JPH04256892A - 軽水炉用燃料 - Google Patents
軽水炉用燃料Info
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- JPH04256892A JPH04256892A JP3037841A JP3784191A JPH04256892A JP H04256892 A JPH04256892 A JP H04256892A JP 3037841 A JP3037841 A JP 3037841A JP 3784191 A JP3784191 A JP 3784191A JP H04256892 A JPH04256892 A JP H04256892A
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- Japan
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- fuel
- uranium
- light water
- pellets
- water reactor
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- Pending
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- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
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- JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N uranium-235 Chemical compound [235U] JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N 0.000 claims abstract description 9
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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
本発明は原子燃料の改良に関する。更に詳述すると、本
発明は軽水炉型原子炉用燃料に関するものである。
発明は軽水炉型原子炉用燃料に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】従来、軽水炉用燃料は濃縮ウランのペレ
ットを被覆管で覆った棒状物としている。例えば、現状
の軽水炉は、もっぱらジルカロイの被覆管に燃料の濃縮
ウラン・ＵＯ２ のペレットを充填した燃料棒を束ねた
燃料集合体を使用している。燃料棒は、図２に示すよう
に、乾燥したＵＯ２ ペレット１０１をジルカロイ管１
０２にヘリウムと共に充填し、溶接して閉じられている
。 ＵＯ２ は、焼いた濃縮ウラン・ＵＯ２ を一旦粉末に
したものを混ぜ合せてペレット状に固め、それを高密度
に焼結して精度の高いペレットとしている。
ットを被覆管で覆った棒状物としている。例えば、現状
の軽水炉は、もっぱらジルカロイの被覆管に燃料の濃縮
ウラン・ＵＯ２ のペレットを充填した燃料棒を束ねた
燃料集合体を使用している。燃料棒は、図２に示すよう
に、乾燥したＵＯ２ ペレット１０１をジルカロイ管１
０２にヘリウムと共に充填し、溶接して閉じられている
。 ＵＯ２ は、焼いた濃縮ウラン・ＵＯ２ を一旦粉末に
したものを混ぜ合せてペレット状に固め、それを高密度
に焼結して精度の高いペレットとしている。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の燃料では、燃料の高燃焼度化に伴って、燃料の中心
温度が上昇して行く問題を有する。この燃料は高燃焼時
に、燃料ペレットの中心部より燃料ペレットの表面の方
がより燃焼する現象（リム効果）が起こる。一方、燃料
は燃焼に伴い熱伝導度が低下する性質がある。したがっ
て、通常は燃料棒で発生する熱は燃料ペレット表面を通
過し、燃料棒周囲の冷却水に伝達されるが、リム効果に
よる燃料ペレット表面での熱伝導の低下が起こると冷却
水への熱の伝導を阻害し、燃料中心温度を上昇させると
考えられる。燃料の中心温度が余り高くなると燃料棒の
破損する危険性が増すため、燃料の中心温度の上昇は制
限しなければならない。このため、燃料の中心温度の上
昇を制限するため燃料の高燃焼度化が制限される因子の
１つともなっている。
来の燃料では、燃料の高燃焼度化に伴って、燃料の中心
温度が上昇して行く問題を有する。この燃料は高燃焼時
に、燃料ペレットの中心部より燃料ペレットの表面の方
がより燃焼する現象（リム効果）が起こる。一方、燃料
は燃焼に伴い熱伝導度が低下する性質がある。したがっ
て、通常は燃料棒で発生する熱は燃料ペレット表面を通
過し、燃料棒周囲の冷却水に伝達されるが、リム効果に
よる燃料ペレット表面での熱伝導の低下が起こると冷却
水への熱の伝導を阻害し、燃料中心温度を上昇させると
考えられる。燃料の中心温度が余り高くなると燃料棒の
破損する危険性が増すため、燃料の中心温度の上昇は制
限しなければならない。このため、燃料の中心温度の上
昇を制限するため燃料の高燃焼度化が制限される因子の
１つともなっている。
【０００３】本発明は、リム効果を低減する軽水炉用燃
料を提供することを目的とする。
料を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の軽水炉用燃料は、燃料ペレットの外表面に
天然ウラン等のウラン２３５（ ２３５Ｕ）の割合の少
ない酸化ウランを被覆している。
め、本発明の軽水炉用燃料は、燃料ペレットの外表面に
天然ウラン等のウラン２３５（ ２３５Ｕ）の割合の少
ない酸化ウランを被覆している。
【０００５】
【作用】したがって、燃料表面付近では燃料が少なくな
ることから、燃料表面の燃焼が燃料ペレット中心より進
まず、リム効果が低減される。このため、熱伝導度の低
下を防いで燃料中心の温度上昇を制限する。
ることから、燃料表面の燃焼が燃料ペレット中心より進
まず、リム効果が低減される。このため、熱伝導度の低
下を防いで燃料中心の温度上昇を制限する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【０００７】図１に本発明の軽水炉用燃料の実施例を示
す。この燃料は、濃縮ウランから成る燃料ペレット１の
表面にウラン２３５ の割合の少ない酸化ウラン２を被
覆してから被覆管３内に充填されている。ウラン２３５
の割合の少ない酸化ウラン（以下被覆ウランとも略称
する）２としては例えば天然ウランの使用が好ましい。
す。この燃料は、濃縮ウランから成る燃料ペレット１の
表面にウラン２３５ の割合の少ない酸化ウラン２を被
覆してから被覆管３内に充填されている。ウラン２３５
の割合の少ない酸化ウラン（以下被覆ウランとも略称
する）２としては例えば天然ウランの使用が好ましい。
【０００８】被覆ウラン２は濃縮ウラン１のペレット製
造過程において被覆される。例えば濃縮ウラン１をペレ
ット状に固めた後にその表面に被覆ウラン２を被覆し、
一緒に高密度に焼結するか、あるいはペレット１を焼結
した後に被覆される。
造過程において被覆される。例えば濃縮ウラン１をペレ
ット状に固めた後にその表面に被覆ウラン２を被覆し、
一緒に高密度に焼結するか、あるいはペレット１を焼結
した後に被覆される。
【０００９】この被覆ウラン２の厚み及び量は、例えば
２００μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。これ以上多い
と燃料ペレット１での発熱割合が高くなり過ぎ、少な過
ぎるとリム効果を抑制することができない。
２００μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。これ以上多い
と燃料ペレット１での発熱割合が高くなり過ぎ、少な過
ぎるとリム効果を抑制することができない。
【００１０】斯様に、燃料ペレット１の外表面に原子燃
料物質であるウラン２３５ の割合が濃縮ウランより少
ない天然ウラン２等を被覆すると、燃料表面付近に燃料
が少ないことになる。このため、燃料表面の燃焼が燃料
中心より進まず、リム効果が低減される。したがって、
従来の燃料より高燃焼度時の燃料中心温度が低減され、
燃料棒の安全性が向上する。依って、より高燃焼度まで
燃料の使用が可能となり、高燃焼度化によって達成され
る発電コストの低減が促進され、経済性の向上にもつな
がる。
料物質であるウラン２３５ の割合が濃縮ウランより少
ない天然ウラン２等を被覆すると、燃料表面付近に燃料
が少ないことになる。このため、燃料表面の燃焼が燃料
中心より進まず、リム効果が低減される。したがって、
従来の燃料より高燃焼度時の燃料中心温度が低減され、
燃料棒の安全性が向上する。依って、より高燃焼度まで
燃料の使用が可能となり、高燃焼度化によって達成され
る発電コストの低減が促進され、経済性の向上にもつな
がる。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の軽水炉用燃料は、燃料ペレットの外表面に天然ウラン
等のウラン２３５ の割合が濃縮ウランより少ない酸化
ウランを被覆することは燃料外径に変更を与えないこと
から、燃料中心温度以外の原子炉の各種特性に影響を与
えない。このため、原子炉の持つ安全性を向上するのみ
で、原子炉プラントの特性を損なうことなく現行の軽水
炉での利用が容易である。また、燃料の製造においては
、天然ウラン等を被覆する工程を追加するだけで容易に
製造が可能であり、製造費用への影響が少ない経済的で
ある。
の軽水炉用燃料は、燃料ペレットの外表面に天然ウラン
等のウラン２３５ の割合が濃縮ウランより少ない酸化
ウランを被覆することは燃料外径に変更を与えないこと
から、燃料中心温度以外の原子炉の各種特性に影響を与
えない。このため、原子炉の持つ安全性を向上するのみ
で、原子炉プラントの特性を損なうことなく現行の軽水
炉での利用が容易である。また、燃料の製造においては
、天然ウラン等を被覆する工程を追加するだけで容易に
製造が可能であり、製造費用への影響が少ない経済的で
ある。
【図１】本発明の軽水炉用燃料の一実施例を示す燃料棒
の横断面図である。
の横断面図である。
【図２】従来の軽水炉用燃料の一例を示す横断面図であ
る。
る。
１ 濃縮ウラン
２ ウラン２３５ の割合の少ない酸化ウラン３
被覆管
被覆管
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料ペレットの外表面に天然ウラン等
のウラン２３５ の割合の少ない酸化ウランを被覆した
ことを特徴とする軽水炉用燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037841A JPH04256892A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 軽水炉用燃料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037841A JPH04256892A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 軽水炉用燃料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256892A true JPH04256892A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=12508761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3037841A Pending JPH04256892A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 軽水炉用燃料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04256892A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0788117A1 (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-06 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel pellet |
| US6002735A (en) * | 1996-01-30 | 1999-12-14 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel pellet |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3037841A patent/JPH04256892A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0788117A1 (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-06 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel pellet |
| US5991354A (en) * | 1996-01-30 | 1999-11-23 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel pellet |
| US6002735A (en) * | 1996-01-30 | 1999-12-14 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel pellet |
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