JPH0636048B2 - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
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- JPH0636048B2 JPH0636048B2 JP61223828A JP22382886A JPH0636048B2 JP H0636048 B2 JPH0636048 B2 JP H0636048B2 JP 61223828 A JP61223828 A JP 61223828A JP 22382886 A JP22382886 A JP 22382886A JP H0636048 B2 JPH0636048 B2 JP H0636048B2
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- uranium
- area
- fuel rods
- fuel assembly
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- 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)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、燃料経済性の向上を図った燃料集合体に関す
る。
る。
沸騰水形原子炉の炉心部に装荷される燃料集合体におい
て、近年、燃料経済性を向上させるために、燃料棒内に
おけるウラン濃縮度分布及び可燃性毒物（ガドリニア）
分布を適正化する検討がなされている。
て、近年、燃料経済性を向上させるために、燃料棒内に
おけるウラン濃縮度分布及び可燃性毒物（ガドリニア）
分布を適正化する検討がなされている。
例えば特開昭５８−１９６４８３号公報の第６図（公知
例１）、並びに特開昭５９−８４１８４号公報の第１図
（公知例２）に示す燃料集合体ではウラン濃縮度を燃料
集合体の上部領域で高く、下部領域で低くしている。ま
た、可燃性毒物（ガドリニア）入り燃料棒の本数を燃料
集合体の上部領域で多く、下部領域で少なくしており、
これによって燃料経済性の向上を図っている。
例１）、並びに特開昭５９−８４１８４号公報の第１図
（公知例２）に示す燃料集合体ではウラン濃縮度を燃料
集合体の上部領域で高く、下部領域で低くしている。ま
た、可燃性毒物（ガドリニア）入り燃料棒の本数を燃料
集合体の上部領域で多く、下部領域で少なくしており、
これによって燃料経済性の向上を図っている。
しかしながら、電力需要のうち、原子力発電による依存
度が今後益々増大することが予想され、そのため燃料経
済性の一層の向上が要望されている。
度が今後益々増大することが予想され、そのため燃料経
済性の一層の向上が要望されている。
また、公知例１，２に示す燃料集合体では、冷温時の中
性子インポータンスが高い燃料集合体上部領域におい
て、ウラン濃縮度が高くなっているので、可燃性毒物に
よる反応度抑制効果が小さくなるサイクル末期では、炉
停止余裕が若干小さくなる傾向があり、原子炉安全性の
向上を図る立場から、炉停止余裕を大きくするための改
善も要望されている。
性子インポータンスが高い燃料集合体上部領域におい
て、ウラン濃縮度が高くなっているので、可燃性毒物に
よる反応度抑制効果が小さくなるサイクル末期では、炉
停止余裕が若干小さくなる傾向があり、原子炉安全性の
向上を図る立場から、炉停止余裕を大きくするための改
善も要望されている。
ところで、炉停止余裕を大きくするための提案として
は、特開昭５８−１７９３９１号公報のＦig．５Ａ，５
Ｂ及びＦig．４Ｃ（公知例３）、並びに特開昭５８−１
７９３９２号公報のＦig．５Ａ〜５Ｈ及びＦig．６Ａ〜
６Ｈ（公知例４）がある。
は、特開昭５８−１７９３９１号公報のＦig．５Ａ，５
Ｂ及びＦig．４Ｃ（公知例３）、並びに特開昭５８−１
７９３９２号公報のＦig．５Ａ〜５Ｈ及びＦig．６Ａ〜
６Ｈ（公知例４）がある。
これらの公知例３，４には、冷温時の中性子インポータ
ンスの高い燃料集合体上部領域のウラン濃縮度を低く
し、これによって炉停止余裕を改善することが開示され
ている。
ンスの高い燃料集合体上部領域のウラン濃縮度を低く
し、これによって炉停止余裕を改善することが開示され
ている。
すなわち、公知例３，４では、ウラン濃縮度を燃料集合
体上部領域で低く、下部領域で高くし、かつ、可燃性毒
物（ガドリニア）の濃度を燃料集合体上部領域で低く、
下部領域で高くしている。
体上部領域で低く、下部領域で高くし、かつ、可燃性毒
物（ガドリニア）の濃度を燃料集合体上部領域で低く、
下部領域で高くしている。
しかしながら、公知例３，４に示された炉停止余裕改善
のための提案では、燃料経済性の向上を図った公知例
１，２の提案とはウラン濃縮度分布、可燃性毒物分布が
いずれも逆の条件となっている。このことから明らかな
ように、燃料経済性の向上と、炉停止余裕度の改善とを
同時に実現することは極めて困難とされていた。
のための提案では、燃料経済性の向上を図った公知例
１，２の提案とはウラン濃縮度分布、可燃性毒物分布が
いずれも逆の条件となっている。このことから明らかな
ように、燃料経済性の向上と、炉停止余裕度の改善とを
同時に実現することは極めて困難とされていた。
第１の発明は、沸騰水形原子炉の炉心部に装荷される燃
料集合体における燃料経済性の、より一層の向上を図る
ことを目的とする。
料集合体における燃料経済性の、より一層の向上を図る
ことを目的とする。
また、第２の発明は、燃料経済性の向上と、原子炉安全
性の向上のための炉停止余裕の確保とを同時に実現でき
る燃料集合体を提供することを目的とする。
性の向上のための炉停止余裕の確保とを同時に実現でき
る燃料集合体を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕 第１の発明では、燃料集合体上下端部の少なくとも一方
に天然ウラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいずれか
一つを入れ、それ以外の領域を上部領域と下部領域とに
区分し、上部領域の燃料集合体平均のウラン濃縮度を下
部領域の燃料集合体平均のウラン濃縮度よりも高くする
とともに、数本の燃料棒はその全長にわたって可燃性毒
物を入れた全長可燃性毒物入り燃料棒とし、この全長可
燃性毒物入り燃料棒より少ない本数の燃料棒は上部領域
のみに前記全長可燃性毒物入り燃料棒より低濃度の可燃
性毒物を入れた部分長可燃性毒物入り燃料棒とすること
を特徴とする。
に天然ウラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいずれか
一つを入れ、それ以外の領域を上部領域と下部領域とに
区分し、上部領域の燃料集合体平均のウラン濃縮度を下
部領域の燃料集合体平均のウラン濃縮度よりも高くする
とともに、数本の燃料棒はその全長にわたって可燃性毒
物を入れた全長可燃性毒物入り燃料棒とし、この全長可
燃性毒物入り燃料棒より少ない本数の燃料棒は上部領域
のみに前記全長可燃性毒物入り燃料棒より低濃度の可燃
性毒物を入れた部分長可燃性毒物入り燃料棒とすること
を特徴とする。
また第２の発明では、燃料集合体上下端部の少なくとも
一方に天然ウラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいず
れか一つを入れ、それ以外の領域を上部領域、中央部領
域及び下部領域に区分し、中央部領域の燃料集合体平均
のウラン濃縮度を上部領域及び下部領域の燃料集合体平
均のウラン濃縮度よりも高くするとともに、数本の燃料
棒はその全長にわたって可燃性毒物を入れた全長可燃性
毒物入り燃料棒とし、この全長可燃性毒物入り燃料棒よ
り少ない本数の燃料棒は中央部領域のみに前記全長可燃
性毒物入り燃料棒より低濃度の可燃性毒物を入れた部分
長可燃性毒物入り燃料棒とすることを特徴とする。
一方に天然ウラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいず
れか一つを入れ、それ以外の領域を上部領域、中央部領
域及び下部領域に区分し、中央部領域の燃料集合体平均
のウラン濃縮度を上部領域及び下部領域の燃料集合体平
均のウラン濃縮度よりも高くするとともに、数本の燃料
棒はその全長にわたって可燃性毒物を入れた全長可燃性
毒物入り燃料棒とし、この全長可燃性毒物入り燃料棒よ
り少ない本数の燃料棒は中央部領域のみに前記全長可燃
性毒物入り燃料棒より低濃度の可燃性毒物を入れた部分
長可燃性毒物入り燃料棒とすることを特徴とする。
まず第１の発明の実施例を第１図に示す。
図は、沸騰水形原子炉の炉心部に上下方向に向けて装荷
される多数の燃料集合体のうちの１体を模式的に示すも
ので、これはウラン燃料をもつ８×８本の燃料棒を上下
方向に向けて配置した構成となっている。
される多数の燃料集合体のうちの１体を模式的に示すも
ので、これはウラン燃料をもつ８×８本の燃料棒を上下
方向に向けて配置した構成となっている。
上記燃料集合体は、上端部に天然ウラン（濃縮度０．７
１％）を入れ、それ以外の領域を上部領域Ｉ及び下部領
域IIに区分して上部領域Ｉのウラン濃縮度を３．５２％
とし、下部領域IIのウラン濃縮度を３．３３％とする。
なお、上端部の天然ウランの代りに微濃縮ウラン又は劣
化ウランとしてもよい。
１％）を入れ、それ以外の領域を上部領域Ｉ及び下部領
域IIに区分して上部領域Ｉのウラン濃縮度を３．５２％
とし、下部領域IIのウラン濃縮度を３．３３％とする。
なお、上端部の天然ウランの代りに微濃縮ウラン又は劣
化ウランとしてもよい。
また、８本の燃料棒（全長可燃性毒物入り燃料棒）には
全長にわたって濃度３．４％の可燃性毒物（カドリニ
ア）を入れ、別の２本の燃料棒（部分長可燃性毒物入り
燃料棒）には上部領域Ｉのみに濃度２．０％の可燃性毒
物（カドリニア）を入れる。
全長にわたって濃度３．４％の可燃性毒物（カドリニ
ア）を入れ、別の２本の燃料棒（部分長可燃性毒物入り
燃料棒）には上部領域Ｉのみに濃度２．０％の可燃性毒
物（カドリニア）を入れる。
以上のように構成することにより、サイクル前半では上
部領域Ｉの反応度がガドリニアで抑制されるため、炉心
の軸方向出力分布が下部ピークとなり、炉心平均ボイド
率が増大し、プルトニウムの蓄積が促進される。一方、
サイクル末期にはガドリニアがほぼ燃え尽きるので、炉
心の軸方向出力分布はウラン濃縮度の高い上部領域Ｉへ
ピークが移り、このため炉心平均ボイド率が下がって、
ボイドによる反応度損失分が減少するとともに、サイク
ル前半で蓄積したプルトニウムも燃焼する。このように
サイクル中に、炉心平均ボイド率を変化させることによ
り中性子スペクトルを変化させ、スペクトルシフト効果
を生じさせることにより、サイクル末期の炉心反応度は
上昇し、燃料経済性が向上することになるのである。
部領域Ｉの反応度がガドリニアで抑制されるため、炉心
の軸方向出力分布が下部ピークとなり、炉心平均ボイド
率が増大し、プルトニウムの蓄積が促進される。一方、
サイクル末期にはガドリニアがほぼ燃え尽きるので、炉
心の軸方向出力分布はウラン濃縮度の高い上部領域Ｉへ
ピークが移り、このため炉心平均ボイド率が下がって、
ボイドによる反応度損失分が減少するとともに、サイク
ル前半で蓄積したプルトニウムも燃焼する。このように
サイクル中に、炉心平均ボイド率を変化させることによ
り中性子スペクトルを変化させ、スペクトルシフト効果
を生じさせることにより、サイクル末期の炉心反応度は
上昇し、燃料経済性が向上することになるのである。
なお、上端部に天然ウラン、微濃縮ウラン又は劣化ウラ
ンのいずれか一つを入れることとしたのは、この部分で
は中性子インポータンスが低いので、低濃縮度のウラン
にすることによって燃料経済性を一層高めるためであ
る。
ンのいずれか一つを入れることとしたのは、この部分で
は中性子インポータンスが低いので、低濃縮度のウラン
にすることによって燃料経済性を一層高めるためであ
る。
ここで、スペクトルシフト効果を最大とするためには、
上部領域Ｉにおける２本の部分長可燃性毒物入り燃料棒
のガドリニア濃度を低くした方が効果的であるが、この
点について第２図により説明する。なお、第２図の縦軸
は無限増倍率（Ｋ∞）、横軸は燃焼度（Ｇwd/t）を示
す。
上部領域Ｉにおける２本の部分長可燃性毒物入り燃料棒
のガドリニア濃度を低くした方が効果的であるが、この
点について第２図により説明する。なお、第２図の縦軸
は無限増倍率（Ｋ∞）、横軸は燃焼度（Ｇwd/t）を示
す。
第２図中一点鎖線（符号Ａ）は、ウラン濃縮度３．５２
％で、濃度３．４％のガドリニア入り燃料棒が８本ある
場合について示している。
％で、濃度３．４％のガドリニア入り燃料棒が８本ある
場合について示している。
また、第２図中実線（符号Ｂ）は第１図の上部領域Ｉと
同じく、ウラン濃縮度３．５２％で、濃度３．４％のガ
ドリニア入り燃料棒が８本、濃度２．０％のガドリニア
入り燃料棒が２本ある場合について示している。
同じく、ウラン濃縮度３．５２％で、濃度３．４％のガ
ドリニア入り燃料棒が８本、濃度２．０％のガドリニア
入り燃料棒が２本ある場合について示している。
さらに、第２図中二点鎖線（符号Ｃ）は、ウラン濃縮度
３．５２％で、濃度３．４％のガドリニア入り燃料棒が
１０本ある場合について示している。
３．５２％で、濃度３．４％のガドリニア入り燃料棒が
１０本ある場合について示している。
第２図中符号Ｄは、第１図の領域IIにおけるサイクル末
期燃焼度の範囲を示している。
期燃焼度の範囲を示している。
そこで、上部領域Ｉの特性は、実線（符号Ｂ）で示され
ているように、サイクル前半では反応度抑制効果が大き
く、サイクル末期では、濃度２．０％のガドリニアを入
れた２本の燃料棒が存在しない図中一点鎖線（符号Ａ）
の場合と同じになる。
ているように、サイクル前半では反応度抑制効果が大き
く、サイクル末期では、濃度２．０％のガドリニアを入
れた２本の燃料棒が存在しない図中一点鎖線（符号Ａ）
の場合と同じになる。
これは軸方向出力分布をサイクル前半では下部領域IIで
ピークとし、サイクル末期では上部領域Ｉでピークとす
るのに適している。
ピークとし、サイクル末期では上部領域Ｉでピークとす
るのに適している。
２．０％ガドリニア入り燃料棒２本のガドリニアの濃度
を高め、３．４％にすると第２図の二点鎖線（符号Ｃ）
に示されるようにサイクル末期でもガドリニアの燃え残
り量が多くなり、反応度が低下するとともに、スペクト
ルシフト効果も小さくなるので燃料経済性が低下する。
を高め、３．４％にすると第２図の二点鎖線（符号Ｃ）
に示されるようにサイクル末期でもガドリニアの燃え残
り量が多くなり、反応度が低下するとともに、スペクト
ルシフト効果も小さくなるので燃料経済性が低下する。
このように、２本の燃料棒を、上部領域Ｉのみに低濃度
のガドリニアを入れた部分長可燃性毒物入り燃料棒とす
ることによって燃料経済性が向上することがわかる。
のガドリニアを入れた部分長可燃性毒物入り燃料棒とす
ることによって燃料経済性が向上することがわかる。
なお、第１の発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば第３図のように、天然ウラン、微濃縮ウラン
または劣化ウランのいずれか一つを下端部に入れてもよ
いし、第４図のように上端部と下端部に入れてもよい。
い。例えば第３図のように、天然ウラン、微濃縮ウラン
または劣化ウランのいずれか一つを下端部に入れてもよ
いし、第４図のように上端部と下端部に入れてもよい。
次に第２の発明の実施例を第５図に示す。
図は燃料集合体を模式的に示すもので、上端部に天然ウ
ラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいずれか一つを入
れることは第１図の実施例と同様であるが、本実施例で
はそれ以外の領域を上部領域Ｉａ、中央部領域IIａ及び
下部領域IIIａの３つの領域に区分し、上部領域Ｉａ及
び下部領域IIIａのウラン濃縮度をいずれも３．３３％
とし、中央部領域IIａのウラン濃縮度のみ３．５２％と
する。
ラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいずれか一つを入
れることは第１図の実施例と同様であるが、本実施例で
はそれ以外の領域を上部領域Ｉａ、中央部領域IIａ及び
下部領域IIIａの３つの領域に区分し、上部領域Ｉａ及
び下部領域IIIａのウラン濃縮度をいずれも３．３３％
とし、中央部領域IIａのウラン濃縮度のみ３．５２％と
する。
また、８本の燃料棒（全長可燃性毒物入り燃料棒）には
全長にわたって濃度３．４％の可燃性毒物（ガドリニ
ア）を入れ、別の２本の燃料棒（部分長可燃性毒物入り
燃料棒）には中央部領域IIａのみに濃度２．０％の可燃
性毒物（ガドリニア）を入れる。
全長にわたって濃度３．４％の可燃性毒物（ガドリニ
ア）を入れ、別の２本の燃料棒（部分長可燃性毒物入り
燃料棒）には中央部領域IIａのみに濃度２．０％の可燃
性毒物（ガドリニア）を入れる。
以上の構成においても、中性子インポータンスが低い上
端部に天然ウランを使用することにより、燃料経済性の
向上が図られる。また中央部領域IIａ及び下部領域III
ａでは、ウラン濃縮度及びガドリニア入り燃料棒の本数
に差をつけることによってスペクトルシフト効果を生じ
させることができる。すなわち、ウラン濃縮度は中央部
領域IIａが下部領域IIIａよりも高く、ガドリニア濃度
は中央部領域IIａのみにガドリニアをもつ部分可燃性毒
物入り燃料棒が２本あるため、中央部領域IIａの方が高
い。このため、サイクル前半では中央部領域IIａの反応
度がガドリニアで抑制され炉心の軸方向出力分布が下部
ピークとなり、炉心平均ボイド率が増大するので、プル
トニウムの蓄積が促進されることになる。一方、サイク
ル末期にはガドリニアがほぼ燃え尽きるので、炉心の軸
方向出力分布はウラン濃縮度の高い中央部領域IIａへピ
ークが移り、炉心平均ボイド率が下がってボイドによる
反応度損失分が減少し、同時に、サイクル前半で蓄積し
たプルトニウムも燃焼する。そしてこれらのスペクトル
シフト効果から、サイクル末期の炉心反応度が上昇し、
燃料経済性が向上することになるのである。
端部に天然ウランを使用することにより、燃料経済性の
向上が図られる。また中央部領域IIａ及び下部領域III
ａでは、ウラン濃縮度及びガドリニア入り燃料棒の本数
に差をつけることによってスペクトルシフト効果を生じ
させることができる。すなわち、ウラン濃縮度は中央部
領域IIａが下部領域IIIａよりも高く、ガドリニア濃度
は中央部領域IIａのみにガドリニアをもつ部分可燃性毒
物入り燃料棒が２本あるため、中央部領域IIａの方が高
い。このため、サイクル前半では中央部領域IIａの反応
度がガドリニアで抑制され炉心の軸方向出力分布が下部
ピークとなり、炉心平均ボイド率が増大するので、プル
トニウムの蓄積が促進されることになる。一方、サイク
ル末期にはガドリニアがほぼ燃え尽きるので、炉心の軸
方向出力分布はウラン濃縮度の高い中央部領域IIａへピ
ークが移り、炉心平均ボイド率が下がってボイドによる
反応度損失分が減少し、同時に、サイクル前半で蓄積し
たプルトニウムも燃焼する。そしてこれらのスペクトル
シフト効果から、サイクル末期の炉心反応度が上昇し、
燃料経済性が向上することになるのである。
また上部領域Ｉａでは、ウラン濃縮度は３．３３％と中
央部領域IIａより低く、ガドリニア濃度は２本の部分可
燃性毒物入り燃料棒の分だけ中央部領域IIａより低い。
このように冷温時の中性子インポータンスが高い上部領
域Ｉａのウラン濃縮度を低くすることにより、炉停止余
裕が向上することになる。なお上部領域Ｉａの長さを燃
料有効長の1/8程度とすることによって、中央部領域II
ａと下部領域IIIａのウラン濃縮度及びガドリニア入り
燃料棒の本数に差をつけることによって生まれるスペク
トルシフト効果を損うことなく炉停止余裕を大きくする
ことができる。
央部領域IIａより低く、ガドリニア濃度は２本の部分可
燃性毒物入り燃料棒の分だけ中央部領域IIａより低い。
このように冷温時の中性子インポータンスが高い上部領
域Ｉａのウラン濃縮度を低くすることにより、炉停止余
裕が向上することになる。なお上部領域Ｉａの長さを燃
料有効長の1/8程度とすることによって、中央部領域II
ａと下部領域IIIａのウラン濃縮度及びガドリニア入り
燃料棒の本数に差をつけることによって生まれるスペク
トルシフト効果を損うことなく炉停止余裕を大きくする
ことができる。
要するに、本実施例では、第１図の実施例と同様に燃料
経済性の向上を図りつつ、炉停止余裕の向上をも図るこ
とができるものである。
経済性の向上を図りつつ、炉停止余裕の向上をも図るこ
とができるものである。
さらに、本実施例のように２．０％濃度のガドリニアを
中央部領域IIａのみに入れた場合の効果は次のように説
明することができる。
中央部領域IIａのみに入れた場合の効果は次のように説
明することができる。
いま、第５図の燃料集合体との比較のため、第６図のよ
うに上部領域Ｉａにも２．０％濃度のガドリニアを入れ
た燃料集合体を想定する。つまり、第６図の燃料集合体
では、２本の部分可燃性毒物入り燃料棒に、上部領域Ｉ
ａ及び中央部領域IIａの２つの領域にわたって２．０％
濃度のガドリニアを入れると考えるのである。
うに上部領域Ｉａにも２．０％濃度のガドリニアを入れ
た燃料集合体を想定する。つまり、第６図の燃料集合体
では、２本の部分可燃性毒物入り燃料棒に、上部領域Ｉ
ａ及び中央部領域IIａの２つの領域にわたって２．０％
濃度のガドリニアを入れると考えるのである。
そこで、第５図に示す燃料集合体（バンドルＶとす
る。）を用いた場合と、第６図に示す燃料集合体（バン
ドルVIとする。）を用いた場合の、原子炉運転時におけ
る実効増倍率（Ｋeff）を比較すると、第７図のように
なる。
る。）を用いた場合と、第６図に示す燃料集合体（バン
ドルVIとする。）を用いた場合の、原子炉運転時におけ
る実効増倍率（Ｋeff）を比較すると、第７図のように
なる。
第７図の比較から明らかなように、バンドルVIではサイ
クル初期において実効増倍率（Ｋeff）が目標値に達し
ていない。このように実効増倍率（Ｋeff）が小さい
と、サイクル初期と言えども制御棒による炉心出力の制
御が困難となるので好ましくないのである。またサイク
ル末期の実効増倍率（Ｋeff）を見ると、バンドルＶの
方がバンドルVIよりも燃料経済性の点で優れていること
がわかる。
クル初期において実効増倍率（Ｋeff）が目標値に達し
ていない。このように実効増倍率（Ｋeff）が小さい
と、サイクル初期と言えども制御棒による炉心出力の制
御が困難となるので好ましくないのである。またサイク
ル末期の実効増倍率（Ｋeff）を見ると、バンドルＶの
方がバンドルVIよりも燃料経済性の点で優れていること
がわかる。
なお、第２の発明についても上記実施例に限らない。例
えば第８図のように、天然ウラン、微濃縮ウランまたは
劣化ウランのいずれか一つを下端部に入れてもよいし、
第９図のように上下両端部に入れてもよい。
えば第８図のように、天然ウラン、微濃縮ウランまたは
劣化ウランのいずれか一つを下端部に入れてもよいし、
第９図のように上下両端部に入れてもよい。
以上のように、第１発明によれば、沸騰水形原子炉の炉
心部に装荷される燃料集合体において燃料経済性の向上
を図ることができる。
心部に装荷される燃料集合体において燃料経済性の向上
を図ることができる。
また第２の発明によれば、原子炉安全性の向上のための
炉停止余裕を充分確保しつつ沸騰水形原子炉のスペクト
ルシフト効果を増大させ、燃料経済性の向上を図ること
ができる。また、第１発明および第２発明によれば、部
分長可燃性毒物入り燃料棒の本数を全長可燃性毒物入り
燃料棒の本数よりも少なくし、かつ部分長可燃性毒物入
り燃料棒の可燃性毒物濃度を全長可燃性毒物入り燃料棒
の可燃性毒物濃度よりも低くすることにより、燃焼にお
ける可燃性毒物の反応度変化量を微妙に制御し、スペク
トルシフト効果を高め、燃料の経済性をさらに向上させ
ることができる。
炉停止余裕を充分確保しつつ沸騰水形原子炉のスペクト
ルシフト効果を増大させ、燃料経済性の向上を図ること
ができる。また、第１発明および第２発明によれば、部
分長可燃性毒物入り燃料棒の本数を全長可燃性毒物入り
燃料棒の本数よりも少なくし、かつ部分長可燃性毒物入
り燃料棒の可燃性毒物濃度を全長可燃性毒物入り燃料棒
の可燃性毒物濃度よりも低くすることにより、燃焼にお
ける可燃性毒物の反応度変化量を微妙に制御し、スペク
トルシフト効果を高め、燃料の経済性をさらに向上させ
ることができる。
第１図は第１の発明に係る実施例の燃料集合体を模式的
に示す図、第２図は同実施例の効果を説明するための無
限増倍率と燃焼度との関係を示す図、第３図及び第４図
は第１の発明に係るそれぞれ他の実施例の燃料集合体を
模式的に示す図、第５図は第２の発明に係る実施例の燃
料集合体を模式的に示す図、第６図は同実施例の燃料集
合体と対比される燃料集合体を模式的に示す図、第７図
は同実施例の効果を説明するための実効増倍率とサイク
ル燃焼度との関係を示す図、第８図及び第９図は第２の
発明に係るそれぞれ他の実施例の燃料集合体を模式的に
示す図である。 Ｉ……上部領域、II……下部領域、Ｉａ……上部領域、
IIａ……中央部領域、IIIａ……下部領域。
に示す図、第２図は同実施例の効果を説明するための無
限増倍率と燃焼度との関係を示す図、第３図及び第４図
は第１の発明に係るそれぞれ他の実施例の燃料集合体を
模式的に示す図、第５図は第２の発明に係る実施例の燃
料集合体を模式的に示す図、第６図は同実施例の燃料集
合体と対比される燃料集合体を模式的に示す図、第７図
は同実施例の効果を説明するための実効増倍率とサイク
ル燃焼度との関係を示す図、第８図及び第９図は第２の
発明に係るそれぞれ他の実施例の燃料集合体を模式的に
示す図である。 Ｉ……上部領域、II……下部領域、Ｉａ……上部領域、
IIａ……中央部領域、IIIａ……下部領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 扇谷 俊亮 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 豊吉 勇 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 昭54−64287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−196483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−84184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−117182（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】上下方向に向けて配置される多数の燃料棒
より構成され、沸騰水型原子炉の炉心部に装荷される燃
料集合体において、上下端部の少なくとも一方に天然ウ
ラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいずれか一つを入
れ、それ以外の領域を上部領域と下部領域とに区分し、
上部領域の燃料集合体平均のウラン濃縮度を下部領域の
燃料集合体平均のウラン濃縮度よりも高くするととも
に、数本の燃料棒はその全長にわたって可燃性毒物を入
れた全長可燃性毒物入り燃料棒とし、この全長可燃性毒
物入り燃料棒より少ない本数の燃料棒は上部領域のみに
前記全長可燃性毒物入り燃料棒より低濃度の可燃性毒物
を入れた部分長可燃性毒物入り燃料棒とすることを特徴
とする燃料集合体。 - 【請求項２】上下方向に向けて配置される多数の燃料棒
より構成され、沸騰水型原子炉の炉心部に装荷される燃
料集合体において、上下端部の少なくとも一方に天然ウ
ラン、微濃縮ウラン又は劣化ウランのいずれか一つを入
れ、それ以外の領域を上部領域、中央部領域及び下部領
域に区分し、中央部領域の燃料集合体平均のウラン濃縮
度を上部領域及び下部領域の燃料集合体平均のウラン濃
縮度よりも高くするとともに、数本の燃料棒はその全長
にわたって可燃性毒物を入れた全長可燃性毒物入り燃料
棒とし、この全長可燃性毒物入り燃料棒より少ない本数
の燃料棒は中央部領域のみに前記全長可燃性毒物入り燃
料棒より低濃度の可燃性毒物を入れた部分長可燃性毒物
入り燃料棒とすることを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61223828A JPH0636048B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61223828A JPH0636048B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379094A JPS6379094A (ja) | 1988-04-09 |
| JPH0636048B2 true JPH0636048B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=16804352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61223828A Expired - Lifetime JPH0636048B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636048B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039194B2 (ja) * | 1977-10-31 | 1985-09-04 | 株式会社東芝 | 核燃料集合体 |
| JPS58196483A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| JPS5984184A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPS60117182A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-24 | 株式会社東芝 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61223828A patent/JPH0636048B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6379094A (ja) | 1988-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |