JP5452798B2 - 炉心部押さえ装置、原子炉燃料集合体及び原子力発電システム - Google Patents

Description

発明の背景

本発明は広義では炉心部押さえ装置に係わり、より具体的には、上部に取り付けられる計装システムと適合し、炉心計装の挿入および抜き出しのための通路を燃料集合体の中心位置に画定することができる押さえ装置に係わる。

公知技術の説明

加圧水により冷却される原子炉発電システムの一次側は隔離され且つ二次側と熱交換関係にあって有用なエネルギーを発生させる閉回路を含む。一次側は核分裂物質を含有する複数の燃料集合体を支持する炉心内部構造を取り囲む原子炉容器、熱交換蒸気発生器内の一次回路、加圧器の内部容積、および加圧水を循環させるためのポンプと配管を含み、配管は蒸気発生器およびポンプをそれぞれ独立的に原子炉容器に接続する。容器に接続する蒸気発生器、ポンプおよび配管系を含む一次側の各部が一次側のループを形成する。

説明の便宜上、図１はほぼ円筒形の原子力圧力容器１０がクロージュア・ヘッド１２と炉心１４を取り囲む原子炉一次システムを簡略化して示す。液状原子炉冷却材、例えば水がポンプ１６によって容器１０へ送入され、炉心１４を通過しながら熱エネルギーを吸収し、熱交換器１８、通称蒸気発生器へ放出され、ここで熱が利用回路（図示しない）、例えば、蒸気によって駆動されるタービン発電機へ移送される。次いで、原子炉冷却水がポンプ１６へ還流して一次ループを完成する。典型的な例としては、複数の上記ループが原子炉冷却材の配管２０を介して単一の原子炉容器１０と接続する。

原子炉構造の詳細を図２に例示する。共に平行に垂直方向に延びる複数の燃料集合体２２から成る炉心１４のほかに、他の容器内部構造は、説明の便宜上、下部内部構造２４と上部内部構造２６とに分割可能である。従来の設計では、下部内部構造は炉心コンポーネントを支持し且つ整列させ、計装を案内し、容器内の流れを誘導するのがその機能である。上部内部構造は、燃料集合体２２（簡略化するため２本だけ図示してある）を拘束または二次的に拘束するとともに、計装および、例えば、制御棒２８のようなコンポーネントを支持し、案内する。図２に例示する原子炉の場合、冷却材は１つまたは２つ以上の入口ノズル３０から原子炉容器１０に流入し、容器とコアバレル３２の間の環状部分を流下し、下部プレナム３４において１８０°向きを変えて、上向きに下部支持板３７および燃料集合体２２が載置されている下部炉心板３６を貫流して集合体を通過する。設計によっては、下部支持板３７および下部炉心板３６の代わりに、３７と同じ高さに単一構造、即ち、下部炉心支持板が採用される場合がある。炉心およびその周囲域３８を通過する冷却材の典型的な流量は毎分４００，０００ガロン程度であり、その流速は毎秒約２０フィートである。その結果生ずる圧力降下および摩擦力が燃料集合体を上昇させようとするが、円形の上部炉心板４０を含む上方構造によって抑制される。炉心１４を出た冷却材は上部炉心板の下側に沿って流動し、複数の貫通孔４２を通って上昇する。冷却材はさらに上向きに且つ半径方向に１つまたは２つ以上の出口ノズル４４に向かって流動する。

上部内部構造２６は上部支持集合体４６を含む容器または容器ヘッドで支持することができる。上部支持集合体４６と上部炉心板４０との間の荷重の伝達は主として複数の支持カラム４８によって行なわれる。支持カラムはそれぞれに対応する燃料集合体２２および上部炉心板４０に形成された貫通孔４２の上方に位置してこれらと整列関係にある。

直線的に移動可能な制御棒２８は、典型的には、駆動シャフト５０および上部内部構造
２６を通ってそれぞれと整列関係にある燃料集合体２２内へ制御棒案内管５４によって案内される中性子毒棒のスパイダー集合体５２を含む。案内管は上部支持集合体４６に固定的に接合され、スプリット・ピン５６を介して上部炉心板４０の上面に圧力嵌めされている。このピン構成は、案内管の組み込みや必要に応じて行う交換を容易にし、また、特に地震あるいは他の高負荷事故条件下におけるコアの負荷を主として支持カラム４８によって吸収し、案内管５４に負荷がかからないようにする。この支持カラム構成は制御棒挿入を妨げる恐れがある事故条件下の案内管の変形を遅らせるのに寄与する。

図３は、一括して符号２２で表わす燃料集合体を、上下方向に短縮した形で示す立面図である。この燃料集合体２２は加圧水型原子炉に使用されるタイプの燃料集合体であり、下端に下部ノズル５８を含む骨格構造を有する。下部ノズル５８は原子炉の炉心部における下部炉心支持板３６上に燃料集合体２２を支持する。燃料集合体２２の骨格構造は下部ノズル５８のほかに上端に設けた上部ノズル６２および多数の案内管またはシンブル５４をも含み、案内管またはシンブル５４は下部ノズル５８と上部ノズル６２に間に延設され、その両端をこれらのノズルに固定されている。

燃料集合体２２はさらに、案内シンブル５４（案内管とも呼称される）に沿って軸方向に間隔を保ち、これら案内シンブルに取付けられた複数の横方向グリッド６４および横方向に間隔を保ち、グリッド６４によって整然とした配列体の形で支持され細長い燃料棒６６を含む。さらに、集合体２２は、その中心に配置され、下部ノズル５８と上部ノズル６４の間に延設されてこれら両ノズル５８、６２に取付けられた計装管６８を含む。各部をこのように配置することで、燃料集合体２２は集合体を損傷することなく取扱うことができる一体的なユニットを形成する。

上述したように、集合体２２中に配列された燃料棒６６は燃料集合体の全長に沿って間隔を保つグリッド６４によって互に離隔関係に保持されている。それぞれの燃料棒６６は原子燃料ペレット７０を含み、その両端が上下の端部プラグ７２、７４によって閉鎖されている。ペレット７０は上部端部プラグ７２とペレット積重体の上部との間に設けられたプレナムばね７６によって積重状態に保持される。核分裂物質から成る燃料ペレット７０は原子炉の反応による電力を発生させる役割を有する。

原子炉の出力は燃料棒６６に沿って発生する最高温度によって制限されるから、炉心の軸方向および半径方向の出力分布を管理することが重要である。運転条件を燃料棒６６の被覆に沿って核沸騰限界条件よりも低く抑える必要がある。核沸騰限界に達すると、燃料棒６６から隣接する冷却材への熱伝達効率が低下し、結果として燃料棒の温度を上昇させ、被覆の損傷を招くことがある。水またはホウ素を含有する水のような液状減速材/冷却材が下部炉心板３６に形成されている複数の貫流孔を通って上方の燃料集合体２２へ送入される。燃料集合体の下部ノズル５８が集合体の燃料棒に沿って下から上へ冷却材を通過させることにより、集合体において発生する熱を抽出して有効な仕事を発生させる。

核分裂プロセスを制御するため、燃料集合体２２内の所定位置に設けた案内シンブル５４内で多数の制御棒７８を往復移動させる。具体的には、上部ノズル６２の上方に設けた棒クラスタ制御機構（スパイダー・パック）８０が制御棒７８を支持している。制御機構は内側に螺条を有する円筒形のハブ部材８２から放射状に複数のフルークまたはアーム５２が延びている機構である。それぞれのアーム５２が制御棒７８と連結しているため、制御棒ハブ８２と連動する制御棒駆動シャフト５０の駆動力により、制御棒機構８０は制御棒を案内シンブル５４内で上下動させ、燃料集合体２２内の核分裂プロセスを制御するが、これはすべて公知の態様である。

上述したように、燃料集合体には燃料集合体の重量を超える可能性のある流体力が作用
するから、然るべく固定してないと燃料集合体が原子炉内で「浮く」可能性がある。燃料集合体が着座している下部炉心板の着座面から離脱するほどに浮き上がると、燃料集合体が横方向に振動し、この状態により燃料集合体が深刻なフレッティングに曝されることがある。このような恐れがあるから、従来、燃料集合体の設計には「浮き上がり」防止を目的とする要素が組み込まれている。

浮き上がりを防止する１つの方法は燃料集合体の上部にばね（図３に示す８６）を設けることである。上部炉心板と燃料集合体の残りの部分との間でばねを圧縮すると、燃料集合体が下部炉心支持板上の着座面から離脱するのを防止するに充分な押さえ力が発生する。このようなばね構成の他の例が米国特許第４，７２８，４８７号に記述されている。上記特許は上部ノズルのアダプタプレートの上面の中心に支持された垂直カラムを含む押さえ構造を開示している。カラムの周りに同心関係にばねを巻着し、ばねに被さるようにカラムに押さえバー（ヨーク）を摺動自在に取り付ける。原子炉に取り付けた状態でこの押さえバーは上部炉心板と当接し、ばねを圧縮することによって燃料集合体および炉心コンポーネントを押さえる。上記特許に記載されているような従来の原子炉設計では、支持カラム４８の下端に熱電対を配置し、熱電対信号ケーブルが支持カラムに通り、図２には示されていないが原子炉ヘッドに形成されている貫通孔を介して原子炉の外部へ延びている。燃料集合体の計装シンブル内に配置された炉内中性子束検出器および他の炉内計測器は燃料集合体２２の底部から原子炉の下方ヘッド、下部支持板３７および下部炉心板３６に形成されている貫通孔を通り、計装シンブル（計装管とも呼称される）６８内に達している。米国特許第４，７２８，４８７号に記載の押さえ構造では、計装シンブルの上部へのアクセスが困難である。

ウェスチングハウスＡＰ１０００型原子炉は第３世代を超える加圧水型原子炉である。底部に取付けられる可動式の炉心内計装に代えて、原子炉ヘッド１２に形成されている貫通孔を介して炉心にアクセスする上部取付け型固定式計装システムを採用している。従って、炉心底部の下方に容器を貫通する孔は存在しない。炉内計装システムは炉内中性子束マップ、および中性子検知器び較正、炉心性能の最適化に利用される炉心出口温度をモニターするのに必要な信号を提供する上で重要である。

従って、燃料集合体２２の上部から計装シンブル６８にアクセスし、計装コンポーネントを心合わせするとともに計装コンポーネントを直交流から遮蔽する新しい設計が要求される。従来型の押さえ装置に最小限の変更を施すだけで有効な遮蔽効果が得られるような設計が望ましい。

本発明の押さえ装置は燃料集合体の上部ノズル内に嵌着され、円筒形のばねガイドを介してアダプタプレートに固定されるベースプレートを提供することによって上記目的を達成する。円筒形のばねガイドはベースプレートを上方へ貫通し、ばねガイドの外面に巻着されたばねまたはばねコイルを有する。ばねガイドのばねよりも上方の部分に摺動自在に押さえバーが取り付けられ、燃料集合体を炉心に据え付けると、ヨークが原子炉内部構造の上部炉心板の下面に当接する状態で該ヨークとベースプレートとの間でばねが圧縮される。ばねがベースプレートを燃料集合体の上部ノズルのアダプタプレートに圧接させて、炉心コンポーネント集合体、例えば、湿式環状可燃吸収材集合体が上部ノズルのアダプタプレートから浮き上がるのを防止する。ヨークはこれに熔接された少なくとも２本の半径方向内方へ延びるピンでばねガイドに取り付けられている。ピンはばねガイドに形成したスロット内を移動する。

押さえるためのベースプレートに形成した孔は燃料集合体の案内シンブルと整列するが、これらの孔は炉心コンポーネントの棒集合体、例えば、湿式環状可燃吸収材集合体、一
次ソース集合体および二次ソース集合体、水排除棒集合体、シンブルプラグ装置、および周辺出力抑制集合体を収容し、支持する。

ばねガイドは２つの異なる内径を有する中空円筒管である。上部は計装被覆を受容する比較的大きい内径と、原子炉容器と燃料集合体とで異なる熱成長および照射による膨張に対応できる充分なキャビティ長さを有する。ばねガイドの内部の下部は、上部に取り付けられる計装被覆を案内して上部ノズルのアダプタプレートを貫通させ、燃料集合体の計装管内へ進入させるための比較的小さい内径を有する。ばねガイドの上部は押さえヨークバーよりも上方へ突出し、燃料集合体を炉心に据え付ける際に上部炉心板を上方へ貫通することによって、従来の設計ならば計装被覆に衝突する恐れがある炉心上部の出口流のジェット乱流およびこれに伴って発生する直交流から計装被覆を完全に遮蔽する。

本発明の詳細を、好ましい実施形態を例に取り、添付の図面に沿って以下に説明する。

図１は本発明を利用可能な原子炉システムの簡略図である。 図２は本発明を利用可能な原子炉容器および内部構造を一部断面で示す立面図である。 図３は棒クラスタ制御集合体を含む燃料集合体を一部断面図で且つ煩雑になるのを避けるため一部破断して上下方向に短縮した形で示す立面図である。 図４は本発明の押さえ装置が組み込まれるように改良した図３に示した燃料集合体を一部断面図で示す立面図である。 図５は本発明の押さえ装置を、これを貫通する炉心計装シンブル集合体と共に（煩雑になるのを避けるため上部炉心板および上部ノズルを省略して）示す斜視図である。 図６は図５に示した本発明の押さえ装置の断面図である。 図７は本発明の押さえ装置が取り付けられている燃料集合体の上部ノズルの断面図である。

図４は燃料集合体の上部ノズル６２に本発明の押さえ装置８８を組み込んだ図３の燃料集合体を一部断面図で示す立面図である。押さえ装置の詳細については、炉内計装シンブル集合体１１０が貫通している押さえ装置８８を示す図５の斜視図を参照されたい。押さえ装置８８は主としてベースプレート９０、円筒管であるばねガイド９４、内側および外側コイルばね、または単一のばね９８、および押さえバーまたはヨーク９６から成る。ばね９８はヨーク９８とベースプレート９０の間に、ヨークが図２に参照符号４０として示す原子炉内部構造の上部炉心板の下面に当接する状態で圧縮される。ばね９８は、図４から明らかなように、燃料集合体の上部ノズルのアダプタプレート８４にベースプレート９０を圧接させる。ヨーク９６は、これに熔接されて半径方向内方へ延び、直径方向に離隔した２本のピン１００によりばねガイド９４に摺動可能に取り付けられている。ピン１００はばねガイド９４に形成したスロット１０２内を移動する。ばねガイド９４は、スロット１０２によって画定される押さえバー９６の移動量上限からほぼ５インチ（１２．７ｃｍ）上方に突出し、この部分が上部炉心板４０から突出することになる。上部炉心板４０の孔を貫通して上方へ突出するばねガイド９４の部分１０４は計装シュラウド１０８を上部炉心出口流のジェット乱流およびこれに伴って発生する直交流が吊るされている計装シュラウド１０８に衝突しないように遮蔽する。

即ち、本発明のプレートに取り付けられる炉心コンポーネント押さえ装置８８は具体的には、上部に取り付けられる計装システムと適合するように設計され、燃料集合体の中心位置に画定されたチャンネルを提供する。本発明は固定式炉内検知器計装１１０の挿入お
よび抜き出しに適応して、挿入時、固定式炉内検知器の案内通路を提供し、原子炉の運転中、領域１０４に直交流に対する遮蔽を提供する。本発明の押さえシステムが対応しなければならない上部に計装インターフェイスが取り付けられた炉心コンポーネント集合体は湿式環状可燃吸収材集合体、一次ソースおよび二次ソース集合体、水排除棒集合体、シンブルプラグ装置および周辺出力抑制集合体を含む。図５に示す孔１２０は炉心コンポーネント集合体の小棒を取り付けるための孔である。孔１２２は冷却材の流路である。

図６は図５に示した本発明の押さえ装置８８の断面図を示す。図６から明らかなように、ばねガイド９４は２つの異なる内径１１２および１１４を有する中空円筒管である。上部１１２は原子炉容器と燃料集合体との間の異なる熱および照射による膨張に対応できる充分な空洞長さを有する計装被覆１０８を収容できる比較的大きい内径を有するから、炉内計装集合体１１０が冷却材に露出することはない。ばねガイド９４の下部１１４は、上部に取り付けられる計装１１０が上部ノズルのアダプタプレート８４を貫通して燃料集合体２２の計装管６８に進入するのを案内するための比較的小さい内径を有する。

図７は、本発明の押さえ装置８８を上部ノズル６２のアダプタプレート８４に取り付けた燃料集合体骨格構造の上部を示す断面図である。図面から明らかなように、円筒形ばねガイド９４はベースプレート９０の中心孔９２を貫通して下方に位置するアダプタプレート８４に当接してアダプタプレート８４とベースプレート９０との間にスペース１２８を画定する。このスペース１２８が存在することによって、ベースプレート９０ではなくばねガイド９４が押さえ力を受け止めることになる。図７から明らかなように、内径の大きい上部１１２は円筒形ばねガイド９４のほぼ中間高さにおいて内径の小さい下部１１４へ移行する。ばねガイド９４の下部１１４は計装管の皿孔１１６内の計装管６８の上方開口と１１８において係合する。図７に示す構成では、湿式環状可燃吸収材集合体のような炉心コンポーネント小棒集合体１２６がベースプレート９０によって支持され、軸方向で下方に延びている。同じく図７において、熔接またはロウ付けによってベースプレート９０にばねガイド９４が取り付けられている。押さえ装置８８はステンレススチールまたはインコネルのような材料から構成されている。

以上に説明した構成によって、本発明は上部に取り付けられる計装システムと適合するように設計され、燃料集合体の中心位置に画定チャンネルを形成する、プレート取り付け炉心コンポーネント押さえ装置を提供する。ばねガイド９４を貫通する画定チャンネルは固定式炉内計装の挿入および抜き出しに適合することによって、挿入時には固定式炉内検知器の案内通路となり、原子炉運転中は直交流に対する遮蔽手段となる。

本発明の特定実施形態の詳細を以上に説明したが、当業者には明らかなように、開示内容に照らしてこれらの細部に種々の変更を施すか、代案と置き換えることができる。従って、ここに開示した実施形態は説明のためのものであって発明の範囲を制限するものではなく、本発明の範囲は添付の請求項すべておよびその等価物によって定義される。

Claims (19)

1. 上部に取り付けられる計装システムに適応する炉心コンポーネント押さえ装置であって、
   原子炉燃料集合体の上部ノズル内にあって、上部ノズルのアダプタプレートから上方に離隔した位置で着座するように寸法設定され、燃料集合体中の対応の制御棒案内シンブルへのアクセスを可能にするためアダプタプレートに形成した多数の孔と整列する同数の孔を有するベースプレートと；
   長手寸法に沿う軸心を有し、ベースプレートの中心孔を下方へ貫通して燃料集合体中の計装シンブルの上方開口と係合し、ベースプレートの上方へ垂直方向に延び、炉心に据え付けると原子炉の上部炉心板を貫通するように寸法設定された垂直で、細長い中空スリーブと；
   摺動自在にスリーブに取り付けられ、軸方向移動距離がスリーブ上部から所与の距離だけに制約され、ベースプレートから遠ざかる方向に完全に延ばした状態でスリーブがそれより上方へ延びる押さえバーと；
   スリーブに同心関係に巻着され、実質的に押さえバーとベースプレートとの間に延びるばねから成る炉心コンポーネント押さえ装置。
2. ばねが２つの同心ばねから成る請求項１に記載の押さえ装置。
3. 原子炉の炉心に据え付けた状態において原子炉の上部炉心板よりも上方へ突出するように垂直な中空スリーブを寸法設定した請求項１に記載の押さえ装置。
4. スリーブが押さえバーの移動距離に亘って延び、周方向に離隔して軸方向に延びるスロットを有し、押さえバーが半径方向内方へ延びてそれぞれがスロット内を移動するピンを有する請求項１に記載の押さえ装置。
5. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティがその軸方向長さに沿って異なる２つの直径を有する請求項１に記載の押さえ装置。
6. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティの上部が計装被覆を受容する比較的大きい内径を有し、垂直なスリーブの内側の中空キャビティの下部が上部に取付けられる計装被覆を案内して上部ノズルのアダプタプレートを貫通させ、燃料集合体内に進入させる請求項５に記載の押さえ装置。
7. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティの上部が燃料集合体とこの燃料集合体を支持する原子炉容器との間の熱および照射による膨張の差に対応できる充分なキャビティ長さを有する請求項６に記載の押さえ装置。
8. 長手寸法に沿った軸方向寸法を有する細長い原子炉燃料集合体であって、
   アダプタプレートを有する上部ノズルと；
   アダプタプレートの対応の開口内へ延びる複数の案内シンブルと；
   アダプタプレートの中心孔内へ延びる計装シンブルと；
   上部に取付けられる計装システムに適応する押さえ装置
   から成り、前記押さえ装置が
   原子炉燃料集合体の上部ノズル内にあって、上部ノズルのアダプタプレートから上方に離隔した位置で着座するように寸法設定され、燃料集合体中の対応の制御棒案内シンブルへのアクセスを可能にするためアダプタプレートに形成した多数の孔と整列する同数の孔を有するベースプレートと；
   長手寸法に沿う軸心を有し、ベースプレートの中心孔を下方へ貫通して燃料集合体中
   の計装シンブルの上方開口と係合し、ベースプレートの上方へ垂直方向に延び、炉心に据え付けると原子炉の上部炉心板を貫通するように寸法設定された垂直で、細長い中空スリーブと；
   摺動自在にスリーブに取り付けられ、軸方向移動距離がスリーブ上部から所与の距離だけに制約され、ベースプレートから遠ざかる方向に完全に延ばした状態でスリーブがそれより上方へ延びる押さえバーと；
   スリーブに同心関係に巻着され、実質的に押さえバーとベースプレートとの間に延びるばねから成る細長い原子炉燃料集合体。
9. 原子炉の炉心に据え付けた状態において原子炉の上部炉心板よりも上方へ突出するように垂直な中空スリーブを寸法設定した請求項８に記載の細長い原子炉燃料集合体。
10. スリーブが押さえバーの移動距離に亘って延び、周方向に離隔して軸方向に延びるスロットを有し、押さえバーが半径方向内方へ延びてそれぞれがスロット内を移動するピンを有する請求項８に記載の細長い原子炉燃料集合体。
11. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティがその軸方向長さに沿って異なる２つの直径を有する請求項８に記載の細長い原子炉燃料集合体。
12. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティの上部が計装被覆を受容する比較的大きい内径を有し、垂直なスリーブの内側の中空キャビティの下部が上部に取付けられる計装被覆を案内して上部ノズルのアダプタプレートを貫通させ、燃料集合体内に進入させる請求項１１に記載の細長い原子炉燃料集合体。
13. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティの上部が燃料集合体とこの燃料集合体を支持する原子炉容器との間の熱および照射による膨張の差に対応できる充分なキャビティ長さを有する請求項１２に記載の細長い原子炉燃料集合体。
14. 多数の燃料集合体を含む炉心を備えた原子力発電システムであって、燃料集合体の少なくとも幾つかが
    アダプタプレートを有する上部ノズルと；
    アダプタプレートの対応の開口内へ延びる複数の案内シンブルと；
    アダプタプレートの中心孔内へ延びる計装シンブルと；
    上部に取付けられる計装システムに適応する押さえ装置
    から成り、前記押さえ装置が
    原子炉燃料集合体の上部ノズル内にあって、上部ノズルのアダプタプレートから上方に離隔した位置に着座するように寸法設定され、燃料集合体中の対応の制御棒案内シンブルへのアクセスを可能にするためアダプタプレートに形成した多数の孔と整列する同数の孔を有するベースプレートと；
    長手寸法に沿って軸心を有し、ベースプレートの中心孔を下方へ貫通して燃料集合体における計装シンブルの上方開口と係合し、ベースプレートの上方へ垂直に延び、炉心に据え付けると原子炉の上部炉心板を貫通するように寸法設定された垂直な、細長い中空スリーブと；
    摺動自在にスリーブに取り付けられ、軸方向移動距離がスリーブ上部から所与の距離だけに制約され、ベースプレートから遠ざかる方向に完全に延ばした状態でスリーブがそれより上方へ延びる押さえバーと；
    スリーブに同心関係に巻着され、実質的に押さえバーとベースプレートとの間に延設されるばねから成る前記原子力発電システム。
15. 原子炉の炉心に据え付けた状態において原子炉の上部炉心板よりも上方へ突出するよう
    に垂直な中空スリーブを寸法設定した請求項１４に記載の原子力発電システム。
16. スリーブが押さえバーの移動距離に亘って延び、周方向に離隔して軸方向に延びるスロットを有し、押さえバーが半径方向に内方へ延びてそれぞれがスロット内を移動するピンを有する請求項１４に記載の原子力発電システム。
17. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティがその軸方向長さに沿って異なる２つの直径を有する請求項１４に記載の原子力発電システム。
18. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティの上部が計装被覆を受容する比較的大きい内径を有し、垂直なスリーブの内側の中空キャビティの下部が上部に取付けられる計装被覆を案内して上部ノズルのアダプタプレートを貫通させ、燃料集合体内に進入させる請求項１７に記載の原子力発電システム。
19. 垂直なスリーブの内側の中空キャビティの上部が燃料集合体とこの燃料集合体を支持する原子炉容器との間の熱および照射による膨張の差に対応できる充分なキャビティ長さを有する請求項１８に記載の原子力発電システム。

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