JPH0244290A - 燃料集合体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料集合体に係わり、特に沸騰水型原子炉に適
用して核燃料物質の消費節約に好適な燃料集合体に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来の沸騰水型原子炉の一断面を第２図に示す。

沸騰水型原子炉では、圧力容器１６の中央部に炉心部１
７が位置し、この炉心部には多数の燃料集合体１０が装
荷され、燃料集合体１０の側面部に制御棒１４．その下
部に制御棒駆動機構１５が設けられている。

ところで、原子炉の発熱反応は核分裂の連鎖反応によっ
て維持される。すなわち、原子炉内では中性子がウラン
に衝突しウランを核分裂させ、熱エネルギーを発生する
。この時、核分裂を起こさせるのは低エネルギーの中性
子（低速中性子または熱中性子と称す）であり、高エネ
ルギーの中性子（高速中性子）は核分裂には寄与しない
。ウランが核分裂すると熱エネルギーとともに２〜３個
の中性子が発生し、次のウランを核分裂させ、以下連鎖
反応によりウランは燃え続ける。しかし、ウランと中性
子が衝突すれば常に核分裂反応を起こすとは限らない。

核分裂反応を起こすのはウラン２３５である。これは天
然に存在するウランのうち０．７％　しかなく、残りは
核分裂しないウラン２３８である。そのため、ウラン２
３５を数％まで濃縮したものを燃料として使用する。と
ころで、従来の原子炉では、この核分裂の連鎖反応を制
御するのに、燃料集合体の側面に設けである制御棒１４
を使用する。制御棒１４の中には中性子の吸収材があり
、制御棒の炉心内への挿入距離を制御棒駆動機構１５に
より変化させることによって中性子の吸収量を制御し、
核分裂反応をコントロールする。言い替えるならば核分
裂に対して余分となる中性子を制御棒１４に吸収させ、
中性子を浪費していることを意味する。第３図に、制御
棒操作の一例を示す。サイクルの初期には、燃料となる
ウラン２３５の量が多く反応度が高いため、制御棒の挿
入度は大きくなる。しかし、燃焼とともに、ウラン２３
５の量が減り、反応度も下がるので、制御棒の挿入度を
徐々に減らし反応度の低下を補償させる運転を行なう。

しかし、この運転の場合、サイクル初期には潜在的に反
応度が高いため、多量の中性子が制御棒で浪費する。ま
た、制御棒も中性子吸収のため、定期的に交換する必要
がある。

ところで、この反応度を増大させる方法として、ウラン
原子に対する水素原子の数を多くする方法が、知られて
いる０例えば、特開昭５４−１２１３８９号公報に記載
されているように、中性子の減速を促進させるため冷却
水のみが流れる管（以下、水ロッドと称する）を有する
燃料集合体を炉心内に装荷している。このような水ロッ
ドを使用することにより、従来の沸騰水型原子炉の運転
条件下では、ウラン原子に対する水素原子の数が多いほ
ど反応度が高くなるため、炉心に装荷された核燃料物質
を有効に活用できる。しかし、前述したように余剰反応
度については制御棒に吸収させているため。

中性子経済上は望ましくない。

中性子の浪費をなくし核燃料物質の有効活用を図るため
には、制御棒によらず、核燃料物質の燃焼に伴って、炉
心内の水素原子数を変えて反応度を制御することが望ま
しい。その方法の一つにスペクトルシフト運転法がある
。ここでは、まずスペクトルシフト運転の原理について
説明する。

沸騰水型原子炉において用いられる核燃料物質中に含ま
れるウラン２３８はほとんど核分裂を起こさない。した
がって、ウラン２３５が燃焼によって減少すると反応度
は低下する。

しかし、ウラン２３８も核分裂反応によって生ずる高エ
ネルギーの中性子（高速中性子）を吸収するとプルトニ
ウム２３９に変わる。プルトニウム２３９は、ウラン２
３５と同じく、減速された中性子（熱中性子）を吸収し
て核分裂を起こす。

ボイド率が大きいほど水素原子の数は少なく中性子のエ
ネルギーが高くなって、ウラン２３８からプルトニウム
２３９に転換される割合が大きくなり、その結果燃焼に
伴うウラン２３５及びプルトニウム２３９の総量の減少
が小さくなる。ただし、ボイド率が高いままでは、反応
度の絶対値が小さいので、ボイド率が低い場合に比べて
反応度が臨界を維持できるべき最低レベルに早く達して
しまう、そこで、その時点でボイド率を下げると中性子
の減速が促進されて反応度が増加し、ボイド率を一定で
燃焼させるよりも核分裂物質を長く燃焼させることがで
きる。この運転法では、サイクルの初期に余剰となる中
性子を利用して核分裂性の燃料であるプルトニウム２３
９を生成できるため、中性子経済上も有利である。

スペクトルシフト運転による燃料の高燃焼度化の説明を
第４図を用いて行なう。第４図は、沸騰水型原子炉に用
いられる代表的な燃料集合体について、横軸に燃焼度、
立て軸に反応度の一つの指標である無限増倍係数を示し
ている。二本の線は同一の燃料集合体であるが、破線は
燃料集合体におけるボイド率を一定（ボイド率３０％）
にて燃焼させた場合を、実線は始めは高ボイド率（ボイ
ド率５０％）で運転して途中でボイド率を下げたくボイ
ド率３０％）場合を示す。第４図より、ボイド率を高く
して燃焼させたあとでボイド率を下げた方がより高い燃
焼度を得ていることがわかる。

このような原理に基づき、ボイド率を変化させる方法と
して特開昭５７−１２５３９０号公報及び特開昭５７−
１２５３９１号公報では、低速中性子（熱中性子）吸収
水押棒及びこの水押捧よりも反応度価値が高いステンレ
ス鋼にて構成される中性子吸収水押棒を設け、これらの
水押棒の炉心内への挿入量を制御して炉心内の冷却水量
を調節することを述べている。水押捧が炉心内のボイド
率を変える手段である。水押捧の挿入量を増やすと炉心
内の冷却水量が減るためボイド率が大きくなり、この挿
入量を減らすと炉心内の冷却水量が増えるためボイド率
が小さくなる。

また、炉心を流れる冷却水量（以下炉心流量と言う）、
またはサブクール度（＠和温度の冷却水が持っているエ
ネルギー量と炉心に入る冷却水が持っているエネルギー
量の単位質量当たりの差）を調節してボイド率を変える
方法も知られている。

燃料サイクル初期では炉心流量、またはサブクール度を
小さくしてボイド率を上げ、その後、燃焼とともに流量
またはサブクール度を徐々に大きくする方法である。

特開昭６１−３８５８９号公報では、水ロンド内に燃焼
に伴って発熱量の低減する発熱体（核燃料物質）をおい
た構造となっており、燃料サイクル後半でボイド率が小
さくなる。

さらに、特願昭６１−２１７１６５号及び日本原子力学
会年金（昭和６３年）第一分冊のＦ１５−Ｆ１ａに記載
の講演要旨では、水ロッドを上昇管と下降管から構成し
、ガンマヒーティング等によって冷却材を蒸発させて、
水ロツド内のボイド率を加減する方法をとっている。

本発明は、この炉心ボイド率を変えた反応度制御を効果
的に行なうための燃料集合体構造に関する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べた従来技術には、次のような問題がある。

すなおち、特開昭５７−１２５３９０号公報及び特開昭
５７−１２５３９１号公報に述べられている方法では、
炉心内に可動部を付加するために構造や操作が複雑にな
るという問題がある。

また、炉心を流れる流量およびサブクール度を変化させ
る方法は、いずれも炉心のボイド率の変化幅をあまり大
きくできない。例えば、流量を変化させる方法では、そ
の変化幅は定格熱出力を維持するための熱的限界によっ
て下限が制限され、上限は再循環ポンプの能力と流動振
動によって制限されるので、現状では定格流量の８０〜
１２０％程度である。この場合、ボイド率の変化幅は第
５図に示すように約９％程度であり、あまり大きくない
。

特開昭６１−３８５８９号公報に述べられている方法で
は、他の燃料と濃縮度の異なる燃料を水ロツド内に入れ
るため構造が複雑になる。

さらにこれらの方法は、いずれも炉心内のボイド率の変
化幅をあまり大きくできないという問題がある。そのた
め第６図に示したように、制御棒と組み合わせて運転す
る必要がある。その結果、サイクル初期には潜在的に反
応度が高いため、制御棒での中性子吸収量が多くなり、
多量の中性子を浪費すること、また、ボイド率変化と制
御棒の操作とを組み合わせて運転するため、操作が複雑
になること、さらに、制御棒が中性子吸収により劣化し
、定期的に交換する必要があることなどの問題がある。

より大きなボイド率の変化を達成するためには。

水ロツド内の流量を極端に変化させるか、あるいは水ロ
ツド内の核燃料物質の発熱量をもって大幅に変化させれ
ば良いが、そのような大幅な流量、発熱量の変化を可動
部なしで達成することは難しい。仮に可動部を取り付け
た場合、信頼性に問題が生じ、また構造が複雑になる。

このような観点から、特願昭６１−２１７１６５号及び
日本原子力学会要旨束に述べられている方法が考案され
た。この方法では、前述した問題点はすべて解消されて
おり、可動部がなくてもボイド率の大幅な変化を達成で
きるため、スペクトルシフト運転を効果的に行なうこと
が可能である。しかし、この方法には、新たにつぎのよ
うな問題点があることが分った。この方法では、水ロツ
ド下部の流入口かに流入した冷却材をすべてガンマヒー
ティングにより継続的に蒸発させる。冷却材には、微量
ではあるが鉄（Ｆ　ｅ）を初めとする不純物が混入して
おり、冷却材の蒸発により濃縮されるため、水ロッドの
上昇管下部では次第に不純物の濃度が高くなることが考
えられる。蒸発する冷却材の量は、設計にもよるが集合
体あたりで年間約１０００トン程度であり、濃度は約６
万倍にもなる。運転サイクル末期には水ロンド内は冷却
材が通過するため、不純物の濃度はもとに戻るが、それ
までの間は水ロッドの構造材が腐食を起こし易い条件と
なる。水ロッドそのものは腐食しても、これが直ちに原
子炉の安全性に影響するものではないが、スペクトルシ
フト運転の特性には影響するため好ましいものではない
。

本発明の目的は、簡単な構造で炉心内のボイド率を容易
に制御し、しかも制御棒の移動なしに運転サイクル中の
反応度を制御でき、かつ構造材の腐食を防止し、腐食に
よりスペクトルシフト特性の劣化しない燃料集合体、炉
心構造を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、燃料集合体の下部に抵抗体を設け。

水ロッドが前記抵抗体より下方の領域に開口した冷却材
流入口を有する冷却材上昇流路と、冷却材上昇流路に連
絡されて、前記水ａラドの下端部にあってかつ前記抵抗
体よりも上方の領域に開口した冷却材吐出口を有する冷
却材下降流路と、前記冷却材上昇流路に前記抵抗体より
も上方の領域と連通ずる１以上の孔を備えたことによっ
て達成できる。

〔作用〕

水ロッドの冷却材入口流路から流入した冷却材は、一部
が冷却材上昇流路を上昇し蒸発する。残りは冷却材上昇
流路の下端に設けた孔（以下漏洩孔と呼ぶ）から漏洩す
る。上昇流路を流れる流量は掻く微量なため、流速は非
常に遅い。このため、冷却材中の不純物は拡散によって
、下端の流れに到達し、漏洩孔から水ロッドの外に排出
される。

また、析出物も沈降し同様に排出される。

したがって、冷却材中に含まれる不純物は漏洩流ととも
に常時漏洩孔から水ロツド外に流出するため、不純物濃
度は増加せず、よって構造材の腐食も起こらない。その
結果、水ロッドの健全性が保たれスペクトルシフト運転
の特性の劣化を防止することが可能となる。

〔実施例〕

本発明の詳細な説明する前に、本発明の元となった特願
昭６１−２１７１６５号及び日本原子力学会要旨束に示
されたスペクトルシフト運転の原理を説明する。第７図
はこれらで採用されている水ロッドの原理を説明するた
め、構造を簡略化して示したものである。水ロッド１の
冷却材上昇流路２は燃料集合体１０の下部に設けた抵抗
体（例えば、下部タイプレート６）よりも下方の領域に
冷却材流入口４が開口している。冷却材下降流路３は冷
却材上昇流路２内を上昇した冷却材流を反転させて下方
に導き、下部タイプレート６よりも上方の領域に冷却材
吐出口５が開口している。この吐出口５は、水ロッド１
の下端すなわち下部タイプレート６のすぐ上の位置に設
けられなければならない。

下部タイプレート６を流れる冷却材の流量を変化させる
と、下部タイプレート６より下方と上方の領域との間の
差圧ΔＰが変化する。この差圧は冷却材流量の二乗にほ
ぼ比例するので１例えば下部タイプレート６を通過する
冷却材流量を定格流量の８０％から１２０％に変えると
、差圧は８０％流量時の約２．２５倍になる。

一方、水ロッド１は核燃料物質を持たないが、内部の冷
却水は水ロッドの周囲にある燃料棒から照射される中性
子やガンマ線によって０．５〜２．ＯＷ／ｆｆｌ程度の
割合で発熱する。第９図は水ロンド出入口間の差圧、す
なわち下部タイプレート６前後の差圧と水ロツド１内の
冷却水流量の関係を示したものである。下部タイプレー
ト６を通過する冷却水流量を増加させると差圧が増大し
、水ロツド１内に流入する冷却水量も増加する。

水ロツド内に流入した冷却水は前述したように発熱し、
蒸発するが、流入水量が蒸発量とバランスすると第８図
（ａ）に示したように上昇流路２内に水位Ｌ１が保持さ
れる。蒸気は冷却材吐出口５から排出される。

さらに、下部タイプレート６を通過する冷却水流量を増
加させると、蒸発量より流入量が勝り、上昇流路２の水
位Ｌ１は上昇し、ついには上昇流路２から下降流路３に
冷却水が溢れ出す。

下降流路３内を冷却水が流れ出すと、上昇流路２内の静
水頭の一部分が下降流路３内の冷却水重量で打ち消され
、水ロツド出入口間の差圧が減少する。この結果、第９
図の極大値ＳＯが現われる。

第８図（ｂ）は下降流路３を冷却水が流れている状態で
ある。

さらに冷却水の流入量が増大すると、第８＠（ｃ）に示
したように、水ロツド１内の沸騰が抑制されたまま（ボ
イド率が著しく低減された状態で）冷却材吐出口５から
流出する。したがって、上昇流路２と下降流路３の静水
頭差がホさくなるが、水ロツド１内の流量が多いために
摩擦や流れの反転による圧力損失が増大し、水ロツド出
入口間の差圧は極小値Ｔｏを示した後に再び増大する。

以上述べた現象によって、水ロッド１の出入口間の差圧
の変化量が少なくても、水ロツド１内の冷却水量の変化
幅は非常に大きくなり、ボイド率の変化幅も著しく増加
する。

したがって、例えば炉心流量が８０％の時における水ロ
ッド１の出入口間の差圧が第９図の極小値Ｔｏに対応す
る水ロッド１の出入口間の差圧以下で、炉心流量が１２
０％の時における水ロッド１の出入口間の差圧が第９図
の極大値Ｓｏに対応する水ロッド１の差圧を越えるよう
に抵抗体８の抵抗を調節しておけば、燃料集合体内を流
れる冷却水量（炉心流量）の変化によって大幅なボイド
率変化を実現することができる。

上記の例で、炉心流量８０％は極大値Ｓｏよりも左側、
好ましくは第９図のＱ点（極小値Ｔｏと同じ出入口間の
差圧）よりも左側にあり、炉心流量１２０％は極小値Ｔ
ｏよりも右側、好ましくは第９図のＲ点（極大値Ｓｏと
同じ出入口間の差圧）よりも右側にある。

以上説明した原理に基づく水ロッドでは、流入口４から
流入した冷却水がすべて蒸発するため、冷却水中に微量
に存在する不純物が濃縮され水ロツド内に滞留し、その
結果、前述した問題点が生じる可能性があるため好まし
くない。本発明はこのような不純物の濃縮を防止するも
のである。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第１図は１本発明の基本となる一実施例を示す水ロッド
の断面図である。基本的には、燃料集合体の下部に設け
られた抵抗体（例えば下部タイプレート６）よりも下方
の領域に冷却材の流入口４が開口した冷却材上昇流路２
と、この冷却材上昇流路内を流れる冷却材流を反転させ
て下方に導く下降流路３と、前記下降流路に連結し水ロ
ッド１の下端でかつ前記抵抗体よりも上部に設けた冷却
材吐出口Ｓと、上昇流路２と前記抵抗体よりも上方の領
域とを連通ずる漏洩孔７とから構成されろ水ロッド１を
燃料集合体１０に設けたものである。

上昇流路２は外管で下降流路３は内管の同心円状の二重
管となっている。さらに、流入口４には流量調節のため
の抵抗体８を設け、前述した特性となるように流入口の
抵抗をあらかじめ調節しである。

流入口４から流入した冷却材は、一部が上昇流路２を上
昇し蒸発する。残りは漏洩孔７から下部タイプレート６
よりも上方の領域に漏洩する。この漏洩孔７の効果を評
価するため、漏洩孔の抵抗係数をパラメータとして水ロ
ツド内のボイド率と下部タイプレートの差圧の関係を解
析した。その結果の一例を第１０図に示す。

第１０図から、漏洩孔７の抵抗係数を１×１０５、すな
わち流入口４の抵抗係数の２５倍程度にすれば、漏洩口
のない場合の特性とかなり近くなることがわかる。しか
し、第１１図に示すように、この場合でも漏洩流量は、
下部タイプレート差圧が小さい範囲で上昇流量（すなわ
ち蒸発量）に比べて非常に大きく、毎秒あたり水ロッド
内滞留水の１％以上が漏洩する。この結果から、蒸発に
よる冷却水のａ縮はほとんど起こらないことが分る。

ところで、漏洩孔を設けることによってスペクトルシフ
ト特性が変化しないことを確認するため、氷水ロットの
形状パラメータを変えてパラメータサーベイを行なった
。パラメータとしたのは、上昇管内径、下降管内径、流
入口４の抵抗係数、水ロンド長さで、図１０のケースを
基本ケースとしてそれぞれのパラメータを独立に変えた
時の漏洩孔の抵抗係数による影響を調べた。その結果を
第１２図〜第１７図に示す。

第１２図は、上昇管内径を１４０１ｆｆ１１と太くした
場合である。これは、基本ケースで下降管内径を体さく
した場合と同じ意味をもつ。図から、基本ケースと同様
に漏洩孔抵抗係数をｌＸｌ０’程度とすれば漏洩孔なし
の場合とほぼ同様の特性であることがわかる。

第１３図は、下降管内径を１０ｍ１１と太くした場合で
ある。これは、基本ケースで上昇管内径を細くした場合
と同じ意味をもつ。このケースでは、漏洩孔がない場合
、水ロッド内平均ボイド率が下部タイプレート差圧に対
して二価関数となる領域が存在する。この領域では、ボ
イド率が急変するため原子炉の運転領域としては不向き
である５ｍ析の結果、このような領域へ遷移する条件は
下降管と上昇管の流路断面積に依存し、下記の範囲なら
ば一価関数であることがわかった。

Ａｕｐ／　Ａｉｏ−ｎ＞　２５ ここに、Ａｕｐ　　：上昇管流路断面積Ａｉｏｗｎ：下
降管流路断面積 このケースでは上式の条件を満足していないため、特性
そのものは二価関数であるが、図から、漏洩孔の抵抗係
数がＩ×１０５程度のときに、漏洩孔なしの場合とほぼ
同じ特性を持つことが分かる。しかし、漏洩孔の抵抗係
数を小さくすると、二価関数から一価関数へ遷移する結
果が得られた。

このことから、漏洩孔は定性的にはスペクトルシフ１〜
特性を向上させる効果を有することがわかる。

第１４図及び第１５図は、水ロッドの長さを短くした場
合（２，４ｎｎｉ）と長くした場合（４，８ｍ）の結果
である。いずれの場合も漏洩孔の抵抗係数がＩ　Ｘ　１
０’程度であれば漏洩孔なしの場合と特性の差がほとん
どないことが分かる。

第１６図及び第１７図は、流入口４に設けられる抵抗体
８の抵抗を小さくした場合（ＩＸ１０３）と大きくした
場合（ＩＸ１０４）の結果である。この場合にもこれま
での結果と同様に漏洩孔の抵抗係数がＩ　Ｘ　１０’程
度であれば、漏洩孔なしの場合と特性の差がほとんどな
いことを示している。

以上説明したように、漏洩孔はスペクトルシフ１へ特性
をほとんど変化させることなく、水ロッドの形状によっ
てはその特性を向上させる効果を持つ。このため、漏洩
孔を設けることにより、水ロッドの内部に不純物が濃縮
されて蓄積することがないという効果がある。

第１８図に本発明の他の実施例を示す。第１図に示した
実施例と異なる点は、流入口４に導管１８を設けたこと
である。この導管の上端は、漏洩孔７の開口部の上端よ
りも高くなっている。このような構造とすることにより
、冷却材は水ロツド内の液面近傍まで導かれ、流入口４
から漏洩孔７へ直接流出する冷却材がなくなるため、水
ロンド内冷却材の混合が促進され不純物の濃縮がいっそ
う防止される効果がある。

第１９図に本発明の他の実施例を示す。第１図に示した
実施例と異なる点は、上昇流路２が内管、下降流路３が
外管となっている点である。このような構造においても
漏洩孔７を設けるにはなんら問題はなく、第１図に示し
た実施例と同様の効果を得ることができる。さらに、内
管下部のエルボ一部（第１図及び第１８図のａ）がなく
なるため、構造が簡単になるという効果がある。

第２０図に本水ロッドの燃料集合体への適用例を示す。

本実施例では、以下に示す構造とする。

燃料集合体１０は、燃料棒９、上部タイプレート１１、
下部タイプレート６、燃料スペーサ１２、チャンネルボ
ックス１３、及び水ロッド１から構成される。燃料棒９
の上下端部は、上部タイプレート１１及び下部タイプレ
ート６に保持される。

また、水ロッド１も燃料棒同様、両端部が上部タイプレ
ート１１及び下部タイプレート６に保持される。燃料ス
ペーサ１２は燃料集合体１０の軸方向に複数個配置され
、燃料棒９の相互の間隙を保持している。チャンネルボ
ックス１３は、上部タイプレート１１に取り付けられ、
燃料スペーサ１−２で保持された燃料棒９の束の外周を
取り囲んでいる。第１図、第１８図及び第１９図に示し
た水ロッドの実施例はいずれもこのような構成の燃料集
合体に適用される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スペクトルシフト運転に用いる上昇流
路と下降流路を有する水ロツド内に、冷却水の蒸発によ
り不純物が濃縮、蓄積されるのを防止し、水ロッドを構
成する構造材の腐食およびそれによって生じるスペクト
ルシフト特性の劣化を防止することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる実施例を示す水ロッドの断面図
、第２図は、従来のＢＷＲの構造を示す図、第３図は従
来の制御棒を用いた反応度制御の運転方法を示す図、第
４図はスペクトルシフ１へ運転の概念を示す図、第５図
は炉心流量と炉心平均ボイド率の関係を示す図、第６図
は炉心平均ボイド率を変え反応度を制御する運転方法を
示す概念図、第７図はスペクトルシフト運転に用いられ
る水ロッドの原理図、第８図はスペクトルシフｌ−運転
に用いられる水ロツド内の現象を示す図、第９図は水ロ
ンド内の流量と出入口差圧の関係を示す図、第１０図は
本発明の基本ケースの解析結果である水ロンド内平均ボ
イド率と下部タイプレート差圧の関係を示す図、第１１
図は基本ケースにおける漏洩流量と上昇流量の解析結果
を示す図、第１２図は上昇管内径を増加したとき漏洩抵
抗係数をパラメータとした解析結果を示す図、第１３図
は下降管内径を増加したとき漏洩抵抗係数をパラメータ
とした解析結果を示す図、第１４図は水ロッド長さを減
少したとき漏洩抵抗係数をパラメータとした解析結果を
示す図、第１５図は水ロッド長さを増加したとき漏洩抵
抗係数をパラメータとした解析結果を示す図、第１６図
は入口抵抗係数を減少したとき漏洩抵抗係数をパラメー
タとした解析結果を示す図、第１７図は入口抵抗係数を
増加したとき漏洩抵抗係数をパラメータとした解析結果
を示す図、第１８図は本発明の別の実施例を示す図、第
１９図は本発明のさらに別の実施例を示す図７第２０図
は本発明を使用する燃料集合体を示す図である。 １・・・水ロッド、２・・・上昇流路、３・・・下降流
路、４・・・流入口、５・・・吐出口、６・・・下部タ
イプレート、７・・・漏洩孔、８・・・抵抗体、９・・
・燃料棒、１０・・・燃料集合体、１１・・・上部タイ
プレート、１２・・・燃料スペーサ、１３・・チャンネ
ルボックス、】４・・・制御棒、１５・・・制御棒駆動
機構、１６・・圧力容器、第 日 木ロット 千６Ｅタイプ１ごト ａｔゑ口 第 目 め １／″Ｉ ／４ 制′＃冷 早４日 虐゛焼屓 （ｑガＩ）／Ｔ） 第 ｊ：ＰＣ慶量 Ｃ’／−） 端ら 図 すづグル中吟其珂 第 凹 第９圓 ２に口・ソド内のンン去ア水ｉｔＪ めｒＴ口 罫 １０口 下奸ｌフイフ１−ト岸Ｊ丑（ＨＰみ９ め ＋１！１ 第 １３の 下ｇＰクィフ゛し一ト葦圧　（関Ｐａ−）曝 下五″Ｐクイプし一ト艙圧（ＭＰ山） 橘 １４の 下婢タイアＵ−ト壓斤（Ｍｆ’４） め １Ｓ圀 下きｐフイブＬ−ト斧９デ　（ＭＰａ）め １’１ 寮１らの 下−＃タイプし一ト差力ヨ（ＭＰｔ） 第１８囚 ５　　　ロ二　上口 ７ｇ １しＷ 第１９０ とＡ） 第ｚＯ１２Ｉ１ ６　　１茗ｐクイプＬ−ト ｈノ子ルボッグス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上端部が上部タイプレートに保持され、下端部が下
   部タイプレートの燃料保持部に保持され、しかも内部に
   複数の燃料ペレットを充填した複数の燃料棒と前記燃料
   棒間に配置された水ロッドを有する燃料集合体において
   、前記集合体の下端部に抵抗体を設け、前記水ロッドの
   内部に上端部が連絡されている１以上の上昇流路と１以
   上の下降流路を設け、前記上昇流路を抵抗体の下部領域
   から流入する冷却材の流路とし、それとは逆に前記下降
   流路を前記水ロッド内上端部から前記抵抗体より上方か
   つ前記水ロッドの下端部に冷却材を吐出させるための構
   造とし、さらに前記上昇流路の下端に前記抵抗体より上
   方の領域と連通する１以上の孔を設けたことを特徴とす
   る燃料集合体。 ２、前記上昇流路の総断面積と前記下降流路の総断面積
   との比が２５以上となる請求項１の燃料集合体。 ３、前記冷却材下降流路の周囲が前記冷却材上昇流路と
   なる請求項２の燃料集合体。 ４、前記冷却材上昇流路の周囲が前記冷却材下降流路と
   なる請求項２の燃料集合体。 ５、前記冷却材流入口の上部から上昇流路内に導管を設
   け、前記導管の上端が前記漏洩孔の開口部上端よりも上
   部に位置する請求項２の燃料集合体。