JPH0378599B2 - - Google Patents

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JPH0378599B2
JPH0378599B2 JP58046078A JP4607883A JPH0378599B2 JP H0378599 B2 JPH0378599 B2 JP H0378599B2 JP 58046078 A JP58046078 A JP 58046078A JP 4607883 A JP4607883 A JP 4607883A JP H0378599 B2 JPH0378599 B2 JP H0378599B2
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Japan
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fuel assembly
fuel
cold shutdown
control zone
shutdown control
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JP58046078A
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Rii Kurosaa Ratsuseru
Burisun Taunsendo Denisu
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication of JPH0378599B2 publication Critical patent/JPH0378599B2/ja
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
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    • G21C7/04Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect of burnable poisons
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/08Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being highly pressurised, e.g. boiling water reactor, integral super-heat reactor, pressurised water reactor
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    • GPHYSICS
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    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/326Bundles 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
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    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は広義には原子炉に関し、狭義には沸騰
水形原子炉用の燃料集合体構成に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates generally to nuclear reactors, and more specifically to fuel assembly configurations for boiling water nuclear reactors.

発明の背景 原子炉においては、核分裂性燃料原子、例えば
U−235がその原子核に中性子を吸収し核壊変を
受け、これにより平均して大きな運動エネルギー
を有する低原子量の2つの核分裂破片と同じく高
エネルギーの数個の中性子とを生成する。
BACKGROUND OF THE INVENTION In a nuclear reactor, a fissile fuel atom, e.g. Generate energy with a few neutrons.

代表的な沸騰水形原子炉(BWR)では、核燃
料は燃料棒の形態をとり、各燃料棒は多数の焼結
ペレツトを細長い被覆管内に収容してなる。この
ような燃料棒を群毎に上部および下部タイプレー
ト間に支持して個々に交換可能な燃料集合体又は
燃料束を形成する。十分な数の燃料集合体を直円
柱シリンダに近いマトリツクスに配列して、自己
持続核分裂反応を行い得る原子炉炉心を形成す
る。核分裂生成物の運動エネルギーは燃料棒内で
熱として消散される。エネルギーは核分裂過程か
ら生じる中性子、ガンマ線および他の放射線によ
り燃料構造体および減速材にも貯められる。炉心
は冷却材(例えば水)中に沈められ、冷却材によ
り熱を取出し、その熱をその後抽出して有用な仕
事を行う。冷却材が水である場合、水は中性子減
速材としても働き、中性子を減速して中性子が核
分裂反応を開始しやすくする。
In a typical boiling water reactor (BWR), the nuclear fuel is in the form of fuel rods, each consisting of a number of sintered pellets contained within an elongated cladding tube. Such fuel rods are supported in groups between upper and lower tie plates to form individually replaceable fuel assemblies or fuel bundles. A sufficient number of fuel assemblies are arranged in a matrix close to a right cylindrical cylinder to form a nuclear reactor core capable of carrying out a self-sustaining nuclear fission reaction. The kinetic energy of the fission products is dissipated as heat within the fuel rods. Energy is also stored in the fuel structure and moderator by neutrons, gamma rays and other radiation resulting from the fission process. The core is submerged in a coolant (eg, water) that extracts heat that can then be extracted to perform useful work. When the coolant is water, water also acts as a neutron moderator, slowing down the neutrons and making it easier for them to initiate the fission reaction.

水冷却兼減速発電用電子炉に通常用いられる燃
料は二酸化ラウンよりなり、その約0.7〜5.0%が
核分裂性U−235で燃料親元素U−238と混合され
ている。原子炉の運転中、燃料親元素U−238の
一部が核分裂性Pu−239とPu−241とに転換され
る。U−238も核分裂性であるが、それは高エネ
ルギー中性子に対してだけである。生成した核分
裂性物質(例えばPu−239およびPu−241)対崩
壊した核分裂性物質(例えばU−235,Pu−239
およびPu−241)の比は「転換比」として定義さ
れる。
The fuel commonly used in water-cooled and moderated power generation electronic reactors consists of turquoise dioxide, approximately 0.7 to 5.0% of which is fissile U-235 mixed with the fuel parent element U-238. During operation of the reactor, a portion of the parent fuel element U-238 is converted into fissile Pu-239 and Pu-241. U-238 is also fissile, but only to high-energy neutrons. Produced fissile material (e.g. Pu-239 and Pu-241) vs. decayed fissile material (e.g. U-235, Pu-239)
and Pu−241) is defined as the “conversion ratio”.

原子炉を定常状態出力レベルで運転する必要が
ある場合、核分裂誘引中性子数を一定に維持しな
ければならない。即ち、各核分裂反応が正味1個
の中性子を生成し、この中性子が次の核分裂反応
を生起し、従つて反応が自己持続性となることが
必要である。原子炉運転は実効増倍率Keffで特
徴付けられ、定常状態運転ではKeffが1でなけ
ればならない。ここで実効増倍率Keffは全体と
して考えた原子炉の中性子再生率であり、問題と
している炉心の局部領域と同じ組成および特性を
全体に有する無限に大きな系の中性子再生を定義
する局部または無限増倍率Kinfからは区別され
るべきものである。
If a nuclear reactor is required to operate at steady-state power levels, the number of fission-inducing neutrons must be maintained constant. That is, each fission reaction must produce a net neutron, which in turn causes the next fission reaction, so that the reaction is self-sustaining. Nuclear reactor operation is characterized by the effective multiplication factor Keff, which must be 1 in steady-state operation. Here, the effective multiplication factor Keff is the neutron regeneration rate of the nuclear reactor considered as a whole, and the local or infinite multiplication factor that defines the neutron regeneration of an infinitely large system having the same composition and properties as the local region of the reactor core in question. It should be distinguished from the magnification Kinf.

運転中、核分裂性燃料は減損し、そして実際核
分裂生成物の一部はそれ自体中性子吸収材、即ち
「毒物質」である。これを打ち消すためには、通
常原子炉に初期に過剰の核燃料を装荷する。この
結果初期の反応度が過剰となる。この初期の過剰
反応度が原因で、原子炉運転中の実効増倍率を1
に維持するために、また原子炉を停止する必要が
ある場合に実効増倍率を1未満に下げるために制
御システムが必要である。代表的な制御システム
は中性子吸収物質を使用し、中性子吸収物質は中
性子の非核分裂性吸収または捕獲により中性子数
を制御する作用をなす。
During operation, the fissile fuel is depleted and, in fact, some of the fission products are themselves neutron absorbers, or "poisons." To counteract this, the reactor is usually initially loaded with excess nuclear fuel. This results in excessive initial reactivity. This initial excess reactivity reduces the effective multiplication factor by 1 during reactor operation.
A control system is required to maintain the effective multiplication factor below 1 when the reactor needs to be shut down. A typical control system uses a neutron absorbing material that acts to control the number of neutrons by non-fissile absorption or capture of neutrons.

中性子吸収物質の少くとも一部を複数個の選択
的に駆動できる制御棒に導入し、これらの制御棒
を必要に応じて炉心の底部から軸方向に挿入し
て、出力レベルおよび分布を調節し、また炉心を
停止させる。燃料棒のいくつかに可燃性吸収材を
導入して機械的制御の必要量を最小にする。可燃
性吸収材は中性子吸収材であり、中性子の吸収に
より中性子吸収能力が低い物質に転換される。可
燃性吸収材としてはガドリニウムがよく知られて
おり、通常ガドリニアの形態で用いられる。奇同
位体(Gd−155およびGd−157)は熱中性子に対
して極めて大きな捕獲断面積を有する。設計上用
いて有効な可燃性吸収材は、小さな中性子断面積
の吸収材による残留同位体中性子吸収に基因す
る、燃料再装荷サイクル末期に望ましくない中性
子吸収反応度の残留を呈する。例えば、可燃性吸
収材としてガドリニウムを用いると、大きな断面
積の同位体(Gd−155およびGd−157)は急速に
減損するが、偶同位体(Gd−154,Gd−156およ
びGd−158)の中性子捕獲の継続により残留吸収
が残る。
At least a portion of the neutron-absorbing material is introduced into a plurality of selectively actuable control rods that are inserted axially from the bottom of the core as needed to adjust the power level and distribution. , also shuts down the reactor core. Combustible absorbent material is introduced in some of the fuel rods to minimize the need for mechanical controls. Combustible absorbers are neutron absorbers, and upon absorption of neutrons, they are converted into substances with low neutron absorption capacity. Gadolinium is a well-known combustible absorbent and is usually used in the form of gadolinia. Odd isotopes (Gd-155 and Gd-157) have extremely large capture cross sections for thermal neutrons. Combustible absorbers that are effective by design exhibit undesirable residual neutron absorption reactivity at the end of the fuel reload cycle due to residual isotope neutron absorption by the small neutron cross section absorber. For example, when using gadolinium as a combustible absorber, large cross-sectional area isotopes (Gd-155 and Gd-157) are rapidly depleted, while even isotopes (Gd-154, Gd-156 and Gd-158) are depleted rapidly. Due to continued neutron capture, residual absorption remains.

周知のように、ガドリニウムのような可燃性吸
収材は、十分な濃度で存在するときには自己遮蔽
モードで作用する。即ち、中性子束に露出される
と、中性子吸収が実質的に吸収材の外面で起こ
り、従つて吸収材の体積が吸収材の濃度によつて
決まる速度で半径方向に収縮する。かくして、吸
収材含有領域の数およびそこでの吸収材濃度を適
当に選ぶことにより、1回以上の原子炉運転サイ
クルにわたつて吸収価の変動を望ましいものとす
ることが可能である。
As is well known, combustible absorbers such as gadolinium act in a self-shielding mode when present in sufficient concentrations. That is, upon exposure to a neutron flux, neutron absorption occurs substantially at the outer surface of the absorber, such that the volume of the absorber contracts radially at a rate determined by the concentration of the absorber. Thus, by appropriately choosing the number of absorber-containing regions and the absorber concentration therein, it is possible to achieve a desired variation in absorption value over one or more reactor operating cycles.

運転中、蒸気ボイドの割合が原子炉頂部に向つ
て増加し、その結果頂部領域では減速が減少し、
従つて出力分布が炉心の下部領域に向つてゆが
む。可燃性吸収材を軸方向に不均質に分布させる
ことによりこのゆがみを捕償することは周知の技
術である。多数の燃料棒に可燃性吸収材を、ホツ
ト運転時最高反応率の軸方向領域に向つてゆがめ
た分布にて組込む。代表的な構成が米国特許第
3799839号に示されている。
During operation, the proportion of steam voids increases towards the top of the reactor, resulting in reduced deceleration in the top region,
The power distribution is therefore skewed towards the lower region of the core. It is a well known technique to compensate for this distortion by distributing the combustible absorbent material non-uniformly in the axial direction. Combustible absorbent material is incorporated into a number of fuel rods in a distribution skewed toward the axial region of highest reaction rate during hot operation. A typical configuration is U.S. Patent No.
No. 3799839.

しかし、コールド停止状態では事情がまつたく
異なる。さらに詳しく説明すると、コールド状態
では、照射済BWR炉心の頂部は底部より反応性
が高い。その理由は、運転中頂部の方がプルトニ
ウム生産が大きく、U−235壊変が少ない(炉心
頂部の方が転換比が大きく、燃焼度、即ちバーン
アツプが小さい)からである。コールド停止状態
では、炉心の上部の蒸気ボイドが除去され、従つ
て炉心の頂部が底部より一層反応性となる。代表
的な認可基準ではどれか1本の制御棒を炉心から
取り出された状態で0.38%の反応度停止余裕
(Keff0.9962未満)が要求される。予測の不確実
性を考慮した余裕を得るために、制御棒および可
燃性吸収材によつて与へられる値として1%の予
測停止余裕(Keff0.99未満)の設計基準が大抵の
場合に用いられている。
However, in a cold stop state, the situation is completely different. More specifically, in cold conditions, the top of an irradiated BWR core is more reactive than the bottom. The reason for this is that plutonium production is greater at the top of the reactor during operation, and there is less U-235 decay (the conversion ratio is greater at the top of the core, and burnup, or burnup, is smaller). In cold shutdown conditions, steam voids in the top of the core are removed, thus making the top of the core more reactive than the bottom. Typical approval standards require a reactivity shutdown margin of 0.38% (Keff less than 0.9962) when any one control rod is removed from the core. A design criterion of 1% predicted outage margin (less than Keff 0.99) is used in most cases to provide margin to account for prediction uncertainties, given by control rods and combustible absorbers. It is being

炉心の下方部分における可燃性吸収材の量を多
くすることにより軸方向出力分布の調整を行うこ
とができるが、最大出力時の軸方向出力分布最適
化に最適な吸収材分布は適正なコールド停止余裕
を維持するのに役立たない。コールド停止時の制
約を満たすためには、代表的には、過剰な可燃性
吸収材を残留させて設計を行う必要があり、かゝ
る過剰な可燃性吸収材の残留は初期濃縮度および
ウラン鉱要件に不利な条件を課し、原子炉の燃料
サイクルコストを増加する。
The axial power distribution can be adjusted by increasing the amount of combustible absorber in the lower part of the core, but the optimal absorber distribution for optimizing the axial power distribution at maximum power is the correct cold shutdown. Doesn't help maintain margin. To meet cold shutdown constraints, it is typically necessary to design with excess combustible absorbent remaining, and such excess combustible absorbent remains due to initial enrichment and uranium impose unfavorable mineral requirements and increase reactor fuel cycle costs;

ガドリニアが燃料棒の熱伝導率を減少し核分裂
ガス放出を増加することも問題である。この結
果、ガドリニア含有燃料棒は大抵の場合燃料集合
体中のもつとも制約された燃料棒であり、出力定
格を低くしなければならず、これに対応して局部
出力分布に悪影響をなす。出力定格低下の必要量
はガドリニア濃度に依存するが、適正なコールド
停止余裕を得るためにガドリニア濃度を増す必要
があるような、長期燃焼燃料束設計および/また
は高エネルギーサイクル設計において重大な問題
となる。
Another problem is that gadolinia reduces the thermal conductivity of fuel rods and increases fission gas release. As a result, gadolinia-containing fuel rods are often the most constrained fuel rods in fuel assemblies and must have lower power ratings, with a corresponding negative impact on local power distribution. The amount of power derating required depends on gadolinia concentration, but is a significant issue in long-burn fuel bundle designs and/or high-energy cycle designs where increasing gadolinia concentration is required to provide adequate cold shutdown margin. Become.

従つて、ホツト運転状態およびコールド停止状
態に必要とされる余裕それぞれは、原子炉の炉心
設計に競合的制約を課し、従つて最適炉心構造の
実現を阻む傾向があつた。
Accordingly, the margins required for hot operating conditions and cold shutdown conditions, respectively, have tended to impose competitive constraints on the reactor core design and thus prevent the realization of an optimal core structure.

発明の開示 本発明は、運転効率への悪影響を最小にしてコ
ールド停止余裕を満たすことができる原子炉燃料
集合体の構造を提供する。本燃料集合体構造によ
り、可燃性吸収材のサイクル末期反応度残留を最
小にし、初期濃縮度要求を最小にし、より高い濃
度の可燃性吸収材の使用を一層実現可能にかつ最
適にし、しかも軸方向出力分布制御のための可燃
性吸収材分布の融通性を最大にする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a nuclear reactor fuel assembly structure that can meet cold shutdown margins with minimal negative impact on operating efficiency. The present fuel assembly structure minimizes the end-of-cycle reactivity of the combustible absorber, minimizes initial enrichment requirements, makes the use of higher concentrations of combustible absorbent more feasible and optimal, and Maximize flexibility of combustible absorbent distribution for directional power distribution control.

上述した利点を達成する本発明の燃料集合体
は、燃料集合体の軸方向ほゞ全長にわたつて分布
する核分裂性物質成分と、中性子吸収物質成分と
よりなり、この中性子吸収物質成分の軸方向分布
が、コールド停止時最高反応度の軸方向領域(コ
ールド停止状態で中性子束がピークに達する領
域)の少くとも一部に対応する比較的短い軸方向
区域(コールド停止制御区域と称される)におけ
る増強で特徴付けられる。この目的のために、コ
ールド停止制御区域において可燃性吸収材濃度が
大きくなるか、可燃性吸収材を含有する横断面分
布領域数が多くなるように燃料集合体を構成す
る。コールド停止制御区域の存在により、炉心の
頂部および中間部の他の領域での可燃性吸収材を
減少させることができる。これにより、燃料集合
体の可燃性吸収材総含量が減少し、可燃性吸収材
分布の最適化が容易になる。本発明で「核分裂性
物質成分」が意味するところは、燃料集合体の燃
料棒の全てにおける核分裂性物質である。例え
ば、燃料集合体の軸方向位置のいずれにおいて
も、核分裂性物質の全体量は、その軸方向位置に
おける全ての燃料棒に含まれる核分裂性物質の量
の総計である。同様に、本発明で「中性子吸収物
質成分」の意味するところは、燃料集合体の吸収
材含有燃料棒の全てにおける中性子吸収物質であ
る。例えば、燃料集合体の軸方向位置のいずれに
おいても、中性子吸収物質の全体量は、その軸方
向位置における全ての吸収材含有燃料棒に含まれ
る中性子吸収物質の量の総計である。
The fuel assembly of the present invention, which achieves the above-mentioned advantages, comprises a fissile material component and a neutron-absorbing material component distributed over substantially the entire axial length of the fuel assembly, and the neutron-absorbing material component is distributed along the axial direction of the fuel assembly. A relatively short axial region (referred to as the cold shutdown control region) whose distribution corresponds to at least a portion of the axial region of highest cold shutdown reactivity (the region where the neutron flux peaks in cold shutdown conditions). characterized by an enhancement in . To this end, the fuel assembly is configured such that the concentration of combustible absorbent material in the cold shutdown control zone is increased or the number of cross-sectional distribution areas containing combustible absorbent material is increased. The presence of a cold shutdown control zone can reduce combustible absorbent material in the top and other regions of the core. This reduces the total combustible absorbent content of the fuel assembly and facilitates optimization of the combustible absorbent distribution. In the present invention, "fissile material component" means the fissile material in all of the fuel rods of the fuel assembly. For example, at any axial location in a fuel assembly, the total amount of fissile material is the sum of the amount of fissile material contained in all fuel rods at that axial location. Similarly, in the present invention, the term "neutron absorbing material component" refers to the neutron absorbing material in all of the absorber-containing fuel rods of the fuel assembly. For example, at any axial location in the fuel assembly, the total amount of neutron absorbing material is the sum of the amount of neutron absorbing material contained in all absorber-containing fuel rods at that axial location.

中性子吸収物質成分の軸方向分布は代表的に
は、核分裂性物質の軸方向長さの大部分または全
部にわたつて延在する複数部分を含み、これによ
り軸方向出力分布を達成し、また代表的には、ホ
ツト運転時最高反応度の軸方向領域の少くとも一
部に対応する軸方向区域における追加の増強で特
徴付けられる。この最後の区域は「ホツト運転制
御区域」と称され、代表的な例ではコールド停止
制御区域より長く、燃料集合体の底部近くに位置
する。
The axial distribution of the neutron-absorbing material component typically includes multiple portions extending over most or all of the axial length of the fissile material to achieve an axial power distribution and a representative In particular, it is characterized by an additional enhancement in the axial region corresponding to at least part of the axial region of highest reactivity during hot operation. This last zone is referred to as the "hot run control zone" and is typically longer than the cold shut down control zone and is located near the bottom of the fuel assembly.

中性子吸収物質成分を燃料棒の少くとも一部に
組込むのが好都合である。コールド停止制御区域
での増強は、少くとも部分的に、一本または複数
本の燃料棒にコールド停止制御区域においてのみ
吸収材を含有させることにより達成できる。ガド
リニアを使用する場合、これらの燃料棒中のガド
リニア濃度を他のガドリニア含有燃料棒より高く
することができる。短い高濃度ガドリニア部分の
全ガス内圧寄与が小さいからである。
Advantageously, a neutron absorbing material component is incorporated into at least a portion of the fuel rod. Enhancement in the cold shutdown control zone can be achieved, at least in part, by having the fuel rod or rods contain absorbent material only in the cold shutdown control zone. If gadolinia is used, the gadolinia concentration in these fuel rods can be higher than other gadolinia-containing fuel rods. This is because the contribution of the short high concentration gadolinia portion to the total gas internal pressure is small.

最高濃度および最大数の可燃性吸収材領域がコ
ールド停止制御区域にくるように燃料集合体を構
成することによつて、可燃性吸収材のコールド停
止価が最大になることがわかる。同時に、この吸
収材増強はホツト運転条件下で炉心の中性子重要
度の低い領域にあり、従つてホツト運転状態での
軸方向出力分布に最小の影響しかもたない。さら
に、コールド反応度区域のガドリニア残留吸収率
ペナルテイはホツト時に最小だが、コールド時に
最大である。これは望ましくない燃料サイクル効
果を最小にする効果をもつ。
It can be seen that the cold stop value of the combustible absorbent is maximized by configuring the fuel assembly so that the highest concentration and greatest number of combustible absorbent areas are in the cold stop control zone. At the same time, this absorber enhancement is in the region of low neutron importance of the core under hot operating conditions and therefore has minimal impact on the axial power distribution under hot operating conditions. Furthermore, the gadolinia residual absorption penalty in the cold reactivity zone is minimal when hot, but maximal when cold. This has the effect of minimizing undesirable fuel cycle effects.

コールド停止制御区域に短いガドリニア部分の
みを有する燃料棒を、通常ガドリニアに対して禁
止された格子位置、例えば燃料集合体の角の燃料
棒に対角線方向で隣り合う格子位置に配置して
も、炉心計装計器の読みに悪影響を与えず、また
ガドリニアに基因する核分裂ガスの放出に対処す
るためにこれらの燃料棒において濃縮度を下げる
必要もない。
Even if a fuel rod with only a short gadolinia section in the cold shutdown control zone is placed in a grid position normally prohibited for gadolinia, such as a grid position diagonally adjacent to a fuel rod at a corner of a fuel assembly, the core There is no negative impact on instrumentation readings, and there is no need to reduce enrichment in these fuel rods to address fission gas emissions due to gadolinia.

本発明の他の観点によれば、コールド停止制御
区域における中性子吸収物質の増強を、コールド
停止制御区域における燃料濃縮度の減少によつて
補なうことができる。濃縮度の減少をガドリニア
含有燃料棒に限り、燃料製造を簡単にするのがよ
い。コールド停止制御区域の濃縮度を減少させる
ことにより、この区域のガドリニア含量を増すよ
り効率よく中性子を利用できる。所定の設計燃焼
度を達成するのに要する核分裂性物質インベント
リ条件が緩和される。濃縮度の減少に基づく反応
度の減少は燃料集合体の滞留期間全体に及ぶが、
可燃性吸収材は主として滞留期間の最初の燃料再
装荷サイクル中に反応度を低下させる。しかし、
ピーク濃縮度が固定されている場合、コールド停
止制御区域における濃縮度を減少させることは燃
焼度を減少させ、軸方向出力ピーキングをこの区
域のガドリニアを増加する場合より一層ひどくす
る。従つて、濃縮度の減少とガドリニア含量の増
加とを組合せて用いるのが有利である。
According to another aspect of the invention, the enhancement of neutron absorbing material in the cold shutdown control zone can be compensated by a reduction in fuel enrichment in the cold shutdown control zone. It is preferable to reduce enrichment only to gadolinia-containing fuel rods to simplify fuel production. By reducing the enrichment of the cold shutdown control zone, neutrons can be utilized more efficiently than by increasing the gadolinia content of this zone. The fissile material inventory requirements required to achieve a given design burnup are relaxed. The reduction in reactivity due to the reduction in enrichment extends throughout the residence period of the fuel assembly;
Combustible absorbers reduce reactivity primarily during the first refueling cycle of the residence period. but,
If the peak enrichment is fixed, reducing the enrichment in the cold shutdown control zone will reduce the burnup and make the axial power peaking more severe than increasing the gadolinia in this zone. It is therefore advantageous to use a combination of reduced enrichment and increased gadolinia content.

本発明の構成および利点をさらによく理解でき
るように、以下に本発明を図面を参照しながら説
明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the configuration and advantages of the present invention, the present invention will be described below with reference to the drawings.

好適実施例の説明 第1図は沸騰水形の水冷却兼減速原子炉システ
ム10を線図的に一部破断して示す縦側面図であ
る。このシステムは圧力容器11を含み、その内
部に炉心12が冷却材兼減速材、例えば軽水に沈
められた状態で配置されている。炉心12は複数
個の燃料セル13を環状シユラウド14で囲んだ
構成である。各燃料セル13は4つの燃料集合体
(または束)15および1つの制御棒16を含む。
燃料セルは、上部炉心グリツド18および下部炉
心プレート19により互に離間関係で保持されて
おり、それぞれの底部で適当なサポート20によ
り支持されている。制御棒16は炉心反応度を制
御するために、燃料集合体間に選択的に挿入可能
である。各制御棒16に関連して制御棒案内管2
1が設けられており、制御棒を炉心の下方に引抜
くときこの案内管が制御棒を案内する。第2図は
燃料セル13の炉心12内での配列状態を示す線
図的頂部平面図である。代表的な炉心は300〜900
程度の燃料集合体を含む。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic, partially cutaway longitudinal side view of a boiling water type water-cooled and moderated nuclear reactor system 10. The system includes a pressure vessel 11 in which a reactor core 12 is placed submerged in a coolant and moderator, for example light water. The core 12 has a structure in which a plurality of fuel cells 13 are surrounded by an annular shroud 14. Each fuel cell 13 includes four fuel assemblies (or bundles) 15 and one control rod 16.
The fuel cells are held in spaced relationship by an upper core grid 18 and a lower core plate 19, each supported at the bottom by suitable supports 20. Control rods 16 are selectively insertable between fuel assemblies to control core reactivity. Associated with each control rod 16 is a control rod guide tube 2
1 is provided, and this guide tube guides the control rod when it is withdrawn below the reactor core. FIG. 2 is a diagrammatic top plan view showing the arrangement of the fuel cells 13 within the core 12. Typical cores are 300 to 900
including fuel assemblies.

圧力容器11の炉心12より下側の部分は冷却
材供給室22を画成し、他方炉心より上側の部分
は汽水分離器兼乾燥器構造25を含む。運転時に
は、冷却材循環ポンプ27により冷却材供給室2
2内の冷却材を加圧し、冷却材を炉心12を通つ
て上向きに圧送する。冷却材は炉心内で起つてい
る核分裂反応により発生した熱を吸収し、冷却材
の一部が蒸気(スチーム)に転換され、この蒸気
は汽水分離器兼乾燥器構造25を経て利用装置、
例えばタービン30に達する。タービンにつなが
つた復水器32で排出蒸気を凝縮し、凝縮水を給
水として凝縮水返送ポンプ35により冷却材循環
ポンプ27の入口側に戻す。
The portion of the pressure vessel 11 below the core 12 defines a coolant supply chamber 22 , while the portion above the core includes a brackish water separator and dryer structure 25 . During operation, the coolant supply chamber 2 is supplied by the coolant circulation pump 27.
The coolant in the reactor core 12 is pressurized and the coolant is pumped upward through the reactor core 12 . The coolant absorbs the heat generated by the nuclear fission reaction occurring in the reactor core, and a portion of the coolant is converted to steam, which is then passed through the steam separator/dryer structure 25 to the utilization equipment,
For example, it reaches the turbine 30. The exhaust steam is condensed in a condenser 32 connected to the turbine, and the condensed water is returned to the inlet side of the coolant circulation pump 27 by a condensed water return pump 35 as feed water.

第3図に1つの燃料セル13の構造を詳しく示
す。制御棒16は横断面が十字形状で制御ブレー
ド40を有し、各制御ブレード40が隣り合つた
2つの燃料集合体間にはさまれている。各燃料集
合体15は、多数の細長い燃料棒42を上部タイ
プレート45および下部タイプレート46間に保
持し、矩形断面の管状流れチヤンネル48内に収
容してなる。燃料集合体の下部にはノーズ50が
設けられ、ノーズ50にあけた複数の開口52を
通して冷却水が流れチヤンネル48内に入り燃料
棒42に沿つて上向きに流れる。ノーズ50は適
当な形状となつており、燃料集合体サポート20
に設けられた対応形状のソケツト(図示せず)に
はまる。
FIG. 3 shows the structure of one fuel cell 13 in detail. The control rod 16 is cross-shaped in cross section and has control blades 40, each control blade 40 being sandwiched between two adjacent fuel assemblies. Each fuel assembly 15 comprises a number of elongated fuel rods 42 held between an upper tie plate 45 and a lower tie plate 46 and housed within a tubular flow channel 48 of rectangular cross section. The lower portion of the fuel assembly is provided with a nose 50 through which cooling water flows through a plurality of openings 52 into channels 48 and upwardly along fuel rods 42 . The nose 50 has an appropriate shape, and the fuel assembly support 20
It fits into a correspondingly shaped socket (not shown) provided in the.

よく知られているように、各燃料棒42は円筒
形被覆管に多数の濃縮酸化ウランおよび/または
プルトニウム燃料の焼結ペレツトを収容して構成
される。濃縮度は1つの燃料集合体でも燃料棒毎
に変わり、代表的には約0.7〜5.0W/O(核分裂
性核種重量パーセント)の範囲にわたつて変り、
平均値約1.5〜3.5W/Oを呈する(天然産出ウラ
ンは0.7W/Oである)。燃料棒は直径約1.3cm
(1/2インチ)長さ約366〜457cm(12〜15フイ
ート)とすることができる。
As is well known, each fuel rod 42 is comprised of a cylindrical cladding containing a number of sintered pellets of enriched uranium oxide and/or plutonium fuel. Enrichment varies from fuel rod to fuel rod in a single fuel assembly, typically ranging from about 0.7 to 5.0 W/O (fissile nuclide weight percent);
It exhibits an average value of about 1.5-3.5 W/O (naturally occurring uranium is 0.7 W/O). The fuel rod is approximately 1.3cm in diameter.
(1/2 inch) can be approximately 12 to 15 feet long.

第4図は本発明の代表的な再装荷燃料集合体に
おける燃料棒の横断面(水平)分布を示す略線図
である。燃料棒42は8×8の行列に配列され、
中心燃料棒位置2つは水チヤンネル55(「ウオ
ータロツド」と称されることもある)で占められ
ている。参照数字57を付した10本の燃料棒はガ
ドリニアの形態の可燃性吸収材を含み、円内に符
号G1,G2,G3またはG4を付した円で表示され
ている。残りの52本の燃料棒はガドリニアを含ま
ず、円内にU−235の重量パーセントを示す、本
例では1.60〜3.95W/Oの範囲の数字を付した円
で表示されている。燃料集合体15の横断領域で
の濃縮度の変化およびガドリニア含有燃料棒57
の特定位置は周知の考察条件によつて決められる
が、これらの条件は本発明の一部を構成するわけ
ではないので、詳しく説明しない。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the cross-sectional (horizontal) distribution of fuel rods in a typical reloaded fuel assembly of the present invention. The fuel rods 42 are arranged in an 8×8 matrix,
The two center fuel rod positions are occupied by water channels 55 (sometimes referred to as "water rods"). The ten fuel rods with reference numeral 57 contain combustible absorbent material in the form of gadolinia and are designated by a circle with the symbol G1, G2, G3 or G4 within the circle. The remaining 52 fuel rods do not contain gadolinia and are represented by circles with numbers indicating the weight percent of U-235 within the circle, in this example ranging from 1.60 to 3.95 W/O. Changes in enrichment in the transverse region of the fuel assembly 15 and gadolinia-containing fuel rods 57
The specific position of is determined by well-known considerations, but these conditions do not form part of the present invention and will not be described in detail.

G1,G2,G3およびG4燃料棒の特定構造が、
燃料集合体の軸方向出力分布およびコールド停止
制御特性を決定する。種々の具体例を以下に示
す。第5A〜5G図は7つの燃料集合体例の組成
を示し、第6A〜6G図はこれら7つの例のガド
リニウム含有燃料棒の組成を示す。燃料集合体に
所定の軸方向区域でガドリニアの相対的増強を達
成するには、当該区域でガドリニア含有棒の数を
増やすか、当該区域内の所定数の燃料棒中のガド
リニア濃度を高めればよいことに留意すべきであ
る。本発明に利用する濃度(2〜5W/O)で、
ガドリニアはすべて自己遮蔽性である。
The specific structure of G1, G2, G3 and G4 fuel rods is
Determine the axial power distribution and cold shutdown control characteristics of the fuel assembly. Various specific examples are shown below. Figures 5A-5G show the compositions of seven example fuel assemblies, and Figures 6A-6G show the compositions of these seven example gadolinium-containing fuel rods. A relative enhancement of gadolinia in a given axial region of the fuel assembly can be achieved by increasing the number of gadolinia-containing rods in that region or by increasing the gadolinia concentration in a given number of fuel rods in that region. It should be noted that At the concentration used in the present invention (2 to 5 W/O),
All gadolinia are self-shielding.

第5A図は本発明による燃料集合体の第1実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この燃料
集合体は軸方向寸法12.5フイートすなわち381cm
(150インチ)で、このなかに頂部および底部の15
cm(6インチ)の天然ウランブランケツト59お
よび351cm(11.5フイート)の濃縮部分60が含
まれる。ウランブランケツト59についてはこれ
以上説明せず、以下の説明は濃縮部分60につい
て行う。
FIG. 5A is a schematic diagram showing the longitudinal composition of the first embodiment of the fuel assembly according to the present invention. This fuel assembly has an axial dimension of 12.5 feet or 381 cm.
(150 inches), including the top and bottom 15
It includes a 6 inch (cm) natural uranium blanket 59 and a 351 cm (11.5 ft) enriched section 60. The uranium blanket 59 will not be further described and the following discussion will be directed to the enrichment section 60.

燃料集合体はガドリニア含有燃料棒により与え
られるガドリニア成分を含み、これは2つの目的
即ちホツト運転状態での軸方向出力分布調整とコ
ールド停止時反応度の制御の目的をもつている。
この目的のために、燃料集合体は「ホツト運転制
御区域」と称される長い区域62および「コール
ド停止制御区域」と称される相対的に短い区域6
5内でガドリニアが増強されている。区域62は
濃縮部分60の底部または底部付近に位置し、他
方区域65は濃縮部分60の頂部付近に位置す
る。この特定実施例では、区域62の長さは137
cm(54インチ)、区域65の長さは30cm(12イン
チ)である。こうして、第5A図及び第6A図の
実施例におけるコールド停止制御区域65は、燃
料集合体における燃料棒の全体高さ381cm(150イ
ンチ)の76〜84パーセント、すなわち下から290
〜320cm(114〜126インチ)の範囲にわたつて延
在することになる。区域62における増強はガド
リニア濃度の増加により達成され、区域65にお
ける増強はガドリニア濃度の増加とガドリニア含
有燃料棒の数の増加により達成される。
The fuel assembly includes a gadolinia component provided by gadolinia-containing fuel rods, which has two purposes: axial power distribution adjustment during hot operating conditions and cold shutdown reactivity control.
For this purpose, the fuel assembly has a long section 62 called the "hot operating control section" and a relatively short section 6 called the "cold shutdown control section".
Gadolinia is enhanced within 5. Zone 62 is located at or near the bottom of concentrating section 60, while zone 65 is located near the top of concentrating section 60. In this particular embodiment, the length of area 62 is 137
cm (54 inches), the length of area 65 is 30 cm (12 inches). Thus, the cold shutdown control area 65 in the embodiment of FIGS. 5A and 6A is 76 to 84 percent of the overall height of the fuel rods in the fuel assembly, or 290 inches from the bottom.
It will extend over a range of ~320 cm (114-126 inches). The enhancement in zone 62 is achieved by increasing the gadolinia concentration, and the enhancement in zone 65 is achieved by increasing the gadolinia concentration and increasing the number of gadolinia-containing fuel rods.

第6A図はガドリニア含有燃料棒の長さ方向組
成を示す。G1およびG4燃料棒はガドリニア成分
が濃縮部分60の全域にわたつて分布しており、
G4燃料棒はホツト運転制御区域62のガドリニ
ア濃度が高くなつている(他の区域の2W/Oに
対して4W/O)。G4燃料棒はコールド停止制御
区域65のガドリニア濃度も高く(4W/O)、コ
ールド停止制御区域65の追加のガドリニア増強
は、区域65のみに比較的高い濃度(5W/O)
のガドリニアを含有するG2およびG3燃料棒によ
り達成されている。なお、G2およびG3燃料棒は
コールド停止制御区域65におけるウラン濃縮度
が幾分低められていることに特徴がある。この区
域における顕著に低下した濃縮度は以下に記載す
る実施例のいくつかの特徴であるが、G2および
G3燃料棒の濃縮度の低下だけでは燃料集合体全
体での平均濃縮度低下は小さい。この実施例の重
要な点は、予め定められた標準のガドリニアおよ
びU−235濃度を有する燃料ペレツトを製造する
のが有利な点である。
FIG. 6A shows the longitudinal composition of a gadolinia-containing fuel rod. In the G1 and G4 fuel rods, the gadolinia component is distributed throughout the enrichment section 60,
The G4 fuel rod has a high gadolinia concentration in the hot operation control zone 62 (4 W/O compared to 2 W/O in other zones). The G4 fuel rod also has a high gadolinia concentration in the cold shutdown control zone 65 (4W/O), and the additional gadolinia enhancement in the cold shutdown control zone 65 results in a relatively high concentration only in zone 65 (5W/O).
This has been achieved with G2 and G3 fuel rods containing gadolinia. Note that the G2 and G3 fuel rods are characterized in that the uranium enrichment in the cold shutdown control zone 65 is somewhat lowered. The significantly reduced enrichment in this zone is characteristic of some of the examples described below, but G2 and
If the enrichment of G3 fuel rods is reduced only, the average enrichment reduction of the entire fuel assembly is small. An important aspect of this embodiment is that it is advantageous to produce fuel pellets having predetermined standard gadolinia and U-235 concentrations.

コールド停止制御区域65におけるガドリニア
含量の増加により区域65および62以外の領域
のガドリニア含量を低下でき、所望の軸方向出力
分布の調整を行うことができる。区域65のない
従来の燃料棒では、軸方向出力分布調整を達成す
るのに、区域62中のガドリニア含量を増加しな
ければならなかつた。さらに、従来技術では、コ
ールド停止余裕を増す必要があると、すべての軸
方向区域におけるガドリニア装填量を増加して軸
方向出力分布を維持しなければならなかつた。
By increasing the gadolinia content in the cold shutdown control zone 65, the gadolinia content in areas other than zones 65 and 62 can be lowered to provide desired axial power distribution adjustment. In conventional fuel rods without zone 65, the gadolinia content in zone 62 had to be increased to achieve axial power distribution adjustment. Furthermore, in the prior art, the need to increase cold stop margin required increasing gadolinia loading in all axial zones to maintain axial power distribution.

第5B図は本発明による燃料集合体の第2実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この実施
例が第5A図の実施例と相違するのは、ホツト運
転制御区域が僅かに短く(122cmすなわち48イン
チ)、コールド停止制御区域が長い(76cmすなわ
ち30インチ)点であり、本実施例のコールド停止
制御区域は、燃料棒の高さの68〜88%、すなわち
下から259〜335cm(102〜132インチ)の範囲にわ
たつて延在する。コールド停止制御区域のガドリ
ニア成分が均一でなく、それよりもむしろ中心部
分67の増強が最高である段階的分布を有するこ
ともわかる。第6B図はガドリニア含有燃料棒の
長さ方向組成を示す。G2およびG3燃料棒の増強
部分をG4燃料棒の増強部分より相対的に短くす
ることにより、コールド停止制御区域におけるガ
ドリニア分布の調整を行つていることがわかる。
FIG. 5B is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a second embodiment of the fuel assembly according to the present invention. This embodiment differs from the embodiment of FIG. 5A in that the hot run control zone is slightly shorter (122 cm or 48 inches) and the cold shutdown control zone is longer (76 cm or 30 inches); The cold shutdown control zone extends from 68 to 88% of the fuel rod height, or 259 to 335 cm (102 to 132 inches) from the bottom. It can also be seen that the gadolinia component in the cold shutdown control area is not uniform, but rather has a graded distribution with the highest enhancement in the central portion 67. FIG. 6B shows the longitudinal composition of a gadolinia-containing fuel rod. It can be seen that the gadolinia distribution in the cold shutdown control zone is adjusted by making the reinforced sections of G2 and G3 fuel rods relatively shorter than the reinforced sections of G4 fuel rods.

第5C図は本発明による燃料集合体の第3実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この実施
例が第5B図の実施例と相違するのは、コールド
停止制御区域65が、同じく段階的構成であり、
燃料棒の高さの68〜88%、すなわち下から259〜
335cm(102〜132インチ)の範囲にわたつて延在
するが、その最高ガドリニア増強部分68が一層
長い点である。第6C図はガドリニア含有燃料棒
の長さ方向組成を示す。G2およびG3燃料棒のガ
ドリニア増強部分が第5Bおよび6B図の実施例
の場合より長いことがわかり、部分68の長さの
差が説明されている。
FIG. 5C is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a third embodiment of a fuel assembly according to the present invention. This embodiment differs from the embodiment of FIG. 5B in that the cold shutdown control area 65 also has a stepped configuration;
68~88% of the fuel rod height, i.e. 259~ from the bottom
It extends over a range of 335 cm (102 to 132 inches), with its highest gadolinia enhancement portion 68 being longer. Figure 6C shows the longitudinal composition of the gadolinia-containing fuel rod. It can be seen that the gadolinia augmentation sections of the G2 and G3 fuel rods are longer than in the embodiments of FIGS. 5B and 6B, which explains the difference in length of section 68.

第5D図は本発明による燃料集合体の第4実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この実施
例は第5B図の例にもつとも近似しているが、コ
ールド停止制御区域の中心最高増強部分がやゝ短
い点で区別され、コールド停止制御区域65は、
燃料棒の高さの72〜88%、すなわち下から274〜
335cm(108〜132インチ)の範囲にわたつて延在
する。第6D図はガドリニア含有燃料棒の長さ方
向組成を示す略線図である。
FIG. 5D is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a fourth embodiment of a fuel assembly according to the present invention. This embodiment is very similar to the example of FIG. 5B, except that the central highest enhancement part of the cold shutdown control zone is somewhat shorter, and the cold shutdown control zone 65 is
72~88% of the fuel rod height, i.e. 274~ from the bottom
Extends over a range of 335 cm (108 to 132 inches). FIG. 6D is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a gadolinia-containing fuel rod.

第5E図は本発明による燃料集合体の第5実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この実施
例は第5D図の例にもつとも近似していて、コー
ルド停止制御区域65は燃料棒の高さの72〜88
%、すなわち下から274〜335cm(108〜132イン
チ)の範囲にわたつて延在するが、制御区域62
および65以外でのガドリニア分布が少し異なる
点で区別される。さらに具体的には、第5A〜D
図の実施例は制御区域外に8本のガドリニア含有
燃料棒を有し、うち4本がガドリニア濃度4W/
O、4本がガドリニア濃度2W/Oを有すること
で特徴付けられるが、この第5実施例はガドリニ
ア濃度3W/Oを有する8本の同一燃料棒を用い
る。従つて、絶対ガドリニア含量は同じである
が、燃焼および製造特性は異なる。第6E図はガ
ドリニア含有燃料棒の長さ方向組成を示す略線図
である。
FIG. 5E is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a fifth embodiment of a fuel assembly according to the present invention. This embodiment is very similar to the example of FIG.
%, i.e. extending from 274 to 335 cm (108 to 132 inches) from below, the control area 62
and gadolinia distributions other than 65 are slightly different. More specifically, Sections 5A-D
The embodiment shown has eight gadolinia-containing fuel rods outside the control area, four of which have a gadolinia concentration of 4W/
This fifth embodiment uses eight identical fuel rods having a gadolinia concentration of 3 W/O, whereas four of the rods have a gadolinia concentration of 2 W/O. Therefore, although the absolute gadolinia content is the same, the combustion and production properties are different. FIG. 6E is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a gadolinia-containing fuel rod.

第5F図は本発明による燃料集合体の第6実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この実施
例は区域長さおよびガドリニア分布が第5D図の
実施例と同じである。しかし、本例は、コールド
停止制御区域65の濃縮度が制御区域外の濃縮度
と較べて著しく低くなつている点で相違する。ガ
ドリニア含有燃料棒の長さ方向組成を示す第6F
図からわかるように、G1,G2,G3およびG4燃
料棒のガドリニウム増強部分に天然ウランを用い
ることにより、この濃縮度の低下を実現してい
る。濃縮度の低下は均一ではなく、ガドリニウム
増強を段階的にするのと同様のやり方で段階的に
なつている。
FIG. 5F is a schematic diagram showing the longitudinal composition of the sixth embodiment of the fuel assembly according to the present invention. This embodiment has the same zone length and gadolinia distribution as the embodiment of FIG. 5D. However, this example differs in that the concentration in the cold shutdown control zone 65 is significantly lower than the concentration outside the control zone. 6th F showing the longitudinal composition of gadolinia-containing fuel rods
As can be seen, this reduction in enrichment is achieved by using natural uranium in the gadolinium-enhanced portion of the G1, G2, G3, and G4 fuel rods. The reduction in enrichment is not uniform, but is gradual in a manner similar to the gradual progression of gadolinium enhancement.

第5G図は本発明による燃料集合体の第7実施
例の長さ方向組成を示す略線図である。この実施
例が第5F図の例と相違するのは、ホツト運転制
御区域62の長さが少し長い点だけである。この
差は、第6G図からわかるように、G4燃料棒の
構成を対応して再構成することにより達成され
る。
FIG. 5G is a schematic diagram showing the longitudinal composition of a seventh embodiment of the fuel assembly according to the present invention. This embodiment differs from the example of FIG. 5F only in that the hot operation control area 62 is slightly longer. This difference is achieved by correspondingly reconfiguring the configuration of the G4 fuel rods, as can be seen in Figure 6G.

上述した実施例はガドリニア分布をホツト運転
制御区域62において増強して軸方向出力分布の
調整を行つていることで特徴付けられるが、本発
明により達成されるコールド停止制御を軸方向出
力分布調整と結合する必要はない。第5H図は本
発明による燃料集合体の第8実施例の長さ方向組
成を示す略線図である。この実施例は上述した7
つの実施例から、燃料棒の高さの68〜84%、すな
わち下から259〜320cm(102〜126インチ)の範囲
にわたつて延在するコールド停止制御区域65で
の増強を除いてはガドリニア分布が均一である点
で相違する。ガドリニア含有燃料棒の長さ方向組
成を示す第6H図から明らかなように、G1およ
びG4燃料棒は均一なガドリニア成分を有し、G2
およびG3燃料棒によりコールド停止制御区域6
5の増強を実現している。この実施例は第5Cお
よび6C図の実施例とは、G4燃料棒を構成する
態様についてのみ相違する。
The above-described embodiment is characterized by adjusting the axial power distribution by enhancing the gadolinia distribution in the hot operation control area 62, but the cold stop control achieved by the present invention can be achieved by adjusting the axial power distribution. No need to combine. FIG. 5H is a schematic diagram showing the longitudinal composition of the eighth embodiment of the fuel assembly according to the present invention. This example is based on the above-mentioned 7
From the two examples, the gadolinia distribution except for the enhancement in the cold shutdown control zone 65, which extends from 68 to 84% of the fuel rod height, or 259 to 320 cm (102 to 126 inches) from the bottom. They differ in that they are uniform. As is clear from Figure 6H, which shows the longitudinal composition of the gadolinia-containing fuel rods, the G1 and G4 fuel rods have a uniform gadolinia content, and the G2
and cold shutdown control area 6 with G3 fuel rods
This has resulted in an increase of 5. This embodiment differs from the embodiments of FIGS. 5C and 6C only in the manner in which the G4 fuel rods are constructed.

燃料棒の高さの68〜88%の範囲にわたつて延在
するコールド停止制御区域65の増強ガドリニア
の効果は種々の実施例ごとに異なり、また原子炉
の運転履歴によつても変化することが明らかであ
る。第7A図において曲線85は、第5Aおよび
6A図に示したタイプの燃料集合体よりなる炉心
を有する原子炉をBOC(サイクルの開始)で全制
御棒引抜き状態で運転した場合の、相対出力を炉
の軸方向位置の関数として示す。このグラフは単
位平均出力に標準化されている。比較の目的で、
第7A図にはガドリニア分布が均一な炉心におけ
る軸方向出力分布を仮想線の曲線86で示してあ
る。図からわかるように、ホツト運転制御区域に
おけるガドリニア増強には軸方向出力分布を幾分
より均一にする効果があり、コールド停止制御区
域におけるガドリニア増強の効果としてはこの区
域の出力が少し減少する。
The effectiveness of the enhanced gadolinia in the cold shutdown control zone 65, which extends between 68% and 88% of the fuel rod height, will vary between different embodiments and will also vary depending on the operating history of the reactor. is clear. In Figure 7A, curve 85 represents the relative power output of a nuclear reactor having a core made of fuel assemblies of the type shown in Figures 5A and 6A, operating with all control rods withdrawn at BOC (beginning of the cycle). Shown as a function of axial position of the furnace. This graph is normalized to unit average power. For comparison purposes,
In FIG. 7A, the axial power distribution in a core with a uniform gadolinia distribution is shown by an imaginary curve 86. As can be seen, the gadolinia boost in the hot run control zone has the effect of making the axial power distribution somewhat more uniform, while the gadolinia boost in the cold shutdown control zone has the effect of slightly reducing the power in this zone.

第7B図の曲線88は、1本を除いてすべての
制御棒を差入れてBOCでコールド停止状態にあ
る原子炉炉心について、相対出力を軸方向位置の
関数として示す。本グラフも単位平均出力に標準
化されている。図面には、さらにガドリニア成分
が軸方向に均一な炉心における出力分布を仮想線
の曲線89で示してある。第7B図における絶対
中性子束は通常第7A図の絶対中性子束より小さ
いことに留意すべきである。コールド停止制御区
域におけるガドリニア増強の効果はコールド停止
区域65における中性子束および出力の著しい減
少として現われる。
Curve 88 in FIG. 7B shows relative power as a function of axial position for a reactor core in cold shutdown at BOC with all but one control rod inserted. This graph is also standardized to unit average output. In the drawing, the power distribution in the core in which the gadolinia component is uniform in the axial direction is further shown by a virtual curve 89. It should be noted that the absolute neutron flux in Figure 7B is typically less than the absolute neutron flux in Figure 7A. The effect of gadolinia enhancement in the cold shutdown control zone is manifested as a significant reduction in neutron flux and power in the cold shutdown zone 65.

どの燃料集合体例を選択するかは原子力発電所
を運転する設備の特有の要件による。運転モード
が特定のコールド停止必要条件に強く影響するか
らである。ある設備は高い稼動率を必要とし、同
時に過剰な反応度に対し早期停止を必要とする厳
格な時間表に固執しなければならない。例えばこ
のような時間的制約は査察間隔を決めている規則
により、または水力発電のような交替発電源の季
節的利用の可能性により課せられる。このような
場合、もつとも限定的な状況がサイクルの初めご
ろであるときには、一層長いコールド停止制御区
域または一層多数のガドリニア含有燃料棒を設け
ることにより、十分なコールド停止制御を維持す
る。コールド停止制御区域におけるウラン濃縮度
を下げることがこのような状況下での適切な技術
である。濃縮度の低下はサイクル全体にほゞ均一
な効果をもつが、ガドリニア価はサイクル全域で
変わることを注意しておく。他方、別の設備は長
いサイクルにわたつて運転される傾向にある。こ
の運転モードは、交替電力のコストが常に高く、
従つて交替電力コストが燃料サイクルコストを上
回る状況下で必要とされる。このような場合、コ
ールド停止制御区域におけるガドリニアの濃度を
増加してサイクルの中間期および末期付近で十分
なガドリニア価を維持するのが適当である。
The choice of fuel assembly example depends on the specific requirements of the equipment operating the nuclear power plant. This is because the mode of operation strongly influences specific cold shutdown requirements. Some equipment requires high availability and at the same time must adhere to strict timetables that require early shutdown for excessive reactivity. For example, such time constraints may be imposed by regulations governing inspection intervals or by the possibility of seasonal use of alternative generation sources such as hydroelectric power. In such cases, sufficient cold shutdown control is maintained by providing a longer cold shutdown control section or a greater number of gadolinia-containing fuel rods, especially when the limiting situation is early in the cycle. Reducing the uranium enrichment in the cold outage control zone is an appropriate technique under these circumstances. Note that although the reduction in enrichment has a fairly uniform effect throughout the cycle, the gadolinia number varies throughout the cycle. On the other hand, other equipment tends to be operated over long cycles. This mode of operation always has a high cost of alternating power;
Therefore, it is required in situations where replacement power costs exceed fuel cycle costs. In such cases, it may be appropriate to increase the concentration of gadolinia in the cold shutdown control zone to maintain sufficient gadolinia numbers near the middle and end of the cycle.

上述したところから明らかなように、本発明の
燃料集合体構成は、コールド停止余裕が増加し、
コールド停止余裕が調節可能であり、しかも可燃
性吸収材残留反応度ペナルテイおよび軸方向出力
分布への影響が小さいことで特徴付けられる。コ
ールド停止および軸方向出力分布調整の必要条件
が、ともに、本発明により可能となつた幾つかの
構成例により、索連した関係で最適に満たされ
る。上述した実施例を考慮すれば、広範な種々の
運転条件に適当な燃料集合体が、ガドリニア含有
燃料棒のみを(しかも必ずしもその全部ではな
く)再構成することによつて得られるという本発
明の融通性がすぐに実証される。
As is clear from the above, the fuel assembly configuration of the present invention has an increased cold shutdown margin,
It is characterized by adjustable cold shutdown margins and low impact on combustible absorber residual reactivity penalties and axial power distribution. The requirements of cold shutdown and axial power distribution adjustment are both optimally met in conjunction with several configurations made possible by the present invention. In view of the embodiments described above, it is apparent from the present invention that fuel assemblies suitable for a wide variety of operating conditions can be obtained by reconfiguring only (and not necessarily all) gadolinia-containing fuel rods. Flexibility is quickly demonstrated.

上述の説明は本発明の好適実施例の十分かつ完
全な記載であるが、本発明の要旨を逸脱せぬ範囲
内で種々の変更例、別の構造および均等物が使用
できる。例えば、コールド停止制御区域のガドリ
ニアを増強し濃縮度を減少させた実施例は、その
ガドリニア増強と濃縮度減少とを同一領域で行う
としているが、こうでなければならないという絶
対の必要条件はない。従つて、ガドリニア増強を
区域の第1部分に適用し、濃縮度減少を第2部分
に、おそらくは第1部分にオーバーラツプさせて
適用することができる。ほかに、図示のようなガ
ドリニア含有燃料棒の横断面分布は再装荷燃料集
合体に適当であるが、本構成は初期装荷燃料集合
体の場合には異なるのが普通である。さらに、ガ
ドリニア含量および減少した濃縮度で特徴付けら
れる「特別な」燃料棒の数を、これらの特性を少
数の1組の燃料棒に限定することにより、最小に
するのが好都合であるが、こうしなければならな
いという絶対の必要条件はない。従つて、第1組
の燃料棒にコールド停止制御区域のガドリニア増
強を与え、第2組の燃料棒にコールド停止制御区
域の濃縮度減少を与えることができる。従つて、
本明細書の記載および具体例は本発明の範囲を限
定するものと解すべきではない。
Although the foregoing description is a full and complete description of the preferred embodiment of the invention, various modifications, alternative constructions, and equivalents may be used without departing from the spirit of the invention. For example, in an example of increasing gadolinia and decreasing enrichment in a cold shutdown control area, it is said that the gadolinia enhancement and enrichment decrease are performed in the same area, but there is no absolute requirement that this is the case. . Thus, the gadolinia enhancement can be applied to a first part of the zone and the enrichment reduction can be applied to a second part, possibly overlapping the first part. Additionally, while the cross-sectional distribution of gadolinia-containing fuel rods as shown is appropriate for reloaded fuel assemblies, this configuration is typically different for initially loaded fuel assemblies. Furthermore, it is advantageous to minimize the number of "special" fuel rods characterized by gadolinia content and reduced enrichment by limiting these characteristics to a small set of fuel rods; There is no absolute requirement that this must be done. Accordingly, the first set of fuel rods may be provided with a cold shutdown control zone gadolinia enhancement and the second set of fuel rods may be provided with a cold shutdown control zone enrichment reduction. Therefore,
The description and specific examples herein should not be construed as limiting the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は水冷却兼減速原子炉を一部断面にて示
す概略図、第2図は炉心の燃料集合体の普通のレ
イアウトを示す平面図、第3図は炉心内の1本の
燃料セルを一部破断して示す斜視図、第4図は本
発明による燃料集合体の横断面図、第5A〜5H
図は本発明による燃料集合体の種々の実施例の長
さ方向組成を示す図、第6A〜6H図は第5A〜
5H図の燃料集合体中のガドリニア含有燃料棒の
長さ方向組成を示す図、第7A図はホツト運転状
態の原子炉における相対出力を示すグラフ、そし
て第7B図は1本の制御棒を抜いたコールド停止
状態の原子炉における相対出力を示すグラフであ
る。 10……水冷却兼減速原子炉、15……燃料集
合体、42……燃料棒、57……ガドリニア含有
燃料棒、60……濃縮部分、62……ホツト運転
制御区域、65……コールド停止制御区域。
Figure 1 is a partial cross-sectional schematic diagram of a water-cooled and moderated nuclear reactor, Figure 2 is a plan view showing the normal layout of a fuel assembly in the core, and Figure 3 is a diagram showing one fuel cell in the core. FIG. 4 is a cross-sectional view of the fuel assembly according to the present invention, and FIG.
Figures 6A-6H are diagrams showing longitudinal compositions of various embodiments of fuel assemblies according to the present invention;
Figure 5H is a diagram showing the longitudinal composition of gadolinia-containing fuel rods in a fuel assembly, Figure 7A is a graph showing the relative power in a nuclear reactor under hot operating conditions, and Figure 7B is a graph with one control rod removed. 3 is a graph showing relative power in a nuclear reactor in a cold shutdown state. 10...Water cooling and moderation reactor, 15...Fuel assembly, 42...Fuel rod, 57...Gadolinia-containing fuel rod, 60...Enrichment section, 62...Hot operation control area, 65...Cold shutdown control area.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 炉心頂部に向うに従つて減速が減少するよう
な蒸気ボイドの実質的割合で炉心の運転が特徴付
けられ、減速が減少した結果、上部炉心領域では
燃焼が遅くなり転換比が大きくなり、従つて上部
炉心領域における減速が相対的に増加するコール
ド停止に伴つて、上部炉心領域でピークになる反
応度プロフイールが生じる沸騰水形原子炉炉心に
用いる燃料集合体であつて;燃料集合体のほぼ軸
方向全長にわたつて分布する核分裂性物質成分を
有すると共に、中性子吸収物質成分を有し、該中
性子吸収物質成分の軸方向分布がコールド停止制
御区域と称される軸方向区域における増強で特徴
付けられ、該コールド停止制御区域は、コールド
停止における無限反応度プロフイールがピークに
達する軸方向領域の少なくとも一部に対応し、コ
ールド停止制御区域における中性子吸収物質の全
体量が、該コールド停止制御区域の直上及び直下
の燃料集合体軸方向区域における中性子吸収物質
の全体量より多く、コールド停止状態における反
応度ピークが前記コールド停止制御区域の直上及
び直下の区域の反応度に対して減少し、前記コー
ルド停止制御区域が核燃料集合体の核分裂性物質
の高さに対し底から68〜88%の範囲内において軸
方向に延在することを特徴とする燃料集合体。 2 前記中性子吸収物質が可燃性吸収材である特
許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。 3 前記可燃性吸収材がカドリニウムよりなる特
許請求の範囲第2項記載の燃料集合体。 4 前記コールド停止制御区域における中性子吸
収物質の増強が、可燃性吸収材を含む横断面分布
領域の数の相対的増加により、少くとも部分的に
達成される特許請求の範囲第1項記載の燃料集合
体。 5 前記コールド停止制御区域における中性子吸
収物質の増強が、可燃性吸収材を含む横断面分布
領域の一定数において吸収材濃度の相対的増加に
より、少くとも部分的に達成される特許請求の範
囲第1項記載の燃料集合体。 6 前記核分裂性物質成分が軸方向にほぼ均質に
分布している特許請求の範囲第1項記載の燃料集
合体。 7 前記核分裂性物質成分の軸方向分布が前記コ
ールド停止制御区域における濃縮度の相対的減少
により特徴付けられる特許請求の範囲第1項記載
の燃料集合体。 8 前記中性子吸収物質成分の軸方向分布が前記
核分裂性物質の軸方向全長に実質的に重なる複数
部分を含む特許請求の範囲第1項記載の燃料集合
体。 9 前記中性子吸収物質成分の軸方向分布が、ホ
ツト運転反応度が最高になる軸方向領域の少くと
も一部分に対応する軸方向区域における追加の増
強で特徴付けられる特許請求の範囲第1項記載の
燃料集合体。 10 前記燃料集合体がほぼ平行な相互に間隔を
あけた複数本の燃料棒を備え、そのうち第1組の
燃料棒のコールド停止制御区域において中性子吸
収物質が増強され、第2組の燃料棒のコールド停
止制御区域において中性子吸収物質が増強されて
いない特許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。 11 前記第2組の燃料棒の少くともいく本かが
中性子吸収物質を本質的に含まない特許請求の範
囲第10項記載の燃料集合体。 12 前記第1組の燃料棒の少なくともいく本か
が前記コールド停止制御区域を越えた軸方向範囲
にわたつて中性子吸収物質を含有する特許請求の
範囲第10項記載の燃料集合体。 13 前記第1組の燃料棒の少くともいく本かが
前記コールド停止制御区域のみに中性子吸収物質
を含有する特許請求の範囲第10項記載の燃料集
合体。 14 前記核分裂性物質成分の軸方向長さが305
〜457cm(10〜15フイート)で、前記コールド停
止制御区域の軸方向長さが15〜91cm(0.5〜3フ
イート)である特許請求の範囲第1項記載の燃料
集合体。 15 前記コールド停止制御区域の軸方向長さが
該燃料集合体の底から測定して、該燃料集合体の
核分裂性物質の高さの68〜84%の範囲内にある特
許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。 16 前記コールド停止制御区域の軸方向長さが
該燃料集合体の底から測定して、該燃料集合体の
核分裂性物質の高さの72〜88%の範囲内にある特
許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。 17 前記コールド停止制御区域の軸方向長さが
該燃料集合体の底から測定して、該燃料集合体の
核分裂性物質の高さの76〜84%の範囲内にある特
許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。
[Scope of Claims] 1. Core operation is characterized by a substantial proportion of steam voids such that deceleration decreases toward the top of the core, and as a result of decreased deceleration, combustion slows and transitions occur in the upper core region. A fuel assembly for use in a boiling water reactor core in which a reactivity profile peaks in the upper core region with a cold shutdown where the ratio increases and therefore the deceleration in the upper core region increases relatively. ; having a fissile material component distributed over substantially the entire axial length of the fuel assembly and having a neutron absorbing material component, the axial distribution of the neutron absorbing material component being in an axial direction called the cold shutdown control zone; characterized by an enhancement in a zone, the cold shutdown control zone corresponding to at least a portion of the axial region where the infinite reactivity profile in the cold shutdown peaks, and wherein the total amount of neutron absorbing material in the cold shutdown control zone is greater than the total amount of neutron absorbing material in the axial regions of the fuel assembly immediately above and below the cold shutdown control zone, and the reactivity peak in the cold shutdown state is higher than the reactivity of the regions immediately above and directly below the cold shutdown control zone. and wherein the cold shutdown control zone extends axially within a range of 68 to 88% from the bottom relative to the height of the fissile material of the nuclear fuel assembly. 2. The fuel assembly according to claim 1, wherein the neutron absorbing material is a combustible absorbing material. 3. The fuel assembly according to claim 2, wherein the combustible absorbent material is made of cadrinium. 4. The fuel of claim 1, wherein the enhancement of neutron absorbing material in the cold shutdown control zone is achieved at least in part by a relative increase in the number of cross-sectional distribution regions containing combustible absorbing material. Aggregation. 5. The enhancement of neutron absorbing material in the cold shutdown control zone is achieved at least in part by a relative increase in absorber concentration in a constant number of cross-sectional distribution areas containing combustible absorber. The fuel assembly according to item 1. 6. The fuel assembly according to claim 1, wherein the fissile material component is distributed substantially homogeneously in the axial direction. 7. The fuel assembly of claim 1, wherein the axial distribution of fissile material components is characterized by a relative decrease in enrichment in the cold shutdown control zone. 8. The fuel assembly according to claim 1, wherein the axial distribution of the neutron absorbing material component includes a plurality of portions that substantially overlap the entire axial length of the fissile material. 9. The axial distribution of the neutron-absorbing material component is characterized by an additional enhancement in an axial region corresponding to at least a portion of the axial region where the hot operating reactivity is highest. fuel assembly. 10 The fuel assembly comprises a plurality of substantially parallel spaced apart fuel rods, wherein a first set of fuel rods is enriched with neutron absorbing material in a cold shutdown control zone and a second set of fuel rods is enriched with neutron absorbing material; 2. A fuel assembly according to claim 1, in which the cold shutdown control zone is not enriched with neutron absorbing material. 11. The fuel assembly of claim 10, wherein at least some of the fuel rods of the second set are essentially free of neutron absorbing material. 12. The fuel assembly of claim 10, wherein at least some of said first set of fuel rods contain neutron absorbing material over an axial extent beyond said cold shutdown control zone. 13. The fuel assembly of claim 10, wherein at least some of the fuel rods of the first set contain neutron absorbing material only in the cold shutdown control zone. 14 The axial length of the fissile material component is 305
2. The fuel assembly of claim 1, wherein the axial length of the cold shutdown control zone is 0.5 to 3 feet. 15. Claim 1, wherein the axial length of the cold shutdown control zone is within the range of 68% to 84% of the height of the fissile material of the fuel assembly, measured from the bottom of the fuel assembly. Fuel assembly as described in section. 16. Claim 1, wherein the axial length of the cold shutdown control zone is within 72% to 88% of the height of the fissile material of the fuel assembly, measured from the bottom of the fuel assembly. Fuel assembly as described in section. 17. Claim 1, wherein the axial length of the cold shutdown control zone is within 76-84% of the height of the fissile material of the fuel assembly, measured from the bottom of the fuel assembly. Fuel assembly as described in section.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59102188A (en) * 1982-12-06 1984-06-13 株式会社東芝 Fuel assembly
JPH0660948B2 (en) * 1985-04-12 1994-08-10 株式会社日立製作所 Fuel assembly
DE8630859U1 (en) * 1986-11-18 1988-06-16 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
DE3824082A1 (en) * 1987-07-18 1989-01-26 Toshiba Kawasaki Kk FUEL ARRANGEMENT FOR CORE REACTORS
JPH07109435B2 (en) * 1989-03-20 1995-11-22 株式会社日立製作所 Fuel assembly
US5089210A (en) * 1990-03-12 1992-02-18 General Electric Company Mox fuel assembly design
JP3037717B2 (en) * 1990-04-27 2000-05-08 株式会社東芝 Reactor fuel assembly
JP3481648B2 (en) * 1993-05-18 2003-12-22 株式会社東芝 Reactor fuel assembly and first reactor core
SE506820C2 (en) * 1996-06-20 1998-02-16 Asea Atom Ab Fuel cartridge comprising a plurality of stacked fuel units, the fuel units comprising fuel rods of different diameters
EP1093129B1 (en) * 1999-10-14 2003-12-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel assembly and nuclear reactor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54121389A (en) * 1978-03-13 1979-09-20 Hitachi Ltd Fuel assembly
JPS54162086A (en) * 1978-06-13 1979-12-22 Nippon Atom Ind Group Co Ltd Reactor
JPS5526432A (en) * 1978-08-16 1980-02-25 Tokyo Shibaura Electric Co Fuel assembly
JPS5594183A (en) * 1979-01-10 1980-07-17 Tokyo Shibaura Electric Co Fuel assembly

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3799839A (en) * 1971-01-07 1974-03-26 Gen Electric Reactivity and power distribution control of nuclear reactor
JPS5829878B2 (en) * 1976-09-25 1983-06-25 株式会社日立製作所 fuel assembly
US4285769A (en) * 1978-10-19 1981-08-25 General Electric Company Control cell nuclear reactor core

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54121389A (en) * 1978-03-13 1979-09-20 Hitachi Ltd Fuel assembly
JPS54162086A (en) * 1978-06-13 1979-12-22 Nippon Atom Ind Group Co Ltd Reactor
JPS5526432A (en) * 1978-08-16 1980-02-25 Tokyo Shibaura Electric Co Fuel assembly
JPS5594183A (en) * 1979-01-10 1980-07-17 Tokyo Shibaura Electric Co Fuel assembly

Also Published As

Publication number Publication date
SE500900C2 (en) 1994-09-26
IT1160746B (en) 1987-03-11
ES8404543A1 (en) 1984-04-16
IT8320150A0 (en) 1983-03-18
ES520007A0 (en) 1984-04-16
DE3308956C2 (en) 1990-12-20
JPS58179392A (en) 1983-10-20
SE8300979D0 (en) 1983-02-22
SE8300979L (en) 1983-09-23
DE3308956A1 (en) 1983-09-29

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