JPS5984187A - 軽水炉用核燃料 - Google Patents
軽水炉用核燃料Info
- Publication number
- JPS5984187A JPS5984187A JP57194587A JP19458782A JPS5984187A JP S5984187 A JPS5984187 A JP S5984187A JP 57194587 A JP57194587 A JP 57194587A JP 19458782 A JP19458782 A JP 19458782A JP S5984187 A JPS5984187 A JP S5984187A
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- Japan
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- fuel
- nuclear fuel
- light water
- water reactor
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- Prior art date
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- Pending
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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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physical Water Treatments (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〕
本発明は軽水炉用核燃料に係るう
〔発明の技術的背景）
従来使用されている軽水炉用核燃料は、通常核燃料親物
質であるＵ−２３８’ｉ母祠とし、これに数１０のＵ
−２３５、Ｐｕ−２３９，Ｐｕ−２４１等の核分裂性物
質を加えたものを、酸化物としてペレット状ＩＦ焼結し
て構成されている、〔背景技術の問題点〕 上記構成の従来の核燃料にむいては、核分裂によって生
じた中性子の中、余分なものの一部が母材である核燃料
親物質に吸収され、それら核燃料親物質が核分裂性物質
（Ｐｕ−２３９，Ｐｕ−２４１等）に転換されるので、
中性子経済上からは有利である。その反面、母材が中性
子吸収体としてふるまうので、炉の反応度の低下があシ
、燃料中に核分裂性物質を一部残存したまま、燃料を交
換することが必要となシ、核的には不利である。
質であるＵ−２３８’ｉ母祠とし、これに数１０のＵ
−２３５、Ｐｕ−２３９，Ｐｕ−２４１等の核分裂性物
質を加えたものを、酸化物としてペレット状ＩＦ焼結し
て構成されている、〔背景技術の問題点〕 上記構成の従来の核燃料にむいては、核分裂によって生
じた中性子の中、余分なものの一部が母材である核燃料
親物質に吸収され、それら核燃料親物質が核分裂性物質
（Ｐｕ−２３９，Ｐｕ−２４１等）に転換されるので、
中性子経済上からは有利である。その反面、母材が中性
子吸収体としてふるまうので、炉の反応度の低下があシ
、燃料中に核分裂性物質を一部残存したまま、燃料を交
換することが必要となシ、核的には不利である。
本発明は上記の事情に基き々されたもので、炉の反応度
低下を生じさせることのない軽水炉用核燃料を得ること
を目的としている。
低下を生じさせることのない軽水炉用核燃料を得ること
を目的としている。
本発＃Ｊにむいては、燃料中の核燃料親物質の一部を中
性子吸収断面積の小さな非核分裂性物質で代替すること
によシ、前記目的を達成している。
性子吸収断面積の小さな非核分裂性物質で代替すること
によシ、前記目的を達成している。
本発明の燃料ベレットは、゛核燃料親物質（／、一部を
、例えば酸化ジルコニウム、アルミナ、酸化マグネシウ
ム金工類酸化物等の中性子吸収断面積の小さな非核分裂
性物質で代替し、これに数Ｗ１０の核分裂性物質を加え
て焼結して形成されている。
、例えば酸化ジルコニウム、アルミナ、酸化マグネシウ
ム金工類酸化物等の中性子吸収断面積の小さな非核分裂
性物質で代替し、これに数Ｗ１０の核分裂性物質を加え
て焼結して形成されている。
ベレットの形状は、従来のベレットと同様の円柱状（約
１０ｍφ、約１２．．ｈ、）が、捷たけベレット中央で
の高温化によるガス発生を抑止するために軸心に透孔を
設けた中空円柱状とされている。
１０ｍφ、約１２．．ｈ、）が、捷たけベレット中央で
の高温化によるガス発生を抑止するために軸心に透孔を
設けた中空円柱状とされている。
ｄ’ｙ １図は前記構成の燃料ペレットを使用して構成
した燃料集合体の模式的断面図である。円内にＩ〜■の
ローマ数字を記入したのは燃料ピンであり、斜線を施し
たのは水神である。なお、母材は天然ウランであシ、核
分裂性物質はプルトニウムである。燃料ピンは８Ｘ８の
配列であシ、対角線上中央の＠接する２本が７８棒とさ
れている。燃料ピンは、Ｉ−Ｈの順にプルトニウムの富
化度が大きく、チャンネルボックスＣの制御棒ＣＲ側の
列から、順に■、ｎ＋、ｍ、ｎ、ｎ、ｍ、ｙ、ｍ、ｎ、
ｒ。
した燃料集合体の模式的断面図である。円内にＩ〜■の
ローマ数字を記入したのは燃料ピンであり、斜線を施し
たのは水神である。なお、母材は天然ウランであシ、核
分裂性物質はプルトニウムである。燃料ピンは８Ｘ８の
配列であシ、対角線上中央の＠接する２本が７８棒とさ
れている。燃料ピンは、Ｉ−Ｈの順にプルトニウムの富
化度が大きく、チャンネルボックスＣの制御棒ＣＲ側の
列から、順に■、ｎ＋、ｍ、ｎ、ｎ、ｍ、ｙ、ｍ、ｎ、
ｒ。
１．１．１．Ｉｌ、ｍ 、 Ｉ［，１，１，Ｌｌ、１．
ＩＦ 、 １１，１．１．Ｉ 、水、■。
ＩＦ 、 １１，１．１．Ｉ 、水、■。
Ｉ Ｊ［、Ｔ１．１．Ｉ 、水、 １．Ｉ−１，ＩＩ
、 ＩＩ、１．１．１．１．１．ＩＩ 。
、 ＩＩ、１．１．１．１．１．ＩＩ 。
ＩＩＩ 、Ｉｒ 、Ｉ 、Ｉ 、Ｉ 、Ｉ 、Ｔ皿、■
皿、■、互、ｎ：、ｍ、ｙの如く配列されている。
皿、■、互、ｎ：、ｍ、ｙの如く配列されている。
６２本の燃料ビン全数平均のベレット内の酸化プルトニ
ウム（Ｐｕ０２）の割合は約（１、４３ｆ／ｍ２であシ
、全プルトニウムは巾約６９％は核分裂性（Ｐｕ−２３
９，Ｐｕ−２４１）である。
ウム（Ｐｕ０２）の割合は約（１、４３ｆ／ｍ２であシ
、全プルトニウムは巾約６９％は核分裂性（Ｐｕ−２３
９，Ｐｕ−２４１）である。
ベレットの母材である天然ウラン−［１００％であれば
従来の燃料集合体と々シ、現行の沸騰水型原子炉（ＢＷ
Ｒ）炉心（出力密度５０ＫＶｔ）に装荷、工。
従来の燃料集合体と々シ、現行の沸騰水型原子炉（ＢＷ
Ｒ）炉心（出力密度５０ＫＶｔ）に装荷、工。
し、約１／ａ取替とすれば、現行ＢＷＲプラント１２ケ
月連続運転するだけの反応度を持っている。
月連続運転するだけの反応度を持っている。
燃料集合体あたりのプルトニウム量を一定とし天然ウラ
ンの量を減じその分を中性子吸収断面積の小さな物質で
置換えた場合の天然ウラン量と無限増倍率Ｋｏｏの燃焼
推移（４０％ボイド率）との関係を第２図に示す。
ンの量を減じその分を中性子吸収断面積の小さな物質で
置換えた場合の天然ウラン量と無限増倍率Ｋｏｏの燃焼
推移（４０％ボイド率）との関係を第２図に示す。
下表は、レファランス（ＲＪとして従来の燃料集合体を
とり、本発明の実施例Ａ、Ｂ、０の天然ウランのレファ
ランスの天然ウランに対する割合を示す。
とり、本発明の実施例Ａ、Ｂ、０の天然ウランのレファ
ランスの天然ウランに対する割合を示す。
な静、ＲＫあってはペレット密度を約１０・３ ｆ／ｃ
ｍ’とする。
ｍ’とする。
第２図にシいて、横軸は）（ンドル当多発生エネルギ（
ＧＷＤ単位）である。レファランスの燃料集合体を１／
３の取替割合で現行のＢ Ｗ Ｒ４Ｐｒ９ Ｋ装荷し、
１２ケ月連続運転すると、燃料を取り出すまでの一体当
りの発生エネルギは、約５０ＷＤとなる。
ＧＷＤ単位）である。レファランスの燃料集合体を１／
３の取替割合で現行のＢ Ｗ Ｒ４Ｐｒ９ Ｋ装荷し、
１２ケ月連続運転すると、燃料を取り出すまでの一体当
りの発生エネルギは、約５０ＷＤとなる。
曲ＭＡ 、Ｂ 、”は上表の実施例Ａ 、 Ｂ 、 Ｏ
Ｋ対応するものであシ、これらの曲線はレファランスと
同様にして得られた曲線である７、 ソファランスＲ１実施例Ａ、Ｂ 、ｏｏ各場合について
Ｏ〜５ＧＷＤの範囲で、 Ｋ１６の平均値を比較すると
、実施例７．、Ｂ、ｃの方がし７アランスＲより大であ
ることがわかる。さらに、天然ウランを減少させる程に
＝＝が増加することもわかる。
Ｋ対応するものであシ、これらの曲線はレファランスと
同様にして得られた曲線である７、 ソファランスＲ１実施例Ａ、Ｂ 、ｏｏ各場合について
Ｏ〜５ＧＷＤの範囲で、 Ｋ１６の平均値を比較すると
、実施例７．、Ｂ、ｃの方がし７アランスＲより大であ
ることがわかる。さらに、天然ウランを減少させる程に
＝＝が増加することもわかる。
上記のように、燃料の反応度が増加されるので運転期間
が同じであれば天然ウラン量が少い程燃料取替体数従っ
てプルトニウム消費量を少〈でき燃料経済性を向上させ
ることができる。マタ、天然ウランの使用量を削減でき
るのでコスト上有利である。
が同じであれば天然ウラン量が少い程燃料取替体数従っ
てプルトニウム消費量を少〈でき燃料経済性を向上させ
ることができる。マタ、天然ウランの使用量を削減でき
るのでコスト上有利である。
上記のことをより詳細に説明する。
第３図はレファランスのウラン量に対する燃料集合体の
ウラン量の割合と、し７アランスの運転期間と同じ運転
期間の場合の燃料集合体取替数の減少割合との関係を示
している。この図から、天然ウランを減少させた方が経
済的であシ、天然ウランをし７アランスの５０％とした
時が最も経済的であることがわかる。
ウラン量の割合と、し７アランスの運転期間と同じ運転
期間の場合の燃料集合体取替数の減少割合との関係を示
している。この図から、天然ウランを減少させた方が経
済的であシ、天然ウランをし７アランスの５０％とした
時が最も経済的であることがわかる。
第４図は、レファランスに対する取替ノ々ツチあたりの
プルトニウム、天然ウランの節約量（％ｌ管示して静シ
、この図からレファランスの約５０％近辺でプルトニウ
ム節約量が最大となること−ｉｚわ力）る。
プルトニウム、天然ウランの節約量（％ｌ管示して静シ
、この図からレファランスの約５０％近辺でプルトニウ
ム節約量が最大となること−ｉｚわ力）る。
なお、上記笑施例においては母材會天然ウランとしてい
るが、劣化ウランでもよい、また、他の核燃料親物質で
あってもよい。
るが、劣化ウランでもよい、また、他の核燃料親物質で
あってもよい。
さらに、核分裂性物質として濃縮ウランを用いその濃縮
度を上げて核燃料親物質（Ｕ−２３８）量を減じても同
様の結果が得られる。
度を上げて核燃料親物質（Ｕ−２３８）量を減じても同
様の結果が得られる。
〔発明の効果コ
上記から明らかがように、本発明によれば燃料経済性を
向上させることができる。
向上させることができる。
第１図は本発明一実施例の模式的断面□□□、第２図乃
至第４図は本発明の詳細な説明するためのグラフである
１、 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部 第１図 第３図 バ′ンドルあ記ν入玖ミクラン！（２）第４図 尺
至第４図は本発明の詳細な説明するためのグラフである
１、 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部 第１図 第３図 バ′ンドルあ記ν入玖ミクラン！（２）第４図 尺
Claims (1)
- 核分裂性物質と、核燃料親物質と、中性子吸収断面積の
小さな非核分裂性物質とを混合し、酸化焼結して成るベ
レットヲ使用して構成したことを特徴とする軽水炉用核
燃料う
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194587A JPS5984187A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 軽水炉用核燃料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194587A JPS5984187A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 軽水炉用核燃料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5984187A true JPS5984187A (ja) | 1984-05-15 |
Family
ID=16327020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57194587A Pending JPS5984187A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 軽水炉用核燃料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5984187A (ja) |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57194587A patent/JPS5984187A/ja active Pending
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