JP2507321B2 - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
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- JP2507321B2 JP2507321B2 JP61106867A JP10686786A JP2507321B2 JP 2507321 B2 JP2507321 B2 JP 2507321B2 JP 61106867 A JP61106867 A JP 61106867A JP 10686786 A JP10686786 A JP 10686786A JP 2507321 B2 JP2507321 B2 JP 2507321B2
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- Japan
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- pellets
- uranium
- small amount
- rods
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- 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
- Inert Electrodes (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は沸騰水型原子炉に用いる燃料集合体に係り、
特に核分裂性物質であるプルトニウムを富化した燃料棒
を有する燃料集合体に関する。
特に核分裂性物質であるプルトニウムを富化した燃料棒
を有する燃料集合体に関する。
（従来の技術） 従来、沸騰水型原子炉の燃料集合体として、天然ウラ
ンにプルトニウムを添加することによって核分裂性物質
の比率を高めたプルトニウム富化燃料を使用し、燃料サ
イクル効率化を図ることが知られている。
ンにプルトニウムを添加することによって核分裂性物質
の比率を高めたプルトニウム富化燃料を使用し、燃料サ
イクル効率化を図ることが知られている。
即ち、チャンネルボックス内にウランペレットのみが
封入された燃料棒とプルトニウムを富化した燃料ペレッ
トが封入されている燃料棒（以下「MOX燃料棒」とい
う）とを規則的に配列して燃料集合体（以下「MOX燃料
集合体」という）を構成したものである。
封入された燃料棒とプルトニウムを富化した燃料ペレッ
トが封入されている燃料棒（以下「MOX燃料棒」とい
う）とを規則的に配列して燃料集合体（以下「MOX燃料
集合体」という）を構成したものである。
ところが、このようなMOX燃料集合体では、一般にウ
ランペレットのみが封入されている燃料棒（以下「ウラ
ン燃料棒」という）によって構成される燃料集合体（以
下「ウラン燃料集合体」という）に比較して、中性子ス
ペクトルが硬くなる。この結果、MOX燃料集合体を装荷
した原子炉の炉心では、ウラン燃料集合体を装荷した炉
心に比較して、反応度を制御するための制御棒および燃
料内に含まれる可燃性毒物（例えばガドリニア）の反応
度価値を低下し、原子炉安全性の１つの指標である炉停
止余裕が低下する。
ランペレットのみが封入されている燃料棒（以下「ウラ
ン燃料棒」という）によって構成される燃料集合体（以
下「ウラン燃料集合体」という）に比較して、中性子ス
ペクトルが硬くなる。この結果、MOX燃料集合体を装荷
した原子炉の炉心では、ウラン燃料集合体を装荷した炉
心に比較して、反応度を制御するための制御棒および燃
料内に含まれる可燃性毒物（例えばガドリニア）の反応
度価値を低下し、原子炉安全性の１つの指標である炉停
止余裕が低下する。
そこで、炉停止余裕を向上させるために、燃料中の可
燃性毒物の含有量を増加させることが考えられる。しか
し、この場合には、可燃性毒物の燃料速度が遅い事と相
俟って、サイクル末期に可燃性毒物が燃え残り、反応度
損失を生じる。また、MOX燃料棒は製造上の観点から可
燃性毒物を含まない事が望まれており、その結果ウラン
燃料棒に可燃性毒物を含有させることになるので、MOX
燃料棒に対する反応度制御性を高めるという目的に対し
て間接的な対応となり、非効率的な対応手段であるとい
える。
燃性毒物の含有量を増加させることが考えられる。しか
し、この場合には、可燃性毒物の燃料速度が遅い事と相
俟って、サイクル末期に可燃性毒物が燃え残り、反応度
損失を生じる。また、MOX燃料棒は製造上の観点から可
燃性毒物を含まない事が望まれており、その結果ウラン
燃料棒に可燃性毒物を含有させることになるので、MOX
燃料棒に対する反応度制御性を高めるという目的に対し
て間接的な対応となり、非効率的な対応手段であるとい
える。
（発明が解決しようとする問題点） MOX燃料集合体にあっては、一般に炉停止余裕が低下
する。これを可燃性毒物の装填によって解決しようとす
ると、反応度が損失したり、設計が複雑化する。
する。これを可燃性毒物の装填によって解決しようとす
ると、反応度が損失したり、設計が複雑化する。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、反
応度損失および可燃性毒物設計の複雑化を伴わずに、炉
停止余裕の向上を効果的に実現できる燃料集合体を提供
することを目的とするものである。
応度損失および可燃性毒物設計の複雑化を伴わずに、炉
停止余裕の向上を効果的に実現できる燃料集合体を提供
することを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明はウランペレットのみを封入した縦長な燃料棒
と、プルトニウムが富化された燃料ペレットを封入した
縦長な燃料棒とを規則的に配列した燃料集合体におい
て、プルトニウムを富化した燃料ペレットを封入した燃
料棒のみを対象として、燃料棒の全部または一部につい
て、中実の燃料ペレットを有する有効燃料部をウランペ
レットのみが封入されている燃料棒の燃料有効部の長さ
よりも上端部から所定長さ短くし、その所定長さに相当
する部分を燃料ペレットが全く装荷されていないか、ま
たは小量だけ装荷されている核燃料小量部としたもので
ある。
と、プルトニウムが富化された燃料ペレットを封入した
縦長な燃料棒とを規則的に配列した燃料集合体におい
て、プルトニウムを富化した燃料ペレットを封入した燃
料棒のみを対象として、燃料棒の全部または一部につい
て、中実の燃料ペレットを有する有効燃料部をウランペ
レットのみが封入されている燃料棒の燃料有効部の長さ
よりも上端部から所定長さ短くし、その所定長さに相当
する部分を燃料ペレットが全く装荷されていないか、ま
たは小量だけ装荷されている核燃料小量部としたもので
ある。
（作用） 沸騰水型原子炉の出力運転時には、燃料上部で蒸気ボ
イド率が大きいので減速材と燃料の原子数比が小さくな
っている。通常のMOX燃料棒部分ではウラン燃料棒部分
と比較して中性子スペクトルが高速群側に移動している
ので減速不十分な状態となっている。
イド率が大きいので減速材と燃料の原子数比が小さくな
っている。通常のMOX燃料棒部分ではウラン燃料棒部分
と比較して中性子スペクトルが高速群側に移動している
ので減速不十分な状態となっている。
これに対し、本発明におけるMOX燃料棒の核燃料小量
部では、核分裂性物質であるウラン−235および核分裂
性プルトニウムが不存在または小量のみ存在し、また中
性子吸収物質であるウラン−238も不存在または小量の
み存在する。
部では、核分裂性物質であるウラン−235および核分裂
性プルトニウムが不存在または小量のみ存在し、また中
性子吸収物質であるウラン−238も不存在または小量の
み存在する。
したがって燃料集合体上部では中性子吸収物質である
ウラン−238が減少したことによる中性子実効増倍率の
増加効果が大きく作用し、ウラン−235および核分裂性
プルトニウムの減少によって反応度の減少があってもそ
れが打ち消されることになり、全体としては反応度の減
少はわずかである。
ウラン−238が減少したことによる中性子実効増倍率の
増加効果が大きく作用し、ウラン−235および核分裂性
プルトニウムの減少によって反応度の減少があってもそ
れが打ち消されることになり、全体としては反応度の減
少はわずかである。
一方、炉停止時においては、炉停止時には燃料上部ま
で減速材の水があり、減速材と燃料の原子数比が大きい
ので中性子スペクトルが出力運転時に比較してより熱群
側へ移動し、減速十分な状態となっている。したがって
燃料であるウラン−235および核分裂性プラトニウムを
取り去ることによる効果が、中性子吸収物質であるウラ
ン−238を取り去ることによる効果よりも大きくなり、
燃料集合体上部のインポータンスは減少する。その結
果、炉停止余裕を通常のMOX燃料集合体よりも増加させ
ることができる。
で減速材の水があり、減速材と燃料の原子数比が大きい
ので中性子スペクトルが出力運転時に比較してより熱群
側へ移動し、減速十分な状態となっている。したがって
燃料であるウラン−235および核分裂性プラトニウムを
取り去ることによる効果が、中性子吸収物質であるウラ
ン−238を取り去ることによる効果よりも大きくなり、
燃料集合体上部のインポータンスは減少する。その結
果、炉停止余裕を通常のMOX燃料集合体よりも増加させ
ることができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第11図を参照して
説明する。
説明する。
まず、第１図および第２図によってMOX燃料集合体全
体の概略構成を説明する。MOX燃料集合体１は例えば62
本の燃料棒２と、これらの中央に配置した２本のウォー
ターロッド３とを有し、これらを上部タイプレート４、
スペーサ５および下部タイプレート６によって固定する
とともに、チャンネルボックス７によって外側を囲んだ
構成となっている。
体の概略構成を説明する。MOX燃料集合体１は例えば62
本の燃料棒２と、これらの中央に配置した２本のウォー
ターロッド３とを有し、これらを上部タイプレート４、
スペーサ５および下部タイプレート６によって固定する
とともに、チャンネルボックス７によって外側を囲んだ
構成となっている。
このMOX燃料集合体１の燃料棒２のうち、ウォーター
ロッド３に近接した内側の14本を上部に燃料ペレットが
封入されていないMOX燃料棒9,10とし、これらを囲む外
側２列のもの（48本）をウラン燃料棒11としている。
ロッド３に近接した内側の14本を上部に燃料ペレットが
封入されていないMOX燃料棒9,10とし、これらを囲む外
側２列のもの（48本）をウラン燃料棒11としている。
第３図は第２図に示すMOX燃料集合体１の境界線Ａよ
りも上の部分の断面を示す。斜線で示してあるウラン燃
料棒11には燃料ペレットが封入されているが、白抜きで
示してある14本のMOX燃料棒9,10には燃料ペレットが封
入されていない。第４図および第５図はそれぞれ第１図
の境界線ＡとＢとの間の部分および境界線Ｂよりも下の
部分の断面を示す。
りも上の部分の断面を示す。斜線で示してあるウラン燃
料棒11には燃料ペレットが封入されているが、白抜きで
示してある14本のMOX燃料棒9,10には燃料ペレットが封
入されていない。第４図および第５図はそれぞれ第１図
の境界線ＡとＢとの間の部分および境界線Ｂよりも下の
部分の断面を示す。
第５図から明らかなように、境界線Ｂよりも下の部分
では燃料ペレットが全部の燃料棒9,10,11に充填されて
いるが、第４図に示すように、境界線Ａと境界線Ｂとの
間では６本のMOX燃料棒９に燃料ペレットが存在しな
い。
では燃料ペレットが全部の燃料棒9,10,11に充填されて
いるが、第４図に示すように、境界線Ａと境界線Ｂとの
間では６本のMOX燃料棒９に燃料ペレットが存在しな
い。
第６図および第７図は、上記の２種類のMOX燃料棒9,1
0の側断面形状をそれぞれ示し、第８図はウラン燃料棒1
1の構成を示す。
0の側断面形状をそれぞれ示し、第８図はウラン燃料棒1
1の構成を示す。
第６図に示すように、一方のMOX燃料棒９には下端部
から境界線Ｂの部分まで燃料ペレット12が充填され、そ
れよりも上の部分はプレナムスプリング13が配置された
プレナム部14となっている。また、他方のMOX燃料棒10
には境界線Ａの下方まで燃料ペレット12が充填され、そ
の上方がプレナムスプリング13を配置したプレナム部14
とされている。さらに、ウラン燃料棒11には、下端部か
ら境界線Ａの上方部分まで燃料ペレット12が充填されて
いる。
から境界線Ｂの部分まで燃料ペレット12が充填され、そ
れよりも上の部分はプレナムスプリング13が配置された
プレナム部14となっている。また、他方のMOX燃料棒10
には境界線Ａの下方まで燃料ペレット12が充填され、そ
の上方がプレナムスプリング13を配置したプレナム部14
とされている。さらに、ウラン燃料棒11には、下端部か
ら境界線Ａの上方部分まで燃料ペレット12が充填されて
いる。
このウラン燃料棒11において、境界線Ａから上端まで
の長さは、ウラン燃料棒11の燃料有効部軸方向全長の1/
24に設定し、また境界線Ａと境界線Ｂとの間の長さは、
ウラン燃料棒11の燃料有効部軸方向全長の1/24に設定し
ている。
の長さは、ウラン燃料棒11の燃料有効部軸方向全長の1/
24に設定し、また境界線Ａと境界線Ｂとの間の長さは、
ウラン燃料棒11の燃料有効部軸方向全長の1/24に設定し
ている。
第９図は上記構成のMOX燃料集合体１の軸方向燃料重
量分布を示したものである。境界線Ｂよりも下の部分に
比較して、境界線Ａ〜Ｂの範囲では燃料重量が約10％減
少し、境界線Ａよりも上の部分では約23％減少すること
が認められた。この場合、MOX燃料集合体全体としての
燃料重量の減少分はMOX燃料棒9,10がウラン燃料棒11と
同じだけペレットが封入されている従来のMOX燃料集合
体に比べて約1.3％となる。
量分布を示したものである。境界線Ｂよりも下の部分に
比較して、境界線Ａ〜Ｂの範囲では燃料重量が約10％減
少し、境界線Ａよりも上の部分では約23％減少すること
が認められた。この場合、MOX燃料集合体全体としての
燃料重量の減少分はMOX燃料棒9,10がウラン燃料棒11と
同じだけペレットが封入されている従来のMOX燃料集合
体に比べて約1.3％となる。
このような実施例のMOX燃料集合体１を使用した場合
の効果について説明する。
の効果について説明する。
一般に原子炉出力運転時には、ボイド発生等により、
MOX燃料棒9,10の上部では中性子が減速不十分な状態と
なっている。したがって、このような状態では、中性子
吸収物質であるウラン−238を取り去ったことによる中
性子実効増倍率増加効果が大きく作用し、それがウラン
−235および核分裂性プルトニウムの減少による反応度
の減少を補って、全体としての反応度の減少は非常に小
さい。
MOX燃料棒9,10の上部では中性子が減速不十分な状態と
なっている。したがって、このような状態では、中性子
吸収物質であるウラン−238を取り去ったことによる中
性子実効増倍率増加効果が大きく作用し、それがウラン
−235および核分裂性プルトニウムの減少による反応度
の減少を補って、全体としての反応度の減少は非常に小
さい。
次に炉停止時の効果について説明する。
第10図は炉停止時のインポータンスの軸方向分布を示
す。
す。
第10図において、破線は従来の燃料集合体の場合、実
線は前記実施例の場合である。実施例の場合は、燃料上
部において、核分裂性物質（ウラン−235および核分裂
性プルトニウム）減少の効果が中性子吸収物質であるウ
ラン−238が減少したことによる効果よりも大きくな
り、燃料集合体上部の反応度は減少する。その結果炉停
止余裕を従来のMOX燃料集合体の場合と比較して増加さ
せることができる。
線は前記実施例の場合である。実施例の場合は、燃料上
部において、核分裂性物質（ウラン−235および核分裂
性プルトニウム）減少の効果が中性子吸収物質であるウ
ラン−238が減少したことによる効果よりも大きくな
り、燃料集合体上部の反応度は減少する。その結果炉停
止余裕を従来のMOX燃料集合体の場合と比較して増加さ
せることができる。
なお、前記実施例のように、核燃料が全く装荷されて
いないか、または小量だけ装荷されている部分（以下
「核燃料小量部」という）の上端からの長さをウラン燃
料棒の燃料有効部の長さの1/24〜1/12とした場合、以下
の効果が得られる。
いないか、または小量だけ装荷されている部分（以下
「核燃料小量部」という）の上端からの長さをウラン燃
料棒の燃料有効部の長さの1/24〜1/12とした場合、以下
の効果が得られる。
第11図に炉停止余裕および燃料サイクル費と核燃料小
量部の長さの関係を示す。炉停止余裕は、核燃料小量部
長さがウラン燃料棒の有効部長さの1/24まで急角度で上
昇する。そして、1/12を超えると、燃料上部の反応度が
さらに減少するが、飽和傾向となり、炉停止余裕の増加
率も飽和してくる。一方、出力運転時においては、核燃
料小量部長さが０〜1/12まではあまり変化しないが、こ
れを超えるとウラン−235および核分裂性プルトニウム
の減少により反応度が低下し、かつ核燃料総量の減少も
大きくなるため、燃料サイクル費は急激に増加する。
量部の長さの関係を示す。炉停止余裕は、核燃料小量部
長さがウラン燃料棒の有効部長さの1/24まで急角度で上
昇する。そして、1/12を超えると、燃料上部の反応度が
さらに減少するが、飽和傾向となり、炉停止余裕の増加
率も飽和してくる。一方、出力運転時においては、核燃
料小量部長さが０〜1/12まではあまり変化しないが、こ
れを超えるとウラン−235および核分裂性プルトニウム
の減少により反応度が低下し、かつ核燃料総量の減少も
大きくなるため、燃料サイクル費は急激に増加する。
したがって、核燃料小量部長さをウラン燃料棒の有効
長の1/24〜1/12の範囲に設定すれば、燃料サイクル費の
増加をほとんど伴わずに、炉停止余裕の大幅な増加が図
れる。
長の1/24〜1/12の範囲に設定すれば、燃料サイクル費の
増加をほとんど伴わずに、炉停止余裕の大幅な増加が図
れる。
また、前記実施例によれば、燃料棒の上部において核
燃料が全く装荷されていない部分はプレナムとしたこと
により、MOX燃料棒ではプレナム部体積が増加し、内圧
増加が抑制されるため燃料棒の機械的健全性の向上が図
られる。
燃料が全く装荷されていない部分はプレナムとしたこと
により、MOX燃料棒ではプレナム部体積が増加し、内圧
増加が抑制されるため燃料棒の機械的健全性の向上が図
られる。
なお、前記実施例では、燃料棒上部をプレナム部とす
ることによって燃料の存在しない状態を作成したが、燃
料の存在しない状態は他の構成によっても得ることがで
きる。
ることによって燃料の存在しない状態を作成したが、燃
料の存在しない状態は他の構成によっても得ることがで
きる。
第12図に示す燃料棒はダミーペレットを充填したもの
である。すなわち核分裂性物質を含まない、たとえば酸
化ジルコニウムの焼結ペレットなどの中性子吸収断面積
の低いセラミックペレット15をMOX燃料棒上部に充填し
ている。このような構成によると、核燃料が全く装荷さ
れていない部分は核分裂性物質を含まないセラミックペ
レットが充填されることにより、MOX燃料棒のペレット
全長がウラン燃料棒と同一となるため、MOX燃料集合体
の製造管理上有利である。
である。すなわち核分裂性物質を含まない、たとえば酸
化ジルコニウムの焼結ペレットなどの中性子吸収断面積
の低いセラミックペレット15をMOX燃料棒上部に充填し
ている。このような構成によると、核燃料が全く装荷さ
れていない部分は核分裂性物質を含まないセラミックペ
レットが充填されることにより、MOX燃料棒のペレット
全長がウラン燃料棒と同一となるため、MOX燃料集合体
の製造管理上有利である。
また、第13図に示すMOX燃料棒は境界線Ａの上部に中
空体積率40％の中空燃料ペレット16を充填し、境界線Ａ
とＢとの間の部分に中空体積率20％の中空燃料ペレット
17を充填したものである。このようなMOX燃料棒を使用
すれば、配置構成の工夫により１種類のMOX燃料棒によ
って燃料重量の軸方向分布を第９図のようにすることが
できる。例えば第14図に示すように、燃料集合体の最外
周に、上端部まで燃料ペレットの封入されたウラン燃料
棒11を配置し、その内側には第13図に示すMOX燃料棒20
を配置する。このような構成によれば、核燃料が小量だ
け装荷されている部分は、２種類の中空状のMOX燃料ペ
レットを装荷するだけで構成できるので、構成の簡素
化、製品管理の省力化等が図れる。
空体積率40％の中空燃料ペレット16を充填し、境界線Ａ
とＢとの間の部分に中空体積率20％の中空燃料ペレット
17を充填したものである。このようなMOX燃料棒を使用
すれば、配置構成の工夫により１種類のMOX燃料棒によ
って燃料重量の軸方向分布を第９図のようにすることが
できる。例えば第14図に示すように、燃料集合体の最外
周に、上端部まで燃料ペレットの封入されたウラン燃料
棒11を配置し、その内側には第13図に示すMOX燃料棒20
を配置する。このような構成によれば、核燃料が小量だ
け装荷されている部分は、２種類の中空状のMOX燃料ペ
レットを装荷するだけで構成できるので、構成の簡素
化、製品管理の省力化等が図れる。
さらに本発明の燃料集合体は前記以外の燃料棒配置構
成によっても、種々実施することができる。第15図に示
すものは燃料棒配置およびMOX燃料棒9,10とウラン燃料
棒11との本数配分を第２図のものから変更したものであ
る。
成によっても、種々実施することができる。第15図に示
すものは燃料棒配置およびMOX燃料棒9,10とウラン燃料
棒11との本数配分を第２図のものから変更したものであ
る。
また、燃料重量の軸方向分布を種々変更することもで
きる。第16図に示すものは境界線Ａよりも上の部分の燃
料重量を減少させた例である。図中ａが第９図に示す分
布であり、ｂが変更した分布である。このように燃料重
量分布を変更すると上記実施例と比較して、燃料サイク
ル費はやや増大するが、炉停止余裕はさらに増加する。
きる。第16図に示すものは境界線Ａよりも上の部分の燃
料重量を減少させた例である。図中ａが第９図に示す分
布であり、ｂが変更した分布である。このように燃料重
量分布を変更すると上記実施例と比較して、燃料サイク
ル費はやや増大するが、炉停止余裕はさらに増加する。
以上説明したように、本発明に係る燃料集合体によれ
ば、プルトニウムを富化した燃料ペレットを封入した燃
料棒全部または一部の上部を燃料ペレットが全く装荷さ
れていないかまたは小量しか装荷されていない構成とし
たことによって、出力運転時の熱的特性を変化させるこ
となく炉停止余裕を増加させることができるものであ
る。
ば、プルトニウムを富化した燃料ペレットを封入した燃
料棒全部または一部の上部を燃料ペレットが全く装荷さ
れていないかまたは小量しか装荷されていない構成とし
たことによって、出力運転時の熱的特性を変化させるこ
となく炉停止余裕を増加させることができるものであ
る。
第１図は本発明に係る燃料集合体の一実施例を一部断面
で示す斜視図、第２図は第１図に示す燃料集合体の燃料
棒等の配置構成を示す横断面図、第３図は第１図に示す
燃料集合体の境界線Ａよりも上側部分の横断面図、第４
図は第１図に示す燃料集合体の境界線ＡとＢとの間部分
の横断面図、第５図は第１図に示す燃料集合体の境界線
Ｂよりも下側部分の横断面図、第６図は第２図〜第５図
に示すMOX燃料棒９の部分縦断面図、第７図は第２図〜
第５図に示すMOX燃料棒10の部分縦断面図、第８図は第
２図〜第５図に示すウラン燃料棒11の部分縦断面図、第
９図は第２図に示す燃料集合体の軸方向燃料重量分布
図、第10図は第２図に示す燃料集合体の冷態時のインポ
ータンス分布図、第11図は核燃料小量部長さと炉停止余
裕等および燃料サイクル費との関係を示す特性線図、第
12図は本発明の他の実施例を示すMOX燃料棒の部分縦断
面図、第13図は本発明のさらに他の実施例を示すMOX燃
料棒の部分縦断面図、第14図は第13図のMOX燃料棒を使
用したMOX燃料集合体の横断面図、第15図はさらに異な
る他の実施例を示す横断面図、第16図はさらに別の実施
例を示す軸方向燃料重量分布図である。 １……MOX燃料集合体、9,10……上部に燃料ペレットが
封入されていないMOX燃料棒、11……ウラン燃料棒、12
……燃料ペレット、14……プレナム部、15……セラミッ
クペレット、16,17……中空状の燃料ペレット、20……
上部に中空状燃料ペレットが封入されたMOX燃料棒。
で示す斜視図、第２図は第１図に示す燃料集合体の燃料
棒等の配置構成を示す横断面図、第３図は第１図に示す
燃料集合体の境界線Ａよりも上側部分の横断面図、第４
図は第１図に示す燃料集合体の境界線ＡとＢとの間部分
の横断面図、第５図は第１図に示す燃料集合体の境界線
Ｂよりも下側部分の横断面図、第６図は第２図〜第５図
に示すMOX燃料棒９の部分縦断面図、第７図は第２図〜
第５図に示すMOX燃料棒10の部分縦断面図、第８図は第
２図〜第５図に示すウラン燃料棒11の部分縦断面図、第
９図は第２図に示す燃料集合体の軸方向燃料重量分布
図、第10図は第２図に示す燃料集合体の冷態時のインポ
ータンス分布図、第11図は核燃料小量部長さと炉停止余
裕等および燃料サイクル費との関係を示す特性線図、第
12図は本発明の他の実施例を示すMOX燃料棒の部分縦断
面図、第13図は本発明のさらに他の実施例を示すMOX燃
料棒の部分縦断面図、第14図は第13図のMOX燃料棒を使
用したMOX燃料集合体の横断面図、第15図はさらに異な
る他の実施例を示す横断面図、第16図はさらに別の実施
例を示す軸方向燃料重量分布図である。 １……MOX燃料集合体、9,10……上部に燃料ペレットが
封入されていないMOX燃料棒、11……ウラン燃料棒、12
……燃料ペレット、14……プレナム部、15……セラミッ
クペレット、16,17……中空状の燃料ペレット、20……
上部に中空状燃料ペレットが封入されたMOX燃料棒。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−147184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−116290（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−147295（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−28359（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭49−32909（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (5)
- 【請求項１】ウランペレットのみを封入した縦長な燃料
棒と、プルトニウムが富化された燃料ペレットを封入し
た縦長な燃料棒とを規則的に配列した燃料集合体におい
て、プルトニウムを富化した燃料ペレットを封入した燃
料棒のみを対象として、燃料棒の全部または一部につい
て、中実の燃料ペレットを有する有効燃料部をウランペ
レットのみが封入されている燃料棒の燃料有効部の長さ
よりも上端部から所定長さ短くし、その所定長さに相当
する部分を燃料ペレットが全く装荷されていないか、ま
たは小量だけ装荷されている核燃料小量部としたことを
特徴とする燃料集合体。 - 【請求項２】核燃料小量部の上下長さは、ウランペレッ
トのみが封入されている燃料棒の燃料有効部の長さの1/
24〜1/12である特許請求の範囲第１項記載の燃料集合
体。 - 【請求項３】核燃料小量部のうち、核燃料が全く装荷さ
れていない部分はプレナムとなっている特許請求の範囲
第１項記載の燃料集合体。 - 【請求項４】核燃料小量部のうち核燃料が全く装荷され
ていない部分には核分裂性物質を含まないセラミックペ
レットが充填されている特許請求の範囲第１項記載の燃
料集合体。 - 【請求項５】核燃料小量部のうち核燃料が小量だけ装荷
されている部分に中空状の燃料ペレットが装荷されてい
る特許請求の範囲第１項記載の燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106867A JP2507321B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106867A JP2507321B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263495A JPS62263495A (ja) | 1987-11-16 |
| JP2507321B2 true JP2507321B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=14444492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61106867A Expired - Lifetime JP2507321B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507321B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5592593B2 (ja) * | 2007-06-26 | 2014-09-17 | 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン | 燃料集合体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147184A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-04 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP61106867A patent/JP2507321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62263495A (ja) | 1987-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |