JPS60201285A - 沸騰水型原子炉用核燃料集合体 - Google Patents

沸騰水型原子炉用核燃料集合体

Info

Publication number
JPS60201285A
JPS60201285A JP59057461A JP5746184A JPS60201285A JP S60201285 A JPS60201285 A JP S60201285A JP 59057461 A JP59057461 A JP 59057461A JP 5746184 A JP5746184 A JP 5746184A JP S60201285 A JPS60201285 A JP S60201285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
core
burnable poison
axial direction
rods
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
Application number
JP59057461A
Other languages
English (en)
Inventor
川本 忠男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Fuel Industries Ltd filed Critical Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority to JP59057461A priority Critical patent/JPS60201285A/ja
Publication of JPS60201285A publication Critical patent/JPS60201285A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は沸騰水型原子炉用核燃料果合体に関し、特に横
断面および軸方向出力分布の平坦化を単一濃縮度の燃料
棒によって達成するための可燃性毒物添加燃料棒を含む
核燃料集合体に関する。
一般に核燃料集合体は、炉心へ装荷されてから寿命?全
うして炉外に取り出される寸で、炉心で運転中、集合体
内の出力ピーク値に制限が加えらねる。ところが沸騰水
型原子炉では、炉心内に装荷された核燃料果合体内にそ
のチャンネルボックス外の水ギャップから熱中性子が流
入するので、それによる出力上昇を迎えて集合体内の横
断面出力分布ケ平坦にし、出力ピーク値を予じめ定めら
ハた4準値以下にする対策が必要である。
−1だ/!IB騰水型原水型原子炉有のボイド分布の発
生によって軸方向出力分布が下方にスキューして炉心下
部領域に出力ピークが現われるので、この軸方回出力分
布を平坦にして軸方向出力ピーク値分回様に抑える必要
もある。
従来、前述の横断面出力分布平坦化のための対策として
沫られていたのは、νUえば同一寸法の燃料ベレットを
一部いた場合、燃料果合体の外周部の燃料伜はど濃縮度
ケ低くするという、果合体内燃料棒の濃縮度分布による
ものであり、外部水ギャップからの熱中性子の流入量に
逆比例した濃縮度分布のために4〜7種類もの濃縮度の
異なる燃料棒全用意していた。
また軸方向出力分布平坦化のために採られていた対策と
しては、ガドリニア等の可燃性毒物の添加a度の異なる
燃料ベレットケ複数種類準備して燃料棒の軸方向で可燃
性毒物濃度を変化させたり、濃縮度の異なる燃料ペレッ
トヲ用意して燃料棒の軸方向の平均濃縮度を変化させた
りすることが考えられている。
しかしながらいずれの対策においても燃料ベレットとし
て濃縮度や可燃性毒物濃度の兄なる複数種のものを用意
しなければならず、このため、核燃料物質の濃縮工程か
ら成形加工に至るまで厳重な濃縮度管理および燃料ベレ
ット中の可燃性毒物a度′U埋が不可欠となっており、
工程の4!雑化や人手全多く要することなど、種々の問
題点が指摘されていた。
本発明は、かかる問題点kP!l決するためになされた
ものであり、単一濃縮度の核燃料物質音用いて横断面お
よび軸方向の出力ピーク領分基準値以下に抑えることの
できる沸騰水型原子炉用核燃料用合体ケ提供しようとす
るものである。
すなわち、このような課題全達成するための本発明の沸
騰水型原子炉用核燃料集合体の特徴とするところは、燃
料集合体fir414成する全ての燃料棒の燃料ぺ7ツ
トに含まれる核燃料物質の濃縮度が同一で、一部または
全部の燃料棒の燃料ベレットに同心円状に限定された非
核分裂性物質製の芯部が形IJkされ、前記芯部をもつ
燃料ぺVットからなる燃料棒の一部または全部について
前記芯部に可燃性毒物が混入され、町燃性毒物入り芯部
をもつ燃料棒の一部または全部について可燃性毒物の量
が軸方向に異なっている点にある。
本発明の核燃料果合体では、果合体内の燃料棒σ)核分
裂性物質の酸および可燃性毒物の量が運転サイクル中の
果合体内の横断面および軸方向出力ピーク値抑制に×1
応した立体的な分布となるよう予じめ調整され、これに
よって従来の濃縮度分布および可燃性毒物濃度分布によ
る出力分布平坦化と同等の効果を得るものである。
このような本発明によると果合体内の径方向および軸方
向の濃縮度分布が均一であり、核燃料物質の濃縮工程か
ら成形加工までの濃縮度・U埋が単−濃縮度のために大
巾に緩和でき、さらに成形加工までの工程を部分的に或
いは全体的に連続化しても濃縮度の区分が不要であるの
で何等の不都合も生じない。
本発明を図面と共に詳、述すれば、第1図は本発明の一
実施例に係る核燃料集会体の燃料棒配置ヲ示す横断面模
式図、単2図および第6図は本発明の核燃料果合体に用
いる燃料棒のそれぞれ別の例會示す横断面図、第4図(
a Kb) (c) (d)は軸方向に関して町燃性毎
物の量が異なる燃料棒のそれぞれ別の実施例を模式的に
示す縦断面図である。
第1図において(υ〜(67は燃料棒、(7)はウォー
ターロンド、+8)uチャンネルボックスであり、燃料
棒(1)〜(6)とウォーターロンド(7)と’e8X
8正方格子配列に束ねてチャンネルボックス(8)によ
り囲むことによって燃料集合体(9) ? fJ成して
いる。尚αOけ制御棒?示す。
燃料棒(1)は第2図に示すように被覆管αυ内に円柱
状の核燃料物質(U(h)からなる燃料ベレット(2)
?r−積重ねて収納してなり、一方、燃料棒(2)〜(
6)は第3図に示すように、例えばZrO2+” A/
403+ ’Fe2O3゜5i02. CaOなとの非
核分裂性物質からなる芯部01が同心円状に形成された
燃料ペレツ) (14’r同様に被覆?g Dv内に積
重ねて収納してなり、この燃料ベレット(141の芯部
Q3ヲ除く環状部u9は第2図に示した燃料棒(1)の
燃料ベレット(6)と全く同じ核燃料物質からなる。す
なわち全ての燃料棒(1)〜(6)の燃料ベレット◇J
(141にざまれる核燃料物質の濃縮1ftは均一であ
り、燃料棒(1)と(2ン〜(6ンとでは芯部0;ψの
有無によって核燃料物質の鍛か異なっている。燃料棒(
2)〜(6)はその芯部α罎にGd2O3などの可燃性
毒物を1N有し、燃料棒(2)から(31,(4)、 
(5)、 (6)と順次その毒物一度が高(なるように
毒物含有量が調整されている。すなわち燃料集合体(9
〕の周辺部りに配置される燃料棒はと可燃性毒物の量が
多くなるようにし、同時に核燃料物質の量も集合体中心
部の燃料棒で多く、周辺部の燃料棒で少なくなるように
し、これによって集合体内の横断面出力ピーク値全燃焼
の全期間を通じて予じめ定められた基準値以下に抑11
1Jするようにしである。可燃性毒物の献の調整は、図
示の例のように燃料棒(2)〜(6)で燃料ベレット(
ロ)の芯部o3の太さ管均−にして芯ttli (13
への可燃性毒物の混入量、すなわちa度ケ変える方式に
限らず、芯部(至)の毒物a度を均一にして芯部αJの
太さを変えることによって行なっても、或いは両者全組
合せて行なつ℃もよい。各燃料棒(1)〜(6)での核
燃料物質の量の調整は、全てのe、科俸でその濃縮度を
均一にし、或いは核分裂性物質の(濃度全均一にして、
同一ベレット外匣に対して芯1fil11)3の直径を
加減することで行なえばよい。この場合、可燃性毒物を
含有しない芯部kSiせても良いことは述べるまでもな
い。
さらに可燃性毒物入り燃料棒(2)〜(6ンはその可燃
性毒物の世ないし更には核燃料物質の量が燃料棒軸方向
で異なるようになされ、ボイド分布による軸方向出力分
布の下方へのスキュー管平坦化するように、下部領域で
可燃性毒物°址が相対的に多く、そして核燃料物質につ
いては下部で少なくなるようになされている。すなわち
第4図において、(a)に示す例では燃料棒上部領域の
燃料べVツ) (14,)は細径芯部(13,) ?有
し、下部領域の燃料ベレット(1Ab)は太径芯部(1
3,g)(r有し、両者の芯部(13,) (15h)
のciJ燃性毒物磯度は等しく、従って可燃性4物の量
が下部領域の燃料ベレットで相対的に多く、また核燃料
物質の量は相対的に下部で少なく6・るようになされて
いる。また(句に示す例では下部領域の燃料べ1/ツ)
(14c)と下部領域の燃料ベレット(14d)とはそ
れぞれ同じ太さの芯部(16c)(1,<d) kmし
、下部領域のペレットの芯部(13d)の可燃性毒物の
濃Ifを下部領域のベレットの芯部(13c )のそれ
より高くしである。(c”)に示す例はこの(6)に示
すものの変形例で、低濃度の可燃性nt’吻入り芯部(
13d)をもつベレット(1dd )を最ト一部市域に
も配置したものである。(d)に示す例は上部誼域と最
下部領域に芯部無しの燃料ベレット(12’i用い、そ
の間の下部領域に可燃性毒物入り芯部α1」つだ燃料ペ
レットα3全配置したものである。
第4図(a)〜(d)以外にも軸方向出力分布平坦化の
ための可燃性毒物含有量と核燃料物質量の分布を付すや
り方は種々考えられるが、いずれにせよ本発明では横断
面出力分布の平坦化のための核燃料物質量の分布や可燃
性毒物8有量の分布を満足させつつ軸方向に関して同様
な調整奮行なうものである。
これら可燃性毒物の量および核燃料物質の量の調整は、
可燃性d1物による反応度抑制に対する安水と出力ピー
ク値の燃焼度変化への安水に対して最適となるように行
なわれる。以上では核燃料物質の濃絹j並奮均−とじた
例について説明したが、ウランとプルトニウムなどの混
合燃料の場合には核分裂性物質のJIfflY均一にし
kものケ用いれば良いことは言うまでもない。
本発明の核燃料集合体では、それを炉心に装荷した場合
に、燃料の初期においては水キャップ近くの周辺部燃料
棒では水ギャップからの熱中性子のγを人が多くても可
燃性蒸物および芯部(2)の存在によりその分だけ他の
中心部燃料棒よりも核分裂性物質量が少ないため出力は
抑制され、可燃性毒物の無くなる燃焼の進んだ時点では
芯部α]の存在によって核分裂性物質量が少ないのでそ
の分だけ出力が1+、il Hjllさ士7ることにな
り、また同時に炉心下部狽域の町燃性毒′吻の量が相対
的に多く、或いは核燃料物質の量も下部線域で相対的に
少なくできるから、谷運転サイクル中、減速材ボイド分
布による下部での出力ピーク會効果的に抑制し得るもの
である。
従って本発明によれば、全ての・燃料棒の、黙料ベレッ
トに用いる核燃料物質全車−m#度のものとす乙ことが
できるので、例えば濃縮水フッ化ウランの桶送および保
dのだめのUF6シリンダーに譲紬度別の区別が不要と
なり、UF6の再転換工程も1t1]略化でき、UO2
貯蔵時の譲紬度別区分が不要で、ベレット成形や被護′
d内へのべVット装填等kgめて、濃幅IW別の区分管
理という煩雑なtq業務が不要となると共に、運転中の
全期間? 〕Mじて燃料集合体内の横断面および軸方向
出力分A5の平坦化が達成できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一央bm例に係る核燃料束合体の燃料
棒配置t’に示す横断面模式図、第2図および第6図は
本発明の核燃料果せ体に用いる燃料棒のそれぞれ別の例
ケ示す断面図、第4図(a)(旬(c)rd)は軸方向
に関して可燃性R物の量が異なる不発明に使用する燃料
棒のそれぞれ別の実施例?模式的に示す縦断面図である
。 (1) (2) (3) (4) (5) (6)−°
・燃料棒、(7)・・・ウォーターロンド、(8)・・
・チャンネルボックス、(9)・・・・俵燃料集会体、
u[j・・・制呻俸、aル・・・仮説’Gl %(6)
・・・燃料べVット、α]・・・芯部、α炉・・燃料ベ
レット、(6)・・・塊状部。 代理人 升埋十 木 村 三 朗 第1図 ユ 第4図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 沸騰水型原子炉に装荷されるべき核燃料集合体
    であって、複数個の燃料ベレット?積重ねて被覆管内に
    封入装填してなる燃料棒の複数本を正方格子状に東ねて
    欄成したものにおいて、全ての燃料棒の燃料ペレットに
    よまれる核燃料物質の濃縮度が均一で、一部または全部
    の燃料棒の燃料ペレットに同心円状に限定された非核分
    裂性物質製の芯部がjVp IJKされ、前記芯部をも
    つ燃料ペレットを謬んで寿る燃料棒の一部または全部に
    ついて前記芯部に可燃性毒物が混入され、町燃性毒物入
    り芯部ケもつ燃料棒の一部または全部について可燃性毒
    物の量が軸方向に関して異なっていることを特徴とする
    沸騰水型原子炉用核燃料集合体。
  2. (2) 芯部會もつ燃料ペレットヲ含んでなる燃料棒の
    一部または全部について芯部の太さが軸方向に関して下
    tJ 1ilJ域で相対的に太(なっていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の核燃料集合体。
  3. (3) OT燃性毒物苫有芯部をもつ燃料ペレツI−?
    /含んでなる燃料棒の一部または全部について、可燃性
    毒物の含有量が軸方向に関して下部領域で相対的に多く
    なっていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の核燃料集合体。
  4. (4) ’ilT燃性毒物を燃料ペレットの芯部に含む
    燃料棒の一部または全てについて可燃性毒物濃度が軸方
    向に均一で、且つ可燃性毒物混入芯部の直径が軸方向に
    異なる複数の燃料俸會宮む特許請求の範囲第1項に記載
    の核燃料集合体。
  5. (5)可燃性毒物ケ燃料ベレットの芯部にJO燃料棒の
    一部または全てについて芯部の直径が軸方向に均一で、
    且つ芯部に混入された可燃性毒物の譲度が軸方向に異な
    る複数の燃料棒を言む特許請求の範囲第1項に記載の核
    燃料集合体。
JP59057461A 1984-03-27 1984-03-27 沸騰水型原子炉用核燃料集合体 Pending JPS60201285A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59057461A JPS60201285A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 沸騰水型原子炉用核燃料集合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59057461A JPS60201285A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 沸騰水型原子炉用核燃料集合体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60201285A true JPS60201285A (ja) 1985-10-11

Family

ID=13056312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59057461A Pending JPS60201285A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 沸騰水型原子炉用核燃料集合体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60201285A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168589A (ja) * 1987-01-06 1988-07-12 株式会社東芝 燃料集合体

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352900A (en) * 1976-10-25 1978-05-13 Toshiba Corp Fuel rod

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352900A (en) * 1976-10-25 1978-05-13 Toshiba Corp Fuel rod

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168589A (ja) * 1987-01-06 1988-07-12 株式会社東芝 燃料集合体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU98104447A (ru) Реактор с двойной активной зоной, включающей запальную зону и зону воспроизводства
JPH04301593A (ja) 燃料集合体
KR102095810B1 (ko) 경수로용 연료 집합체, 경수로 노심 설계 방법 및 경수로용 연료 집합체 설계 방법
JPH0536757B2 (ja)
US5991354A (en) Nuclear fuel pellet
US20080181350A1 (en) MOX fuel assembly for pressurized nuclear reactors
JPS60201285A (ja) 沸騰水型原子炉用核燃料集合体
US5422922A (en) Fuel assembly and reactor core
JP3124046B2 (ja) 軽水炉の燃料集合体群
JPH01277798A (ja) 原子炉燃料集合体
JPH0415436B2 (ja)
JPS6078385A (ja) 沸騰水型原子炉用核燃料集合体
JP4351798B2 (ja) 燃料集合体および原子炉
JPS60201284A (ja) 燃料集合体
JPH065320B2 (ja) 沸騰水型原子炉用燃料集合体
JPH0422892A (ja) 燃料集合体
JPS59147295A (ja) 燃料集合体
JPS6137591B2 (ja)
JPS59220674A (ja) 燃料集合体
JPS6017073B2 (ja) 燃料集合体
JP2507408B2 (ja) 燃料集合体
JPH059759B2 (ja)
JP2000258574A (ja) 燃料集合体
JP2005098924A (ja) Mox燃料集合体
JPS6184591A (ja) 燃料集合体