JP3274215B2 - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
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- JP3274215B2 JP3274215B2 JP06628793A JP6628793A JP3274215B2 JP 3274215 B2 JP3274215 B2 JP 3274215B2 JP 06628793 A JP06628793 A JP 06628793A JP 6628793 A JP6628793 A JP 6628793A JP 3274215 B2 JP3274215 B2 JP 3274215B2
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- fuel
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- fuel rods
- quadrant
- fuel assembly
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉用燃料集
合体に係り、特に高燃焼度化を図りより効率的な資源利
用が可能となる核燃料集合体に関する。
合体に係り、特に高燃焼度化を図りより効率的な資源利
用が可能となる核燃料集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉に装荷される燃料集合体
において、集合体外周部付近は中央部と比べて燃料棒近
傍における水対燃料比が大きいため熱中性子束が高くな
る。したがって、可燃性毒物を含んだ燃料棒を燃料集合
体外周部付近に多数配置すると、燃焼初期の可燃性毒物
が熱中性子を吸収するため、特に熱中性子を吸収し易い
中性子吸収物質（ボロン，ハフニウム等）で構成される
制御棒の反応度価値は小さくなる。
において、集合体外周部付近は中央部と比べて燃料棒近
傍における水対燃料比が大きいため熱中性子束が高くな
る。したがって、可燃性毒物を含んだ燃料棒を燃料集合
体外周部付近に多数配置すると、燃焼初期の可燃性毒物
が熱中性子を吸収するため、特に熱中性子を吸収し易い
中性子吸収物質（ボロン，ハフニウム等）で構成される
制御棒の反応度価値は小さくなる。
【０００３】つまり、全制御棒挿入時の制御棒による反
応度抑制量が小さくなるため、全制御棒が炉心内に挿入
された原子炉停止状態において、最大の制御棒価値を有
する１本の制御棒が何らかの理由によって抜けた時の原
子炉の未臨界性の余裕（以下、これを炉停止余裕と呼
ぶ）が小さくなり原子炉制御上大きな問題となる。
応度抑制量が小さくなるため、全制御棒が炉心内に挿入
された原子炉停止状態において、最大の制御棒価値を有
する１本の制御棒が何らかの理由によって抜けた時の原
子炉の未臨界性の余裕（以下、これを炉停止余裕と呼
ぶ）が小さくなり原子炉制御上大きな問題となる。
【０００４】また、特に高燃焼度化を図った燃料集合体
では、燃料寿命末期において十分な中性子無限増倍率を
維持するために、通常の燃料集合体に比べて核分裂性物
質（ウラン235 等）濃縮度を高くする必要があり、燃料
寿命初期に必要とされる可燃性毒物の量が多くなる。
では、燃料寿命末期において十分な中性子無限増倍率を
維持するために、通常の燃料集合体に比べて核分裂性物
質（ウラン235 等）濃縮度を高くする必要があり、燃料
寿命初期に必要とされる可燃性毒物の量が多くなる。
【０００５】したがって、燃料集合体において可燃性毒
物を含んだ燃料棒の本数が増加し、燃料棒配置の自由度
が減少する。これを改善するために可燃性毒物入り燃料
棒を対面に隣接配置して燃料棒配置の自由度を増加させ
るという考え方もあるが、この考え方は採用されていな
い。
物を含んだ燃料棒の本数が増加し、燃料棒配置の自由度
が減少する。これを改善するために可燃性毒物入り燃料
棒を対面に隣接配置して燃料棒配置の自由度を増加させ
るという考え方もあるが、この考え方は採用されていな
い。
【０００６】これは、 (1) 集合体外周部付近にこの可燃性毒物入り燃料棒を対
面隣接配置すると前記理由により、炉停止余裕の悪化を
招く。 (2) 集合体中央部付近に対面隣接配置しても、隣接する
可燃性毒物入り燃料棒からの熱中性子の吸収量が減るた
め、中性子吸収効果が低下し、可燃性毒物入り燃料棒本
数をさらに増加しなければならなくなる。 という理由によるものである。
面隣接配置すると前記理由により、炉停止余裕の悪化を
招く。 (2) 集合体中央部付近に対面隣接配置しても、隣接する
可燃性毒物入り燃料棒からの熱中性子の吸収量が減るた
め、中性子吸収効果が低下し、可燃性毒物入り燃料棒本
数をさらに増加しなければならなくなる。 という理由によるものである。
【０００７】そのため、やはり低い自由度で燃料集合体
を作成することになり、燃料集合体の局所出力ピーキン
グおよび集合体内の燃料棒について燃料棒周囲の相互の
影響を考慮した出力関数（以下、これをＲ因子と呼ぶ）
が悪化し、この燃料集合体によって一部あるいは全部を
構成された原子炉炉心においては、最大線出力密度およ
び最小限界出力比といった熱的特性が悪化する。
を作成することになり、燃料集合体の局所出力ピーキン
グおよび集合体内の燃料棒について燃料棒周囲の相互の
影響を考慮した出力関数（以下、これをＲ因子と呼ぶ）
が悪化し、この燃料集合体によって一部あるいは全部を
構成された原子炉炉心においては、最大線出力密度およ
び最小限界出力比といった熱的特性が悪化する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃料集合体、特
に高燃焼度化を図った燃料集合体では、燃料棒配置の自
由度の関係から熱的特性が悪化し、それを改善するた
め、図５に示したように可燃性毒物入り長尺燃料棒Ｇを
互いに対面位置で隣接することのないように配置して燃
料棒配置の自由度を増加させた燃料集合体が考慮されて
いる。
に高燃焼度化を図った燃料集合体では、燃料棒配置の自
由度の関係から熱的特性が悪化し、それを改善するた
め、図５に示したように可燃性毒物入り長尺燃料棒Ｇを
互いに対面位置で隣接することのないように配置して燃
料棒配置の自由度を増加させた燃料集合体が考慮されて
いる。
【０００９】図５中符号２はチャンネルボックスで、３
は長尺燃料棒、Ｐは短尺燃料棒、Ｇは可燃性毒物入り長
尺燃料棒、Ｗはウォータロッドを示している。長尺燃料
棒３は48本、Ｗは２本、Ｐは８本で、Ｇは18本である。
図５では燃焼初期に熱中性子吸収効果が得られるガドリ
ニア入り燃料棒の燃料集合体内配置を径方向断面で示し
ている。
は長尺燃料棒、Ｐは短尺燃料棒、Ｇは可燃性毒物入り長
尺燃料棒、Ｗはウォータロッドを示している。長尺燃料
棒３は48本、Ｗは２本、Ｐは８本で、Ｇは18本である。
図５では燃焼初期に熱中性子吸収効果が得られるガドリ
ニア入り燃料棒の燃料集合体内配置を径方向断面で示し
ている。
【００１０】しかしながら、図５に示す従来例では逆に
可燃性毒物入り燃料棒の本数が増加して自由度が結果的
に低下してしまったり、炉停止余裕が悪化するという課
題があった。
可燃性毒物入り燃料棒の本数が増加して自由度が結果的
に低下してしまったり、炉停止余裕が悪化するという課
題があった。
【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、炉停止余裕、熱的特性を悪化させることがな
く高燃焼度化に好適な燃料集合体を提供することにあ
る。
たもので、炉停止余裕、熱的特性を悪化させることがな
く高燃焼度化に好適な燃料集合体を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、核燃料物質を
含有する複数の燃料棒と、前記核燃料物質のほかに可燃
性毒物をも含有する複数の可燃性毒物入り燃料棒とを正
方格子状に束ねチャンネルボックスで囲んで集合体を構
成する燃料集合体において、前記チャンネルボックス内
集合体断面の各辺を２等分する２本のＸＹ軸をなす直線
で４つの正方領域に分割し、そのうち２辺が制御棒に隣
接する正方領域を第２象限としこの第２象限領域の対角
に位置する正方領域を第４象限として第１ないし第４象
限を定めた場合、各象限領域内には複数の可燃性毒物入
り燃料棒が配置され、第２象限領域は、最外周部分に可
燃性毒物入り燃料棒は存在せずかつ領域内で可燃性毒物
入り燃料棒どうしはＸＹ軸方向で対面しないように互い
に隣接して配置されてなり、かつ、前記第１、第３、第
４象限領域のうち１つまたは２つは、可燃性毒物入り燃
料棒どうしがＸＹ軸方向で対面しないように互いに隣接
して配置されてなるタイプＡ領域であり、さらに前記第
１、第３、第４象限領域のうち前記タイプＡ領域でない
ものは、最外周または外周から２層目に可燃性毒物入り
燃料棒どうしがＸＹ軸方向に対面して隣接して配置され
てなるタイプＢ領域であることを特徴とする。
含有する複数の燃料棒と、前記核燃料物質のほかに可燃
性毒物をも含有する複数の可燃性毒物入り燃料棒とを正
方格子状に束ねチャンネルボックスで囲んで集合体を構
成する燃料集合体において、前記チャンネルボックス内
集合体断面の各辺を２等分する２本のＸＹ軸をなす直線
で４つの正方領域に分割し、そのうち２辺が制御棒に隣
接する正方領域を第２象限としこの第２象限領域の対角
に位置する正方領域を第４象限として第１ないし第４象
限を定めた場合、各象限領域内には複数の可燃性毒物入
り燃料棒が配置され、第２象限領域は、最外周部分に可
燃性毒物入り燃料棒は存在せずかつ領域内で可燃性毒物
入り燃料棒どうしはＸＹ軸方向で対面しないように互い
に隣接して配置されてなり、かつ、前記第１、第３、第
４象限領域のうち１つまたは２つは、可燃性毒物入り燃
料棒どうしがＸＹ軸方向で対面しないように互いに隣接
して配置されてなるタイプＡ領域であり、さらに前記第
１、第３、第４象限領域のうち前記タイプＡ領域でない
ものは、最外周または外周から２層目に可燃性毒物入り
燃料棒どうしがＸＹ軸方向に対面して隣接して配置され
てなるタイプＢ領域であることを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記のように構成された燃料集合体では、集合
体最外周もしくは外周から２層目のどの位置にも可燃性
毒物入り燃料棒どうしが対面位置に隣接することのない
図５に示した従来の燃料集合体に比較して燃料棒配置の
自由度が増加する。
体最外周もしくは外周から２層目のどの位置にも可燃性
毒物入り燃料棒どうしが対面位置に隣接することのない
図５に示した従来の燃料集合体に比較して燃料棒配置の
自由度が増加する。
【００１４】この理由は、熱中性子束が高い集合体最外
周ないし最外周から２層目に可燃性毒物入り燃料棒を従
来の燃料集合体と比較して多数配置することにより可燃
性毒物の価値が上がり、対面隣接配置することによる熱
中性子吸収量の低下を補って余りある熱中性子吸収効果
が得られる。
周ないし最外周から２層目に可燃性毒物入り燃料棒を従
来の燃料集合体と比較して多数配置することにより可燃
性毒物の価値が上がり、対面隣接配置することによる熱
中性子吸収量の低下を補って余りある熱中性子吸収効果
が得られる。
【００１５】その結果、可燃性度毒物入り燃料棒を対面
隣接配置しても燃料棒の本数を増加する必要はなく、場
合によっては、むしろ燃料棒の本数を減らすことさえ可
能となる。
隣接配置しても燃料棒の本数を増加する必要はなく、場
合によっては、むしろ燃料棒の本数を減らすことさえ可
能となる。
【００１６】そのため、燃料棒配置の自由度が増加し、
その結果、燃料集合体における局所出力ピーキングおよ
びＲ因子が改善され、炉心装荷時の最大線出力密度およ
び最小限界出力比などの熱的特性が改善される。
その結果、燃料集合体における局所出力ピーキングおよ
びＲ因子が改善され、炉心装荷時の最大線出力密度およ
び最小限界出力比などの熱的特性が改善される。
【００１７】また、図３に示すように燃料集合体を集合
体断面の各辺を２等分する２本のＸＹ軸をなす直線で４
つの正方領域Ｉ（第１象限），II（第２象限），III
（第３象限），IV（第４象限）に分割した場合、制御棒
17の価値に最も影響を与える２辺が制御棒に隣接する第
２象限II内では、熱中性子束が高い集合体最外周ないし
最外周から２層目に可燃性毒物入り燃料棒を対面隣接配
置しないため、従来の燃料集合体と比較しても制御棒価
値の減少量は少なく、炉停止余裕が大きく悪化するよう
なことはない。
体断面の各辺を２等分する２本のＸＹ軸をなす直線で４
つの正方領域Ｉ（第１象限），II（第２象限），III
（第３象限），IV（第４象限）に分割した場合、制御棒
17の価値に最も影響を与える２辺が制御棒に隣接する第
２象限II内では、熱中性子束が高い集合体最外周ないし
最外周から２層目に可燃性毒物入り燃料棒を対面隣接配
置しないため、従来の燃料集合体と比較しても制御棒価
値の減少量は少なく、炉停止余裕が大きく悪化するよう
なことはない。
【００１８】
【実施例】本発明に係る燃料集合体の一実施例を図１か
ら図３を参照しながら説明する。図１は本実施例に係る
燃料集合体を一部切欠して示す立面図である。
ら図３を参照しながら説明する。図１は本実施例に係る
燃料集合体を一部切欠して示す立面図である。
【００１９】燃料集合体１は49本の長尺燃料棒３、17本
の可燃性毒物入り長尺燃料棒Ｇ１〜Ｇ３、８本の短尺燃
料棒８および２本のウォータロッド４をスペーサ５で正
方格子状に束ねてこれを上部タイプレート６および下部
タイプレート７で固定し、さらにチャンネルボックス２
で囲んで構成されている。
の可燃性毒物入り長尺燃料棒Ｇ１〜Ｇ３、８本の短尺燃
料棒８および２本のウォータロッド４をスペーサ５で正
方格子状に束ねてこれを上部タイプレート６および下部
タイプレート７で固定し、さらにチャンネルボックス２
で囲んで構成されている。
【００２０】図２（Ａ）は図１に示した燃料集合体１の
径方向断面図であり、断面が円形の各燃料棒内に数字・
記号11〜16およびＰ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、核分裂性物
質（ウラン235 ）の濃縮度および可燃性毒物（ガドリニ
ア）量の異なる燃料棒の種類を示す参照符号である。
径方向断面図であり、断面が円形の各燃料棒内に数字・
記号11〜16およびＰ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、核分裂性物
質（ウラン235 ）の濃縮度および可燃性毒物（ガドリニ
ア）量の異なる燃料棒の種類を示す参照符号である。
【００２１】符号11〜16は長尺燃料棒、Ｐは短尺燃料
棒、Ｇ１〜Ｇ３は可燃性毒物入り長尺燃料棒、17は制御
棒、２はチャンネルボックス、Ｗはウォータロッドを示
している。
棒、Ｇ１〜Ｇ３は可燃性毒物入り長尺燃料棒、17は制御
棒、２はチャンネルボックス、Ｗはウォータロッドを示
している。
【００２２】また、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に対応し、
燃料集合体１に収納される長尺燃料棒11〜16およびＧ
１，Ｇ２，Ｇ３ならびに短尺燃料棒Ｐの軸方向のウラン
235 濃縮度とガドリニア含有量を示す。ウラン235 濃縮
度ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの大きさは、ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ
＞ｅ＞ｆであり、ガドリニア含有量ＸＧ，ＹＧの大きさ
は、ＹＧ＞ＸＧである。
燃料集合体１に収納される長尺燃料棒11〜16およびＧ
１，Ｇ２，Ｇ３ならびに短尺燃料棒Ｐの軸方向のウラン
235 濃縮度とガドリニア含有量を示す。ウラン235 濃縮
度ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの大きさは、ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ
＞ｅ＞ｆであり、ガドリニア含有量ＸＧ，ＹＧの大きさ
は、ＹＧ＞ＸＧである。
【００２３】符号10は天然ウランブランケットで、これ
は各燃料棒の上下部に装填されている。左側の数値１〜
24は燃料部の長さを任意単位で示している。
は各燃料棒の上下部に装填されている。左側の数値１〜
24は燃料部の長さを任意単位で示している。
【００２４】この実施例では、図３で示した２辺が制御
棒に隣接する第２象限領域II内に配置される互いに隣接
して配置されるガドリニア入り燃料棒はＸＹ軸方向で対
面して配置していない（タイプＡ領域）。また、第１象
限領域Ｉおよび第３象限領域III 内では、ガドリニア入
り燃料棒どうしを燃料集合体外周から２層目にかつＸＹ
軸方向で対面するように隣接して配置している（タイプ
Ｂ領域）。
棒に隣接する第２象限領域II内に配置される互いに隣接
して配置されるガドリニア入り燃料棒はＸＹ軸方向で対
面して配置していない（タイプＡ領域）。また、第１象
限領域Ｉおよび第３象限領域III 内では、ガドリニア入
り燃料棒どうしを燃料集合体外周から２層目にかつＸＹ
軸方向で対面するように隣接して配置している（タイプ
Ｂ領域）。
【００２５】図５は従来の燃料集合体で、燃焼初期に図
２に示した燃料集合体と同等の熱中性子吸収効果を得ら
れるガドリニア入り長尺燃料棒Ｇの燃料集合体内配置を
集合体径方向断面で示したものである。
２に示した燃料集合体と同等の熱中性子吸収効果を得ら
れるガドリニア入り長尺燃料棒Ｇの燃料集合体内配置を
集合体径方向断面で示したものである。
【００２６】図２の本実施例の燃料集合体に比較して、
ガドリニア入り燃料棒の本数を１本増加させなければな
らず、当然燃料棒配置の自由度が低下し、局所出力ピー
キングおよびＲ因子が約15％程度も悪化している。
ガドリニア入り燃料棒の本数を１本増加させなければな
らず、当然燃料棒配置の自由度が低下し、局所出力ピー
キングおよびＲ因子が約15％程度も悪化している。
【００２７】また、本実施例は第２象限領域II内にはガ
ドリニア入り燃料棒を集合体外周付近にＸＹ軸方向に対
面隣接配置せず、対角方向で隣接するように配置してい
るので、図５の従来の燃料集合体におけるガドリニア入
り燃料棒Ｇ配置のものと比較して制御棒価値の低下は１
％以内である。
ドリニア入り燃料棒を集合体外周付近にＸＹ軸方向に対
面隣接配置せず、対角方向で隣接するように配置してい
るので、図５の従来の燃料集合体におけるガドリニア入
り燃料棒Ｇ配置のものと比較して制御棒価値の低下は１
％以内である。
【００２８】このように、本実施例の燃料集合体１は炉
停止余裕をほとんど損なうことなく最大線出力密度、最
小限界出力比等の原子炉の熱的特性が大幅に改善されて
いることが認められる。
停止余裕をほとんど損なうことなく最大線出力密度、最
小限界出力比等の原子炉の熱的特性が大幅に改善されて
いることが認められる。
【００２９】なお、本実施例では燃料集合体の第１象限
領域Ｉおよび第３象限領域III 内の最外周から２層目に
ガドリニア入り燃料棒を隣接配置したが、正方領域Ｉ，
IIIもしくはIV内で最外周位置にガドリニア入り燃料棒
を隣接配置しても同等の特性が得られる。
領域Ｉおよび第３象限領域III 内の最外周から２層目に
ガドリニア入り燃料棒を隣接配置したが、正方領域Ｉ，
IIIもしくはIV内で最外周位置にガドリニア入り燃料棒
を隣接配置しても同等の特性が得られる。
【００３０】さらに、本実施例では短尺燃料棒が存在す
るが、短尺燃料棒を持たない燃料集合体にも、本発明は
適用可能である。
るが、短尺燃料棒を持たない燃料集合体にも、本発明は
適用可能である。
【００３１】なお、本実施例では燃料としてウラン化合
物を用いたが、その他の核分裂性物質を燃料として用い
た場合でも適用可能である。また、可燃性毒物としてガ
ドリニア以外の熱中性子に対する吸収が大きな物質を用
いた場合でも適用できる。
物を用いたが、その他の核分裂性物質を燃料として用い
た場合でも適用可能である。また、可燃性毒物としてガ
ドリニア以外の熱中性子に対する吸収が大きな物質を用
いた場合でも適用できる。
【００３２】本発明の他の実施例を図４を用いて説明す
る。図４は本発明に係る他の実施例の燃料集合体の径方
向断面図で図２（Ａ）と対応している。なお、燃料集合
体に収納される燃料棒の軸方向濃縮度分布およびガドリ
ニア濃度分布は図２に示したものと同じである。図２
（Ａ）と同一部分には同一符号を付しているので重複す
る部分の説明は省略する。
る。図４は本発明に係る他の実施例の燃料集合体の径方
向断面図で図２（Ａ）と対応している。なお、燃料集合
体に収納される燃料棒の軸方向濃縮度分布およびガドリ
ニア濃度分布は図２に示したものと同じである。図２
（Ａ）と同一部分には同一符号を付しているので重複す
る部分の説明は省略する。
【００３３】この実施例では、図３で示した正方領域の
うち第１，第２，第３象限領域Ｉ，II，III 内では、隣
接するガドリニア入り燃料棒Ｇ１〜Ｇ３はＸＹ軸方向に
対面隣接配置せず対角方向に隣接するように配置してい
る（タイプＡ領域）。また、第４象限領域IV内の集合体
最外周に配置されるガドリニア入り燃料棒Ｇ１は互いに
ＸＹ軸方向で対面隣接するように配置している（タイプ
Ｂ領域）。本実施例の燃料集合体では、ガドリニア入り
燃料棒（Ｇ１〜Ｇ３）が互いにＸＹ軸方向で対面隣接配
置されているタイプＢ領域は上記のように１領域だけで
ある。
うち第１，第２，第３象限領域Ｉ，II，III 内では、隣
接するガドリニア入り燃料棒Ｇ１〜Ｇ３はＸＹ軸方向に
対面隣接配置せず対角方向に隣接するように配置してい
る（タイプＡ領域）。また、第４象限領域IV内の集合体
最外周に配置されるガドリニア入り燃料棒Ｇ１は互いに
ＸＹ軸方向で対面隣接するように配置している（タイプ
Ｂ領域）。本実施例の燃料集合体では、ガドリニア入り
燃料棒（Ｇ１〜Ｇ３）が互いにＸＹ軸方向で対面隣接配
置されているタイプＢ領域は上記のように１領域だけで
ある。
【００３４】しかし、この第４象限領域IVでは、熱中性
子束の最も高い最外周位置にガドリニア入り燃料棒をＸ
Ｙ軸方向で対面隣接配置しているため、中性子吸収効果
が大きく、図２で示した燃料集合体１とほぼ同等な中性
子増倍率が得られる。
子束の最も高い最外周位置にガドリニア入り燃料棒をＸ
Ｙ軸方向で対面隣接配置しているため、中性子吸収効果
が大きく、図２で示した燃料集合体１とほぼ同等な中性
子増倍率が得られる。
【００３５】なお、上記各実施例では短尺燃料棒Ｐが存
在するが、短尺燃料棒を持たない燃料集合体にも、本発
明は適用可能である。
在するが、短尺燃料棒を持たない燃料集合体にも、本発
明は適用可能である。
【００３６】また、本実施例では燃料としてウラン化合
物を用いたが、その他の核分裂性物質を燃料として用い
た場合でも適用可能である。さらに、可燃性毒物として
ガドリニア以外の熱中性子に対する吸収が大きな物質を
用いた場合でも適用可能である。
物を用いたが、その他の核分裂性物質を燃料として用い
た場合でも適用可能である。さらに、可燃性毒物として
ガドリニア以外の熱中性子に対する吸収が大きな物質を
用いた場合でも適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、従来の燃料集合体と比
較して、燃焼期間を通じて燃料集合体の局所出力ピーク
およびＲ因子を低減でき、炉心の熱的余裕を増大するこ
とができる。
較して、燃焼期間を通じて燃料集合体の局所出力ピーク
およびＲ因子を低減でき、炉心の熱的余裕を増大するこ
とができる。
【図１】本発明に係る燃料集合体の一実施例を一部断面
で示す立面図。
で示す立面図。
【図２】（Ａ）は本発明に係る燃料集合体の一実施例に
おける径方向の燃料棒配置を示す径方向断面図。（Ｂ）
は（Ａ）における燃料集合体の軸方向核分裂性物質濃縮
度分布および可燃性毒物濃度分布を示す濃度分布図。
おける径方向の燃料棒配置を示す径方向断面図。（Ｂ）
は（Ａ）における燃料集合体の軸方向核分裂性物質濃縮
度分布および可燃性毒物濃度分布を示す濃度分布図。
【図３】図２における燃料集合体を集合体断面の各辺を
２等分する２本の直線で４つの正方領域Ｉ，II，III ，
IVに分割した径方向断面図。
２等分する２本の直線で４つの正方領域Ｉ，II，III ，
IVに分割した径方向断面図。
【図４】本発明の他の実施例に係る燃料集合体を示す径
方向断面図。
方向断面図。
【図５】従来の燃料集合体を示す径方向断面図。
１…燃料集合体、２…チャンネルボックス、３…長尺燃
料棒、４…ウォータロッド、５…スペーサ、６…上部タ
イプレート、７…下部タイプレート、８…短尺燃料棒、
10…天然ウランブランケット、11〜16…長尺燃料棒、17
…制御棒、Ｐ…短尺燃料棒、Ｇ…可燃性毒物入り燃料
棒、Ｗ…ウォータロッド、Ｇ１〜Ｇ３…可燃性毒物入り
長尺燃料棒。
料棒、４…ウォータロッド、５…スペーサ、６…上部タ
イプレート、７…下部タイプレート、８…短尺燃料棒、
10…天然ウランブランケット、11〜16…長尺燃料棒、17
…制御棒、Ｐ…短尺燃料棒、Ｇ…可燃性毒物入り燃料
棒、Ｗ…ウォータロッド、Ｇ１〜Ｇ３…可燃性毒物入り
長尺燃料棒。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−178693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−149588（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−50796（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 3/328
Claims (1)
- 【請求項１】 核燃料物質を含有する複数の燃料棒と、
前記核燃料物質のほかに可燃性毒物をも含有する複数の
可燃性毒物入り燃料棒とを正方格子状に束ねチャンネル
ボックスで囲んで集合体を構成する燃料集合体におい
て、 前記チャンネルボックス内集合体断面の各辺を２等分す
る２本のＸＹ軸をなす直線で４つの正方領域に分割し、
そのうち２辺が制御棒に隣接する正方領域を第２象限と
しこの第２象限領域の対角に位置する正方領域を第４象
限として第１ないし第４象限を定めた場合、各象限領域内には複数の可燃性毒物入り燃料棒が配置さ
れ、 第２象限 領域は、最外周部分に可燃性毒物入り燃料棒は
存在せずかつ領域内で可燃性毒物入り燃料棒どうしはＸ
Ｙ軸方向で対面しないように互いに隣接して配置されて
なり、 かつ、前記第１、第３、第４象限領域のうち１つまたは
２つは、 可燃性毒物入り燃料棒どうしがＸＹ軸方向で対面しない
ように互いに隣接して配置されてなるタイプＡ領域であ
り、 さらに前記第１、第３、第４象限領域のうち前記タイプ
Ａ領域でないものは、 最外周または外周から２層目に可燃性毒物入り燃料棒ど
うしがＸＹ軸方向に対面して隣接して配置されてなるタ
イプＢ領域である ことを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06628793A JP3274215B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06628793A JP3274215B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281769A JPH06281769A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3274215B2 true JP3274215B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=13311464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06628793A Expired - Lifetime JP3274215B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3274215B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3186546B2 (ja) * | 1995-10-11 | 2001-07-11 | 株式会社日立製作所 | 初装荷炉心 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP06628793A patent/JP3274215B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281769A (ja) | 1994-10-07 |
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