JPH08304575A

JPH08304575A - 軽水炉炉心

Info

Publication number: JPH08304575A
Application number: JP7112718A
Authority: JP
Inventors: Junichi Miwa; 順一三輪; Tadao Aoyama; 肇男青山; Takaaki Mochida; 貴顕持田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ウラン燃料と同等の最大線出力密度及びボイド
反応度係数を有するＭＯＸ燃料を用いた軽水炉用燃料集
合体及び軽水炉炉心を提供する。【構成】核分裂性物質を含む燃料物質を内包する燃料棒
９を９×９以上の格子状に配列した燃料棒９の集合群
と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチャンネル
ボックス１０からなる複数の燃料集合体８を格子状に等
間隔に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる減
速材が存在する軽水炉炉心であり、燃料集合体８内の燃
料棒９あるいは減速材を内包する減速棒５の中で最外周
に位置している燃料棒９あるいは減速棒５の中心を結ぶ
ことによって、燃料集合体８の１体を含む格子領域を、
内側の燃料領域と外側の減速材領域に分けたとき、燃料
領域に対する減速材領域の面積の比を０.８１より大き
くなる関係に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽水炉炉心に関し、特
にＭＯＸ燃料集合体を用いた軽水炉炉心に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の軽水炉の炉心の構成を図２に示
す。炉心は、格子状に等間隔に配置された多数の燃料集
合体１、燃料集合体１間に挿入される制御棒２及び炉内
計装系３とを有している。

【０００３】また、図３は９×９燃料集合体１の横断面
図を示している。燃料集合体１は、四角筒のチャンネル
ボックス６と、このチャンネルボックス６の内部に収納
された燃料バンドルからなる。燃料バンドルは、正方格
子状に規則正しく配列された複数本の燃料棒４と中性子
減速棒であるウォ−タ−ロッド５から構成される。ま
た、チャンネルボックス６内の燃料ハンドルの存在しな
い領域には、未飽和の軽水が存在する。一方、チャンネ
ルボックス６の周囲には、制御棒２あるいは中性子検出
器計装管３が挿入でき飽和水の領域であるギャップ水７
が存在する。

【０００４】このような軽水炉においては、燃料集合体
は燃料健全性を損なわないように出力ピ−キングを一定
値以下に抑えて単位長さ当たりの出力すなわち線出力密
度を制限値以下にする必要がある。

【０００５】また、ウラン資源を有効に活用するという
観点から、軽水炉から取り出された使用済燃料中のプル
トニウムを再び軽水炉の燃料物質として用いることが考
えられている。これは、ウラン燃料集合体中のウラン燃
料棒の一部あるいは大部分をプルトニウムを富化した混
合酸化物燃料(ＭＯＸ:Mixed Oxide)の燃料棒で置き換え
たＭＯＸ燃料集合体を、ウラン燃料集合体と共に軽水炉
に装荷して使用するものである。このときＭＯＸ燃料集
合体の特性はウラン燃料集合体の特性に近い方が望まし
い。

【０００６】また、プルトニウムの有効利用、ＭＯＸ燃
料集合体の成型加工、輸送費のコスト低減の観点から、
燃料集合体一体当たりのプルトニウム装荷量をできるだ
け大きくすることが望ましい。しかし、ＭＯＸ燃料集合
体において、プルトニウム装荷割合を増加させた場合、
ウランとプルトニウムの核特性の違いにより炉心特性上
ウラン炉心との差異を生じる可能性がある。

【０００７】すなわち、核分裂性核種であるプルトニウ
ム239，プルトニウム241の熱中性子吸収断面積は、ウラ
ン235より大きいためＭＯＸ燃料の中性子スペクトルが
ウラン燃料の中性子スペクトルよりも硬くなり、減速材
による中性子減速効果が低下する。

【０００８】その結果、ボイド反応度係数絶対値の増大
による過渡時の熱的余裕の低下、減速材反応度係数の減
少、制御棒価値の低下に伴う炉停止余裕の低下等が生じ
る。このＭＯＸ燃料とウラン燃料の特性の差を小さくす
るためには、ＭＯＸ燃料の水対燃料比を増加させ中性子
減速効果を向上させる必要がある。

【０００９】このＭＯＸ燃料集合体での中性子減速効果
を向上させる手段として、特開昭63-293493号公報に記
載されているように、ＭＯＸ燃料集合体の中央部に配置
された一本の太径ウォ−タ−ロッド近傍の４本の燃料棒
をこれと同径のウォ−タ−ロッド４本に置き換える方法
が用いられている。また、特開昭63-172990号公報に記
載されているように、中央部に配置するウォ−タ−ロッ
ドの径を増加させる方法が用いられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＯＸ
燃料集合体でのボイド反応度係数を改善する手段として
考えられた特開昭63-293493号公報記載のウォ−タ−ロ
ッドの本数を増やす方法では、ウォ−タ−ロッドを増や
すために燃料棒を減少させるため、燃料棒の平均線出力
密度が増加し、燃料集合体１体あたりのプルトニウム装
荷量は減少するという問題があった。

【００１１】また、特開昭63-172990号公報に記載され
ているように、中央部に配置するウォ−タ−ロッドの径
を増加させる方法では、ボイド反応度係数の改善効果は
十分ではなかった。

【００１２】本発明の目的は、ＭＯＸ燃料集合体を用い
た軽水炉炉心において、プルトニウム装荷量を減らすこ
となく、また、線出力密度も増大することなく、ボイド
反応度係数をウラン燃料集合体と同等にできる軽水炉炉
心を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、核分裂性物質を含む燃料物質を内包する
燃料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒の集
合群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチャン
ネルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に等間
隔に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる減速
材が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体内の
前記燃料棒あるいは前記減速材を内包する減速棒の中で
最外周に位置している前記燃料棒あるいは前記減速棒の
中心を結ぶことによって、前記燃料集合体１体を含む格
子領域を、内側の燃料領域と外側の減速材領域に分けた
とき、前記燃料領域が存在する全ての断面において、前
記燃料領域に対する前記減速材領域の面積の比を０.８
１より大きくなる関係に設定することを特徴とする。

【００１４】また、核分裂性物質を含む燃料物質を内包
する燃料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒
の集合群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチ
ャンネルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に
等間隔に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる
減速材が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体
内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内包する減速棒の
中で最外周に位置している前記燃料棒あるいは前記減速
棒の中心を結ぶことによって、前記燃料集合体１体を含
む格子領域を、内側の燃料領域と外側の減速材領域に分
けたとき、前記燃料領域が存在する全ての断面におい
て、前記燃料領域に対する前記減速材領域の面積の比を
０.８１より大きくなる関係に設定することを特徴とす
る。

【００１５】また、核分裂性物質を含む燃料物質を内包
する燃料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒
の集合群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチ
ャンネルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に
等間隔に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる
減速材が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体
内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内包する減速棒の
中で最外周に位置している前記燃料棒あるいは前記減速
棒の中心を結ぶことによって、前記燃料集合体１体を含
む格子領域を、内側の燃料領域と外側の減速材領域に分
けたとき、前記燃料領域が存在する全ての断面におい
て、前記燃料領域に対する前記減速材領域の面積の比を
０.８２以上となる関係に設定することを特徴とする。

【００１６】また、核分裂性物質を含む燃料物質を内包
する燃料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒
の集合群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチ
ャンネルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に
等間隔に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる
減速材が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体
内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内包する減速棒の
中で最外周に位置している前記燃料棒あるいは前記減速
棒の中心を結ぶことによって、前記燃料集合体１体を含
む格子領域を、内側の燃料領域と外側の減速材領域に分
けたとき、前記燃料領域が存在する全ての断面におい
て、前記燃料領域に対する前記減速材領域の面積の比を
０.８２以上１.１６以下となる関係に設定することを特
徴とする。

【００１７】

【作用】本発明によれば、燃料集合体の格子ピッチＰを
一定に保ったまま、内側の燃料棒領域に対して外側の減
速材領域を大きくすることにより、この燃料領域外側の
大量な冷却材による中性子減速を利用して、ＭＯＸ燃料
を燃料物質として使用した際に生じやすいボイド反応度
係数の絶対値の増加を抑えることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る軽水炉炉心を
図を用いて説明する。また、各実施例に示すＭＯＸ燃料
集合体を用いた軽水炉炉心（以下、ＭＯＸ炉心と称す）
では、図２で示す炉心の１／３の燃料集合体にＭＯＸ燃
料（例えば、ウラン・プルトニウム混合酸化物燃料）
を、残り２／３の燃料集合体にウラン燃料を用いた場合
を示すが、本発明は必ずしもこの割合に限定されること
なく、他の割合であっても同等の効果が得られる。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施例を示し、Ｍ
ＯＸ炉心の燃料集合体として燃料集合体８を用いたもの
である。燃料集合体８は、９×９の格子状に配列された
燃料棒９と、中央部の２本の、水を減速材として内包す
る減速棒である太径ウォ−タ−ロッド５と、これら燃料
棒９、ウォ−タ−ロッド５を取り囲むチャンネルボック
ス１０から構成されている。また、燃料集合体８の装荷
ピッチＰは１５４.９４mm、燃料棒９のピッチＨは１４.
３４mm、チャンネルボッスク１０の内幅は１３２.５m
m、チャンネルボックス１０の肉厚は２.５mm、燃料棒９
の外径は１１.２mmである。

【００２０】本実施例の第１の比較例として、従来技術
のウラン炉心に用いられている９×９型燃料集合体を図
４に示す。この燃料集合体１１は、９×９の格子状に配
列された燃料棒１２と、中央部の２本の太径ウォ−タ−
ロッド５と、これら燃料棒１２、ウォ−タ−ロッド５を
取り囲むチャンネルボックス１３から構成されている。
この従来技術の９×９型燃料集合体において、燃料集
合体１１の装荷ピッチＰは１５４.９４mm、燃料棒１２
のピッチＨは１４.３８mm、チャンネルボッスク１３の
内幅は１３４.１mm、チャンネルボックス１３の肉厚は
２.５mm、燃料棒１２の外径は１１.２mmである。

【００２１】図１に示す本発明の第１の実施例の燃料集
合体８と、この従来技術の燃料集合体１１とは、燃料集
合体の装荷ピッチＰは変えず、燃料棒のピッチＨを狭く
して燃料領域を狭くし、燃料棒外側の減速材領域を大き
くしたという点で異なる。さらに第２の比較例として、
図４の従来技術の９×９型燃料集合体１１をＭＯＸ炉心
に装荷したものを考える。

【００２２】以上において、図１に示す本発明の第１の
実施例の燃料集合体８を用いたＭＯＸ炉心と、第１の比
較例である図４に示す従来技術の燃料集合体１１用いた
ウラン炉心と、第２の比較例である同じく従来技術の燃
料集合体１１用いたＭＯＸ炉心のボイド反応度係数の比
較を図５に示す。

【００２３】図５において、縦軸は、軽水炉の炉心平均
燃焼度３０ＧＷｄ／ｔでのボイド反応度係数を、横軸の
パラメ−タ−は、最外周の燃料棒の中心を結んだ内側の
燃料領域に対する外側の減速材領域の比を表したもので
ある。Ａ点が従来技術のウラン炉心、Ｂ点が従来技術の
ＭＯＸ炉心、Ｃ点が本発明の第１の実施例燃料集合体８
を用いたＭＯＸ炉心をそれぞれ示す。

【００２４】Ａ点のウラン炉心の約−６.２[%k/k/%ボイ
ド]と比較して、Ｂ点のＭＯＸ炉心のボイド反応度係数
は約−７.３[%k/k/%ボイド]であり、Ａ点に比べると絶
対値で約２０％大きい。しかし、Ｃ点の本発明の燃料集
合体８を用いたＭＯＸ炉心のボイド反応度係数は約−
６.５[%k/k/%ボイド]であり、Ａ点のウラン炉心のボイ
ド反応度係数との差は５％以内となる。

【００２５】これは、燃料棒ピッチＨを密にし、内側燃
料領域に対して外側減速材領域の面積を大きくした結
果、外側減速材の中性子吸収効果が大きくなって、ボイ
ド率が変化したときの内側燃料領域内での中性子変化が
相対的に小さくなり、反応度変化が小さくなったためで
ある。

【００２６】本発明の第２の実施例は、第１の実施例の
ＭＯＸ炉心の燃料集合体８の燃料棒９のピッチＨを１
４.２７mm、チャンネルボッスク１０の内幅を１３１.５
４mmとして、燃料棒ピッチＨをより密にして内側燃料領
域に対する、外側減速材領域の面積の比をより大きくし
たものである。この第２の実施例のＭＯＸ炉心のボイド
反応度係数を図５においてＦ点で示す。

【００２７】ＭＯＸ炉心における、従来例のＢ点と本発
明の第１の実施例Ｃ点、第２の実施例Ｆ点より、本発明
で定義した内側燃料領域に対する外側減速材領域の面積
比を従来例の０.８１より大きくすることによって、ボ
イド反応度係数を効率良く改善できる。さらに、内側燃
料領域に対する外側減速材領域の面積比を０.８２以上
とすることによって、ＭＯＸ炉心のボイド反応度係数と
従来型ウラン炉心のボイド反応度係数の差を５％以内と
することができ、ＭＯＸ燃料の装荷割合を増加したＭＯ
Ｘ炉心においても、ウラン炉心と同等の熱的余裕を確保
できる。

【００２８】また、図１に示す本発明の第１の実施例で
ある、９×９の格子上に燃料棒を配置した体系では、製
造公差及び、熱的余裕により、燃料棒間隙は２mmまでが
限界であるので、本発明で定義した内側燃料領域に対す
る外側減速材領域の面積比は１.１６が上限である。

【００２９】次に、第１の実施例による最大線出力密度
改善効果を説明する。第１の実施例に対する第３の比較
例として、９×９型燃料集合体を図６に示す。この燃料
集合体１４は、図４に示すＭＯＸ燃料集合体１１におい
て、ボイド反応度係数の低減を図ることを目的に、中央
部の２本の太径ウォ−タ−ロッド５に隣接する２本の燃
料棒をウォ−タ−ロッド１５に置き換えたもので、その
他の構成は図４の燃料集合体１１と同じである。

【００３０】この燃料集合体１４を用いたＭＯＸ炉心の
ボイド反応度係数及び最大線出力密度を図７のＤ点に示
す。図７には前述したＡ点、Ｂ点、Ｃ点も併せて示して
ある。Ｂ点の従来ＭＯＸ炉心と比較すると、ボイド反応
度係数の値は約−７.０[%k/k/%ボイド]と若干の改善は
見られが、Ａ点で示すウラン炉心よりその絶対値は依然
として約１５％大きく、また、燃料棒が少なくなり、平
均線出力密度が増加した結果、最大線出力密度は増加し
て約１２.３[kW/ft]となる。

【００３１】さらに第４の比較例として、９×９型ＭＯ
Ｘ燃料集合体を図８に示す。この燃料集合体１６は、図
６に示すＭＯＸ燃料集合体１４において、ウォ−タ−ロ
ッド１５の本数を増やし８本とし、それらのウォ−タ−
ロッド１５を燃料棒配列の外周よりの１辺が７列の燃料
棒で構成される正方形の４つの頂点及びその４辺の中点
上に配置したものである。

【００３２】この燃料集合体１６を用いたＭＯＸ炉心の
ボイド反応度係数及び最大線出力密度を図７においてＥ
点で示す。Ｄ点の燃料集合体１４を用いたＭＯＸ炉心と
比較すると、ボイド反応度係数は−６.５[%k/k/%ボイ
ド]と改善され、本発明の燃料集合体８を用いたＭＯＸ
炉心と等しくなる。しかし、ウォ−タ−ロッド１５の本
数が多くなるので最大線出力密度が増加し約１３.４[kW
/ft]となる。また、プルトニウムの装荷量も本発明の第
１の実施例と比較して１０％以上少なくなってしまう。

【００３３】図７により、ウォ−タ−ロッドの本数を増
加させると、ボイド反応度係数は改善されるが、同時に
最大線出力密度も増加してしまい、また、プルトニウム
の装荷量は減少してしまう。従って、ただウォ−タ−ロ
ッドの本数を増加させるだけではＡ点のウラン炉心のボ
イド反応度係数の値に達する前に最大線出力密度が設計
上の限界に達していまい、本発明の目的は達せられない
ことがわかる。

【００３４】一方、内側燃料領域に対して外側減速材領
域を大きくすることによって、ウォ−タ−ロッドの本数
を増やさず、最大線出力密度を変えることなく、また、
プルトニウム装荷量をできるだけ多くしつつ、ボイド反
応度係数をウラン炉心と等しくしたＭＯＸ炉心を構成す
ることができる。

【００３５】本発明の第３の実施例は、ＭＯＸ炉心の燃
料集合体として図９に示した燃料集合体１７を用いたも
のである。燃料集合体１７のＡ−Ａ’の横断面を図１０
に示す。この燃料集合体１７は、図１に示す９×９ＭＯ
Ｘ燃料集合体８において燃料棒配列の外周よりの１辺が
７列の燃料棒で構成される正方形の４つの頂点と、最外
周の４辺の中点に位置する燃料棒を部分長燃料棒２１と
したものである。

【００３６】部分長燃料棒２１は、燃料棒９の長さを短
くしたものであり、部分長燃料棒２１が充たしてない上
部を減速材領域としたものである。図１０は、部分長燃
料棒２１が充たしてない燃料集合体１７の上部の減速材
領域の断面を示したものである。本実施例では、部分長
燃料棒２１の燃料長さは、燃料有効長の１５／２４であ
る。しかしながら、部分長燃料棒２１の燃料長さと図９
における配置は必ずしもこれに限定されるものではな
い。この実施例は、図１１で示す従来技術の９×９型燃
料集合体１８の４本の部分長燃料棒２１を外側に移動
し、かつ燃料棒ピッチＨその他仕様を図１の燃料集合体
８と同じにしたものである。燃料集合体１８は、図４に
示す９×９型燃料集合体１１の燃料棒配列の外周よりの
１辺が７列の燃料棒で構成される正方形の４つの頂点及
びその４辺の中点上の燃料棒を上述の部分長燃料棒２１
としたものの上部断面である。

【００３７】第３の実施例の燃料集合体１７をＭＯＸ炉
心に用いることによって、従来技術の燃料集合体１８を
ＭＯＸ炉心に用いた場合と比較して、プルトニウム装荷
量、最大線出力密度を変えることなく、ボイド反応度係
数を改善することができる。

【００３８】本発明の第４の実施例は、ＭＯＸ炉心の燃
料集合体として図１２に示す燃料集合体１９を用いたも
のである。この燃料集合体１９は、図１に示す９×９Ｍ
ＯＸ燃料集合体８において、２本の太径ウォ−タ−ロッ
ド５とそれに隣接する２本の燃料棒９の位置に、角管型
ウォ−タ−ロッド２０を配置したものである。この第４
の実施例の燃料集合体１９をＭＯＸ炉心に用いることに
より、ボイド反応度係数を改善することができる。

【００３９】以上、本実施例では燃料集合体の装荷ピッ
チＰを１５４.９４mmとしたが、本発明はこれ限定され
るものではない。また、チャンネルボックスの形状、肉
厚も本実施例の値に限定されるものではない。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、プルトニウム装荷量を
大幅に減らすことなく、線出力密度も大幅に高くするこ
となく、ボイド反応度係数をウラン燃料集合体と同等に
できる軽水炉用燃料集合体及びその燃料集合体を利用し
た軽水炉炉心を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の９×９型燃料集合体を
示す断面図である。

【図２】軽水炉炉心の断面図である。

【図３】９×９燃料集合体を示す全体構造図である。

【図４】本発明の第１の実施例に対する第１の比較例の
従来型９×９型燃料集合体を示す断面図である。

【図５】本発明と比較例のボイド反応度係数を示す図で
ある。

【図６】本発明の第１の実施例に対する第３の比較例の
９×９型燃料集合体を示す断面図である。

【図７】本発明と比較例のボイド反応度係数と最大線出
力密度を示す図である。

【図８】本発明の第１の実施例に対する第４の比較例の
９×９型燃料集合体を示す断面図である。

【図９】本発明の第３の実施例の９×９型燃料集合体を
示す断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例の９×９型燃料集合体
を示す縦断面図である。

【図１１】本発明の第３の実施例に対する比較例の従来
型９×９型燃料集合体を示す断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施例の９×９型燃料集合体
を示す断面図である。

【符号の説明】

１，８，１１，１４，１６，１７，１８，１９…燃料集
合体、２…制御棒、３…中性子検出器計装管、６，１
０，１３…チャンネルボックス、５…太径ウォ−タ−ロ
ッド、７…ギャップ水、４，９，１２…燃料棒、１５…
ウォ−タ−ロッド、２０…角管型ウォ−タ−ロッド、２
１…部分長燃料棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】核分裂性物質を含む燃料物質を内包する燃
料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒の集合
群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチャンネ
ルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に等間隔
に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる減速材
が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内
包する減速棒の中で最外周に位置している前記燃料棒あ
るいは前記減速棒の中心を結ぶことによって、前記燃料
集合体１体を含む格子領域を、内側の燃料領域と外側の
減速材領域に分けたとき、前記燃料領域に対する前記減
速材領域の面積の比を０.８１より大きくなる関係に設
定することを特徴とする軽水炉炉心。
【請求項２】核分裂性物質を含む燃料物質を内包する燃
料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒の集合
群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチャンネ
ルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に等間隔
に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる減速材
が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内
包する減速棒の中で最外周に位置している前記燃料棒あ
るいは前記減速棒の中心を結ぶことによって、前記燃料
集合体１体を含む格子領域を、内側の燃料領域と外側の
減速材領域に分けたとき、前記燃料領域が存在する全て
の断面において、前記燃料領域に対する前記減速材領域
の面積の比を０.８１より大きくなる関係に設定するこ
とを特徴とする軽水炉炉心。
【請求項３】核分裂性物質を含む燃料物質を内包する燃
料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒の集合
群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチャンネ
ルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に等間隔
に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる減速材
が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内
包する減速棒の中で最外周に位置している前記燃料棒あ
るいは前記減速棒の中心を結ぶことによって、前記燃料
集合体１体を含む格子領域を、内側の燃料領域と外側の
減速材領域に分けたとき、前記燃料領域が存在する全て
の断面において、前記燃料領域に対する前記減速材領域
の面積の比を０.８２以上となる関係に設定することを
特徴とする軽水炉炉心。
【請求項４】核分裂性物質を含む燃料物質を内包する燃
料棒を９×９以上の格子状に配列した前記燃料棒の集合
群と、該集合群を囲む、断面形状が四角筒状のチャンネ
ルボックスからなる複数の燃料集合体を格子状に等間隔
に配置し、核分裂で発生する中性子を減速させる減速材
が存在する軽水炉炉心において、前記燃料集合体内の前記燃料棒あるいは前記減速材を内
包する減速棒の中で最外周に位置している前記燃料棒あ
るいは前記減速棒の中心を結ぶことによって、前記燃料
集合体１体を含む格子領域を、内側の燃料領域と外側の
減速材領域に分けたとき、前記燃料領域が存在する全て
の断面において、前記燃料領域に対する前記減速材領域
の面積の比を０.８２以上１.１６以下となる関係に設定
することを特徴とする軽水炉炉心。
【請求項５】請求項１ないし請求項４において、前記燃
料集合体の少なくとも１体以上に、前記核分裂性物質と
してウラン・プルトニウム混合酸化物燃料を含む前記燃
料棒を有することを特徴とする軽水炉炉心。
【請求項６】請求項１ないし請求項４において、前記燃
料棒に部分長燃料棒を用いることを特徴とする軽水炉炉
心。
【請求項７】請求項１ないし請求項４において、前記減
速棒に角管型減速棒を用いることを特徴とする軽水炉炉
心。