JPS63113391A

JPS63113391A - 燃料集合体

Info

Publication number: JPS63113391A
Application number: JP61258618A
Authority: JP
Inventors: 徹山本; 護永野; 庄一渡辺
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1988-05-18
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JP2519693B2

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】（発明の目的）（産業上の利用分野）本発明は沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと呼ぶ）の炉心部
に装荷される燃料集合体に関する。

（従来の技術）一般に、ＢＷＲの炉心には、チャンネルボックス内に多
数の燃料棒を収納した燃料集合体が多数体配■される。

燃料集合体に収容される各燃料棒は燃料被覆管内に酸化
ウラン等の燃料ペレットを多数充填して構成される。

従来の燃料集合体は第８図および第９図に示すように構
成されている。

このうち、第８図は燃料集合体Ａと断面十字形の制御棒
Ｂとの配置関係を示しており、燃料集合体Ａは燃料棒を
例えば８×８の正方格子状に配列して形成されている。

各燃料棒はそのタイプをそれぞれ１．２．３．４．５お
よびＧの符号により示されており、符号Ｗはウォータロ
ッドを示す。

燃料集合体の各燃料棒やウォータロッドＷの具体的構成
は第９図に示されている。第９図は全長２４ノードにお
けるウラン濃縮度（以下、濃縮度という）および可燃性
毒物の一種であるガドリニア（Ｇｄ２０３以下Ｇｄと略
記する）の濃度を示している。第９図中タイプ１〜５の
燃料棒はそれぞれ濃縮ウランのみを充填したものであり
、Ｇは濃縮ウランとＧｄどを充填した燃料棒をそれぞれ
示す。

原子炉においては燃料の経済性を向上させることが望ま
れており、その一方法として、燃料の取出時の燃焼度す
なわち燃料取出燃焼度を向上させる方法がある。この燃
料取出燃焼度を向上させるためには、燃料集合体を炉心
に装荷した時の反応度を向上させる必要がある。

この燃料取出燃焼度の増加率△Ｅｄ／Ｅｄと炉心反応度
の増加率Δにとの関係は、と表すことができる。

ここで、Ｃは定数である。

また、炉心の反応度Ｋ　　は４因子公式によるＨと、Ｋ　　＝εｐｆη（１−１）　　・・・・・・（２）ｆ
ｔと表すことができる。

ここで、ε：高速核分裂効果ｐ：共鳴吸収を逃れる確率ｆ：熱中性子利用率 η：再生率Ｌ：中性子が炉心より漏洩する確率である。

（２）式より熱中性子利用率ｆを向上させれば炉心の反
応度Ｋ　　を向上させることができる。

ｆｆまた、中性子の漏洩確率りを小さくすれば、炉心の反応
度Ｋ　　を向上させることができる。

ｆｆところで、一般に原子炉では炉心周辺部やその上下端部
近傍では、中性子の漏洩が大きく炉心中心部に比し、核
分裂性物質や可燃性毒物の燃焼が遅れる。特にＢＷＲで
はチャンネルボックス内を流れる冷却材中にはボイドが
発生しており、ボイド率は炉心上部程大きく下部程小さ
いので、上部程中性子の漏洩が大きい。したがって炉心
上部は中心部に比し出力は低く、核分裂性物質や可燃性
毒物の燃焼は遅れる。

第１０図は燃焼サイクル終了時のＢＷＲ炉心の燃焼分布
を示している。この図から炉心下部や上部の燃焼が遅れ
ていること、特に上部の遅れが著しいことがわかる。

可燃性毒物の含有量は、炉心の反応度調節、炉停止余裕
を見込んで定められる。

一方、可燃性毒物は炉心の反応度を低下させる作用を有
するものであるから、燃料集合体中の可燃性毒物の量は
、初装荷燃料集合体が第１回の燃焼サイクルを終了する
までに、丁度全ｍが燃え尽きてしまう程度の量であるこ
とが燃料の経済性にとって望ましい。しかしながら、炉
心内の出力分布は一様ではないので、炉心全体の可燃性
毒物が燃焼サイクル終了時に燃え尽きるように設計する
ことは実際上不可能である。

そこで従来は、炉心中央部の燃料が最初の１サイクルの
燃焼で達する燃焼度において、可燃性毒物が丁度燃え尽
きるよう可燃性ｍ　ＱｔｌＪ含有吊含有綿ている。

したがって、燃焼が炉心中央に比し特に遅れる炉心上端
においては、燃焼度は、サイクル増分燃焼度に相当する
まで達しておらず、その結果初装荷燃料集合体の上部に
あっては可燃性毒物が残存している。

なお、炉心中央部の１サイクル中の増分燃焼度は、およ
そ炉心平均の増分燃焼度に等しいので、以後サイクル増
分燃焼度とは炉心平均の値を指している。第１１図は従
来の炉心の第１サイクル終了時の可燃性毒物の炉心軸方
向分布図で、この図から炉心上端部、下端部、特に上端
部の可燃性毒物残存量が大であることがわかる。

可燃性毒物は負の反応度を有するものであり、（２）式
の熱中性子利用率ｆを低下させるので、可燃性毒物が多
聞に残留することは燃ＩＩ経汎性の点で好ましくない。

炉心上部の可燃性毒物の居を中央部のそれより小とする
ことによって炉心上部においても、燃焼ナイクル終了時
の可燃性毒物の残存ωを小さくすることが可能であり、
炉心上部への投入ウラン伍の減少を通じて燃料経済性の
向上を図ることができる。なお、上記のように炉心上部
の可燃性毒物含有量を減じれば、炉心上部の反応度が上
昇するが、炉心上部の核分裂性物質含ＴＪＢを炉心中央
のそれよりも減少させることにより、反応度の上昇を抑
制することができる。

第１２図は燃料集合体の無限増倍率の燃焼度推移を示す
模式図であって、これを使用して燃料集合体上部の核分
裂性物質や可燃性毒物の含有量の決め方を説明する。

第１２図中、破線で示した曲ｒＡＣ１は従来炉心の炉心
上部における無限増倍率の燃焼度推移を示す。可燃性毒
物を含む燃料集合体の無限増倍率は燃焼の進行につれて
増大し、可燃性毒物が燃え尽きた所で図中にＰ点で示す
最大値に達し、以後燃焼の進行につれ減少する。図中、
ＥＣはサイクル増分燃焼度を示すものであり、可燃性毒
物はＥＣで燃え尽きるように設計されているので、この
燃焼度ＥＣにおいて無限増倍率はほぼ最大の値Ｐとなる
。

ところで、炉心のバッチサイズをＮとした場合、ある運
転サイクルの終了時には、全炉心に装荷された燃料のう
ち、燃焼のより進行した燃料が全燃料の１／Ｎだけ取出
され、新燃料と交換される。

したがって、Ｎサイクル以上の燃焼サイクルを経験した
炉心にあっては、燃料集合体を燃焼度によりグループ分
けすると、Ｎグループに大別することができる。このよ
うな炉心はＮバッチ炉心と呼ばれている。

第１２図のＥ、Ｅ２．Ｅ　　・・・・・・ＥＮは、各グ
ループの燃料集合体のサイクル終了時の炉心上部におけ
る燃焼度を示している。炉心上部での燃焼は炉心平均に
比し遅れるので、燃焼サイクルを１回経験したグループ
１の燃料集合体の炉心上部の燃焼度Ｅ１はサイクル増分
燃焼度ＥＣより小である。また、Ｅ　　−ＥＮは、燃焼
サイクルを２回〜Ｎ回経験したグループ２からグループ
Ｎの燃料集合体の炉心上部の燃焼度であり、近似的に次
のように表わされる。

Ｅ　　主ｎＥ１　（ただしｎ　＝　１〜Ｎ　）　・・−
・−（３）今、サイクル終了時の炉心上部の可燃性毒物
残存機をできるだけ小さくするには、燃焼度Ｅ１近傍で
上部の可燃性毒物が燃え尽ぎ、無限増倍率が最大となる
ようにすればよく、このように燃料集合体を構成すれば
サイクル終了時の炉心上部の可燃性毒物残存ｍを最小限
とすることができる。第１２図の一点鎖線で示した曲線
Ｃ２は、前記の如くしで得た無限増倍率の燃焼度推移を
示す。而して、炉心上部の燃焼度Ｅ１近傍で可燃性毒物
が燃焼し尽くすようにすることは可燃性毒物含有量を減
少させることによって実現している。例えば、可燃性毒
物としてガドリニアを使用する場合には、ガドリニアの
濃度ＷＧｄ（重量％）とガドリニアが燃え尽きる燃焼度
Ｅ６．（ＧＷＤ／ＭＴ）との間には、近似的に次の関係
が成立する。

Ｅ　　−ａ−ｗ６ｄ　　　　　・・・−・−（４）Ｇｄ
　　” ただし、ａは比例定数で、ａ主２　（ＧＷＤ／ＭＴ／重
Ｒ％）である。

したがって、第４式から０点の燃焼度Ｅ１において燃え
尽きるガドリニアの含有量を求めることができる。

（発明が解決しようとする問題点）また、炉心上部における可燃性毒物のけを減少させると
、炉心上部の無限増倍率を上昇させる効果があることは
前述した通りであるが、無限増倍率の上昇は炉心上部の
核分裂性物質含有量を減少させることにより抑制してい
る。例えば、核分裂性物質としてウラン２３５を使用す
る場合には、ウラン２３５の濃縮度と無限僧侶率との間
には次の関係がある。すなわち、ウラン２３５の平均濃
縮度がＣ（重ｊ％）の燃料集合体の無限増倍率Ｋを、Δ
Ｋ（％ΔＫ）だけ変化さゼるのに必要な濃縮度の変化Δ
ｅ（重量％）は、次式によって近似的に与えられる。

Δθ　　主　　ｂ　・ΔＫ　　　　　　　　・・・・・
・　（５）ただし、ｂは比例定数で、ｂｏｏ、１　（重
量％／％ΔＫ）である。

この第５式により核分裂性物質の含有量を求めることに
より、無限増倍率の上界を抑制することができる。第１
２図中実線で示した曲線Ｃ３は、第４式および第５式に
より求めた無限増倍率の燃焼度推移を示す。

第１２図に示された曲線Ｃは曲線Ｃ１と以下の関係を右
するものとすることが望ましい。すなわら、第１２図の
曲線Ｃと同Ｃ３に囲まれた区域を燃焼度Ｅ　　−ＥＮの
各点において縦軸方向に分割し、各区画の中曲線Ｃ３が
上方にある部分の面積を燃焼度の低い方からＡ、Ａ２下
にある部分または区画の面積を燃焼度の低い方からＳｌ
。

Ｓ２・・・・・・ＳＮとする時、面積Ａ１．Ａ２は従来
よりも無限増倍率が増大した領域であり、８１〜ＳＮは
減少した領域である。したがって、Ｎバッチ炉心に対し
て曲線Ｃ１と同Ｃ３との間に近似的に、Ａ　　＋Ａ２＝ｏ多、Ｓロ　　　　　　−−−−−−（
６）が成立するようにすれば、曲線Ｃ３の無限増倍率を
図中Ｎ個のグループに分け、サイクル増分燃焼度の任意
の点でＮ個の平均をとったものと同様に、曲線Ｃ１の無
限増倍率についてもＮ個の平均をとったものとほぼ等し
くすることができる。すなわち、炉心上部において、曲
線Ｃ３の無限増倍率を有する燃料集合体からなる炉心は
、従来の炉心と特性をほとんど等しくなし得る。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、炉心
の健全性、燃焼特性を損うことなく、燃料の健全性を向
上させ得る沸騰水型原子炉の燃料集合体を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明に係る燃料集合体は、複数の燃料棒により構成さ
れるものにおいて、上記各燃料棒の上下端部の少なくと
も一方に天然ウラン部を設けるとともに、残りの領域を
濃縮ウラン部に形成し、この濃縮ウラン部の上部の核分
裂性物質含有量が下部の核分裂性物質含有量より小さな
燃料棒と上部の可燃性毒物含有量が下部の可燃性毒物含
有量より小さな燃料棒どを収納し、前記各含有；ｄの異
なる境界を燃料棒の下端からその全長の１４／２４ない
し３／４より上方に位置させたものである。

（作用）この燃料集合体は各燃料棒の上下端部の少なくとも一方
に天然ラウン部を設け、残りの領域を濃縮ウラン部に形
成したので、熱中性子利用率ｆを大きくとることができ
、同時に燃料上下端部の中性子束を減少させて中性子が
炉心から漏洩する確率りが小さくなり、炉心の反応度Ｋ
。「、を増大させることができる。

また、各燃料棒は上部の核分裂性物質含有量や可燃性毒
物含有けが下部のそれより小さく設定し、各含有量が異
なる境界を燃料棒の下端からその全長の１４／２４ない
し３／４より上方に位置させたので、炉心に装荷される
核分裂性物質の節約を図ることかでき、かつ燃料サイク
ル終了時に燃料棒上部に残留する可燃性毒物を小とする
ことができ、燃料の健全性を向上させることができる。

（実施例）以下、本発明に係る燃料集合体の一実施例について添付
図面を参照して説明する。

第１図において、符号１は沸騰水型原子炉の炉心部に装
荷される燃料集合体を示す。この燃料集合体１は４体づ
つが組をなし、４体−組の燃料集合体１，１・・・間の
十字状間隙２内に横断面十字状の制御棒３が出し入れ自
在に挿入される。

燃料集合体１は断面はぼ正方形状のチャンネルボックス
４内に、一方の対角線上の対角線交点を挟んで隣接する
２位置を除いた位置に例えば６２本の燃料棒５が格子状
に配置される。対角線交点を挟んで隣接する２位置には
ウォータロッド６゜６が配置される。

各燃料棒５は、第２図に示すように燃料被覆管７内に多
数の燃料ベレット８が挿入充填され、この燃料被覆管７
の上下端は端栓９ａ、９ｂにより密封される。なお、燃
料被覆管７の上部にはブレナム１０が形成され、燃料ペ
レーット８にはプレナム１０内に配置されたばね１１に
よりばね力が加えられる。

各燃料棒５は第３図に示すように上下端部に天然ウラン
部１２が形成され、その間に濃縮ウラン部１３が設けら
れる。天然ウラン部１２は燃料棒５の上下端部の少なく
とも一方に設けてもよい。

濃縮ウラン部１３にはその上部と下部とでは核分裂性物
質であるウラン２３５や可燃性毒物の含有量が異なるも
のが数棟類使用されている。

第１図中、各燃料棒に付したローマ数字は燃料棒の種別
を示ず。第３図は各種別の燃料棒の構造を模式的に示す
もので、タイプ１．Ｖ、Ｖｌ、ＶＩの燃料棒５は核分裂
性物質としてのウラン２３５含有避３．９ｗ１０　（型
組％）　、２．５ｗ１０．２゜２Ｗ１０．１．７Ｗ１０
の燃料ペレットを充填して成るものであり、いずれもウ
ラン２３５の含有量は燃料有効長全長に亘って均一であ
る。また、タイプ■、■および■の燃料棒は゛、境界１
４の上下においてウラン２３５の含有量の異なる燃料ペ
レットが充填されている。タイプ■の燃料棒では境界１
４上方にはウラン２３５が３．３Ｗ１０の燃料ペレット
を、下方には３．９ｗ１０の燃料ペレットがそれぞれ充
填される。タイプ■の燃料棒では上方には２．９ｗ１０
の燃料ペレットが、下方には３．３ｗ１０の燃料ペレッ
トが、さらにタイプに■の燃料棒では上方には２．５ｗ
１０．下方には２．９ｗ１０の燃料ペレットがそれぞれ
充填される。これら燃料棒では、上部のウラン２３５含
有足が下部のそれより境界１４を境にして小とされてい
る。

また、タイプ■の燃料棒では、ウラン２３５の含有量は
全長に亘り２．９ｗ１０とされているが、境界１４上方
のベレットは可燃性毒物としてのガドリニア含有量が３
．５ｗ１０、下方のベレッ１〜はガドリニア含有量が４
．５ｗ１０として、上部のガドリニア含有量を下部より
小としである。タイプ■〜ＩＶ　、■の燃料棒における
境界１４は、燃料集合体２の下端からその全長の１４／
２４ないし３／４より上方に位置されている。

この燃料集合体１は次のような構成的特徴がある。

１）燃料棒の上下端部にそれぞれ天然ウラン部を設ける
。

沸鷹水型原子炉の炉心の上下端においては、それぞれ中
性子の漏洩ｍが多いので、熱中性子束が中火部に比べて
著しく小さい。

そこで、燃料棒の上下端部にそれぞれ天然ウランを充填
し、中央部のウラン濃縮度を高くしている。ただし、燃
料集合体全体の平均濃縮度は従来とほぼ同じに形成する
。

これにより、燃料の高熱中性子東部でウラン２３５が増
加し、低熱中性子東部でウラン２３５が減少することに
なり、従来の燃料集合体に比べて熱中性子利用率ｆが大
きくなる。また、同時に燃料の上下端部におけるウラン
２３５を減少させ、中性子束を減少させることとなり、
中性子が炉心から漏洩する確率りを小さくすることかで
きる。

これらの現象により、炉心の反応度Ｋ。ｆ［が増加し、
燃料取出燃焼度が向上する。

第３図の実施例では、燃料４１５の上下端部にそれぞれ
１／２４　（１ノード分）づつ天然ウラン部１２を設け
ている。

第４図はこの天然ウランの上下端部における充填ノード
数をパラメータとして、軸方向出力ビーキングの増加と
燃料取出燃焼度の増加との関係を示している。同図から
判るように、天然ウランのノード数を増加させると、軸
方向出力ビーキングの増加の割には燃料取出燃焼度の増
加が飽和する傾向にある。したがって、天然ウランは燃
料棒の上下端部の１ノード分だけ充填すれば充分であり
、また同図より上下のいずれか一方にのみ充填しても充
分な効果を生じる。

また、天然ウラン部の一部または全部を劣化ウランとし
ても同様な効果が生じる。

２）濃縮ウラン部のウラン濃縮度とガドリニア′ｅＪ度
分布との関係について、燃料集合体においては、濃縮ウラン部１３の上部のウラ
ン２３５の含有ｍが下ｎ；のそれより小であるタイプＩ
１．　Ｉ［１，ＩＶの燃料棒と、上部のガドリニア含有
Ｍが下部のそれより小である燃料棒■が装荷されている
ので、炉心に装荷されるウラン２３５の節約が図られ、
かつ燃焼ナイクル終了時に上部に残留するガドリニア量
を小とすることができる。しｌζかって、燃料の健全性
を向上させることができる。

第５図は燃料の健全性の効果を確認するために行なった
詳細な計算結果を示す。この図は、設計針わコードによ
り解析した１０結果を基に作成したもので、実線で示し
た曲線０４は燃焼サイクル終了時の本発明による炉心の
残存ガドリニアＭの軸方向分布、点線で示した曲線Ｃ５
は従来の炉心の残存ガドリニア量の軸方向分布であり、
この図から本発明により燃焼サイクル終了時の残存ガド
リニア量が減少されていることがわかる。

さらに、前記実施例においてウラン２３５含有吊を異な
らしめる境界１４を下端から全長の３／４にとった時、
燃料集合体の平均濃縮度は２．８５ｗ１０であり、濃縮
ウラン部全長に亘り、濃縮度−様な場合の平均濃縮度２
．８９ｗ１０であるから、Ｏ，Ｏ＝１ｗ１０だけウラン
２３５を節約Ｊ゛ることができる。

第６図の実線で示した曲線Ｃ６は前記実施例の炉心上部
の無限増倍率の燃焼度推移を示し、破線の曲線Ｃ７は従
来の炉心上部の無限増倍率の燃焼度推移を示している。

この図において点ＥＣは燃料集合体を３バツチ炉心に装
荷した時に得られるサイクル増分燃焼曵である。また、
前記３バツチ炉心に装荷された燃料集合体の炉心上部は
、平均的にはサイクル初期から末期までに燃焼度［０か
らＥｌまで燃焼するもの、同Ｅ１からＥ２まで燃焼する
もの、同Ｅ　からＥ３まで燃焼するものの３グループに
分かれている。これは、従来の炉心においても同様であ
る。

したがって、炉心上部の平均の無限増倍率ｔよ前３グル
ープの無限増倍率の平均であり、第７図は炉心上部の無
限増倍率の燃焼度推移を示す。この図において実線の曲
線０８は前記実施例、点線の曲線Ｃ９は濃縮ウラン部全
長に亘り一様な場合の炉心をそれぞれ示している。この
図から、炉心上部のウラン２３５含有吊やガドリニア含
有かを減じたにも拘らず、炉心上部の特性が従来炉心と
ほとんど変らないことがわかる。

なお、ウラン２３５、ガドリニア等の含有量を異ならし
める境界１４は、炉心の特性に応じてその位置を定めら
れるものであるが、実際、Ｆは下端から全長の３／４以
上の位置に定めることが望ましい。

ところで、一般に原子炉炉心に装荷される燃料集合体は
、その出力分布を削口するために軸方向に２４ノードに
分割され、各ノード毎の出力分布を計算により求めてい
る。第３図は、燃料集合体の有効燃料長を軸方向に２４
ノードに分けたとき、燃料棒に、　ＩＩ［、■および■
は、ウランおよびガドリニア含有量の異なる境界１４が
その燃料有効長全長のほぼ１４／２４に位置される場合
を示している。

これは、核熱水力特性の設計条件を満たす制御棒パター
ン計画により、例えば特定の制御棒をより深く挿入する
ことによって炉心下部の出力ビーキングが許容限界近く
まで大きくなった場合、炉心上部の燃焼が相％ｊ的にバ
れ、燃料上部での残存ガドリニア量が多くなるが、この
場合には燃料棒Ｌ　ＩＩｌ、　ＴＶおよび■の境界をそ
の全長の３／４より下方に移し、はＩｃｆ１４／２４と
することにより、燃焼サイクル終了時の残存ガドリニア
量の減少を図ることができる。

以上のことから、原子炉炉心の軸方面出）ｊピーキング
の大きさに対応して燃料棒の境界を燃料集合体の下端か
らその全長の１４／２４ないし３／４の位置より上方に
位置させるのが好ましい。

また、本発明は上記実施例のみに限定されない。

例えば、燃料棒、燃料集合体の構造は例示のものと異な
ってもよい。さらに、核分裂性物質もウラン２３５に限
定されず、無限増倍率もガドリニアに限定されない。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明に係る燃料集合体は、各燃
料棒の上下端部の少なくとも一方に天然ウラン部を設け
、残りの領域を濃縮ウラン部に形成し、この濃縮ウラン
部領域の核分裂性物質含有量や可燃性毒物含有量がそれ
ぞれ貸なる境界を、燃料棒の下端からその全長の１４／
２４ないし３／４より上方に位置させたから、炉心上下
端部および炉心上部の核分裂性物質含有ｍや可燃性毒物
含有Ｗを減少させることができ、これらの含有量を減少
させて炉心上部の燃焼特性を従来の炉心とほとんど同様
とすることができ、炉心の健全性や燃焼特性を損うこと
なく、燃料の経済性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃料集合体の一実施例を示す断面
図、第２図は上記燃料集合体に組み込まれる燃料棒の縦
断面図、第３図は本発明において使用する燃料棒の模式
図、第４図は天然ウラン部のノード数をパラメータとし
た軸方向出力ビーキングの増加と燃料取出燃焼度増加と
の関係を示ず特性図、第５図は本発明の炉心の燃焼サイ
クル終了時のガドリニア残存吊軸方向分布を従来炉心の
それと比較して示づ゛線図、第６図は本発明の燃ね集合
体の上部の無限増倍率の燃焼度推移を従来の燃料集合体
のそれと比較して示す線図、第７図は３バツチ炉心に本
発明を適用した場合の炉心上部での無限増倍率の燃焼特
性を従来炉心のそれと比較して示す線図、第８図は従来
の燃料集合体を示す断面図、第９図は従来の燃料束６体
に組み込まれる各燃料棒を示す図、第１０図は燃焼サイ
クル終了時のＢＷＲ炉心の燃焼分布を示す図、第１１図
は従来の炉心の第１燃焼サイクル終了時の可燃性毒物の
炉心軸方向分布図、第１２図は燃料集合体の無限増倍率
の燃焼度推移を示す模式図である。１・・・燃料集合体、３・・・制御棒、４・・・グーヤ
ンネルボックス、５・・・燃料棒、６・・・ウォータロ
ッド、７・・・燃料被覆管、８・・・燃料ベレット、９
ａ、９ｂ・・・端栓、１０・・・ブレナム、１２・・・
天然ウラン部、１３・・・濃縮ウラン部、１４・・・境
界。第２図第３図第４図０　　　　　　　０．５　　　　　　　　＋、０　　　
　　　　１．５力゛トリニアの湯Ｒ（（±ｔ１単イ立）
第５図第６図第７図第８図クイ１　１２３４５ＧＷ（本数”）　　Ｃｌ２）　　（＋２１　　＋１６）　　
（＋２）　（４１（６１（４）第９　図２．５　　　　　　　１．０　　　　　　１．５燃焼度
（相対値）第１０図０　　　　　　　　０５　　　　　　　１．０　　　　
　　　　ｊ、５可燃小生１４ｍの；混／ｉ（イ王意単位
〕第１１図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の燃料棒により構成される燃料集合体において
、上記各燃料棒の上下端部の少なくとも一方に天然ウラ
ン部を設けるとともに、残りの領域を濃縮ウラン部に形
成し、この濃縮ウラン部の上部の核分裂性物質含有量が
下部の核分裂性物質含有量より小さな燃料棒と上部の可
燃性毒物含有量が下部の可燃性毒物含有量より小さな燃
料棒とを収納し、前記各含有量の異なる境界を燃料棒の
下端からその全長の１４／２４ないし３／４より上方に
位置させたことを特徴とする燃料集合体。２、天然ウラン部の一部または全部が劣化ウランである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料集合
体。３、天然ウラン部は各燃料棒の有効燃料長の上下端部の
少なくとも一方に１ノード分形成された特許請求の範囲
第１項記載の燃料集合体。