JP6691000B2 - 燃料棒および燃料集合体 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
(実施態様2)
実施態様1のペレットは、二酸化ウラン(UO2)の母材にプルトニウムを添加して構成されているが、ペレットの母材をトリウムとしてもよい。本実施態様のペレットは、二酸化トリウム(ThO2)を母材とし、プルトニウムを添加して構成される。二酸化トリウム(ThO2)は二酸化ウラン(UO2)に比べ化学的に安定で、熱伝導度も高く、融点も高いため、より高い燃料健全性を達成することができる。さらにトリウム燃料サイクルでは長期間にわたって強い放射能を有するマイナーアクチニドの発生を抑制でき、シビアアクシデント事象発生による燃料損傷が起こったとしても、外部への影響を小さくすることが可能となる。
(実施態様3)
実施態様1では、チャンネルボックス3およびウォータロッド4をジルカロイまたはODSステンレス鋼で構成しているが、本実施態様では、燃料集合体1の燃料棒2以外の構成部品を炭化ケイ素(SiC)で構成した。SiCは中性子吸収量が小さいため、反応度損失を軽減することができる。また、SiCはステンレス鋼よりも融点が高いため、シビアアクシデント事象時に被覆管のステンレス鋼が溶けるような高温状態となったとしても、溶融せずに部材の形状を維持することができる。このため、燃料集合体1の燃料棒2以外の構成部品(チャンネルボックス3、ウォータロッド4、上部タイプレート5、下部タイプレート8など)のうち少なくとも一つをSiCとすることでシビアアクシデント事象時の燃料健全性を向上させることが可能となる。チャンネルボックス3と下部タイプレート8をSiCとすることで、それらにより構成されるバケツ形状の容積内に溶融デブリを保持することが可能となり、チャンネルボックス外部への漏えいを軽減することができる。
2 燃料棒
3 チャンネルボックス
4 ウォータロッド
5 上部タイプレート
6 上部支持板
7 支持格子
8 下部タイプレート
9 下部支持板
10 上部端栓
12 ペレット
13 被覆管
15 下部端栓
Claims (7)
- 沸騰水型原子炉(BWR)に用いられる燃料棒であって、
プルトニウムを含む混合酸化物燃料と、
Fe、Cr、およびAlを必須成分とするステンレス鋼で構成された燃料被覆管と、
を備える、燃料棒。 - 前記Fe、Cr、およびAlを必須成分とするステンレス鋼が、金属酸化物を分散させたFe、Cr、およびAlを必須成分とするステンレス鋼である、請求項1に記載の燃料棒。
- 前記燃料被覆管の管厚の外径に対する割合が3%以下である、請求項1または2に記載の燃料棒。
- 前記混合酸化物燃料の母材がトリウムである、請求項1から3のいずれかに記載の燃料棒。
- 請求項1から4のいずれかに記載の燃料棒を含み、
チャンネルボックスと、
上部タイプレートと、
下部タイプレートと、
ウォータロッドと、
をさらに備える、燃料集合体。 - 前記チャンネルボックスおよび前記ウォータロッドのうちの少なくとも一方が、金属酸化物を分散させたFe、Cr、およびAlを必須成分とするステンレス鋼で構成されている、請求項5に記載の燃料集合体。
- 前記チャンネルボックス、前記ウォータロッド、前記上部タイプレートおよび前記下部タイプレートのうち少なくとも一つが、炭化ケイ素で構成されている、請求項5に記載の燃料集合体。
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