JPS6361992A - 核燃料集合体 - Google Patents

核燃料集合体

Info

Publication number
JPS6361992A
JPS6361992A JP62213176A JP21317687A JPS6361992A JP S6361992 A JPS6361992 A JP S6361992A JP 62213176 A JP62213176 A JP 62213176A JP 21317687 A JP21317687 A JP 21317687A JP S6361992 A JPS6361992 A JP S6361992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grid
fuel
fuel elements
nuclear fuel
nuclear
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.)
Granted
Application number
JP62213176A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07117592B2 (ja
Inventor
ジアン・ノエル、カナ
ジヨエル、プラ
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.)
Fragema
Areva NP SAS
Orano Demantelement SAS
Original Assignee
Fragema
Framatome SA
Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
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 Fragema, Framatome SA, Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA filed Critical Fragema
Publication of JPS6361992A publication Critical patent/JPS6361992A/ja
Publication of JPH07117592B2 publication Critical patent/JPH07117592B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • 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

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (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、案内管のような細長い部材又は控え棒により
相互に連結した2個の端部部材と、上端部格子、下端部
格子及び中間格子から成る複数のスペーサ格子とを持つ
骨組又は構造体を備えるような原子炉用燃料集合体に関
する。前記スペーサ格子は、正方形の網目の節点に保持
した燃料要素の束を保持する各セルを形成する。前記各
燃料要素には、対応する端部格子にはまるように配置し
た流体密の栓により各端部を閉じた金属製被覆を設けで
ある。
本発明は、限定する訳ではないが加圧水型原子炉いわゆ
るPWHにとくに適している。PWRでは燃料集合体に
沿って配置した中間格子は、中性子に対する吸収断面積
が小さく放射線のもとでの機械的性質の弱い「ジルカロ
イ(Zircalloy) j ト称するジルコニウム
・ベース合金から形成しである。
前記したような燃料集合体ではスペーサ格子は複数の機
能を果たす。これ等の格子は、横方向衝撃に対し燃料集
合体の構造的保護を行い、冷却材の流れを混合させ、核
分裂性物質を含む燃料要素を横方向に支え保持する。
2種類のスペーサ格子により、これ等のスペーサ格子に
よって集合体構造体の細長い部材と燃料要素との間に差
動運動を生じさせなげればならないことが分っている。
格子は燃料要素に連結するか、又は格子は構造体又は骨
組に属する細長い部材に連結しである。
書類FR−A−2,0889ロロ9号には、規則正しい
網目の節点に規則正しく配分した控え棒により支えた互
いに平行な2つの端部部材から形成した剛性の骨組を示
しである。控え棒の直径は燃料棒の直径にほぼ等しい。
スペーサ格子は控え棒に固定でなくて滑動自在に連結し
である。燃料要素の本数が控え棒より多いときは、スペ
ーサ格子は、燃料要素と共に動き、原子炉の運転中に控
え棒の膨張又は拡張とは異なる燃料要素の膨張によって
、控え棒に沿って滑動する。前記した燃料集合体は、互
いに異なるスペーサ格子の間でその所定の限度を越える
運動を制限するように各控え棒と同軸の衝合スリーブを
備えている。この種の集合体には幾つかの障害がある。
すなわち各控え棒に沿って滑動する上部格子は、燃料要
素の伸びが成る値に達すると大き過ぎるようになる。各
燃料要素の束の案内及び支持の作用はこの場合弱まるお
それがあり、控え棒の摩耗がひんばんに生ずる。
燃料集合体の中間部分のスペーサ格子に対する材料とし
てジルカロイ(機械的性質が弱い)を使うことができな
い。
各燃料要素は、これ等の各燃料要素に対し衝合支持体を
構成するが各燃料要素の軸線方向支持ができるようには
十分に締付けることのできない低い方の燃料集合体端部
部材に支えられる。
本発明の目的は、原子炉用の新規な燃料集合体を提供し
ようとするにある。と(に本発明の目的は、集合体中間
部分に沿って配置した中間格子に、低い中性子吸収断面
積を持つが、各燃料棒が温度増加によって伸長したとき
に各燃料棒に加わる圧縮力を著しく低減する合金を使う
ことのできる集合体を提供しようとするにある。すなわ
ち燃料棒及び集合体骨組の変形の程度が低減する。
このために本発明は、冷却材を収容する容器と、前記冷
却材が横切るよって前記容器内に配置された炉心とを持
ち、複数の相互に隣接する直立の核燃料集合体とを備え
た原子炉に使う核燃料集合体において、(イ)上端部栓
及び下端部栓から成る端部栓により各端部を閉じられた
金属製被覆をそれぞれ持つ、複数の燃料要素から成る束
と、(ロ)控え棒により互いに固定的に連結した上端部
材及び下端部材と、前記控え棒に沿い互いに間隔を置い
て設けられ、前記各燃料要素を保持するように規則正し
い網目の各節点に配置したセルを形成する複数のスペー
サ格子とを持ち、前記燃料要素の束を互いに平行な関係
に維持し支持する構造体とを備え、前記複数のスペーサ
格子を、(1)一方は前記全部の燃料要素の前記上端部
栓及び下端部栓の各一方に連結されて前記各控え棒に固
定され又他方は前記燃料要素の前記上端部栓及び下端部
栓の他方に連結されて前記控え俸全滑動可能に受入れた
上端部格子及び上端部格子とから成る2つの端部格子と
、(II)前記控え棒に固定され、前記燃料要素を滑動
可能に受入れた複数の中間格子とにより構成することに
よって、前記の燃料要素の束が、前記端部格子のうちで
前記控え棒に固定された端部格子に対し、前記構造体に
より維持され又支持された状態で、伸縮することができ
るようにした核燃料集合体を提供するものである。
本発明によれば又、上端部格子及び上端部格子の少くと
も一方の各燃料要素保持用の各セルに弾性ブレード手段
を設け、全部の燃料要素の上端部栓及び下端部栓の各一
方に前記弾性ブレード手段にはまるように配置したみぞ
を形成した核燃料集合体が得られる。
本発明によれば又、弾性ブレード手段を、対応するセル
内に対称に配置した2つの弾性ブレードにより構成した
核燃料集合体が得られる。
本発明の目的は、上端部格子及び上端部格子の少くとも
一方を、全部の燃料要素の上端部栓及び下端部栓の各一
方に、締りばめ手段により連結して、前記燃料要素間の
差動伸縮ができるようにした核燃料集合体を提供しよう
とするにある。
さらに本発明は次の特徴を持つ核燃料集合体を提供する
ものである。
束の燃料要素の一端部の栓に固着され各控え棒又は細長
い各部材に固定した端部格子は下部又は上部の端部格子
でよりが、上端部格子である方が一層有利である。
各中間格子は「ジルカロイ」と称スルジルコニウム・ベ
ース合金から構成しである。各控え俸に固定した端部格
子は「インコネル(Inconel) Jという名称で
知られている合金のように鉄、クロム及びニッケルを含
み高い機械的性負ヲ持つ合金から成る。
自由端部格子はジルカロイから形成するのが一層有利で
あるが又インコネル又はこれ等の両材料から形成しても
よい。
以下本発明核燃料集合体の実施例を添付図面について詳
細に説明する。
第1図及び第2図は、第2図に鎖線で示したような控え
棒により互いに連結した上端部材2及び下端部材3を持
つ構造体を備えだ本発明核燃料集合体1を示す。核燃料
集合体1は上端部格子5、上端部格子6及び中間格子7
を備えている。各格子5,6.7は、規則正しい網目の
各節点に燃料要素9用の支持セル8を形成する。加圧軽
水型原子炉燃料集合体では採用する規則正しい網目は一
般に正方形2ノチの17X17の節点を持つ格子である
。各燃料要素9には、各端部格子5,6に受入れた上下
の流体密の端部栓にょシ各端部を閉じた金属製被覆を設
けである。
2つの上下の各端部格子は、全部の燃料要素の上下の各
端部栓に連結しである。第2図には上下の端部格子の支
持セルの直径の局部的減小部11によって1種類の摩擦
固着連結部を示しである。
しかし他の種類の連結を行ってもよい。
第2図に示すように案内管4は、端部部材2゜3、上端
部格子6及び中間格子7に固定しである。
これに反して上端部格子5は、この格子内に形成したセ
ル12に滑動自在に受入れた案内管に沿い自由に滑動す
るように配置しである。
燃料要素9は上端部格子6及び上端部格子5に連結しで
ある。燃料要素9ば、中間格子7のセル8に滑動自在に
受入れである。各案内管と又燃料要素9とに固定した上
端部格子6は燃料要素9に対する固定点を構成する。構
造体の案内管に沿い自由に滑動するようにした上端部格
子5に固定した燃料要素の束は中間格子7の各セル8を
経て伸縮することができる。
各燃料要素は、端部格子の一方に摩擦部13により連結
され各燃料要素の相対的な差動膨張を生ずることができ
るようにしである。摩擦部13により、1本又は複数本
の燃料要素が受ける縦方向差動応力が燃料要素束の残り
に対して大き過ぎて上端部格子と取付けられた燃料要素
束との全体が動いても所定の値以上になったときに前記
の摩擦部により燃料要素が動くことができる。
下端部及び上端部の格子の果たす役割シを逆にしても同
じ結果が得られるのは明らかである。
燃料要素の束を燃料棒の伸縮又は照射或はこれ等の両方
の間に1つの固定点から球面に沿い移動させることによ
り各端部に対抗力を生じさせないで、燃料棒の球面に沿
いアーチ形になる現象をなくすと共に、原子炉の一次流
体の流れに基づく応力が強い区域で燃料棒の良好な横方
向支持作用を生ずることができる。従って自由端部格子
(上端部格子)により、燃料要素の伸縮によって生ずる
応力、すなわち燃料要素自体と核燃料集合体構造体とに
加わる応力はかなりなくなシ従って燃料集合体の全体の
アーチ状湾曲のおそれが減る新規な燃料集合体が得られ
る。
従って本発明核燃料集合体の構造体はとくに、照射後に
集合体の取扱い中に問題を生ずる変形を受けない。下部
又は上部の固定の端部格子は「インコネル」から構成す
るのが有利である。この材料は、燃料の寿命にわたって
保証されるように核分裂性燃料要素を十分につかむこと
ができる。本発明核燃料集合体に沿って配置した中間格
子と固定の端部格子とは、中性子の低い吸収断面積を持
つ材料である「ジルカロイ」から作ることができる。ジ
ルカロイの照射のもとでの低い機械的性質は、各燃料要
素の横控えが中間格子及び固定の端部格子では必要でな
いから問題でない。
第6図は、本発明による核燃料集合体に属する燃料要素
9の端部栓1oのたとえば上端部格子6への固定の方式
を示す。端部栓10はセル8内で格子6を貫通する。セ
ル8は、たとえばよく知られているようにして格子を構
成する互いに交差するブレードの適当な切断片から成る
たわみ性ブレード14を備えている。端部栓1oにはみ
ぞ15を形成しである。たわみ性の又は弾性のブレード
14は、みぞ15に接触し、各燃料要素を横方向及び軸
線方向に保持する。このようなグレード体は、燃料要素
の十分な支持ができこのブレード体を両端部格子に使う
必要がないようにする。格子に固定され燃料要素を格子
に設けた支持体又はボスに押付けるたわみ性の又は弾性
のブレード又はばねを備えた公知の燃料要素支持体に認
められるのとは異なって、弛緩作用が認められない。
運転中にグレードの軸線方向こわさにょシ、ブレードは
、重量、アルキメデス圧力及び流体圧力知基づ(軸線方
向応力に耐えることができる。弾性ブレードにより加わ
る力は応力に適応する。燃料要素に加える逆子応力は従
って、弛緩時の増加に基づいて低くすることができる。
軸線方向に片寄った平面にグレードばね全配置し端部栓
を一層よく埋込み燃料要素の振動を減らすようにしても
よい。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのは・もちろんである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明核燃料集合体の1実施例の燃料要素の部
分正面図、第2図は第1図の核燃料集合体の線図的斜視
図、第6図は第1図の集合体の対応する端部格子に固着
した端部栓の拡大側面図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冷却材を収容する容器と、前記冷却材が横切るよ
    うに前記容器内に配置された炉心とを持ち、複数の相互
    に隣接する直立の核燃料集合体を備えた原子炉に使う核
    燃料集合体において、(イ)上端部栓及び下端部栓から
    成る端部栓により各端部を閉じられた金属製被覆をそれ
    ぞれ持つ、複数の燃料要素から成る束と、(ロ)控え棒
    により互いに固定的に連結した上端部材及び下端部材と
    、前記控え棒に沿い互いに間隔を置いて設けられ、前記
    各燃料要素を保持するように規則正しい網目の各節点に
    配置したセルを形成する複数のスペーサ格子とを持ち、
    前記燃料要素の束を互いに平行な関係に維持し支持する
    構造体とを備え、前記複数のスペーサ格子を、(i)一
    方は前記全部の燃料要素の前記上端部栓及び下端部栓の
    各一方に連結されて前記各控え棒に固定され又他方は前
    記燃料要素の前記上端部栓及び下端部栓の他方に連結さ
    れて前記控え棒を滑動可能に受入れた上端部格子及び下
    端部格子から成る2つの端部格子と、(ii)前記控え
    棒に固定され、前記燃料要素を滑動可能に受入れた複数
    の中間格子とにより構成することによつて、前記燃料要
    素の束が、前記端部格子のうちで前記控え棒に固定され
    た端部格子に対し、前記構造体により維持され又支持さ
    れた状態で、伸縮することができるようにした核燃料集
    合体。
  2. (2)前記上端部格子及び下端部格子のうちの少くとも
    一方の前記燃料要素保持用の各セルに、弾性ブレード手
    段を設け、全部の前記燃料要素の上端部栓及び下端部栓
    の各一方に、前記弾性ブレード手段にはまるように配置
    したみぞを形成した特許請求の範囲第(1)項記載の核
    燃料集合体。
  3. (3)前記上端部格子及び下端部格子の少くとも一方を
    、全部の前記燃料要素の上端部栓及び下端部栓の各一方
    に、締りばめ手段により連結することによつて、前記燃
    料要素間に、これ等の燃料要素に加わる差動応力が所定
    値以上になると差動的な膨張又は収縮が可能になるよう
    にした特許請求の範囲第(1)項記載の核燃料集合体。
  4. (4)セルの前記弾性ブレード手段を、前記セル内に対
    称に配置した2つの弾性ブレードにより構成した特許請
    求の範囲第(2)項記載の核燃料集合体。
  5. (5)前記下端部格子を、全部の前記燃料要素の前記下
    端部栓に連結すると共に、前記控え棒に固定した特許請
    求の範囲第(1)項記載の核燃料集合体。
  6. (6)前記中間格子と、前記上端部格子及び下端部格子
    のうち各控え棒を滑動可能に受入れる方の端部格子とを
    、ジルカロイのようなジルコニウム・ベース合金から構
    成し、前記上端部格子及び下端部格子のうち前記各控え
    棒に固定される他方の端部格子はインコネルから構成し
    た特許請求の範囲第(1)項記載の核燃料集合体。
JP62213176A 1986-08-28 1987-08-28 核燃料集合体 Expired - Lifetime JPH07117592B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8612172A FR2603417B1 (fr) 1986-08-28 1986-08-28 Assemblage de combustible nucleaire a grille d'extremite libre
FR8612172 1986-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6361992A true JPS6361992A (ja) 1988-03-18
JPH07117592B2 JPH07117592B2 (ja) 1995-12-18

Family

ID=9338553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62213176A Expired - Lifetime JPH07117592B2 (ja) 1986-08-28 1987-08-28 核燃料集合体

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4792428A (ja)
EP (1) EP0262997B1 (ja)
JP (1) JPH07117592B2 (ja)
KR (1) KR960008375B1 (ja)
CN (1) CN1019868B (ja)
DE (1) DE3774661D1 (ja)
ES (1) ES2026928T3 (ja)
FR (1) FR2603417B1 (ja)
ZA (1) ZA876343B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5802640A (en) 1992-04-03 1998-09-08 Hill-Rom, Inc. Patient care system
US5024807A (en) * 1988-12-05 1991-06-18 Combustion Engineering, Inc. Debris catching spring detent spacer grid
US4919883A (en) * 1988-12-14 1990-04-24 Combustion Engineering, Inc. Lower end fitting debris collector and end cap spacer grid
US4980121A (en) * 1989-07-28 1990-12-25 Westinghouse Electric Corp. Protective device for lower end portion of a nuclear fuel rod cladding
FR2665292B1 (fr) * 1990-07-24 1992-11-13 Framatome Sa Grille additionnelle pour assemblage combustible de reacteur nucleaire et assemblage en comportant application.
SE510817C2 (sv) * 1992-04-28 1999-06-28 Asea Atom Ab Förfarande för att i en kärnkraftsreaktor förlänga livslängden för en bränslepatron genom att efter viss drifttid vända i denna innehållna bränslestav upp och ner
US10720246B2 (en) * 2017-04-20 2020-07-21 Westinghouse Electric Company Llc Fuel assembly arrangement for retaining fuel rod end plug to bottom nozzle
RU2654531C1 (ru) * 2017-09-29 2018-05-21 Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB932463A (en) * 1960-10-27 1963-07-24 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to nuclear fuel elements
GB1069016A (en) * 1964-08-08 1967-05-17 Siemens Ag Heterogeneous nuclear reactor of the pressure vessel type
US3954560A (en) * 1970-05-06 1976-05-04 Commissariat A L'energie Atomique Nuclear fuel assembly
US3992259A (en) * 1973-06-25 1976-11-16 Combustion Engineering, Inc. Fuel assembly for a nuclear reactor
FR2298162A1 (fr) * 1975-01-20 1976-08-13 Commissariat Energie Atomique Disposit
FR2522866B1 (fr) * 1982-03-04 1987-12-31 Commissariat Energie Atomique Assemblage combustible de reacteur nucleaire
FR2533350B1 (fr) * 1982-09-16 1988-07-08 Fragema Framatome & Cogema Assemblage de combustible nucleaire a crayons remplacables
FR2589614B1 (fr) * 1985-08-09 1988-01-08 Fragema Framatome & Cogema Assemblage combustible nucleaire a structure de maintien et dispositif anti-envol
JP5546599B2 (ja) 2012-09-07 2014-07-09 京セラ株式会社 携帯通信端末

Also Published As

Publication number Publication date
DE3774661D1 (de) 1992-01-02
EP0262997A1 (fr) 1988-04-06
US4792428A (en) 1988-12-20
CN87105868A (zh) 1988-03-16
FR2603417A1 (fr) 1988-03-04
ZA876343B (en) 1989-04-26
KR880003338A (ko) 1988-05-16
JPH07117592B2 (ja) 1995-12-18
KR960008375B1 (ko) 1996-06-26
EP0262997B1 (fr) 1991-11-21
FR2603417B1 (fr) 1988-12-02
ES2026928T3 (es) 1992-05-16
CN1019868B (zh) 1992-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3954560A (en) Nuclear fuel assembly
KR940011429B1 (ko) 원자로용 연료집합체
KR0175928B1 (ko) 핵연료봉 지지격자
US5299246A (en) Shape-memory alloys in the construction of nuclear fuel spacer grids
EP1909292A1 (en) Nuclear reactor fuel assemblies
US5002726A (en) Nuclear fuel assembly spacer and loop spring with enhanced flexibility
GB1022839A (en) Fuel assemblies for a nuclear reactor
US3664924A (en) Nuclear reactor spring ferrule spacer grid
EP0249107B1 (en) Nuclear-reactor fuel assembly having a plurality of spacer grids
US5085827A (en) Nuclear fuel assembly spacer and loop spring with enhanced flexibility
JPS6361992A (ja) 核燃料集合体
US6347130B1 (en) Fuel assembly with short fuel units
EP1362352A2 (en) Pressurized water reactor fuel assembly spacer grid
JPH0221759B2 (ja)
WO2005034137A3 (fr) Assemblage de combustible nucleaire comprenant un dispositif interieur de renfort
US8243872B2 (en) Spacer grid for close-spaced nuclear fuel rods
JPS63133088A (ja) 原子炉の炉心集合体
JPS6245513B2 (ja)
JP2569119B2 (ja) 燃料集合体
RU2143143C1 (ru) Тепловыделяющая сборка водо-водяного энергетического реактора
JPH08220276A (ja) 原子炉の炉心上部構造
JPH024874B2 (ja)
JP2559446B2 (ja) 燃料集合体
EP3822988A1 (en) Tube grid cell
JP2545262B2 (ja) 原子燃料集合体