JP2886555B2 - Fuel assembly for boiling water reactor - Google Patents

Fuel assembly for boiling water reactor

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JP2886555B2 JP1177020A JP17702089A JP2886555B2 JP 2886555 B2 JP2886555 B2 JP 2886555B2 JP 1177020 A JP1177020 A JP 1177020A JP 17702089 A JP17702089 A JP 17702089A JP 2886555 B2 JP2886555 B2 JP 2886555B2
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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(BWR)に用いる燃料集合体
のうち、特に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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a fuel assembly having a plutonium-enriched fuel rod, among fuel assemblies used for a boiling water reactor (BWR). About the body.

(従来の技術) 資源の有効利用やエネルギーセキュリティなどの観点
から、使用済燃料の再処理により回収されたプルトニウ
ムを軽水炉で燃料として用いるプルサーマルが行われる
予定である。
(Prior art) From the viewpoints of effective use of resources and energy security, plutonium using plutonium recovered by reprocessing of spent fuel as fuel in a light water reactor will be performed.

プルトニウムはα線の放出強度が強く、人体への内部
被曝を防止する必要がある。また崩壊や自発核分裂によ
って中性子やγ線を放出する。このためプルトニウムを
含む燃料の製造や加工は、ウラン燃料の場合に比べて密
閉された状態で行なわれなければならない。また遮蔽設
備がより多く必要であること、除染や保守管理に厳重な
注意が必要なことなど、設備や工程に関して多くの配慮
をしなければならない。したがってプルトニウムを含む
燃料ペレットおよび燃料棒の製作に関しては、富化度な
どの異なるものを多種類製造することは経済的に著しく
不利となる。
Plutonium has a high α-ray emission intensity, and it is necessary to prevent internal exposure to the human body. It also emits neutrons and gamma rays by decay and spontaneous fission. Therefore, the production and processing of the fuel containing plutonium must be performed in a more sealed state than in the case of uranium fuel. Many considerations must be given to equipment and processes, such as the need for more shielding equipment, and the need for strict attention to decontamination and maintenance. Therefore, regarding the production of plutonium-containing fuel pellets and fuel rods, it is economically disadvantageous to manufacture many kinds of fuel pellets having different enrichments.

また、プルトニウムを含む燃料集合体は輸送、計量管
理、臨界管理に厳しい条件が課せられるので、燃料集合
体一体当りに含まれるプルトニウムの割合をできるだけ
大きくしてプルトニウムを含む燃料集合体の数を減らす
ことが望まれる。
In addition, since fuel assemblies containing plutonium are subject to strict conditions for transportation, metering control, and criticality control, the proportion of plutonium contained in one fuel assembly is increased as much as possible to reduce the number of fuel assemblies containing plutonium. It is desired.

以上の観点からプルサーマルとして利用される燃料集
合体では、すべての燃料棒にプルトニウムを富化したい
わゆる『ディスクリート型MOX燃料』が有利であり、こ
の型の燃料集合体を用いる計画が考えられている。この
例を第6図および第7図に示す。これらの図はディスク
リート型MOX燃料の燃料棒ごとのプルトニウム富化度分
布(径方向)を示したもので、図中1はチャンネルボッ
クス、2は燃料棒であり、また燃料棒2に囲まれて配置
されたWはウォータロッドである。Pi(i=1〜6,i=
1〜9)はプルトニウム入り燃料棒であり、これらの核
分裂性プルトニウム富化度は次のようになっている。ま
たGは可燃性毒物入り燃料棒であり、そのウラン濃縮度
およびポイズン濃度は次のようになっている。
In view of the above, in the fuel assemblies used as pluthermal, so-called "discrete MOX fuel" in which all fuel rods are enriched with plutonium is advantageous, and plans to use this type of fuel assembly are being considered. . This example is shown in FIG. 6 and FIG. These figures show the plutonium enrichment distribution (radial direction) for each fuel rod of the discrete MOX fuel, where 1 is a channel box, 2 is a fuel rod, and surrounded by fuel rods 2. W arranged is a water rod. Pi (i = 1-6, i =
Numerals 1 to 9) are plutonium-containing fuel rods, and their fissile plutonium enrichment is as follows. G is a fuel rod containing a burnable poison, and its uranium enrichment and poison concentration are as follows.

第6図の場合 P1:6.5%,P2:5.0%, P3:3.6%,P4:3.3%, P5:2.4%,P6:1.3%, G:235U濃縮度4.9%, ポイズン濃度2.0% 第7図の場合 P1:5.5%,P2:4.8%, P3:4.5%,P4:3.8%, P5:3.3%,P6:2.2%, P7:1.8%,P8:1.2%, P9:0.7%, G:235U濃縮度4.9%, ポイズン濃度1.5% BWRでは、燃料集合体を第8図に示すように多数配置
して炉心を構成する。第8図において3は燃料集合体、
4はLPRM(出力領域検出器),5はIRM(中間領域検出
器),6はSRM(中性子源領域検出器),7は制御棒であ
る。
For Figure 6 P 1: 6.5%, P 2 : 5.0%, P 3: 3.6%, P 4: 3.3%, P 5: 2.4%, P 6: 1.3%, G: 235 U enrichment 4.9%, for poison concentration of 2.0% Figure 7 P 1: 5.5%, P 2 : 4.8%, P 3: 4.5%, P 4: 3.8%, P 5: 3.3%, P 6: 2.2%, P 7: 1.8% , P 8: 1.2%, P 9: 0.7%, G: 235 U enrichment 4.9%, the poison concentration 1.5% BWR, the fuel assembly with a number arranged as shown in FIG. 8 constituting the reactor core. In FIG. 8, 3 is a fuel assembly,
4 is an LPRM (output area detector), 5 is an IRM (intermediate area detector), 6 is an SRM (neutron source area detector), and 7 is a control rod.

燃料集合体の間には十字型制御棒あるいは計装管を配
置するために一定の幅を持つ水ギャップ領域がある。現
在のBWRでは、制御棒の挿入される水ギャップの幅と計
装管の配備される水ギャップの幅とが同一であるプラン
ト(C格子型と呼ぶ)と水ギャップの幅が異なるプラン
ト(D格子型と呼ぶ)の二種類がある。第6図に示すデ
ィスクリートMOX燃料集合体はC格子型のプラントに用
いるものであり、第7図に示す燃料集合体はD格子型の
プラントに用いるものである。
Between the fuel assemblies there is a water gap region with a certain width for placing cross control rods or instrumentation tubes. In the current BWR, a plant in which the width of the water gap in which the control rod is inserted and the width of the water gap in which the instrumentation pipe is provided are the same (referred to as a C grid type) and a plant in which the width of the water gap is different (D Grid type). The discrete MOX fuel assembly shown in FIG. 6 is used for a C lattice type plant, and the fuel assembly shown in FIG. 7 is used for a D lattice type plant.

チャンネルボックス内の冷却材は運転時には蒸気を含
んだ二層流となるが、水ギャップ領域では冷却材は燃料
棒に直接加熱されないため蒸気は発生しない。このた
め、水ギャップ領域における水素の原子数密度が大き
く、これによりBWRの燃料集合体の水平断面における径
方向の熱中性子束分布は、第9図に示されるように集合
体の周辺部で大きくなる。BWRの燃料集合体では集合体
内径方向の出力ピーキング係数を小さくするために、第
6図及び第7図にも示される様に集合体の周辺には濃縮
度あるいは富化度の低い燃料棒を配置する設計が採用さ
れている。このため、ディスクリート型MOX燃料集合体
ではPu富化度が低い燃料棒を数種類用いる必要があり、
これらの燃料棒は使用する本数も少なく、製造上経済的
ではない。
The coolant in the channel box becomes a two-layer flow containing steam during operation, but no steam is generated in the water gap region because the coolant is not directly heated by the fuel rods. For this reason, the atomic number density of hydrogen in the water gap region is large, and as a result, the radial thermal neutron flux distribution in the horizontal section of the fuel assembly of the BWR is large at the periphery of the assembly as shown in FIG. Become. In order to reduce the output peaking coefficient in the inner diameter direction of the BWR fuel assembly, fuel rods with low enrichment or low enrichment are placed around the assembly as shown in FIGS. 6 and 7. The design to arrange is adopted. For this reason, it is necessary to use several types of fuel rods with low Pu enrichment in discrete MOX fuel assemblies,
These fuel rods use a small number of rods and are not economical to manufacture.

また、BWRでは燃焼初期の余剰反応度を小さくするた
めに、可燃性毒物として燃料にガドリニア(Gd2O3)を
混入させた燃料棒を集合体内に装荷している。ガドリニ
アは少量で反応度に対する影響が極めて大きいので、ガ
ドリニアを混入させた燃料棒は通常の燃料棒とは別なラ
インで製造し、検査など含めて厳重に区別する必要があ
る。このため、プルトニウムを含む燃料にガドリニアを
混入させる場合には、別なプルトニウム燃料製造ライン
を設ける必要があり、経済的に不利である。
In the BWR, fuel rods containing gadolinia (Gd 2 O 3 ) mixed with fuel as burnable poison are loaded in the assembly in order to reduce the excess reactivity at the beginning of combustion. Since a small amount of gadolinia greatly affects the reactivity, fuel rods containing gadolinia must be manufactured on a separate line from ordinary fuel rods and must be strictly distinguished, including inspections. For this reason, when mixing gadolinia into a fuel containing plutonium, it is necessary to provide another plutonium fuel production line, which is economically disadvantageous.

また、BWRに用いる燃料集合体は軸方向の出力分布を
平坦化するために、燃料濃縮度あるいは可燃性毒物の量
を軸方向に変えた設計を採用している。軸方向に燃料濃
縮度あるいはバーナブルポイズンの量を変えた燃料集合
体を製造する場合には燃料ペレットの種類が多くなる。
したがって、十分な軸方向変化を持つディスクリート型
MOX燃料集合体を製造する場合にはMOX燃料ペレットの種
類がさらに多くなり、製造上経済的ではない。
The fuel assembly used for the BWR adopts a design in which the fuel enrichment or the amount of burnable poisons is changed in the axial direction in order to flatten the power distribution in the axial direction. When manufacturing a fuel assembly in which the amount of fuel enrichment or burnable poison is changed in the axial direction, the types of fuel pellets increase.
Therefore, discrete type with sufficient axial change
When manufacturing MOX fuel assemblies, the types of MOX fuel pellets are further increased, which is not economical in manufacturing.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記情況に対拠してなされたもので、ディス
クリート型MOX燃料集合体において、プルトニウムを含
む燃料ペレットの種類数を少なくすることによって製造
上での経済性を高め且つ取扱上も有利なものとすること
を目的とするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an economical effect on production by reducing the number of types of plutonium-containing fuel pellets in a discrete MOX fuel assembly. It is intended to enhance the performance and to make the handling advantageous.

[発明の構成] (課題を解決するための手段および作用) すなわち本発明はプルトニウムを富化した燃料棒を正
方格子状に束ねた沸騰水型原子炉用燃料集合体におい
て、正方格子状の燃料棒配置の最外周位置および2周目
のコーナー位置からなる領域の燃料棒の一部をプルトニ
ウムを含まない燃料棒に替え、そのうち少なくとも制御
棒挿入側の最外周のコーナー位置の燃料棒は必ずプルト
ニウムを含まない燃料棒であるが、最外周において一列
すべてがプルトニウムを含まない燃料棒からなることは
ないことを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体に関
する。
[Constitution of the Invention] (Means and Action for Solving the Problems) That is, the present invention relates to a fuel cell for a boiling water reactor in which fuel rods enriched with plutonium are bundled in a square lattice. Part of the fuel rods in the region consisting of the outermost peripheral position of the rod arrangement and the corner position of the second round are replaced with fuel rods containing no plutonium, and at least the fuel rod at the outermost peripheral corner position on the control rod insertion side must be plutonium. The present invention relates to a fuel assembly for a boiling water reactor, wherein the entire outermost row does not include a plutonium-free fuel rod.

正方格子状の燃料棒配置の最外周位置および2周目の
コーナー位置は、第6図および第7図からも明らかなよ
うに、従来プルトニウム富化度の低い燃料棒が多数種使
われている。したがってこの領域のうちの一部をプルト
ニウムを含まないウラン燃料棒とすることによって、燃
料集合体当りのプルトニウム装荷量の低下を最小限にと
どめながらMOX燃料の種類を減らすことができる。
As can be seen from FIGS. 6 and 7, many types of fuel rods with low plutonium enrichment are used for the outermost peripheral position and the second round corner position of the square lattice fuel rod arrangement. . Therefore, by making a part of this region a uranium fuel rod containing no plutonium, the type of MOX fuel can be reduced while minimizing the decrease in plutonium loading per fuel assembly.

なお、上記の燃料集合体において、可燃性毒物を混入
する燃料棒にはプルトニウムを含まないウラン燃料を用
いることにより、MOX燃料の製造ラインを少なくして製
造コストを低減することができ、さらにプルトニウムを
含む燃料棒には軸方向の濃縮度分布を生じさせないよう
にすることによって、MOX燃料ペレットの種類数の増加
を防ぐことができる。
In the above fuel assembly, by using uranium fuel that does not contain plutonium for the fuel rods containing the burnable poison, the production cost of the MOX fuel can be reduced by reducing the number of MOX fuel production lines. An increase in the number of types of MOX fuel pellets can be prevented by preventing the enrichment distribution in the axial direction from being generated in the fuel rods containing.

(実施例) 本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はBWRのC格子プラントに用いる本発明による
プルサーマル用燃料集合体の一例である。この実施例で
は、第6図に示す従来のディスクリート型MOX燃料集合
体に比べて、集合体コーナー近傍にある20本の燃料棒を
ウラン燃料棒としている。
FIG. 1 is an example of a pluthermal fuel assembly according to the present invention used in a BWR C lattice plant. In this embodiment, as compared with the conventional discrete MOX fuel assembly shown in FIG. 6, 20 fuel rods near the corner of the assembly are uranium fuel rods.

図中Uj(j=1〜3)はウラン燃料,Pi(i=1〜
3)はプルトニウムを含んだ燃料である。プルトニウム
の富化度およびウラン濃縮度は次のとおりである。
In the figure, U j (j = 1 to 3) is uranium fuel, P i (i = 1 to
3) is a fuel containing plutonium. The plutonium enrichment and uranium enrichment are as follows.

核分裂性プルトニウム富化度 P1:6.2% P2:5.0% P3:3.6%235 U濃縮度 U1:3.5% U2:2.8% U3:2.0% またGは可燃性毒物入り燃料棒で、235U濃縮度4.5
%,ポイズン濃度2.0%である。
Fissile plutonium enrichment P 1: 6.2% P 2: 5.0% P 3: 3.6% 235 U enrichment U 1: 3.5% U 2: 2.8% U 3: 2.0% The G in burnable poison containing fuel rods , 235 U enrichment 4.5
%, Poison concentration 2.0%.

この20本の燃料棒は、従来のディスクリート型MOX燃
料集合体においては富化度の最も低いものであり、中央
部にある燃料棒に比べて半分以下の富化度となってい
る。このため、これらの位置の燃料棒をウラン燃料棒と
することは、燃料集合体当りのプルトニウム装荷量の低
下を最も小さくすることができる。
These 20 fuel rods have the lowest enrichment in the conventional discrete MOX fuel assembly, and are less than half the enrichment of the fuel rods at the center. Therefore, when the fuel rods at these positions are uranium fuel rods, the decrease in the amount of plutonium loaded per fuel assembly can be minimized.

第2図(a)および(b)はそれぞれBWRのD格子プ
ラントに用いる本発明によるプルサーマル用燃料集合体
の一例である。(a)の実施例では、第7図に示すディ
スクリート型MOX燃料集合体に比べて、集合体コーナー
近傍にある10本の燃料棒をウラン燃料棒としており、
(b)の実施例では2周目のコーナー位置にさらに1本
ウラン燃料棒を増やしている。これらの場合には制御棒
の入る側の水ギャップの幅と計装管が入る側の水ギャッ
プの幅が異なるため、ウラン燃料棒の配置も制御棒側と
計装管側で非対称としている。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are examples of a pluthermal fuel assembly according to the present invention for use in a BWR D lattice plant. In the embodiment of (a), ten fuel rods near the corner of the assembly are uranium fuel rods as compared with the discrete MOX fuel assembly shown in FIG.
In the embodiment of (b), one more uranium fuel rod is added at the corner position of the second round. In these cases, since the width of the water gap on the side where the control rod enters and the width of the water gap on the side where the instrumentation pipe enters are different, the arrangement of the uranium fuel rods is also asymmetric on the control rod side and the instrumentation pipe side.

第2図(a)および(b)における核分裂性プルトニ
ウム富化度およびウラン濃縮度は次のとおりである。
The fissile plutonium enrichment and uranium enrichment in FIGS. 2 (a) and (b) are as follows.

P1:5.5% P2:4.8% P3:4.5% P4:3.4% P5:2.7% P6:1.9% U1:3.8% U2:2.8% U3:2.0% また可燃性毒物入り燃料棒Gはウラン濃縮度4.5%,
ポイズン濃度2.0%である。
P 1: 5.5% P 2: 4.8% P 3: 4.5% P 4: 3.4% P 5: 2.7% P 6: 1.9% U 1: 3.8% U 2: 2.8% U 3: 2.0% The burnable poison containing Fuel rod G has a uranium enrichment of 4.5%,
Poison concentration is 2.0%.

第1図および第2図(a)および(b)に示す本発明
の実施例では、可燃性毒物を混入した燃料棒として、プ
ルトニウムを含む燃料を用いることとプルトニウムを含
まないウラン燃料を用いることができる。プルトニウム
燃料の製造のコストを低下させる上では、ウラン燃料を
ベースとして用いることが有利である。これによって燃
料集合体当りのプルトニウム装荷量が低下するので、プ
ルトニウム装荷量の大きいことが重視される場合には、
プルトニウムを含む燃料にバーナブルポイズンを混入さ
せることも考えられる。
In the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2A and 2B, plutonium-containing fuel and plutonium-free uranium fuel are used as fuel rods containing burnable poisons. Can be. The use of uranium fuel as a base is advantageous in reducing the cost of producing plutonium fuel. This reduces the plutonium loading per fuel assembly, so if emphasis is placed on large plutonium loading,
It is conceivable to mix burnable poison with fuel containing plutonium.

第3図は本発明の別な実施例であり、燃料棒を9行9
列に束ねた燃料集合体(9×9燃料)について本発明の
工夫を加えたものである。そのプルトニウム富化度およ
びウラン濃縮度は次のとおりである。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.
The invention of the present invention is applied to the fuel assemblies (9 × 9 fuel) bundled in rows. The plutonium enrichment and uranium enrichment are as follows.

核分裂性プルトニウム富化度 P1:6.2% P2:5.0% P3:3.6%235 U濃縮度 U1:3.5% U2:2.0% 可燃性毒物入り燃料棒Gの235U濃縮度4.5%,ポイズ
ン濃度2.0%である。
Fissile plutonium enrichment P 1: 6.2% P 2: 5.0% P 3: 3.6% 235 U enrichment U 1: 3.5% U 2: 2.0% combustible 235 U enrichment of 4.5% poison containing fuel rods G, Poison concentration is 2.0%.

第4図(a)(b)および第5図(a)(b)に示す
燃料集合体の構成は、軸方向の組成に関しての本発明の
実施例である。第4図および第5図のいずれも、(a)
は径方向の燃料配置、(b)は軸方向の燃料配置を示し
ている。
The configuration of the fuel assembly shown in FIGS. 4A and 5B and FIGS. 5A and 5B is an embodiment of the present invention with respect to the axial composition. Both FIG. 4 and FIG.
Shows the fuel arrangement in the radial direction, and (b) shows the fuel arrangement in the axial direction.

これらの実施例は、BWR燃料に適切な軸方向の核分裂
性物質(濃縮度及び富化度)あるいは可燃性毒物量の分
布を、本発明によって導入されたウラン燃料棒および可
燃性毒物を含むウラン燃料棒によって構成したものであ
る。第4図に示す実施例は軸方向に二領域で濃縮度およ
び可燃性毒物量を変化させたもので、第10図に示すウラ
ン燃料集合体の設計に対応するものである。第10図に示
すウラン燃料集合体の設計と比べて、軸方向の組成を分
布させた燃料棒の本数が十分なものであり、BWR燃料に
適切な軸方向分布が達成できる。第5図に示す実施例は
軸方向に三領域で濃縮度および可燃性毒物量を変化さ
せ、さらに上下端に天然ウランブラケットを配置したも
のである。
These embodiments show that the distribution of axial fissile material (enrichment and enrichment) or burnable poisons suitable for BWR fuel can be obtained by using the uranium fuel rods and uranium containing burnable poisons introduced by the present invention. It is composed of fuel rods. The embodiment shown in FIG. 4 changes the enrichment and the amount of burnable poisons in two regions in the axial direction, and corresponds to the design of the uranium fuel assembly shown in FIG. Compared with the design of the uranium fuel assembly shown in FIG. 10, the number of fuel rods having the composition in the axial direction is sufficient, and an appropriate axial distribution for the BWR fuel can be achieved. In the embodiment shown in FIG. 5, the enrichment and the amount of burnable poison are changed in three regions in the axial direction, and a natural uranium bracket is arranged at the upper and lower ends.

第4図および第5図の各Pu富化度およびU濃縮度は次
のとおりである。
The Pu enrichment and U enrichment in FIGS. 4 and 5 are as follows.

第4図 核分裂性Pu富化度 P1:6.2% P2:5.0% P3:3.6%235 U濃縮度 e1:4.0% e2:3.0% e3:3.5% e4:2.3% e5:2.6% e6:1.8% 可燃性毒物入り燃料棒Gの235U濃縮度 eg1:4.1% eg2:4.9% 可燃性毒物入り燃料棒Gのポイズン濃度 g1:3.5% g2:4.5% 第5図 核分裂性Pu富化度 P1:6.2% P2:5.0% P3:3.6%235 U濃縮度 e1:4.2% e2:3.9% e3:3.4% e4:3.9% e5:3.4% e6:2.5% e7:3.4% 可燃性毒物入り燃料棒Gの235U濃縮度 eg1:2.8% eg2:3.0% eg3:2.8% 可燃性毒物入り燃料棒Gのポイズン濃度 g1:3.5% g2:4.5% g3:2.5% [発明の効果] 上記から明らかなように、本発明によれば、従来のす
べての燃料棒にプルトニウムを富化したいわゆるディス
クリート型MOX燃料において、本来Pu富化度の低かった
外側の所定の領域の燃料棒をプルトニウムを含まないウ
ラン燃料棒に替えることによって、燃料集合体当りのプ
ルトニウムの装荷量の低減割合をできるだけ小さくして
プルトニウム燃料棒の種類と本数を減らし、プルトニウ
ム燃料棒製造の経済的な負担および工程上の負担を減少
させることができる。
Figure 4 fissionable Pu enrichment P 1: 6.2% P 2: 5.0% P 3: 3.6% 235 U enrichment e 1: 4.0% e 2: 3.0% e 3: 3.5% e 4: 2.3% e 5 : 2.6% e 6 : 1.8% 235 U enrichment of fuel rod G containing burnable poison e g1 : 4.1% e g2 : 4.9% Poison concentration of fuel rod G containing burnable poison g 1 : 3.5% g 2 : 4.5% Figure 5 fissionable Pu enrichment P 1: 6.2% P 2: 5.0% P 3: 3.6% 235 U enrichment e 1: 4.2% e 2: 3.9% e 3: 3.4% e 4: 3.9% e 5 : 3.4% e 6 : 2.5% e 7 : 3.4% 235 U enrichment of fuel rod G containing burnable poison e g1 : 2.8% e g2 : 3.0% e g3 : 2.8% Poison concentration of fuel rod G containing burnable poison g 1: 3.5% g 2: 4.5% g 3: 2.5% as is apparent from the effect of the invention] above, according to the present invention, so-called discrete type MOX fuel enriched in plutonium conventional all fuel rods In the above, the fuel rods in the predetermined area outside the low Pu enrichment were replaced with uranium fuel rods that do not contain plutonium. By doing so, the reduction rate of the amount of plutonium loaded per fuel assembly can be reduced as much as possible to reduce the type and number of plutonium fuel rods, thereby reducing the economic burden and production burden of plutonium fuel rod production. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第3図は本発明の実施例を示す燃料棒配置
図、第4図(a)(b)および第5図(a)(b)は本
発明において軸方向分布した場合の実施例を示す燃料棒
配置図、第6図および第7図は従来のディスクリート型
MOX燃料の燃料配置図、第8図は従来のBWR炉心内の燃料
集合体および制御棒の配置図、第9図は従来の燃料集合
体の水平断面における熱中性子束分布を示す図である。 1……チャンネルボックス 2……燃料棒 3……燃料集合体 4……LPRM(出力領域検出器) 5……IRM(中間領域検出器) 6……SRM(中性子源領域検出器) 7……制御棒
FIGS. 1 to 3 are fuel rod arrangement diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 (a), (b) and 5 (a), (b) show an embodiment in the case of axial distribution in the present invention FIGS. 6 and 7 show examples of fuel rod arrangements, and FIG.
FIG. 8 is a layout diagram of a fuel assembly of MOX fuel, FIG. 8 is a layout diagram of a fuel assembly and control rods in a conventional BWR core, and FIG. 9 is a diagram showing a thermal neutron flux distribution in a horizontal cross section of the conventional fuel assembly. 1 ... channel box 2 ... fuel rod 3 ... fuel assembly 4 ... LPRM (output area detector) 5 ... IRM (intermediate area detector) 6 ... SRM (neutron source area detector) 7 ... Control rod

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 3/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G21C 3/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の燃料棒を正方格子状に束ねた沸騰水
型原子炉用燃料集合体において、 前記複数の燃料棒は、 プルトニウム及び可燃性毒物を含まない第1の燃料棒
と、 可燃性毒物を含みかつプルトニウムを含まない第2の燃
料棒と、 プルトニウムを富化した第3の燃料棒とからなり、 前記第1の燃料棒はウラン濃縮度の異なる少なくとも2
つの種類からなり、 正方格子状の燃料棒配置の最外周の各列には少なくとも
1本の前記第3の燃料棒を配置するとともに、 少なくとも制御棒挿入側の最外周のコーナー位置及びこ
のコーナー位置に隣接する最外周位置には前記第1の燃
料棒を配置し、かつ前記コーナー位置に配置された第1
の燃料棒のウラン濃縮度を前記コーナー位置に隣接する
最外周位置に配置される第1の燃料棒のウラン濃縮度よ
りも低く設定することを特徴とする沸騰水型原子炉用燃
料集合体。
1. A boiling water reactor fuel assembly comprising a plurality of fuel rods bundled in a square lattice, wherein the plurality of fuel rods include a first fuel rod containing no plutonium and a burnable poison, and a flammable fuel rod. A second fuel rod containing toxic poisons and no plutonium; and a third fuel rod enriched with plutonium, wherein the first fuel rod has at least two different uranium enrichments.
At least one third fuel rod is arranged in each of the outermost rows of the square grid fuel rod arrangement, and at least the outermost corner position on the control rod insertion side and this corner position The first fuel rod is disposed at the outermost peripheral position adjacent to the first fuel rod, and the first fuel rod is disposed at the corner position.
Wherein the uranium enrichment of the fuel rod is set lower than the uranium enrichment of the first fuel rod located at the outermost peripheral position adjacent to the corner position.
【請求項2】軸方向反応度分布を可燃性毒物の量あるい
はウラン濃縮度によって与えることを特徴とする請求項
1記載の沸騰水型原子炉用燃料集合体。
2. The fuel assembly for a boiling water reactor according to claim 1, wherein the axial reactivity distribution is given by the amount of the burnable poison or the uranium enrichment.
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