JPS6324194A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS6324194A JPS6324194A JP61167575A JP16757586A JPS6324194A JP S6324194 A JPS6324194 A JP S6324194A JP 61167575 A JP61167575 A JP 61167575A JP 16757586 A JP16757586 A JP 16757586A JP S6324194 A JPS6324194 A JP S6324194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fissile material
- density
- fuel rods
- fuel assembly
- 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
Links
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
- Inert Electrodes (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、軽水型原子炉の燃料集合体に係り、特に高転
換型軽水炉の燃料集合体に関する。
換型軽水炉の燃料集合体に関する。
（従来の技術）
一般にＰＷＲやＢＷＲ等°のいわゆる従来型軽水炉では
、燃料中に含まれるウラン−２３５等の核分裂性物質が
核分裂反応を起こしてエネルギーの放出をすると同時に
中性子を放出し、この放出された中性子の一部は同時に
炉心内に存在しているウラン−２３８等の親物質に吸収
される。
、燃料中に含まれるウラン−２３５等の核分裂性物質が
核分裂反応を起こしてエネルギーの放出をすると同時に
中性子を放出し、この放出された中性子の一部は同時に
炉心内に存在しているウラン−２３８等の親物質に吸収
される。
中性子を吸収した親物質は核変換によりプルトニウム−
２３９等の新たな核分裂性物質に変換される。
２３９等の新たな核分裂性物質に変換される。
このようにウラン−２３５等の燃料の消費量に対してウ
ラン−２３８等の親物質の中性子捕獲による新たな核分
裂性物質生成量の比を転換比と呼び、ＢＷＲ等の従来型
軽水炉ではこの転換比は約０．６程度である。
ラン−２３８等の親物質の中性子捕獲による新たな核分
裂性物質生成量の比を転換比と呼び、ＢＷＲ等の従来型
軽水炉ではこの転換比は約０．６程度である。
この転換比を高くして生成された核分裂性プルトニウム
を核燃料として有効利用することは、ウラン資源の有効
利用という観点からも、また核拡散防止上の観点からも
好都合でおる。近年、転換比を０．８〜１．０と高くし
てウラン−２３８をプルトニウムに有効に転換するとと
もに、プルトニウムを有効に利用することが可能な高転
換型軽水炉の開発が行われている。この高転換型軽水炉
では前述した転換比を高めるために炉内の減速材対燃料
の体積比（Ｖｍ／Ｖｆ）を小さくし中性子スペクトラム
を硬くする必要がある。このため燃料配列を六角格子配
列とし、体積比を小さくする手段が採用されている。こ
のようにすることで従来型軽水炉に採用されている正方
格子配列に比べその体積比を１７４〜１／２にすること
が可能となる。
を核燃料として有効利用することは、ウラン資源の有効
利用という観点からも、また核拡散防止上の観点からも
好都合でおる。近年、転換比を０．８〜１．０と高くし
てウラン−２３８をプルトニウムに有効に転換するとと
もに、プルトニウムを有効に利用することが可能な高転
換型軽水炉の開発が行われている。この高転換型軽水炉
では前述した転換比を高めるために炉内の減速材対燃料
の体積比（Ｖｍ／Ｖｆ）を小さくし中性子スペクトラム
を硬くする必要がある。このため燃料配列を六角格子配
列とし、体積比を小さくする手段が採用されている。こ
のようにすることで従来型軽水炉に採用されている正方
格子配列に比べその体積比を１７４〜１／２にすること
が可能となる。
第５図は、上述したような高転換型軽水炉の炉心を構成
する燃料集合体を示してあり、燃料集合体１は六角柱形
の断面を有するチャンネルボックス２と、このチャンネ
ルボックス２内に六角格子状に配列された複数の燃料棒
３と、この燃料棒３の間に挿入される図示を省略した複
数の制御棒により構成されており、この燃料集合体１を
多数集合して炉心を形成している。また、炉心の外部雰
囲気は減速材となる軽水が充満している。
する燃料集合体を示してあり、燃料集合体１は六角柱形
の断面を有するチャンネルボックス２と、このチャンネ
ルボックス２内に六角格子状に配列された複数の燃料棒
３と、この燃料棒３の間に挿入される図示を省略した複
数の制御棒により構成されており、この燃料集合体１を
多数集合して炉心を形成している。また、炉心の外部雰
囲気は減速材となる軽水が充満している。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した炉心の最外周部では炉心周囲に充満している軽
水の効果で中性子スペクトラムは軟化している。核燃料
であるウラン−２３５やプルトニウム−２３９、プルト
ニウム２４１の中性子に対する核反応断面積は、中性子
エネルギーが低下する程大きくなるため、炉心最外周部
に位置する燃料集合体内の出力勾配は、第６図に示すよ
うに急激なものとなってしまい、燃料健全性上の問題が
おった。
水の効果で中性子スペクトラムは軟化している。核燃料
であるウラン−２３５やプルトニウム−２３９、プルト
ニウム２４１の中性子に対する核反応断面積は、中性子
エネルギーが低下する程大きくなるため、炉心最外周部
に位置する燃料集合体内の出力勾配は、第６図に示すよ
うに急激なものとなってしまい、燃料健全性上の問題が
おった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、炉心最外周部に位置する燃料集合体内の出力密度の
急激な勾配をなくして燃料集合体内の出力分布の平坦化
が可能となる燃料集合体を提供することを目的とする。
で、炉心最外周部に位置する燃料集合体内の出力密度の
急激な勾配をなくして燃料集合体内の出力分布の平坦化
が可能となる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）
本発明によれば、複数の燃料棒を稠密格子状に収容し、
これを多数集合して炉心を構成する燃料集合体において
、この炉心最外周部に配置された燃料集合体の内部が核
分裂性物質密度の小さい燃料棒から構成された領域と核
分裂性物質密度の大きい燃料棒から構成された領域とを
有していることを特徴とする燃料集合体が得られる。
これを多数集合して炉心を構成する燃料集合体において
、この炉心最外周部に配置された燃料集合体の内部が核
分裂性物質密度の小さい燃料棒から構成された領域と核
分裂性物質密度の大きい燃料棒から構成された領域とを
有していることを特徴とする燃料集合体が得られる。
（作 用）
本発明では、炉心最外周部に配置された燃料集合体内に
、核分裂性物質密度の小さい領域と核分裂性物質密度の
大きい領域とを設けることで炉心最外周部に配置された
燃料集合体内の出力分イ［の平坦化ができる。
、核分裂性物質密度の小さい領域と核分裂性物質密度の
大きい領域とを設けることで炉心最外周部に配置された
燃料集合体内の出力分イ［の平坦化ができる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図を参照にしながら説明する
。
。
第１図ｔよ本発明を適用した原子炉容器内の炉心４を示
しており、図示したように炉心４は六角柱状の多数の燃
料集合体により構成されている。炉心最外周部に配置さ
れた燃料集合体５が本発明を適用した燃料集合体である
。符号６は通常の燃料集合体を示している。
しており、図示したように炉心４は六角柱状の多数の燃
料集合体により構成されている。炉心最外周部に配置さ
れた燃料集合体５が本発明を適用した燃料集合体である
。符号６は通常の燃料集合体を示している。
第２図は第１図のＡ部拡大図で必る。燃料棒は高濃縮ペ
レットを装荷した高濃縮燃料棒７と低濃縮ペレットを装
荷した低濃縮燃料棒８からなり、高濃縮燃料棒７により
高濃縮領域９が、低濃縮燃料棒８により低濃縮領域１０
がそれぞれ形成されている。
レットを装荷した高濃縮燃料棒７と低濃縮ペレットを装
荷した低濃縮燃料棒８からなり、高濃縮燃料棒７により
高濃縮領域９が、低濃縮燃料棒８により低濃縮領域１０
がそれぞれ形成されている。
このような構成の燃料集合体においてその出力分布を第
３図に示す。図中ａおよびｂは第２図のａおよびｂの位
置にそれぞれ対応している。図示したように、炉心外周
部の軽水の影響を受けるｂの位置近傍においても従来の
ような出力密度の急激な上昇が見られない。１なわら出
力分布の平坦化がはかれる。
３図に示す。図中ａおよびｂは第２図のａおよびｂの位
置にそれぞれ対応している。図示したように、炉心外周
部の軽水の影響を受けるｂの位置近傍においても従来の
ような出力密度の急激な上昇が見られない。１なわら出
力分布の平坦化がはかれる。
上述実施例では燃料の濃縮度の相違により核分裂性物質
密度の大小の領域を分割したが、例えば本発明の他の実
施例として、低濃縮領域を構成する燃料棒にプルトニウ
ム低寞化昨燃料を、高濃縮領域を構成する燃料棒にプル
トニウム高富化度燃料を用いても同様な効果が得られる
。
密度の大小の領域を分割したが、例えば本発明の他の実
施例として、低濃縮領域を構成する燃料棒にプルトニウ
ム低寞化昨燃料を、高濃縮領域を構成する燃料棒にプル
トニウム高富化度燃料を用いても同様な効果が得られる
。
さらに本発明の他の実施例として、第４図に示すように
低濃縮領域１０の代わりに燃料棒のロッド径を他の燃料
棒よりも細くした燃料棒１１を用いてこれを核分裂性物
質密度の小さい領域１２としてもよい。この場合図示し
たように核分裂性物質密度の小さい領域１２と核分裂性
物質密度の大きい領域１３とは分割壁１４により分割す
ることが望ましい。
低濃縮領域１０の代わりに燃料棒のロッド径を他の燃料
棒よりも細くした燃料棒１１を用いてこれを核分裂性物
質密度の小さい領域１２としてもよい。この場合図示し
たように核分裂性物質密度の小さい領域１２と核分裂性
物質密度の大きい領域１３とは分割壁１４により分割す
ることが望ましい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明の燃料集合体によれば、軽水
の効果を受ける炉心最外周部の燃料集合体においてもそ
の燃料集合体内の出力分布の平坦化が可能となる。
の効果を受ける炉心最外周部の燃料集合体においてもそ
の燃料集合体内の出力分布の平坦化が可能となる。
第１図は本発明に係る燃料集合体を適用した炉心の構成
を示す図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図、第３図は
実施例の燃料集合体内の出力分布を示す図、第４図は本
発明に係る他の実施例の燃料集合体を示す横断面図、第
５図は従来の燃料集合体を示す横断面図、第６図は従来
の燃料集合体内の出力分布を示す図である。 ２・・・・・・・・・チャンネルボックス４・・・・・
・・・・炉心 ５・・・・・・・・・燃料集合体 ７・・・・・・・・・高濃縮燃料棒 ８・・・・・・・・・低濃縮燃料棒 ９・・・・・・・・・高濃縮領域 １０・・・・・・・・・低濃縮領域 １１・・・・・・・・・小ロッド径燃料１２・・・・・
・・・・核分裂性物質密度の小さい領域１３・・・・・
・・・・核分裂性物質密度の大ぎい領域１４・・・・・
・・・・分離壁 第１図 第２図 婁合体肉位ス 第３図 第４図 第５図 第６図
を示す図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図、第３図は
実施例の燃料集合体内の出力分布を示す図、第４図は本
発明に係る他の実施例の燃料集合体を示す横断面図、第
５図は従来の燃料集合体を示す横断面図、第６図は従来
の燃料集合体内の出力分布を示す図である。 ２・・・・・・・・・チャンネルボックス４・・・・・
・・・・炉心 ５・・・・・・・・・燃料集合体 ７・・・・・・・・・高濃縮燃料棒 ８・・・・・・・・・低濃縮燃料棒 ９・・・・・・・・・高濃縮領域 １０・・・・・・・・・低濃縮領域 １１・・・・・・・・・小ロッド径燃料１２・・・・・
・・・・核分裂性物質密度の小さい領域１３・・・・・
・・・・核分裂性物質密度の大ぎい領域１４・・・・・
・・・・分離壁 第１図 第２図 婁合体肉位ス 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (4)
- （１）複数の燃料棒を稠密格子状に収容し、これを多数
集合して炉心を構成する燃料集合体において、 前記炉心最外周部に配置された前記燃料集合体の内部が
核分裂性物質密度の小さい燃料棒から構成された領域と
核分裂性物質密度の大きい燃料棒から構成された領域と
を有していることを特徴とする燃料集合体。 - （２）核分裂性物質密度の小さい燃料棒が低濃縮度の燃
料棒で、核分裂性物質密度の大きい燃料棒が高濃縮度の
燃料棒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）核分裂性物質密度の小さい燃料棒がプルトニウム
低富化度燃料捧で、核分裂性物質密度の大きい燃料棒が
プルトニウム高富化度燃料棒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。 - （４）核分裂性物質密度の小さい燃料棒のロッド径が、
該核分裂性物質密度の大きい燃料棒のロッド径よりも小
さい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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167575A JPS6324194A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167575A JPS6324194A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6324194A true JPS6324194A (ja) | 1988-02-01 |
Family
ID=15852284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61167575A Pending JPS6324194A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6324194A (ja) |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP61167575A patent/JPS6324194A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6002735A (en) | Nuclear fuel pellet | |
| US5991354A (en) | Nuclear fuel pellet | |
| JPH0450551B2 (ja) | ||
| JPH0666977A (ja) | プルトニウムを含む燃料集合体及びこの集合体を用いた原子炉炉心 | |
| JPH0345354B2 (ja) | ||
| JPH04357493A (ja) | 燃料集合体の構造 | |
| JPH05232276A (ja) | 原子炉の炉心 | |
| JPS60201284A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH02271294A (ja) | 高速増殖炉炉心 | |
| JPS6361990A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2972255B2 (ja) | 原子炉 | |
| JPH0545482A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0450795A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP3135644B2 (ja) | 原子炉の炉心 | |
| JPH065320B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP2632726B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0552475B2 (ja) | ||
| JP2002196090A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS60205281A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0868886A (ja) | Ｐｗｒ用ｍｏｘ燃料集合体 | |
| JPS61147184A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS6244683A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0658419B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
| JPH0460236B2 (ja) | ||
| JPH0429089A (ja) | 燃料集合体 |