CN105229747A - 核燃料组件设计 - Google Patents

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Abstract

一种用于核燃料组件的管道，其包括管状主体和长形构件。管状主体具有带有内面和外面的侧壁，且该管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料。该长形构件从外面沿燃料区域的至少一部分延伸，且该长形构件具有配置为在核燃料组件运行期间稳定管道的接触表面。

Description

核燃料组件设计
优先权申请的全部主题内容在这种主题内容不抵触本文的程度上通过引用并入本文。
背景
本专利申请涉及核裂变反应堆和燃料组件，特别是用于快速反应堆，例如行波反应堆。快速反应堆包括含有反应堆芯的反应堆容器。反应堆芯包括多个燃料组件。液体冷却剂穿过反应堆芯，从发生在反应堆堆芯中的核裂变反应吸收热能。冷却剂接着传送至热交换器和蒸汽发生器，将热能转变为蒸汽以驱动产生电力的涡轮。
快速反应堆设计成增加在裂变反应中铀的利用效率。快速反应堆比通常的轻水反应堆可以捕捉到在天然铀中明显更多的潜在可利用的能量。因为使用的高能量的中子，因此在快速反应堆芯中能量的产生是剧烈的。然而，在快速反应堆中的高燃耗和高能量强度也将燃料组件中的结构材料加压至相对于轻水反应堆更高的程度。
在快速核裂变反应堆芯中的燃料组件传统上包括围绕多个燃料元件(例如燃料细棒)的简单的实心的六边形管。该管指引冷却剂经过燃料细棒，燃料细棒被组织成燃料束。该管允许单独的组件节流，为燃料束提供结构支撑，且将操纵的负载从操纵插座传送至进口喷嘴。燃料细棒包括被包层包围的核燃料，该包层阻止放射性物质进入冷却剂流。冷却剂流可以是液态金属，例如液体钠。
该六边形管从暴露于高温(例如，300℃至700℃)、密集的辐射损伤和与液体金属冷却剂的腐蚀和其它化学相互作用中退化和变形。包括辐照蠕变、空隙膨胀、弯曲和扩张的数个现象造成管变形。在燃料组件的使用寿命期间在相邻的管壁之间的间质间隙闭合。对于高燃耗的组件，组件的使用寿命由在燃料细棒的膨胀和扩张之间的不匹配限制，这种不匹配允许冷却剂围绕细棒束的周边绕过或由于管壁压缩细棒束引起的在组件内的冷却液通道的减少。
当高能中子撞击管且移置管粒子时发生辐照蠕变。空隙膨胀和由于冷却剂压力引起的辐照蠕变、导管扩张增加了管的直径(即引起膨胀)。类似地，由于温度、压力和辐射剂量的梯度，管可能弯曲。这样的梯度引起沿管面的宏观力的不平衡。使管的结构歪曲和脆化的这些问题还增加了从反应堆撤回燃料组件必须的力，因此限制了燃料组件的使用寿命。尽管存在这些缺陷，但六边形管继续被用在快速反应堆中。
在高燃耗快速反应堆中的使用条件下，例如增殖和燃烧反应堆(breed-and-burnreactor)(其中一种是行波反应堆(“TWR”))，简单的六边形管道可能不能承受管道壁压力差、空隙膨胀和/或随后的辐照引起的蠕变。这可能会导致不可接受的管面扩张和管道弯曲，因此导致燃料组件的设计寿命可能不能够利用贫铀的供给组件来支持实现均衡的增殖和燃烧周期所需的高燃耗。在芯约束系统中的通常方法是通过增加在管道之间的间质间隙以允许用于发生管道面扩张的空间来管理局部管道扩张。另外地，为了管理由空隙膨胀引起的管道弯曲，芯约束系统利用三个负载平面—进口喷嘴、芯上方负载衬垫和顶部负载衬垫—以允许辐照蠕变抵消膨胀引起的燃料组件管道弯曲的影响，还提供了用于管道面朝向邻近的管道面向外扩张的空间。
概述
公开的实施方案包括核燃料组件管道、用于核反应堆的核燃料组件、核反应堆、制造用于核燃料组件的管道的方法和装载核反应堆的方法。
根据一个实施方案，用于核燃料组件的管道包括管状主体和长形构件。该管状主体具有带有内面和外面的侧壁且配置成在燃料区域内包含核燃料。该长形构件沿燃料区域的至少一部分从所述外面延伸，且具有配置成在核燃料组件运行期间稳定管道的接触表面。
根据另一个实施方案，用于核反应堆的燃料组件包括管状主体、置于该管道主体内的多个燃料细棒和长形构件。该管状主体具有带有内面和外面的侧壁。包含多个核燃料细棒的管状主体的一段长度界定燃料区域。该长形构件沿燃料区域的至少一部分从所述外面延伸，且具有配置成在燃料组件运行时加强管状主体的接触表面。
根据还有的另一个实施方案，核反应堆包括反应堆容器和置于反应堆容器中的核反应堆芯。核反应堆芯包括第一燃料组件、第二燃料组件、第一长形构件和第二长形构件。第一燃料组件包括具有带有内面和外面的侧壁且配置成在燃料区域内包含核燃料的第一管状主体。第二燃料组件包括配置成定位在第一管状主体旁边且具有带有内面和外面的侧壁的第二管状主体。第一长形构件沿燃料区域的至少一部分从第一管状主体的外面延伸且具有第一接触表面。第二长形构件从第二管状主体的外表面延伸。第二长形构件具有配置成在核反应堆运行期间接合第一接触表面以稳定第一管状主体和第二管状主体的对应的接触表面。
根据另一个实施方案，制造用于核燃料组件的管道的方法包括提供具有带有内面和外面的侧壁的管状主体，该管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料。该方法还包括沿燃料区域的至少一部分在外面上界定长形构件，该长形构件具有配置成在核燃料组件运行期间稳定管道的接触表面。
根据另一个实施方案，装载核反应堆的方法包括在核反应堆芯内定位第一燃料组件和在第一燃料组件旁边定位第二燃料组件。第一燃料组件包括第一管状主体和第一长形构件。第一管状主体具有带有内面和外面的侧壁，且第一管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料。第一长形构件沿燃料区域的至少一部分从外面延伸，且第一长形构件具有第一接触表面。第二燃料组件包括第二管状主体和第二长形构件。第二管状主体具有带有内面和外面的侧壁。第二长形构件从外面延伸。第二长形构件具有配置成在核反应堆运行期间接合第一接触表面以稳定第一管状主体和第二管状主体的对应的接触表面。
以上是概述，且因此可能包含细节的简化、概括、包括和/或省略；因此，本领域技术人员应理解，概述只是说明性的而不旨在以任何方式限制。除了以上描述的任何说明性的方面、实施方案和特征，另外的方面、实施方案和特征将通过参考附图和以下的详细描述变得明显。本文描述的设备和/或过程和/或其它主题的其它的方面、特征和优点在此处所述的教义中将变得明显。
附图简述
图1A-1C是根据一个实施方案的核裂变反应堆的局部剖视透视图；
图2是根据一个实施方案的用于核裂变反应堆的反应堆芯的顶部剖视图；
图3是根据一个实施方案的核裂变反应堆芯的部分正视图；
图4是根据一个实施方案的用于核燃料组件的管道的侧视图；
图5是根据一个实施方案的用于核燃料组件的管道的部分侧视图；
图6-8A是根据一个实施方案的用于核燃料组件的管道的横截面图；
图8B是根据一个实施方案的图8A的横截面图的细节图；
图9是根据一个实施方案的包括具有长形构件的核组件的核裂变反应堆芯的剖视图；
图10是根据一个实施方案的包括具有长形构件的核组件的核裂变反应堆芯的细节剖视图；
图11A-11C是根据一个实施方案的核裂变反应堆芯的运行的细节剖视图；
图12A是根据一个实施方案的用于核燃料组件的第一长形构件和第二长形构件的正视图；
图12B是根据一个实施方案的用于核燃料组件的第一长形构件和第二长形构件的侧视图；
图13A-14B是根据不同的实施方案的用于核燃料组件的第一长形构件和第二长形构件的正视图；
图15A-15D是根据不同的实施方案的用于核燃料组件的第一长形构件和第二长形构件的前视图；
图16是根据一个实施方案的具有互锁齿的第一长形构件和第二长形构件的侧视图；
图17A是根据一个实施方案的具有配对的形状的第一长形构件和第二长形构件的俯视图；
图17B-17C是根据一个实施方案的具有配对的形状的第一长形构件和第二长形构件的正视图；
图18A-18B是根据不同的实施方案的平行以及成角度偏移布置的第一管状主体和第二管状主体的正视图；
图19A-19B是根据一个实施方案的具有沿管状主体的长度变化的厚度的长形构件的平面图；
图20是根据一个实施方案的具有沿管状主体的长度变化的宽度的长形构件的正视图；
图21A-21J是根据一个实施方案的用于核燃料组件的管道的制造方法的示意图；和
图22A-22E是是根据一个实施方案的装载核反应堆的方法的示意图。
详细描述
介绍
在下面的详细描述中，参考了所附的附图，附图构成了其一部分。在附图中，在不同的附图中使用的类似的或相同的符号通常表示类似的或相同的项，除非上下文另有规定。
在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方案不意味着限制。可使用其他实施方式，并且可作出其他变化，而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。
本领域的技术人员将意识到，为了概念清晰且考虑不同的配置修改，本文中描述的部件(例如，操作)、设备、物体，和伴随其的讨论被用作示例。因此，如本文使用的，具体的实例阐述和附随的讨论旨在代表其更一般的类别。通常，任何具体的示例的使用旨在代表其类别，且未包括的具体部件(例如，操作)、设备和物体不应该被视为限制性的。
本申请为了清晰呈现的目的而使用正式的大纲标题。然而，应理解，大纲标题用于呈现的目的，且不同类型的主题可以在整个申请中讨论(例如，设备/结构可以在过程/操作标题下被讨论，和/或过程/操作可以在结构/过程标题下被讨论；和/或单个主题的描述可以跨越两个或更多个主题标题)。因此，正式大纲标题的使用不是旨在以任何方式进行限制。
概要
通过概述给出，说明性实施方案包括：核燃料组件；用于核燃料组件的管道；核裂变反应堆芯；核裂变反应堆；适应核燃料组件管道膨胀的方法；制造核燃料组件的方法；和将燃料组件装载至核裂变反应堆芯中的方法。
这种新的管道设计的实施方案帮助减少寿命限制性约束，而同时降低所需的管道结构性材料和间质性钠，其对核芯设计具有显著的积极的复合作用。结构性材料和间质性钠的减少降低了在排放的燃料组件中的燃耗要求，允许芯设计者选择减少芯高度，且允许芯设计者在管道内添加钠冷却剂，其改善了芯的热工水力性能。新的管道设计制造相对简单，难度级别大致与标准六边形管道相同。
这个燃料管道设计的实施方案使用简单的概念来贯穿极高燃耗燃料的寿命期限有效地迫使钠冷却剂以高度一致的方式穿过燃料细棒，利用最少的结构性材料、可接受的插入和撤回负载、低制造成本、出色的操作稳定性、非常良好的使用寿命尺寸稳定性、可忽略的由使用引起的退化和适应燃料细棒的膨胀以减轻典型的燃料的细棒-束相互作用(pin-to-bundleinteraction)的问题的能力。
这种管道设计的实施方案具有外部接触特征或“长形构件”，其设计成在结构上将管道材料空隙膨胀引导至管道周边的特定区域，同时有效地消除蠕变引起的管道扩张。长形构件管道的实施方案被设计成使得相邻管道的长形构件在运行温度产生接触。长形构件然后变成阻止中面扩张的支撑点。长形构件的特点是设计成在热待机条件下开始管道与管道接触(运行稳定性)，且当获得全出口温度时提供全长度的长形构件接触。这允许在相邻管道内的内部压力彼此抵消以有效地将作用在管道上的压力负载减少为在两个相邻的管道组件之间的差。长形构件将管道面的非支撑跨度减小了一半以上，因此管道的厚度可以大大减少。
该“长形构件”特征的使用通过在变成临界之前在燃料区域的下部区域中提供管道与管道接触来消除发生在类似的芯设计(例如快速通量测试装置(“FFTF”)和克林齐河增殖反应堆(“CRBR”))中的低功耗芯不稳定性。这个问题在FFTF或CRBR中没有被解决，且在大的芯的情况下，例如CRBR或TWR，当管道迁入或芯“锁住”时，在功率提升过程中，该问题产生不可避免的芯压紧。
当细棒束以后在寿命期限内成长时，本设备的实施方案提供有限的可塑性，因为细棒束可向外膨胀到邻近“长形构件”的区域中，且局部地促进另外的蠕变引起的管道扩张以适应细棒束。
核裂变反应堆
参考附图1A至1C和附图2，且借助于非限制的概述给出，说明性的核裂变反应堆10将通过说明性的且非限制性的方式被描述。如图1A-1B中所示，核裂变反应堆10包括置于反应堆容器14中的核裂变反应堆芯12。根据一个实施方案，核裂变反应堆芯12在中央芯区16内包含核燃料。如图2所示，核裂变反应堆芯12包括裂变核燃料组件18、增殖性核燃料组件20和可移动反应控制组件22。在其它的实施方案中，核裂变反应堆芯12只包括裂变核燃料组件18和增殖性核燃料组件20。根据示于图1A至1C中示出的实施方案，容器中处理系统26配置成混合裂变核燃料组件18中的个体和增殖性核燃料组件20中的个体。如图1A至图1C中所示，核裂变反应堆10还包括反应堆冷却剂系统30。
仍然参考附图1A-1C和附图2，核裂变反应堆10的实施方案可以根据需要被确定尺寸以适合任何应用。例如，核裂变反应堆10的各种实施方案可以根据需要被用在低功耗(约300MWe至约500MWe)应用中、中功耗(约500MWe至约1000MWe)应用中和大功耗(约1000MWe和1000MWe以上)应用中。
核裂变反应堆10的实施方案基于液态金属冷却快速的反应堆技术的元件。例如，在不同的实施方案中反应堆冷却剂系统30包括置于反应堆容器14中的液态钠池。在这样的例子中，核裂变反应堆芯12被淹没在反应堆容器14中的钠冷却剂池中。反应堆容器14被安全壳32包围，在钠冷却剂从反应堆容器14泄漏的不大可能的情况下，安全壳32有助于防止钠冷却剂的损失。
在各种实施方案中，反应堆冷却剂系统30包括作为泵34示出的反应堆冷却剂泵。如图1A-1B所示，反应堆冷却剂系统30包括两个泵34。泵34可以是所期望的任何合适的泵(例如，机电泵、电磁泵，等)。
仍然参考附图1A-1B，反应堆冷却剂系统30还包括热交换器36。热交换器36被置于液态钠池中。根据一个实施方案，热交换系器36在热交换器36的另一侧上具有非放射性中间钠冷却剂。为此，热交换器36可以被认为是中间热交换器。根据一个实施方案，蒸汽发生器与热交换器36是热连通的。应理解，可以使用所期望的任何数量的泵34、热交换器36和蒸汽发生器。
泵34通过核裂变反应堆芯12循环一次钠冷却剂。泵送的一次钠冷却剂在核裂变反应堆堆芯12的顶部处离开核裂变反应堆芯12，并经过热交换器36的一侧。根据一个实施方案，加热的中间钠冷却剂通过中间钠回路42循环至蒸汽发生器，蒸汽发生器反过来产生蒸汽以驱动涡轮机和发电机。根据其他实施方案，加热的中间钠冷却剂循环至热交换器以用于还有的其它用途。
核反应堆的运行和结构在以下专利申请中通过示例且非限制地描述：标题为StandingWaveNuclearFissionReactorandMethods、发明者为CharlesE.Ahlfeld、ThomasM.Burke、TylerS.Ellis、JohnRogersGilleland、JonatanHejzlar、PavelHejzlar、RoderickA.Hyde、DavidG.McAlees、JonD.McWhirter、AshokOdedra、RobertC.Petroski、NicholasW.Touran、JoshuaC.Walter、KevanD.Weaver、ThomasAllanWeaver、CharlesWhitmer、LowellL.Wood,Jr、以及GeorgeB.Zimmermanas的于2010年12月30日提交的第12/930，176号美国专利申请，其内容据此通过引用并入。
核裂变反应堆芯和燃料组件
参考示于图3至图4中的实施方案，核裂变反应堆芯100(例如，核裂变反应堆芯12，等)包括作为燃料组件110示出的多个核燃料组件(例如，裂变核燃料组件18、增殖性核燃料组件20、可移动反应控制组件22，等)。如图3所示，燃料组件110部分地由芯支撑网格板102支撑。根据一个实施方案，一次钠冷却剂流经燃料组件110。
如图4所示，燃料组件110包括作为核燃料细棒112示出的多个核燃料细棒(例如，燃料杆、燃料元件，等)，该核燃料细棒置于包括作为管状主体120示出的管状主体的管道内。如图4所示，管状主体120具有六边形横截面形状。在其它的实施方案中，管状主体120具有其它的多边形横截面形状(例如，矩形、五边形，等)。在其它实施方案中，管状主体120具有其它横截面形状(例如，圆形、圆拱形、不规则形状，等)。根据示于图4中的实施方案，管状主体120包括作为侧壁130示出的多个侧壁，该侧壁沿管状主体120的纵向轴线122延伸。在一个实施方案中，管状主体120由HT-9钢制成。管状主体120相对于常规的管道具有非常低的空隙膨胀率，使得辐照蠕变和空隙膨胀的联合作用由蠕变控制。反过来，在管状主体120中的弹性弹簧力(其确定插入和撤回燃料组件所必需的力的大小)将会相对较低。
如图4所示，在一些实施方案中，管状主体120配置成在作为燃料区域140示出的燃料区域内包含核燃料。根据一个实施方案，燃料区域140在上再生区端部和下再生区端部之间延伸。在各种实施方案中，核燃料细棒112包括金属燃料或金属氧化物燃料(不管燃料是裂变燃料还是增殖性燃料)。应理解，金属燃料提供了高重量金属负载和出色的中子有效利用，其对于在核裂变反应堆芯100中的增殖和燃烧过程是期望的。在一个实施方案中，燃料区域140由包含多个核燃料细棒112的一段管状主体120界定。在一些实施方案中，核燃料细棒112是控制组件(未示出)和测试组件(未示出)中的至少一个。取代核燃料或除了核燃料之外，控制组件和测试组件可以分别包括控制仪器和测试仪器。控制组件和/或测试组件可以结构上类似于包括核燃料的核燃料细棒112。在一个实施方案中，控制组件和测试组件中的至少一个在燃料区域140内沿管状主体120布置。因此，术语“核燃料细棒”旨在包括控制组件和/或测试组件。
仍然参考附图4，管道和燃料组件110中的至少一个包括作为长形构件150示出的长形构件。根据示于图4中的实施方案，长形构件150沿燃料区域140的一部分从侧壁130延伸。在一个实施方案中，长形构件150包括配置成当燃料组件110运行时(例如，作为核反应堆芯的一部分)稳定管状主体120的接触表面。如图4所示，长形构件150沿管状主体120的纵向轴线122延伸。
如图4所示，长形构件150在作为支撑区域152示出的支撑区域内延伸。长形构件150沿纵向轴线122的延伸有利于在支撑区域152内管状主体120的稳定，且减小在相邻的长形构件150之间脱开的风险。在一个实施方案中，支撑区域152沿燃料区域140的长度段(或，对于控制组件或测试组件，沿与燃料区域140的长度段相对应的长度段)被界定。如图4所示，每个长形构件150沿支撑区域152的整个长度延伸。在一个实施方案中，长形构件150包括多个板。该多个板可以界定延伸跨越管状主体120的纵向轴线的多个槽。在一个实施方案中，该多个板具有一致的宽度。在另一个实施方案中，该多平板具有一致的长度。在另一个实施方案中，该多个板具有从在上再生区端部处的第一长度减小至在下再生区端部处的第二长度的长度。根据另一个实施方案，每个长形构件150沿支撑区域152的一部分延伸。举例来说，多个纵向间隔的长形构件150可以被端对端地定位且跨越支撑区域152。在一个实施方案中，多个纵向间隔的长形构件具有从在上再生区端部处的第一长度减小至在下再生区端部处的第二长度的长度。
在一个实施方案中，核裂变反应堆芯100使用改进的有限自由弯曲芯约束系统设计。有限自由弯曲芯系统设计包括芯上方或中间负载衬垫和顶部负载衬垫以在燃料组件110中引起“S”形。相邻的(例如，附近的、邻近的，等)燃料组件110的长形构件150在核裂变反应堆芯100的运行期间彼此接触。长形构件150提供沿燃料组件110的外表面的接触点，因此提供间距和支撑、控制膨胀和扩张，且减轻燃料组件的退化和变形。长形构件150最小化与燃料组件的插入和撤回相关联的摩擦力。长形构件150提供为了满足或超过高燃料燃耗的需求所要求的尺寸稳定性和运行稳定性和在快速反应堆(例如，行波反应堆)中要求的辐射通量。与在顶部负载衬垫上方向外开花的以前的设计相比，长形构件150产生用于核裂变反应堆芯100的桶形膨胀轮廓。这样的桶形膨胀轮廓减少了与常规的有限自由弯曲系统相关的不确定性。
如图5-8B所示，管状主体120的侧壁130各自具有内面132和外面134。如图5和图8A-8B所示，长形构件150从侧壁130的外面134延伸。图6-8A分别示出管状主体120的沿线6-6、7-7和线8A-8A的截面图。如图7中所示，管状主体120具有沿通过线7-7切开的部分的第一宽度W1且侧壁130具有第一厚度T1。在一个实施方案中，管状主体120的由线7-7切开的部分是具有四毫米厚度的衬垫。如图6所示，管状主体120具有沿通过线6-6切开的部分的第二宽度W2且侧壁130具有第二厚度T2。如图8a中所示，管状主体120具有沿通过线8A-8A切开的部分的第三宽度W3且侧壁130具有第三厚度T3。在一个实施方案中，第二厚度和第三厚度两者均等于两毫米。根据一个实施方案，第二宽度和第三宽度两者等于156毫米，且第一宽度等于160毫米。
根据一个实施方案，长形构件150具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一者。举例来说，根据预定的轮廓(例如，根据温度膨胀的轮廓、根据时间膨胀的轮廓)，指定的宽度、指定的厚度和指定的长度可以有利于管状主体120的膨胀。通过另一个示例，指定的宽度、指定的厚度和指定的长度可以有利于管状主体120和核燃料细棒112的协调膨胀。如图8B所示，长形构件150具有厚度Et和宽度Ew。根据一个实施方案，长形构件150的宽度Ew是三十毫米。在一个实施方案中，长形构件150的厚度Et等于两毫米，使得管状主体120和长形构件150的总体宽度等于160毫米。
下一步参考图9的局部剖视图，核裂变反应堆芯100包括作为第一燃料组件200示出的第一核燃料组件、作为第二燃料组件230示出的第二核燃料组件和作为第三核燃料组件260示出的第三核燃料组件。如图9所示，第一燃料组件200包括具有带有内面214和外面216的第一侧壁212的第一管状主体210。第一燃料组件200包括作为第一长形构件220示出的长形构件。第一长形构件220沿燃料区域的至少一部分从外面216延伸。根据示于图9中的实施方式，第二燃料组件230包括具有带有内面244和外面246的第二侧壁242的第二管状主体240。第二燃料组件230包括作为第二长形构件250示出的长形构件。第二长形构件250沿燃料区域的至少一部分从外面246延伸。仍然参考图9，第三燃料组件260包括具有带有内面274和外面276的侧壁272的第三管状主体270。第三燃料组件260包括作为第三长形构件280示出的长形构件。第三长形构件280沿燃料区域的至少一部分从外面276延伸。如图9所示，第一管状主体210、第二管状主体240和第三管状主体270配置成在燃料区域内包含核燃料。
如图10的细节视图中所示，第一长形构件220和第二长形构件250分别具有第一接触表面222和第二接触表面252。根据一个实施方案，第一接触表面222和第二接触表面252配置成在第一燃料组件200和第二燃料组件230的运行期间稳定第一管状主体210和第二管状主体240。如图10所示，第二接触表面252是配置成接合在核反应堆运行期间稳定第一管状主体210的第一接触表面222的对应的接触表面(即成形为与第一接触表面222匹配的表面)。在一些实施方案中，第一长形构件220和第二长形构件250具有相同的形状且在核反应堆运行期间沿其相应的长度彼此接触。根据一个实施方案，由接触表面之间的接合提供的稳定性减少了要求的管道结构材料和间质钠。这些效果减少了在排放燃料组件中的燃耗要求，允许芯的设计者选择减少芯的高度，且允许芯的设计者在管道内添加钠冷却剂，其改善了热工水力性能。
核反应堆的运行
下一步参考图11A-11C，核反应堆的运行使第一管状主体210和第二管状主体240变形。如图11A中所示，第一管状主体210可以在反应堆芯内沿第二管状主体240被初始地安装。在一个实施方案中，第一管状主体210和第二管状主体240被初始地安装，使得在核反应堆运行前第一接触表面222邻接第二接触表面252。因此，第一长形构件220和第二长形构件250在核反应堆运行之前将管状主体隔开。在初始启动阶段，第一长形构件220和第二长形构件250通过在芯变成临界之前在燃料区域的下部中提供管与管的接触来降低常规反应堆设计的低功耗芯不稳定性。如图11A所示，第一侧壁212和第二侧壁242在核反应堆运行之前是平板。在其它的实施方案中，第一侧壁212和第二侧壁242以其它方式初始地成形。
在其它实施方案中，第一接触表面222在安装时与第二接触表面252隔开。第一接触表面222和第二接触表面252之间的间隔可以被界定为第一接触表面222和第二接触表面252之间的最短距离。在另一个实施方案中，该距离界定为在由第一接触表面222上的大多数点形成的平表面和由第二接触表面252上的大多数点形成的平表面之间的最短距离。在一个这样的实施方案中，在初始安装过程中第一接触表面222和第二接触表面252之间的距离小于两毫米。第一管状主体210和第二管状主体240可以被定位成使得第一接触表面222与第二接触表面252隔开。在另一个实施方案中，第一长形构件220和第二长形构件250被成形为使得第一接触表面222与第二接触表面252隔开。
当核反应堆运行时，来自核裂变的热量提高了钠冷却剂的温度。高能量中子的发射导致的放射性相互作用导致辐照蠕变、空隙膨胀和第一管状主体210和第二管状主体240的管道扩张。来自钠冷却剂碰撞内表面214和内表面244的压力也使第一管状主体210和第二管状主体240变形。这样的放射性相互作用和压力使用于核燃料组件的常规的管道的侧壁鼓起，且引起管道弯曲和管道扭曲。撤回负载被应用至第一端部(例如，处理插座)且由管状主体传导至核燃料组件的第二端部(例如，入口喷嘴)。管道扩张、管道弯曲，轴向增长和撤回力限制常规燃料组件的性能。管道扩张在使用寿命内减小间质间隙(即管状主体之间的间隔)且导致大的撤回负载。
根据一个实施方案，从邻近的管状主体延伸的长形构件彼此接合以在核反应堆运行期间稳定管状主体。这种稳定减少了扩张，因此改善了燃料组件的使用寿命。长形构件的接合降低了芯压紧和大的反应性阶跃变化的可能性。长形构件的接合将燃料组件的寿命与管与管的间隙分离，管与管的间隙在常规管道组件的运行中坍塌且限制燃料组件的寿命。在一些实施方案中，长形构件减少在有限自由弯曲设计中管与管间隙的长期退化，因此改善燃料组件的使用寿命。
长形构件通过将峰值弯曲应力减少至接近(或以下)辐照蠕变激活应力水平来减轻局部管道面扩张。力和侧壁弯曲应力中的大部分通过内部管道压力(即由于冷却剂的压力导致的扩张力)的抵消而消除。由于来自一个管道的向外的力被通过长形构件传递的来自相邻管道的力对抗，因此管道压力被抵消。根据一个实施方案，由于节流，相邻管道的管道压力之间的差较小。这样的负载状况有利于用于管状主体和间质钠的结构性钢的量的减少，因此增加了燃料组件的功率密度。
如图11B中所示，放射性相互作用和压力使第一侧壁212和第二侧壁242鼓胀。根据一个实施方案，第一管状主体210和第二管状主体240在核反应堆的寿命内没有明显变形，因此降低了芯压紧和通过芯的减少的冷却剂流量的风险。第一接触表面222与第二接触表面252的接合通过减少第一侧壁212与第二侧壁242的潜在的变形来稳定第一管状主体210与第二管状主体240。在一个实施方案中，当第一接触表面222接合第二接触表面252时，第一长形构件220与第二长形构件250互锁。这种互锁还可以减少第一接触表面222与第二接触表面252之间的滑动，因此限制第一管状主体210与第二管状主体240的移动。如图11B所示，容积空隙膨胀，在管道壁中的空隙膨胀的影响被降低为靠近长形构件的第一侧壁212和第二侧壁242中的微不足道的鼓胀(例如，最多每原子约600位移的鼓胀)，作用在邻近的管状主体上的引起的弹簧力被蠕变限制，该蠕变控制在鼓胀区域中的空隙膨胀引起的应变。如图11A-11B所示，在核反应堆运行期间第一侧壁212和第二侧壁242的顶点被彼此更靠近地布置。因此，长形构件结构上地将材料空隙膨胀引导至第一管状主体210和第二管状主体240的周边的特定区域，同时有效地消除蠕变引起的导管扩张。
根据一个实施方案，管状主体管理核燃料组件的燃料细棒。当核燃料反应堆芯运行时，细棒束扩张，潜在地有助于管状主体的扩张。由于相邻的燃料组件的长形构件之间的接合，燃料细棒可以向外膨胀至靠近长形构件的区域中。这样的膨胀局部地促进另外的辐照蠕变引起的扩张且适应细棒束的膨胀。因此，从管状主体延伸的长形构件减轻了燃料细棒膨胀与管道扩张之间的不匹配。
在一个实施方案中，第一燃料组件包括第一负载衬垫且第二燃料组件包括第二负载衬垫。第一管状主体210与第二管状主体240可以被初始地安装，使得第一接触表面222与第二接触表面252(例如，对应的接触表面)隔开且第一负载衬垫与第二负载衬垫隔开。根据一个实施方案，第一管状主体210与第二管状主体240可以被定位，使得在第一温度下第一接触表面222邻接第二接触表面252，且在第二温度下第一负载衬垫邻接第二负载衬垫。在一个实施方案中，第一温度比第二温度低。第一接触表面222与第二接触表面252的这种较低温度的接合引起该核反应堆芯的稳定的径向膨胀。在另一个实施方案中，在初始的装载温度下第一接触表面222邻接第二接触表面252且在核反应堆芯运行期间保持接合。这种接合可以降低预测在运行期间芯的行为时的不确定性，且有利于以相对于常规的快速反应堆的更高的功率、温度和另外的反应来运行该核反应堆芯。
下一步参考图11C，在加燃料或混合条件(例如，320摄氏度，该温度是高温冷却剂不再与内表面214和内表面234相互作用的点)过程中，第一管状主体210与第二管状主体240收缩。这种收缩引起第一接触表面222与第二接触表面252从示于图11B中的接合位置缩回。第一接触表面222和第二接触表面252的缩回减小了撤回和插入力。
长形构件配置
参考图12A-12B，第二长形构件250界定凹进部254。如图12A-12B所示，凹进部254从第二接触表面252向内(即朝该核燃料组件的中心轴线)延伸。凹进部254减少了第二接触表面252的表面积，因此降低了在核反应堆芯运行期间第一接触表面222与第二接触表面252之间结合的风险。凹进部254还减少了第二长形构件250的质量，因此改善了核燃料组件的功率密度。在一个实施方案中，第一长形构件220与第二长形构件250两者界定凹进部。在另一个实施方案中，第一长形构件220与第二长形构件250中的至少一个界定多个凹进部。该多个凹进部可以根据指定的样式(例如，矩形阵列、三角形阵列、极阵列(polararray)、球形阵列等)被界定。
如图12A-12B所示，凹进部254是盲孔。在其它的实施方案中，凹进部254是延伸穿过第二长形构件250的孔。根据示于图12A中的实施方案，凹进部254是圆形的。在其它的实施方案中，凹进部254以其它方式成形(例如，六边形、矩形、沿第二长形构件250的长度延伸的槽、至少部分地延伸穿过第二长形构件250的长度的槽，等)。
根据另一个实施方案，第二长形构件250包括凸起部。该凸起部可以从第二接触表面252向外延伸。在一个实施方案中，该凸起部包括细棒。在另一个实施方案中，该凸起部包括延伸跨越第二长形构件250的长度的带条。根据各种实施方案，第二长形构件250可以包括单个凸起部或可以包括多个凸起部。
下一步参考图13A-15D，第一长形构件220与第二长形构件250互锁。互锁还减少在第一接触表面222与第二接触表面252之间的滑动，因此限制第一管状主体210与第二管状主体240的移动。在一个实施方案中，在核反应堆的运行期间，当第一接触表面222接合第二接触表面252时，第一长形构件220互锁第二长形构件250。如图13A-15D中所示，在核反应堆运行期间，在第一接触表面222接合第二接触表面252之前，第一长形构件220互锁第二长形构件250。
根据一个实施方案，第二长形构件250包括凹进部，且第一长形构件220包括互锁凸起部。在一个实施方案中，在核反应堆运行期间，该凹进部和该互锁凸起部连接第一管状主体210和第二管状主体240。如图13A-13B中所示，第一长形构件220包括从第一接触表面222向内延伸的多个凹进部254，且第二长形构件250包括作为互锁凸起部224示出的多个互锁凸起部。如图13A-13B所示，互锁凸起部224从第一接触表面222向外(即远离核燃料组件的中心轴线)延伸。在一个实施方案中，在核燃料组件的初始安装过程中，互锁凸起部224的端部与第二接触表面252隔开。
如图13B所示，在核反应堆运行期间，当第一管状主体210与第二管状主体240膨胀且第一长形构件220与第二长形构件250被拽在一起时，互锁凸起部224延伸到对应的凹进部254中。第一管状主体210或第二管状主体240的扭曲(例如，由于沿燃料组件的长度的不等的热膨胀)降低了燃料组件的寿命。在一个实施方案中，互锁凸起部224的侧壁接触凹进部254的内表面，因此提供了减少在第一管状主体210与第二管状主体240之间的相对移动(例如，滑动)的可能性的负载路径。如图13B所示，当第一接触表面222接合第二接触表面252时，第一长形构件220完全互锁第二长形构件250。
如图13A所示，互锁凸起部224是细棒。根据示于图13A中的实施方案，该细棒是圆柱形的，且凹进部254是圆形盲孔。在其它的实施方案中，互锁凸起部224与凹进部254以其它方式成形(例如，六边形、矩形，等)。在其它实施方案中，凹进部254是延伸穿过第二长形构件250的孔。
下一步参考附图14A-14B，互锁凸起部224包括沿第一长形构件220的长度延伸的带条。如图14A中所示，凹进部254是沿第二长形构件250的长度延伸的槽。如图14B中所示，在核反应堆运行期间，该带条延伸到该槽中。在一个实施方案中，互锁凸起部224的侧壁接触凹进部254的内表面，因此提供减少在第一管状主体210与第二管状主体240之间的相对移动(例如，滑动)的可能性的负载路径。
如图14A-14B所示，该带条具有矩形横截面形状。根据其它的实施方案，该带条具有梯形横截面形状或另一种形状。尽管在附图14A-14B中示为沿第一长形构件220和第二长形构件250的长度延伸，但带条与槽可以至少部分地延伸跨越第一长形构件220和第二长形构件250的长度。
参考附图15A-15D，第一长形构件220界定多个互锁凸起部224，且第二长形构件250界定多个凹进部254。如图15A-15D中所示，多个互锁凸起部224从第一接触表面222延伸，且多个凹进部254从第二接触表面252向内延伸。在一个实施方案中，在核反应堆运行期间，多个凹进部254和多个互锁凸起部224在多个位置处连接第一管状主体和第二管状主体。
在一些实施方案中，多个凹进部254和多个互锁凸起部224根据指定的样式被界定。如图15A中所示，多个凹进部254和多个互锁凸起部224被界定在三行两列的矩形阵列中。在其它的实施方案中，多个凹进部254和多个互锁凸起部224被界定在具有不同尺寸的矩形阵列中。如图15B所示，多个凹进部254和多个互锁凸起部224被界定在三角形阵列中。如图15C所示，多个凹进部254和多个互锁凸起部224被界定在极阵列中。如图15D中所示，多个凹进部254和多个互锁凸起部224被界定在圆形阵列中。
下一步参考附图16，第一长形构件220和第二长形构件250界定多个互锁齿。如图16中所示，第一长形构件220界定作为齿226示出的第一组齿，且第二长形构件250界定作为齿256示出的第二组齿。根据一个实施方案，在核反应堆运行期间，齿226接合齿256以稳定第一管状主体210与第二管状主体242。举例来说，齿226的表面可以接触齿256的表面，因此提供承载负载的交界面，限制第一管状主体210与第二管状主体242的扭曲，且阻止第一长形构件220与第二长形构件250的相对移动。如图16所示，齿226与齿256包括延伸跨越第一侧壁212与第二侧壁242的长度的齿廓。在其它的实施方案中，齿226与齿256包括沿第一侧壁212与第二侧壁242的长度延伸的齿廓(即齿可以是纵向的或侧向延伸跨越侧壁)。
下一步参考示于附图17A-17C中的实施方案，第一接触表面222与第二接触表面252具有匹配的形状。如图17B中所示，第一接触表面222是凹的。如图17C中所示，第二接触表面252是凸的。在核反应堆运行期间，第一接触表面222接合第二接触表面252以稳定第一管状主体210和第二管状主体240。如图17A所示，第一长形构件220具有在垂直于第一管状主体210的外面216的平面300内的第一横截面形状。如图17B所示，平面300延伸跨越第一管状主体210与第二管状主体240的长度。第二长形构件250具有在平面300内的第二横截面形状。在一个实施方案中，第一横截面形状是第二横截面形状的负面以有利于在第一接触表面222与第二接触表面252之间的接合。根据另一个实施方案，第一长形构件220具有在垂直于第一管状主体210的外面216的平面310内的第一横截面形状。如图17B中所示，平面310沿第一管状主体210与第二管状主体240的长度延伸。第二长形构件250具有在平面310内的第二横截面形状。在一个实施方案中，第一横截面形状是第二横截面形状的负面以有利于在第一接触表面222与第二接触表面252之间的接合。
根据一个实施方案，第一长形构件220与第二长形构件250具有在正交于第一管状主体210与第二管状主体240沿其延伸的纵向轴线的平面内的指定的横截面形状。如图17B-17C中所示，第一长形构件220是平凹的且第二长形构件250是平凸的。在其它的实施方案中，第一长形构件220与第二长形构件250中的至少一个具有是矩形的、梯形的、平凸的、平凹的、双凸的或双凹的横截面形状。第一接触表面222和第二接触表面252可以是平面的、大体上平坦的、弧形的、半球形的、凹形的和凸形的。在一个实施方案中，第一长形构件220和第二长形构件250具有相配合的横截面形状，因此在核反应堆运行期间进一步稳定核燃料组件。
下一步参考示于图18A-18B中的实施方案，第一管状主体210与第二管状主体240的相对位置改变第一长形构件220与第二长形构件250的接合。如图18A中所示，第一管状主体210平行于第二管状主体240定位。如图18B中所示，第一管状主体210成角度地从第二管状主体240偏移。根据一个实施方案，第一管状主体210成角度地从第二管状主体240偏移有利于第一长形构件220与第二长形构件250沿燃料组件的长度接合，因此减小了扩张且改善燃料组件的使用寿命。虽然以单个长形构件示出，但是应理解多个长形构件可以从管状主体的侧壁延伸。根据各种实施方案，在一个管状主体从另一个管状主体成角度地偏移的情况下，这样的长形构件可以成角度地朝向彼此偏移或远离彼此偏移。
逐渐变细的长形构件
参考附图19A至20，第一长形构件220具有逐渐变细的横截面形状。如图19A-19B中所示，第一管状主体210沿纵向轴线延伸。平面410垂直于外面216且沿纵向轴线延伸。根据一个实施方案，第一长形构件220具有逐渐变细使得第一长形构件220的第一端部228具有第一厚度T1且第一长形构件220的第二端部229具有第二厚度T2的横截面形状。如图19A-19B中所示，第二厚度比第一厚度大。在其它的实施方案中，第一厚度比第二厚度大。
在一个实施方案中，第一长形构件220的较薄的部分被朝向核反应堆芯的顶部定位。在芯的温度从较高温度的上部区域减小至较低温度的下部区域的情况下，较高温度的冷却剂与第一长形构件220的上部部分相互作用，因此相对于由朝向核反应堆芯底部的冷却剂与第一长形构件220的下部部分的相互作用引起的膨胀引起更大的热膨胀。在一个实施方案中，根据指定的轮廓，第一长形构件220的厚度从第一厚度变化到第二厚度，使得相邻的长形构件的接触表面沿平行于管状主体的延伸轴的平面接合。在一个实施方案中，在核反应堆运行期间，指定的轮廓提供沿第一管状主体210的长度一致的第一长形构件220的厚度。在另一个实施方案中，在核反应堆运行期间指定的轮廓控制第一侧壁212的鼓胀(例如，根据时间控制第一侧壁212的鼓胀)。控制第一侧壁212的鼓胀可以提供匹配于第一管状主体210与细棒束的膨胀特征，该管状主体210与细棒束可能暴露于不同的温度或通量且可以由不同的材料制成(例如，用于第一管状主体210的D9和用于细棒束的细棒的HT-9)。通过使相邻的燃料组件的长形构件在辐照过程中在较早的时间接合或处于更大的压缩下，指定的轮廓可以适应膨胀较快且推动或鼓胀管状主体的细棒。在另一个实施方案中，通过使相邻的燃料组件的长形构件在辐照过程中在较早的时间接合，指定的轮廓可以降低管状主体将比细棒束的细棒膨胀更快(其会留下用于环绕细棒束的冷却剂的旁流路径)的风险。
参考附图20，第一长形构件220具有在平行于外面216的平面420内的逐渐变细的横截面形状。根据示于图20中的实施方式，第一长形构件220的第一端部228具有第一宽度W1和第一长形构件220的第二端部229具有第二宽度W2。如图20中所示，第二宽度比第一宽度大。在其它的实施方案中，第一宽度比第二宽度大。在一个实施方案中，第一宽度和第二宽度中的至少一个是指定的以在核反应堆运行期间控制第一侧壁212的鼓胀(例如，根据时间控制第一侧壁212的鼓胀)。
长形构件的面积
仍然参考图19A-20，外面216的表面积与第一接触表面222的表面积的比率界定面积比率。根据一个实施方案，外面216的表面积由第一管状主体210的高乘以第一侧壁212的宽确定。根据示于图19A-19B中的实施方案，第一接触表面222的表面积由第一接触表面222的长度乘以第一长形主体220的宽确定。根据示于图20中的实施方案(其中第一长形构件220的宽度从第一厚度至第二厚度线性地改变)，第一接触表面222的面积由第一长形构件220的高乘以第一宽度与第二宽度的和除以二确定。在一个实施方案中，面积比率比一大。在另一个实施方案中，面积比率介于一与十之间。在另一个实施方案中，面积比率介于一与五之间。
根据示于图19A-20中的实施方案，第一长形构件220在外面216处的部分具有等同于第一接触表面222的表面积的表面积。如图19A-20中所示，第一长形构件220包括垂直于外面216的一对侧壁。如图19A中所示，该对侧壁沿第一管状主体210的长度延伸。如图20中所示，该对侧壁从第一管状主体210的长度成角度地偏移。
在一个实施方案中，第一接触表面222是硬化的。举例来说，第一接触表面222可以使用焊接、PVD、电化学沉积或其它技术被硬化。根据一个实施方案，硬化第一接触表面222改善第一长形构件220的耐磨性，因此改善燃料组件的性能。硬化第一接触表面222也可以降低相邻的长形构件耦合的风险，相邻的长形构件耦合会增加抽出燃料组件所需的力。
说明性方法
图21A-22E是一系列描述实施方式的流程图。为了便于理解，流程图被组织成使得初始的流程图通过示例的实施方式呈现实施方式，且之后以下的流程图将初始的一个或多个流程图的其它的实施方式和/或扩展作为建立在一个或多个更早呈现的流程图上的子部件的运行或另外的部件的运行来呈现。本领域技术人员应理解，本文使用的呈现的风格(例如，从提供呈现示例的实施方式的一个或多个流程图开始，且之后在随后的流程图中提供补充和/或进一步的细节)一般允许快速且容易地理解不同的流程实施方式。此外，本领域的技术人员还应理解本文使用的呈现的风格自身也适合于模块化和/或面向对象的程序设计范例。
该管道的实施方案可以在一个或多个工件中被制造，且可以通过改变模具以影响期望的最终端部形状来与集成的负载衬垫和长形构件一起被拔出。在另一个实施方案中，长形构件可以使用机械加工、焊接或紧固工艺被制造。长形构件和添加至该长形构件的特征可以通过机械加工或钻孔以减少结构性材料的用量而不影响管道的性能来减小体积。
根据一个实施方案，附图21A-21J提供了用于核燃料组件的管道的生产方法的说明性流程图，该方法作为方法500示出。尽管为了说明性的目的，该方法以一系列的步骤被呈现，但是这一系列步骤不限制要求保护的方法的范围，且本领域的普通的技术人员应意识到可以对这一系列的步骤中作出改变和变型。
参考附图21A，方法500在框502开始。在框504，管状主体被提供。在一个实施方案中，该管状主体具有带有内面和外面的侧壁。该管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料。
在框506处，长形构件被界定。在一个实施方案中，该长形构件沿燃料区域的至少一部分在外面上被界定。在核燃料组件的运行期间，长形构件具有配置成稳定管道的接触表面。在一个实施方案中，方法500在框508处停止。在另一个实施方案中，方法500继续。另外的方法步骤通过非限制性示例在下文被列出。
参考附图21B，在框510处凹进部在长形构件中被界定。参考附图21C，在框512处多个凹进部在长形构件中被界定。参考附图21D，在一些实施方案中，在框512处界定长形构件中的多个凹进部可包括在框514处根据指定的样式界定多个凹进部。参考附图21E，在框516处凸起部在长形构件上被界定。参考附图21F，在框518处多个凸起部在长形构件上被界定。参考附图21G，在一些实施方案中，在框520处，外面的表面积与接触表面的表面积的面积比率被界定。
在一个实施方案中，长形构件包括界定延伸跨越管状主体的纵向轴线的多个槽的多个板。参考附图21H，在框522处上再生区端部和下再生区端部沿燃料区域被界定。如图21I中所示，在框524处多个板的长度从在上再生区端部处的第一长度减小至在下再生区端部处的第二长度。参考附图21J，在框526处接触表面被硬化。
根据一个实施方案，附图22A-22E提供用于装载核反应堆的方法600的说明性流程图。尽管为了说明性的目的，该方法以一系列的步骤呈现，但是这一系列步骤不限制要求保护的方法的范围，且本领域的普通的技术人员应意识到可以对这一系列的步骤中作出改变和变型。
参考附图22A，在框602处方法600开始。在框604处，第一燃料组件被定位在核反应堆芯内。在一个实施方案中，第一燃料组件包括具有带有内面和外面的侧壁的第一管状主体，且第一管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料。第一燃料组件还包括沿燃料区域的至少一部分从外面延伸的第一长形构件，第一长形构件具有第一接触表面。在框606处，第二燃料组件定位在第一燃料组件旁边。在一个实施方案中，第二燃料组件包括具有带有内面和外面的侧壁的第二管状主体，且第二长形构件从外面延伸。第二长形构件具有配置成在核反应堆运行期间接合第一接触表面以稳定第一管状主体和第二管状主体的对应的接触表面。在一个实施方案中，方法600在框608处停止。在其它实施方案中，方法600继续。另外的方法步骤通过非限制性示例在下文被陈述。
参考附图22B，在框610处第一管状主体被定位成平行于第二管状主体。参考附图22C，在框612处第一管状主体被定位成从第二管状主体成角度偏移。参考附图22D，在框614处第一接触表面与对应的接触表面隔开。参考附图22E,在一些实施方案中，在框614处使第一接触表面与对应的接触表面隔开可以包括在框616处使第一接触表面与对应的接触表面隔开小于两毫米。
相对于这里使用的大体上任何的复数和/或单数术语，本领域的技术人员可以将复数转化为单数和/或将单数转化为复数使其适合于上下文和/或应用。为清晰起见，各种单数/复数的置换在本文没有明确陈述。
这里描述的主题有时阐述包含在其内或与其连接的不同的部件、不同的其它部件。应理解，这种描述架构只是示例性的，且事实上很多其它的实现相同功能的架构可以被实施。在概念意义上，部件的实现相同功能的任何布置是有效“关联”的，使得期望的功能被实现。因此，本文中的被组合以实现特殊功能的任何两个部件可以被视为彼此“关联”，使得期望的功能被实现，而与架构或中间的部件无关。同样，任何两个这样关联的部件也可以被视为“可操作地连接”，或“可操作地耦合”至彼此以实现期望的功能，且任何两个能够这样关联的部件也可以被视为是“可操作地可耦合”至彼此的，以实现期望的功能。可操作地可耦合的具体的示例包括但不限于物理可匹配的和/或物理相互作用的部件，和/或无线地是可相互作用的和/或无线地相互作用的部件，和/或逻辑上相互作用的和/或逻辑上是可相互作用的部件。
在一些例子中，一个或多个部件在本文中可以被引用为“配置为”、“被配置”、“是可配置为…的”、“是可操作的/操作为”、“合适的/可适应的”、“能够”、“一致的/符合”等。本领域技术人员将意识到这样的术语(例如，“配置成”)可以一般地包含活动状态部件和/或非活动状态部件和/或待机状态部件，除非上下文另有要求。
尽管本文描述的本主题的特殊方面已经被示出和描述，但是本领域技术人员应理解，基于本文的教义，可以进行改变和修改而不脱离本文描述的主题和其更广泛的方面且，因此，所附的权利要求将在其范围内包含所有这样的变化和修改，如在本文中所描述的主题的真实精神和范围内。本领域技术人员应理解，一般来说，本文使用的术语且特别是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中的使用的术语一般旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括(including)”应该理解成“包括但不限于(includingbutnotlimitedto)”，术语“具有”应理解成“至少具有”，术语“包括(includes)”应理解成“包括但不限于(includesbutisnotlimitedto)”等)。本领域技术人员还应理解，如果以具体数目的引入的权利要求详述为目的，这样的目的在权利要求中将被明确地详述，并且在没有这样的详述的情况下这样的目的不存在。例如，作为辅助理解，以下的所附权利要求可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以介绍权利要求详述。然而，这样的短语的使用不应该理解成意味着通过不定冠词“一(a)”或“一个(an)”引入的权利要求详述将包含这样引入的权利要求详述的任何特殊的权利要求限制于只包含一个这样的详述的权利要求，甚至当相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一(a)”或“一个(an)”的不定冠词(例如，“一(a)”和/或“一个(an)”通常应被理解成意思是“至少一个”或“一个或多个”)时；同样适用于用于介绍权利要求详述的定冠词的使用。另外，即使具体数目的引入的权利要求详述被明确地陈述，本领域技术人员应认识到这样的详述通常应该被理解成意指至少所陈述的数目(例如，“两个详述”的简单明了的陈述而没有其它修饰语通常意指至少两个详述或两个或更多的详述)。而且，在使用类似于“A、B和C中的至少一个，等”的惯例的这些例子中，一般这样的结构意在处于本领域技术人员将理解该惯例的意义上(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B一起、具有A和C一起、具有B和C一起和/或具有A、B和C一起的系统，等)。在使用类似于“A、B或C中的至少一个，等”的惯例的这些例子中，一般这样的结构意在处于本领域技术人员将理解该惯例的意义上(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B一起、具有A和C一起、具有B和C一起和/或具有A、B和C一起的系统，等)。本领域技术人员还应理解，不管是在描述、权利要求还是附图中，通常代表两个或更多的选择性术语的转折性单词和/或短语，应该理解成考虑包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性，除非上下文另有要求。例如，短语“A或B”通常将理解成包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
关于所附权利要求，本领域技术人员应理解其中陈述的操作一般可以任何顺序被执行。同样，尽管各种操作流程以一种次序(多种次序)被呈现，但是应理解各种操作可以不同于阐述的顺序的其它的顺序被执行，或可以同时地被执行。这样可选择的顺序的示例可能包括重叠的、交错的、中断的、重新排序的、增量的、预备的、补充的、同时的、相反的或其它可变的顺序，除非上下文另有要求。而且，术语如“响应”、“涉及”或其它过去式形容词一般不旨在排除这样的变型，除非上下文另有要求。
本领域技术人员应理解前述的具体的示例性的过程和/或设备和/或技术代表在本文其它地方(例如在随附的权利要求领域中和/或在本申请中的其它地方)教导的更一般的过程和/或设备和/或技术。
本文描述的主题的方面在以下的编号的条款中阐述：
1.一种用于核燃料组件的管道，所述管道包括：
管状主体，其具有带有内面和外面的侧壁，所述管状主体配置为在燃料区域内包含核燃料；和
长形构件，其从所述外面沿所述燃料区域的至少一部分延伸，所述长形构件具有配置为在所述核燃料组件的运行期间稳定所述管道的接触表面。
2.根据条款1所述的管道，还包括界定在所述长形构件中的凹进部，所述凹进部从所述接触表面向内延伸。
3.根据条款2所述的管道，其中所述凹进部包括盲孔。
4.根据条款3所述的管道，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
5.根据条款2所述的管道，其中所述凹进部包括沿所述长形构件的长度延伸的槽。
6.根据条款2所述的管道，其中所述凹进部包括至少部分地延伸跨越所述长形构件的长度的槽。
7.根据条款2所述的管道，还包括界定在所述长形构件中的多个凹进部，所述多个凹进部从所述接触表面向内延伸。
8.根据条款7所述的管道，其中所述多个凹进部根据指定的样式被界定。
9.根据条款8所述的管道，其中所述多个凹进部被界定在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中。
10.根据条款1所述的管道，其中所述长形构件包括凸起部。
11.根据条款10所述的管道，其中所述凸起部包括细棒。
12.根据条款10所述的管道，其中所述凸起部包括延伸跨越所述长形构件的一段长度的带条。
13.根据条款10所述的管道，其中所述长形构件包括多个凸起部。
14.根据条款1所述的管道，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述纵向轴线的平面内的横截面形状，该横截面形状是矩形的、梯形的、平凸的、平凹的、双凸的或双凹的。
15.根据条款1所述的管道，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，其中所述长形构件具有在正交于所述外面且沿所述纵向轴线延伸的平面内的横截面形状，其中所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一厚度且所述长形构件的第二端部具有第二厚度。
16.根据条款1所述的管道，其中所述长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
17.根据条款16所述的管道，其中所述指定的宽度、所述指定的厚度和所述指定的长度中的所述至少一个有利于所述管道根据预定的轮廓的膨胀。
18.根据条款1所述的管道，其中所述长形构件具有在平行于所述外面的平面内的横截面形状，所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一宽度且所述长形构件的第二端部具有第二宽度。
19.根据条款1所述的管道，其中所述接触表面是平面的、大体上平坦的、弧形的、半球形的、凹的和凸的中的至少一种。
20.根据条款1所述的管道，其中所述外面的表面积与所述接触表面的表面积的比率界定面积比率，且其中所述面积比率比一大。
21.根据条款20所述的管道，其中所述面积比率在一与十之间。
22.根据条款21所述的管道，其中所述面积比率在一与五之间。
23.根据条款1所述的管道，其中在所述外面处的所述长形构件的部分具有与所述接触表面的表面积等同的表面积。
24.根据条款23所述的管道，其中所述长形构件包括垂直于所述外面的一对侧壁。
25.根据条款24所述的管道，其中所述一对侧壁沿所述管状主体的一段长度延伸。
26.根据条款1所述的管道，其中所述长形构件包括界定延伸跨越所述管状主体的纵向轴线的多个槽的多个板。
27.根据条款26所述的管道，其中所述多个板具有一致的宽度。
28.根据条款26所述的管道，其中所述多个板具有一致的长度。
29.根据条款26所述的管道，其中所述燃料区域包括上再生区端部和下再生区端部。
30.根据条款29所述的管道，其中所述多个板具有从在上再生区端部处的第一长度减小至在下再生区端部处的第二长度的长度。
31.根据条款1所述的管道，其中所述接触表面是硬化的。
32.一种用于核反应堆的燃料组件，所述燃料组件包括：
管状主体，其具有带有内面和外面的侧壁；
多个核燃料细棒，其置于所述管状主体内，所述管状主体的一段长度包含界定燃料区域的所述多个核燃料细棒；和
长形构件，其从所述外面沿所述燃料区域的至少一部分延伸，所述长形构件具有配置成当所述燃料组件运行时加强所述管状主体的接触表面。
33.根据条款32所述的燃料组件，还包括界定在所述长形构件中的凹进部，所述凹进部从所述接触表面向内延伸。
34.根据条款33所述的燃料组件，其中所述凹进部包括盲孔。
35.根据条款34所述的燃料组件，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
36.根据条款33所述的燃料组件，其中所述凹进部包括沿所述长形构件的长度延伸的槽。
37.根据条款33所述的燃料组件，其中所述凹进部包括至少部分跨所述长形构件的长度延伸的槽。
38.根据条款33所述的燃料组件，还包括界定在所述长形构件中的多个凹进部，所述多个凹进部从所述接触表面向内延伸。
39.根据条款38所述的燃料组件，其中所述多个凹进部根据指定的样式被界定。
40.根据条款39所述的燃料组件，其中所述多个凹进部被界定在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中。
41.根据条款32所述的燃料组件，其中所述长形构件包括凸起部。
42.根据条款41所述的燃料组件，其中所述凸起部包括细棒。
43.根据条款41所述的燃料组件，其中所述凸起部包括延伸跨越所述长形构件的一段长度的带条。
44.根据条款41所述的燃料组件，其中所述长形构件包括多个凸起部。
45.根据条款32所述的燃料组件，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述纵向轴线的平面内的横截面形状，所述横截面形状是矩形的、梯形的、平凸的、平凹的、双凸的或双凹的。
46.根据条款32所述的燃料组件，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述外面且沿所述纵向轴线延伸的平面内的横截面形状其中所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一厚度且所述长形构件的第二端部具有第二厚度。
47.根据条款32所述的燃料组件，其中所述长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
48.根据条款47所述的燃料组件，其中所述指定的宽度、所述指定的厚度和所述指定的长度中的所述至少一个有利于所述管状主体和所述多个核燃料细棒的协调膨胀。
49.根据条款32所述的燃料组件，其中所述长形构件具有在平行于所述外面的平面内的横截面形状，所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一宽度且所述长形构件的第二端部具有第二宽度。
50.根据条款32所述的燃料组件，其中所述接触表面是平面的、大体上平坦的、弧形的、半球形的、凹的和凸的中的至少一种。
51.根据条款32所述的燃料组件，其中所述外面的表面积与所述接触表面的表面积的比率界定面积比率，且所述面积比率比一大。
52.根据条款51所述的燃料组件，其中所述面积比率在一与十之间。
53.根据条款52所述的燃料组件，其中所述面积比率在一与五之间。
54.根据条款32所述的燃料组件，其中在所述外面处的所述长形构件的部分具有与所述接触表面的表面积等同的表面积。
55.根据条款54所述的燃料组件，其中所述长形构件包括垂直于所述外面的一对侧壁。
56.根据条款55所述的燃料组件，其中所述一对侧壁沿所述管状主体的一段长度延伸。
57.根据条款32所述的燃料组件，其中所述长形构件包括界定延伸跨越所述管状主体的纵向轴线的多个槽的多个板。
58.根据条款57所述的燃料组件，其中所述多个板具有一致的宽度。
59.根据条款57所述的燃料组件，其中所述多个板具有一致的长度。
60.根据条款57所述的燃料组件，其中所述燃料区域包括上再生区端部和下再生区端部。
61.根据条款60所述的燃料组件，其中所述多个板具有从在上再生区端部处的第一长度减小至在下再生区端部处的第二长度的长度。
62.根据条款32所述的燃料组件，其中所述接触表面是硬化的。
63.一种核反应堆，所述反应堆包括：
反应堆容器；和
核反应堆芯，其置于所述反应堆容器中，所述核反应堆芯包括：
第一燃料组件，其具有带有内面和外面的侧壁的第一管状主体，所述第一管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料；
第二燃料组件，其具有配置成定位在所述第一管状主体旁边且具有带有内面和外面的侧壁的第二管状主体。
第一长形构件，其从所述第一管状主体的所述外面沿所述燃料区域的至少一部分延伸，所述第一长形构件具有第一接触表面；和
第二长形构件，其从所述第二管状主体的所述外面延伸，所述第二长形构件具有对应的接触表面，该对应的接触表面配置成在所述核反应堆的运行期间接合所述第一接触表面以稳定所述第一管状主体和所述第二管状主体。
64.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一长形构件和所述第二长形构件具有相同的形状，且在所述核反应堆运行期间沿其相应的长度彼此接触。
65.根据条款63所述的核反应堆，其中当所述第一接触表面接合所述对应的接触表面时，所述第一长形构件互锁所述第二长形构件。
66.根据条款65所述的核反应堆，还包括界定在所述第一长形构件中的凹进部，所述凹进部从所述第一接触表面向内延伸。
67.根据条款66所述的核反应堆，其中所述凹进部包括盲孔。
68.根据条款67所述的核反应堆，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
69.根据条款66所述的核反应堆，其中所述凹进部包括沿所述第一长形构件的长度延伸的槽。
70.根据条款66所述的核反应堆，其中所述凹进部包括至少部分地延伸跨越所述第一长形构件的长度的槽。
71.根据条款70所述的核反应堆，其中所述槽具有矩形的或梯形的横截面形状。
72.根据条款66所述的核反应堆，所述第二长形构件包括互锁的凸起部，所述凹进部和所述互锁的凸起部在所述核反应堆运行期间连接所述第一管状主体和所述第二管状主体。
73.根据条款72所述的核反应堆，所述互锁的凸起部包括细棒。
74.根据条款72所述的核反应堆，其中所述互锁的凸起部包括沿所述第二长形构件的长度延伸的带条。
75.根据条款74所述的核反应堆，其中所述带条具有矩形的或梯形的横截面形状。
76.根据条款66所述的核反应堆，还包括界定在所述第一长形构件中的多个凹进部，所述多个凹进部从所述第一接触表面向内延伸。
77.根据条款76所述的核反应堆，所述第二长形构件包括多个互锁的凸起部，所述多个凹进部和所述多个互锁的凸起部在所述核反应堆运行期间连接所述第一管状主体和所述第二管状主体。
78.根据条款77所述的核反应堆，其中所述多个凹进部和所述多个互锁的凸起部根据指定的样式被界定。
79.根据条款78所述的核反应堆，其中所述多个凹进部和所述多个互锁的凸起部被界定在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中。
80.根据条款65所述的核反应堆，其中所述第一长形构件和所述第二长形构件界定多个互锁的齿。
81.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一接触表面和所述对应的接触表面具有匹配的形状。
82.根据条款81所述的核反应堆，其中所述第一接触表面是凹的且所述对应的接触表面是凸的。
83.根据条款81所述的核反应堆，其中所述第一长形构件具有在垂直于所述第一管状主体的所述外表的平面内的第一横截面形状，且在该平面内所述第二长形构件具有第二横截面形状，其中所述第一横截面形状是所述第二横截面形状的负面以有利于在所述第一接触表面和所述对应的接触表面之间的接合。
84.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一管状主体被定位成平行于所述第二管状主体。
85.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一管状主体定位成从所述第二管状主体成角度地偏移。
86.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一管状主体和所述第二管状主体最初被安装成使得所述第一接触表面邻接所述对应的接触表面。
87.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一管状主体和所述第二管状主体最初被安装成使得所述第一接触表面与所述对应的接触表面隔开。
88.根据条款87所述的核反应堆，其中在初始安装过程中所述第一接触表面与所述对应的接触表面隔开小于两毫米。
89.根据条款87所述的核反应堆，其中在所述核反应堆运行期间所述第一接触表面邻接所述对应的接触表面。
90.根据条款63所述的核反应堆，其中所述第一长形构件和所述第二长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
91.根据条款90所述的核反应堆，其中所述指定的宽度、所述指定的厚度和所述指定的长度中的所述至少一个有利于所述第一管状主体和所述第二管状主体根据预定的轮廓的膨胀。
92.根据条款63所述的核反应堆，所述第一燃料组件包括第一负载衬垫且所述第二燃料组件包括第二负载衬垫。
93.根据条款92所述的核反应堆，其中所述第一管状主体和第二管状主体初始地被安装成使得所述第一接触表面与所述对应的接触表面隔开，且所述第一负载衬垫与所述第二负载衬垫隔开。
94.根据条款93所述的核反应堆，其中所述第一管状主体和第二管状主体被定位成使得所述第一接触表面在第一温度下邻接所述对应的接触表面且所述第一负载衬垫在第二温度下邻接所述第二负载衬垫。
95.根据条款94所述的核反应堆，其中所述第一所述温度比所述第二温度低。
96.一种制造用于核燃料组件的管道的方法，所述方法包括：
提供具有带有内面和外面的侧壁的管状主体，所述管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料；和
在所述外面上沿所述燃料区域的至少一部分界定长形构件，所述长形构件具有配置成在所述核燃料组件运行期间稳定所述管道的接触表面。
97.根据条款96所述的方法，还包括在所述长形构件中界定凹进部，其中所述凹进部从所述接触表面向内延伸。
98.根据条款97所述的方法，其中所述凹进部包括盲孔。
99.根据条款98所述的方法，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
100.根据条款97所述的方法，其中所述凹进部包括沿所述长形构件的长度延伸的槽。
101.根据条款97所述的方法，其中所述凹进部包括至少部分地延伸跨越所述长形构件的长度的槽。
102.根据条款97所述的方法，还包括在所述长形构件中界定多个凹进部，其中所述多个凹进部从所述接触表面向内延伸。
103.根据条款102所述的方法，其中所述界定步骤包括根据指定的样式界定多个凹进部。
104.根据条款103所述的方法，其中所述界定步骤包括在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中界定所述多个凹进部。
105.根据条款96所述的方法，还包括在所述长形构件上界定凸起部。
106.根据条款105所述的方法，其中所述凸起部包括细棒。
107.根据条款105所述的方法，其中所述凸起部包括延伸跨越所述长形构件的一段长度的带条。
108.根据条款105所述的方法，还包括在所述长形构件上界定多个凸起部。
109.根据条款96所述的方法，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述纵向轴线的平面内的横截面形状，该横截面形状是矩形的、梯形的、平凸的、平凹的、双凸的或双凹的。
110.根据条款96所述的方法，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，其中所述长形构件具有在垂直于所述外面且沿所述纵向轴线延伸的平面内的横截面形状，其中所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一厚度且所述长形构件的第二端部具有第二厚度。
111.根据条款96所述的方法，其中所述长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
112.根据条款111所述的方法，其中所述指定的宽度、所述指定的厚度和所述指定的长度中的所述至少一个有利于所述管道根据预定的轮廓膨胀。
113.根据条款96所述的方法，其中所述长形构件具有在平行于所述外面的平面内横截面形状，所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一宽度且所述长形构件的第二端部具有第二宽度。
114.根据条款96所述的方法，其中所述接触表面是平面的、大体上平坦的、弧形的、半球形的、凹的和凸的中的至少一种。
115.根据条款96所述的方法，还包括界定所述外表面的表面积与所述接触表面的表面积的面积比率，且其中所述面积比率比一大。
116.根据条款115所述的方法，其中所述面积比率在一与十之间。
117.根据条款116所述的方法，其中所述面积比率在一与五之间。
118.根据条款96所述的方法，其中在所述外面处的所述长形构件的部分具有与所述接触表面的表面积等同的表面积。
119.根据条款118所述的方法，其中所述长形构件包括垂直于所述外面的一对侧壁。
120.根据条款119所述的方法，其中所述一对侧壁沿所述管状主体的一段长度延伸。
121.根据条款96所述的方法，其中所述长形构件包括界定延伸跨越所述管状主体的纵向轴线的多个槽的多个板。
122.根据条款121所述的方法，其中所述多个板具有一致的宽度。
123.根据条款121所述的方法，其中所述多个板具有一致的长度。
124.根据条款121所述的方法，还包括沿所述燃料区域界定上再生区端部和下再生区端部。
125.根据条款124所述的方法，还包括将所述多个板的长度从在上再生区端部处的第一长度减小至在下再生区端部处的第二长度。
126.根据条款96所述的方法，还包括硬化所述接触表面。
127.一种装载核反应堆的方法，所述方法包括：
将第一燃料组件定位在核反应堆芯内，所述第一燃料组件包括：
第一管状主体，其具有带有内面和外面的侧壁，其中所述第一管状主体配置成在燃料区域内包含核燃料；和
第一长形构件，其从所述外面沿所述燃料区域的至少一部分延伸，所述第一长形构件具有第一接触表面；且
将第二燃料组件定位在所述第一燃料组件旁边，所述第二燃料组件包括：
第二管状主体，其具有带有内面和外面的侧壁；和
第二长形构件，其从所述外面延伸，所述第二长形构件具有对应的接触表面，该对应的接触表面配置成在所述核反应堆的运行期间接合所述第一接触表面以稳定所述第一管状主体和所述第二管状主体。
128.根据条款127所述的方法，其中所述第一长形构件和所述第二长形构件具有相同的形状，且在所述核反应堆运行期间沿其相应的长度彼此接触。
129.根据条款127所述的方法，其中当所述第一接触表面接合所述对应的接触表面时，所述第一长形构件互锁所述第二长形构件。
130.根据条款129述的方法，其中所述第一长形构件包括凹进部，所述凹进部从所述第一接触表面向内延伸。
131.根据条款130所述的方法，其中所述凹进部包括盲孔。
132.根据条款131所述的方法，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
133.根据条款130所述的方法，其中所述凹进部包括沿所述第一长形构件的长度延伸的槽。
134.根据条款130所述的方法，其中所述凹进部包括至少部分延伸跨越所述第一长形构件的长度的槽。
135.根据条款133所述的方法，其中所述槽具有矩形的或梯形的横截面形状。
136.根据条款130所述的方法，所述第二长形构件包括互锁的凸起部，所述凹进部和所述互锁的凸起部在所述核反应堆运行期间连接所述第一管状主体和所述第二管状主体。
137.根据条款136所述的方法，其中所述互锁的凸起部包括细棒。
138.根据条款136所述的方法，其中所述互锁的凸起部包括沿所述第二长形构件的长度延伸的带条。
139.根据条款138所述的方法，其中所述带条具有矩形的或梯形的横截面形状。
140.根据条款130述所述的方法，其中所述第一长形构件包括多个凹进部，所述多个凹进部从所述第一接触表面向内延伸。
141.根据条款140所述的方法，其中所述第二长形构件包括多个互锁的凸起部，所述多个凹进部和所述多个互锁的凸起部在所述核反应堆运行期间连接所述第一管状主体和所述第二管状主体。
142.根据条款141所述的方法，其中所述多个凹进部和所述多个互锁的凸起部根据指定的样式被界定。
143.根据条款142所述的方法，其中所述多个凹进部和所述多个互锁的凸起部被界定在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中。
144.根据条款129所述的方法，其中所述第一长形构件和所述第二长形构件界定多个互锁的齿。
145.根据条款127所述的方法，其中所述第一接触表面和所述对应的接触表面具有匹配的形状。
146.根据条款145所述的方法，其中所述第一接触表面是凹的且所述对应的接触表面是凸的。
147.根据条款145所述的方法，其中所述第一构件具有在垂直于所述第一管状主体的外面的平面内的第一横截面形状，且所述第二长形构件在该平面内具有第二横截面形状，其中所述第一横截面形状是所述第二横截面形状的负面以有利于在所述第一接触表面和所述对应的接触表面之间的接合。
148.根据条款127所述的方法，还包括将所述第一管状主体定位成平行于所述第二管状主体。
149.根据条款127所述的方法，还包括将所述第一管状主体定位成从所述第二管状主体成角度地偏移。
150.根据条款127所述的方法，其中所述第二管状主体被定位成使得所述对应的接触表面邻接所述第一接触表面。
151.根据条款127所述的方法，还包括将所述第一接触表面与所述对应的接触表面隔开。
152.根据条款150所述的方法，其中所述隔开步骤包括将所述第一接触表面与所述对应的接触表面隔开小于两毫米。
153.根据条款150所述的方法，其中在所述核反应堆的运行期间所述第一接触表面邻接所述对应的接触表面。
154.根据条款127所述的方法，其中所述第一长形构件和所述第二长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
155.根据条款154所述的方法，其中所述指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的所述至少一个有利于所述第一管状主体和所述第二管状主体根据预定的轮廓膨胀。
尽管在本文中已经公开了各种方面和实施方案，但是其它的方面和实施方案对本领域技术人员将会是明显的。本文所公开的各种方面和实施方案是为了说明的目的且不旨在进行限制，真正的范围和精神由下面的权利要求表示。

Claims (62)

1.一种用于核燃料组件的管道，所述管道包括：
管状主体，其具有带有内面和外面的侧壁，所述管状主体配置为在燃料区域内包含核燃料；和
长形构件，其从所述外面沿所述燃料区域的至少一部分延伸，所述长形构件具有配置为在所述核燃料组件的运行期间稳定所述管道的接触表面。
2.根据权利要求1所述的管道，还包括界定在所述长形构件中的凹进部，所述凹进部从所述接触表面向内延伸。
3.根据权利要求2所述的管道，其中所述凹进部包括盲孔。
4.根据权利要求3所述的管道，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
5.根据权利要求2所述的管道，其中所述凹进部包括沿所述长形构件的一段长度延伸的槽。
6.根据权利要求2所述的管道，其中所述凹进部包括至少部分地延伸跨越所述长形构件的长度的槽。
7.根据权利要求2所述的管道，还包括界定在所述长形构件中的多个凹进部，所述多个凹进部从所述接触表面向内延伸。
8.根据权利要求7所述的管道，其中所述多个凹进部被根据指定的样式界定。
9.根据权利要求8所述的管道，其中所述多个凹进部被界定在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中。
10.根据权利要求1所述的管道，其中所述长形构件包括凸起部。
11.根据权利要求10所述的管道，其中所述凸起部包括细棒。
12.根据权利要求10所述的管道，其中所述凸起部包括延伸跨越所述长形构件的一段长度的带条。
13.根据权利要求10所述的管道，其中所述长形构件包括多个凸起部。
14.根据权利要求1所述的管道，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述纵向轴线的平面内的横截面形状，该横截面形状是矩形的、梯形的、平凸的、平凹的、双凸的或双凹的。
15.根据权利要求1所述的管道，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，其中所述长形构件具有在正交于所述外面且沿所述纵向轴线延伸的平面内的横截面形状，其中所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一厚度且所述长形构件的第二端部具有第二厚度。
16.根据权利要求1所述的管道，其中所述长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的管道，其中所述指定的宽度、所述指定的厚度和所述指定的长度中的所述至少一个有利于所述管道根据预定的轮廓的膨胀。
18.根据权利要求1所述的管道，其中所述长形构件具有在平行于所述外面的平面内的横截面形状，所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一宽度且所述长形构件的第二端部具有第二宽度。
19.根据权利要求1所述的管道，其中所述接触表面是平面的、大体上平坦的、弧形的、半球形的、凹的和凸的中的至少一种。
20.根据权利要求1所述的管道，其中所述外面的表面积与所述接触表面的表面积的比率界定面积比率，且其中所述面积比率比一大。
21.根据权利要求20所述的管道，其中所述面积比率在一与十之间。
22.根据权利要求21所述的管道，其中所述面积比率在一与五之间。
23.根据权利要求1所述的管道，其中在所述外面处的所述长形构件的部分具有与所述接触表面的表面积等同的表面积。
24.根据权利要求23所述的管道，其中所述长形构件包括垂直于所述外面的一对侧壁。
25.根据权利要求24所述的管道，其中所述一对侧壁沿所述管状主体的一段长度延伸。
26.根据权利要求1所述的管道，其中所述长形构件包括界定延伸跨越所述管状主体的纵向轴线的多个槽的多个板。
27.根据权利要求26所述的管道，其中所述多个板具有一致的宽度。
28.根据权利要求26所述的管道，其中所述多个板具有一致的长度。
29.根据权利要求26所述的管道，其中所述燃料区域包括上再生区端部和下再生区端部。
30.根据权利要求29所述的管道，其中所述多个板具有从在所述上再生区端部处的第一长度减小至在所述下再生区端部处的第二长度的长度。
31.根据权利要求1所述的管道，其中所述接触表面是硬化的。
32.一种用于核反应堆的燃料组件，所述燃料组件包括：
管状主体，其具有带有内面和外面的侧壁；
多个核燃料细棒，其置于所述管状主体内，所述管状主体的一段长度包含界定燃料区域的所述多个核燃料细棒；和
长形构件，其从所述外面沿所述燃料区域的至少一部分延伸，所述长形构件具有配置成当所述燃料组件运行时加强所述管状主体的接触表面。
33.根据权利要求32所述的燃料组件，还包括界定在所述长形构件中的凹进部，所述凹进部从所述接触表面向内延伸。
34.根据权利要求33所述的燃料组件，其中所述凹进部包括盲孔。
35.根据权利要求34所述的燃料组件，其中所述凹进部是圆形的、六边形的或矩形的。
36.根据权利要求33所述的燃料组件，其中所述凹进部包括沿所述长形构件的一段长度延伸的槽。
37.根据权利要求33所述的燃料组件，其中所述凹进部包括至少部分跨越所述长形构件的长度延伸的槽。
38.根据权利要求33所述的燃料组件，还包括界定在所述长形构件中的多个凹进部，所述多个凹进部从所述接触表面向内延伸。
39.根据权利要求38所述的燃料组件，其中所述多个凹进部被根据指定的样式界定。
40.根据权利要求39所述的燃料组件，其中所述多个凹进部被界定在矩形阵列、三角形阵列、极阵列或球形阵列中。
41.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述长形构件包括凸起部。
42.根据权利要求41所述的燃料组件，其中所述凸起部包括细棒。
43.根据权利要求41所述的燃料组件，其中所述凸起部包括延伸跨越所述长形构件的一段长度的带条。
44.根据权利要求41所述的燃料组件，其中所述长形构件包括多个凸起部。
45.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述纵向轴线的平面内的横截面形状，所述横截面形状是矩形的、梯形的、平凸的、平凹的、双凸的或双凹的。
46.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述管状主体沿纵向轴线延伸，且其中所述长形构件具有在正交于所述外面且沿所述纵向轴线延伸的平面内的横截面形状，其中所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一厚度且所述长形构件的第二端部具有第二厚度。
47.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述长形构件具有指定的宽度、指定的厚度和指定的长度中的至少一个。
48.根据权利要求47所述的燃料组件，其中所述指定的宽度、所述指定的厚度和所述指定的长度中的所述至少一个有利于所述管状主体和所述多个核燃料细棒的协调膨胀。
49.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述长形构件具有在平行于所述外面的平面内的横截面形状，所述横截面形状是逐渐变细的，使得所述长形构件的第一端部具有第一宽度且所述长形构件的第二端部具有第二宽度。
50.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述接触表面是平面的、大体上平坦的、弧形的、半球形的、凹的和凸的中的至少一种。
51.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述外面的表面积与所述接触表面的表面积的比率界定面积比率，且所述面积比率比一大。
52.根据权利要求51所述的燃料组件，其中所述面积比率在一与十之间。
53.根据权利要求52所述的燃料组件，其中所述面积比率在一与五之间。
54.根据权利要求32所述的燃料组件，其中在所述外面处的所述长形构件的部分具有与所述接触表面的表面积等同的表面积。
55.根据权利要求54所述的燃料组件，其中所述长形构件包括垂直于所述外面的一对侧壁。
56.根据权利要求55所述的燃料组件，其中所述一对侧壁沿所述管状主体的一段长度延伸。
57.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述长形构件包括界定延伸跨越所述管状主体的纵向轴线的多个槽的多个板。
58.根据权利要求57所述的燃料组件，其中所述多个板具有一致的宽度。
59.根据权利要求57所述的燃料组件，其中所述多个板具有一致的长度。
60.根据权利要求57所述的燃料组件，其中所述燃料区域包括上再生区端部和下再生区端部。
61.根据权利要求60所述的燃料组件，其中所述多个板具有从在所述上再生区端部处的第一长度减小至在所述下再生区端部处的第二长度的长度。
62.根据权利要求32所述的燃料组件，其中所述接触表面是硬化的。
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