JP3339768B2 - Light water reactor core - Google Patents

Light water reactor core

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JP3339768B2
JP3339768B2 JP25104595A JP25104595A JP3339768B2 JP 3339768 B2 JP3339768 B2 JP 3339768B2 JP 25104595 A JP25104595 A JP 25104595A JP 25104595 A JP25104595 A JP 25104595A JP 3339768 B2 JP3339768 B2 JP 3339768B2
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば沸騰水型原子
炉などの軽水型原子炉(以下軽水炉という。)炉心に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light water reactor (hereinafter referred to as "light water reactor") such as a boiling water reactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の軽水型原子炉である沸騰水
型原子炉を示す概略断面図である。図7に示すように、
原子炉圧力容器11の中心部には、多数の燃料集合体1
3を装荷して構成される炉心12が格納されており、原
子炉圧力容器11の内部には、冷却水14が炉心12の
上方まで注入されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a schematic sectional view showing a boiling water reactor which is a conventional light water reactor. As shown in FIG.
A large number of fuel assemblies 1 are located at the center of the reactor pressure vessel 11.
3 is stored therein, and cooling water 14 is injected into the reactor pressure vessel 11 up to above the core 12.

【0003】また、原子炉圧力容器11内には、炉心1
2の上方位置に気水分離器15および蒸気乾燥器16が
収容されており、原子炉圧力容器11の周壁部には、上
方に主蒸気出口ノズル17が、またその下方に給水ノズ
ル18がそれぞれ設けられている。
The reactor pressure vessel 11 includes a core 1
A steam separator 15 and a steam dryer 16 are accommodated in the upper part of the reactor 2, and a main steam outlet nozzle 17 is provided above the reactor wall of the reactor pressure vessel 11, and a water supply nozzle 18 is provided below the main steam outlet nozzle 18. Is provided.

【0004】燃料集合体13は、図8に示すように4体
の燃料集合体13を一組として単位格子(セル)19が
構成され、これら4体の燃料集合体13の間には、断面
十宇状をなす制御棒20が配置されている。そして、こ
の制御棒20を挿入または引抜き操作することにより、
炉心反応度が制御されるようになっている。
[0004] As shown in FIG. 8, a unit lattice (cell) 19 is constituted by four fuel assemblies 13 as a set, and a cross section is formed between these four fuel assemblies 13. A control rod 20 in the shape of a cross is arranged. By inserting or pulling out the control rod 20,
The core reactivity is controlled.

【0005】一般に、原子炉の炉心12は、図9に示す
ようにセル19を多数格子状に配置して構成されてお
り、炉心12にはこれらの機器の他に中性子源21やイ
ンコアモニタ22なども配置されている。また、この炉
心12において、出力運転時に反応度調整のため制御棒
操作を行う制御棒20は予め決められており、この制御
棒20に対応するセル19は、図9に示すように、コン
トロールセル23と呼ばれている。
In general, the reactor core 12 of the nuclear reactor is configured by arranging a large number of cells 19 in a grid as shown in FIG. 9, and the reactor core 12 includes a neutron source 21 and an in-core monitor 22 in addition to these devices. And so on. Further, in the core 12, a control rod 20 for performing a control rod operation for adjusting the reactivity during the power operation is predetermined, and a cell 19 corresponding to the control rod 20 is, as shown in FIG. 23.

【0006】以上の構成を有する従来の軽水型原子炉に
おいて、運転を開始すると、炉心12における燃料物質
の核分裂により、原子炉圧力容器11内の冷却水14が
沸騰し、これにより発生した蒸気は気水分離器15およ
び蒸気乾燥器16を通過して、主蒸気出口ノズル17を
経て発電所のタービン駆動用として取り出される。ま
た、タービンで仕事をした後の蒸気は、図示しない復水
器で冷却された後、冷却水14として給水ノズル18か
ら再び原子炉圧力容器11に戻される。
In the conventional light water reactor having the above configuration, when the operation is started, the fission of the fuel material in the reactor core 12 causes the cooling water 14 in the reactor pressure vessel 11 to boil. After passing through the steam separator 15 and the steam dryer 16, it is taken out through the main steam outlet nozzle 17 for driving the turbine of the power plant. The steam after working in the turbine is cooled by a condenser (not shown), and then returned to the reactor pressure vessel 11 from the water supply nozzle 18 as cooling water 14.

【0007】図10は燃料集合体の構造を示す斜視図で
ある。図10に示すように、燃料集合体13は、燃料ペ
レット24が充填された複数の燃料棒25とウォータロ
ッド26とを正方格子状に配列して燃料束とし、この燃
料束を角筒状のチャンネル27内に収納して構成されて
いる。
FIG. 10 is a perspective view showing the structure of the fuel assembly. As shown in FIG. 10, the fuel assembly 13 has a plurality of fuel rods 25 filled with fuel pellets 24 and water rods 26 arranged in a square lattice to form a fuel bundle. It is configured to be housed in the channel 27.

【0008】また、チャンネル27の上下端には、燃料
棒25およびウォータロッド26の上下端を支持する上
部タイプレート28および下部タイプレート29がそれ
ぞれ取り付けられ、これら上部・下部タイプレート2
8,29間の複数箇所においてウォータロッド26にス
ペーサ30を保持させて、相互の間隔を一定に保つよう
に構成されている。チャンネル27は、チャンネルファ
スナー31によって燃料バンドルに固定され、燃料集合
体13の冷却材の流路を形成している。
An upper tie plate 28 and a lower tie plate 29 for supporting the upper and lower ends of the fuel rod 25 and the water rod 26 are attached to the upper and lower ends of the channel 27, respectively.
The water rod 26 holds the spacer 30 at a plurality of positions between the positions 8 and 29 so that the distance between the spacers 30 is kept constant. The channel 27 is fixed to the fuel bundle by a channel fastener 31 and forms a coolant flow path of the fuel assembly 13.

【0009】図11(A)は燃料集合体の横断面を示す
構成図、図11(B)は各燃料棒の軸方向の濃縮度・プ
ルトニウム富化度・ガドリニア濃度分布を示した図であ
る。図11(A)には、数種類のガドリニア濃度、ウラ
ン濃縮度、プルトニウム富化度を持った複数の燃料棒2
5およびウォータロッド26が正方格子状に配列されて
いる。図中、P1,P2,P3,P4は、UO2 と再処
理して取り出されたプルトニウムの酸化物PUO2 とを
混合した燃料棒(以下、ΜOΧ燃料棒という。)を示
し、符号ごとにプルトニウム富化度が異なっている。こ
こで、プルトニウムの富化度は、通常アメリシウムを含
めて(プルトニウム+アメリシウム)重量/(ウラン+
プルトニウム+アメリシウム)重量で定義される。
FIG. 11A is a configuration diagram showing a cross section of a fuel assembly, and FIG. 11B is a diagram showing enrichment, plutonium enrichment, and gadolinia concentration distribution in the axial direction of each fuel rod. . FIG. 11A shows a plurality of fuel rods 2 having several types of gadolinia concentration, uranium enrichment, and plutonium enrichment.
5 and the water rods 26 are arranged in a square lattice. In the figure, P1, P2, P3, and P4 indicate fuel rods (hereinafter, referred to as {O} fuel rods) in which UO 2 and plutonium oxide PUO 2 extracted and reprocessed are taken out. The enrichment is different. Here, the plutonium enrichment is usually calculated as (plutonium + americium) weight / (uranium +
(Plutonium + Americium) Defined by weight.

【0010】符号Gは、ガドリニアを混在したウラン燃
料棒を示し、符号ごとに濃縮度・ガドリニア濃度が異な
っている。MOΧ燃料棒P1,P2,P3,P4は、図
11(B)に示すようにそれぞれP1,P2,P3,P
4のプルトニウム富化度分布を有し、ウラン燃料棒Gは
それぞれe0,e1の軸方向濃縮度・ガドリニア濃度分
布を有している。
Reference numeral G denotes a uranium fuel rod mixed with gadolinia, and the enrichment and gadolinia concentration are different for each code. As shown in FIG. 11B, MO rods P1, P2, P3, and P4 are P1, P2, P3, and P4, respectively.
4 and the uranium fuel rod G has axial enrichment and gadolinia concentration distributions of e0 and e1, respectively.

【0011】図11に示すMOX燃料集合体は、4種類
の富化度のMOX燃料棒、ガドリニア入りウラン燃料
棒、および1本の太径ウォータロッドから構成されてい
る。
The MOX fuel assembly shown in FIG. 11 is composed of four types of MOX fuel rods of different enrichment, uranium fuel rods containing gadolinia, and one large diameter water rod.

【0012】図12は燃料装荷パターンの−例を示す説
明図である。図12に示すように、炉心12にはΜOΧ
燃料集合体32とウラン燃料集合体33が混在して装荷
され、図中の番号は炉心内滞在サイクル数(装荷年数)
を示している。番号を○で囲んで表示したものは、ΜO
X燃料集合体32である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a fuel loading pattern. As shown in FIG. 12, the core 12 has {O}
The fuel assemblies 32 and the uranium fuel assemblies 33 are loaded in a mixed state, and the numbers in the figure indicate the number of cycles in the core (loading years).
Is shown. Numbers that are circled and displayed are ΜO
X fuel assembly 32.

【0013】また、図12においては、ΜOΧ燃料棒の
プルトニウム富化度種類が3種類以下のΜOΧ燃料集合
体を第1群のΜOX燃料集合体とし、ΜOΧ燃料棒のプ
ルトニウム富化度種類が4種類以上のΜOΧ燃料集合体
を第2群のΜOX燃料集合体としている。
In FIG. 12, a {O} fuel assembly having three or less plutonium enrichment types of {O} fuel rods is defined as a first group of OX fuel assemblies, and a plutonium enrichment type of {O} fuel rods having four plutonium enrichment types is four. More than one type of {O} fuel assembly is referred to as a second group of OX fuel assemblies.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た燃料集合体および炉心において、MOΧ燃料集合体3
2を炉心12に装荷した際、ウラン燃料集合体33と同
等の熱的余裕を得るためには、燃料棒ごとの出力を平均
化し、局所ピーキング係数が過大とならないようにする
ため、ΜOΧ燃料棒のPu富化度、またはウラン燃料棒
の濃縮度分布を調整することが必要である。
In the fuel assembly and the core configured as described above, the MOΧ fuel assembly 3
In order to obtain a thermal margin equivalent to that of the uranium fuel assembly 33 when the fuel rod 2 is loaded into the core 12, the output of each fuel rod is averaged, and in order to prevent the local peaking coefficient from becoming excessive, the {O} fuel rod It is necessary to adjust the Pu enrichment or the enrichment distribution of the uranium fuel rods.

【0015】−般に,ΜOX燃料集合体32は、放射能
や核物質管理などの点から、輸送、保管などの取扱いが
煩雑となるため、取り扱う体数を少なくする必要があ
る。そのため、1体中に極力多くのMOX燃料棒を組み
入れることが望ましい。
Generally, the handling of the OX fuel assembly 32 such as transportation and storage is complicated from the viewpoint of radioactivity and nuclear material management, and therefore, it is necessary to reduce the number of bodies to be handled. Therefore, it is desirable to incorporate as many MOX fuel rods as possible into one body.

【0016】図11(A)に示すように、全燃料棒の約
2/3以上をMOX燃料棒とする場合は、MOX燃料棒
の富化度種類を4種類以上とすることが必要であり、Μ
OΧ燃料棒の富化度種類が3種類以下のΜOΧ燃料集合
体は、炉心12に装荷した場合、図13の曲線Aに示す
ような熱的特性となり原子炉の運転は困難となる。
As shown in FIG. 11 (A), when about 2/3 or more of all the fuel rods are MOX fuel rods, it is necessary to use four or more MOX fuel rods. , Μ
When loaded into the core 12, a {O} fuel assembly having three or less types of enrichment of OΧ fuel rods has thermal characteristics as shown by a curve A in FIG. 13 and makes it difficult to operate the reactor.

【0017】このように、MOΧ燃料集合体32を構成
するΜOΧ燃料棒の富化度は、通常4種類以上とするこ
とが必要であるが、富化度種類が増加するとMOX燃料
棒の製造コストが高くなるという課題があった。
As described above, the enrichment of the {O} fuel rods constituting the MO fuel assembly 32 generally needs to be four or more types. However, if the enrichment type increases, the manufacturing cost of the MOX fuel rods increases. There was a problem that it became high.

【0018】さらに、燃料集合体を製造する場合は、予
備の燃料棒を作成しておく必要がある。例えば、図11
(A),(B)に示した燃料集合体では、符号P1,P
2,P3,P4で示す50体のMOX燃料棒、符号Gで
示す10体のガドリニア入りウラン燃料棒で構成されて
いる。
Further, when manufacturing a fuel assembly, it is necessary to prepare spare fuel rods. For example, FIG.
In the fuel assemblies shown in (A) and (B), symbols P1 and P
2, 50 MOX fuel rods indicated by P3 and P4, and 10 gadolinia-containing uranium fuel rods indicated by reference symbol G.

【0019】ここで、1つの運転サイクル当たり104
体の燃料集合体が装荷されるとし、3%の予備燃料棒を
用意しておくと仮定すると、ΜOX燃料集合体1体当た
りに50体のMOΧ燃料棒があるので、予備燃料棒の体
数は156体となる。
Here, 104 per operation cycle
Assuming that a fuel assembly is loaded and 3% of spare fuel rods are prepared, there are 50 MO fuel rods per OX fuel assembly, so the number of spare fuel rods is Is 156.

【0020】実際、これら予備の燃料棒はごく一部だけ
が使用されるので、富化度種類の異なる4種類の燃料棒
は、それぞれ数本から数十本程度の余剰の燃料棒(以
下、余剰燃料棒という。)が残ることとなる。
In fact, since only a small part of these spare fuel rods are used, the four types of fuel rods having different enrichment types are each provided with several to several tens of excess fuel rods (hereinafter, referred to as surplus fuel rods). Excess fuel rods) will remain.

【0021】一方、ウラン燃料集合体33の場合、ウラ
ン酸化物の同位体組成は余剰燃料棒を炉心12外に貯蔵
して次のバッチ燃料を成型加工する間に変化しないの
で、余剰燃料棒を次のバッチ燃料を成型加工する際に使
用することができる。
On the other hand, in the case of the uranium fuel assembly 33, the isotope composition of the uranium oxide does not change during storage of the surplus fuel rods outside the core 12 and molding of the next batch fuel. It can be used in molding and processing the next batch fuel.

【0022】しかし、ΜOX燃料集合体32では、使用
しているウラン−プルトニウム混合酸化物中の核分裂性
物質プルトニウム241の半減期が14.4年と短く、
崩壊して中性子吸収物質であるアメリシウム241にな
る。プルトニウム241のプルトニウム中の同位体組成
重量比は4〜9%程度であり、余剰燃料棒を炉心12外
に貯蔵して次のバッチ燃料を成型加工する間に同位体組
成の変動が起こる。
However, in the OX fuel assembly 32, the half-life of the fissile substance plutonium 241 in the uranium-plutonium mixed oxide used is as short as 14.4 years,
It breaks down to Americium 241 which is a neutron absorbing substance. The weight ratio of the isotope composition in plutonium 241 in plutonium is about 4 to 9%, and the fluctuation of the isotope composition occurs while the surplus fuel rods are stored outside the core 12 and the next batch fuel is molded.

【0023】したがって、元の燃料棒と余剰燃料棒のP
u組成の違いによる局所ピーキングへの影響や、アメリ
シウム241蓄積による反応度の低下を考慮して余剰燃
料棒を使用する必要がある。また、上述した変動は、各
富化度ごとの本数割合に応じて発生するものではなく、
富化度によっては余剰燃料棒に過不足が生じ、元の集合
体と同一の構成を作れないことになる。
Therefore, P of the original fuel rod and the surplus fuel rod
It is necessary to use surplus fuel rods in consideration of the influence on local peaking due to the difference in u composition and the decrease in reactivity due to accumulation of americium 241. Further, the above-described fluctuation does not occur according to the number ratio of each enrichment level,
Depending on the degree of enrichment, excess fuel rods may be excessive or deficient, and the same configuration as the original assembly cannot be made.

【0024】以上のように、MOΧ燃料集合体32を装
荷した従来の軽水型原子炉の炉心12おいては、以下の
ような課題があった。すなわち、ΜOX燃料集合体32
の成型加工費および取扱いコストが高く、MOX燃料棒
の余剰燃料棒を次のバッチの燃料に使用することが困難
である。
As described above, the following problems have been encountered in the conventional light water reactor core 12 loaded with the MO 課題 fuel assembly 32. That is, the ΜOX fuel assembly 32
It is difficult to use the surplus fuel rods of the MOX fuel rods for the fuel of the next batch, because the molding processing cost and the handling cost are high.

【0025】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、MOX燃料集合体を経済的に利用できるように
した軽水型原子炉炉心を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has as its object to provide a light water reactor core which makes it possible to use MOX fuel assemblies economically.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項1は、ウラン−プルトニウム混
合酸化物を用いたMOX燃料集合体を装荷した軽水型原
子炉炉心において、上記MOΧ燃料集合体は、MOX燃
料棒のプルトニウム富化度種類が3種類以下である第1
群のMOΧ燃料集合体と、MOΧ燃料棒のプルトニウム
富化度種類が4種類以上である第2群のMOX燃料集合
体とを備え、上記第1群のMOX燃料集合体の装荷体数
は、上記第2群のMOX燃料集合体の装荷体数よりも少
なく、かつ第1群のMOX燃料集合体は、炉心の最外周
領域および最外周の1層内側の少なくとも一方の領域
に、少なくとも2サイクルの期間装荷することを特徴と
する。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention relates to a light water reactor core loaded with a MOX fuel assembly using a uranium-plutonium mixed oxide. The MOΧ fuel assembly has the first plutonium enrichment type of MOX fuel rods of three or less types.
A MOX fuel assembly of the first group, and a second group of MOX fuel assemblies having four or more plutonium-enrichment types of MOΧ fuel rods . The number of MOX fuel assemblies of the second group is smaller than the number of loaded bodies of the MOX fuel assemblies of the second group, and the MOX fuel assemblies of the first group are provided in the outermost peripheral region of the core and at least one of the innermost outermost layers for at least two cycles. For a period of time.

【0027】請求項2は、請求項1記載の軽水型原子炉
炉心において、第1群のMOX燃料集合体を構成する全
てのMOΧ燃料棒のプルトニウム富化度は、第2群のM
OΧ燃料集合体を構成するMOΧ燃料棒のいずれかと同
一であることを特徴とする。
A second aspect of the present invention is the light water reactor core according to the first aspect, wherein plutonium enrichment of all MOΧ fuel rods constituting the first group of MOX fuel assemblies is equal to M of the second group.
It is characterized in that it is the same as any one of the MO fuel rods constituting the O fuel assembly.

【0028】請求項3は、請求項1記載の軽水型原子炉
炉心において、請求項1記載の軽水型原子炉炉心におい
て、二酸化ウランを用いたウラン燃料集合体が装荷さ
れ、かつ1種類のみのウラン燃料棒を有する第1群のM
OΧ燃料集合体を構成するウラン燃料棒の濃縮度は、第
2群のMOΧ燃料集合体を構成するいずれかのウラン燃
料棒の濃縮度またはウラン燃料集合体のいずれかの燃料
の濃縮度と同一であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the light water reactor core according to the first aspect, wherein the uranium fuel assembly using uranium dioxide is loaded and only one type is used. First group of M with uranium fuel rods
The enrichment of the uranium fuel rods constituting the OΧ fuel assembly is determined by the enrichment of one of the uranium fuel rods constituting the second group MOΧ fuel assembly or the fuel of one of the uranium fuel assemblies.
It is characterized in that it has the same concentration as the rod .

【0029】請求項4は、請求項1記載の軽水型原子炉
炉心において、第1群、第2群のMOX燃料集合体は、
それぞれガドリニア入り燃料棒を備え、第1群のMOX
燃料集合体のガドリニア入り燃料棒の本数が、第2群の
MOX燃料集合体のガドリニア入り燃料棒の本数よりも
少ないことを特徴とする。
According to a fourth aspect, in the light water reactor core according to the first aspect, the MOX fuel assemblies of the first group and the second group are:
Each is equipped with gadolinia-filled fuel rods.
The number of gadolinia-containing fuel rods of the fuel assembly is smaller than the number of gadolinia-containing fuel rods of the second group of MOX fuel assemblies.

【0030】請求項5は、請求項1記載の軽水型原子炉
炉心において、請求項1記載の軽水型原子炉炉心におい
て、プルトニウムの重量とアメリシウムの重量の合計を
ウランの重量とプルトニウムの重量とアメリシウムの重
量の合計で割った値が同じ第1群のMOX燃料集合体
MOX燃料棒と第2群のMOX燃料集合体のMOX燃料
棒のプルトニウム富化度におけるアメリシウム241と
プルトニウム241との含有量の比は、第1群のMOX
燃料集合体のMOX燃料棒の方が第2群の燃料集合体
MOX燃料棒より大きいことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the light-water reactor core according to the first aspect, in the light-water reactor core according to the first aspect, the sum of the weight of plutonium and the weight of americium is calculated by subtracting the weight of uranium and the weight of plutonium. The value of the first group of MOX fuel assemblies having the same value divided by the total weight of americium is
MOX fuel of the MOX fuel rods and MOX fuel assemblies of the second group
The ratio of the contents of americium 241 and plutonium 241 in the plutonium enrichment of the rod is the MOX of the first group.
Those of MOX fuel rods of the fuel assembly is in the second group of fuel of the united
It is characterized by being larger than MOX fuel rods .

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0032】図1は本発明に係る軽水型原子炉炉心の一
実施形態の燃料装荷パターンを示す説明図である。な
お、従来の構成と同一または対応する部分には図5〜図
12と同一の符号を用いて説明する。
FIG. 1 is an explanatory view showing a fuel loading pattern of one embodiment of a light water reactor core according to the present invention. Parts that are the same as or correspond to the conventional configuration will be described using the same reference numerals as in FIGS.

【0033】図1において、炉心12は符号1,2,
3,4で示したウラン燃料集合体33と、符号,,
,で示したΜOΧ燃料集合体32とから構成されて
いる。このΜOΧ燃料集合体32は、ウラン−プルトニ
ウム混合酸化物が用いられている。ここで、符号1,
2,3,4および,,の数値は、その燃料集合体
の炉心滞在サイクル数を示している。
In FIG. 1, the core 12 is denoted by reference numerals 1, 2,
Uranium fuel assemblies 33 indicated by reference numerals 3 and 4,
, And the {O} fuel assembly 32 shown in FIG. The {O} fuel assembly 32 uses a uranium-plutonium mixed oxide. Here, code 1,
Numerical values of 2, 3, 4, and, indicate the number of core stay cycles of the fuel assembly.

【0034】また、MOX燃料集合体32は、符号で
示したプルトニウム富化度が3種類以下の第1群のMΟ
Χ燃料集合体と、符号,,で示したプルトニウム
富化度が4種類以上の第2群のMΟΧ燃料集合体とを有
し、炉心12の最外周領域(または最外周の1層内側の
領域でもよい)には、第1群のMΟΧ燃料集合体が装
荷されている。この第1群のMOX燃料集合体の例を
それぞれ図2〜図4に、第2群のMOX燃料集合体,
,の例を図11に示している。
The MOX fuel assembly 32 has a plutonium enrichment of the first group having three or less types of MΟ
A fuel assembly, and a second group of M fuel assemblies having plutonium enrichment of four or more types indicated by the symbols ,, ΟΧ, and the outermost peripheral region of the core 12 (or the region inside the outermost one layer). ) May be loaded with a first group of M # fuel assemblies. FIGS. 2 to 4 show examples of the first group of MOX fuel assemblies, respectively.
, Are shown in FIG.

【0035】図2(A),(B)に示す第1群のMΟΧ
燃料集合体は、プルトニウム富化度が1種類の燃料棒の
みで燃料集合体が構成されている。プルトニウム富化度
P1の燃料棒は、図11(A),(B)に示した第2群
のMOX燃料集合体の燃料棒P1〜P4のうちの一つと
同一設計となっている。
The first group MΟΧ shown in FIGS. 2A and 2B
The fuel assembly is composed of fuel rods having only one type of plutonium enrichment. The fuel rod having plutonium enrichment P1 has the same design as one of the fuel rods P1 to P4 of the second group of MOX fuel assemblies shown in FIGS. 11A and 11B.

【0036】図3(A),(B)に示す第1群のMΟΧ
燃料集合体は、プルトニウム富化度が1種類のMOΧ燃
料棒と、二酸化ウランを用い濃縮度が1種類のウラン燃
料棒の計2種類の燃料棒で燃料集合体が構成されてい
る。プルトニウム富化度P1の燃料棒25は、第2群の
MOΧ燃料集合体の燃料棒P1〜P4のうちの一つと同
一設計となっており、また濃縮度Uの燃料棒は、図1の
符号1、2、3、4で示したウラン燃料集合体と、また
は図11(A),(B)に示した第2群のMOX燃料集
合体の燃料棒P1〜P4と同時に装荷されるウラン燃料
集合体の燃料棒の一つと、それぞれ同一設計となってい
る。
The first group MΟΧ shown in FIGS. 3A and 3B
The fuel assembly is composed of a total of two types of fuel rods, one MOΧ fuel rod having one plutonium enrichment and one uranium fuel rod having one enrichment using uranium dioxide. The fuel rods 25 having the plutonium enrichment P1 have the same design as one of the fuel rods P1 to P4 of the MO group fuel assembly of the second group, and the fuel rods having the enrichment U are denoted by reference numerals in FIG. The uranium fuel assemblies loaded at the same time as the uranium fuel assemblies shown at 1, 2, 3, and 4, or the fuel rods P1 to P4 of the second group MOX fuel assemblies shown at (A) and (B) in FIG. It has the same design as one of the fuel rods in the assembly.

【0037】図4(A),(B)に示す第1群のMΟΧ
燃料集合体は、プルトニウム富化度が3種類の燃料棒で
燃料集合体が構成されている。プルトニウム富化度P
1,P2,P3の燃料棒は、それぞれ第2群のMOX燃
料集合体の燃料棒P1〜P4のいずれかと同一設計とな
っている。また、ガドリニア入りウラン燃料棒Gは図1
1(A),(B)に示した第2群のMOX燃料集合体を
構成するガドリニア入りウラン燃料棒Gと同一設計とな
っている。なお、図4(A)中、符号P1´はプルトニ
ウム富化度P1の余剰MOΧ燃料棒である。
The first group MB shown in FIGS. 4A and 4B
The fuel assembly is composed of fuel rods having three types of plutonium enrichment. Plutonium enrichment P
The fuel rods P1, P2, and P3 have the same design as any one of the fuel rods P1 to P4 of the second group of MOX fuel assemblies. The uranium fuel rod G containing gadolinia is shown in FIG.
It has the same design as the gadolinia-containing uranium fuel rod G constituting the second group of MOX fuel assemblies shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). In FIG. 4A, reference symbol P1 ′ denotes an excess MOΧ fuel rod having a plutonium enrichment P1.

【0038】このように図2〜図4に示す第1群のMO
Χ燃料集合体は、MOX燃料棒の種類を3種類以下にし
ており、さらに第2群のMOΧ燃料集合体で使用される
燃料棒の一部と同一設計のものを使用しているため、燃
料棒の製造コストを削減することができる。
As described above, the MO of the first group shown in FIGS.
The fuel assembly has three or fewer MOX fuel rods and the same design as some of the fuel rods used in the second group of MO fuel assemblies. The manufacturing cost of the bar can be reduced.

【0039】次に、上記本実施形態の作用を図5および
図6に基づいて説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0040】図5は局所ピーキングの燃焼変化を、図6
は無限増倍率の燃焼変化を、それぞれ第1群(図2〜図
4の例)と第2群とで比較して示したものである。
FIG. 5 shows the change in local peaking combustion, and FIG.
7 shows the combustion change at infinite multiplication factor in the first group (examples of FIGS. 2 to 4) and the second group, respectively.

【0041】図5および図6に示すように、燃焼初期に
おいて第1群の燃料の局所ピーキング、無限増倍率は、
第2群に比べてそれぞれ約15%、約5%程度大きくな
っている。このように第1群のMOX燃料集合体は、
局所ピーキング、無限増倍率が、第2群のMOΧ燃料集
合体,,よりも高くなる傾向があるものの、燃料
集合体出力が炉心平均値よりも低い外周領域に装荷した
場合には、熱的余裕が増加し、最大線出力密度は、図1
3の曲線Βに示したように十分制限値を満足することが
できる。一方、第2群のΜOX燃料集合体、、は
局所ピーキングが低く、炉心中心部に装荷しても制限値
を満足することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the local peaking and infinite multiplication factor of the first group of fuels at the beginning of combustion are as follows:
They are about 15% and about 5% larger than the second group, respectively. Thus, the first group of MOX fuel assemblies
Although the local peaking and the infinite multiplication factor tend to be higher than those of the MOΧ fuel assemblies of the second group, the thermal margin is higher when the fuel assemblies are loaded in the outer peripheral region lower than the core average. Increases, and the maximum linear power density increases as shown in FIG.
As shown in the curve の of No. 3, the limit value can be sufficiently satisfied. On the other hand, the ΜOX fuel assemblies of the second group have low local peaking, and can satisfy the limit value even when loaded at the center of the core.

【0042】このように、第1群のMOΧ燃料集合体
は、少なくとも局所ピーキング、無限増倍率が高く、か
つ燃料の熱的負荷が厳しくなる傾向のある期間、すなわ
ち約1年の運転サイクルの2サイクル分の間は炉心12
の外周部に装荷することによって、燃料健全性を確保し
て利用することができる。
As described above, the MO group fuel assemblies of the first group have at least a local peaking, a high infinite multiplication factor, and a period in which the thermal load of the fuel tends to be severe, that is, about two years of an operation cycle of about one year. Core 12 during the cycle
By loading the outer periphery of the fuel cell, fuel integrity can be ensured and used.

【0043】また、炉心12は約1年の定期検査におい
て、燃焼の進んだ燃料の取出しや新燃料の装荷ととも
に、継続装荷する燃料の配置替えを行い、炉心12全体
の出力を極力均一となるようにしているが、炉心12外
周領域においてはもともと出力が低いため、このような
燃料位置変更は必ずしも必要としない。
Further, in the periodic inspection of the reactor core 12 for about one year, the rearrangement of the continuously loaded fuel is performed together with the removal of the burned fuel and the loading of the new fuel, and the output of the entire reactor core 12 is made as uniform as possible. However, such a change in the fuel position is not always necessary because the power is originally low in the outer peripheral region of the core 12.

【0044】したがって、第1群のMOX燃料集合体
は、外周領域の1つの位置に2サイクル以上の期間装荷
した後、取り出すようにすれば、定期検査期間中の燃料
移動作業を軽減し、定期検査工程の短縮に寄与すること
ができる。
Therefore, if the first group of MOX fuel assemblies are loaded at one position in the outer peripheral region for a period of two or more cycles and then taken out, the fuel transfer work during the periodic inspection period can be reduced, This can contribute to shortening of the inspection process.

【0045】さらに、図4(A)に示すように、第1群
のMOX燃料集合体のGd燃料棒本数は8本であり、こ
れは図11(A)に示す燃料集合体のGd燃料棒本数1
0本よりも少なく、その分MOΧ燃料棒の本数が多くな
っている。このため、図4に示すMOX燃料集合体は、
燃焼初期の無限増倍率が図11に示すMOΧ燃料集合体
よりも高くなっており、出力が高くなる傾向となる。こ
のようなΜOΧ燃料集合体を出力の低い炉心外周部に装
荷すると、相対的に外周部の出力が高くなり、結果とし
て炉心12内の径方向出力分布が平坦化されることにな
る。
Further, as shown in FIG. 4A, the number of Gd fuel rods in the first group of MOX fuel assemblies is eight, which is the same as that in the fuel assembly shown in FIG. 11A. Number 1
This is less than zero, and the number of MOΧ fuel rods is correspondingly large. For this reason, the MOX fuel assembly shown in FIG.
The infinite multiplication factor at the beginning of combustion is higher than that of the MOΧ fuel assembly shown in FIG. 11, and the output tends to increase. When such a {O} fuel assembly is loaded on the outer peripheral portion of the core having a low output, the output of the outer peripheral portion is relatively increased, and as a result, the radial power distribution in the core 12 is flattened.

【0046】また、ΜOΧ燃料棒の本数が多いため、1
体の燃料集合体でより多くのプルトニウムを使用するこ
とができる。一定量のプルトニウムを使用する場合、取
り扱う燃料集合体体数を少なくした方が、燃料集合体の
輸送などの取扱い面で有利である。
Also, since the number of {O} fuel rods is large,
More plutonium can be used in the body fuel assembly. When a certain amount of plutonium is used, reducing the number of fuel assemblies to be handled is advantageous in terms of handling such as transportation of the fuel assemblies.

【0047】そして、図2〜図4に示すMOΧ燃料集合
体のMOX燃料棒P1,P2,P3のうちいずれか、な
いしは2種類または全ては、図11に示す第2群のMO
X燃料集合体を製造した際の余剰燃料棒を使用すること
もできる。この場合、初期プルトニウム富化度は、第2
群のΜOΧ燃料集合体のΜOX燃料棒と同一となるが、
核分裂性核種であるプルトニウム241が非核分裂性核
種であるアメリシウム241にβ崩壊するため、アメリ
シウム241とプルトニウム241の含有量の比は、第
1群のΜOΧ燃料集合体では第2群のそれよりも大きく
なっている。すなわち、相対的に核分裂性核種が減少
し、吸収性の強い核種が多くなっており、燃料集合体内
の各燃料棒の出力配分に影響し、局所ピーキングが増大
する可能性がある。
One or two or all of the MOX fuel rods P1, P2 and P3 of the MOΧ fuel assembly shown in FIGS. 2 to 4 are the MOX fuel rods of the second group shown in FIG.
Excess fuel rods used when manufacturing the X fuel assembly can also be used. In this case, the initial plutonium enrichment is
The same as the {OX} fuel rods of the {O} fuel assemblies of the group,
Since the fissile nuclide plutonium 241 is β-decayed into the non-fissile nuclide Americium 241, the ratio of the contents of Americium 241 and Plutonium 241 is higher in the first group {O} fuel assembly than in the second group. It is getting bigger. That is, the number of fissile nuclides is relatively reduced, and the number of nuclides having a strong absorption is increasing, which affects the power distribution of each fuel rod in the fuel assembly and may increase local peaking.

【0048】しかしながら、第1群のMOΧ燃料集合体
は、比較的出力の低い炉心12外周部に装荷することに
より、炉心12全体の特性に大きく影響を与えることな
く、余剰燃料棒を有効に使用することができる。
However, the MOΧ fuel assemblies of the first group are loaded on the outer periphery of the core 12 having a relatively low output, so that the surplus fuel rods can be used effectively without greatly affecting the characteristics of the entire core 12. can do.

【0049】このように本実施形態の原子炉炉心におい
ては、プルトニウム富化度が3種類以下で局所ピーキン
グが大きなΜOX燃料集合体を出力の低い炉心最外周領
域または最外周の1層内側の領域に装荷したので、所定
の制限値を満足した安全な運転が可能である。また、こ
のような富化度種類の少ないΜOΧ燃料集合体は、富化
度種類の多いものに比べて製造コストが低くなり、経済
性を向上させることができる。
As described above, in the reactor core of the present embodiment, the ΜOX fuel assembly having three or less plutonium enrichment and large local peaking is used as the outermost core region of the core having a low output or the region inside one layer of the outermost core. , Safe driving satisfying a predetermined limit value is possible. Further, such a {O} fuel assembly with a small enrichment type has a lower production cost than that of a fuel with a large enrichment type, and can improve economic efficiency.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、MOΧ燃料集合体は、MOX燃料棒のプルト
ニウム富化度種類が3種類以下である第1群のMOΧ燃
料集合体と、MOΧ燃料棒のプルトニウム富化度種類が
4種類以上である第2群のMOX燃料集合体とを備え、
上記第1群のMOX燃料集合体の装荷体数は、上記第2
群のMOX燃料集合体の装荷体数よりも少なく、かつ第
1群のMOX燃料集合体は、炉心の最外周領域および最
外周の1層内側の少なくとも一方の領域に、少なくとも
2サイクルの期間装荷することにより、製造コストを低
減したΜOΧ燃料集合体を、燃料出力が比較的小さい炉
心外周部に装荷するため、MOX燃料集合体の熱的余裕
を確保し安全に使用することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the above, the MOΧ fuel assembly has a first group of MO 燃料 fuel assemblies in which MOX fuel rods have three or less plutonium enrichment types, and four or more MOΧ fuel rods have plutonium enrichment types. A second group of MOX fuel assemblies,
The number of loaded bodies of the first group of MOX fuel assemblies is
The number of MOX fuel assemblies in the group is less than the number of loaded bodies, and the first group of MOX fuel assemblies is loaded in the outermost peripheral region of the core and / or at least one region inside the outermost layer for a period of at least two cycles. By doing so, the {O} fuel assembly whose manufacturing cost has been reduced is loaded on the outer peripheral portion of the core having a relatively low fuel output, so that the MOX fuel assembly can have a sufficient thermal margin and can be used safely.

【0051】また、燃料製造時に発生する余剰燃料棒を
有効に使用することもでき、ΜOX燃料集合体製造にお
ける経済性を総合的に改善することができる。さらに、
少数富化度種類のΜOX燃料集合体を炉心外周部の同じ
位置に2サイクル以上の期間連続して装荷するので、定
期検査中の燃料移動作業を軽減し、定期検査工程の短縮
に寄与することができる。
Further, surplus fuel rods generated at the time of fuel production can be used effectively, and the economics in the production of ΜOX fuel assemblies can be improved comprehensively. further,
The OX fuel assembly of minority enrichment type is continuously loaded at the same position on the outer periphery of the core for two or more cycles, so the fuel transfer work during the periodic inspection is reduced and the periodic inspection process is reduced. Can be.

【0052】請求項2によれば、請求項1記載の軽水型
原子炉炉心において、第1群のMOX燃料集合体を構成
する全てのMOΧ燃料棒のプルトニウム富化度は、第2
群のMOΧ燃料集合体を構成するMOΧ燃料棒のいずれ
かと同一であることにより、燃料棒の製造コストを削減
することができる。
According to the second aspect, in the light water reactor core according to the first aspect, the plutonium enrichment of all MOΧ fuel rods constituting the first group of MOX fuel assemblies is equal to or less than the second.
By being the same as any of the MO fuel rods constituting the MO fuel assembly of the group, the manufacturing cost of the fuel rods can be reduced.

【0053】請求項3によれば、請求項1記載の軽水型
原子炉炉心において、二酸化ウランを用いたウラン燃料
集合体が装荷され、かつ1種類のみのウラン燃料棒を有
する第1群のMOΧ燃料集合体を構成するウラン燃料棒
の濃縮度は、第2群のMOΧ燃料集合体を構成するいず
れかのウラン燃料棒の濃縮度またはウラン燃料集合体の
いずれかの燃料棒の濃縮度と同一であることにより、請
求項2と同様に燃料棒の製造コストを削減することがで
きる。
According to a third aspect, in the light water reactor core according to the first aspect, a uranium fuel assembly using uranium dioxide is loaded, and only one type of uranium fuel rod is provided.
To enrichment of uranium fuel rods <br/> constituting the MOΧ fuel assemblies in the first group, the enrichment or uranium fuel assembly of any of the uranium fuel rods that constitute the MOΧ fuel assemblies of the second group When the enrichment is the same as that of any one of the fuel rods , the production cost of the fuel rods can be reduced as in the second aspect.

【0054】請求項4によれば、請求項1記載の軽水型
原子炉炉心において、第1群、第2群のMOX燃料集合
体は、それぞれガドリニア入り燃料棒を備え、第1群の
MOX燃料集合体のガドリニア入り燃料棒の本数が、第
2群のMOX燃料集合体のガドリニア入り燃料棒の本数
よりも少ないことにより、その分第1群のMOX燃料集
合体のMOΧ燃料棒の本数が多くなる。これにより、出
力が高くなる傾向となり、出力の低い炉心外周部に装荷
すると、相対的に外周部の出力が高くなり、結果として
炉心内の径方向出力分布が平坦化されることになる。
According to a fourth aspect, in the light water reactor core according to the first aspect, the first and second groups of MOX fuel assemblies each include a fuel rod containing gadolinia, and the first group of MOX fuels. Since the number of gadolinia-containing fuel rods in the assembly is smaller than the number of gadolinia-containing fuel rods in the second group of MOX fuel assemblies, the number of MOΧ fuel rods in the first group of MOX fuel assemblies is correspondingly large. Become. As a result, the output tends to increase, and when the core is loaded on the outer periphery of the core having a low output, the output of the outer periphery relatively increases, and as a result, the radial power distribution in the core is flattened.

【0055】また、ΜOΧ燃料棒の本数が多いため、1
体の燃料集合体でより多くのプルトニウムを使用するこ
とができる。その結果、取り扱う燃料集合体体数を少な
くでき、燃料集合体の輸送など取扱い面で有利になる。
Also, since the number of {O} fuel rods is large, 1
More plutonium can be used in the body fuel assembly. As a result, the number of fuel assemblies to be handled can be reduced, which is advantageous in terms of handling such as transportation of the fuel assemblies.

【0056】請求項5によれば、請求項1記載の軽水型
原子炉炉心において、プルトニウムの重量とアメリシウ
ムの重量の合計をウランの重量とプルトニウムの重量と
アメリシウムの重量の合計で割った値が同じ第1群のM
OX燃料集合体のMOX燃料棒と第2群のMOX燃料集
合体のMOX燃料棒のプルトニウム富化度におけるアメ
リシウム241とプルトニウム241との含有量の比
は、第1群のMOX燃料集合体のMOX燃料棒の方が第
2群の燃料集合体のMOX燃料棒より大きいことによ
り、炉心全体の特性に大きく影響を与えることなく、余
剰燃料棒を有効に使用することができる。
According to claim 5, in the light water reactor core according to claim 1, the value obtained by dividing the sum of the weight of plutonium and the weight of americium by the sum of the weight of uranium, the weight of plutonium and the weight of americium is obtained. M of the same first group
The ratio of the contents of americium 241 and plutonium 241 in the plutonium enrichment of the MOX fuel rods of the OX fuel assembly and the MOX fuel rods of the second group of MOX fuel assemblies is determined by the MOX fuel rod of the first group. Since the MOX fuel rods of the fuel assemblies are larger than the MOX fuel rods of the second group of fuel assemblies, the surplus fuel rods can be used effectively without significantly affecting the characteristics of the entire core.

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

【図1】本発明に係る軽水型原子炉炉心の一実施形態の
燃料装荷パターンを示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing a fuel loading pattern of an embodiment of a light water reactor core according to the present invention.

【図2】(A)は燃料集合体の横断面を示す構成図、
(B)は燃料棒の軸方向のプルトニウム富化度分布を示
す図。
FIG. 2A is a configuration diagram showing a cross section of a fuel assembly,
(B) is a diagram showing plutonium enrichment distribution in the axial direction of the fuel rod.

【図3】(A)は他の燃料集合体の横断面を示す構成
図、(B)は各燃料棒の軸方向の濃縮度・プルトニウム
富化度分布を示す図。
FIG. 3A is a configuration diagram showing a cross section of another fuel assembly, and FIG. 3B is a diagram showing an enrichment / plutonium enrichment distribution in the axial direction of each fuel rod.

【図4】(A)はさらに他の燃料集合体の横断面を示す
構成図、(B)は各燃料棒の軸方向の濃縮度・プルトニ
ウム富化度・ガドリニア濃度分布を示す図。
4A is a configuration diagram showing a cross section of still another fuel assembly, and FIG. 4B is a diagram showing enrichment, plutonium enrichment, and gadolinia concentration distribution in the axial direction of each fuel rod.

【図5】本実施形態における局所ピーキングの燃焼変化
を示す図。
FIG. 5 is a view showing a combustion change of local peaking in the embodiment.

【図6】本実施形態における無限増倍率の燃焼変化を示
す図。
FIG. 6 is a diagram showing a combustion change at an infinite multiplication factor in the embodiment.

【図7】従来の軽水型原子炉である沸騰水型原子炉を示
す概略断面図。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a boiling water reactor which is a conventional light water reactor.

【図8】従来の軽水型原子炉炉心のセルの断面を示す構
成図。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a cross section of a cell of a conventional light water reactor core.

【図9】沸騰水型原子炉における炉心の構成を示す説明
図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration of a core in a boiling water reactor.

【図10】沸騰水型原子炉における燃料集合体を示す斜
視図。
FIG. 10 is a perspective view showing a fuel assembly in a boiling water reactor.

【図11】(A)は燃料集合体の横断面を示す構成図、
(B)は各燃料棒の軸方向の濃縮度・プルトニウム富化
度・ガドリニア濃度分布を示す図。
11A is a configuration diagram showing a cross section of a fuel assembly, FIG.
(B) is a diagram showing the axial enrichment, plutonium enrichment, and gadolinia concentration distribution of each fuel rod.

【図12】従来の軽水型原子炉炉心の燃料装荷パターン
を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a fuel loading pattern of a conventional light water reactor core.

【図13】第1群のΜOX燃料集合体を装荷した時の炉
心の熱的余裕を示す特性図。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a thermal margin of the core when the first group of ΜOX fuel assemblies are loaded.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 原子炉圧力容器 12 炉心 13 燃料集合体 14 冷却水 15 気水分離器 16 蒸気乾燥器 17 主蒸気出口ノズル 18 給水ノズル 19 単位格子(セル) 20 制御棒 21 中性子源 22 インコアモニタ 23 コントロールセル 24 燃料ペレット 25 燃料棒 26 ウォータロッド 27 チャンネル 28 上部タイプレート 29 下部タイプレート 30 スペーサ 31 チャンネルファスナー 32 ΜOΧ燃料集合体 33 ウラン燃料集合体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Reactor pressure vessel 12 Reactor core 13 Fuel assembly 14 Cooling water 15 Steam separator 16 Steam dryer 17 Main steam outlet nozzle 18 Feedwater nozzle 19 Unit lattice (cell) 20 Control rod 21 Neutron source 22 Incore monitor 23 Control cell 24 Fuel pellet 25 Fuel rod 26 Water rod 27 Channel 28 Upper tie plate 29 Lower tie plate 30 Spacer 31 Channel fastener 32 {O} fuel assembly 33 Uranium fuel assembly

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−238292(JP,A) 特開 昭60−262090(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 5/00 G21C 5/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-238292 (JP, A) JP-A-60-262090 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G21C 5/00 G21C 5/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ウラン−プルトニウム混合酸化物を用い
たMOΧ燃料集合体を装荷した軽水型原子炉炉心におい
て、上記MOΧ燃料集合体は、MOX燃料棒のプルトニ
ウム富化度種類が3種類以下である第1群のMOΧ燃料
集合体と、MOX燃料棒のプルトニウム富化度種類が4
種類以上である第2群のMOX燃料集合体とを備え、上
記第1群のMOX燃料集合体の装荷体数は、上記第2群
のMOX燃料集合体の装荷体数よりも少なく、かつ第1
群のMOX燃料集合体は、炉心の最外周領域および最外
周の1層内側の少なくとも一方の領域に、少なくとも2
サイクルの期間装荷することを特徴とする軽水型原子炉
炉心。
1. In a light water reactor core loaded with an MOΧ fuel assembly using a uranium-plutonium mixed oxide, the MO が fuel assembly has three or less types of plutonium-enriched MOX fuel rods. MOΧ fuel assemblies of the first group and plutonium enrichment type of MOX fuel rods are 4
A second group of MOX fuel assemblies of at least one type, wherein the number of loadings of the first group of MOX fuel assemblies is less than the number of loadings of the second group of MOX fuel assemblies; 1
The group of MOX fuel assemblies includes at least one outermost region of the core and at least one region inside one layer of the outermost periphery.
A light water reactor core characterized by loading during a cycle.
【請求項2】 請求項1記載の軽水型原子炉炉心におい
て、第1群のMOX燃料集合体を構成する全てのMOX
燃料棒のプルトニウム富化度は、第2群のMOX燃料集
合体を構成するMOΧ燃料棒のいずれかと同一であるこ
とを特徴とする軽水型原子炉炉心。
2. The MOX fuel assembly according to claim 1, wherein all of the MOXs constituting the first group of MOX fuel assemblies are provided.
A light water reactor core, wherein the plutonium enrichment of the fuel rod is the same as any of the MOΧ fuel rods constituting the MOX fuel assembly of the second group.
【請求項3】請求項1記載の軽水型原子炉炉心におい
て、二酸化ウランを用いたウラン燃料集合体が装荷さ
れ、かつ1種類のみのウラン燃料棒を有する第1群のM
OΧ燃料集合体を構成するウラン燃料棒の濃縮度は、第
2群のMOΧ燃料集合体を構成するいずれかのウラン燃
料棒の濃縮度またはウラン燃料集合体のいずれかの燃料
の濃縮度と同一であることを特徴とする軽水型原子炉
炉心。
3. A light-water reactor core according to claim 1, wherein a uranium fuel assembly using uranium dioxide is loaded, and a first group of M having only one type of uranium fuel rod.
The enrichment of the uranium fuel rods constituting the OΧ fuel assembly is determined by the enrichment of one of the uranium fuel rods constituting the second group MOΧ fuel assembly or the fuel of one of the uranium fuel assemblies.
A light water reactor core having the same enrichment as a rod .
【請求項4】 請求項1記載の軽水型原子炉炉心におい
て、第1群、第2群のMOX燃料集合体は、それぞれガ
ドリニア入り燃料棒を備え、第1群のMOX燃料集合体
のガドリニア入り燃料棒の本数が、第2群のMOX燃料
集合体のガドリニア入り燃料棒の本数よりも少ないこと
を特徴とする軽水型原子炉炉心。
4. The light water reactor core according to claim 1, wherein the first and second groups of MOX fuel assemblies each include a fuel rod containing gadolinia, and the first group of MOX fuel assemblies contain gadolinia. A light water reactor core, wherein the number of fuel rods is smaller than the number of gadolinia-containing fuel rods in the second group of MOX fuel assemblies.
【請求項5】請求項1記載の軽水型原子炉炉心におい
て、プルトニウムの重量とアメリシウムの重量の合計を
ウランの重量とプルトニウムの重量とアメリシウムの重
量の合計で割った値が同じ第1群のMOX燃料集合体
MOX燃料棒と第2群のMOX燃料集合体のMOX燃料
棒のプルトニウム富化度におけるアメリシウム241と
プルトニウム241との含有量の比は、第1群のMOX
燃料集合体のMOX燃料棒の方が第2群の燃料集合体
MOX燃料棒より大きいことを特徴とする軽水型原子炉
炉心。
5. The light water reactor core according to claim 1, wherein the sum of the weight of plutonium and the weight of americium divided by the sum of the weight of uranium, the weight of plutonium and the weight of americium is the same as that of the first group. of MOX fuel assembly
MOX fuel of the MOX fuel rods and MOX fuel assemblies of the second group
The ratio of the contents of americium 241 and plutonium 241 in the plutonium enrichment of the rod is the MOX of the first group.
Those of MOX fuel rods of the fuel assembly is in the second group of fuel of the united
A light water reactor core characterized by being larger than a MOX fuel rod .
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