JPS59221696A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS59221696A JPS59221696A JP58096603A JP9660383A JPS59221696A JP S59221696 A JPS59221696 A JP S59221696A JP 58096603 A JP58096603 A JP 58096603A JP 9660383 A JP9660383 A JP 9660383A JP S59221696 A JPS59221696 A JP S59221696A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel assembly
- core
- fissile material
- detector
- 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】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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は燃料集合体に係わり、特に炉内計装管内を走行
する可動型炉内検出器としてγ線検出器を用いる炉心に
装架される燃料集合体に関する［発明の技術的背景とそ
の問題点］ 一般に、沸騰水形原子炉Ｃは可動型炉内検出器として、
従来中性子検出器が用いられている。そしてこの中性子
検出器にはウラン２３５等の核分裂性核種が用いられて
おり、核分裂性核種が中性子と反応することにより中性
子、主として熱中性子が検出される。
する可動型炉内検出器としてγ線検出器を用いる炉心に
装架される燃料集合体に関する［発明の技術的背景とそ
の問題点］ 一般に、沸騰水形原子炉Ｃは可動型炉内検出器として、
従来中性子検出器が用いられている。そしてこの中性子
検出器にはウラン２３５等の核分裂性核種が用いられて
おり、核分裂性核種が中性子と反応することにより中性
子、主として熱中性子が検出される。
沸騰水形原子炉では炉内ム１装管内に固定型と可動型の
炉内検出器が用いられ、可動型炉内検出器を移動するこ
とにより多数の固定形検出器相互間の感度校正が行なわ
れる。
炉内検出器が用いられ、可動型炉内検出器を移動するこ
とにより多数の固定形検出器相互間の感度校正が行なわ
れる。
しかしながら、一般に沸騰、水膨原子炉等の動力炉では
中性子束レベルが非常に高いため（例えば５ｘ １０
” ｎ ／ｓｅｃ ／ｃ／）長期間（７）使用に：ヨリ
中性子を検出゛する核分裂性核種の濃度が低下し、また
使用しない時には炉心から引き出され°Ｃいる可動型炉
内検出器においても中性子感度の劣化をきたし、ついに
は寿命を迎えることとなる。
中性子束レベルが非常に高いため（例えば５ｘ １０
” ｎ ／ｓｅｃ ／ｃ／）長期間（７）使用に：ヨリ
中性子を検出゛する核分裂性核種の濃度が低下し、また
使用しない時には炉心から引き出され°Ｃいる可動型炉
内検出器においても中性子感度の劣化をきたし、ついに
は寿命を迎えることとなる。
また一般に炉内計装管は燃料の存在しない水ギヤツプ内
に配置されるが、この水ギヤツプ内では中性子検出器に
より特に検出され易い熱中性子束が大ぎく変化しており
、従って中性子検出器が位置ずれを起こすと中性子検出
器の電気信号が変化。
に配置されるが、この水ギヤツプ内では中性子検出器に
より特に検出され易い熱中性子束が大ぎく変化しており
、従って中性子検出器が位置ずれを起こすと中性子検出
器の電気信号が変化。
し、測定値は系統的に誤差を生ずることになる。
このような問題は熱中性子を検出する中性子検出器を用
いる場合には容易に避けることができないが、γ線を検
出器るγ線検出器を用いることにより避けることができ
る。
いる場合には容易に避けることができないが、γ線を検
出器るγ線検出器を用いることにより避けることができ
る。
ところで、このような検出器が炉心の軸方向のどの位置
を走行中であるかを正確に決めないと軸方向の誤差の原
因となる。
を走行中であるかを正確に決めないと軸方向の誤差の原
因となる。
すなわち、中性子検出器の場合には、燃料集合体内の燃
料棒相互間を保持するスペーサが中性子に対して弱い吸
収体であるために、スペーサ近傍で中性子束分布が低下
する特性を利用し、炉内における中性子検出器の位置を
決定づることができる。
料棒相互間を保持するスペーサが中性子に対して弱い吸
収体であるために、スペーサ近傍で中性子束分布が低下
する特性を利用し、炉内における中性子検出器の位置を
決定づることができる。
しかしながら、γ線検出器の場合には、スペーサによる
γ線束分布の歪みがほとんど生じないため、前述のよう
な検出器位「１決定の基点を（；することか極めて困難
である。
γ線束分布の歪みがほとんど生じないため、前述のよう
な検出器位「１決定の基点を（；することか極めて困難
である。
［発明の目的］
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
可動型炉内検出器であるγ線検出器の位置を容易に検出
することのできる燃料集合体を提供しようとするもので
ある。
可動型炉内検出器であるγ線検出器の位置を容易に検出
することのできる燃料集合体を提供しようとするもので
ある。
［発明の概要］
すなわち本発明は、炉内計装管をとり囲んで配設され複
数の燃料棒からなる燃料集合体において、前記炉内計装
管に隣接する前記燃料棒には低核分裂性物質が局所的に
配置されていることを特徴とする燃料集合体である。
数の燃料棒からなる燃料集合体において、前記炉内計装
管に隣接する前記燃料棒には低核分裂性物質が局所的に
配置されていることを特徴とする燃料集合体である。
［発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面に示づ一実施例について説明す
る。
る。
第１図および第２図は本発明の一実施例の燃料集合体を
示すもので、図において符号１は多数の燃料棒２を規則
的に配列、収容してなるチャンネルボックスを示してい
る。これら複数の燃料棒２はスペーサ３により束ねられ
、チャンネルボックス１の下部には下部タイプレート４
が、上部にはハンドル５が形成されている。
示すもので、図において符号１は多数の燃料棒２を規則
的に配列、収容してなるチャンネルボックスを示してい
る。これら複数の燃料棒２はスペーサ３により束ねられ
、チャンネルボックス１の下部には下部タイプレート４
が、上部にはハンドル５が形成されている。
そして、第２図に示すチャンネルボックス１の１つのコ
ーナ一部に配置される燃料棒２ａには、低核分裂性物質
が局所的に配置され°τいる。
ーナ一部に配置される燃料棒２ａには、低核分裂性物質
が局所的に配置され°τいる。
第３図はダニ２図のコーナ一部に配設される￥１！Ａお
１棒２ａの詳細を示ずもので、図におい゛Ｃ符号６は燃
料被覆管を示し゛（Ｊ３す、この燃料液％Ｎ管６内には
多数のペレット７が軸方向に沿って収容されでいる。
１棒２ａの詳細を示ずもので、図におい゛Ｃ符号６は燃
料被覆管を示し゛（Ｊ３す、この燃料液％Ｎ管６内には
多数のペレット７が軸方向に沿って収容されでいる。
そして燃料有効部の上端近傍および下端近傍のスペーサ
位置には低核分裂性物質からなるペレット７ａ、７ｂが
配置されている。この低核分裂性物質としては、劣化ウ
ランからなるペレット、Ｇｄ２Ｏ３等の中性子毒物をＵ
Ｏ２に添加したペレット等が使坩される。
位置には低核分裂性物質からなるペレット７ａ、７ｂが
配置されている。この低核分裂性物質としては、劣化ウ
ランからなるペレット、Ｇｄ２Ｏ３等の中性子毒物をＵ
Ｏ２に添加したペレット等が使坩される。
第４図は以上のように構成された燃料集合体を炉心内に
装架した状態を示すもので、４体の制御棒８に囲まれる
領域内に４体の燃料集合体９が収容され、この４体の燃
料集合体９の間には炉内計装管１０が配設されている。
装架した状態を示すもので、４体の制御棒８に囲まれる
領域内に４体の燃料集合体９が収容され、この４体の燃
料集合体９の間には炉内計装管１０が配設されている。
第５図は炉内計装管１０の詳細を承りもので、この炉内
計装管１０内には局所出力領域モニター１１ （ＬＰＰ
Ｍ） 、局所出力領域モニター用ケーブル１２、移動式
炉内計装（ＴＩＰ）である可動型炉内検出器を収容７ｌ
−８ＴＩＰ案内管１３、ケーブル１５等が収容されてい
る。そして可動型炉内検出器としてγ線を検出゛するγ
線検出器１４が用いられている。
計装管１０内には局所出力領域モニター１１ （ＬＰＰ
Ｍ） 、局所出力領域モニター用ケーブル１２、移動式
炉内計装（ＴＩＰ）である可動型炉内検出器を収容７ｌ
−８ＴＩＰ案内管１３、ケーブル１５等が収容されてい
る。そして可動型炉内検出器としてγ線を検出゛するγ
線検出器１４が用いられている。
以上のように構成された燃ｉｖ３＋集合体を用いた炉心
では、γ線検出器１４の検出信号により燃料棒２ａ内に
局所的に配置される低核分裂性物質からなるペレット７
ａ、７ｂの位置を知ることによりγ線検出器１４のＴＩ
Ｐ案内管１３内における位置を確実に知ることができる
。
では、γ線検出器１４の検出信号により燃料棒２ａ内に
局所的に配置される低核分裂性物質からなるペレット７
ａ、７ｂの位置を知ることによりγ線検出器１４のＴＩ
Ｐ案内管１３内における位置を確実に知ることができる
。
すなわち、以上のように構成された燃料集合体では、コ
ーナ一部の燃料棒２ａに局所的に配置される燃料ペレッ
ト７’ａ、７ｂがらのＴ線発生率が抑制され、またこの
燃料ペレット７ａ、７ｂににり伯の燃料棒２からのγ線
が遮蔽されるため、γ線検出器１４がこの部分を通過す
る時にγ線検出器１４からの検出信号か一時的に低下す
ることになる。
ーナ一部の燃料棒２ａに局所的に配置される燃料ペレッ
ト７’ａ、７ｂがらのＴ線発生率が抑制され、またこの
燃料ペレット７ａ、７ｂににり伯の燃料棒２からのγ線
が遮蔽されるため、γ線検出器１４がこの部分を通過す
る時にγ線検出器１４からの検出信号か一時的に低下す
ることになる。
なおγ線検出器１４から出力されるγ線にＪζり発生ず
る電気信号（電流値）の約１０％はγ線検出器１４に隣
接する４本のコーナーロンドに起因し、γ線検出器１４
をとり囲む最寄りの１６本の燃料棒からの寄与率は約２
５％であることが理論計算から判明しており、以上のよ
うに構成された燃料集合体を用いた炉心では、γ線検出
器１４位置におけるγ線束レベルは５〜１０％程度局所
的に低下することとなる。
る電気信号（電流値）の約１０％はγ線検出器１４に隣
接する４本のコーナーロンドに起因し、γ線検出器１４
をとり囲む最寄りの１６本の燃料棒からの寄与率は約２
５％であることが理論計算から判明しており、以上のよ
うに構成された燃料集合体を用いた炉心では、γ線検出
器１４位置におけるγ線束レベルは５〜１０％程度局所
的に低下することとなる。
なお本実施例において上端および下端に位置するスペー
サ１６位置に低核分裂性物り４からなるペレット７ａ、
７ｂを局所的に配置したのは以下の理由による。
サ１６位置に低核分裂性物り４からなるペレット７ａ、
７ｂを局所的に配置したのは以下の理由による。
第６図は１本の燃料棒２を抜ぎ出し燃料有効部およびス
ペーサ１６配置位置を説明したもので、軸方向位置は通
常２１４１笠分に分割され、ノードという単位で呼ばれ
ている。
ペーサ１６配置位置を説明したもので、軸方向位置は通
常２１４１笠分に分割され、ノードという単位で呼ばれ
ている。
第７図は第６図に示す燃料棒２の典型的な出力分布の一
例を示すもので、横軸には出力が、縦軸には燃料棒の軸
方向位置がとられている。
例を示すもので、横軸には出力が、縦軸には燃料棒の軸
方向位置がとられている。
すなわち、出力分布が最大となるおそれのないノード３
付近とノード２３付近に低核分裂性物質からなるペレツ
１−７ａ、７ｂを局所的に配置し、例え吠積分分裂性物
質をＧｄ ２０３を添加して形成する時には、毒物効果
がなくなるサイクル末期（ＥＯＣ）においＣ１小さいな
がら出力ピークを起こすおそれがあるが、燃料棒２の上
部および下部では、このピークが軸方面分イｂのうち最
大となるおそれはない。
付近とノード２３付近に低核分裂性物質からなるペレツ
１−７ａ、７ｂを局所的に配置し、例え吠積分分裂性物
質をＧｄ ２０３を添加して形成する時には、毒物効果
がなくなるサイクル末期（ＥＯＣ）においＣ１小さいな
がら出力ピークを起こすおそれがあるが、燃料棒２の上
部および下部では、このピークが軸方面分イｂのうち最
大となるおそれはない。
またスペーサ１６位置に局所的に低核分裂性物質からな
るペレット７ａ、７ｂを配置する場合には、Ｇｄ２Ｏ３
、劣化ウラン等によるγ線束レベルの低下に加え、スペ
ーサ１６による効果も加算されるため、効果的にγ線束
レベルを局所的に低下させることができる。
るペレット７ａ、７ｂを配置する場合には、Ｇｄ２Ｏ３
、劣化ウラン等によるγ線束レベルの低下に加え、スペ
ーサ１６による効果も加算されるため、効果的にγ線束
レベルを局所的に低下させることができる。
第８図は本発明の燃料集合体の他の実施例を示すもので
、この実施例ではコーナ一部に位置する３本の燃料棒２
ｂにおいて低核分裂性物質からなるペレットが局所的に
配置されている。
、この実施例ではコーナ一部に位置する３本の燃料棒２
ｂにおいて低核分裂性物質からなるペレットが局所的に
配置されている。
第９図は燃料集合体のコーナ一部に配設されるｍｉ、！
ｌ棒２ｂを示゛す゛もので、この実施例では第６図に示
す上端および下端のスペーサ位置Ｊ５よび中間部のスペ
ーサ位置に低核分裂性物質からなるペレット７ａ、７ｂ
、７ｃが局所的に配置され°Ｃいる。
ｌ棒２ｂを示゛す゛もので、この実施例では第６図に示
す上端および下端のスペーサ位置Ｊ５よび中間部のスペ
ーサ位置に低核分裂性物質からなるペレット７ａ、７ｂ
、７ｃが局所的に配置され°Ｃいる。
以上のにうに構成された燃料集合体では、低核分裂性物
質が局所的に配置される燃料棒２ｂを３本としたので、
γ線検出器１４により検出されるγ線束レベルを１０〜
１５％局所的に低下させることができる。なＪ３低積分
裂性物質が局所的に配置される燃料棒２ｂの数を４本以
上とすることもできるが、この場合には出力歪みが大き
くなり、炉心特性の低下に繋がるＪ３それがある。
質が局所的に配置される燃料棒２ｂを３本としたので、
γ線検出器１４により検出されるγ線束レベルを１０〜
１５％局所的に低下させることができる。なＪ３低積分
裂性物質が局所的に配置される燃料棒２ｂの数を４本以
上とすることもできるが、この場合には出力歪みが大き
くなり、炉心特性の低下に繋がるＪ３それがある。
なＪシ第８図に示す実施例Ｃは燃料棒２１）の中央部に
配設されるスペーサ１６位置に低核分裂性物質からなる
ペレット７ｃを配置しているが、この場合は、スペーサ
１６がない詩に生ずるおそれのある小さな出力ピークは
、スペーサ１６の弱い中性子吸収効果により抑制され、
軸方向における出力ピーク位置となるおそはない。
配設されるスペーサ１６位置に低核分裂性物質からなる
ペレット７ｃを配置しているが、この場合は、スペーサ
１６がない詩に生ずるおそれのある小さな出力ピークは
、スペーサ１６の弱い中性子吸収効果により抑制され、
軸方向における出力ピーク位置となるおそはない。
［発明の効果コ
以上述べたように本発明の燃料集合体によれば、原子炉
の炉心特性を悪化させることなしに局所的にγ線束レベ
ルを低下さけ、その位置を通過する可動型炉内検出器の
位置を確実に検出することができる。
の炉心特性を悪化させることなしに局所的にγ線束レベ
ルを低下さけ、その位置を通過する可動型炉内検出器の
位置を確実に検出することができる。
第１図は本発明の一実施例の燃２３１集合体を示゛す縦
断面図、第２図は第１図に示す燃料集合体の■−■線に
沿う横断面図、第３図は第２図に示す燃料集合体のコー
ナ一部に配設される燃料棒を示す縦断面図、第４図は第
１図に示づ燃料集合体を炉心向に装荷した状態を示づ横
断面は１、第５図は第４図の炉内計装ぎを拡大して示す
横断面図、第６図は燃料棒の軸方向位置を示す縦断面図
、第７図は第６図に示ず燃料棒の出ツノ分布を示すグラ
フ、第８図は本発明の他の一実施例を示す燃料集合体の
横断面図、第９図は第８図のコーナ一部に配設される燃
料棒を示ず縦断面図である。 １・・・・・・・・・・・・ヂＶンネルボックス２．２
ａ 、 ２ ｂ −燃ＪＷ４ｉＦ１０・・・・・・・
・・・・・炉内計装管１４・・・・・・・・・・・・γ
線検出器１６・・・・・・・・・・・・スペー１ノー代
理人弁理士 須 山 仏 − 第１図 第と図 第５図 第４図 第５図 第６図 第７図 第９図
断面図、第２図は第１図に示す燃料集合体の■−■線に
沿う横断面図、第３図は第２図に示す燃料集合体のコー
ナ一部に配設される燃料棒を示す縦断面図、第４図は第
１図に示づ燃料集合体を炉心向に装荷した状態を示づ横
断面は１、第５図は第４図の炉内計装ぎを拡大して示す
横断面図、第６図は燃料棒の軸方向位置を示す縦断面図
、第７図は第６図に示ず燃料棒の出ツノ分布を示すグラ
フ、第８図は本発明の他の一実施例を示す燃料集合体の
横断面図、第９図は第８図のコーナ一部に配設される燃
料棒を示ず縦断面図である。 １・・・・・・・・・・・・ヂＶンネルボックス２．２
ａ 、 ２ ｂ −燃ＪＷ４ｉＦ１０・・・・・・・
・・・・・炉内計装管１４・・・・・・・・・・・・γ
線検出器１６・・・・・・・・・・・・スペー１ノー代
理人弁理士 須 山 仏 − 第１図 第と図 第５図 第４図 第５図 第６図 第７図 第９図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）炉内計装管をとり囲んで配設され複数の燃料棒か
らなる燃料集合体において、前記炉内計装管に隣接する
前記燃料棒には低核分裂性物質が局所的に配置されてい
ることを特徴とする燃料集合体。 （２〉低核分裂性物質は劣化ウランからなることを特徴
とする特許請求の範ｖＪＵ第１項記載の燃料集合体。 （３）低核分裂性物質は中性子吸収物質を添加されてな
る特許請求の範囲第１項記載または第２項記載の燃料集
合体。 （４）低核分裂性物質は燃料有効部の上端近傍および下
端近傍に配置されてなる特許請求の範囲第１項ないし第
３項のいずれか１項記載の燃料集合体。 （５）低核分裂性物質はスペーサ位置に配設されてなる
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載
の燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096603A JPS59221696A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096603A JPS59221696A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221696A true JPS59221696A (ja) | 1984-12-13 |
Family
ID=14169445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58096603A Pending JPS59221696A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221696A (ja) |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP58096603A patent/JPS59221696A/ja active Pending
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