JPH04212093A - 複合可燃性吸収材・核燃料、核燃料及び原子炉の炉心 - 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】

【０００１】

【発明の背景】

【発明の分野】本発明は、一般に、原子炉に関し、特に
、出力ピーキング及び減速材温度係数（ｍｏｄｅｒａｔ
ｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎ
ｔ）の制御のために配列された核燃料及び複合可燃性吸
収材を有する原子炉の炉心に関するものである。

【０００２】

【先行技術の説明】加圧水型原子炉（ＰＷＲ）のような
典型的な原子炉においては、その炉心は多数の燃料集合
体を備えており、各燃料集合体は複数の細長い燃料要素
、即ち燃料棒から構成されている。各燃料棒は核燃料ペ
レットの積重体の形で核分裂性物質を包含している。 燃料棒は、高核分裂率を維持し、もって熱の形で多量の
エネルギの放出を維持するのに十分な中性子束を炉心内
で生じさせるように、組織化されたある配列に群別され
ている。炉心内で発生された熱のいくらかを抜き出して
有用な仕事を行わせるために、液状の冷却材、例えば水
が炉心を通して上方に圧送される。

【０００３】ＰＷＲの運転においては、ウラン燃料をよ
り有効に利用して燃料コストを低減するために、可能な
限り炉心の寿命を延ばすことが望ましい。この目的を達
成するために、初期に炉心に過剰反応度を与え、同時に
その寿命全体にわたって反応度を比較的一定に維持する
のが一般的な慣行である。ＰＷＲにおいて、初期の過剰
反応度は、主に冷却水内の可溶性ホウ素の使用により制
御され、出力ピーキングは、可燃性吸収材の使用により
主に制御される。長期サイクルに対しては、可溶性ホウ
素のみによる初期の過剰反応度の制御は、水のホウ素濃
度を高くする必要があり、減速材の係数を正とする。従
って、可燃性吸収材が、出力ピーキングの他に過剰反応
度のいくらかを抑えるために使用され、その結果、可溶
性ホウ素の濃度は減速材温度係数を技術仕様内に維持す
るのに適切なものとなる。

【０００４】従来手段の１つによれば、燃料の寿命初期
において炉心内での燃料の過剰分の使用を可能とするた
め、可燃性吸収材を燃料ペレットの核分裂性物質と直接
混合し、一体化させている。他の従来手段においては、
可燃性吸収材コーティングを燃料ペレットの表面に形成
するというものがある。例えば、米国特許第３，４２７
，２２２号明細書では、燃料ペレットはそれぞれの表面
に融着されたコーティングを有している。各燃料ペレッ
トは、濃縮酸化ウランのような核分裂性物質の焼結粒子
と、ホウ素、カドミウム、ガドリニウム、サマリウム及
びユウロピウムのような可燃性吸収材若しくは毒物質を
含む所定厚さの外側コーティングとから成る円筒体であ
る。使用されるホウ素含有化合物の例は炭化ホウ素、窒
化ホウ素、ホウ化ジルコニウム又は二ホウ化ジルコニウ
ムである。この可燃性吸収材コーティング手段は、燃料
・可燃性吸収材一体化棒（ＩＦＢＡ棒）で十分に応用化
され、この棒はウエスチングハウス・エレクトリック・
コーポレイションにより販売、製造され、ＶＡＮＴＡＧ
Ｅ５として商業的に知られているＰＷＲ用燃料集合体で
使用されている。

【０００５】従来、ＩＦＢＡ棒で用いられている二ホウ
化ジルコニウムのような同一の可燃性吸収材が、出力ピ
ーキングと減速材温度係数の両者を制御するために用い
られてきた。初期過剰反応度が高い状態では、長期サイ
クルに対し、多数のＩＦＢＡ棒が出力ピーキング制御の
ために用いられ、しばしば、別のＩＦＢＡ棒が減速材温
度係数制御のために必要とされる。後者は、可燃性吸収
材棒による吸収を増加させることにより、水内のホウ素
濃度（過剰炉心反応度を抑えるために用いられる）を減
じることで、間接的に行われる。この状況は、多数のＩ
ＦＢＡ棒を使用させることになり、大きな残留ペナルテ
ィを生ずる。

【０００６】従って、出力ピーキング及び減速材温度係
数の両者を制御するために、従来の慣行である原子炉の
炉心内で多数のＩＦＢＡ棒を使用するという方法ではな
く、別の手段が必要とされている。

【０００７】

【発明の概要】本発明は、上述の必要性を満足させるよ
うに設計された構成の複合型の燃料・可燃性吸収材棒と
、核燃料棒とを有する原子炉の炉心を提供する。本発明
によれば、出力ピーキング及び減速材温度係数は、複合
型燃料・可燃性吸収材棒に２つの可燃性吸収物質を用い
ることにより制御される。一方の可燃性吸収物質は、主
に出力ピーキングを制御するために調製され、他方の可
燃性吸収物質は、主に減速材温度係数を制御するために
調製される。その結果、複合型燃料・可燃性吸収材棒の
数は大幅に低減され、従って、ピーキング係数又は減速
材温度係数の制御において全くロスを生じることなく、
残留ペナルティを減じることができる。

【０００８】核燃料に被覆される二ホウ化ジルコニウム
中のホウ素は、減速材を排除せず且つ残留ペナルティが
非常に低いという周知の利点から、出力ピーキングの制
御に好適な物質である。エルビウムは、０．５ｅＶ付近
の核吸収共鳴を有し、減速材温度が上昇して減速材の密
度が減少する場合に、共鳴吸収が増加することにより、
効果的な減速材温度係数制御を可能とする。核燃料に被
覆又は混合されたエルビウムは、減速材温度係数制御に
好適な物質である。減速材温度係数の制御のために別の
二ホウ化ジルコニウムを使用し、或いは他の可燃性吸収
物質を使用する必要はない。

【０００９】二ホウ化ジルコニウム及びエルビウムの組
合せは、これらの両吸収材の長所を利用するものである
。出力ピーキングの制御に対し、エルビウムだけでは、
高濃度で使用する必要を生じ、残留毒物ペナルティを伴
う。また、ホウ素だけでは、冷却水の中の可溶性ホウ素
の濃度を減じることにより間接的に減速材温度係数を制
御することになり、多数の吸収材棒を必要とする。 これに対して、２つの物質の組合せは、各物質を、それ
が最も有効なパラメータの制御のために使用するもので
ある。即ち、かかる組合せは、共鳴吸収により直接的に
且つ効果的に減速材温度係数を制御するエルビウムと、
ホウ素の高い吸収力を利用して出力ピーキングを制御す
る二ホウ化ジルコニウムとを使用する。従って、この組
合せは、各物質を合わせたもの、即ち各物質を独立に使
用したものよりも優れている。

【００１０】従って、本発明は、核分裂性物質を含むが
、可燃性吸収物質は含まない第１群の燃料棒と、核分裂
性物質及び２つの可燃性吸収物質を含む第２群の燃料棒
とを有する原子炉の炉心に向けられている。第１群及び
第２群の燃料棒は、出力ピーキング及び減速材温度係数
を制御するよう、炉心内に配列される。第１群の燃料棒
の数は、第２群の燃料棒の数よりも多い。

【００１１】より詳細には、２つの可燃性吸収物質は、
別個のコーティング又は混合体として提供される。一方
の可燃性吸収物質は酸化エルビウムのようなエルビウム
含有物質であり、他方の可燃性吸収物質は二ホウ化ジル
コニウムのようなホウ素含有物質である。或いはまた、
エルビウム含有物質は核分裂性物質と混合されていも良
い。

【００１２】本発明の上記及び他の特徴や利点は、本発
明の実施例が図示された図面に沿って、以下の本発明の
実施例の詳細な説明を読むことにより、当業者にとって
明らかになるであろう。

【００１３】

【実施例の詳細な説明】

【００１４】以下の説明において、同一の参照符号は全
図面を通して同一又は相当部分を示している。また、以
下の説明において、「前方」、「後方」、「左方」、「
右方」、「上方」、「下方」等の語は便宜上の言葉であ
り、限定的な語として解釈されるべきものではない。

【００１５】

【全体的な説明】図面、特に図１及び図２を参照すると
、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）が総括的に符号１０により
示されている。ＰＷＲ１０は原子炉圧力容器１２を有し
、この原子炉容器１２は複数の細長い燃料集合体１６か
ら成る炉心１４を収容している。図１に示される燃料集
合体１６の数は比較的に少ないが、これは単に単純化の
ためによるものである。実際には、図２に概略的に示さ
れるように、炉心１４は多数の燃料集合体１６から構成
される。

【００１６】原子炉容器１２から径方向内方に離隔した
位置には、ほぼ円筒形の炉心槽１８があり、また、その
内側にはフォーマー・バッフルシステム（以下、バッフ
ル構造２０）があって、円筒形炉心槽１８から、内部に
配列された複数の燃料集合体１６により形成された炉心
１４の方形化周縁部への移行を可能としている。バッフ
ル構造２０は炉心１４の燃料集合体１６を囲んでいる。 典型的には、バッフル構造２０は、ボルト（図示しない
）により互いに結合されたプレート２２から作られてい
る。炉心１４及びバッフル構造２０は、炉心槽１８によ
り支持された上部炉心板２４及び下部炉心板２６の間に
配置されている。

【００１７】原子炉圧力容器１２の上端部は、取外し可
能な閉鎖蓋２８により気密に封止され、この閉鎖蓋２８
上には、複数の制御棒駆動機構３０が取り付けられてい
る。 尚、図には、単純化のために、多数の制御棒駆動機構３
０のうち数個のみが示されている。各制御棒駆動機構３
０は、一部の燃料集合体１６の上方且つその中に、ロッ
ドクラスタ制御機構３２を選択的に配置している。

【００１８】炉心１４の燃料集合体１６内で生ずる核分
裂過程は熱を発生し、この熱は、ＰＷＲ１０の運転中に
、炉心１４を流れる冷却流体、例えば可溶性ホウ素含有
軽水によって取り出される。より詳細に説明するならば
、冷却流体は通常、複数の入口ノズル３４（図１には１
つのみ示す）を通って原子炉圧力容器１２内に圧送され
る。この冷却流体は、原子炉容器１２と炉心槽１８（炉
心槽上の熱遮蔽体３８）との間に画成された環状領域３
６を通って下方に流れ、原子炉容器１２の底部に達した
ならば、１８０度方向転換して下部炉心板２６を通り、
更に炉心１４内を上昇する。冷却流体は、炉心１４の燃
料集合体１６に沿って上昇する際、燃料集合体１６から
冷却流体への熱エネルギーの伝達によって原子炉運転温
度まで加熱される。この後、この高温の冷却流体は、炉
心槽１８を貫通して延びる複数の出口ノズル４０（図１
には１つのみ示す）を通して、原子炉容器１２から流出
する。このようにして、燃料集合体１６が冷却流体に与
えた熱エネルギーは、原子炉容器１２から流体によって
運び出される。

【００１９】炉心槽１８に穴（図示しない）が開いてい
るので、冷却流体が炉心槽１８とバッフル構造２０との
間にも、炉心１４内よりも高圧で存在する。しかし、冷
却流体が原子炉容器１２と炉心槽１８との間の環状領域
３６を下降する際、バッフル構造２０は炉心槽１８と共
働して、燃料集合体１６から冷却流体を分離している。

【００２０】上で簡単に述べたように、炉心１４は多数
の細長い燃料集合体１６から構成されている。図３にお
いて、ＰＷＲ１０で用いられる型式である各燃料集合体
１６は、基本的に、下部炉心板２６上に燃料集合体を支
持する下端構造、即ち下部ノズル４２と、この下部ノズ
ル４２から上方に向かって突き出して縦方向に延びる多
数の案内管、即ち案内シンブル４４とを備えている。更
に、燃料集合体１６は、案内シンブル４４に沿って軸方
向に互いに隔てられ且つそこに取り付けられた複数の横
向きの支持格子４６を備えている。これらの支持格子４
６は、複数の燃料棒４８を組織化された配列となるよう
に、互いに横方向に隔て支持する。また、燃料集合体１
６は、その中心に配置されている計装管５０と、案内シ
ンブル４４の上端に取り付けられた上端構造、即ち上部
ノズル５２とを有している。このような構成部品の配列
により、燃料集合体１６は、その構成部品を損傷させる
ことなく普通に取り扱うことのできる一体ユニットを形
成する。

【００２１】図３及び図４に示すように、燃料集合体１
６の各燃料棒４８は、細長い中空の被覆管５４を備える
と共に、この被覆管５４の両端に上部端栓５６と下部端
栓５８が取り付けられてこれを封止し、管内部に密封室
６０を画成している点において、それぞれ同一構造とな
っている。この密閉室３０内には、複数の核燃料ペレッ
ト６２が端部同士を突き合わせる配列、即ち積重体の形
で配置されており、これらの核燃料ペレット６２は、密
封室６０内においてペレット積重体の上部と上部端栓５
６との間に配置されたばね６４の作用により、下部端栓
５８に接するよう偏倚されている。

【００２２】

【従来の燃料・可燃性吸収材一体化棒】ＰＷＲの運転に
おいては、ウラン燃料をより有効に利用して燃料コスト
を低減するために、可能な限り炉心１４の寿命を延ばす
ことが望ましい。この目的を達成するために、初期に炉
心１４に過剰反応度を与え、同時にその寿命全体にわた
って反応度を比較的一定に維持する手段を与えるのが一
般的な慣行である。

【００２３】前述したように、この目的を達成するため
の従来手段の一つは、燃料・可燃性吸収材一体化棒（Ｉ
ＦＢＡ棒）と称される燃料棒を用いるもので、その１つ
が図４に示されている。このようなＩＦＢＡ棒は、ウエ
スチングハウス・エレクトリック・コーポレイションに
より製造、販売されている従来のＶＡＮＴＡＧＥ５核燃
料集合体に設けられている。このＩＦＢＡ棒は、可燃性
吸収材若しくは毒物質を含む数個の燃料ペレット６２を
有している燃料棒４８である。より詳細には、毒物質を
含まない燃料ペレット６２Ａの端部同士を突き合わせた
配列、即ち連鎖体は、燃料棒４８の燃料ペレット積重体
の上端部分及び下端部分に配設されており、毒物質を有
する燃料ペレット６２Ｂの連鎖体は積重体の中間部分に
配設されている。

【００２４】図５及び図６に示すように、可燃性吸収材
を含まない各燃料ペレット６２Ａは、核燃料、即ち濃縮
二酸化ウランのような核分裂性物質から成る中実の完全
円筒体の形状を呈している。図７及び図８に示すように
、可燃性吸収材を含む各燃料ペレット６２Ｂは、核燃料
、即ち濃縮二酸化ウランのような核分裂性物質の基体と
して働く中実の完全円筒体６６と、この円筒体６６の外
周面７０上に全周にわたり設けられた薄い円筒形のコー
ティング６８とから構成されている。コーティング６８
は二ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）が好ましく、その
中のホウ素１０同位体は効果的な中性子吸収材であるが
、被覆燃料ペレット６２Ｂは、濃縮ウラン燃料と完全に
混合されたガドリニアのような可燃性吸収材若しくは毒
物質から成るものとしても良い。ジルコニウムは、可燃
性吸収材が燃焼されるにつれてコーティングの分解を防
止するためにホウ素を互いに保持するための結合マトリ
ックスを形成する。

【００２５】

【本発明による複合可燃性吸収・核燃料の構造】前述し
たように、出力ピーキング及び減速材温度係数の両方を
制御するために、同一の可燃性吸収材、即ち二ホウ化ジ
ルコニウムを用いる上記のＩＦＢＡ棒の場合の問題点は
、多数のＩＦＢＡ棒を用いねばならず、その結果、残留
ペナルティも大きいという点にある。本発明は、複合型
の核燃料・可燃性吸収材棒に２つの異なる吸収物質を用
いることでＩＦＢＡ棒の欠点を解決するもので、この複
合燃料・可燃性吸収材棒は、可燃性吸収材が被覆された
燃料ペレット６２Ｂの構成を除き、ＩＦＢＡ棒４８と同
一構造である。この複合燃料・可燃性吸収材棒において
、２つの可燃性吸収物質が用いられている。一方の物質
、即ち二ホウ化ジルコニウムのようなホウ素含有物質は
、主に出力ピーキングを制御するために調製され、他方
の物質、即ち酸化エルビウムのようなエルビウム含有物
質は、主に減速材温度係数を制御するために調製される
。 その結果、使用される必要がある複合燃料・可燃性吸収
材棒の数は大幅に低減され、従って、ピーキング係数又
は減速材温度係数の制御において全くロスを生じること
なく、残留ペナルティが減じられる。

【００２６】核燃料に被覆された二ホウ化ジルコニウム
の中のホウ素は、減速材の排除がなく、残留ペナルティ
が非常に低いという利点があることに鑑み、出力ピーキ
ングの制御に好適な物質である。核燃料に被覆又は混合
されたエルビウムは、減速材温度係数制御に好適な物質
である。エルビウムは、０．５ｅｖ付近に大きな共鳴を
有し、減速材温度係数を大きく負とする。スペクトルは
、水温の上昇及び減速材の密度の減少によって硬化する
ので、スペクトルが硬化するにつれて、共鳴吸収は大き
くなる。減速材温度係数への貢献度は十分に大きいので
、選択された燃料棒内の濃度が低くても、減速材温度係
数の制御のために二ホウ化ジルコニウムや他の可燃性吸
収物質を付加する必要はない。エルビウムが低濃度であ
ることは、その良好な減損特性と相俟って、残留ペナル
ティを低くする。このように、エルビウムは、共鳴吸収
により直接、減速材温度係数を制御する。エルビウムが
ない場合、減速材温度係数は、より多くのＩＦＢＡ棒の
吸収により、水中の可溶性ホウ素の低減を通じて、間接
的に制御されなければならない。また、同時に、エルビ
ウムの使用によって、より少数のＩＦＢＡ棒が出力ピー
キングを制御するのに用いられることとなる。同じサイ
クルで用いられる二ホウ化ジルコニウム及びエルビウム
の組合せは、極めて好適な態様で、これらの吸収材の長
所を利用するものである。

【００２７】ここで、図９〜図１２を参照すると、本発
明の原理に従って炉心１４で用いられる核燃料に組み合
わされた２つの可燃性吸収物質、即ち、ホウ素含有物質
及びエルビウム含有物質の色々な実施例が示されている
。 好ましくは、核燃料７２は、濃縮二酸化ウランのような
核分裂性物質の基体７４を有し、この基体７４は、連続
的な円筒形の外周面７６を有する円筒体ないしはペレッ
トとして形成されている。図９に示す第１の実施例にお
いて、核燃料７２Ａは、核分裂性物質の基体７４Ａと混
合された酸化エルビウムのようなエルビウム含有可燃性
吸収物質を有し、これは点線で図示されている。ホウ素
含有可燃性吸収物質、即ち二ホウ化ジルコニウムは、燃
料７２Ａの基体７４の外周面７６上に、外側コーティン
グ７８Ａの形で設けられる。図１０に示す第２の実施例
において、核燃料７２Ｂは、酸化エルビウムと二ホウ化
ジルコニウムのスパッタリング混合体の形態をとる外側
コーティング７８Ｂを有している。図１１に示す第３の
実施例において、核燃料７２Ｃは、２つのコーティング
層、即ち、二ホウ化ジルコニウムの内側の層８０と、ホ
ウ素エルビウムの外側の層８２とから成る外側コーティ
ング７８Ｃを有している。図１２に示す第４の実施例に
おいては、核燃料７２Ｄは、同様に２つのコーティング
層８０、８２から成る外側コーティング７８Ｄを有して
いる。しかし、この場合、内側の層８０は酸化エルビウ
ムであり、外側の層８２は二ホウ化ジルコニウムである
。コーティングを付着させるには、色々な方法が使用で
きる。適用可能な種々の方法の例は米国特許第３，４２
７，２２２号明細書に開示されており、その開示内容を
参考されたい。

【００２８】図２を参照すると、出力ピーキング及び減
速材温度係数のファクターを制御するために炉心１４に
配置された本発明による燃料棒の第１群及び第２群の配
列の一例が示されている。単純化の目的で、図２におい
て、第１群の燃料棒の位置は文字「Ｘ」で示し、第２群
の燃料棒の位置は文字「Ｏ」で示すこととする。この図
から、第１群及び第２群の燃料棒は個々の燃料集合体１
６内にあるように示されていることが分かるであろう。 しかし、第１群及び第２群からの燃料棒が同一の燃料集
合体内に包含されても良いことは理解すべきである。位
置「Ｘ」における第１群の燃料棒は核分裂性物質を含ん
でいるが、可燃性吸収物質はない。一方、位置「Ｏ」に
おける第２群の燃料棒は、核分裂性物質と２種類の可燃
性吸収物質とを含んでいる。前述したように、２つの可
燃性吸収物質は、別個のコーティング又は混合体として
提供され得るものである。好適には、一方の可燃性吸収
物質は、酸化エルビウムのようなエルビウム含有物質で
あり、他方は、二ホウ化ジルコニウムのようなホウ素含
有物質である。或いはまた、エルビウム含有物質は、核
分裂性物質と交ぜ合わされても良い。核分裂性物質は濃
縮二酸化ウランを含むものが好ましい。

【００２９】本発明と本発明に付随する多くの利点は、
前述の説明から理解されるであろう。また、本発明の精
神及び範囲を逸脱することなく、或はその実質的な利点
を犠牲にすることなく、形態、構成及び配列に関し、種
々の変更が可能であり、よって、以上に述べた形態は、
単に本発明の好適な実施例にすぎないことは明らかであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用され得る従来の原子炉を部分的に
切り欠いて示す縦断面図である。

【図２】図１の２−２線に沿って概略的に示す原子炉の
拡大水平断面図であり、本発明による複合式燃料・可燃
性吸収材棒の配列構成を有する炉心を示す図である。

【図３】図１の原子炉における従来の核燃料集合体の正
面部分断面図であり、明瞭化のために一部を切り欠き、
垂直方向に短縮した形で示した図である。

【図４】図３の燃料集合体における従来の燃料棒であっ
て、中間部に可燃性吸収材被覆核燃料ペレットの連鎖体
を有し、上端部分と下端部分に非被覆燃料ペレットの連
鎖体を有しているものを、垂直方向に短縮して示す拡大
軸方向断面図である。

【図５】図４の燃料棒における従来の非被覆燃料ペレッ
トの１つを示す拡大断面図である。

【図６】図５の６−６線に沿っての縦軸線方向断面図で
ある。

【図７】図４の燃料棒における従来の可燃性吸収材被覆
燃料ペレットの１つを示す拡大断面図である。

【図８】図７の８−８線に沿っての縦軸線方向断面図で
ある。

【図９】図２の炉心で用いられる本発明による複合式可
燃性吸収材・燃料ペレットの第１の実施例を示す縦軸線
方向断面図である。

【図１０】図２の炉心で用いられる本発明による複合式
可燃性吸収材・燃料ペレットの第２の実施例を示す縦軸
線方向断面図である。

【図１１】図２の炉心で用いられる本発明による複合式
可燃性吸収材・燃料ペレットの第３の実施例を示す縦軸
線方向断面図である。

【図１２】図２の炉心で用いられる本発明による複合式
可燃性吸収材・燃料ペレットの第４の実施例を示す縦軸
線方向断面図である。

【符号の説明】

１０　　　　加圧水型原子炉 １４　　　　炉心 １６　　　　燃料集合体 ４８　　　　燃料棒 ７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ　　　　核燃料７４　
　　　基体 ７６　　　　外周面 ７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄ　　　　外側コーティ
ング８０，８２　　コーティング層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）核分裂性物質と、該核分裂性物
   質に混合された形態でのエルビウム含有物質から成る第
   １の可燃性吸収物質とを含む核燃料の基体、及び、（ｂ
   ）前記基体上に付着された形態でのホウ素含有物質から
   成る第２の可燃性吸収物質の外側コーティング、を備え
   ている複合可燃性吸収材・核燃料。
2. 【請求項２】　　（ａ）核分裂性物質を含む核燃料の基
   体、及び、 （ｂ）前記基体の外面上に付着されたホウ素含有物質及
   びエルビウム含有物質の混合体から成る可燃性吸収材外
   側コーティング、を備えている可燃性吸収材が被覆され
   た核燃料。
3. 【請求項３】　　（ａ）核分裂性物質を含むが、可燃性
   吸収物質は含まない第１群の燃料棒、及び、（ｂ）核分
   裂性物質、第１の可燃性吸収物質及び第２の可燃性吸収
   物質を含む第２群の燃料棒、を備えている原子炉の炉心
   であって、 （ｃ）前記第１群の燃料棒及び前記第２群の燃料棒が、
   出力ピーキング及び減速材温度係数を制御するように配
   列され、 （ｄ）前記第１の可燃性吸収物質がホウ素含有物質であ
   り、前記第２の可燃性吸収物質がエルビウム含有物質で
   ある、原子炉の炉心。