ぶ。第8図にこのような構造を採用した燃
料集合体1aの例を示す。第8図中性号4sで示したも
のが短尺燃料棒である。
In this way, in the conventional fuel assembly 1, the fuel rods 4 having the same length are arranged in the channel box 9, and the upper and lower ends of the fuel rods 4 are fixed at the positions of the upper and lower tie plates 7.8. has been done. However, with the recent increase in fuel burnup, some fuel rods may be designed to be shorter than others in order to prevent deterioration of the nuclear or thermo-hydraulic properties of the core. ing. This short fuel rod is hereinafter referred to as short fuel rod 4s. FIG. 8 shows an example of a fuel assembly 1a employing such a structure. The one indicated by neutral number 4s in Figure 8 is a short fuel rod.

本例での短尺燃料棒4sの燃料集合体1aでの配置位置
を第9図(a)に示す。第9図は第8図に示した燃料集
合体の一断面を模式的に表わしたものである。この例は
9×9の格子状に燃料棒を配列した燃料集合体の例であ
り、第10図に示した短尺燃料棒4sは9X9の格子を
3×3の格子に分割した際の中心に位置する場所に8本
配置されている。
The arrangement positions of the short fuel rods 4s in the fuel assembly 1a in this example are shown in FIG. 9(a). FIG. 9 schematically shows a cross section of the fuel assembly shown in FIG. 8. This example is an example of a fuel assembly in which fuel rods are arranged in a 9x9 lattice. There are 8 of them placed in different locations.

このため、第9図(b)に示すように燃料集合体の上部
ではこの8本の位置には短尺燃料棒が存在してないこと
になる。
Therefore, as shown in FIG. 9(b), there are no short fuel rods at these eight positions in the upper part of the fuel assembly.

このように、短尺燃料棒4sを採用している燃料集合体
1aでは燃料棒4,4s中の核燃料物質量、例えばウラ
ン量が軸方向で異なることになる。すなわち、一部の燃
料棒が存在してない軸方向上部では、全ての燃料棒が詰
っている下部に比較して相対的にウラン量が少ない。
In this manner, in the fuel assembly 1a employing the short fuel rods 4s, the amount of nuclear fuel material, for example the amount of uranium, in the fuel rods 4, 4s differs in the axial direction. That is, in the axially upper part where some fuel rods are not present, the amount of uranium is relatively smaller than in the lower part where all the fuel rods are packed.

第10図は通常の長さの長尺燃料棒4と短尺燃料41J
4sの縦断面と、その有効長を示したものである。
Figure 10 shows a long fuel rod 4 of normal length and a short fuel rod 41J.
4s vertical section and its effective length are shown.

これらの長尺燃料棒4と短尺燃料棒4sとは構成は同様
であるが長さが異なるだけである。
These long fuel rods 4 and short fuel rods 4s have the same structure, but differ only in length.

すなわち、被覆管10内に燃料ペレット11が装填され
、被覆管11の上下両端には端栓12.13が設けられ
て密封し、上部の燃料ペレット11と上部端栓12との
間にはコイルばね14が介在されている。
That is, fuel pellets 11 are loaded into the cladding tube 10, end plugs 12 and 13 are provided at both upper and lower ends of the cladding tube 11 for sealing, and a coil is placed between the upper fuel pellets 11 and the upper end plugs 12. A spring 14 is interposed.

次に作用を定量的に評価した結果にもとづいて説明する
Next, the effect will be explained based on the results of quantitative evaluation.

はじめに、局所出力領域モニタの配置の概要について述
べる。局所出力領域モニタは第6図に示:3 し・たように炉心の径方向に規則的に配置されているが
、各位置では炉心の軸方向に沿って4つの局所出力領域
モニタが配設されている。この4つの組をストリングと
呼んでいる。このストリング中での局所出力領域モニタ
3の構造は第11図に示すようになっている。すなわち
、第11図に示したように局所出力領域モニタ3はカバ
ーチューブ15内に検出器17A、17B、17Gおよ
び17Dが軸方向に所定の間隔で配列され、各検出器に
はそれぞれ信号ケーブル16が接続され、信号が導出さ
れる。この明細書ではカバーチューブ15内の各検出器
を下から17A、17B、17G、17Dと呼ぶ。
First, an overview of the arrangement of local output area monitors will be described. The local power range monitors are regularly arranged in the radial direction of the reactor core as shown in Figure 6. At each position, four local power range monitors are arranged along the axial direction of the core. has been done. These four sets are called strings. The structure of the local output area monitor 3 in this string is as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 11, in the local output area monitor 3, detectors 17A, 17B, 17G, and 17D are arranged in a cover tube 15 at predetermined intervals in the axial direction, and each detector is connected to a signal cable 16. are connected and the signal is derived. In this specification, each detector in the cover tube 15 is called 17A, 17B, 17G, and 17D from the bottom.

一般に、軸方向の諸量について述べる場合、沸騰水型原
子炉では炉心軸方向を24分割する。そして、各分割の
単位をノードと呼ぶ。この場合、局所出力領域モニタの
検出器17A、17B、17G、17D(以下、単にA
、B、C,、Dと記す)はそれぞれ3ノードと4ノード
、9ノードと10ノード、15ノードと16ノード、1
2ノードと22ノードの間に概ね配置されている。
Generally, when discussing various quantities in the axial direction, in a boiling water reactor, the axial direction of the reactor core is divided into 24 parts. Each division unit is called a node. In this case, the detectors 17A, 17B, 17G, and 17D (hereinafter simply A) of the local output area monitor are used.
, B, C, and D) are 3 nodes, 4 nodes, 9 nodes, 10 nodes, 15 nodes, 16 nodes, and 1 node, respectively.
It is generally located between the 2nd node and the 22nd node.

さて、従来の燃料集合体、すなわち、短尺燃料棒を具備
してない燃料集合体を炉心に装荷した場合の軸方向出力
分布の例を第12図に示す。この軸方向出力分布は局所
出力領域モニタストリングをとり囲む4体の燃料集合体
の平均の軸方向出力分布である。第12図中には検出器
A、B、C,Dの位置に対応する所に矢印が示しである
。第12図から明らかなように、各検出器A、B、C,
D近傍の出力分布の変化は小さい。すなわち、隣接する
軸方向ノード間の出力の差は小さい。局所出力領域モニ
タ3は直接出力を測定する訳ではなく、出力に応じて発
生される中性子束、特に、熱中性子束を測定しているが
、出力分布が滑らかである場合には熱中性子束分布も滑
らかになっている。このため、検出器の読みは検出器の
多少の軸方向位置づれ等があっても、読み値が大きく変
わることはなく、非常に高い精度で、その位置の出力を
測定することができる。
Now, FIG. 12 shows an example of the axial power distribution when a conventional fuel assembly, that is, a fuel assembly not equipped with short fuel rods, is loaded into the reactor core. This axial power distribution is the average axial power distribution of the four fuel assemblies surrounding the local power area monitor string. In FIG. 12, arrows are shown at locations corresponding to the positions of detectors A, B, C, and D. As is clear from FIG. 12, each detector A, B, C,
Changes in the output distribution near D are small. That is, the difference in output between adjacent axial nodes is small. The local output area monitor 3 does not directly measure the output, but measures the neutron flux generated according to the output, especially thermal neutron flux, but if the output distribution is smooth, the thermal neutron flux distribution It's also smoother. Therefore, even if there is some axial positional deviation of the detector, the reading will not change significantly, and the output at that position can be measured with very high accuracy.

次に、短尺燃料棒を具備した高燃焼度化対応の燃料集合
体について述べる。ここで述べるのはたとえば第10図
に示した通常の長尺燃料棒4と、それより短尺の燃料棒
4sとを具備している燃料集合体である。
Next, we will discuss a fuel assembly that is equipped with short fuel rods and is compatible with high burnup. What will be described here is, for example, a fuel assembly that includes a normal long fuel rod 4 shown in FIG. 10 and shorter fuel rods 4s.

第13図はこのような燃料集合体を炉心に装荷した場合
の軸方向出力分布の例を示している。この例では、短尺
燃料棒の軸方向有効長の上端は15ノードと16ノード
の間にあるため、このノードの間で出力の差が大きくな
っていることが分る。又、このように軸方向で核燃料物
質量が不連続的に異なっていると、出力分布の変化量以
上に熱中性子束分布の変化が大きくなる。この場合の軸
方向の熱中性子束分布を第14図に示す。15ノードと
16ノードの間に熱中性子束のピークが現われている。
FIG. 13 shows an example of the axial power distribution when such a fuel assembly is loaded into the reactor core. In this example, since the upper end of the axial effective length of the short fuel rod is between the 15th node and the 16th node, it can be seen that the difference in output between these nodes is large. Furthermore, if the amount of nuclear fuel material varies discontinuously in the axial direction as described above, the change in thermal neutron flux distribution becomes larger than the amount of change in power distribution. The thermal neutron flux distribution in the axial direction in this case is shown in FIG. A peak of thermal neutron flux appears between the 15th and 16th nodes.

これはパワースパイクと呼ばれる。このパワースパイク
は核燃料物質が全く装荷されていない部分があると、そ
の部分より下方の方向から流れてきた熱中性子が核燃料
に吸収される割合が著しく低下するために生ずる現象で
ある。
This is called a power spike. This power spike is a phenomenon that occurs because if there is a part where no nuclear fuel material is loaded, the rate at which thermal neutrons flowing from below that part are absorbed by the nuclear fuel is significantly reduced.

(発明が解決しようとする課題) 前述のように局所出力領域モニタは熱中性子を測定して
いるため、熱中性子束分布が激しく変化している場所で
は、局所出力領域モニタの読みは著しく変動することに
なる。この結果、炉心性能監視上、著しく大きな問題を
誘起することとなる。
(Problem to be solved by the invention) As mentioned above, since the local power range monitor measures thermal neutrons, the readings of the local power range monitor will fluctuate significantly in places where the thermal neutron flux distribution changes drastically. It turns out. As a result, this will cause a significant problem in core performance monitoring.

すなわち、高燃焼度化に対応するため、短尺燃料棒4s
を採用している燃料集合体1aでは軸方向でウラン量の
分布が異なる境界近傍において中性子束分布および出力
分布が大きく変化する。このような中性子束分布等が大
きく変化している近傍に局所出力領域モニタ3の検出器
が位置しているとその局所出力領域モニタ3の読みにバ
ラツキが大きくなる可能性があり、炉心の熱的状態を監
視するうえから精度が低下する。
In other words, in order to cope with higher burnup, short fuel rods 4s
In the fuel assembly 1a employing the above, the neutron flux distribution and power distribution change greatly near the boundary where the uranium content distribution differs in the axial direction. If the detector of the local power range monitor 3 is located in the vicinity where the neutron flux distribution etc. are changing significantly, there is a possibility that the readings of the local power range monitor 3 will vary greatly, and the heat of the reactor core may increase. The accuracy of monitoring the target status is reduced.

このため、局所出力領域モニタ3が配設されている熱中
性子の検出位置と、短尺燃料棒の有効長の上端が近接し
ていることは好ましくない課題がある。
Therefore, there is an undesirable problem in that the thermal neutron detection position where the local power range monitor 3 is disposed is close to the upper end of the effective length of the short fuel rod.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、炉
心性能監視上の問題を誘起しない高燃焼変化対応の燃料
集合体を提供することを目的とする。
The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a fuel assembly that can handle high combustion changes without causing problems in core performance monitoring.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は軸方向有効長の異なる複数の燃料棒をチャンネ
ルボックス内にスペーサを介して正方格子状に配列した
燃料集合体において、前記燃料棒はその軸方向有効長部
の上部端が前記燃料集合体が装荷された炉心内に配設さ
れている局所出力領域モニタの検出位置と近接していな
いように構成されていることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a fuel assembly in which a plurality of fuel rods having different effective lengths in the axial direction are arranged in a square lattice shape in a channel box through spacers, in which the fuel rods have effective lengths in the axial direction. It is characterized in that the upper end of the long portion is configured not to be close to a detection position of a local power range monitor disposed in the reactor core loaded with the fuel assembly.

また、軸方向有効長の異なる複数の燃料棒をチャンネル
ボックス内にスペーサを介して正方向格子状に配列され
た燃料集合体において、前記燃料集合体が装荷された炉
心内の局所出力領域モニタが配設されている側のコーナ
部に位置する燃料棒位置を四角の一コーナとする4×4
燃料棒格子内に配設されている燃料棒はその軸方向有効
長部の上部端が前記炉心内に配設されている局所出力領
域モニタの検出位置と近接していないように構成されて
いることを特徴とする。
In addition, in a fuel assembly in which a plurality of fuel rods with different effective lengths in the axial direction are arranged in a positive lattice shape in a channel box via spacers, a local power range monitor in the core in which the fuel assemblies are loaded is used. 4x4 with the fuel rod position located at the corner on the side where it is arranged as one corner of the square
The fuel rods arranged in the fuel rod lattice are configured such that the upper ends of their axially effective lengths are not close to the detection position of the local power range monitor arranged in the reactor core. It is characterized by

なお、燃料棒の軸方向有効長とは燃料棒それ自身の長さ
を言うのではなく、実際に被覆管内に核燃料物質が装填
されている部分の長さを言う。
Note that the axial effective length of a fuel rod does not refer to the length of the fuel rod itself, but refers to the length of the portion in which nuclear fuel material is actually loaded in the cladding tube.

(作用) 本発明によれば、局所出力領域モニタの検出器配設位置
近傍で中性子束分布および出力分布の変化を非常に小さ
くすることが可能である。この結果、局所出力領域モニ
タの読み値にバラツキおよび変動がなくなり、炉心内の
熱的性能の監視能力が一段と向上する。
(Operation) According to the present invention, it is possible to make changes in the neutron flux distribution and the output distribution very small near the detector arrangement position of the local output area monitor. This eliminates variations and fluctuations in the local power range monitor readings, further improving the ability to monitor thermal performance within the core.

(実施例) 第1図および第2図を参照しながら本発明に係る燃料集
合体の第1の実施例を説明する。
(Example) A first example of a fuel assembly according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

なお、本発明に係る燃料集合体における基本的構成は第
8図から第10図に示した従来例と同様であり、本発明
が従来例と異なる点は燃料棒の軸方向有効長の上部端を
局所出力領域モニタの熱中性子を検出する検出器の位置
と一致させないように構成したことにある。したがって
、各回とも従来例と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明は省略する。
The basic configuration of the fuel assembly according to the present invention is the same as that of the conventional example shown in FIGS. The reason is that the position of the thermal neutron detector of the local output area monitor is configured so as not to coincide with the position of the detector that detects thermal neutrons. Therefore, in each case, the same parts as in the conventional example are given the same reference numerals, and the explanation of the overlapping parts will be omitted.

すなわち、本実施例では第3図に示した長尺燃料棒4は
66本、短尺燃料棒4sは8本である。なお、中央には
燃料棒4より太径の2本のウォータロッド5が配設しで
ある。
That is, in this embodiment, the number of long fuel rods 4 shown in FIG. 3 is 66, and the number of short fuel rods 4s is 8. Note that two water rods 5 having a larger diameter than the fuel rods 4 are arranged in the center.

本実施例では、全ての短尺燃料棒4sの軸方向有効長は
同一である。
In this embodiment, the axial effective lengths of all the short fuel rods 4s are the same.

第1図にこれらの燃料棒の軸方向有効長と局所出力領域
モニタの検出器の軸方向位置との関係を示す。第2図に
軸方向ノードと相対熱中性子束との関係を示す。短尺燃
料棒4sの上部端位置は局所出力領域モニタ3の検出器
Cの位置からさらに1ノード上に位置している。すなわ
ち、16ノードと17ノード゛の境界に上端がある。通
常、沸騰水型原子炉の炉心の有効長は約3.7mあり、
 1ノードの巾は約15cmである。前述した熱中性子
束のパワースパイクは本境界の数■の範囲で生ずるもの
であり、1ノードずれていることにより、局所出力領域
モニタに対するパワースパイクの影響を著しく低減する
ことができる。なお、本実施例では短尺燃料棒の有効長
が下側に1ノードずれていても良い。勿論、1ノードに
こだわる必要はなく、それ以上前れていても良い。
FIG. 1 shows the relationship between the axial effective length of these fuel rods and the axial position of the detector of the local power range monitor. Figure 2 shows the relationship between axial nodes and relative thermal neutron flux. The upper end position of the short fuel rod 4s is located one node above the position of the detector C of the local power range monitor 3. That is, the upper end is at the boundary between the 16th node and the 17th node. Normally, the effective length of the core of a boiling water reactor is approximately 3.7 m.
The width of one node is approximately 15 cm. The power spike of the thermal neutron flux described above occurs within a range of several square meters from this boundary, and by shifting by one node, the influence of the power spike on the local output range monitor can be significantly reduced. In this embodiment, the effective length of the short fuel rod may be shifted downward by one node. Of course, there is no need to be particular about one node, and it is possible to be further ahead than that.

次に、本発明に係る燃料集合体の第2の実施例について
第3図から第5図を参照しながら説明する。
Next, a second embodiment of the fuel assembly according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

沸騰水型原子炉においては、熱中性子の平均的な移動距
離は数mであるため、短尺燃料棒の上部で発生するパワ
ースパイクの影響は数■以上前れている所に対しては小
さくなる。
In a boiling water reactor, the average distance traveled by thermal neutrons is several meters, so the effect of the power spike that occurs at the top of a short fuel rod becomes smaller when it is more than a few meters in front of the fuel rod. .

従って、局所出力領域モニタの検出器の位置から十分離
れている短尺燃料棒の有効長の上端は、局所出力領域モ
ニタの高さに近接していても大きな問題とはならない。
Therefore, even if the upper end of the effective length of the short fuel rod is sufficiently far away from the position of the detector of the local power range monitor, it does not pose a big problem even if the upper end of the effective length of the short fuel rod is close to the height of the local power range monitor.

一方、局所出力領域モニタの配設されている側のコーナ
部方向に配置される短尺燃料棒についてはパワースパイ
クの影響は無視できないため、有効長の上端を局所出力
領域モニタの位置からずらす必要がある。
On the other hand, the influence of power spikes cannot be ignored for short fuel rods placed toward the corner on the side where the local power range monitor is installed, so it is necessary to shift the upper end of the effective length from the position of the local power range monitor. be.

このような実施例の燃料集合体の燃料棒の組合わせを第
3図に示す。これらの燃料棒の有効長と、局所出力領域
モニタの位置との関係を第4図に示す。第3図に示した
短尺燃料棒のうち、4sが局所出力領域モニタの高さよ
り1ノードずれた位置に有効長を有する短尺燃料棒であ
り、4saが局所出力領域モニタと同一の高さ位置にそ
の有効長の1短を有する短尺燃料棒である。
FIG. 3 shows a combination of fuel rods in a fuel assembly of such an embodiment. The relationship between the effective length of these fuel rods and the position of the local power range monitor is shown in FIG. Among the short fuel rods shown in Fig. 3, 4s is a short fuel rod whose effective length is at a position shifted by one node from the height of the local power range monitor, and 4sa is at the same height position as the local power range monitor. It is a short fuel rod having one length shorter than its effective length.

これらの燃料棒の格子配列は第9図と同じであるが、第
9図(a)中の48で示す位置に配置される短尺燃料棒
Sが、局所出力領域モニタの高さより1ノードずれた位
置に有効長を有するものに相当する。
The lattice arrangement of these fuel rods is the same as in Figure 9, but the short fuel rod S located at the position indicated by 48 in Figure 9(a) is shifted by one node from the height of the local power range monitor. This corresponds to having an effective length at a certain position.

このように、少なくとも局所出力領域モニタが配設され
ている側のコーナ部に位置する燃料棒位置を四角の一コ
ーナとする4×4燃料棒格子内に配設される短尺燃料棒
については有効長部の上部端が局所出力領域モニタの配
設高さ位置と近接しないようにする。これにより、著し
く局所出力領域モニタへのパワースパイクの影響を軽減
することができる。
In this way, it is effective at least for short fuel rods arranged in a 4x4 fuel rod lattice in which one corner of a square is the fuel rod located at the corner on the side where the local power range monitor is arranged. The upper end of the long part should not be close to the height position of the local output area monitor. This can significantly reduce the influence of power spikes on the local power range monitor.

又、この4×4格子内には短尺燃料棒を配置しない構造
も有効である。
Further, a structure in which short fuel rods are not arranged within this 4×4 lattice is also effective.

なお、ここで述べた短尺燃料棒を具備する燃料集合体の
例は一例であり、第5図(a)、(b)に示されるよう
な短尺燃料棒具備の他の燃料集合体設計の場合でも同様
に本発明を適用することが可能である。
Note that the example of a fuel assembly equipped with short fuel rods described here is just an example, and other fuel assembly designs equipped with short fuel rods as shown in FIGS. 5(a) and (b) may be used. However, it is possible to apply the present invention in the same way.

また、短尺燃料棒の先端自身でパワースパイクをできる
だけ低減する工夫も必要である。このため、短尺燃料棒
の有効部の上端近傍に装填されている燃料ペレットでは
核分裂性物質含有量をその下方よりできるだけ低減した
り、先端部には天然ウラン、低減ウラン、劣化ウラン等
を装填することも有効である。
It is also necessary to devise ways to reduce power spikes as much as possible at the tips of the short fuel rods themselves. For this reason, the content of fissile material in the fuel pellets loaded near the upper end of the active part of short fuel rods should be reduced as much as possible from below, and the tips should be loaded with natural uranium, reduced uranium, depleted uranium, etc. It is also effective.

従って、上記変形例を本発明に適用した場合には局所出
力領域モニタの影響は更に低減することが可能である。
Therefore, when the above modification is applied to the present invention, the influence of the local output area monitor can be further reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば局所出力領域モニタの配設高さ位置近傍
で、中性子束分布および出力分布の変化を非常に小さく
することが可能である。この結果、局所出力領域モニタ
の読み値にバラツキおよび変動がなくなり、炉心内の熱
的性能の監視能力が一段と高くなる。これによって、十
分な信頼度を保ちながら高燃焼度化対応の燃料集合体を
提供できる。
According to the present invention, it is possible to make changes in the neutron flux distribution and the power distribution extremely small near the installation height of the local power area monitor. This eliminates variations and fluctuations in local power range monitor readings and provides greater ability to monitor thermal performance within the core. This makes it possible to provide a fuel assembly compatible with higher burnup while maintaining sufficient reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る燃料集合体の第1の実施例におけ
る燃料棒の有効長と局所出力領域モニタとの位置関係を
示す配置図、第2図は同じく第1の実施例の効果を示す
特性図、第3図は本発明の第2の実施例におけるそれぞ
れの燃料棒の内部を対比して示す縦断面図、第4図は同
じく第2の実施例を示す特性図、第5図(a)および第
5図(b)はそれぞれ本発明の燃料集合体を示す横断面
図、第6図から第14図までは従来例を説明するための
もので、第6図は炉心を概略的に示す平面図、第7図お
よび第8図はそれぞれ燃料集合体を示す縦断面図、第9
図(a)および第9図(b)はそれぞれ燃料集合体を示
す横断面図、第10図はそれぞれの燃料棒の内部を対比
して示す縦断面図、第11図は局所出力領域モニタの軸
方向を示す配置図、第12図および第13図はそれぞれ
燃料集合体を炉心に装荷した際の軸方向の出力分布図、
第14図は同じく軸方向の熱中性子束分布図である。 1・・・燃料集合体、   2・・制御棒、3・・・局
所出力領域モニタ、 4・・・燃料棒、4s・・・短尺
燃料棒、  5・ウォータロッド、6・・・スペーサ、
    7・8・・・タイプレート、9 ・チャンネル
ボックス、 10・・・被覆管、11・・・燃料ペレッ
ト、 12・・上部端栓、13・・・下部端栓、   
14・・・コイルばね、15・・カバーチューブ、 1
6・・・信号ケーブル、17A・17B・17C・17
D・・・検出器。 代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか1名)0.5 1.0 1.5 メl°灯上刃 0.5 1.0 1.5 刺疋り土か 芥 /3 副
Fig. 1 is a layout diagram showing the positional relationship between the effective length of the fuel rod and the local power range monitor in the first embodiment of the fuel assembly according to the present invention, and Fig. 2 also shows the effect of the first embodiment. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the interior of each fuel rod in comparison with the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a characteristic diagram showing the second embodiment, and FIG. (a) and FIG. 5(b) are cross-sectional views showing the fuel assembly of the present invention, FIGS. 6 to 14 are for explaining the conventional example, and FIG. 6 is a schematic diagram of the core. FIGS. 7 and 8 are a vertical sectional view and a vertical sectional view showing the fuel assembly, respectively.
Figures (a) and 9(b) are cross-sectional views showing the fuel assembly, Figure 10 is a vertical cross-sectional view showing the interior of each fuel rod, and Figure 11 is a local power range monitor. The arrangement diagram showing the axial direction, Figures 12 and 13 are power distribution diagrams in the axial direction when fuel assemblies are loaded into the core, respectively.
FIG. 14 is also a thermal neutron flux distribution diagram in the axial direction. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fuel assembly, 2... Control rod, 3... Local power range monitor, 4... Fuel rod, 4s... Short fuel rod, 5... Water rod, 6... Spacer,
7, 8... tie plate, 9 - channel box, 10... cladding tube, 11... fuel pellet, 12... upper end plug, 13... lower end plug,
14...Coil spring, 15...Cover tube, 1
6...Signal cable, 17A/17B/17C/17
D...Detector. Agent Patent attorney Akira Inomata Yoshiaki (and 1 other person) 0.5 1.0 1.5 Mel°Tojohaba 0.5 1.0 1.5 Sashibiri Doka Akuta/3 Vice

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)軸方向有効長の異なる複数の燃料棒をチャンネル
ボックス内にスペーサを介して正方格子状に配列した燃
料集合体において、前記燃料棒はその軸方向有効長部の
上部端が前記燃料集合体が装荷された炉心内に配設され
ている局所出力領域モニタの検出位置と近接していない
ように構成されていることを特徴とする燃料集合体。
(1) In a fuel assembly in which a plurality of fuel rods with different axial effective lengths are arranged in a square lattice shape through spacers in a channel box, the upper ends of the axial effective lengths of the fuel rods are connected to the fuel assembly. 1. A fuel assembly characterized in that the fuel assembly is configured so as not to be close to a detection position of a local power range monitor disposed in a reactor core in which the fuel assembly is loaded.
(2)軸方向有効長の異なる複数の燃料棒をチャンネル
ボックス内にスペーサを介して正方格子状に配列された
燃料集合体において、前記燃料集合体が装荷された炉心
内の局所出力領域モニタが配設されている側のコーナ部
に位置する燃料棒位置を四角の一コーナとする4×4燃
料棒格子内に配設されている燃料棒はその軸方向有効長
部の上部端が前記炉心内に配設されている局所出力領域
モニタの検出位置と近接していないように構成されてい
ることを特徴とする燃料集合体。
(2) In a fuel assembly in which a plurality of fuel rods with different effective lengths in the axial direction are arranged in a square grid in a channel box via spacers, a local power range monitor in the core loaded with the fuel assemblies is used. The upper end of the effective axial length of the fuel rods arranged in a 4x4 fuel rod lattice, in which the fuel rod position located at the corner on the side where the fuel rods are arranged is one corner of the square, is located in the core. A fuel assembly characterized in that the fuel assembly is configured so as not to be close to a detection position of a local output area monitor disposed within the fuel assembly.
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