JPH0566282A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPH0566282A JPH0566282A JP3226895A JP22689591A JPH0566282A JP H0566282 A JPH0566282 A JP H0566282A JP 3226895 A JP3226895 A JP 3226895A JP 22689591 A JP22689591 A JP 22689591A JP H0566282 A JPH0566282 A JP H0566282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- mox
- uranium
- output
- outer diameter
- 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】
【目的】プルトニウム・サーマル利用において、ＭＯＸ
燃料ペレットの外径を通常のウラン燃料ペレットのそれ
より小さくすることにより、ＭＯＸ燃料中の天然ウラン
の比率を高めることなしに、そこでの局所出力増大を回
避し、熱的余裕を確保する。 【構成】ＭＯＸ燃料棒２の外径をウラン燃料棒３の外径
の７０％とし、両者の出力分担をほぼ同等にした後、Ｍ
ＯＸ燃料棒を格子状に配置する。 【効果】ＭＯＸ燃料棒の外径を細くすることにより、そ
こでの出力を抑え、熱的余裕を確保することができる。
燃料ペレットの外径を通常のウラン燃料ペレットのそれ
より小さくすることにより、ＭＯＸ燃料中の天然ウラン
の比率を高めることなしに、そこでの局所出力増大を回
避し、熱的余裕を確保する。 【構成】ＭＯＸ燃料棒２の外径をウラン燃料棒３の外径
の７０％とし、両者の出力分担をほぼ同等にした後、Ｍ
ＯＸ燃料棒を格子状に配置する。 【効果】ＭＯＸ燃料棒の外径を細くすることにより、そ
こでの出力を抑え、熱的余裕を確保することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽水冷却型原子炉の燃料
集合体に係り、特に、プルトニウムを含む燃料に好適な
燃料集合体に関する。
集合体に係り、特に、プルトニウムを含む燃料に好適な
燃料集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】軽水冷却型原子炉の使用済み燃料から回
収されるプルトニウムを再び軽水炉燃料として再使用す
るプルトニウムサーマル利用は、ウラン酸化物燃料ペレ
ットからなる燃料棒と天然ウランとプルトニウムの混合
酸化物燃料（以下ＭＯＸ燃料と呼ぶ）ペレットからなる
燃料棒によって燃料集合体は構成される。この燃料集合
体では、プルトニウムの核分裂反応断面積がウランの核
分裂反応断面積よりも大きいために、ＭＯＸ燃料棒で局
所的な出力増大があらわれる。このような局所的出力増
大は、燃料棒の熱的余裕を減少させるため、安全性の観
点から、集合体内の出力分布は平坦である方が好まし
い。このため、従来では、ＭＯＸ燃料中の重金属元素に
対するプルトニウムの重量比（以下プルトニウム富化度
と呼ぶ）を調整することによりＭＯＸ燃料の燃料棒にお
ける核分裂反応率を制御し、局所的な出力増大を抑えて
いる。
収されるプルトニウムを再び軽水炉燃料として再使用す
るプルトニウムサーマル利用は、ウラン酸化物燃料ペレ
ットからなる燃料棒と天然ウランとプルトニウムの混合
酸化物燃料（以下ＭＯＸ燃料と呼ぶ）ペレットからなる
燃料棒によって燃料集合体は構成される。この燃料集合
体では、プルトニウムの核分裂反応断面積がウランの核
分裂反応断面積よりも大きいために、ＭＯＸ燃料棒で局
所的な出力増大があらわれる。このような局所的出力増
大は、燃料棒の熱的余裕を減少させるため、安全性の観
点から、集合体内の出力分布は平坦である方が好まし
い。このため、従来では、ＭＯＸ燃料中の重金属元素に
対するプルトニウムの重量比（以下プルトニウム富化度
と呼ぶ）を調整することによりＭＯＸ燃料の燃料棒にお
ける核分裂反応率を制御し、局所的な出力増大を抑えて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術によれ
ば、局所出力が高くなるＭＯＸ燃料棒において、プルト
ニウム富化度を低下させることになるが、これはＭＯＸ
燃料における天然ウランの比率を高くすることを意味す
る。天然ウラン中の約９３％を占めるウラン238は、中
性子共鳴吸収断面積が非常に大きいにもかかわらず、自
らは殆ど核分裂を起こさないため、天然ウランの比率を
高くすることは、炉心の反応度に負の効果を与える。ま
た、不必要なウラン２３８を使うことによって、炉心全
体の燃料のインベントリを増加させていることになる。
ば、局所出力が高くなるＭＯＸ燃料棒において、プルト
ニウム富化度を低下させることになるが、これはＭＯＸ
燃料における天然ウランの比率を高くすることを意味す
る。天然ウラン中の約９３％を占めるウラン238は、中
性子共鳴吸収断面積が非常に大きいにもかかわらず、自
らは殆ど核分裂を起こさないため、天然ウランの比率を
高くすることは、炉心の反応度に負の効果を与える。ま
た、不必要なウラン２３８を使うことによって、炉心全
体の燃料のインベントリを増加させていることになる。
【０００４】本発明の目的は、ＭＯＸ燃料における天然
ウランの比率を高めることなしに、そこでの局所出力増
大を回避することにある。
ウランの比率を高めることなしに、そこでの局所出力増
大を回避することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、ＭＯＸ燃料
ペレットの外径を通常のウラン燃料ペレットのそれより
小さくすることにより、ＭＯＸ燃料中の天然ウランの比
率を高めることなしに、そこでの局所出力増大を回避
し、熱的余裕を確保する。
ペレットの外径を通常のウラン燃料ペレットのそれより
小さくすることにより、ＭＯＸ燃料中の天然ウランの比
率を高めることなしに、そこでの局所出力増大を回避
し、熱的余裕を確保する。
【０００６】
【作用】燃料ペレットにおける出力は、燃料ペレットの
体積とそこでの出力密度に比例する。そこで、ＭＯＸ燃
料ペレットの外径を小さくすることにより、ＭＯＸ燃料
ペレットの体積を減少させ、出力密度を減少させること
なしに、ＭＯＸ燃料の出力増大を回避することができ
る。
体積とそこでの出力密度に比例する。そこで、ＭＯＸ燃
料ペレットの外径を小さくすることにより、ＭＯＸ燃料
ペレットの体積を減少させ、出力密度を減少させること
なしに、ＭＯＸ燃料の出力増大を回避することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明する。
【０００８】図１は、本発明の第一の実施例であり、Ｍ
ＯＸ燃料棒を含む燃料集合体の横断面である。ＭＯＸ燃
料棒２の外径をウラン燃料棒３の外径の７０％とし、両
者の出力分担をほぼ同等にした後、ＭＯＸ燃料棒を格子
状に配置する。これにより、集合体内の出力分布を平坦
化し、熱的余裕を確保する。表１に、本実施例の燃料集
合体の仕様を示す。
ＯＸ燃料棒を含む燃料集合体の横断面である。ＭＯＸ燃
料棒２の外径をウラン燃料棒３の外径の７０％とし、両
者の出力分担をほぼ同等にした後、ＭＯＸ燃料棒を格子
状に配置する。これにより、集合体内の出力分布を平坦
化し、熱的余裕を確保する。表１に、本実施例の燃料集
合体の仕様を示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】図２は、第二の実施例である。通常、ウラ
ン燃料棒と同径のＭＯＸ燃料棒を集合体周辺部に配置す
るならば、ＭＯＸ燃料棒のもつ高い反応度と集合体周り
の水ギャップにおける中性子の減速効果が相まって、Ｍ
ＯＸ燃料において局所的な出力増大がおこり、熱的余裕
が減少する。本実施例では、細径のＭＯＸ燃料棒２を燃
料集合体周辺部へ配置することにより、ＭＯＸ燃料棒に
おける出力増大を回避し、熱的余裕を確保する。
ン燃料棒と同径のＭＯＸ燃料棒を集合体周辺部に配置す
るならば、ＭＯＸ燃料棒のもつ高い反応度と集合体周り
の水ギャップにおける中性子の減速効果が相まって、Ｍ
ＯＸ燃料において局所的な出力増大がおこり、熱的余裕
が減少する。本実施例では、細径のＭＯＸ燃料棒２を燃
料集合体周辺部へ配置することにより、ＭＯＸ燃料棒に
おける出力増大を回避し、熱的余裕を確保する。
【００１１】図３は、第三の実施例である。二種類の細
径のＭＯＸ燃料棒を使うことにより、局所的な出力増大
が起きやすい集合体周辺部に最も細いＭＯＸ燃料棒６を
配置し、その一層内側に、ＭＯＸ燃料棒６よりは太いが
ウラン燃料棒よりは細いMOX燃料棒７を配置することに
より、第二の実施例よりも、さらに集合体内出力を平坦
化した例である。本実施例のように、集合体内出力分布
に適合する多種類の外径を持ったＭＯＸ燃料棒を使用す
ることができる。このとき、ＭＯＸ燃料ペレット中のプ
ルトニウム富化度は一種類でもよい。
径のＭＯＸ燃料棒を使うことにより、局所的な出力増大
が起きやすい集合体周辺部に最も細いＭＯＸ燃料棒６を
配置し、その一層内側に、ＭＯＸ燃料棒６よりは太いが
ウラン燃料棒よりは細いMOX燃料棒７を配置することに
より、第二の実施例よりも、さらに集合体内出力を平坦
化した例である。本実施例のように、集合体内出力分布
に適合する多種類の外径を持ったＭＯＸ燃料棒を使用す
ることができる。このとき、ＭＯＸ燃料ペレット中のプ
ルトニウム富化度は一種類でもよい。
【００１２】図４は、第四の実施例である。ウォーター
ロッド８を持つ燃料集合体では、その周りで出力増大が
起こりやすい。従って、そこに細径ＭＯＸ燃料２を配置
することにより、出力増大を抑えることができる。
ロッド８を持つ燃料集合体では、その周りで出力増大が
起こりやすい。従って、そこに細径ＭＯＸ燃料２を配置
することにより、出力増大を抑えることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、従来技術に比べでＭＯ
Ｘ燃料中の天然ウランの比率を高めることなし、そこで
の局所出力増大を回避し、熱水力的余裕を確保すること
ができる。
Ｘ燃料中の天然ウランの比率を高めることなし、そこで
の局所出力増大を回避し、熱水力的余裕を確保すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例を示す燃料集合体の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第二の実施例を示す燃料集合体の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の第三の実施例を示す燃料集合体の断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第四の実施例を示す燃料集合体の断面
図である。
図である。
１…燃料集合体、２，６，７…ＭＯＸ燃料棒、３…ウラ
ン燃料棒、４…冷却材、５…チャネルボックス、８…水
ロッド。
ン燃料棒、４…冷却材、５…チャネルボックス、８…水
ロッド。
Claims (1)
- 【請求項１】格子状に配置された多数の燃料棒をもち、
軽水を冷却材とする原子炉の炉心部に装荷される燃料集
合体において、ウラン酸化物燃料ペレットからなる燃料
棒と、それより小さい外径をもつウランとプルトニウム
の混合酸化物燃料ペレットからなる燃料棒とから構成さ
れることを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226895A JPH0566282A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226895A JPH0566282A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0566282A true JPH0566282A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16852271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226895A Pending JPH0566282A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0566282A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107183A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-04-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 熱中性子原子炉用ｍｏｘ燃料集合体 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP3226895A patent/JPH0566282A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107183A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-04-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 熱中性子原子炉用ｍｏｘ燃料集合体 |
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