JP3481648B2 - 原子炉用燃料集合体および原子炉の初装荷炉心 - Google Patents
原子炉用燃料集合体および原子炉の初装荷炉心Info
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- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
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- G21C7/02—Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect
- G21C7/04—Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect of burnable poisons
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一部の燃料棒にガドリ
ニウム元素を可燃性毒物として含有させた原子炉用燃料
集合体に係り、特に炉停止余裕および熱的余裕を悪化さ
せることなく、反応度を向上させて燃料の燃焼効率を高
めることができる原子炉用燃料集合体に関する。
ニウム元素を可燃性毒物として含有させた原子炉用燃料
集合体に係り、特に炉停止余裕および熱的余裕を悪化さ
せることなく、反応度を向上させて燃料の燃焼効率を高
めることができる原子炉用燃料集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉に用いられる燃料集合体
の横断面図を図１に示す。燃料集合体１は、燃料棒２お
よびウォータロッド３を格子状に束ねて燃料棒束とし、
この燃料棒束をチャンネルボックス４で包囲して構成さ
れている。図２は燃料棒２の縦断面図である。燃料棒２
は、直径約１ｃｍ、全長約４ｍの棒状をしており、ウラ
ン（またはプルトニウム）の酸化物を焼結した燃料ペレ
ット５をジルコニウム合金製の被覆管６に充填し、スプ
リング７で固定し、上部端栓８および下部端栓９で密封
して構成されている。本例における燃料集合体の平均ウ
ラン濃縮度は４．０％である。
の横断面図を図１に示す。燃料集合体１は、燃料棒２お
よびウォータロッド３を格子状に束ねて燃料棒束とし、
この燃料棒束をチャンネルボックス４で包囲して構成さ
れている。図２は燃料棒２の縦断面図である。燃料棒２
は、直径約１ｃｍ、全長約４ｍの棒状をしており、ウラ
ン（またはプルトニウム）の酸化物を焼結した燃料ペレ
ット５をジルコニウム合金製の被覆管６に充填し、スプ
リング７で固定し、上部端栓８および下部端栓９で密封
して構成されている。本例における燃料集合体の平均ウ
ラン濃縮度は４．０％である。
【０００３】図１において記号Ｇで示す燃料棒１０に
は、原子炉の初期反応度を制御するために、可燃性毒物
としてガドリニア（ガドリニウムの酸化物）がウランの
酸化物に混合されている。本例では、７４本の燃料棒の
うち１４本にガドリニアが含有されている。図３に、図
１の燃料集合体の無限増倍率１１を示す。ガドリニウム
を含有する燃料棒１０の本数は、原子炉の初期余剰反応
度を適切な範囲にするように決定され、またガドリニア
濃度は、運転サイクル末期にはガドリニアが燃焼し尽し
て反応度損失を来たさないように決定される。運転期間
を１３ケ月とした本例では、ガドリニア濃度は４．０％
である。
は、原子炉の初期反応度を制御するために、可燃性毒物
としてガドリニア（ガドリニウムの酸化物）がウランの
酸化物に混合されている。本例では、７４本の燃料棒の
うち１４本にガドリニアが含有されている。図３に、図
１の燃料集合体の無限増倍率１１を示す。ガドリニウム
を含有する燃料棒１０の本数は、原子炉の初期余剰反応
度を適切な範囲にするように決定され、またガドリニア
濃度は、運転サイクル末期にはガドリニアが燃焼し尽し
て反応度損失を来たさないように決定される。運転期間
を１３ケ月とした本例では、ガドリニア濃度は４．０％
である。
【０００４】表１に、ガドリニウム元素の同位体組成と
中性子吸収断面積を示す。天然ガドリニウムには７種類
の同位体が含まれており、このうち断面積の大きいＧｄ
−１５５とＧｄ−１５７が中性子吸収材として反応度制
御の役割を果たしている。なお、表１に示した同位体以
外にＧｄ−１５２が約０．２％含まれているが、その影
響は小さい。
中性子吸収断面積を示す。天然ガドリニウムには７種類
の同位体が含まれており、このうち断面積の大きいＧｄ
−１５５とＧｄ−１５７が中性子吸収材として反応度制
御の役割を果たしている。なお、表１に示した同位体以
外にＧｄ−１５２が約０．２％含まれているが、その影
響は小さい。
【０００５】
【表１】
ガドリニウム同位体の原子数密度を図４に示す。断面積
の大きいＧｄ−１５５およびＧｄ−１５７は燃焼ととも
に急速に減少し、断面積の小さいＧｄ−１５４およびＧ
ｄ−１６０は緩やかに減少している。Ｇｄ−１５６およ
びＧｄ−１５８も断面積が小さいが、これらは各々Ｇｄ
−１５５およびＧｄ−１５７の中性子吸収によって生成
されるため、燃焼とともに増加しており、Ｇｄ−１５５
およびＧｄ−１５７が変換してしまうと緩やかな減少へ
と転じる。なお通常、断面積の大きいＧｄ−１５５とＧ
ｄ−１５７が減少してほぼ一定値に達した時点をもっ
て、ガドリニアが燃え尽きたという。
の大きいＧｄ−１５５およびＧｄ−１５７は燃焼ととも
に急速に減少し、断面積の小さいＧｄ−１５４およびＧ
ｄ−１６０は緩やかに減少している。Ｇｄ−１５６およ
びＧｄ−１５８も断面積が小さいが、これらは各々Ｇｄ
−１５５およびＧｄ−１５７の中性子吸収によって生成
されるため、燃焼とともに増加しており、Ｇｄ−１５５
およびＧｄ−１５７が変換してしまうと緩やかな減少へ
と転じる。なお通常、断面積の大きいＧｄ−１５５とＧ
ｄ−１５７が減少してほぼ一定値に達した時点をもっ
て、ガドリニアが燃え尽きたという。
【０００６】ガドリニウム同位体の中性子吸収率を図５
に示す。燃焼に伴なう変化は概ね原子数密度に比例する
が、その大きさは原子数密度と断面積の積に依存する。
従って、ガドリニアが燃え尽きた後、Ｇｄ−１５６およ
びＧｄ−１５８はＧｄ−１５５やＧｄ−１５７よりも原
子数密度は大きいが、断面積が小さいために同程度の中
性子吸収率となる。なお、Ｇｄ−１５５の中性子吸収率
が燃焼初期において一旦増加するのは、中性子束の変化
に起因している。すなわち、断面積の大きいＧｄ−１５
７が大量に存在する間は、その中性子吸収のために中性
子束が小さくなっており、燃焼に伴なってＧｄ−１５７
が減少するとともに、中性子束が増加してくるからであ
る。
に示す。燃焼に伴なう変化は概ね原子数密度に比例する
が、その大きさは原子数密度と断面積の積に依存する。
従って、ガドリニアが燃え尽きた後、Ｇｄ−１５６およ
びＧｄ−１５８はＧｄ−１５５やＧｄ−１５７よりも原
子数密度は大きいが、断面積が小さいために同程度の中
性子吸収率となる。なお、Ｇｄ−１５５の中性子吸収率
が燃焼初期において一旦増加するのは、中性子束の変化
に起因している。すなわち、断面積の大きいＧｄ−１５
７が大量に存在する間は、その中性子吸収のために中性
子束が小さくなっており、燃焼に伴なってＧｄ−１５７
が減少するとともに、中性子束が増加してくるからであ
る。
【０００７】すでに述べたように、ガドリニアの濃度
は、運転サイクル末期には燃え尽きて反応度損失を来た
さないように決定される。ここで、燃え尽きているガド
リニウム同位体は、断面積の大きいＧｄ−１５５および
Ｇｄ−１５７であり、その他の同位体の含有量はわずか
に減少しているかまたは増加している。従って、Ｇｄ−
１５５およびＧｄ−１５７が燃え尽きた後においても、
ガドリニウム全体としては中性子吸収を維持し、これが
反応度損失をもたらしている。
は、運転サイクル末期には燃え尽きて反応度損失を来た
さないように決定される。ここで、燃え尽きているガド
リニウム同位体は、断面積の大きいＧｄ−１５５および
Ｇｄ−１５７であり、その他の同位体の含有量はわずか
に減少しているかまたは増加している。従って、Ｇｄ−
１５５およびＧｄ−１５７が燃え尽きた後においても、
ガドリニウム全体としては中性子吸収を維持し、これが
反応度損失をもたらしている。
【０００８】ガドリニアが燃え尽きた後の代表的な燃焼
度として２５ＧＷｄ／ｓｔにおける各同位体の中性子吸
収率を表２に示す。Ｔｂ−１５９は、Ｇｄ−１５８の中
性子吸収によって生成されたＧｄ−１５９がただちにベ
ータ崩壊して生成されたものであり、その熱中性子吸収
断面積は２３バーンである。これらによる中性子吸収率
の合計は０．８１％でり、これが反応度損失となって燃
料の燃焼効率を悪化させている。
度として２５ＧＷｄ／ｓｔにおける各同位体の中性子吸
収率を表２に示す。Ｔｂ−１５９は、Ｇｄ−１５８の中
性子吸収によって生成されたＧｄ−１５９がただちにベ
ータ崩壊して生成されたものであり、その熱中性子吸収
断面積は２３バーンである。これらによる中性子吸収率
の合計は０．８１％でり、これが反応度損失となって燃
料の燃焼効率を悪化させている。
【０００９】
【表２】
また、ガドリニアを可燃性毒物としてウラン酸化物に混
合すると、熱伝導度が低下するために、燃料の温度が上
昇しやすくなる。熱伝導度の低下はガドリニア濃度に比
例するため、ガドリニア濃度はあまり極端に濃くするこ
とができない。さらに、ガドリニアを含有する燃料棒で
は、ガドリニアを含有しない場合に比べてウラン濃縮度
を低くすることによってその出力を低くし、燃料の温度
が過度に上昇しないように配慮している。
合すると、熱伝導度が低下するために、燃料の温度が上
昇しやすくなる。熱伝導度の低下はガドリニア濃度に比
例するため、ガドリニア濃度はあまり極端に濃くするこ
とができない。さらに、ガドリニアを含有する燃料棒で
は、ガドリニアを含有しない場合に比べてウラン濃縮度
を低くすることによってその出力を低くし、燃料の温度
が過度に上昇しないように配慮している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このような反応度損失
を減少させ燃料の燃焼効率を高めるための技術が、特開
昭５８−１４０６７３号公報に開示されており、Ｇｄ−
１５７の含有率を高めることによって反応度損失を減少
させている。同技術を適用した例として、図１の燃料集
合体において、Ｇｄ−１５７だけからなるガドリニウム
元素を用いた場合の２５ＧＷｄ／ｓｔにおける反応度損
失を表３に示す。ガドリニア濃度は１．２％であり、断
面積の大きいＧｄ−１５５とＧｄ−１５７の総量が保存
されるように調整されている。Ｇｄ−１５７の中性子吸
収によって生成されたＧｄ−１５８による中性子吸収が
わずかにあるだけで、全体としての反応度損失は大幅に
低減されている。
を減少させ燃料の燃焼効率を高めるための技術が、特開
昭５８−１４０６７３号公報に開示されており、Ｇｄ−
１５７の含有率を高めることによって反応度損失を減少
させている。同技術を適用した例として、図１の燃料集
合体において、Ｇｄ−１５７だけからなるガドリニウム
元素を用いた場合の２５ＧＷｄ／ｓｔにおける反応度損
失を表３に示す。ガドリニア濃度は１．２％であり、断
面積の大きいＧｄ−１５５とＧｄ−１５７の総量が保存
されるように調整されている。Ｇｄ−１５７の中性子吸
収によって生成されたＧｄ−１５８による中性子吸収が
わずかにあるだけで、全体としての反応度損失は大幅に
低減されている。
【００１１】同発明によれば、ガドリニア濃度を、天然
ガドリニウムの場合４．０％から１．２％にまで低減で
きた。熱伝導度は同位体の種類によらないから、ガドリ
ニアによる熱伝導度の低下が大幅に改善される。これを
利用すれば、ガドリニアが混入されている燃料棒のウラ
ン濃縮度を従来よりも高めることができるので、高燃焼
度化が可能となり燃料経済性が向上するとともに、燃料
集合体断面内の局所出力ピーキングが低減される。一
方、天然ガドリニウムを用いた場合と同程度の熱伝導度
でよいとすれば、可燃性毒物として実質的に機能するＧ
ｄ−１５７の濃度を高めることができ、ガドリニアによ
る反応度制御期間を３倍以上に長く持続させることが可
能となる。この場合、長期運転が可能となるので、原子
炉の稼動率を高めることができる。
ガドリニウムの場合４．０％から１．２％にまで低減で
きた。熱伝導度は同位体の種類によらないから、ガドリ
ニアによる熱伝導度の低下が大幅に改善される。これを
利用すれば、ガドリニアが混入されている燃料棒のウラ
ン濃縮度を従来よりも高めることができるので、高燃焼
度化が可能となり燃料経済性が向上するとともに、燃料
集合体断面内の局所出力ピーキングが低減される。一
方、天然ガドリニウムを用いた場合と同程度の熱伝導度
でよいとすれば、可燃性毒物として実質的に機能するＧ
ｄ−１５７の濃度を高めることができ、ガドリニアによ
る反応度制御期間を３倍以上に長く持続させることが可
能となる。この場合、長期運転が可能となるので、原子
炉の稼動率を高めることができる。
【００１２】
【表３】
しかしながら、同発明を適用した燃料集合体では、以下
のような課題が生じる。
のような課題が生じる。
【００１３】第１の課題は、炉停止余裕が悪化すること
である。原子炉の停止時には全ての制御棒が炉心に挿入
されて未臨界状態にあるが、いづれか１本の制御棒が炉
心から引き抜かれた場合でも炉心は未臨界でなければな
らない。このときの未臨界度が炉停止余裕である。Ｇｄ
−１５７のみからなるガドリニウム元素を用いた燃料集
合体の無限増倍率１２を、天然ガドリニウムを用いた燃
料集合体の無限増倍率１１と比較して図３に示す。断面
積の大きいＧｄ−１５５とＧｄ−１５７とを含む天然ガ
ドリニウムを用いた場合には、二つの同位体の燃焼速度
が異なるため、無限増倍率は比較的緩やかなピークを迎
えているが、Ｇｄ−１５７のみが含まれる場合には鋭利
で大きなピーク値を示している。炉停止余裕は無限増倍
率がピークを迎えるときに厳しくなるので、Ｇｄ−１５
７の含有率が高いガドリニウムを用いた場合には、炉停
止余裕が悪化することになる。
である。原子炉の停止時には全ての制御棒が炉心に挿入
されて未臨界状態にあるが、いづれか１本の制御棒が炉
心から引き抜かれた場合でも炉心は未臨界でなければな
らない。このときの未臨界度が炉停止余裕である。Ｇｄ
−１５７のみからなるガドリニウム元素を用いた燃料集
合体の無限増倍率１２を、天然ガドリニウムを用いた燃
料集合体の無限増倍率１１と比較して図３に示す。断面
積の大きいＧｄ−１５５とＧｄ−１５７とを含む天然ガ
ドリニウムを用いた場合には、二つの同位体の燃焼速度
が異なるため、無限増倍率は比較的緩やかなピークを迎
えているが、Ｇｄ−１５７のみが含まれる場合には鋭利
で大きなピーク値を示している。炉停止余裕は無限増倍
率がピークを迎えるときに厳しくなるので、Ｇｄ−１５
７の含有率が高いガドリニウムを用いた場合には、炉停
止余裕が悪化することになる。
【００１４】第２の課題は、チャンネルピーキングが増
大することである。原子炉の炉心には燃焼度が異なる燃
料集合体が装荷されており、燃料集合体出力は無限増倍
率に依存する。従って、Ｇｄ−１５７の含有率を高めた
ガドリニウム元素を用いた燃料集合体において無限増倍
率のピーク値が過大になると、燃料集合体出力の最大値
を表すチャンネルピーキングも増大することになる。そ
の結果、最小限界出力比や最大線出力密度などの熱的余
裕が悪化することになる。
大することである。原子炉の炉心には燃焼度が異なる燃
料集合体が装荷されており、燃料集合体出力は無限増倍
率に依存する。従って、Ｇｄ−１５７の含有率を高めた
ガドリニウム元素を用いた燃料集合体において無限増倍
率のピーク値が過大になると、燃料集合体出力の最大値
を表すチャンネルピーキングも増大することになる。そ
の結果、最小限界出力比や最大線出力密度などの熱的余
裕が悪化することになる。
【００１５】第３の課題として、Ｇｄ−１５７の含有率
を高める同位体分離方法としては、ガドリニウム元素は
同位体数が多いので、レーザ法が有効である。レーザ法
では、特定の波長をもったレーザ光を天然ガドリニウム
に照射して特定の同位体のみを電離し、これを回収する
ことによってその同位体の含有率を高める。ところが、
Ｇｄ−１５７のように質量数が奇数の同位体では、ある
電子のエネルギー順位は、原子核との相互作用によりい
くつかの順位に分離されている。光吸収スペクトルの例
を図６に示す。このような同位体を電離する場合、分離
した一つのエネルギー順位のみに波長を合わせた単一の
レーザ光では、電離効率が低下してしまう。一方、電離
を効率的に行なうためには、分離したエネルギー順位の
数に応じてレーザ光の種類を増やせばよいが、レーザ装
置が複雑になりコストアップに繋がってしまう。
を高める同位体分離方法としては、ガドリニウム元素は
同位体数が多いので、レーザ法が有効である。レーザ法
では、特定の波長をもったレーザ光を天然ガドリニウム
に照射して特定の同位体のみを電離し、これを回収する
ことによってその同位体の含有率を高める。ところが、
Ｇｄ−１５７のように質量数が奇数の同位体では、ある
電子のエネルギー順位は、原子核との相互作用によりい
くつかの順位に分離されている。光吸収スペクトルの例
を図６に示す。このような同位体を電離する場合、分離
した一つのエネルギー順位のみに波長を合わせた単一の
レーザ光では、電離効率が低下してしまう。一方、電離
を効率的に行なうためには、分離したエネルギー順位の
数に応じてレーザ光の種類を増やせばよいが、レーザ装
置が複雑になりコストアップに繋がってしまう。
【００１６】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、炉停止余裕および熱的余裕を悪化させること
なく、反応度を向上させて燃料の燃焼効率を高めること
ができる原子炉用燃料集合体を提供することを目的とす
る。
たもので、炉停止余裕および熱的余裕を悪化させること
なく、反応度を向上させて燃料の燃焼効率を高めること
ができる原子炉用燃料集合体を提供することを目的とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、格子状に束ねた複数の燃料棒のうち
の一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物として含有さ
せた原子炉用燃料集合体において、燃料集合体の最外周
以外に配置された可燃性毒物を含有させた燃料棒の少な
くとも一部は天然ガドリニウムを含有し、燃料集合体の
最外周に配置された可燃性毒物を含有させた燃料棒はガ
ドリニウム−１５６またはガドリニウム−１５８の少な
くとも一方の同位体の含有率が天然存在比よりも低いガ
ドリニウム元素またはガドリニウム−１５７の含有率が
天然存在比よりも高いガドリニウム元素を含有している
ことを特徴とする。
成する手段として、格子状に束ねた複数の燃料棒のうち
の一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物として含有さ
せた原子炉用燃料集合体において、燃料集合体の最外周
以外に配置された可燃性毒物を含有させた燃料棒の少な
くとも一部は天然ガドリニウムを含有し、燃料集合体の
最外周に配置された可燃性毒物を含有させた燃料棒はガ
ドリニウム−１５６またはガドリニウム−１５８の少な
くとも一方の同位体の含有率が天然存在比よりも低いガ
ドリニウム元素またはガドリニウム−１５７の含有率が
天然存在比よりも高いガドリニウム元素を含有している
ことを特徴とする。
【００１８】 また本発明は、格子状に束ねた複数の燃
料棒のうちの一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物と
して含有させた原子炉用燃料集合体において、上下端を
除いた少なくとも上部の一部に天然ガドリニウムを含有
し、ガドリニウム−１５６またはガドリニウム−１５８
の少なくとも一方の同位体の含有率が天然存在比よりも
低いガドリニウム元素またはガドリニウム−１５７の含
有率が天然存在比よりも高いガドリニウム元素が、少な
くとも上下端を除いて燃料集合体上部よりも下部におい
て多く含有されていることを特徴とする。
料棒のうちの一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物と
して含有させた原子炉用燃料集合体において、上下端を
除いた少なくとも上部の一部に天然ガドリニウムを含有
し、ガドリニウム−１５６またはガドリニウム−１５８
の少なくとも一方の同位体の含有率が天然存在比よりも
低いガドリニウム元素またはガドリニウム−１５７の含
有率が天然存在比よりも高いガドリニウム元素が、少な
くとも上下端を除いて燃料集合体上部よりも下部におい
て多く含有されていることを特徴とする。
【００１９】 また本発明は、格子状に束ねた複数の燃
料棒のうちの一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物と
して含有させた原子炉用燃料集合体において、ガドリニ
ウム−１５６またはガドリニウム−１５８の少なくとも
一方の同位体の含有率が天然存在比よりも低いガドリニ
ウム元素またはガドリニウム−１５７の含有率が天然存
在比よりも高いガドリニウム元素が、少なくとも上下端
を除いて燃料集合体下部よりも上部において多く含有
し、上下端を除いた少なくとも下部の一部に天然ガドリ
ニウムを含有し、下部の単位長さ当たりのガドリニウム
−１５５とガドリニウム−１５７とを合わせた含有量
は、上部の単位長さ当たりのガドリニウム−１５５とガ
ドリニウム−１５７とを合わせた含有量以上であること
を特徴としている。
料棒のうちの一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物と
して含有させた原子炉用燃料集合体において、ガドリニ
ウム−１５６またはガドリニウム−１５８の少なくとも
一方の同位体の含有率が天然存在比よりも低いガドリニ
ウム元素またはガドリニウム−１５７の含有率が天然存
在比よりも高いガドリニウム元素が、少なくとも上下端
を除いて燃料集合体下部よりも上部において多く含有
し、上下端を除いた少なくとも下部の一部に天然ガドリ
ニウムを含有し、下部の単位長さ当たりのガドリニウム
−１５５とガドリニウム−１５７とを合わせた含有量
は、上部の単位長さ当たりのガドリニウム−１５５とガ
ドリニウム−１５７とを合わせた含有量以上であること
を特徴としている。
【００２０】また本発明は、格子状に束ねた複数の燃料
棒のうちの一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物とし
て含有させた原子炉用燃料集合体において、第１の可燃
性毒物として質量数が偶数である少なくとも一部の同位
体の含有率が天然存在比よりも低いガドリニウム元素ま
たはガドリニウム−１５７の含有率が天然存在比よりも
高いガドリニウム元素が用いられ、第２の可燃性毒物と
して天然ガドリニウムが用いられ、さらに第１の可燃性
毒物の濃度が第２の可燃性毒物の濃度に等しいかまたは
第２の可燃性毒物の濃度よりも低いことを特徴とする。
棒のうちの一部に、ガドリニウム元素を可燃性毒物とし
て含有させた原子炉用燃料集合体において、第１の可燃
性毒物として質量数が偶数である少なくとも一部の同位
体の含有率が天然存在比よりも低いガドリニウム元素ま
たはガドリニウム−１５７の含有率が天然存在比よりも
高いガドリニウム元素が用いられ、第２の可燃性毒物と
して天然ガドリニウムが用いられ、さらに第１の可燃性
毒物の濃度が第２の可燃性毒物の濃度に等しいかまたは
第２の可燃性毒物の濃度よりも低いことを特徴とする。
【００２１】 また本発明は、少なくとも上下端を除い
て燃料集合体上部よりも下部において、核分裂性物質濃
度が低いか、または可燃性毒物を含有する燃料棒本数が
多いか、またはガドリニウム−１５５とガドリニウム−
１５７とを合わせた濃度が高いことを特徴とする。
て燃料集合体上部よりも下部において、核分裂性物質濃
度が低いか、または可燃性毒物を含有する燃料棒本数が
多いか、またはガドリニウム−１５５とガドリニウム−
１５７とを合わせた濃度が高いことを特徴とする。
【００２２】また本発明は、原子炉の初装荷炉心であっ
て、ガドリニウム−１５７の含有率が天然存在比よりも
高いガドリニウム元素を可燃性毒物として含有する原子
炉用燃料集合体が装荷されたことを特徴とする。
て、ガドリニウム−１５７の含有率が天然存在比よりも
高いガドリニウム元素を可燃性毒物として含有する原子
炉用燃料集合体が装荷されたことを特徴とする。
【００２３】
【００２４】
【作用】本発明の第１の発明に係る原子炉用燃料集合体
においては、ガドリニウム元素として、質量数が偶数で
ある少なくとも一部の同位体の含有率が天然存在比より
も低いものが用いられている。
においては、ガドリニウム元素として、質量数が偶数で
ある少なくとも一部の同位体の含有率が天然存在比より
も低いものが用いられている。
【００２５】ところで、ガドリニアが燃え尽きた後の反
応度損失に対しては、天然ガドリニウムを用いた場合、
表２から、Ｇｄ−１５６、Ｇｄ−１５７およびＧｄ−１
５８が同程度に寄与していることがわかる。Ｇｄ−１５
６は、Ｇｄ−１５５の中性子吸収によって生成されたも
のと天然に存在するものとが約１５：２０の割合で含ま
れており、Ｇｄ−１５８は、Ｇｄ−１５７の中性子吸収
によって生成されたものと天然に存在するものとが約１
６：２５の割合で含まれている。従って、Ｇｄ−１５６
およびＧｄ−１５８の含有率を低くすることによって、
これらの同位体による反応度損失を大幅に低減すること
ができる。
応度損失に対しては、天然ガドリニウムを用いた場合、
表２から、Ｇｄ−１５６、Ｇｄ−１５７およびＧｄ−１
５８が同程度に寄与していることがわかる。Ｇｄ−１５
６は、Ｇｄ−１５５の中性子吸収によって生成されたも
のと天然に存在するものとが約１５：２０の割合で含ま
れており、Ｇｄ−１５８は、Ｇｄ−１５７の中性子吸収
によって生成されたものと天然に存在するものとが約１
６：２５の割合で含まれている。従って、Ｇｄ−１５６
およびＧｄ−１５８の含有率を低くすることによって、
これらの同位体による反応度損失を大幅に低減すること
ができる。
【００２６】Ｇｄ−１５６の含有率を低くすることによ
ってさらに、Ｇｄ−１５７による反応度損失をも低減す
ることができる。天然に存在したＧｄ−１５７が全てＧ
ｄ−１５８に変換した後のＧｄ−１５７の原子数密度の
時間変化は下式によって表される。
ってさらに、Ｇｄ−１５７による反応度損失をも低減す
ることができる。天然に存在したＧｄ−１５７が全てＧ
ｄ−１５８に変換した後のＧｄ−１５７の原子数密度の
時間変化は下式によって表される。
【００２７】
ｄＮ7 ／ｄｔ＝−Ｎ7 σ7 φ＋Ｎ6 σ6 φ
ここではＮ6 ，Ｎ7 はＧｄ−１５６およびＧｄ−１５７
の原子数密度、σ6 ，σ7 は各々の断面積、φは中性子
束である。σ6 はσ7 に比べて非常に小さいので、時間
が十分に経過するとｄＮ7 ／ｄｔ＝０となる。このとき
Ｎ6 σ6 φ＝Ｎ7 σ7 φとなり、Ｇｄ−１５６とＧｄ−
１５７の中性子吸収率が等しい平衡状態にあり、Ｇｄ−
１５７の原子数密度はＧｄ−１５６の原子数密度に比例
する。Ｇｄ−１５６の原子数密度は、図４に示されるよ
うにＧｄ−１５５がＧｄ−１５６に変換してしまった後
でほぼ一定であり、これはＧｄ−１５５とＧｄ−１５６
の初期装荷量によって決まるので、Ｇｄ−１５６の含有
率を低くすることによってＧｄ−１５７による反応度損
失をも低減することができる。
の原子数密度、σ6 ，σ7 は各々の断面積、φは中性子
束である。σ6 はσ7 に比べて非常に小さいので、時間
が十分に経過するとｄＮ7 ／ｄｔ＝０となる。このとき
Ｎ6 σ6 φ＝Ｎ7 σ7 φとなり、Ｇｄ−１５６とＧｄ−
１５７の中性子吸収率が等しい平衡状態にあり、Ｇｄ−
１５７の原子数密度はＧｄ−１５６の原子数密度に比例
する。Ｇｄ−１５６の原子数密度は、図４に示されるよ
うにＧｄ−１５５がＧｄ−１５６に変換してしまった後
でほぼ一定であり、これはＧｄ−１５５とＧｄ−１５６
の初期装荷量によって決まるので、Ｇｄ−１５６の含有
率を低くすることによってＧｄ−１５７による反応度損
失をも低減することができる。
【００２８】また、可燃性毒物として実質的に機能する
Ｇｄ−１５５およびＧｄ−１５７の含有量を維持してい
れば、必要な期間の反応度制御が可能であるから、これ
ら以外の同位体を取り除くことができ、その分だけガド
リニア濃度を低くできる。その結果、燃料の熱伝導度が
向上するので、高燃焼度化や局所出力ピーキングの低減
の効果があるとともに、ガドリニア濃度を高めることに
よって長期運転による稼動率の向上が可能となる。
Ｇｄ−１５５およびＧｄ−１５７の含有量を維持してい
れば、必要な期間の反応度制御が可能であるから、これ
ら以外の同位体を取り除くことができ、その分だけガド
リニア濃度を低くできる。その結果、燃料の熱伝導度が
向上するので、高燃焼度化や局所出力ピーキングの低減
の効果があるとともに、ガドリニア濃度を高めることに
よって長期運転による稼動率の向上が可能となる。
【００２９】さらに、Ｇｄ−１５５とＧｄ−１５７とが
天然ガドリニウムと同じ割合で含まれているので、無限
増倍率のピーク値は過大にならない。従って、炉停止余
裕の悪化およびチャンネルピーキングの増大といった問
題も解決することが可能となる。
天然ガドリニウムと同じ割合で含まれているので、無限
増倍率のピーク値は過大にならない。従って、炉停止余
裕の悪化およびチャンネルピーキングの増大といった問
題も解決することが可能となる。
【００３０】また、本発明の第２の発明に係る原子炉用
燃料集合体においては、ガドリニウム−１５７の含有率
が天然存在比よりも高いガドリニウム元素が可燃性毒物
として用いられ、かつ複数の群に分けられた燃料棒の可
燃性毒物濃度が相互に異なっている。このため、図４に
示すＧｄ−１５７とＧｄ−１５５の原子数密度変化を模
擬することができる。その結果、無限増倍率のピーク値
を小さくすることができるので、炉停止余裕の悪化およ
びチャンネルピーキングの増大といった問題を解決する
ことが可能となる。
燃料集合体においては、ガドリニウム−１５７の含有率
が天然存在比よりも高いガドリニウム元素が可燃性毒物
として用いられ、かつ複数の群に分けられた燃料棒の可
燃性毒物濃度が相互に異なっている。このため、図４に
示すＧｄ−１５７とＧｄ−１５５の原子数密度変化を模
擬することができる。その結果、無限増倍率のピーク値
を小さくすることができるので、炉停止余裕の悪化およ
びチャンネルピーキングの増大といった問題を解決する
ことが可能となる。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００３２】まず、本発明の第１の実施例について説明
する。
する。
【００３３】第１の実施例として、図１に示す燃料集合
体において、表４に示すＧｄ−１５６を全く含まないガ
ドリニウム元素を可燃性毒物として用いた場合について
説明する。ガドリニウム濃度は３．２％であり、Ｇｄ−
１５５とＧｄ−１５７の総含有量は、ガドリニウム濃度
が４．０％の天然ガドリニウムを用いた場合と等しい。
本実施例の２５ＧＷｄ／ｓｔにおける中性子吸収率は
０．６０％であり、表２に示した天然ガドリニウムを用
いた場合の０．８１％に比べて０．２１％の反応度利得
が得られている。従って、天然ガドリニウムを用いた従
来例と比較すると、同一のウラン濃縮度で燃焼度を約１
％伸長することができる。あるいは、従来例と同一の燃
焼度を達成するためには、ウラン濃縮度を約０．０３％
低くすることができる。
体において、表４に示すＧｄ−１５６を全く含まないガ
ドリニウム元素を可燃性毒物として用いた場合について
説明する。ガドリニウム濃度は３．２％であり、Ｇｄ−
１５５とＧｄ−１５７の総含有量は、ガドリニウム濃度
が４．０％の天然ガドリニウムを用いた場合と等しい。
本実施例の２５ＧＷｄ／ｓｔにおける中性子吸収率は
０．６０％であり、表２に示した天然ガドリニウムを用
いた場合の０．８１％に比べて０．２１％の反応度利得
が得られている。従って、天然ガドリニウムを用いた従
来例と比較すると、同一のウラン濃縮度で燃焼度を約１
％伸長することができる。あるいは、従来例と同一の燃
焼度を達成するためには、ウラン濃縮度を約０．０３％
低くすることができる。
【００３４】本実施例の無限増倍率の燃焼変化１３を図
３に示す。図から明らかのように、天然ガドリニウムを
用いた従来例の無限増倍率１１とよく似た燃焼変化を示
しており、無限増倍率のピークは過大にならないので炉
停止余裕ならびにチャンネルピーキングの悪化を招くこ
とはない。
３に示す。図から明らかのように、天然ガドリニウムを
用いた従来例の無限増倍率１１とよく似た燃焼変化を示
しており、無限増倍率のピークは過大にならないので炉
停止余裕ならびにチャンネルピーキングの悪化を招くこ
とはない。
【００３５】図７は、表４に示すガドリニウム元素を製
造するためのレーザ装置の一例を示す図である。まず高
真空に保たれた分離セル１４の内部において、金属蒸気
発生装置１５によってガドリニウム金属を溶融して蒸発
させる。ここで発生した中性の蒸気流１６を光反応部１
７に導入し、レーザシステム１８から導かれたレーザ光
１９を照射してＧｄ−１５６のみを電離させる。通常
は、基底状態から直接電離するのではなく、選択励起用
レーザ光２０により一旦特定の励起状態に選択的に励起
し、この励起されたＧｄ−１５６にさらに電離用レーザ
光２１を照射することによって電離させる。レーザ装置
２２，２３は、ポンピングレーザ、波長可変レーザ、周
波数変調装置およびパルスレーザ増幅器とから構成され
ている。このようにして電離されたＧｄ−１５６の蒸気
流２４がイオン回収電極板２５に吸着される。一方、電
離されなかった他のガドリニウム同位体の蒸気流２６は
中性原子回収板２７に回収される。従って、中性原子回
収板２７のガドリニウムを回収すれば、Ｇｄ−１５６の
含有率が天然存在比よりも低いガドリニウム元素が得ら
れる。
造するためのレーザ装置の一例を示す図である。まず高
真空に保たれた分離セル１４の内部において、金属蒸気
発生装置１５によってガドリニウム金属を溶融して蒸発
させる。ここで発生した中性の蒸気流１６を光反応部１
７に導入し、レーザシステム１８から導かれたレーザ光
１９を照射してＧｄ−１５６のみを電離させる。通常
は、基底状態から直接電離するのではなく、選択励起用
レーザ光２０により一旦特定の励起状態に選択的に励起
し、この励起されたＧｄ−１５６にさらに電離用レーザ
光２１を照射することによって電離させる。レーザ装置
２２，２３は、ポンピングレーザ、波長可変レーザ、周
波数変調装置およびパルスレーザ増幅器とから構成され
ている。このようにして電離されたＧｄ−１５６の蒸気
流２４がイオン回収電極板２５に吸着される。一方、電
離されなかった他のガドリニウム同位体の蒸気流２６は
中性原子回収板２７に回収される。従って、中性原子回
収板２７のガドリニウムを回収すれば、Ｇｄ−１５６の
含有率が天然存在比よりも低いガドリニウム元素が得ら
れる。
【００３６】
【表４】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
【００３７】第２の実施例として、図１に示す燃料集合
体において、表５に示すＧｄ−１５６およびＧｄ−１５
８を全く含まないガドリニウム元素を可燃性毒物として
用いた場合について説明する。ガドリニア濃度は２．２
％であり、Ｇｄ−１５５とＧｄ−１５７の総含有量は、
ガドリニア濃度が４．０％の天然ガドリニウムを用いた
場合と等しい。本実施例の２５ＧＷｄ／ｓｔにおける中
性子吸収率は、第１の実施例よりもさらに低減されて
０．４５％であり、表１に示した天然ガドリニウムを用
いた場合の０．８１％に比べて０．３６％の反応度利得
が得られている。従って、天然ガドリニウムを用いた従
来例と比較すると、同一のウラン濃縮度で燃焼度を約２
％伸長することができる。あるいは、従来例と同一の燃
焼度を達成するためには、ウラン濃縮度を約０．０４％
低くすることができる。本実施例においても、無限増倍
率のピークは過大にならないので炉停止余裕ならびにチ
ャンネルキーピングの悪化を招くことはない。
体において、表５に示すＧｄ−１５６およびＧｄ−１５
８を全く含まないガドリニウム元素を可燃性毒物として
用いた場合について説明する。ガドリニア濃度は２．２
％であり、Ｇｄ−１５５とＧｄ−１５７の総含有量は、
ガドリニア濃度が４．０％の天然ガドリニウムを用いた
場合と等しい。本実施例の２５ＧＷｄ／ｓｔにおける中
性子吸収率は、第１の実施例よりもさらに低減されて
０．４５％であり、表１に示した天然ガドリニウムを用
いた場合の０．８１％に比べて０．３６％の反応度利得
が得られている。従って、天然ガドリニウムを用いた従
来例と比較すると、同一のウラン濃縮度で燃焼度を約２
％伸長することができる。あるいは、従来例と同一の燃
焼度を達成するためには、ウラン濃縮度を約０．０４％
低くすることができる。本実施例においても、無限増倍
率のピークは過大にならないので炉停止余裕ならびにチ
ャンネルキーピングの悪化を招くことはない。
【００３８】
【表５】
第２の実施例と第１の実施例との比較から、Ｇｄ−１５
８を取り除くことによる反応度損失の低減は０．１５％
である。従って、反応度損失を低減するためには、まず
Ｇｄ−１５６を取り除くことが第１に重要であり、次い
でＧｄ−１５８が重要である。質量数が偶数であるガド
リニウム同位体としては他に、Ｇｄ−１５２、Ｇｄ−１
５４およびＧｄ−１６０が存在する。Ｇｄ−１５２およ
びＧｄ−１５４は、もともと含有量が少ないので、これ
を取り除いたとしても反応度損失を低減する効果は小さ
い。一方、Ｇｄ−１６０は天然存在比が２２％と大きい
が、表１に示すようにその断面積は小さいので、これを
取り除いたとしても反応度損失を低減する効果はやはり
小さい。しかしながら、含有量の多いＧｄ−１６０を取
り除くことは熱伝導度を向上させる効果があるので、高
燃焼度化や原子炉の長期運転に対して有効である。
８を取り除くことによる反応度損失の低減は０．１５％
である。従って、反応度損失を低減するためには、まず
Ｇｄ−１５６を取り除くことが第１に重要であり、次い
でＧｄ−１５８が重要である。質量数が偶数であるガド
リニウム同位体としては他に、Ｇｄ−１５２、Ｇｄ−１
５４およびＧｄ−１６０が存在する。Ｇｄ−１５２およ
びＧｄ−１５４は、もともと含有量が少ないので、これ
を取り除いたとしても反応度損失を低減する効果は小さ
い。一方、Ｇｄ−１６０は天然存在比が２２％と大きい
が、表１に示すようにその断面積は小さいので、これを
取り除いたとしても反応度損失を低減する効果はやはり
小さい。しかしながら、含有量の多いＧｄ−１６０を取
り除くことは熱伝導度を向上させる効果があるので、高
燃焼度化や原子炉の長期運転に対して有効である。
【００３９】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。
る。
【００４０】本発明の第３の実施例である燃料集合体の
横断面図を図８に示す。本実施例ではＧｄ−１５７の含
有率を天然存在比よりも高めた例として、Ｇｄ−１５７
のみからなるガドリニウム元素を可燃性毒物として用い
ている。ガドリニア濃度は、８本の燃料棒Ｇ１では１．
２％、５本の燃料棒Ｇ２では１．５％である。すなわ
ち、Ｇ１のガドリニアにより図４に示したＧｄ−１５７
の燃焼変化を模擬し、Ｇ２のガドリニアにより燃焼速度
の遅いＧｄ−１５５の燃焼変化を模擬している。さら
に、Ｇ２では実質的にガドリニア含有量が多くなってい
るので、ガドリニア入り燃料棒の本数を１本減らして１
３本としている。また、本実施例のウラン濃縮度は、従
来例の４．０％よりも０．１％低く３．９％である。
横断面図を図８に示す。本実施例ではＧｄ−１５７の含
有率を天然存在比よりも高めた例として、Ｇｄ−１５７
のみからなるガドリニウム元素を可燃性毒物として用い
ている。ガドリニア濃度は、８本の燃料棒Ｇ１では１．
２％、５本の燃料棒Ｇ２では１．５％である。すなわ
ち、Ｇ１のガドリニアにより図４に示したＧｄ−１５７
の燃焼変化を模擬し、Ｇ２のガドリニアにより燃焼速度
の遅いＧｄ−１５５の燃焼変化を模擬している。さら
に、Ｇ２では実質的にガドリニア含有量が多くなってい
るので、ガドリニア入り燃料棒の本数を１本減らして１
３本としている。また、本実施例のウラン濃縮度は、従
来例の４．０％よりも０．１％低く３．９％である。
【００４１】本実施例の無限増倍率の燃焼変化２８を図
３に示す。本実施例では、天然ガドリニウムを用いた従
来燃料の無限増倍率１１をよく模擬しており、特に、無
限増倍率のピーク値を小さくすることができた。従っ
て、炉停止余裕やチャンネルピーキングを悪化させるこ
となく、ガドリニアによる反応度損失を低減することが
でき、より低いウラン濃縮度で従来例と同じ燃焼度を達
成することができた。
３に示す。本実施例では、天然ガドリニウムを用いた従
来燃料の無限増倍率１１をよく模擬しており、特に、無
限増倍率のピーク値を小さくすることができた。従っ
て、炉停止余裕やチャンネルピーキングを悪化させるこ
となく、ガドリニアによる反応度損失を低減することが
でき、より低いウラン濃縮度で従来例と同じ燃焼度を達
成することができた。
【００４２】なお、ガドリニア濃度の比としては、本実
施例のように１．２ないし１．３程度に設定するのが好
ましい。これにより、図４に示したＧｄ−１５５とＧｄ
−１５７の原子数密度の燃焼変化をおよそ模擬すること
ができる。また、本実施例では２種類のガドリニア濃度
を用いたが、３種類以上のガドリニア濃度を用いてもよ
い。
施例のように１．２ないし１．３程度に設定するのが好
ましい。これにより、図４に示したＧｄ−１５５とＧｄ
−１５７の原子数密度の燃焼変化をおよそ模擬すること
ができる。また、本実施例では２種類のガドリニア濃度
を用いたが、３種類以上のガドリニア濃度を用いてもよ
い。
【００４３】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。
する。
【００４４】本発明の第４の実施例である燃料集合体で
は、横断面図は図１の従来例と同一であるが、ガドリニ
ア入り燃料棒１０におけるガドリニアが軸方向上下で異
なっている。すなわち、Ｇｄ−１５７のみからなるガド
リニウム元素を下部に用い、天然ガドリニウムを上部に
用いている。ガドリニア濃度は下部では１．２％、上部
では４．０％である。
は、横断面図は図１の従来例と同一であるが、ガドリニ
ア入り燃料棒１０におけるガドリニアが軸方向上下で異
なっている。すなわち、Ｇｄ−１５７のみからなるガド
リニウム元素を下部に用い、天然ガドリニウムを上部に
用いている。ガドリニア濃度は下部では１．２％、上部
では４．０％である。
【００４５】原子炉停止時の中性子インポータンスは、
炉心の上端からその全長の１／４ないし１／３下がった
部位において最大となるので、炉心下部の無限増倍率は
原子炉停止時の炉心の実効増倍率にはほとんど影響しな
い。本実施例によれば、Ｇｄ−１５７の含有率が高いガ
ドリニウム元素は燃料集合体下部のみに含有されている
ので、無限増倍率のピークが過大になるのは燃料集合体
下部だけである。従って、炉停止余裕を悪化させること
無く、燃料集合体下部の反応度損失を低減することがで
きる。
炉心の上端からその全長の１／４ないし１／３下がった
部位において最大となるので、炉心下部の無限増倍率は
原子炉停止時の炉心の実効増倍率にはほとんど影響しな
い。本実施例によれば、Ｇｄ−１５７の含有率が高いガ
ドリニウム元素は燃料集合体下部のみに含有されている
ので、無限増倍率のピークが過大になるのは燃料集合体
下部だけである。従って、炉停止余裕を悪化させること
無く、燃料集合体下部の反応度損失を低減することがで
きる。
【００４６】一般に沸騰水型原子炉では、炉心下部に軸
方向出力ピーキングが生じやすい。従って、本実施例に
おいて燃料集合体上下でウラン濃縮度が等しい場合、ガ
ドリニアによる反応度損失が小さい下部の方が無限増倍
率が大きくなり、その結果、炉心下部の軸方向出力ピー
キングが増大する可能性がある。このような場合には、
燃料集合体下部のウラン濃縮度を上部よりも低くする、
燃料集合体下部のガドリニア入り燃料棒本数を上部より
も多くする、あるいは燃料集合体下部のガドリニア濃度
を本実施例よりも濃くする、などの手段を適用すればよ
い。
方向出力ピーキングが生じやすい。従って、本実施例に
おいて燃料集合体上下でウラン濃縮度が等しい場合、ガ
ドリニアによる反応度損失が小さい下部の方が無限増倍
率が大きくなり、その結果、炉心下部の軸方向出力ピー
キングが増大する可能性がある。このような場合には、
燃料集合体下部のウラン濃縮度を上部よりも低くする、
燃料集合体下部のガドリニア入り燃料棒本数を上部より
も多くする、あるいは燃料集合体下部のガドリニア濃度
を本実施例よりも濃くする、などの手段を適用すればよ
い。
【００４７】次に、本発明の第５の実施例について説明
する。
する。
【００４８】沸騰水型原子炉において炉心下部に生じる
軸方向出力ピーキングを低減するために、燃料集合体下
部に含有されるガドリニア濃度を上部よりも濃くする技
術が、特開昭５４−１３８９９号公報に開示されてい
る。図９（Ａ），（Ｂ）に示す同技術を適用した燃料集
合体では、全燃料棒において上下端の一部が天然ウラ
ン、中央部が濃縮ウランである。ガドリニア入り燃料棒
１０は２種類あり、ガドリニア濃度は、燃料棒Ｇ３では
上下とも４．０％、燃料棒Ｇ４では上部は４．０％、下
部は５．０％である。本例では、燃料棒Ｇ４の下部のガ
ドリニア濃度が高く熱伝導度が低下するため、燃料棒Ｇ
４の中央部全体のウラン濃縮度を燃料棒Ｇ３の中央部の
ウラン濃縮度よりも低くしている。その結果、燃料集合
体断面内の局所出力ピーキングが悪化している。
軸方向出力ピーキングを低減するために、燃料集合体下
部に含有されるガドリニア濃度を上部よりも濃くする技
術が、特開昭５４−１３８９９号公報に開示されてい
る。図９（Ａ），（Ｂ）に示す同技術を適用した燃料集
合体では、全燃料棒において上下端の一部が天然ウラ
ン、中央部が濃縮ウランである。ガドリニア入り燃料棒
１０は２種類あり、ガドリニア濃度は、燃料棒Ｇ３では
上下とも４．０％、燃料棒Ｇ４では上部は４．０％、下
部は５．０％である。本例では、燃料棒Ｇ４の下部のガ
ドリニア濃度が高く熱伝導度が低下するため、燃料棒Ｇ
４の中央部全体のウラン濃縮度を燃料棒Ｇ３の中央部の
ウラン濃縮度よりも低くしている。その結果、燃料集合
体断面内の局所出力ピーキングが悪化している。
【００４９】本発明の第５の実施例では、燃料棒Ｇ４の
下部に表４に示したＧｄ−１５６を含まないガドリニウ
ム元素を用い、天然ガドリニウムを上部に用いている。
ガドリニア濃度は上下とも４．０％であり、このような
ガドリニア分布により従来例と同等の反応度制御が実現
できる。本実施例では、ウラン濃縮度は燃料棒Ｇ３と燃
料棒Ｇ４で等しく、その結果、燃料集合体断面内の局所
出力ピーキングが従来例よりも改善されている。もちろ
ん、Ｇｄ−１５６を含まないガドリニウム元素を燃料棒
Ｇ３およびＧ４の上下ともに含有させてもよいが、天然
ガドリニウムに比べて製造コストがアップするので、コ
スト低減のためには本実施例のように燃料集合体下部の
みに含有させるのがよい。なお、Ｇｄ−１５６を含まな
いガドリニウム元素の代わりに、Ｇｄ−１５７の含有率
を天然存在比よりも高めたガドリニウム元素を用いて
も、同様の効果が得られることは明らかである。
下部に表４に示したＧｄ−１５６を含まないガドリニウ
ム元素を用い、天然ガドリニウムを上部に用いている。
ガドリニア濃度は上下とも４．０％であり、このような
ガドリニア分布により従来例と同等の反応度制御が実現
できる。本実施例では、ウラン濃縮度は燃料棒Ｇ３と燃
料棒Ｇ４で等しく、その結果、燃料集合体断面内の局所
出力ピーキングが従来例よりも改善されている。もちろ
ん、Ｇｄ−１５６を含まないガドリニウム元素を燃料棒
Ｇ３およびＧ４の上下ともに含有させてもよいが、天然
ガドリニウムに比べて製造コストがアップするので、コ
スト低減のためには本実施例のように燃料集合体下部の
みに含有させるのがよい。なお、Ｇｄ−１５６を含まな
いガドリニウム元素の代わりに、Ｇｄ−１５７の含有率
を天然存在比よりも高めたガドリニウム元素を用いて
も、同様の効果が得られることは明らかである。
【００５０】また、第１サイクルで装荷される初装荷燃
料では、第２サイクル以降に装荷される取替燃料よりも
ガドリニア濃度が高く、７〜８％の濃度のガドリニアが
使用されている。これは、起動試験のために第１サイク
ルの運転期間が第２サイクル以降の運転期間よりも長い
こと、また、燃料経済性向上のために初装荷燃料を高濃
縮度化すると、第１回取替体数が減少し、第２サイクル
の余剰反応度を初装荷燃料に含有されたガドリニアが分
担する必要があるからである。
料では、第２サイクル以降に装荷される取替燃料よりも
ガドリニア濃度が高く、７〜８％の濃度のガドリニアが
使用されている。これは、起動試験のために第１サイク
ルの運転期間が第２サイクル以降の運転期間よりも長い
こと、また、燃料経済性向上のために初装荷燃料を高濃
縮度化すると、第１回取替体数が減少し、第２サイクル
の余剰反応度を初装荷燃料に含有されたガドリニアが分
担する必要があるからである。
【００５１】従って、初装荷燃料の高濃縮度化に伴ない
ガドリニア濃度を高めようとすると、下部に含有される
ガドリニア濃度を上部よりも濃くした初装荷燃料の場合
には、燃料集合体下部に含有されるガドリニア濃度によ
って制限されることになる。このような場合にも本実施
例のように、Ｇｄ−１５６の含有率が天然存在比よりも
低いガドリニウム元素またはＧｄ−１５７の含有率を天
然存在比よりも高めたガドリニウム元素を、燃料集合体
上部よりも下部により多く含有させればよい。
ガドリニア濃度を高めようとすると、下部に含有される
ガドリニア濃度を上部よりも濃くした初装荷燃料の場合
には、燃料集合体下部に含有されるガドリニア濃度によ
って制限されることになる。このような場合にも本実施
例のように、Ｇｄ−１５６の含有率が天然存在比よりも
低いガドリニウム元素またはＧｄ−１５７の含有率を天
然存在比よりも高めたガドリニウム元素を、燃料集合体
上部よりも下部により多く含有させればよい。
【００５２】次に、本発明の第６の実施例について説明
する。
する。
【００５３】本発明の第６の実施例である燃料集合体で
は、横断面図は図１の従来例と同一であるが、ガドリニ
ア入り燃料棒１０におけるガドリニア濃度が軸方向上下
で異なっている。すなわち、第２の実施例で用いた表５
に示すＧｄ−１５６およびＧｄ−１５８を全く含まない
ガドリニウム元素を上部に含有させ、天然ガドリニウム
を下部に含有させている。ガドリニア濃度は上部では
２．２％、下部では４．０％である。
は、横断面図は図１の従来例と同一であるが、ガドリニ
ア入り燃料棒１０におけるガドリニア濃度が軸方向上下
で異なっている。すなわち、第２の実施例で用いた表５
に示すＧｄ−１５６およびＧｄ−１５８を全く含まない
ガドリニウム元素を上部に含有させ、天然ガドリニウム
を下部に含有させている。ガドリニア濃度は上部では
２．２％、下部では４．０％である。
【００５４】本実施例である燃料集合体の無限増倍率
は、上部の方が下部よりも０．４９％大きいので、沸騰
水型原子炉において炉心下部に生じる軸方向出力ピーキ
ングが低減され、熱的余裕が向上する。なお、Ｇｄ−１
５６を含まないガドリニウム元素の代わりに、Ｇｄ−１
５７の含有率を天然存在比より高めたガドリニウム元素
を用いても、同様の効果が得られることは明らかであ
る。
は、上部の方が下部よりも０．４９％大きいので、沸騰
水型原子炉において炉心下部に生じる軸方向出力ピーキ
ングが低減され、熱的余裕が向上する。なお、Ｇｄ−１
５６を含まないガドリニウム元素の代わりに、Ｇｄ−１
５７の含有率を天然存在比より高めたガドリニウム元素
を用いても、同様の効果が得られることは明らかであ
る。
【００５５】次に、本発明の第７の実施例について説明
する。
する。
【００５６】図１に示したように、沸騰水型原子炉に用
いられる燃料集合体では通常、ガドリニアは最外周以外
の燃料棒に含有される。これに対して、特開昭５８−２
１６９８９号公報には、ガドリニアを最外周燃料棒に含
有させることによって炉停止余裕を改善し、燃料の高燃
焼度化を達成する発明が開示されている。ただし、最外
周燃料棒では中性子束が大きくガドリニウムの燃焼が早
いので、ガドリニア入り燃料棒の本数を減らして、ガド
リニア濃度を高くする必要がある。しかしながら、熱伝
導度が低下するために、ガドリニア濃度を十分に高める
ことができないという問題があった。
いられる燃料集合体では通常、ガドリニアは最外周以外
の燃料棒に含有される。これに対して、特開昭５８−２
１６９８９号公報には、ガドリニアを最外周燃料棒に含
有させることによって炉停止余裕を改善し、燃料の高燃
焼度化を達成する発明が開示されている。ただし、最外
周燃料棒では中性子束が大きくガドリニウムの燃焼が早
いので、ガドリニア入り燃料棒の本数を減らして、ガド
リニア濃度を高くする必要がある。しかしながら、熱伝
導度が低下するために、ガドリニア濃度を十分に高める
ことができないという問題があった。
【００５７】本発明の第７の実施例である燃料集合体の
横断面図を図１０に示す。本実施例では、中央の２本の
燃料棒Ｇ５の他に、８本の最外周燃料棒Ｇ６にガドリニ
アが含有されている。中央燃料棒Ｇ５には天然ガドリニ
ウムがガドリニア濃度として４．０％、最外周燃料棒Ｇ
６にはＧｄ−１５６、Ｇｄ−１５８およびＧｄ−１６０
を含まないガドリニウム元素がガドリニア濃度として
２．０％含有されている。このようなガドリニア濃度に
より、図１に示した従来例の無限増倍率１１と同等の無
限増倍率を実現することができた。
横断面図を図１０に示す。本実施例では、中央の２本の
燃料棒Ｇ５の他に、８本の最外周燃料棒Ｇ６にガドリニ
アが含有されている。中央燃料棒Ｇ５には天然ガドリニ
ウムがガドリニア濃度として４．０％、最外周燃料棒Ｇ
６にはＧｄ−１５６、Ｇｄ−１５８およびＧｄ−１６０
を含まないガドリニウム元素がガドリニア濃度として
２．０％含有されている。このようなガドリニア濃度に
より、図１に示した従来例の無限増倍率１１と同等の無
限増倍率を実現することができた。
【００５８】本実施例において、最外周燃料棒Ｇ６に天
然ガドリニウムを用いた場合にはガドリニア濃度を６．
０％にしなければならない。その場合、熱伝導度の低下
を招くかまたは、ウラン濃縮度を低くして燃料棒の出力
を低くした場合には高燃焼度化の妨げとなる。
然ガドリニウムを用いた場合にはガドリニア濃度を６．
０％にしなければならない。その場合、熱伝導度の低下
を招くかまたは、ウラン濃縮度を低くして燃料棒の出力
を低くした場合には高燃焼度化の妨げとなる。
【００５９】なお本実施例において、最外周燃料棒Ｇ６
にＧｄ−１５７の含有率を高めたガドリニウム元素を用
いても同様の効果が得られることは明らかである。ま
た、中央燃料棒Ｇ５に、Ｇｄ−１５６、Ｇｄ−１５８お
よびＧｄ−１６０を含まないガドリニウム元素、または
Ｇｄ−１５７の含有率を高めたガドリニウム元素を用い
てもよい。さらに、本実施例は、第３、第４、第５また
は第６の実施例にも適用できることは明白であり、これ
らの組合せによって得られる実施例は各々の効果が同時
に達成される好ましいものである。
にＧｄ−１５７の含有率を高めたガドリニウム元素を用
いても同様の効果が得られることは明らかである。ま
た、中央燃料棒Ｇ５に、Ｇｄ−１５６、Ｇｄ−１５８お
よびＧｄ−１６０を含まないガドリニウム元素、または
Ｇｄ−１５７の含有率を高めたガドリニウム元素を用い
てもよい。さらに、本実施例は、第３、第４、第５また
は第６の実施例にも適用できることは明白であり、これ
らの組合せによって得られる実施例は各々の効果が同時
に達成される好ましいものである。
【００６０】なお、前記第１ないし第７の各実施例にお
いては、質量数が偶数である特定のガドリニウム同位体
が完全に取り除かれたガドリニウム元素やＧｄ−１５７
のみからなるガドリニウム元素を用いる場合について説
明したが、図７に示すような分離装置を用いてＧｄ−１
５６を取り除く場合、これを完全に電離することはでき
ないので、中性原子回収板２７から回収されるガドリニ
ウム元素には電離されなかったＧｄ−１５６の一部も含
有されている。また、Ｇｄ−１５７を電離する場合に
は、電離されない中性原子の一部がイオン回収電極板２
５に吸着されるので、イオン回収電極板２５から回収さ
れたガドリニウム元素にはＧｄ−１５７以外の同位体も
含有されることになる。しかしながら、現実に得られる
このようなガドリニウム元素を用いた場合においても、
本発明が適用でき、相応の効果が達成されることは明ら
かである。
いては、質量数が偶数である特定のガドリニウム同位体
が完全に取り除かれたガドリニウム元素やＧｄ−１５７
のみからなるガドリニウム元素を用いる場合について説
明したが、図７に示すような分離装置を用いてＧｄ−１
５６を取り除く場合、これを完全に電離することはでき
ないので、中性原子回収板２７から回収されるガドリニ
ウム元素には電離されなかったＧｄ−１５６の一部も含
有されている。また、Ｇｄ−１５７を電離する場合に
は、電離されない中性原子の一部がイオン回収電極板２
５に吸着されるので、イオン回収電極板２５から回収さ
れたガドリニウム元素にはＧｄ−１５７以外の同位体も
含有されることになる。しかしながら、現実に得られる
このようなガドリニウム元素を用いた場合においても、
本発明が適用でき、相応の効果が達成されることは明ら
かである。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、天然ガ
ドリニウムからガドリニウム−１５６またはガドリニウ
ム−１５８の一方の同位体を選択的に除去するという具
体的な手段によってガドリニウム元素を製造する濃縮方
法およびこのようにして得られた元素を用いた燃料集合
体である。これによりガドリニウム−１５７を濃縮した
ガドリニウム元素を使用した燃料集合体の課題である炉
停止余裕およびチャンネルピーキングの悪化を改善する
ことができるという効果を奏する。
ドリニウムからガドリニウム−１５６またはガドリニウ
ム−１５８の一方の同位体を選択的に除去するという具
体的な手段によってガドリニウム元素を製造する濃縮方
法およびこのようにして得られた元素を用いた燃料集合
体である。これによりガドリニウム−１５７を濃縮した
ガドリニウム元素を使用した燃料集合体の課題である炉
停止余裕およびチャンネルピーキングの悪化を改善する
ことができるという効果を奏する。
【００６２】また本発明は、可燃性毒物として含有させ
た原子炉用燃料集合体において、可燃性毒物を含有する
燃料棒を複数の群に分けるとともに、これら各群の可燃
性毒物として、ガドリニウム−１５７の含有率が天然存
在比よりも高いガドリニウム元素を用い、かつ各群の可
燃性毒物濃度を相互に異ならしめ、低濃度の可燃性毒物
を含有する燃料棒を、高濃度の可燃性毒物を含有する燃
料棒よりも燃料集合体横断面内の最外側に近い位置に配
置したことを特徴としている。
た原子炉用燃料集合体において、可燃性毒物を含有する
燃料棒を複数の群に分けるとともに、これら各群の可燃
性毒物として、ガドリニウム−１５７の含有率が天然存
在比よりも高いガドリニウム元素を用い、かつ各群の可
燃性毒物濃度を相互に異ならしめ、低濃度の可燃性毒物
を含有する燃料棒を、高濃度の可燃性毒物を含有する燃
料棒よりも燃料集合体横断面内の最外側に近い位置に配
置したことを特徴としている。
【００６３】これにより、炉停止余裕および熱的余裕を
悪化させることなく、反応度を向上させて燃料の燃焼効
率を高めることができる。
悪化させることなく、反応度を向上させて燃料の燃焼効
率を高めることができる。
【図１】沸騰水型原子炉に用いられる燃料集合体の横断
面図。
面図。
【図２】沸騰水型原子炉に用いられる燃料集合体の燃料
棒の縦断面図。
棒の縦断面図。
【図３】従来例および本発明の実施例の燃料集合体の無
限増倍率の燃焼変化を表すグラフ。
限増倍率の燃焼変化を表すグラフ。
【図４】天然ガドリニウムを用いた従来の燃料集合体に
おけるガドリニウム同位体の原子数密度の燃焼変化を表
すグラフ。
おけるガドリニウム同位体の原子数密度の燃焼変化を表
すグラフ。
【図５】天然ガドリニウムを用いた従来の燃料集合体に
おけるガドリニウム同位体の中性子吸収率の燃焼変化を
表すグラフ。
おけるガドリニウム同位体の中性子吸収率の燃焼変化を
表すグラフ。
【図６】ガドリニウム同位体の光吸収スペクトルの例。
【図７】Ｇｄ−１５６の含有率が天然存在比よりも低い
ガドリニウム元素を製造するためのレーザ装置の例。
ガドリニウム元素を製造するためのレーザ装置の例。
【図８】本発明の第３の実施例の燃料集合体の横断面
図。
図。
【図９】本発明の第５の実施例との比較のための従来の
燃料集合体のガドリニア濃度分布図であって、（Ａ）は
燃料集合体の横断面図、（Ｂ）はガドリニア入り各燃料
棒のガドリニア濃度分布を示す図。
燃料集合体のガドリニア濃度分布図であって、（Ａ）は
燃料集合体の横断面図、（Ｂ）はガドリニア入り各燃料
棒のガドリニア濃度分布を示す図。
【図１０】本発明の第７の実施例の燃料集合体の横断面
図。
図。
１ 燃料集合体
２ 燃料棒
３ ウォータロッド
４ チャンネルボックス
５ 燃料ペレット
６ 被覆管
７ スプリング
８ 上部端栓
９ 下部端栓
１０ ガドリニア入り燃料棒
１１，１２，１３，２８ 無限増倍率
１４ 分離セル
１５ 金属蒸気発生装置
１６，２６ 中性蒸気流
１７ 光反応部
１８ レーザシステム
１９ レーザ光
２０ 選択励起用レーザ光
２１ 電離用レーザ光
２２，２３ レーザ装置
２４， イオン蒸気流
２５ イオン回収電極板
２７ 中性原子回収板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−216989（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−140673（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−13899（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−108690（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G21C 3/30
G21C 3/328
Claims (6)
- 【請求項１】格子状に束ねた複数の燃料棒のうちの一部
に、ガドリニウム元素を可燃性毒物として含有させた原
子炉用燃料集合体において、燃料集合体の最外周以外に
配置された可燃性毒物を含有させた燃料棒の少なくとも
一部は天然ガドリニウムを含有し、燃料集合体の最外周
に配置された可燃性毒物を含有させた燃料棒はガドリニ
ウム−１５６またはガドリニウム−１５８の少なくとも
一方の同位体の含有率が天然存在比よりも低いガドリニ
ウム元素またはガドリニウム−１５７の含有率が天然存
在比よりも高いガドリニウム元素を含有していることを
特徴とする原子炉用燃料集合体。 - 【請求項２】格子状に束ねた複数の燃料棒のうちの一部
に、ガドリニウム元素を可燃性毒物として含有させた原
子炉用燃料集合体において、上下端を除いた少なくとも
上部の一部に天然ガドリニウムを含有し、ガドリニウム
−１５６またはガドリニウム−１５８の少なくとも一方
の同位体の含有率が天然存在比よりも低いガドリニウム
元素またはガドリニウム−１５７の含有率が天然存在比
よりも高いガドリニウム元素が、少なくとも上下端を除
いて燃料集合体上部よりも下部において多く含有されて
いることを特徴とする原子炉用燃料集合体。 - 【請求項３】格子状に束ねた複数の燃料棒のうちの一部
に、ガドリニウム元素を可燃性毒物として含有させた原
子炉用燃料集合体において、ガドリニウム−１５６また
はガドリニウム−１５８の少なくとも一方の同位体の含
有率が天然存在比よりも低いガドリニウム元素またはガ
ドリニウム−１５７の含有率が天然存在比よりも高いガ
ドリニウム元素が、少なくとも上下端を除いて燃料集合
体下部よりも上部において多く含有し、上下端を除いた
少なくとも下部の一部に天然ガドリニウムを含有し、下
部の単位長さ当たりのガドリニウム−１５５とガドリニ
ウム−１５７とを合わせた含有量は、上部の単位長さ当
たりのガドリニウム−１５５とガドリニウム−１５７と
を合わせた含有量以上であることを特徴とする原子炉用
燃料集合体。 - 【請求項４】格子状に束ねた複数の燃料棒のうちの一部
に、ガドリニウム元素を可燃性毒物として含有させた原
子炉用燃料集合体において、第１の可燃性毒物として質
量数が偶数である少なくとも一部の同位体の含有率が天
然存在比よりも低いガドリニウム元素またはガドリニウ
ム−１５７の含有率が天然存在比よりも高いガドリニウ
ム元素が用いられ、第２の可燃性毒物として天然ガドリ
ニウムが用いられ、さらに第１の可燃性毒物の濃度が第
２の可燃性毒物の濃度に等しいかまたは第２の可燃性毒
物の濃度よりも低いことを特徴とする原子炉用燃料集合
体。 - 【請求項５】少なくとも上下端を除いて燃料集合体上部
よりも下部において、核分裂性物質濃度が低いか、また
は可燃性毒物を含有する燃料棒本数が多いか、またはガ
ドリニウム−１５５とガドリニウム−１５７とを合わせ
た濃度が高いことを特徴とする請求項１，２または４に
記載の原子炉用燃料集合体。 - 【請求項６】請求項１ないし請求項５に記載の原子炉用
燃料集合体が装荷されたことを特徴とする原子炉の初装
荷炉心。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11621493A JP3481648B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 原子炉用燃料集合体および原子炉の初装荷炉心 |
| US08/245,667 US5524033A (en) | 1993-05-18 | 1994-05-18 | Nuclear fuel containing gadolinium |
| FR9406064A FR2705491B1 (fr) | 1993-05-18 | 1994-05-18 | Poison consommable à base de gadolinium et assemblage de combustible nucléaire le contenant. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11621493A JP3481648B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 原子炉用燃料集合体および原子炉の初装荷炉心 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003124013A Division JP3662243B2 (ja) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | ガドリニウム元素、ガドリニウム元素の濃縮方法、分離装置、原子炉用燃料集合体および原子炉の初装荷炉心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331765A JPH06331765A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3481648B2 true JP3481648B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=14681664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11621493A Expired - Lifetime JP3481648B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 原子炉用燃料集合体および原子炉の初装荷炉心 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3481648B2 (ja) |
| FR (1) | FR2705491B1 (ja) |
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| DE60007053T2 (de) * | 1999-10-14 | 2004-10-21 | Toshiba Kawasaki Kk | Kernbrennstabbündel und Kernreaktor |
| JP2002122687A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Toshiba Corp | 原子炉炉心および原子炉運転方法 |
| SE525701C2 (sv) * | 2003-08-28 | 2005-04-05 | Westinghouse Electric Sweden | Förfarande för drift av en kärnreaktor |
| JP5396141B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-01-22 | 原子燃料工業株式会社 | 濃縮エルビアクレジットによる添加量計算方法 |
| JP5396140B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-01-22 | 原子燃料工業株式会社 | 濃縮エルビアクレジットによる添加量計算方法 |
| US8755483B2 (en) | 2010-06-25 | 2014-06-17 | Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. | Nuclear fuel |
| JP2012122770A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料棒および燃料集合体 |
| CN112420223B (zh) * | 2020-11-18 | 2023-02-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于钆富集的压水堆堆芯长循环换料装载方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5459594A (en) * | 1977-10-21 | 1979-05-14 | Hitachi Ltd | Nuclear reactor |
| JPS55132991A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-16 | Tokyo Shibaura Electric Co | Fuel assembly |
| JPS58140673A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-20 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| ES8502276A1 (es) * | 1982-03-22 | 1984-04-16 | Gen Electric | Conjunto de combustible para nucleo de reactor. |
| US4629599A (en) * | 1982-03-22 | 1986-12-16 | General Electric Company | Burnable absorber arrangement for fuel bundle |
| SE500900C2 (sv) * | 1982-03-22 | 1994-09-26 | Gen Electric | Bränslepatron för kokvattenreaktor innehållande neutronabsorberande material |
| JPS5984184A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPS59184885A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-20 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
| JPS60242392A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
| US4668468A (en) * | 1984-06-01 | 1987-05-26 | Electric Power Research Institute, Inc. | Reactivity control of nuclear fuel pellets by volumetric redistribution of fissile, fertile and burnable poison material |
| US5207979A (en) * | 1987-11-07 | 1993-05-04 | Hitachi, Ltd. | Nuclear fuel assemblies and reactor cores including them |
| JPH0342437A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-22 | Nec Corp | 媒体繰出装置 |
| JP2663737B2 (ja) * | 1991-03-29 | 1997-10-15 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
| US5250231A (en) * | 1991-09-18 | 1993-10-05 | Combustion Engineering, Inc. | Nuclear fuel with isotopically depleted burnable absorber |
| US5367547A (en) * | 1992-06-22 | 1994-11-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel assembly for boiling water reactor and core |
| US5416813A (en) * | 1992-10-30 | 1995-05-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Moderator rod containing burnable poison and fuel assembly utilizing same |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP11621493A patent/JP3481648B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-18 US US08/245,667 patent/US5524033A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-18 FR FR9406064A patent/FR2705491B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2705491B1 (fr) | 1995-11-17 |
| JPH06331765A (ja) | 1994-12-02 |
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| US5524033A (en) | 1996-06-04 |
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