JPS64636Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS64636Y2 JPS64636Y2 JP1984100666U JP10066684U JPS64636Y2 JP S64636 Y2 JPS64636 Y2 JP S64636Y2 JP 1984100666 U JP1984100666 U JP 1984100666U JP 10066684 U JP10066684 U JP 10066684U JP S64636 Y2 JPS64636 Y2 JP S64636Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pellets
- cladding tube
- pellet
- plenum
- nuclear fuel
- 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.)
- Expired
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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案は核燃料棒に係り、特にペレツトと被覆
管の機械的相互作用を防止しプレナム体積を大き
くするようにした核燃料棒に関する。
管の機械的相互作用を防止しプレナム体積を大き
くするようにした核燃料棒に関する。
従来の技術の核燃料棒の構成を第２図に用いて
説明する。被覆管４の中には核燃料物質を焼成し
た複数のペレツト３と、このペレツト３を押圧し
て固定するプレナムスプリング２が充填されてい
る。このペレツト３は下端を下部端栓５で溶接し
た被覆管４の内部に装填され、被覆管４の上部と
上部端栓１の溶接によつて密封されている。
説明する。被覆管４の中には核燃料物質を焼成し
た複数のペレツト３と、このペレツト３を押圧し
て固定するプレナムスプリング２が充填されてい
る。このペレツト３は下端を下部端栓５で溶接し
た被覆管４の内部に装填され、被覆管４の上部と
上部端栓１の溶接によつて密封されている。
一般に核燃料棒は複数本束ねられ、核燃料集合
体と成して製造工場から発電所施設へ輸送され
る。
体と成して製造工場から発電所施設へ輸送され
る。
プレナムスプリング２は核燃料棒中のペレツト
３が輸送中に軸方向に移動して互に衝突したり、
或は径方向に振動して被覆管４と衝突することに
より損傷することを防止し、ペレツト３の動きを
拘束する目的で挿入されている。
３が輸送中に軸方向に移動して互に衝突したり、
或は径方向に振動して被覆管４と衝突することに
より損傷することを防止し、ペレツト３の動きを
拘束する目的で挿入されている。
原子炉の運転中にペレツト３は核分裂に伴い高
温となり、大きな熱膨張を生ずる。更に核反応に
よつて生じた核分裂生成物は、プレナム部６の空
間に蓄積されているが、一部の核分裂生成物はペ
レツト３の中に蓄積されて照射成長を起こし、こ
のためペレツト３は膨張する。上記のようにペレ
ツト３は照射中軸方向あるいは径方向に熱膨張，
照射膨張をするものである。
温となり、大きな熱膨張を生ずる。更に核反応に
よつて生じた核分裂生成物は、プレナム部６の空
間に蓄積されているが、一部の核分裂生成物はペ
レツト３の中に蓄積されて照射成長を起こし、こ
のためペレツト３は膨張する。上記のようにペレ
ツト３は照射中軸方向あるいは径方向に熱膨張，
照射膨張をするものである。
燃焼初期においては、ペレツト３と被覆管４の
間に間〓が存在する。しかし、燃焼が進むに伴
い、被覆管４も熱膨張するが、熱膨張もしくは照
射膨張によつてペレツト３がそれを上回る膨張量
を示すため、初期の間〓は次第に閉じていくよう
になる。更にペレツト３が膨張すると被覆管４の
内面に接触して機械的相互作用が開始し、過大な
膨張が生起した場合には被覆管４に大きな応力が
発生し、燃料破損につながる可能性がある。
間に間〓が存在する。しかし、燃焼が進むに伴
い、被覆管４も熱膨張するが、熱膨張もしくは照
射膨張によつてペレツト３がそれを上回る膨張量
を示すため、初期の間〓は次第に閉じていくよう
になる。更にペレツト３が膨張すると被覆管４の
内面に接触して機械的相互作用が開始し、過大な
膨張が生起した場合には被覆管４に大きな応力が
発生し、燃料破損につながる可能性がある。
前述のようにペレツト３は軸方向にも膨張す
る。しかしプレナムスプリング２の存在するため
に、この自由膨張は妨げられてペレツト３の軸方
向の動きを拘束し、径方向に膨張しようとする。
したがつて被覆管４には機械的相互作用による応
力が更に発生することになる。
る。しかしプレナムスプリング２の存在するため
に、この自由膨張は妨げられてペレツト３の軸方
向の動きを拘束し、径方向に膨張しようとする。
したがつて被覆管４には機械的相互作用による応
力が更に発生することになる。
また前述したように、原子炉運転中ペレツト３
から核反応によつて核分裂生成物が発生し、プレ
ナム部６の空間に蓄積されるが、プレムナムスプ
リング２が存在するためプレナム部６の体積は損
失している。プレナム部６の体積が減少すると、
一部の核分裂生成物の蓄積に伴い内圧が高くな
り、被覆管４に大きな応力が発生し、燃料破損に
つながる可能性がある。
から核反応によつて核分裂生成物が発生し、プレ
ナム部６の空間に蓄積されるが、プレムナムスプ
リング２が存在するためプレナム部６の体積は損
失している。プレナム部６の体積が減少すると、
一部の核分裂生成物の蓄積に伴い内圧が高くな
り、被覆管４に大きな応力が発生し、燃料破損に
つながる可能性がある。
このように従来技術では燃料輸送中のペレツト
３の物理的健全性を保持する目的で挿入されるプ
レナムスプリング２が、原子炉運転中にはペレツ
ト３と被覆管４の機械的相互作用を助長し、更に
プレナム部６での核分裂生成物の蓄積される体積
の損失を招来し、燃料破損の危険率を高める欠点
がある。
３の物理的健全性を保持する目的で挿入されるプ
レナムスプリング２が、原子炉運転中にはペレツ
ト３と被覆管４の機械的相互作用を助長し、更に
プレナム部６での核分裂生成物の蓄積される体積
の損失を招来し、燃料破損の危険率を高める欠点
がある。
プレナムスプリング２は燃料輸送中にはペレツ
ト３の物理的健全性を保つ意味で必要な部品であ
るが、原子炉運転中には燃料破損の危険率を高
め、却つて好ましくない。
ト３の物理的健全性を保つ意味で必要な部品であ
るが、原子炉運転中には燃料破損の危険率を高
め、却つて好ましくない。
通常、輸送中にプレナムスプリング２に作用す
る力は小さい。
る力は小さい。
本考案の第１の目的は輸送中の小さな力ではペ
レツト３の移動を防止するが、核反応により温度
がある程度上昇するとその機能を喪失し、ペレツ
ト３の自由膨張を拘束することのないようにした
核燃料棒を付与することにする。
レツト３の移動を防止するが、核反応により温度
がある程度上昇するとその機能を喪失し、ペレツ
ト３の自由膨張を拘束することのないようにした
核燃料棒を付与することにする。
本考案の第２の目的は核燃料棒上部のプレナム
部のスプリングを改良し、プレナム体積を大きく
することにある。
部のスプリングを改良し、プレナム体積を大きく
することにある。
本考案は核燃料棒において被覆管４にペレツト
３を積層状に充填し、被覆管４の両端部は端栓５
を用いて密封し、上部端栓１とペレツト３スタツ
クの最終端の間に非可逆性の形状記憶合金を用い
た固定キヤツプ７で構成するようにした核燃料棒
を提供するものである。
３を積層状に充填し、被覆管４の両端部は端栓５
を用いて密封し、上部端栓１とペレツト３スタツ
クの最終端の間に非可逆性の形状記憶合金を用い
た固定キヤツプ７で構成するようにした核燃料棒
を提供するものである。
以下図面を参照して本考案の実施例について説
明する。
明する。
本考案の核燃料棒は第１図に示すように、被覆
管４にペレツト３を積層状に充填し、最終端のペ
レツト３0に形状記憶合金による固定キヤツプ７
を設置したことを特徴とする。
管４にペレツト３を積層状に充填し、最終端のペ
レツト３0に形状記憶合金による固定キヤツプ７
を設置したことを特徴とする。
固定キヤツプ７は円錐台状になつており、先端
は被覆管４の内径より小さく、上端は稍々大きく
なつている。側面はスリツトを形成し、弾性力に
より被覆管４の内面と接触し、ペレツト３の動き
を拘束し、物理的健全性は保持される。
は被覆管４の内径より小さく、上端は稍々大きく
なつている。側面はスリツトを形成し、弾性力に
より被覆管４の内面と接触し、ペレツト３の動き
を拘束し、物理的健全性は保持される。
一方、原子炉運転中にはペレツト３の核反応に
よる熱により固定キヤツプ７の上端部外径は収縮
し、被覆管４の内径は小さくなる。したがつて、
自由膨張が可能となりペレツト３は圧縮力を受け
ず、したがつて被覆管４との機械的相互作用を増
加させることはない。またプレナム部体積は従来
の25〜31cm2よりも３〜４割大きくなり、核燃料棒
の内圧の上昇を緩和し燃料棒破損を低減する。
よる熱により固定キヤツプ７の上端部外径は収縮
し、被覆管４の内径は小さくなる。したがつて、
自由膨張が可能となりペレツト３は圧縮力を受け
ず、したがつて被覆管４との機械的相互作用を増
加させることはない。またプレナム部体積は従来
の25〜31cm2よりも３〜４割大きくなり、核燃料棒
の内圧の上昇を緩和し燃料棒破損を低減する。
本考案に係る固定キヤツプ７を構成する形状記
憶合金としては、ばね弾性に優れ耐食性に富むニ
ツケル，チタンからなる形状記憶合金を好んで用
いる。
憶合金としては、ばね弾性に優れ耐食性に富むニ
ツケル，チタンからなる形状記憶合金を好んで用
いる。
本考案の固定キヤツプ７の燃料棒への挿入は次
の様にして行われる。即ち筒状の形状記憶合金を
第４図に示すように若干の割り溝を設けた筒形の
形状に予め加工しておく。ついでこれを80〜100
℃の熱湯の中に浸漬して第４図に示した形状を記
憶させる。然る後、これを熱湯から取出し、常温
下で円錐状に押し拡げ第５図に示したような形状
に加工する。これを積層状に充填したペレツト最
終端部へ挿入し上部の端部を端栓と合わせて溶接
し組立を完了する。
の様にして行われる。即ち筒状の形状記憶合金を
第４図に示すように若干の割り溝を設けた筒形の
形状に予め加工しておく。ついでこれを80〜100
℃の熱湯の中に浸漬して第４図に示した形状を記
憶させる。然る後、これを熱湯から取出し、常温
下で円錐状に押し拡げ第５図に示したような形状
に加工する。これを積層状に充填したペレツト最
終端部へ挿入し上部の端部を端栓と合わせて溶接
し組立を完了する。
このようにして組立てられた本考案の燃料棒
は、軸方向の小さい力に対して耐えるように設定
されているので、燃料輸送中の振動によるペレツ
ト３は、動きが拘束され物理的健全性は保たれ
る。
は、軸方向の小さい力に対して耐えるように設定
されているので、燃料輸送中の振動によるペレツ
ト３は、動きが拘束され物理的健全性は保たれ
る。
一方、原子炉運転中にペレツト３が熱膨張，照
射膨張を起こしても核反応による熱が80〜100℃
の温度になると、第５図の形状の固定キヤツプ７
は第４図の形状に復元する。
射膨張を起こしても核反応による熱が80〜100℃
の温度になると、第５図の形状の固定キヤツプ７
は第４図の形状に復元する。
かくしてペレツト３の軸方向の膨張が増大して
もペレツト３の自由膨張が可能となり、被覆管４
との機械的相互作用を増加させることはなくなる
という利点がある。
もペレツト３の自由膨張が可能となり、被覆管４
との機械的相互作用を増加させることはなくなる
という利点がある。
第１図は本考案の核燃料棒の一実施例で、固定
キヤツプは輸送中の形状を示す縦断面図、第２図
は従来の核燃料棒の概略構成図、第３図は本考案
の核燃料棒の他の実施例を示し、固定キヤツプは
原子炉運転中の形状を示す縦断面図、第４図は本
考案の固定キヤツプの斜視図、第５図は第４図の
固定キヤツプを押し広げた場合の斜視図である。 １……上端端栓、２……プレナムスプリング、
３……ペレツト、４……被覆管、５……下部端
栓、６……プレナム部、７……固定キヤツプ。
キヤツプは輸送中の形状を示す縦断面図、第２図
は従来の核燃料棒の概略構成図、第３図は本考案
の核燃料棒の他の実施例を示し、固定キヤツプは
原子炉運転中の形状を示す縦断面図、第４図は本
考案の固定キヤツプの斜視図、第５図は第４図の
固定キヤツプを押し広げた場合の斜視図である。 １……上端端栓、２……プレナムスプリング、
３……ペレツト、４……被覆管、５……下部端
栓、６……プレナム部、７……固定キヤツプ。
Claims (1)
- 被覆管と、該被覆管に積層状に充填されたペレ
ツトと、前記被覆管の上部及び下部を密封する上
部および下部端栓と、前記被覆管内のペレツトと
端栓間に挿入され、常温時は拡径してペレツトの
移動を阻止し、昇温時は縮径してペレツトの被覆
管軸の長手方向の移動を拘束しない作用の形状記
憶合金製の固定キヤツプとを具備してなる核燃料
棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984100666U JPS6117693U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 核燃料棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984100666U JPS6117693U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 核燃料棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117693U JPS6117693U (ja) | 1986-02-01 |
| JPS64636Y2 true JPS64636Y2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=30660116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984100666U Granted JPS6117693U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 核燃料棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117693U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184576A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-28 | 株式会社東芝 | 核燃料要素 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP1984100666U patent/JPS6117693U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6117693U (ja) | 1986-02-01 |
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