JP2001091682A

JP2001091682A - 高速炉の燃料集合体及び炉心

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Publication number: JP2001091682A
Application number: JP26985099A
Authority: JP
Inventors: Koji Fujimura; 幸治藤村; Toshio Mita; 敏男三田; Hiroshi Hanaki; 洋花木; Shusaku Sawada; 周作澤田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高速炉の炉心燃料集合体における内部ブランケ
ット及び下部軸方向ブランケットの配置を工夫して燃料
集合体内の冷却材出口温度分布を平坦化して、経済的に
熱効率を向上する。【解決手段】燃料集合体１の最外周の燃料要素１１を従
来の均質炉心と同様とし、最外周を除く燃料要素１２に
ブランケット燃料ペレット８の入った内部ブランケット
燃料領域を設置することによって、燃料集合体１内の冷
却材出口温度分布を平坦化する。これによって、燃料製
造性やコストへの影響を抑制しつつ原子炉冷却材出口温
度の高温化を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子炉の一型式であ
る高速炉に係り、特にその炉心及びその炉心に装荷され
る燃料集合体に関する。

【０００２】

【従来の技術】(1)従来、高速炉の燃料集合体は、例え
ば、安成弘著，「高速増殖炉」(同文書院)に記載されて
おり図２，図３を用いてその概要を示す。図２のうち、
（ａ）は高速炉の炉心燃料集合体２１の縦断面を、
（ｂ）は水平断面を示す図である。

【０００３】核燃料物質２３を被覆管に封入して束ねた
燃料要素を束ねた燃料要素束２２とこれを取り囲むラッ
パー管３，燃料要素束の上方にあり中性子を散乱する物
質を有する上部中性子遮蔽体領域２４，冷却材流出部２
６、及び燃料要素束の下方にある冷却材流入部２７から
燃料集合体が構成される。

【０００４】また、燃料要素は、上下端部に栓のある被
覆管、核分裂性物質を富化した炉心燃料ペレット６ある
いは燃料親物質を主成分とする上下各軸方向ブランケッ
ト燃料ペレット７、および核分裂反応で生成された気体
を収納するためのガスプレナム２５からなる。

【０００５】冷却材には、ナトリウム等の液体金属が使
用される。（ｂ）に示されるように、燃料要素はラッパ
管３内に三角格子状に配置され、冷却材は被覆管に取り
囲まれるサブチャンネル２０１や燃料被覆管とラッパ管
３に取り囲まれるサブチャンネル２０２を上流側（炉心
燃料集合体下方向）から下流側(炉心燃料集合体上方)に
流れている。被覆管間隔及びラッパ管と被覆管間隔は被
覆管に巻き付けたワイヤスペーサ２０３によって保持さ
れている。

【０００６】図３は電気出力１００万ｋＷｅ級の大型高
速炉炉心の断面図を示した図である。これより炉心は、
炉心燃料ペレットを装荷した炉心燃料集合体２１ａ，２
１ｂを複数個束ねた炉心領域３２と、これを取り囲む、
ブランケット燃料ペレットを装荷したブランケット燃料
集合体を複数個束ねた径方向ブランケット領域３３，更
にそれを取り囲み、ステンレスの棒とこれを取り囲むラ
ッパ管とそれらの間を下方ら上方に向かって流れる冷却
材Ｎａからなる中性子遮蔽体を装荷した領域３４と、反
応度及び出力分布を制御するための２４本の制御棒３５
から構成される。なお、炉心燃料集合体のうち外側２１
ｂのプルトニウムの富化度は半径方向の出力分布を平坦
化するために内側２１ａのプルトニウムの富化度より高
くしている。

【０００７】図４は、図２に示した炉心燃料集合体内を
図３に示した高速炉の炉心における内側領域に装荷した
場合の冷却材出口付近の半径方向温度分布を示してい
る。冷却材出口温度４が炉心燃料集合体周辺のラッパ管
に隣接する場所で低くなっているのは下記による。

【０００８】即ち、燃料要素の軸方向積算出力は内側炉
心領域の炉中心付近ではほぼ一定となる。他方、図２
（ｂ）に示したように、サブチャンネル２０１は三方を
燃料要素に取り囲まれているのに対して、サブチャンネ
ル２０２は一方を核分裂による発熱の生じないラッパ管
２５に取り囲まれている。かつ、サブチャンネル２０２
の面積はサブチャンネル２０１の面積よりも大きい。そ
の結果、サブチャンネル２０２の入熱量と冷却材流量の
比率（Ｐ／Ｆ）はサブチャンネル２０１のそれより小さ
くなるため、冷却材出口付近の温度が低くなる。

【０００９】高速炉を実用化するに当たってはより経済
性を向上することが必要であり、その一つとして、集合
体内部の半径方向の冷却材温度分布を平坦化することに
よって燃料被覆管材料の制限温度の範囲内で原子炉の出
口温度を高めてプラントの熱効率を増大する方策が種々
提案されている。

【００１０】(2)特開昭48−9197 号公報にはラッパ管に
突起物を設けてラッパ管と燃料要素に囲まれるサブチャ
ンネルの面積を減らすことにより、冷却材温度分布を平
坦化する方策が示されている。

【００１１】(3)特開昭51−138295 号公報にはラッパ管
に隣接する燃料要素にワイヤスペーサを２本巻き付けて
ラッパ管と燃料要素に囲まれるサブチャンネルの面積を
減らし、冷却材温度分布を平坦化する方策が示されてい
る。

【００１２】(4)特開昭58−221183 号公報にはラッパ管
に隣接する燃料要素に細線を束ねて偏平化したワイヤス
ペーサを巻き付けて、ラッパ管と燃料要素に囲まれるサ
ブチャンネルの面積を減らし、冷却材温度分布を平坦化
する方策が示されている。

【００１３】(5)特開昭61−172091 号公報にはラッパ管
に隣接する燃料要素に巻き付けるワイヤスペーサを細径
化すると共に、最外周の燃料要素を太径化することによ
って、冷却材温度分布を平坦化する方策が示されてい
る。

【００１４】他方、高速炉の経済性向上策として、炉心
の出力分布を平坦化することも重要であり、下記の技術
が示されている。

【００１５】(6)特開昭62−28438号公報には炉心燃料の
軸方向中央付近に内部ブランケットを設置して、その軸
方向の厚みを炉心の中央部分で厚く、周辺部分で薄くす
ることによって炉心半径方向の出力分布を平坦化する方
策が示されている。

【００１６】(7)特開昭58−21194号公報には炉心燃料集
合体を、内部ブランケットを設置しない第１の燃料要素
と内部ブランケットを設置した第２の燃料要素とから構
成し、各々の燃料要素を複数本ずつ混在させることによ
って、燃焼期間を通じて軸方向出力の出力分布を平坦化
する方策が示されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術（１）で
原子炉出口温度を高めるためには集合体内部の冷却材温
度分布を平坦化するという課題がある。

【００１８】従来技術（２)〜(５）では燃料製造が従来
と比べて複雑になり製造コストが上昇するという問題が
ある。

【００１９】また、従来技術（６)，(７）では集合体内
部の冷却材温度分布平坦化は意図されておらず（１）と
同様、原子炉出口温度を高めるためには集合体内部の冷
却材温度分布を平坦化するという課題がある。

【００２０】本発明の目的は、極力経済的に燃料集合体
単体又は炉心全体の熱効率を向上することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高速炉の燃料集合体の基本構成は、燃料集
合体の最外層の少なくとも一部分の燃料要素は、ブラン
ケット燃料の領域が、前記燃料集合体の他の燃料要素内
のブランケット領域よりも小さい高速炉の燃料集合体で
あり、本発明の高速炉の炉心の基本構成は、上記の高速
炉の燃料集合体を装荷してある点にある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１，図５，図６，図７，図８を用いて説明する。図
１は本発明になる高速炉の炉心燃料集合体１の概念を示
す図である。図１の（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はそ
の水平断面図である。炉心燃料集合体１は多数個の燃料
要素を束ねて構成される燃料要素束２２、それを内包す
るラッパ管３、及び図中には示されていないが燃料要素
の間隔を保持するスペーサより構成される。

【００２３】燃料要素の内、ラッパ管３に隣接する第１
の燃料要素１１はプルトニウムを主成分とする燃料をペ
レット状にした炉心燃料ペレット６と上記炉心燃料ペレ
ットの充填領域Ｃの両端部に減損ウランまたは天然ウラ
ンよりなる燃料親物質を主成分とする燃料をペレット状
にしたブランケット燃料ペレット７を充填して構成され
る。

【００２４】そのブランケット燃料ペレット７が充填さ
れた領域は、図１では、ブランケット燃料の領域として
黒く塗りつぶして示されている。そのブランケット燃料
の領域のうち、上下の領域が上下の軸方向ブランケット
燃料の領域Ａとされる。他の実施の形態の図においても
軸方向ブランケット燃料の領域はＡとして表してある。

【００２５】第２の燃料要素１２は第１の燃料要素と同
じ構成を備え、それに加えて、炉心燃料ペレット６の軸
方向（上下方向）の途中部分に減損ウランまたは天然ウ
ランよりなる燃料親物質を主成分とする燃料をペレット
状にした内部ブランケット燃料ペレット８を充填して構
成している。その内部ブランケット燃料ペレット８を充
填した領域は、内部ブランケット燃料の領域Ｂとして黒
く塗りつぶして示されている。他の実施の形態の図にお
いても内部ブランケット燃料の領域はＢとして表してあ
る。

【００２６】本実施の形態においては、従来技術（６）
の軸方向非均質炉心構成において、燃料集合体最外周の
燃料要素の内部ブランケット燃料ペレットを、炉心燃料
ペレットに置換したのみであり、従来技術（２)〜(５）
と比べて燃料製造性やコストに及ぼす影響は小さい。

【００２７】本実施の形態において、燃料要素の間隔を
保持するスペーサをワイヤスペーサとし、図５に示すよ
うに、ラッパ管３に隣接する第１の燃料要素１１に巻き
付けるワイヤスペーサ５１の横断面積を、ラッパ管３に
隣接しない第２の燃料要素１２に巻き付けるワイヤスペ
ーサ５２の横断面積よりも小さくした炉心燃料集合体５
０を高速炉の炉中心に近い位置に装荷した場合の集合体
内の冷却材出口温度の半径方向の分布を、図４に示した
従来技術（１）の場合と比較して図６に示す。

【００２８】図６において、４は従来技術（１）の場合
の温度分布であり、６１は本実施の形態における温度分
布である。本実施の形態では、ラッパ管に隣接する最外
周の燃料要素は、炉心燃料ペレットの一部を内部ブラン
ケットとしたラッパ管に隣接しない燃料要素と比べて軸
方向の積算出力が相対的に大きい。

【００２９】また、最外周の燃料要素に巻き付けるワイ
ヤスペーサの横断面積が、残りのワイヤスペーサの横断
面積よりも小さいので最外周の燃料要素とラッパ管３に
取り囲まれるサブチャンネルの面積が、従来技術（１）
の場合よりも小さくなっており、サブチャンネル毎の入
熱量と冷却材流量の比率（Ｐ／Ｆ）の違いが改善されて
いる。以上の結果、集合体内の温度６１はラッパ管に隣
接する周辺で高く、また中央領域で低くなっている。

【００３０】冷却材温度に係る制限は被覆管の最高温度
である。本実施の形態では冷却材の最高温度が低くなっ
ているため、それに応じて被覆管の最高温度も低くなっ
ており制限値に対して余裕が生じている。従って、上述
した燃料被覆管の温度制限の範囲で集合体当たりの冷却
材流量を減少することが可能である。

【００３１】このようにして、本実施の形態において冷
却材流量を減少させた場合の温度分布が図中の６２であ
る。この場合の冷却材出口温度の平均値６４と、冷却材
流量を従来技術と等しい場合の冷却材出口温度の平均値
６３との差６２はサブチャンネル解析の結果によると約
１０℃である。

【００３２】従って、本実施の形態においては、原子炉
の出口温度をそれに応じて高くすることが可能となり、
プラントの熱効率向上すなわち経済性を向上できる。さ
らに、集合体周辺の冷却材温度の上昇に伴いラッパ管の
温度も上昇しており、ポンプの故障に伴う流量低下等の
過渡時に炉心が膨張して、負の反応度が挿入される所謂
径方向膨張反応度効果が増大するため、過渡時の安全性
も向上する。

【００３３】他方、冷却材流量を減少しない場合の被覆
管の最高温度は制限値に対して約１０℃余裕があり、被
覆管材料の健全性向上や取り出し燃焼度の増加を達成す
ることも可能である。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態を図７，
図８を用いて説明する。図７は本発明になる高速炉の炉
心構成を示す縦断面図である。高速炉の燃料集合体を装
荷する炉心燃料領域、前記炉心領域を取り囲み減損ウラ
ンまたは天然ウランよりなる燃料親物質を主成分とする
径方向ブランケット燃料領域３３、及び以上を取り囲む
中性子遮蔽体領域７６から構成される。

【００３５】本実施の形態において、前記炉心燃料領域
を炉中心よりの内側炉心燃料領域７１と周辺よりの外側
炉心燃料領域７２に分け、内側炉心燃料領域に装荷され
る燃料集合体７３の第２の燃料要素に充填される内部ブ
ランケットペレットよりなる内部ブランケット領域７７
の軸方向寸法が、外側炉心燃料領域に装荷される燃料集
合体の内部ブランケット領域７８の軸方向（上下方向）
寸法よりも長い。

【００３６】図７でハッチングを施した領域がブランケ
ット燃料ペレットが被覆管に充填され存在している領域
であって、内外両炉心燃料領域内で白抜き表示の領域が
炉心燃料ペレットが被覆管に充填されて存在している領
域である。その白抜き表示の領域が炉心燃料ペレットが
充填された炉心燃料領域である。図１０，図１１，図１
３においても同様である。

【００３７】炉心燃料領域の軸方向中央断面における半
径方向の相対出力分布は図８の８１のようになる。図７
に示すように、外側炉心燃料領域７２の最外層位置に、
内部ブランケットのない炉心燃料集合体７９の全ての内
部ブランケットペレットを炉心燃料ペレットに置換する
ことによって、炉心燃料のＰｕ富化度１種類のみで、従
来技術（６）の軸方向非均質炉心の場合と同様、半径方
向のＰｕ富化度２種類の従来技術（１）と比較して半径
方向出力分布平坦化効果を大きくできる。尚、集合体内
の冷却材温度分布の平坦化効果は第１の実施の形態と同
様である。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態を図９，
図１０を用いて説明する。図９は本発明になる高速炉の
炉心燃料集合体９０の概念を示す図である。図９の
（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその水平断面図であ
る。

【００３９】炉心燃料集合体９は多数個の燃料要素を束
ねて構成される燃料要素束２２、それを内包するラッパ
管３、及び図中には示されていないが燃料要素の間隔を
保持するスペーサより構成される。燃料要素の内、ラッ
パ管に隣接する第１の燃料要素９１はプルトニウムを主
成分とする炉心燃料ペレット６とその上端に設置した減
損ウランまたは天然ウランよりなる燃料親物質を主成分
とするブランケット燃料ペレット７を充填して構成され
る。

【００４０】ラッパ管３に隣接しない第２の燃料要素９
２は第１の燃料要素において炉心燃料ペレット６の下端
にもブランケット燃料ペレット７を充填して構成してい
る。図１０は本実施例の炉心燃料集合体を装荷する高速
炉の炉心構成を示す縦断面図である。炉心燃料集合体を
装荷する炉心燃料領域、前記炉心領域を取り囲み減損ウ
ランまたは天然ウランよりなる燃料親物質を主成分とす
る径方向ブランケット燃料領域３３、及び以上を取り囲
む中性子遮蔽体領域７６から構成される。このような炉
心では下方の軸方向ブランケット燃料の領域１０５が上
方の軸方向ブランケット燃料の領域に比較して水平方向
に互いに飛び石のように各燃料集合体１０３，１０４ご
とに大きく離れて分散して配置される。したがって、各
燃料集合体１０３，１０４に入った直後の冷却材はそれ
らの燃料集合体の外周側では加熱され、中央側で遅れて
加熱される冷却材の温度に極力近づく作用が得られる。
本実施の形態において、前記炉心燃料領域を炉中心より
の内側炉心燃料領域１０１と周辺よりの外側炉心燃料領
域１０２に分け、内側炉心燃料領域に装荷される炉心燃
料集合体１０１のＰｕ富化度は、外側炉心燃料領域に装
荷される炉心燃料集合体のＰｕ富化度よりも低くして、
半径方向の出力分布平坦化をはかっている。

【００４１】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同様に、スペーサをワイヤスペーサとして、図５に
示すように、ラッパ管に隣接する第１の燃料要素１１に
巻き付けるワイヤスペーサ５１の横断面積を、ラッパ管
に隣接しない第２の燃料要素１２に巻き付けるワイヤス
ペーサ５２の横断面積よりも小さくすることによって、
実施の形態１と同様の炉心燃料集合体出口温度平坦化の
効果を得ることができる。本実施の形態における炉心燃
料集合体の軸方向のＰｕ富化度は１領域で、炉心は均質
炉心構成であり国内外の既存の高速炉と類似の構成であ
り、第１，２の実施の形態と比べて開発要素は小さいと
考えられる。

【００４２】次に、本発明の第４の実施の形態を図１
１，図１２を用いて説明する。図１１は本発明になる高
速炉の炉心構成を示す縦断面図である。本実施の形態に
おいては、外側炉心燃料領域１１２に装荷される燃料集
合体において、ラッパ管に隣接する第１の燃料要素のう
ち、炉中心よりの燃料要素を、内部ブランケットを充填
する第２の燃料要素に置換した点が実施の形態１の図１
１で示した炉心構成と異なっている。

【００４３】図１２は、本実施の形態の外側炉心第１層
に装荷する外側炉心燃料集合体115における、半径方向
の相対出力１２２及び冷却材出口温度１２４の分布を従
来技術（１）の同じ位置の外側炉心燃料集合体における
半径方向の相対出力１２１及び冷却材出口温度１２３と
比較した図である。

【００４４】外側炉心領域では内側炉心領域と比べて、
半径方向の出力分布の勾配が大きいため、それに応じて
冷却材出口温度も勾配が大きくなっている。従って、外
側炉心領域に、本発明の第１の実施形態になる炉心燃料
集合体（図１）を装荷すると、炉中心よりの出力が高く
なるため、冷却材温度も高くなって、結果的に出口温度
平坦化効果が小さくなってしまう。

【００４５】本実施形態のように、外側炉心燃料集合体
の最外周の燃料要素の内、炉中心側の燃料要素にも内部
ブランケットペレットを充填する構成とすることによ
り、炉中心よりの出力が高くなるのが回避され、冷却材
出口温度平坦化効果が第１の実施形態よりも大きくな
る。

【００４６】次に、本発明の第５の実施の形態を図１３
を用いて説明する。

【００４７】図１３は本発明になる高速炉の炉心構成を
示す縦断面図である。本実施の形態は実施の形態３（図
９，図１０）に、第４の実施の形態の考えを適用したも
のであり、外側炉心領域１３２に装荷する外側炉心燃料
集合体１３５において、燃料集合体最外周の燃料要素の
内炉中心側の燃料要素下端にもブランケット燃料ペレッ
トを充填して下部の軸方向ブランケット燃料の領域１３
３が炉心中心よりに増大した構成とする。外側炉心燃料
集合体１３５を炉心に装荷する際には、炉心中心より下
部の軸方向ブランケット燃料の領域１３３増大するよう
に向きを決めて行う。その結果、第４の実施の形態と同
様、外側炉心領域の燃料集合体における温度平坦化効果
を高めることができる。

【００４８】本発明の各実施の形態によれば、炉心燃料
集合体内における内部ブランケット及び下部ブランケッ
トの配置の工夫によって、燃料集合体内の冷却材出口温
度を経済的に平坦化できる。

【００４９】それに伴って冷却材流量を減少すれば原子
炉冷却材出口温度を高くすることが可能となり、プラン
トの熱効率向上すなわち経済性を向上できる。

【００５０】さらに、燃料集合体周辺の冷却材温度の上
昇に伴いラッパ管の温度も上昇しており、ポンプの故障
に伴う流量低下等の過渡時に径方向膨張による負の反応
度効果が増大するため、安全性も向上する。

【００５１】冷却材流量を減少しない場合、被覆管の最
高温度の制限値に対する余裕を増加でき、被覆管材料の
健全性向上や取り出し燃焼度増加を達成できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の高速炉の燃料集合体によれば、
燃料集合体からの冷却材出口温度の半径方向分布を経済
的に平坦化して燃料集合体単体の熱効率を向上でき、そ
のような高速炉の炉心を装荷した本発明の高速炉の炉心
は、その高速炉を採用したプラントの熱効率を増大する
効果を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す高速炉の燃料
集合体をあらわしており、(ａ)図はその縦断面図であ
り、（ｂ）図はその水平断面図である。

【図２】従来技術（１）の高速炉の燃料集合体をあらわ
しており、（ａ）図はその縦断面図であり、（ｂ）図は
その水平断面図である。

【図３】従来技術（１）の高速炉の炉心の水平断面図で
ある。

【図４】従来技術（１）の燃料集合体内の冷却材出口温
度の半径方向分布図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における炉心燃料集
合体のスペーサをワイヤスペーサとした場合の炉心燃料
集合体の水平断面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態の効果を示す炉心燃
料集合体内の冷却材出口温度の半径方向分布及び出口温
度の平均値を示すグラフ図。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示す炉心の縦断面
図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態を示す炉心の半径方
向相対出力分布図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態を示す炉心燃料集合
体をあらわしており、（ａ）図はその縦断面図であり、
（ｂ）図はその水平断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す炉心の縦断
面図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態を示す炉心の縦断
面図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態の効果を示す集合
体内の相対出力と冷却材出口温度の半径方向分布図であ
る。

【図１３】本発明の第５の実施の形態を示す炉心の縦断
面図である。

【符号の説明】

１…炉心燃料集合体、３…ラッパ管、６…炉心燃料ペレ
ット、７…ブランケット燃料ペレット、８…内部ブラン
ケット燃料ペレット、１１…第１の燃料要素、１２…第
２の燃料要素、２２…燃料要素束、５０…炉心燃料集合
体、５１…第１の燃料要素のワイヤスペーサ、５２…第
２の燃料要素のワイヤスペーサ、７１…内側炉心燃料領
域、７２…外側炉心燃料領域、７３…内側炉心燃料集合
体、７４…外側炉心燃料集合体、７７…内側炉心燃料集
合体の内部ブランケット領域、７８…外側炉心燃料集合
体の内部ブランケット領域。

フロントページの続き (72)発明者花木洋茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者澤田周作茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所原子力事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料集合体の最外層の少なくとも一部分の
燃料要素は、ブランケット燃料の領域が、前記燃料集合
体の他の燃料要素内のブランケット領域よりも小さい高
速炉の燃料集合体。
【請求項２】請求項１において、燃料要素間にスペーサ
として前記燃料要素に巻き付けるワイヤスペーサが採用
され、前記燃料集合体の最外層の少なくとも一部分の燃
料要素に巻き付けるワイヤスペーサの横断面積を、前記
燃料集合体の他の燃料要素に巻き付けるワイヤスペーサ
の横断面積よりも小さくしたことを特徴とする高速炉の
燃料集合体。
【請求項３】燃料集合体の最外層の全部の燃料要素は、
ブランケット燃料の領域が、前記燃料集合体の他の燃料
要素内のブランケット燃料の領域よりも小さい高速炉の
燃料集合体。
【請求項４】燃料集合体の最外層の全部の燃料要素は、
上下各軸方向ブランケット燃料の領域が、前記燃料集合
体の他の燃料要素は、上下各軸方向ブランケット燃料の
領域と内部ブランケット燃料の領域が備わる高速炉の燃
料集合体。
【請求項５】燃料集合体の最外層の全部の燃料要素は、
上下各軸方向ブランケット燃料の上方の領域のみが、前
記燃料集合体の他の燃料要素は、上下各軸方向ブランケ
ット燃料の両方の領域が備わる高速炉の燃料集合体。
【請求項６】燃料集合体の最外層の一部分の燃料要素
は、上下各軸方向ブランケット燃料の領域が、前記燃料
集合体の最外層の他の部分の燃料要素は、上下各軸方向
ブランケット燃料の領域と内部ブランケット燃料の領域
が、前記燃料集合体の他の燃料要素は、上下各軸方向ブ
ランケット燃料の領域と内部ブランケット燃料の領域が
備わる高速炉の燃料集合体。
【請求項７】燃料集合体の最外層の一部分の燃料要素
は、上下各軸方向ブランケット燃料の上方の領域のみ
が、前記燃料集合体の最外層の他の部分の燃料要素と前
記燃料集合体の他の燃料要素は、上下各軸方向ブランケ
ット燃料の領域が備わる高速炉の燃料集合体。
【請求項８】炉心燃料領域に請求項１から請求項７まで
のいずれか一項の高速炉の燃料集合体を装荷してある高
速炉の炉心。
【請求項９】炉心燃料領域の炉心中心よりの内側炉心燃
料領域と前記炉心中心から前記内側炉心燃料領域よりも
遠ざかっている外側炉心燃料領域とのうち、前記内側と
外側の両側の炉心燃料領域に請求項４の高速炉の燃料集
合体を装荷してあると共に、前記内側炉心燃料領域内の
前記燃料集合体の内部ブランケット燃料の領域が前記外
側炉心燃料領域内の前記燃料集合体の内部ブランケット
燃料の領域よりも大きくしてある高速炉の炉心。
【請求項１０】炉心燃料領域の炉心中心よりの内側炉心
燃料領域と前記炉心中心から前記内側炉心燃料領域より
も遠ざかっている外側炉心燃料領域とのうち、前記内側
炉心燃料領域に請求項４の高速炉の燃料集合体を装荷し
てあると共に、前記外側炉心燃料領域に請求項６の高速
炉の燃料集合体を最外層の燃料要素内の内部ブランケッ
ト燃料が前記炉心中心に寄る配置で装荷してあり、前記
内側炉心燃料領域内の前記燃料集合体の内部ブランケッ
ト燃料の領域が前記外側炉心燃料領域内の前記燃料集合
体の内部ブランケット燃料の領域よりも上下方向に長く
してある高速炉の炉心。
【請求項１１】炉心燃料領域の炉心中心よりの内側炉心
燃料領域と前記炉心中心から前記内側炉心燃料領域より
も遠ざかっている外側炉心燃料領域とのうち、前記内側
炉心燃料領域に請求項５の高速炉の燃料集合体を装荷し
てあると共に、前記外側炉心燃料領域に請求項７の高速
炉の燃料集合体を最外層の燃料要素内の下方の軸方向ブ
ランケット燃料の領域が前記炉心中心に寄る配置で装荷
してある高速炉の炉心。