JP2009133853A - 内部スペーサエレメントを使用する燃料棒の設計、およびそれを使用する方法 - Google Patents
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Abstract
作し、かつ/または燃料棒のフレッティングに伴う問題を低減すること。
【解決手段】実施形態例は、燃料要素スペーサ(20)を使用する核燃料棒および/またはセグメント設計を含んでよい。燃料要素スペーサ(20)は、燃料棒(18/19)および/またはセグメントの運転特性を操作し、かつ/あるいは、燃料棒(18/19)および/またはセグメントのフレッティングの影響を低減するために、燃料棒内および/またはセグメント内に間隔を置いて配置されてよい。例示の方法は、燃料要素(160)スペーサエレメントを有する、燃料棒および/またはセグメントを使用することを含み、このスペーサエレメントの間隔を調整することによって、燃料棒(18/19)および/またはセグメントの機械的、中性子的、および/または熱的性質に影響を与えるようにすることができる。
【選択図】図4
Description
12 外側チャンネル
14 上部タイプレート
16 下部タイプレート
18 全長燃料棒
19 部分長燃料棒
20 スペーサ
21 燃料ペレット
22 ギャップ
23 内壁
24 スプリング
100 燃料棒アセンブリ
110 燃料棒セグメント
115 連結点
120 上部端栓
130 下部端栓
140 結合構造物
150 中央部ハウジング
160 燃料要素
180 内部スペーサエレメント
185 抵抗要素
280 内部スペーサエレメント
281 アクセスホール
300 アダプタサブアセンブリ
380 内部スペーサエレメント
381 内部スペーサエレメント
382 内部スペーサエレメント
383 内部スペーサエレメント
384 ポケット
385 孔
Claims (11)
- 燃料棒の縦軸に沿って前記燃料棒(18/19)の少なくとも一部を画定するハウジング(150)と、
前記ハウジング(150)内に配置された複数の核燃料要素(160)と、
前記ハウジング内の前記複数の核燃料要素(160)と共に軸方向に配置された少なくとも1つの内部スペーサエレメント(180)とを備え、
前記少なくとも1つの内部スペーサエレメント(180)が、
前記複数の核燃料要素(160)の間の相対的軸方向変位を保持するように構成され、
前記燃料棒(18/19)を有する原子炉炉心の運転中に、少なくとも前記1つの内部スペーサエレメント(180)の物理的および中性子的性質が影響を受けないような材料で構成された、燃料棒(18/19)。 - 前記燃料棒(18/19)を有する前記原子炉炉心の運転中に、前記燃料棒(18/19)が所望の熱的、機械的、または中性子的性質を保持するように、前記内部スペーサエレメント(180)が前記ハウジング内の位置を占めることを特徴とする請求項1記載の燃料棒(18/19)。
- 前記所望の熱的、機械的、または中性子的性質が、少なくとも前記燃料棒(18/19)の限界出力比、および前記燃料棒(18/19)の水素対ウラン比のうちの1つであることを特徴とする請求項2記載の燃料棒(18/19)。
- 前記内部スペーサエレメント(180)が、前記核燃料要素(160)のそれよりも小さい中性子吸収および散乱断面積を有する剛性材料で製造されたことを特徴とする請求項1記載の燃料棒(18/19)。
- 前記内部スペーサエレメント(180)が、約5.0バーン未満の中性子吸収および散乱断面積を有する剛性材料で製造されたことを特徴とする請求項4記載の燃料棒(18/19)。
- 前記内部スペーサエレメント(180)が円環形であって、前記内部スペーサエレメント(180)は蓄積した核分裂生成物を前記円環内に収容できることを特徴とする請求項1記載の燃料棒(18/19)。
- 前記内部スペーサエレメント(180)が中実であって、前記燃料棒(18/19)の前記ハウジングに固定されて、前記燃料棒(18/19)を区画に分割するようにしたことを特徴とする請求項1記載の燃料棒(18/19)。
- 前記燃料棒(18/19)が前記ハウジング内に位置決めされた複数の内部スペーサエレメント(180)を有し、前記ハウジングの第1の軸方向位置では前記ハウジングの第2の軸方向位置よりも、その頻度を増し間隔をより小さくしていることを特徴とする請求項1記載の燃料棒(18/19)。
- 前記第2の軸方向位置は、運転中の前記原子炉炉心内の冷却材流れの中で、前記第1の軸方向位置から上流方向に関連付けられており、前記第2の位置および前記第1の位置は両方とも、前記燃料棒(18/19)に接触している2つの隣接するスペーサ(20)の間にあることを特徴とする請求項8記載の燃料棒(18/19)。
- 前記燃料棒(18/19)が、複数の内部スペーサエレメント(180)を有し、前記複数の内部スペーサエレメント(180)の少なくとも一部分は、前記燃料棒(18/19)に接触している少なくとも1つのスペーサ(20)に続いて、隣接するように位置決めされていることを特徴とする請求項1記載の燃料棒(18/19)。
- 燃料棒を使用する方法であって、
前記燃料棒(18/19)の所望の中性子的、機械的、および熱力的性質のうちの少なくとも1つを決定するステップと、
前記燃料棒(18/19)を有する運転中の原子炉炉心において、前記所望の中性子的、機械的、および熱力的性質のうちの少なくとも1つを達成する前記燃料棒(18/19)内の核燃料要素(160)の配置を計算するステップと、
前記計算された配置に従って、少なくとも1つの内部スペーサエレメント、および少なくとも1つの燃料要素(160)を前記棒内に配置するステップと、を含む方法。
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