JPH0210294A - 原子炉用燃料要素 - Google Patents
原子炉用燃料要素Info
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- JPH0210294A JPH0210294A JP1054847A JP5484789A JPH0210294A JP H0210294 A JPH0210294 A JP H0210294A JP 1054847 A JP1054847 A JP 1054847A JP 5484789 A JP5484789 A JP 5484789A JP H0210294 A JPH0210294 A JP H0210294A
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- Pending
Links
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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- 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
- G21C3/336—Spacer elements for fuel rods in the bundle
- G21C3/338—Helicoidal spacer elements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- 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
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は原子炉用燃料要素に関し、特に（核分裂性物
質及び／又は燃料親物質とし得る）核燃料を囲い込む筒
状被覆（タラッディング）を備えるような燃料要素で、
平行に離間した関係で配置され、燃料を囲い込むハウジ
ングまたはラッパーを含んでもよいサブアセンブリを形
成する燃料要素に関する。
質及び／又は燃料親物質とし得る）核燃料を囲い込む筒
状被覆（タラッディング）を備えるような燃料要素で、
平行に離間した関係で配置され、燃料を囲い込むハウジ
ングまたはラッパーを含んでもよいサブアセンブリを形
成する燃料要素に関する。
（従来の技術と課題）
この発明は、燃料要素から発生された熱が燃料のサブア
センブリを通って流れる液状金属冷却材に伝達される高
速中性子型原子炉で使われるような燃料サブアセンブリ
において特に使用される。
センブリを通って流れる液状金属冷却材に伝達される高
速中性子型原子炉で使われるような燃料サブアセンブリ
において特に使用される。
周知な一つの高速中性子型原子炉では、燃料要素間の間
隔が核燃料要素の被覆周囲に、長いワイヤをラセン状に
巻き付けることによって得られる。
隔が核燃料要素の被覆周囲に、長いワイヤをラセン状に
巻き付けることによって得られる。
燃料要素を離間させるこの方法の欠点は、冷却材が停滞
領域でワイヤの下側に集まり易く、このような領域では
熱の伝達効率が悪くなるため、ホットスポットが生じ易
くなる結果、問題を生じることなく燃料要素が運転可能
な最大温度が制限されるという点にある。
領域でワイヤの下側に集まり易く、このような領域では
熱の伝達効率が悪くなるため、ホットスポットが生じ易
くなる結果、問題を生じることなく燃料要素が運転可能
な最大温度が制限されるという点にある。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、燃料要素にストリップがラセン状に巻
き付けられ、該ストリップが燃料要素の方を向いた表面
上に、燃料要素の被覆と燃料要素の円周方向及び軸方向
に沿って離間した地点で接触するスペーサ凹部を有し、
さらにストリップが前記燃料要素と反対の方を向いた表
面上に、隣合う燃料要素の被覆と接触する突条を有する
原子炉用燃料要素が提供される。
き付けられ、該ストリップが燃料要素の方を向いた表面
上に、燃料要素の被覆と燃料要素の円周方向及び軸方向
に沿って離間した地点で接触するスペーサ凹部を有し、
さらにストリップが前記燃料要素と反対の方を向いた表
面上に、隣合う燃料要素の被覆と接触する突条を有する
原子炉用燃料要素が提供される。
好ましくは、突条がストリップの両側縁の中間に位置し
、凹部がストリップの各側に一列づつ計２列の凹部とし
て配列される。
、凹部がストリップの各側に一列づつ計２列の凹部とし
て配列される。
各列内の凹部は規則正しいピッチで相互に離間されるの
が好ましく、一方の列内の凹部は他方の列内の凹部に対
しストリップの長さ方向に関して互い違いに位置し、ス
トリップが燃料要素の周囲に巻き付けられている状態で
、突条の両側の対応する凹部が燃料要素の軸方向に沿っ
て相互に整列されるように互い違いとし得る。
が好ましく、一方の列内の凹部は他方の列内の凹部に対
しストリップの長さ方向に関して互い違いに位置し、ス
トリップが燃料要素の周囲に巻き付けられている状態で
、突条の両側の対応する凹部が燃料要素の軸方向に沿っ
て相互に整列されるように互い違いとし得る。
発明のより充分な理解を促すため、以下一実施例を添付
の図面を参照して例示としてのみ説明する。
の図面を参照して例示としてのみ説明する。
（実施例）
燃料要素１０は一般に、ベレットの形をした柱状の核燃
料要素を囲み込む筒状のステンレス鋼製被覆（タラソデ
ィング）を備えている。高速中性子型原子炉の燃料サブ
アセンブリは一般に、鋼製ラッパーの内部に全てが相互
に離間して平行な関係で配置された六角形アレイの燃料
要素からなり、鋼製ラッパーはその長さの大部分が六角
形の断面である。
料要素を囲み込む筒状のステンレス鋼製被覆（タラソデ
ィング）を備えている。高速中性子型原子炉の燃料サブ
アセンブリは一般に、鋼製ラッパーの内部に全てが相互
に離間して平行な関係で配置された六角形アレイの燃料
要素からなり、鋼製ラッパーはその長さの大部分が六角
形の断面である。
本発明によれば、アレイ中の隣合う燃料要素間の所望の
間隔が、核燃料要素にストリップ１２をラセン状に巻き
付けることによって得られ、ストリップ１２の各端は燃
料要素の両端にそれぞれ固定される。ステンレス鋼とし
得るストリップ１２には、その各側縁に沿って２列の凹
部１４．１６が形成され、凹部１４．１６は図示のごと
く、各凹部１４が対応する各凹部１６と燃料要素の軸方
向に沿ってほぼ整列するように相互に互い違いに配列さ
れる（例えば凹部１４Ａと１６Ａについて見れば、これ
らの凹部を結ぶライン３０が燃料要素１０の軸と平行で
ある）。両凹部１４．１６は、燃料要素の軸方向及び円
周方向に沿って規則正しい離間間隔で被覆と接触する。
間隔が、核燃料要素にストリップ１２をラセン状に巻き
付けることによって得られ、ストリップ１２の各端は燃
料要素の両端にそれぞれ固定される。ステンレス鋼とし
得るストリップ１２には、その各側縁に沿って２列の凹
部１４．１６が形成され、凹部１４．１６は図示のごと
く、各凹部１４が対応する各凹部１６と燃料要素の軸方
向に沿ってほぼ整列するように相互に互い違いに配列さ
れる（例えば凹部１４Ａと１６Ａについて見れば、これ
らの凹部を結ぶライン３０が燃料要素１０の軸と平行で
ある）。両凹部１４．１６は、燃料要素の軸方向及び円
周方向に沿って規則正しい離間間隔で被覆と接触する。
つまり、凹部１４．１６は燃料要素の軸方向及び円周方
向両方に沿って離間した規則正しい間隔で被覆と接触し
、ストリップの本体を被覆表面から離して冷却材の停滞
領域が形成される傾向を減じると共に、（互い違いの配
列で得られる）凹部１４．１６の軸方向の整列がストリ
ップ１２の下側における抵抗及び停滞の減少を助ける。
向両方に沿って離間した規則正しい間隔で被覆と接触し
、ストリップの本体を被覆表面から離して冷却材の停滞
領域が形成される傾向を減じると共に、（互い違いの配
列で得られる）凹部１４．１６の軸方向の整列がストリ
ップ１２の下側における抵抗及び停滞の減少を助ける。
ストリップ１２の両側縁の中間に、凸面状の輪郭を有し
、外側へ突出した連続状の突条（リブ）１８が形成され
ている。この突条１８が、ストリップ１２と隣の燃料要
素の被覆との間の接触を最小限に抑える。すなわち、各
燃料要素のストリップは隣接する燃料要素と、突条１８
を介して点接触で接触する。
、外側へ突出した連続状の突条（リブ）１８が形成され
ている。この突条１８が、ストリップ１２と隣の燃料要
素の被覆との間の接触を最小限に抑える。すなわち、各
燃料要素のストリップは隣接する燃料要素と、突条１８
を介して点接触で接触する。
（発明の効果）
例示した凹部付きストリップスペーサは、次のような利
点を有する； １、 ワイヤラップ方式で生じていた、停滞冷却材によ
るホットスポットが除去される。
点を有する； １、 ワイヤラップ方式で生じていた、停滞冷却材によ
るホットスポットが除去される。
２、 等価のワイヤラップ方式と比べ、冷却材の抵抗が
減少する。凹部付きストリップは一般に、等価のワイヤ
の厚さのほぼ半分である。例えば、直径１０ｍｍの燃料
ビンはピッチ対直径比力月、１で直径１ｆｌの離間ワイ
ヤを用いる一方、等価の凹部付きストリップは厚さ０．
４ ｍｍで、盛り上がり凹部をＱ、４ ｍｍ、盛り上が
り突条を０．２ ｖｓとし得る。
減少する。凹部付きストリップは一般に、等価のワイヤ
の厚さのほぼ半分である。例えば、直径１０ｍｍの燃料
ビンはピッチ対直径比力月、１で直径１ｆｌの離間ワイ
ヤを用いる一方、等価の凹部付きストリップは厚さ０．
４ ｍｍで、盛り上がり凹部をＱ、４ ｍｍ、盛り上が
り突条を０．２ ｖｓとし得る。
３．８対の凹部の中間地点で隣の燃料要素と接触すると
き、ストリップは弾性的に湾曲可能なので、間隔配置に
所望の弾力性が導入される。この点は、燃料を高燃焼さ
せる必要があり、従って照射中に膨張を伴う状況で特に
重要である。
き、ストリップは弾性的に湾曲可能なので、間隔配置に
所望の弾力性が導入される。この点は、燃料を高燃焼さ
せる必要があり、従って照射中に膨張を伴う状況で特に
重要である。
最後の状況の場合、ストリップの厚さ（すなわち凹部も
突条も設けられてない領域での厚さ）は、燃料要素の被
覆の厚さより小さくするのが好ましい。例えば、０．６
璽霧厚の被覆に対し、ストリップ厚は０．４龍とし得る
。一般に、はぼ１０龍の直径を有する燃料要素の場合、
ストリップの幅は３鶴とし、各列の相前後する凹部間に
約４龍のフラットなストリップが存在し、凹部−凹部の
間隔が約５ ｍｍとなるような間隔で凹部を形成すれば
よい。
突条も設けられてない領域での厚さ）は、燃料要素の被
覆の厚さより小さくするのが好ましい。例えば、０．６
璽霧厚の被覆に対し、ストリップ厚は０．４龍とし得る
。一般に、はぼ１０龍の直径を有する燃料要素の場合、
ストリップの幅は３鶴とし、各列の相前後する凹部間に
約４龍のフラットなストリップが存在し、凹部−凹部の
間隔が約５ ｍｍとなるような間隔で凹部を形成すれば
よい。
第１図はナトリウム冷却式高速中性子型原子炉のサブア
センブリの燃料要素またはピンの一部の部分図：及び第
２図は第１図のＸ−Ｘ方向断面図で、ラセン状に巻かれ
たストリップの断面形状を示す。 １０・・・・・・燃料要素、 １２・・・・・・スト
リップ、１４．１６・・・・・・凹部、１８・・・・・
・突条。 Ａ
センブリの燃料要素またはピンの一部の部分図：及び第
２図は第１図のＸ−Ｘ方向断面図で、ラセン状に巻かれ
たストリップの断面形状を示す。 １０・・・・・・燃料要素、 １２・・・・・・スト
リップ、１４．１６・・・・・・凹部、１８・・・・・
・突条。 Ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料要素（１０）にストリップ（１２）がラセン状
に巻き付けられ、該ストリップ（１２）が燃料要素（１
０）の方を向いた表面上に、燃料要素（１０）の被覆と
燃料要素（１０）の円周方向及び軸方向に沿って離間し
た地点で接触するスペーサ凹部（１４、１６）を有し、
さらにストリップ（１２）が前記燃料要素（１０）と反
対の方を向いた表面上に、隣合う燃料要素（１０）の被
覆と接触する突条（１８）を有することを特徴とする原
子炉用燃料要素。 ２、前記突条（１８）がストリップ（１２）の両側縁の
中間に位置し、前記凹部（１４、１６）がストリップ（
１２）の各側に一列づつ計２列の凹部（１４、１６）と
して配列されている請求項１記載の燃料要素。 ３、前記各列内の凹部（１４、１６）が規則正しいピッ
チで相互に離間し、一方の列内の凹部（１４）が他方の
列内の凹部（１６）に対しストリップ（１２）の長さ方
向に関して互い違いに位置し、ストリップ（１２）が燃
料要素の周囲に巻き付けられている状態で、突条（１８
）の両側の対応する前記凹部（１４、１６）が燃料要素
（１０）の軸方向に沿って相互に整列されるように互い
違いとなっている請求項１または２記載の燃料要素。 ４、前記ストリップ（１２）の厚さが燃料要素（１０）
の被覆の厚さより小さい請求項１乃至３のいずれか一項
記載の燃料要素。 ５、前記ストリップ（１２）が０．４ｍｍ厚、３ｍｍ幅
で、前記燃料要素の被覆が０．６ｍｍ厚であり、前記凹
部（１４、１６）の盛り上がり高さが０．４ｍｍ、間隔
が６ｍｍで、前記突条（１８）の盛り上がり高さが０．
２ｍｍである請求項４記載の燃料要素。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8805365 | 1988-03-07 | ||
| GB888805365A GB8805365D0 (en) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | Nuclear reactor fuel elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210294A true JPH0210294A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=10632966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1054847A Pending JPH0210294A (ja) | 1988-03-07 | 1989-03-07 | 原子炉用燃料要素 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968480A (ja) |
| EP (1) | EP0332285A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0210294A (ja) |
| GB (1) | GB8805365D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018534590A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-11-22 | ステイト アトミック エナジー コーポレイション ロスアトム オン ビハーフ オブ ザ ロシアン フェデレーション | 高速中性子炉の燃料棒 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9514851B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-12-06 | Westinghouse Electric Company Llc | Rib-type roughness design for improved heat transfer in PWR rod bundles |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2059139A5 (en) * | 1969-08-25 | 1971-05-28 | North American Rockwell | Spacer for parallel fuel rods |
| GB1264090A (ja) * | 1969-12-12 | 1972-02-16 | ||
| FR2218620B1 (ja) * | 1973-02-19 | 1978-09-15 | Commissariat Energie Atomique | |
| GB1459562A (en) * | 1974-03-07 | 1976-12-22 | Atomic Energy Authority Uk | Nuclear reactor fuel elements |
| GB1450878A (en) * | 1974-09-11 | 1976-09-29 | Kurilkin Vv | Nuclear reactor fuel assembly |
| US4005521A (en) * | 1975-06-16 | 1977-02-01 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Locked-wrap fuel rod |
| US4235673A (en) * | 1978-01-12 | 1980-11-25 | Combustion Engineering, Inc. | Chip sleeve for nuclear fuel elements |
| FR2522866B1 (fr) * | 1982-03-04 | 1987-12-31 | Commissariat Energie Atomique | Assemblage combustible de reacteur nucleaire |
| JPS59200991A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-14 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
-
1988
- 1988-03-07 GB GB888805365A patent/GB8805365D0/en active Pending
-
1989
- 1989-01-24 EP EP89300627A patent/EP0332285A3/en not_active Withdrawn
- 1989-01-30 US US07/303,242 patent/US4968480A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-07 JP JP1054847A patent/JPH0210294A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018534590A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-11-22 | ステイト アトミック エナジー コーポレイション ロスアトム オン ビハーフ オブ ザ ロシアン フェデレーション | 高速中性子炉の燃料棒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4968480A (en) | 1990-11-06 |
| EP0332285A3 (en) | 1990-03-28 |
| GB8805365D0 (en) | 1988-04-07 |
| EP0332285A2 (en) | 1989-09-13 |
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