JPS6217687A - 燃料棒 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は燃料棒に関するものである。

〔発明の背景〕

第４図には燃料棒の従来例が示されている。同図に示さ
れているように燃料棒１は被覆管２内に多数個の燃料ペ
レット３を積層装填し、積層した燃料ペレット３の上部
に設けられたプレナム部４に、燃料ペレット３を抑える
スプリング５および水分や水素、核分裂生成物を吸収す
るゲッター６を具備し、被覆管２の両端は端栓７，８に
で密封されている。

このように構成された燃料棒１で通常の燃料ペレット３
は燃焼初期に熱衝撃により不規則な形状法 に割れ、それが被覆管２に多大な機械的損失を庫える。

また、燃焼が進むと反応性の高い核分裂生酸物が被覆管
２に化学的な損失を支えると共に。

熱および核分裂生成物により燃料ペレット３が膨張し、
被覆管２上の周方向応力により腐食進行が促進され、燃
料棒１の健全性が著しく低下する。

更にまた、燃料ペレット３の軸方向配列に非直線性が生
じ、このため燃料棒１の外形が変化し、その健全性が低
下する。

従来、燃焼が進んだ後の腐食促進を抑制するために・プ
レナム部４に核分裂生成物を吸収するゲッター６を設け
、燃料棒１内の核分裂生成物濃度を減少させていた。と
ころでこのようにゲッター６を設けても被覆管２と燃料
ペレット３との間に空隙が存在する場合には、被覆管２
の近くに放出された反応性の高い核分裂生成物は速やか
にプレナム部４へ移動し、ゲッター６に吸収されるので
特に問題はない、しかし被覆管２と燃料ペレット３との
空隙が燃料ペレット３の熱膨張および核分裂生成物によ
る膨張により閉塞された場合は、反応性の高い核分裂生
成物がプレナム部４へ移動するための通路が著しく狭め
られ、反応性の高い核分裂生成物の濃度が局所的に上昇
し、核分裂生成物と被覆管２との反応を抑える効果が著
しく低下する。更に、上述の燃料ペレット３の不規則な
割れおよびこれにより被覆管２が受ける機械的損失や、
燃料ペレット３の配列の非直線化に伴う燃料棒１の外観
変形については未解決のままであった。

なお、これに関するものとして特開昭４９−１９３００
号公報、特開昭４９−４９０９３号公報、特開昭５１−
仕 ５４１８５号公報等があり、またネンーアンｌン（ＮＥ
Ｎ−ＡＮＳＥＮ）　ＮＱ　１３　（１９８１）　、懺水
炉燃料のふるまい」原子力安全研究協会　燃料安全特別
専門委員会がある。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、燃料ペレ
ットと被覆管との相互作用を減少させ。

健全性を向上させることを可能とした燃料棒を提供する
ことを目的とするものである。

〔発明の概要〕

すなわち本発明は両端が端栓で密封された被覆管と、こ
の被覆管内に積層された燃料ペレットと。

この燃料ペレットの上部に設けられ、かつ燃料ペレット
を押圧する圧縮ばねを備えたプレナム部とを有し、前記
被覆管内には核分裂生成物を吸収するゲッターが設けら
れている燃料棒において、前記ゲッターを前記燃料ペレ
ットの外周にほぼ等間隔に設けた縦方向に伸びた縦溝と
、この縦溝内に装着し、かつ前記外周面より突出した細
棒とで形成したことを特徴とするものであり、これによ
って核分裂生成物は縦溝にその一部が突出するようだ に装着しｔａ棒で吸収されるようになる。

〔発明の実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図から第３図には本発明の一実施例が示されている。

なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明を省
略する１本実施例ではゲッター６８を燃料ペレット３ａ
の外周にほぼ等間隔に設けた縦方向に伸びた縦溝９と、
この縦溝９内に装着し、かつ外周面より突出した細棒１
０とで形成した。このようにすることによりゲッター６
ａは燃料ペレット３ａの外周にほぼ等間隔に設けた縦方
向に伸びた縦溝９と、この縦溝９内に装着し、かつ外周
面より突出した細棒１０とで形成されるようになって、
核分裂生成物が被覆管２を変形させずに吸収されるよう
になり、燃料ペレット３ａと被覆管２との相互作用を減
少させ健全性を向上させることを可能とした燃料棒１ａ
を得ることができる。

すなわち核分裂生成物を吸収するゲッター６ａを、燃料
ペレット３ａの外周にほぼ等間隔に設けた複数本の半円
状の縦Ｗｉ９と、この縦溝９内に燃料ペレット３ａの外
周から若干突出するように装着した被覆管２に用いられ
る材質よりも軟く、反応性の高い核分裂生成物を吸収し
易いニッケル、ジルコニウム等からなる細棒１０とで形
成した。

このようにすることにより燃焼初期の熱衝撃による燃料
ペレット３ａの割れは、縦溝９を設けた部分から燃料ペ
レット３ａの中心部へ向うようにな手 り、不規則な形状の割れによる被覆管２にネえる機械的
損失を軽減する。また、燃料ペレット３ａが熱および核
分裂生成物により膨張した場合には、細棒１０が被覆管
２に当るようになって、被覆管２に加わる応力が緩和さ
れるようになる。更に、燃料ペレット３ａは軸方向の膨
張収縮の際は細棒１０に沿って動き、燃料ペレット３ａ
の外周部に放出された反応性の高い核分裂生成物は、細
棒１０によって直ちに吸収されるようになる。このよう
に本実施例によれば燃料ペレット３ａの割れ方が制御さ
れ、被覆管２に加わる応力が減少され、燃料ペレット３
ａの外周部に放出された核分裂生成物が直ちに吸収され
るようになって、枝料ペレット３ａと被覆管２との相互
作用が減少し、燃料ペレット３ａの配列の直線性が保持
されるようになり、燃料棒１ａの外形変化が防止でき、
健全性が向上する。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は燃料ペレットと被覆管との相互作
用が減少し、燃料棒の健全性が向上するようになって、
燃料ペレットと被覆管との相互作用を減少させ、健全性
を向上させることを可能とした燃料棒を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料棒の一実施例の燃料棒要部の縦断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図
は第１図の燃料ペレットに設けた細棒を示す斜視図、第
４図は従来の燃料棒の縦断側面図である。 １ａ・・・燃料棒、２・・・被覆管、３ａ・・・燃料ペ
レット、４・・・プレナム部、５・・・スプリング（圧
縮ばね）。 ６ａ・・・ゲッター、７，８・・・端栓、９・・・縦溝
、１０・・・枠棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、両端が端栓で密封された被覆管と、この被覆管内に
   積層された燃料ペレットと、この燃料ペレットの上部に
   設けられ、かつ燃料ペレットを押圧する圧縮ばねを備え
   たプレナム部とを有し、前記被覆管内には核分裂生成物
   を吸収するゲツターが設けられている燃料棒において、
   前記ゲツターを前記燃料ペレットの外周にほぼ等間隔に
   設けた縦方向に伸びた縦溝と、この縦溝内に装着し、か
   つ前記外周面より突出した細棒とで形成したことを特徴
   とする燃料棒。 ２、前記細棒が、前記被覆管の材質より軟く、核分裂生
   成分を吸収し易いニッケル、ジルコニウム等で形成され
   たものである特許請求の範囲第１項記載の燃料棒。