JPH0519078A - 原子炉用燃料棒 - Google Patents
原子炉用燃料棒Info
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- JPH0519078A JPH0519078A JP3173731A JP17373191A JPH0519078A JP H0519078 A JPH0519078 A JP H0519078A JP 3173731 A JP3173731 A JP 3173731A JP 17373191 A JP17373191 A JP 17373191A JP H0519078 A JPH0519078 A JP H0519078A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/16—Details of the construction within the casing
- G21C3/18—Internal spacers or other non-active material within the casing, e.g. compensating for expansion of fuel rods or for compensating excess reactivity
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
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- 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
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】製造施設の簡略化ができるために製造コストが
低減でき、核的および熱的な制限が緩和でき、しかも所
望の性能に合わせて自由な可燃性反応度制御物質例えば
Ｇｄ２Ｏ３の濃度を選択できるＧｄ入り燃料を用いた原
子炉用燃料棒を提供する。 【構成】中心軸に沿って孔のあいたＵＯ２またはＭＯＸ
からなる複数の中空ペレット１の中空部分に、Ｇｄ２Ｏ
３のごとき可燃性反応度制御物質からなる棒材２を串刺
し状に通してペレットスタックとし、このペレットスタ
ックを被覆管４内に封入してなる燃料棒１０。Ｇｄ２Ｏ
３からなる棒材は非核燃料製造施設で製造できるから、
核燃料製造施設内にＧｄ２Ｏ３を扱うラインとＵＯ２ま
たはＭＯＸのみを扱うラインとの独立した２系統を設け
る必要がなくなり、燃料棒製造コストを低減化できる。
またＧｄ２Ｏ３棒材の径やＧｄ２Ｏ３濃度を変えること
により核燃料の性能に合わせて設計の最適化が図れる。
さらには、従来の中空ペレットのもつ優れた性能をその
まま保持できる。
低減でき、核的および熱的な制限が緩和でき、しかも所
望の性能に合わせて自由な可燃性反応度制御物質例えば
Ｇｄ２Ｏ３の濃度を選択できるＧｄ入り燃料を用いた原
子炉用燃料棒を提供する。 【構成】中心軸に沿って孔のあいたＵＯ２またはＭＯＸ
からなる複数の中空ペレット１の中空部分に、Ｇｄ２Ｏ
３のごとき可燃性反応度制御物質からなる棒材２を串刺
し状に通してペレットスタックとし、このペレットスタ
ックを被覆管４内に封入してなる燃料棒１０。Ｇｄ２Ｏ
３からなる棒材は非核燃料製造施設で製造できるから、
核燃料製造施設内にＧｄ２Ｏ３を扱うラインとＵＯ２ま
たはＭＯＸのみを扱うラインとの独立した２系統を設け
る必要がなくなり、燃料棒製造コストを低減化できる。
またＧｄ２Ｏ３棒材の径やＧｄ２Ｏ３濃度を変えること
により核燃料の性能に合わせて設計の最適化が図れる。
さらには、従来の中空ペレットのもつ優れた性能をその
まま保持できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、二酸化ウラン（ＵＯ
２）または二酸化ウラン／二酸化プルトニウム混合酸化
物（ＭＯＸ）燃料を含有する原子炉用燃料棒に関するも
のである。
２）または二酸化ウラン／二酸化プルトニウム混合酸化
物（ＭＯＸ）燃料を含有する原子炉用燃料棒に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】現在稼働中の熱中性子炉においては、余
剰反応度の抑制および局所出力ピーキング係数の低減を
図り、しいては燃焼度を向上させるために、可燃性反応
度制御物質であるガドリニウム（Ｇｄ）入り核燃料が用
いられている。
剰反応度の抑制および局所出力ピーキング係数の低減を
図り、しいては燃焼度を向上させるために、可燃性反応
度制御物質であるガドリニウム（Ｇｄ）入り核燃料が用
いられている。
【０００３】従来のＧｄ入り核燃料としては、ＵＯ２ま
たはＭＯＸの中に酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）を固
溶させた均一ペレット、あるいはＵＯ２またはＭＯＸペ
レットの中心部だけにＧｄ２Ｏ３を固溶させた二重ペレ
ットが用いられている。
たはＭＯＸの中に酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）を固
溶させた均一ペレット、あるいはＵＯ２またはＭＯＸペ
レットの中心部だけにＧｄ２Ｏ３を固溶させた二重ペレ
ットが用いられている。
【０００４】かようなペレット燃料は、複数個積み重ね
てペレットスタックとし、被覆管内に封入して燃料棒と
する。この燃料棒を複数本束ねて燃料集合体とし、これ
を原子炉の炉心に装荷して使用する。
てペレットスタックとし、被覆管内に封入して燃料棒と
する。この燃料棒を複数本束ねて燃料集合体とし、これ
を原子炉の炉心に装荷して使用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
均一ペレットにおいては、Ｇｄによる出力抑制効果が大
きいため局所的に出力の極めて少ない燃料棒が偏在する
ことになり、核的および熱的な条件によって制約される
という欠点がある。
均一ペレットにおいては、Ｇｄによる出力抑制効果が大
きいため局所的に出力の極めて少ない燃料棒が偏在する
ことになり、核的および熱的な条件によって制約される
という欠点がある。
【０００６】また、ＵＯ２やＭＯＸへのＧｄ２Ｏ３の固
溶には限界があるため、核燃料の性能に合わせた最適な
Ｇｄ２Ｏ３濃度を選択することが不可能である。
溶には限界があるため、核燃料の性能に合わせた最適な
Ｇｄ２Ｏ３濃度を選択することが不可能である。
【０００７】さらに均一ペレットや二重ペレットを製造
するためには、核燃料製造施設の中にＧｄ入りでないペ
レットとＧｄ入りペレットを作るラインを作らなければ
ならないが、Ｇｄ入りでないペレット中にＧｄが混入す
ることは避けなければならない。そのため、粉末のＧｄ
２Ｏ３を用いてＧｄ入りペレットを製造するラインは、
通常のＧｄ入りでないペレットを製造するラインから完
全に独立させて設置しなければならず、それに伴い検査
設備等も複数必要となり、核燃料製造コストの大幅な上
昇を招いている。
するためには、核燃料製造施設の中にＧｄ入りでないペ
レットとＧｄ入りペレットを作るラインを作らなければ
ならないが、Ｇｄ入りでないペレット中にＧｄが混入す
ることは避けなければならない。そのため、粉末のＧｄ
２Ｏ３を用いてＧｄ入りペレットを製造するラインは、
通常のＧｄ入りでないペレットを製造するラインから完
全に独立させて設置しなければならず、それに伴い検査
設備等も複数必要となり、核燃料製造コストの大幅な上
昇を招いている。
【０００８】そこでこの発明は、従来のＧｄ入り均一ペ
レットや二重ペレットにおける上述したような欠点を解
消し、製造施設の簡略化ができるために製造コストが低
減できるとともに、核的および熱的な制限が緩和でき、
しかも所望の性能に合わせて自由なＧｄ２Ｏ３濃度を選
択できる核燃料を用いた原子炉用燃料棒を提供すること
を目的としてなされたものである。
レットや二重ペレットにおける上述したような欠点を解
消し、製造施設の簡略化ができるために製造コストが低
減できるとともに、核的および熱的な制限が緩和でき、
しかも所望の性能に合わせて自由なＧｄ２Ｏ３濃度を選
択できる核燃料を用いた原子炉用燃料棒を提供すること
を目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明による
原子炉用燃料棒は、中心軸に沿って孔のあいたＵＯ２ま
たはＭＯＸからなる複数の中空ペレットの中空部分に、
Ｇｄ２Ｏ３のごとき可燃性反応度制御物質からなる棒材
を串刺し状に通してペレットスタックとし、このペレッ
トスタックを被覆管内に封入したことを特徴とするもの
である。
原子炉用燃料棒は、中心軸に沿って孔のあいたＵＯ２ま
たはＭＯＸからなる複数の中空ペレットの中空部分に、
Ｇｄ２Ｏ３のごとき可燃性反応度制御物質からなる棒材
を串刺し状に通してペレットスタックとし、このペレッ
トスタックを被覆管内に封入したことを特徴とするもの
である。
【００１０】
【作用】上述したごときこの発明によれば、ＵＯ２また
はＭＯＸからなる中空ペレットは核燃料製造施設におい
て従来と同様にして製造する。一方、Ｇｄ２Ｏ３のごと
き可燃性反応度制御物質からなる棒材は、核燃料製造施
設とは異なる非核燃料製造施設で予め製造し、これを核
燃料製造施設に搬入して中空ペレットと組み合わせて燃
料棒を組み立てることができる。これによって、核燃料
製造施設の中にＧｄ２Ｏ３を取り扱うラインとＵＯ２ま
たはＭＯＸの燃料物質のみを取り扱うラインとの独立し
た２系統を設ける必要がなくなり、製品としての核燃料
棒の製造コストを低減させることが可能になる。
はＭＯＸからなる中空ペレットは核燃料製造施設におい
て従来と同様にして製造する。一方、Ｇｄ２Ｏ３のごと
き可燃性反応度制御物質からなる棒材は、核燃料製造施
設とは異なる非核燃料製造施設で予め製造し、これを核
燃料製造施設に搬入して中空ペレットと組み合わせて燃
料棒を組み立てることができる。これによって、核燃料
製造施設の中にＧｄ２Ｏ３を取り扱うラインとＵＯ２ま
たはＭＯＸの燃料物質のみを取り扱うラインとの独立し
た２系統を設ける必要がなくなり、製品としての核燃料
棒の製造コストを低減させることが可能になる。
【００１１】また、Ｇｄ２Ｏ３の棒材の径や、棒材中の
Ｇｄ２Ｏ３濃度を変えることにより核燃料の性能に合わ
せて設計の最適化が図れることになる。
Ｇｄ２Ｏ３濃度を変えることにより核燃料の性能に合わ
せて設計の最適化が図れることになる。
【００１２】さらに、ＵＯ２またはＭＯＸの中空ペレッ
トの中空部分にＧｄ２Ｏ３の棒材を挿入するこの発明の
構造によれば、従来から用いられている中空ペレットの
もつ核燃料としての優れた性能をそのまま維持すること
ができる。すなわち、同一燃料の中実燃料に比べて温度
を低く抑えることができ、核分裂性ガスの放出も抑制さ
れ、燃料ペレットと被覆管との機械的な相互作用を軽減
することが可能である。またこの発明においては、中空
ペレットの中空部分にＧｄ２Ｏ３の棒材が挿入されてい
るため、原子炉内での照射中に塑性変形を起こしても中
空部分がつぶれることがなく、中空ペレットとしての特
性を保つことができる。
トの中空部分にＧｄ２Ｏ３の棒材を挿入するこの発明の
構造によれば、従来から用いられている中空ペレットの
もつ核燃料としての優れた性能をそのまま維持すること
ができる。すなわち、同一燃料の中実燃料に比べて温度
を低く抑えることができ、核分裂性ガスの放出も抑制さ
れ、燃料ペレットと被覆管との機械的な相互作用を軽減
することが可能である。またこの発明においては、中空
ペレットの中空部分にＧｄ２Ｏ３の棒材が挿入されてい
るため、原子炉内での照射中に塑性変形を起こしても中
空部分がつぶれることがなく、中空ペレットとしての特
性を保つことができる。
【００１３】
【実施例】この発明の燃料棒の組立工程を図１に図示す
る。図１（Ａ）は、ＵＯ２またはＭＯＸからなる複数の
中空ペレット１と、Ｇｄ２Ｏ３からなる長尺棒材２を示
している。中空ペレット１は、従来と同様の核燃料製造
施設においてＵＯ２またはＭＯＸ粉末を混合し、成形
し、さらに焼結して製造されたものである。一方、Ｇｄ
２Ｏ３からなる棒材２は、核燃料製造施設とは別個の非
核燃料施設において、Ｇｄ２Ｏ３粉末を押出し成形によ
り棒状に成形し、さらにこれを焼結することによって予
め製造され、核燃料製造施設に搬入されたものである。
る。図１（Ａ）は、ＵＯ２またはＭＯＸからなる複数の
中空ペレット１と、Ｇｄ２Ｏ３からなる長尺棒材２を示
している。中空ペレット１は、従来と同様の核燃料製造
施設においてＵＯ２またはＭＯＸ粉末を混合し、成形
し、さらに焼結して製造されたものである。一方、Ｇｄ
２Ｏ３からなる棒材２は、核燃料製造施設とは別個の非
核燃料施設において、Ｇｄ２Ｏ３粉末を押出し成形によ
り棒状に成形し、さらにこれを焼結することによって予
め製造され、核燃料製造施設に搬入されたものである。
【００１４】図１（Ｂ）は、中空ペレット１の中空部分
にＧｄ２Ｏ３の棒材２を次々に串刺し状に挿入している
工程を示し、かくして図１（Ｃ）に示したようなペレッ
トスタック３が形成される。次いでこのペレットスタッ
ク３を、図１（Ｄ）に示すようにジルカロイやステンレ
ス鋼のごとき金属製の被覆管４中に挿入し、挿入後被覆
管の開口端を端栓５で密封して、図１（Ｅ）のごとき燃
料棒１０製品が組み立てられる。
にＧｄ２Ｏ３の棒材２を次々に串刺し状に挿入している
工程を示し、かくして図１（Ｃ）に示したようなペレッ
トスタック３が形成される。次いでこのペレットスタッ
ク３を、図１（Ｄ）に示すようにジルカロイやステンレ
ス鋼のごとき金属製の被覆管４中に挿入し、挿入後被覆
管の開口端を端栓５で密封して、図１（Ｅ）のごとき燃
料棒１０製品が組み立てられる。
【００１５】図２および図３は燃料棒１０の構成を示す
断面であり、積み重ねられた複数の中空ペレット１の中
空部分にＧｄ２Ｏ３の長尺棒材２が串刺し状に挿入され
て形成されているペレットスタックが、被覆管４内部に
封入されている。
断面であり、積み重ねられた複数の中空ペレット１の中
空部分にＧｄ２Ｏ３の長尺棒材２が串刺し状に挿入され
て形成されているペレットスタックが、被覆管４内部に
封入されている。
【００１６】この発明の燃料棒を新型転換炉ＡＴＲに適
用した例を以下に説明する。図４は内層１２本、中間層
１８本および外層２４本の合計５４本の燃料棒から構成
された燃料集合体を示し、ＭＯＸ中空ペレット１とＧｄ
２Ｏ３棒材２とを組み合わせたこの発明の燃料棒１０は
外層に配置してある。このときの棒材のＧｄ含有量は１
００％、直径は１．０ｍｍとした。なお図中、６は圧力
管、７はカランドリア管をそれぞれ示す。
用した例を以下に説明する。図４は内層１２本、中間層
１８本および外層２４本の合計５４本の燃料棒から構成
された燃料集合体を示し、ＭＯＸ中空ペレット１とＧｄ
２Ｏ３棒材２とを組み合わせたこの発明の燃料棒１０は
外層に配置してある。このときの棒材のＧｄ含有量は１
００％、直径は１．０ｍｍとした。なお図中、６は圧力
管、７はカランドリア管をそれぞれ示す。
【００１７】この燃料集合体を用いた場合の性能を解析
・評価した結果を図５に示す。図５のグラフは、燃料集
合体の局所ピーキング係数（原子炉における燃料棒の最
大線出力密度と平均線出力密度との比）の燃焼度依存性
を表わしたものであり、グラフの下段に図４の構成の燃
料集合体の場合を示し、中段にＧｄを含まない燃料棒か
らなる燃料集合体の場合を示し、上段に従来のＧｄ入り
均一ペレットの燃料棒を用いた燃料集合体の場合を示
す。このＧｄ入り均一ペレットのＧｄ含有量は３．０％
とし、Ｇｄ入り均一ペレットの燃料棒は燃料集合体の外
層中に６本配置した。
・評価した結果を図５に示す。図５のグラフは、燃料集
合体の局所ピーキング係数（原子炉における燃料棒の最
大線出力密度と平均線出力密度との比）の燃焼度依存性
を表わしたものであり、グラフの下段に図４の構成の燃
料集合体の場合を示し、中段にＧｄを含まない燃料棒か
らなる燃料集合体の場合を示し、上段に従来のＧｄ入り
均一ペレットの燃料棒を用いた燃料集合体の場合を示
す。このＧｄ入り均一ペレットのＧｄ含有量は３．０％
とし、Ｇｄ入り均一ペレットの燃料棒は燃料集合体の外
層中に６本配置した。
【００１８】Ｇｄ入り均一ペレットを用いた燃料におい
ては、図５の上段に示したように、Ｇｄ入り燃料棒の出
力が低く、その分だけ他の燃料棒、特に外層燃料棒の出
力を増加させなければならない。このため、核的には燃
料棒の出力ピーキング制限の裕度を少なくし、また熱的
には限界出力比を低下させることになる。このように、
Ｇｄ入り均一ペレットを用いた燃料の場合は反応度抑制
効果が大きすぎるために、燃料集合体の外層燃料棒のす
べてをＧｄ入り燃料棒とすることはできず、６本のみＧ
ｄ入り燃料棒としている。
ては、図５の上段に示したように、Ｇｄ入り燃料棒の出
力が低く、その分だけ他の燃料棒、特に外層燃料棒の出
力を増加させなければならない。このため、核的には燃
料棒の出力ピーキング制限の裕度を少なくし、また熱的
には限界出力比を低下させることになる。このように、
Ｇｄ入り均一ペレットを用いた燃料の場合は反応度抑制
効果が大きすぎるために、燃料集合体の外層燃料棒のす
べてをＧｄ入り燃料棒とすることはできず、６本のみＧ
ｄ入り燃料棒としている。
【００１９】これに対してこの発明の燃料棒を用いた図
４の構成の燃料集合体においては、外層燃料棒２４本の
すべてをこの発明の燃料棒とすることができるので、外
層燃料棒の出力を平均的に低下できる。このため、従来
のＧｄ入り均一ペレットで見られた核的および熱的な制
限が緩和され、されに合理化が図れることになる。
４の構成の燃料集合体においては、外層燃料棒２４本の
すべてをこの発明の燃料棒とすることができるので、外
層燃料棒の出力を平均的に低下できる。このため、従来
のＧｄ入り均一ペレットで見られた核的および熱的な制
限が緩和され、されに合理化が図れることになる。
【００２０】図６のグラフは、Ｇｄ含有量５０％のＧｄ
２Ｏ３棒材の直径を１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍ
ｍと変化させたときのＫｅｆｆ（実効増倍率）の燃焼度
依存性を調べた結果を示すものである。一方、図７のグ
ラフは、直径１．０ｍｍのＧｄ２Ｏ３棒材のＧｄ含有量
を１０％、２０％、３０％、５０％、７０％、１００％
と変化させたときのＫｅｆｆの燃焼度依存性を調べた結
果を示すものである。これらのグラフからわかるよう
に、Ｇｄ２Ｏ３棒材の直径およびＧｄ含有量を変えるこ
とにより、フィッサイル濃度や燃料棒径といった燃料の
性能に合わせて適切な余剰反応度の抑制効果を達成する
ことができる。
２Ｏ３棒材の直径を１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍ
ｍと変化させたときのＫｅｆｆ（実効増倍率）の燃焼度
依存性を調べた結果を示すものである。一方、図７のグ
ラフは、直径１．０ｍｍのＧｄ２Ｏ３棒材のＧｄ含有量
を１０％、２０％、３０％、５０％、７０％、１００％
と変化させたときのＫｅｆｆの燃焼度依存性を調べた結
果を示すものである。これらのグラフからわかるよう
に、Ｇｄ２Ｏ３棒材の直径およびＧｄ含有量を変えるこ
とにより、フィッサイル濃度や燃料棒径といった燃料の
性能に合わせて適切な余剰反応度の抑制効果を達成する
ことができる。
【００２１】なお以上の説明では可燃性反応度制御物質
としてＧｄ２Ｏ３を用いた例を挙げているが、Ｇｄ２Ｏ
３以外にもＳｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３等の可
燃性反応度制御物質を同様に使用することができる。ま
た、可燃性反応度制御物質の濃度の調整は、可燃性反応
度制御物質ではないＺｒＯ２やＡｌ２Ｏ３等といったセ
ラミック物質で可燃性反応度制御物質を希釈することに
よって行うことができる。
としてＧｄ２Ｏ３を用いた例を挙げているが、Ｇｄ２Ｏ
３以外にもＳｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３等の可
燃性反応度制御物質を同様に使用することができる。ま
た、可燃性反応度制御物質の濃度の調整は、可燃性反応
度制御物質ではないＺｒＯ２やＡｌ２Ｏ３等といったセ
ラミック物質で可燃性反応度制御物質を希釈することに
よって行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したところからわかるようにこ
の発明によれば、Ｇｄ２Ｏ３のごとき可燃性反応度制御
物質からなる棒材は放射線管理の必要のない通常の施設
で製造でき、従って燃料製造施設の中にＧｄ２Ｏ３を取
り扱うラインとＵＯ２またはＭＯＸの燃料物質のみを取
り扱うラインとの独立した２系統を設ける必要がないか
ら、製品としての核燃料棒の製造コストを大幅に低減す
ることが可能となる。
の発明によれば、Ｇｄ２Ｏ３のごとき可燃性反応度制御
物質からなる棒材は放射線管理の必要のない通常の施設
で製造でき、従って燃料製造施設の中にＧｄ２Ｏ３を取
り扱うラインとＵＯ２またはＭＯＸの燃料物質のみを取
り扱うラインとの独立した２系統を設ける必要がないか
ら、製品としての核燃料棒の製造コストを大幅に低減す
ることが可能となる。
【００２３】また、ＵＯ２またはＭＯＸ中にＧｄ２Ｏ３
を均一に固溶させた均一ペレットにおいては、ＵＯ２ま
たはＭＯＸへのＧｄ２Ｏ３固溶には制限があったが、こ
の発明においては、Ｇｄ２Ｏ３の棒材の径やＧｄ２Ｏ３
濃度を変えることによって、核燃料の性能に合わせて設
計の最適化を図ることができ、さらには均一ペレットで
見られた核的、熱的な制限が緩和される。
を均一に固溶させた均一ペレットにおいては、ＵＯ２ま
たはＭＯＸへのＧｄ２Ｏ３固溶には制限があったが、こ
の発明においては、Ｇｄ２Ｏ３の棒材の径やＧｄ２Ｏ３
濃度を変えることによって、核燃料の性能に合わせて設
計の最適化を図ることができ、さらには均一ペレットで
見られた核的、熱的な制限が緩和される。
【００２４】さらにまた、この発明ではＵＯ２またはＭ
ＯＸからなる中空ペレットを用いるため、炉内での燃料
温度を低く抑えることができ、核分裂性ガスの放出率を
下げることができるといった、従来の中空ペレットのも
つ優れた性能をそのまま保持することができる。
ＯＸからなる中空ペレットを用いるため、炉内での燃料
温度を低く抑えることができ、核分裂性ガスの放出率を
下げることができるといった、従来の中空ペレットのも
つ優れた性能をそのまま保持することができる。
【図１】この発明の燃料棒の製造工程を示す説明図。
【図２】この発明の燃料棒の一部の縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う横断面図。
【図４】この発明の燃料棒を外層に配置した燃料集合体
の実施例を示す断面図。
の実施例を示す断面図。
【図５】図４の燃料集合体の場合（グラフ下段）、Ｇｄ
を含まない燃料棒からなる燃料集合体の場合（グラフ中
段）および従来のＧｄ入り均一ペレットの燃料棒を用い
た燃料集合体の場合（グラフ上段）の、局所ピーキング
係数と燃焼度との関係を示すグラフ。
を含まない燃料棒からなる燃料集合体の場合（グラフ中
段）および従来のＧｄ入り均一ペレットの燃料棒を用い
た燃料集合体の場合（グラフ上段）の、局所ピーキング
係数と燃焼度との関係を示すグラフ。
【図６】この発明の燃料棒におけるＧｄ２Ｏ３棒材の直
径を変えたときの、実効増倍率と燃焼度との関係を示す
グラフ。
径を変えたときの、実効増倍率と燃焼度との関係を示す
グラフ。
【図７】この発明の燃料棒におけるＧｄ２Ｏ３棒材のＧ
ｄ濃度を変えたときの、実効増倍率と燃焼度との関係を
示すグラフ。１…中空ペレット、 ２…棒材、 ３…ペ
レットスタック、 ４…被覆管 １０…燃料棒。
ｄ濃度を変えたときの、実効増倍率と燃焼度との関係を
示すグラフ。１…中空ペレット、 ２…棒材、 ３…ペ
レットスタック、 ４…被覆管 １０…燃料棒。
Claims (2)
- 【請求項１】中心軸に沿って孔のあいた二酸化ウランま
たは二酸化ウラン／二酸化プルトニウム混合酸化物から
なる複数の中空ペレットの中空部分に、可燃性反応度制
御物質からなる棒材を串刺し状に通してペレットスタッ
クとし、このペレットスタックを被覆管内に封入したこ
とを特徴とする原子炉用燃料棒。 - 【請求項２】所望の燃料性能に合わせて、前記棒材の径
および／または棒材中の可燃性反応度制御物質の濃度を
調整したことを特徴とする請求項１記載の原子炉用燃料
棒。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173731A JPH0519078A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 原子炉用燃料棒 |
| US07/907,103 US5309493A (en) | 1991-07-15 | 1992-06-30 | Fuel rod for nuclear reactor |
| FR9208604A FR2679369B1 (fr) | 1991-07-15 | 1992-07-10 | Barre de combustible pour reacteur nucleaire. |
| GB9214804A GB2258340B (en) | 1991-07-15 | 1992-07-13 | Fuel rod for nuclear reactor |
| DE4223126A DE4223126A1 (de) | 1991-07-15 | 1992-07-14 | Brennstoffstab fuer kernreaktor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173731A JPH0519078A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 原子炉用燃料棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519078A true JPH0519078A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15966097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3173731A Pending JPH0519078A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 原子炉用燃料棒 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5309493A (ja) |
| JP (1) | JPH0519078A (ja) |
| DE (1) | DE4223126A1 (ja) |
| FR (1) | FR2679369B1 (ja) |
| GB (1) | GB2258340B (ja) |
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