JPH02201190A - 加圧水形原子炉の燃料集合体の燃料棒 - Google Patents
加圧水形原子炉の燃料集合体の燃料棒Info
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- JPH02201190A JPH02201190A JP1320367A JP32036789A JPH02201190A JP H02201190 A JPH02201190 A JP H02201190A JP 1320367 A JP1320367 A JP 1320367A JP 32036789 A JP32036789 A JP 32036789A JP H02201190 A JPH02201190 A JP H02201190A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
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- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
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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
- G21C3/326—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
- G21C3/328—Relative disposition of the elements in the bundle lattice
-
- 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
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、所定の外径と所定の内径の被覆管およびこの
被覆管内にある所定の外径の燃料ペレットを有し、燃料
集合体内に相互に所定の中心間隔を隔てて多数配置され
る加圧水形原子炉の燃料集合体内燃料棒に関する。
被覆管内にある所定の外径の燃料ペレットを有し、燃料
集合体内に相互に所定の中心間隔を隔てて多数配置され
る加圧水形原子炉の燃料集合体内燃料棒に関する。
かかる燃料棒は従来の燃料集合体において種々の形態で
知られている(「軽水炉燃料特性についてのエーエヌエ
ス・トビカル会ill事録(^N5−T。
知られている(「軽水炉燃料特性についてのエーエヌエ
ス・トビカル会ill事録(^N5−T。
pical Mseting on IJRFuel
Performance) 」ホルタt −(R4o1
zer) 、クナーブ(fl、Knaab )共著「最
新燃料特性の経験と改良製品の実行(Recer+tF
uel Performance Experienc
eand Implementation of Im
proved Products) 31988年4月
17〜20日、米国、バージニア、ウィリアムスブルグ
開催、および刊行物「エネルギー経済時車間N(Ene
rgiewirtschaftliche Tages
fragen) J 358 (1985年)、12号
、第912〜919頁掲載の論文ンエミーデル(PSc
hmiedel)著[軽水炉の燃料集合体・絶え間無い
改良の探求(Brennelemente fir L
eiehti+asserreakLoren) J
参照)・ その第1の燃料棒は外径が9.50v、内径が8゜22
0であり、円筒状の燃料タブレットあるいはペレットの
外径りは8.05+l1m1であり、個々の燃料棒は互
いに中心間隔P=12.7mmを隔てて配置されている
。この種の第2の燃料棒は外径d、が10.75mm、
内径d、が9,30履−であり、燃料ベレ、トの外径り
が9.11fi−であり、燃料集合体内における各燃料
棒の中心間隔pは14.31層である。
Performance) 」ホルタt −(R4o1
zer) 、クナーブ(fl、Knaab )共著「最
新燃料特性の経験と改良製品の実行(Recer+tF
uel Performance Experienc
eand Implementation of Im
proved Products) 31988年4月
17〜20日、米国、バージニア、ウィリアムスブルグ
開催、および刊行物「エネルギー経済時車間N(Ene
rgiewirtschaftliche Tages
fragen) J 358 (1985年)、12号
、第912〜919頁掲載の論文ンエミーデル(PSc
hmiedel)著[軽水炉の燃料集合体・絶え間無い
改良の探求(Brennelemente fir L
eiehti+asserreakLoren) J
参照)・ その第1の燃料棒は外径が9.50v、内径が8゜22
0であり、円筒状の燃料タブレットあるいはペレットの
外径りは8.05+l1m1であり、個々の燃料棒は互
いに中心間隔P=12.7mmを隔てて配置されている
。この種の第2の燃料棒は外径d、が10.75mm、
内径d、が9,30履−であり、燃料ベレ、トの外径り
が9.11fi−であり、燃料集合体内における各燃料
棒の中心間隔pは14.31層である。
これらの値から、従来においては中心間Yapと外径d
、との比率p/daは1.32〜1,33の範囲にある
。この比率は特定の製造者から市場に供給されるこの形
式の燃料棒に対してだけでなく、他の製造者の実施形部
にも適用される。
、との比率p/daは1.32〜1,33の範囲にある
。この比率は特定の製造者から市場に供給されるこの形
式の燃料棒に対してだけでなく、他の製造者の実施形部
にも適用される。
原子炉技術においては、燃$4!合体を種々の観点から
改良し、特に熱水力(Thermohydraulfk
)および中性子経済に関して改良するように努められ
ている。熱水力の開城においては、圧力損失の低減およ
び嗅沸積間隔の改良が熱望されている。
改良し、特に熱水力(Thermohydraulfk
)および中性子経済に関して改良するように努められ
ている。熱水力の開城においては、圧力損失の低減およ
び嗅沸積間隔の改良が熱望されている。
中性子経済の領域においては、減速比の改善およびIl
l造材料即6特に被覆管材料による中性子吸収の低減が
問題となっている。
l造材料即6特に被覆管材料による中性子吸収の低減が
問題となっている。
従来技術においては既に特別な解決方式が知られている
ワーナー(P、C,Warner)、オル(旨几、 0
rr)共著「バンテージ5・加圧水彩原子炉・燃t4集
合体実証プログラム・ニーピーシ−(νANTAGE
5.PWRFuel Assembly Demo
nSむration Program、APC:)J
1985年4月22〜24日 米国、シカゴ開催、
参@)。
ワーナー(P、C,Warner)、オル(旨几、 0
rr)共著「バンテージ5・加圧水彩原子炉・燃t4集
合体実証プログラム・ニーピーシ−(νANTAGE
5.PWRFuel Assembly Demo
nSむration Program、APC:)J
1985年4月22〜24日 米国、シカゴ開催、
参@)。
この解決方式の場合、別の一般的な実施形態に比べて、
被覆管の外径および内径並びに燃料タブレット直径りは
それぞれ小さくされている。それらの値はd、 =9.
14mm、、di =8.00sv、D−7゜84mm
mに選定されている。これらの値から燃料棒の中心間隔
pを選定して算出したとき、中心間隔ρと被覆管外径d
、との比率p / d mは1438〜1.41となる
。従ってこの比率は上述した1、32〜1.33の比率
より幾分大きくなっている。
被覆管の外径および内径並びに燃料タブレット直径りは
それぞれ小さくされている。それらの値はd、 =9.
14mm、、di =8.00sv、D−7゜84mm
mに選定されている。これらの値から燃料棒の中心間隔
pを選定して算出したとき、中心間隔ρと被覆管外径d
、との比率p / d mは1438〜1.41となる
。従ってこの比率は上述した1、32〜1.33の比率
より幾分大きくなっている。
この解決方式は圧力損失を小さくできるが、膜沸檜間隔
は顕著に悪化する。減速比はこの処置によってかなり改
善され、中性子吸収も改善される。
は顕著に悪化する。減速比はこの処置によってかなり改
善され、中性子吸収も改善される。
しかしこの方式の場合、燃料ペレットの外径りが小さく
なるために、各燃料棒における燃料材料が著しく少なく
なる。これは、燃料再装填貴の増大あるいはサイクル数
(=炉心内における燃料集合体の総数とサイクル当たり
の再装填燃料集合体の数との比)の低下を生ずる。これ
は燃料の利用率を極めて悪くする。更にこの方式の場合
、単位燃料集合体製造コスト即ち酸化ウラン1kg当た
りの製造コストが高くなる。更に大きな欠点として、こ
の公知の解決方式の場合は燃料ペレットを異なった直径
にする必要がある。更にまた、燃料集合体当たりの廃棄
物処理コストが非常シこ高いという欠点がある。
なるために、各燃料棒における燃料材料が著しく少なく
なる。これは、燃料再装填貴の増大あるいはサイクル数
(=炉心内における燃料集合体の総数とサイクル当たり
の再装填燃料集合体の数との比)の低下を生ずる。これ
は燃料の利用率を極めて悪くする。更にこの方式の場合
、単位燃料集合体製造コスト即ち酸化ウラン1kg当た
りの製造コストが高くなる。更に大きな欠点として、こ
の公知の解決方式の場合は燃料ペレットを異なった直径
にする必要がある。更にまた、燃料集合体当たりの廃棄
物処理コストが非常シこ高いという欠点がある。
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料棒を改良して
、製造の際に燃料ペレットを異なった直径にする必要な
しに、熱水力および中性子経済の改善が図れるようにす
ることにある。このことによって従来の燃料棒の形態に
比べて、燃料棒当たりの燃料材料の低減およびそれに伴
う欠点が生しないようにし、更に廃棄物処理コストを著
しく安価にしようとするものである。
、製造の際に燃料ペレットを異なった直径にする必要な
しに、熱水力および中性子経済の改善が図れるようにす
ることにある。このことによって従来の燃料棒の形態に
比べて、燃料棒当たりの燃料材料の低減およびそれに伴
う欠点が生しないようにし、更に廃棄物処理コストを著
しく安価にしようとするものである。
〔課題を解決するための手段]
本発明によればこの課題は、燃料棒の中心間隔pと被覆
管の外径d、との比p / d *を1.35〜1.3
7の範囲にすることによって解決される。燃料ペレット
の外径りは従来通りに8.05■鱈あるいは9.11.
m麟のままにする。
管の外径d、との比p / d *を1.35〜1.3
7の範囲にすることによって解決される。燃料ペレット
の外径りは従来通りに8.05■鱈あるいは9.11.
m麟のままにする。
(作用効果〕
従って上述した公知の解決方式と異なって、本発明にお
いては各燃料ペレットの外径りは一定に保たれる。被覆
管の内径d、を変えない場合には、その外径d、だけが
小さくされる。
いては各燃料ペレットの外径りは一定に保たれる。被覆
管の内径d、を変えない場合には、その外径d、だけが
小さくされる。
本発明に基づく有利な実施態様においては、被覆管の外
径d、は9.36mmあるいは10.53*@である。
径d、は9.36mmあるいは10.53*@である。
即ちここでは従来の直径は9.50m+から9゜36m
mないしtO,75mmから10.53snに小さくさ
れる。
mないしtO,75mmから10.53snに小さくさ
れる。
好適には中心間隔pは1.2.7 mmあるいは14.
3■に選定される。
3■に選定される。
被覆管の内径diが標準の8.22mmあるいは9゜3
0mmに選定されることも特に有f1である。この場合
、各索電4ベレ・ントの外径りは同様にほぼ8.051
ないし9,11−一の値のままにできる。この寸法のペ
レットは市場で容品に入手できる。従って通常と異なっ
た燃料ペレット寸法にする必要はない。
0mmに選定されることも特に有f1である。この場合
、各索電4ベレ・ントの外径りは同様にほぼ8.051
ないし9,11−一の値のままにできる。この寸法のペ
レットは市場で容品に入手できる。従って通常と異なっ
た燃料ペレット寸法にする必要はない。
〔実施例1
以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第1図は加圧水彩原子炉の燃料集合体の隣接する2本の
燃料棒を部分断面図で示している。
燃料棒を部分断面図で示している。
第1)において燃料棒2は例えばジルカロイから成る被
覆管6と、酸化ウランあるいは酸化プルトニウムから成
る多数の燃料ペレットあるいはタブレット8を有してい
る。図面において4はFf4棒の中心線である。燃料ペ
レット8は従来の寸法8、05 msあるいは9−11
+*mに相応した外径りを有している。被fft6の内
径d、はここでは8,22mmあるいは9.30mmで
あり、従って同様に従来の寸法を有している。ここでは
特に、被覆管6の外径d、が従来よりも小さくされてお
り、ここではd、は9.36mmmあるいは10.53
mmに選定されている。
覆管6と、酸化ウランあるいは酸化プルトニウムから成
る多数の燃料ペレットあるいはタブレット8を有してい
る。図面において4はFf4棒の中心線である。燃料ペ
レット8は従来の寸法8、05 msあるいは9−11
+*mに相応した外径りを有している。被fft6の内
径d、はここでは8,22mmあるいは9.30mmで
あり、従って同様に従来の寸法を有している。ここでは
特に、被覆管6の外径d、が従来よりも小さくされてお
り、ここではd、は9.36mmmあるいは10.53
mmに選定されている。
隣接する左右2本の同形の燃料棒2の中心線4の間隔ρ
は、12.7 msないし14.3 tgeaである。
は、12.7 msないし14.3 tgeaである。
これも従来の値である。上述した値から中心間隔ρと被
jjFt5の外径d、との比p / d *は1.35
〜!、37の範囲にある。ここではその比は1.357
〜]、 35 Bとなっている。
jjFt5の外径d、との比p / d *は1.35
〜!、37の範囲にある。ここではその比は1.357
〜]、 35 Bとなっている。
上述した寸法p−+L、dt−Dにより、燃料集合体に
おいて熱水力挙動に関する良好な特性および良好な中性
子経済が生ずる。特に冒頭に述べた方式に比べて、圧力
損失の(大きな)改善が生じ、膜沸騰間隔は僅かしか低
下しない、更に減速比の僅かな改善並びに中性子吸収の
顕著な低減が認められる0重要なことは、本発明に基づ
く多数の燃料棒2が互いに平行に保持構造物に保持され
ている燃料集合体に、−船釣な解決方式と同じ量の燃料
材料が収納できることである。
おいて熱水力挙動に関する良好な特性および良好な中性
子経済が生ずる。特に冒頭に述べた方式に比べて、圧力
損失の(大きな)改善が生じ、膜沸騰間隔は僅かしか低
下しない、更に減速比の僅かな改善並びに中性子吸収の
顕著な低減が認められる0重要なことは、本発明に基づ
く多数の燃料棒2が互いに平行に保持構造物に保持され
ている燃料集合体に、−船釣な解決方式と同じ量の燃料
材料が収納できることである。
第1図は加圧水彩原子炉の燃料集合体の隣接する2本の
燃料棒の部分断面図である。 216.燃料棒 6.6.被覆管 811.燃料ペレット ρ10.燃r4棒中心線間の間隔 d、、、、被覆管の外径 dt 、、、被覆管の内径 り01.燃料ペレットの外径
燃料棒の部分断面図である。 216.燃料棒 6.6.被覆管 811.燃料ペレット ρ10.燃r4棒中心線間の間隔 d、、、、被覆管の外径 dt 、、、被覆管の内径 り01.燃料ペレットの外径
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)所定の外径(d_a)と所定の内径(d_i)の被
覆管(6)およびこの被覆管(6)内にある所定の外径
(D)の燃料ペレット(8)を有し、燃料集合体内に相
互に所定の中心間隔(p)を隔てて多数配置される加圧
水形原子炉の燃料集合体の燃料棒において、その中心間
隔(p)と被覆管(6)の外径(d_a)との比(p/
d_a)が1.35〜1.37の範囲にあることを特徴
とする加圧水形原子炉の燃料集合体の燃料棒。 2)被覆管(6)の外径(d_a)が9.36mmまた
は10.53mmであることを特徴とする請求項1記載
の燃料棒。 3)中心間隔(p)が12.7mmまた14.3mmで
あることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料棒。 4)被覆管(6)の内径(d_i)が8.22mmまた
は9.30mmであることを特徴とする請求項1ないし
3のいずれか1つに記載の燃料棒。 5)燃料ペレット(8)の外径(D)が8.05mmま
たは9.11mmであることを特徴とする請求項1ない
し4のいずれか1つに記載の燃料集合体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8815433U DE8815433U1 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | |
DE8815433.5 | 1988-12-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02201190A true JPH02201190A (ja) | 1990-08-09 |
Family
ID=6830701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1320367A Pending JPH02201190A (ja) | 1988-12-12 | 1989-12-08 | 加圧水形原子炉の燃料集合体の燃料棒 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5209898A (ja) |
EP (1) | EP0373418B1 (ja) |
JP (1) | JPH02201190A (ja) |
DE (2) | DE8815433U1 (ja) |
ES (1) | ES2049307T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006092970A1 (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 加圧水型原子炉の燃料集合体及び燃料集合体の設計方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1087406A1 (de) | 1999-09-24 | 2001-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennelement mit Brennstäben für einen Siedewasserreaktor |
US20130272483A1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-17 | Babcock & Wilcox Mpower, Inc. | Lower end plug with temperature reduction device and nuclear reactor fuel rod including same |
CN110990158B (zh) * | 2019-12-12 | 2023-03-21 | 北京科技大学 | 一种反应堆燃料元件性能并行化处理方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL46627A (en) * | 1974-04-12 | 1977-04-29 | Gen Electric | Conditioning of nuclear reactor fuel |
US4155807A (en) * | 1976-09-22 | 1979-05-22 | Westinghouse Electric Corp. | Core and transition fuel assembly for a nuclear reactor |
DE3309449A1 (de) * | 1983-03-16 | 1984-09-20 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Brennelement mit quadratischem querschnitt fuer wassergekuehlte kernreaktoren |
DE3515469A1 (de) * | 1985-04-29 | 1986-10-30 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Brennelement fuer einen wassergekuehlten kernreaktor |
SE450177B (sv) * | 1985-10-16 | 1987-06-09 | Asea Atom Ab | Kernbrenslepatron |
EP0364623B1 (de) * | 1988-10-21 | 1994-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennelement, insbesondere für einen Druckwasser-Kernreaktor |
-
1988
- 1988-12-12 DE DE8815433U patent/DE8815433U1/de not_active Expired
-
1989
- 1989-11-29 EP EP89121993A patent/EP0373418B1/de not_active Revoked
- 1989-11-29 ES ES89121993T patent/ES2049307T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-29 DE DE89121993T patent/DE58907039D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-08 JP JP1320367A patent/JPH02201190A/ja active Pending
- 1989-12-12 US US07/448,926 patent/US5209898A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006092970A1 (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 加圧水型原子炉の燃料集合体及び燃料集合体の設計方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5209898A (en) | 1993-05-11 |
DE8815433U1 (ja) | 1989-02-23 |
EP0373418A2 (de) | 1990-06-20 |
ES2049307T3 (es) | 1994-04-16 |
EP0373418A3 (en) | 1990-09-05 |
EP0373418B1 (de) | 1994-02-23 |
DE58907039D1 (de) | 1994-03-31 |
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