JPH0527067A - Fuel assembly for nuclear reactor - Google Patents

Fuel assembly for nuclear reactor

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JPH0527067A
JPH0527067A JP3186109A JP18610991A JPH0527067A JP H0527067 A JPH0527067 A JP H0527067A JP 3186109 A JP3186109 A JP 3186109A JP 18610991 A JP18610991 A JP 18610991A JP H0527067 A JPH0527067 A JP H0527067A
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fuel
core
coolant
fuel assembly
assembly
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正久 大橋
Shusaku Sawada
周作 澤田
Motomu Toki
求 十亀
Kunikazu Kaneto
邦和 金戸
Yoshio Watari
孔男 渡
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PURPOSE:To obtain a fuel assembly for suppressing the reactivity in a reactor core when the density of the cooling material lowers, as for the fuel assembly for nuclear reactor which has a blanket region for fuel breeding in the upper and lower parts of the reactor core fuel. CONSTITUTION:As for a fuel assembly for nuclear reactor having a blanket region for fuel breeding in the upper and lower parts of a reactor core fuel, a part of the fuel rods among a plurality of fuel rods which constitute the fuel assembly is made shorter than others, and the upper part of the short fuel rod 10 is formed to a flow passage for cooling material up to the edge part at other long fuel rods. Accordingly, the cooling material density coefficient and cooling material void reactivity can be reduced without increasing the dimension of a reactor core.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は原子炉燃料集合体に係わ
り、特に高速増殖炉の炉心特性を改善する上で好適な原
子炉燃料集合体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear reactor fuel assembly, and more particularly to a nuclear reactor fuel assembly suitable for improving core characteristics of a fast breeder reactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の高速増殖炉の炉心は、六
角断面で長尺の多数本の燃料集合体により構成されてお
り、プルトニウム混合酸化物を燃料としている。燃料は
細径円柱状の燃料ペレットを使用しその多数の燃料ペレ
ットを軸方向に重ねて燃料棒の中に保持されている。ま
た、細径棒状の燃料棒をワイヤスペーサで三角配列状に
多数配列し、その外周をラッパ管で包む構造が燃料集合
体の型式である。燃料集合体は炉心燃料と径方向ブラン
ケット燃料に別れ、炉心燃料には前述のプルトニウム混
合酸化物を装荷し、径方向ブランケット燃料にはプルト
ニウム燃料を増殖するための劣化ウラン酸化物を装荷す
る事が一般的である。
2. Description of the Related Art The core of a conventional fast breeder reactor of this type is composed of a large number of long fuel assemblies each having a hexagonal cross section and uses plutonium mixed oxide as a fuel. As the fuel, small diameter cylindrical fuel pellets are used, and a large number of the fuel pellets are axially stacked and held in the fuel rods. In addition, a structure of a large number of small-diameter rod-shaped fuel rods arranged in a triangular arrangement by wire spacers, and the outer circumference thereof is wrapped with a trumpet tube is a type of fuel assembly. The fuel assembly is divided into core fuel and radial blanket fuel.The core fuel may be loaded with the above plutonium mixed oxide, and the radial blanket fuel may be loaded with depleted uranium oxide for breeding plutonium fuel. It is common.

【0003】また、この種の高速増殖炉用の燃料集合体
は六角断面のラッパ管の中に、多数の同一長さの燃料棒
を配置し、燃料棒の中には軸長1m程度の炉心燃料ペレ
ットとその上下部に0.3m 程度のブランケット燃料ペ
レットを配置し、さらにその上下部にはバネ、あるいは
スリーブで空間を確保した燃料から発生したガスを蓄積
させるガスプレナム部を配置することが一般的であっ
た。
Further, in this type of fuel assembly for a fast breeder reactor, a large number of fuel rods having the same length are arranged in a trumpet tube having a hexagonal cross section, and a core having an axial length of about 1 m is arranged in each fuel rod. Generally, fuel pellets and blanket fuel pellets of about 0.3 m are placed on the top and bottom of the fuel pellets, and a gas plenum that accumulates the gas generated from the fuel that secures a space with a spring or a sleeve is placed on the top and bottom. It was target.

【0004】この従来の高速増殖炉用の燃料集合体を用
いた炉心はその出力係数は常に負であるが、より負とす
ることにより炉心の安全性を向上することができる。こ
の出力係数は燃料のドップラー係数,冷却材密度係数等
により構成されており、従来の高速増殖炉ではドップラ
ー係数は負,冷却材密度係数はわずかながら正であっ
た。従って、冷却材密度係数をより負側にできれば出力
係数はより負にできるため炉心の出力制御,炉心の安全
特性がより向上する。従って、冷却材密度係数をより負
側にできる発明が望まれている。
The core using the fuel assembly for the conventional fast breeder reactor always has a negative output coefficient, but by making it more negative, the safety of the core can be improved. This output coefficient is composed of fuel Doppler coefficient, coolant density coefficient, etc. In the conventional fast breeder reactor, the Doppler coefficient was negative and the coolant density coefficient was slightly positive. Therefore, if the coolant density coefficient can be made more negative, the power coefficient can be made more negative, so that the power control of the core and the safety characteristics of the core are further improved. Therefore, there is a demand for an invention capable of making the coolant density coefficient more negative.

【0005】従来の高速増殖炉用の燃料集合体を用いた
炉心の冷却材密度係数がわずかながら正である理由は、
燃料集合体を通過する冷却材温度の上昇に伴い、冷却材
であるナトリウムの密度が減少するが、ナトリウムの質
量は小さく、中性子に対する減速材としての効果が減少
し、中性子のエネルギーが大きくなり、ウラン238,
プルトニウム等の燃料の高速中性子による核分裂が増大
するためである。また、冷却材温度の上昇によるナトリ
ウムの密度の減少は中性子の燃料の外側への漏洩を大き
くさせる効果も生むが、これは負の反応度効果をもたら
すが、30万kW電気出力程度以上の大きな炉心の場合
は、高速中性子による核分裂増大効果のほうが中性子の
漏洩効果より相対的に支配的となり、冷却材密度係数は
正となっていた。従って、30万kW電気出力程度以上
の大きな炉心の場合でも、冷却材密度係数をゼロに近付
けることのできる高速増殖炉用の燃料集合体の発明が望
まれている。
The reason why the coolant density coefficient of the core using the fuel assembly for the conventional fast breeder reactor is slightly positive is as follows.
As the temperature of the coolant passing through the fuel assembly rises, the density of sodium, which is the coolant, decreases, but the mass of sodium is small, the effect as a moderator for neutrons decreases, and the energy of neutrons increases, Uranium 238,
This is because fission of fuel such as plutonium due to fast neutrons increases. Further, the decrease in sodium density due to the rise in the coolant temperature also has the effect of increasing the leakage of neutrons to the outside of the fuel, which brings about a negative reactivity effect, but has a large electrical output of 300,000 kW or more. In the case of the core, the nuclear fission-increasing effect by fast neutrons was more dominant than the neutron leakage effect, and the coolant density coefficient was positive. Therefore, there is a demand for an invention of a fuel assembly for a fast breeder reactor that can bring the coolant density coefficient close to zero even in the case of a large core having an electric output of about 300,000 kW or more.

【0006】従来の高速増殖炉では、冷却材密度係数が
正であるため、それを低減させる研究も行われた。例え
ば炉心高さを小さくすれば、冷却材温度上昇時の冷却材
密度低下において、中性子の漏洩が増大するため、冷却
材密度係数を小さくすることが可能である。しかし、炉
心出力及び炉心径を一定としたままで炉心高さを低下さ
せると炉心の体積が減少し、出力密度,燃料線出力が増
大してしまうので、炉心体積は保存する必要がある。こ
のために、炉心高さを低下させる場合は炉心径を増大さ
せる必要があった。炉心径の増大は炉心建設費の増大を
まねくという欠点があった。また、炉心高さを低下させ
ると通常運転時の中性子漏洩も増大するため、燃料のプ
ルトニウム富化度の増大,燃焼反応度の増大,増殖比の
低下という炉心核特性の悪化をまねくという欠点があっ
た。
In the conventional fast breeder reactor, since the coolant density coefficient is positive, research has been conducted to reduce it. For example, if the core height is reduced, neutron leakage increases when the coolant density decreases when the coolant temperature rises, so it is possible to reduce the coolant density coefficient. However, if the core height is lowered while the core power and core diameter are kept constant, the volume of the core decreases and the power density and fuel line output increase, so it is necessary to preserve the core volume. For this reason, it was necessary to increase the core diameter when lowering the core height. The increase in core diameter has the drawback of increasing core construction costs. Further, when the core height is reduced, the neutron leakage during normal operation also increases, so there is a drawback that the core nuclear characteristics such as increase in plutonium enrichment of fuel, increase in combustion reactivity, and decrease in breeding ratio may deteriorate. there were.

【0007】以上の従来炉心における冷却材密度係数の
低減の工夫上の欠点より、炉心寸法を増大させることな
く、また、プルトニウム富化度の増大,燃焼反応度の増
大,増殖比の低下という炉心核特性の変動をできるだけ
抑制できつつ、冷却材密度係数を低減できる炉心及び燃
料の発明が望まれている。
[0007] Due to the above-mentioned inconvenience in devising the reduction of the coolant density coefficient in the conventional core, the core is required to be increased in the plutonium enrichment, the combustion reactivity and the breeding ratio without increasing the core size. There is a demand for an invention of a core and a fuel capable of reducing the coolant density coefficient while suppressing the variation of nuclear characteristics as much as possible.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、炉心出力及び
炉心径を一定としたままで炉心高さを低下させると炉心
の体積が減少し、出力密度,燃料線出力が増大してしま
うので、炉心体積は保存する必要がある。このために、
炉心高さを低下させる場合は炉心径を増大させる必要が
あった。炉心径の増大は炉心建設費の増大をまねくとい
う欠点があった。また、炉心高さを低下させると通常運
転時の中性子漏洩も増大するため、燃料のプルトニウム
富化度の増大,燃焼反応度の増大,増殖比の低下という
炉心核特性の悪化をまねくという欠点があった。
However, if the core height is lowered while the core power and core diameter are kept constant, the volume of the core is reduced and the power density and fuel line output are increased. The volume needs to be preserved. For this,
When decreasing the core height, it was necessary to increase the core diameter. The increase in core diameter has the drawback of increasing core construction costs. Further, when the core height is reduced, the neutron leakage during normal operation also increases, so there is a drawback that the core nuclear characteristics such as increase in plutonium enrichment of fuel, increase in combustion reactivity, and decrease in breeding ratio may deteriorate. there were.

【0009】以上の従来炉心における冷却材密度係数の
低減の工夫上の欠点より、炉心寸法を増大させることな
く、また、プルトニウム富化度の増大,燃焼反応度の増
大,増殖比の低下という炉心核特性の変動をできるだけ
抑制できつつ、冷却材密度係数を低減できる炉心及び燃
料の発明が望まれている。
Due to the above-mentioned inadequacies in devising the reduction of the coolant density coefficient in the conventional core, the core is required to have an increased plutonium enrichment, an increased combustion reactivity and a reduced breeding ratio without increasing the core size. There is a demand for an invention of a core and a fuel capable of reducing the coolant density coefficient while suppressing the variation of nuclear characteristics as much as possible.

【0010】本発明の目的は、高速増殖炉の炉心寸法に
極力影響を与えることなく、冷却材密度係数を低減でき
る燃料集合体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a fuel assembly which can reduce the coolant density coefficient without affecting the core size of a fast breeder reactor as much as possible.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの第1の手段は、炉心燃料の上下部に燃料増殖用のブ
ランケット領域を有する原子炉用燃料集合体において、
燃料集合体を構成する複数の燃料棒の内、一部の燃料棒
を冷却材下流側で燃料棒を削除し、他の燃料棒よりも短
尺とし、短尺燃料棒の上部は冷却材の流路とする燃料集
合体であり、同じく第2の手段は、第1の手段におい
て、燃料棒の炉心燃料の軸方向の一部を内部ブランケッ
ト燃料とし、内部ブランケット燃料の位置は炉心軸方向
中央よりも下部とした原子炉用燃料集合体であり、同じ
く第3の手段は、第1の手段において、短尺燃料棒の冷
却材下流側の燃料棒を削除した領域の周辺の燃料棒の軸
方向上部ブランケット部に中性子吸収体を含有させた原
子炉用燃料集合体であり、同じく第4の手段は、第1の
手段において、燃料集合体の上部に支持した支持棒によ
り保持した中性子吸収体を配置すると共に、支持棒は燃
料被覆管等の他の燃料構成材料より熱膨張の大きい材料
とすることを特徴とする原子炉用燃料集合体であり、同
じく第5の手段は、第4の手段において、燃料集合体に
装荷する燃料は金属燃料とし、短尺燃料には金属のブラ
ンケット燃料を装荷する原子炉用燃料集合体であり、同
じく第6手段は、第1の手段において、炉心燃料の上下
部に燃料増殖用のブランケット領域を有し、その上部ブ
ランケット燃料に隣接するラッパ管に冷却材の連通孔を
あけることを特徴とする原子炉用燃料集合体である。
[Means for Solving the Problems] A first means for achieving the above object is to provide a fuel assembly for a nuclear reactor having a blanket region for fuel breeding in upper and lower parts of a core fuel.
Of the multiple fuel rods that make up the fuel assembly, some fuel rods are removed downstream of the coolant to make them shorter than other fuel rods. Similarly, in the second means, the internal blanket fuel is a part of the fuel rod in the axial direction of the core fuel in the first means, and the position of the internal blanket fuel is more A lower part of the fuel assembly for a nuclear reactor, and the third means is the same as the first means, in the first means, the axial upper blanket of the fuel rods around the region where the fuel rods on the downstream side of the coolant of the short length fuel rods are removed. Is a fuel assembly for a nuclear reactor containing a neutron absorber in its part, and the fourth means is the same as the first means, in which the neutron absorber held by a support rod supported above the fuel assembly is arranged. At the same time, the support rod is used for other fuel such as fuel cladding. A fuel assembly for a nuclear reactor characterized in that the material has a thermal expansion larger than that of the constituent materials. The fifth means is the fourth means, in which the fuel loaded in the fuel assembly is a metal fuel, The fuel is a fuel assembly for a nuclear reactor in which a metal blanket fuel is loaded. Similarly, the sixth means is the first means, which has blanket regions for fuel breeding in the upper and lower portions of the core fuel, and the upper blanket thereof. A fuel assembly for a nuclear reactor, characterized in that a communication hole for a coolant is formed in a trumpet pipe adjacent to a fuel.

【0012】[0012]

【作用】第1の手段では、燃料集合体を構成する燃料棒
の一部を他の燃料棒より短尺とし、その下流側を冷却材
流路とすることにより、燃料の冷却材下流側の一部を冷
却材の体積率を増大させ、冷却材の温度上昇による密度
低下時に、冷却材体積率増大部から中性子を漏洩させ、
冷却材密度係数を低減する作用が得られる。
In the first means, a part of the fuel rods constituting the fuel assembly is made shorter than the other fuel rods, and the downstream side thereof is used as the coolant flow path, so that one side of the fuel downstream side of the coolant is The volume ratio of the coolant is increased, and at the time of the density decrease due to the temperature rise of the coolant, neutrons are leaked from the coolant volume increase unit,
The effect of reducing the coolant density coefficient is obtained.

【0013】第2の手段では、第1の手段による作用に
加えるに、燃料棒の炉心燃料の一部に配置した内部ブラ
ンケット燃料の効果により、中性子束分布を炉心上部で
高められ、冷却材の温度上昇による密度低下時に、冷却
材体積率増大部から中性子を漏洩させ、冷却材密度係数
を第1の手段の場合よりもさらに低減する作用を得られ
る。
In the second means, in addition to the effect of the first means, the neutron flux distribution is enhanced above the core by the effect of the internal blanket fuel arranged in a part of the core fuel of the fuel rod, and When the density decreases due to the temperature rise, neutrons are leaked from the coolant volume ratio increasing portion, and the effect of further reducing the coolant density coefficient as compared with the case of the first means can be obtained.

【0014】第3の手段では、第1の手段による作用に
加えるに、冷却材の温度上昇による密度低下時に、冷却
材体積率増大部の中性子が漏洩により増大することを利
用し、その冷却材体積率増大部の周辺に中性子吸収体を
含有させることにより、冷却材の温度上昇による密度低
下時に、冷却材体積率増大部へ流れ込む中性子を中性子
吸収体に吸収させるため、冷却材密度係数を第1の手段
の場合よりもさらに低減する作用が得られる。
In addition to the function of the first means, the third means utilizes the fact that neutrons in the coolant volume fraction increasing portion increase due to leakage when the density of the coolant decreases due to temperature rise. By including a neutron absorber around the volumetric ratio increasing part, when the density decreases due to the temperature rise of the coolant, the neutron absorber is made to absorb the neutrons flowing into the coolant volumetric ratio increasing part. The effect of further reducing is obtained as compared with the case of the first method.

【0015】第4の手段では、第1の手段による作用に
加えるに、第3の手段と同様に、冷却材の温度上昇によ
る密度低下時に、冷却材体積率増大部の中性子が漏洩に
より増大することを利用し、その冷却材体積率増大部に
中性子吸収体を含有させることにより、冷却材の温度上
昇による密度低下時により中性子の吸収を増大させると
共に、冷却材の温度上昇時に燃料上部に支持した中性子
吸収体を含有する吸収体棒の熱膨張により中性子吸収体
をより炉心軸方向中央側へ移動させるため中性子の吸収
を増大させ、冷却材密度係数を低減する作用が得られ
る。
According to the fourth means, in addition to the operation of the first means, neutrons in the coolant volume fraction increasing portion increase due to leakage when the density of the coolant decreases due to temperature rise, as in the third means. By including a neutron absorber in the coolant volume ratio increasing part, the absorption of neutrons is increased due to the density decrease due to the temperature rise of the coolant, and the neutron absorber is supported on the fuel upper part when the temperature rises of the coolant. Due to the thermal expansion of the absorber rod containing the neutron absorber, the neutron absorber is moved closer to the center side in the axial direction of the core, so that the absorption of neutrons is increased and the coolant density coefficient is reduced.

【0016】第5の手段では、第4の手段による作用に
加えるに、燃料集合体に装荷する燃料は金属燃料とし、
燃料のガスプレナムは燃料上部とし、中性子吸収体を含
有する吸収体棒の支持部を長尺にすることができ、冷却
材の温度上昇時に燃料上部に支持した中性子吸収体を含
有する吸収体棒の熱膨張が増大し、中性子吸収体をより
炉心軸方向中央側へ移動させるため中性子の吸収を増大
させ、冷却材密度係数を低減する作用が得られる。
In the fifth means, in addition to the function of the fourth means, the fuel loaded in the fuel assembly is a metallic fuel,
The gas plenum of the fuel is the upper part of the fuel, and the support part of the absorber rod containing the neutron absorber can be made long, and the absorber bar of the absorber rod containing the neutron absorber supported on the upper part of the fuel when the temperature of the coolant rises. Since the thermal expansion is increased and the neutron absorber is moved to the center side in the axial direction of the reactor core, the absorption of neutrons is increased and the coolant density coefficient is reduced.

【0017】第6の手段では、第1の手段による作用に
加えるに、上部ブランケット燃料に隣接するラッパ管に
冷却材の連通孔をあけることにより、冷却材の温度上昇
による密度低下時に、ラッパ管の外側に温度上昇した冷
却材を流すことによりラッパ管の外側で軸方向に中性子
を漏洩させ、冷却材密度係数を低減する作用が得られ
る。
In the sixth means, in addition to the operation of the first means, a communication hole for the coolant is formed in the trumpet tube adjacent to the upper blanket fuel, so that when the density of the coolant decreases due to the temperature rise of the coolant, the trumpet tube By flowing the temperature-increased coolant to the outside of the, the neutrons are leaked in the axial direction outside the trumpet tube, and the effect of reducing the coolant density coefficient is obtained.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の各実施例を図1から図8を用
いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 8.

【0019】図1は本発明の炉心燃料集合体の一実施例
を示す燃料集合体の縦断面図である。また、図2は図1
の炉心燃料集合体の径方向断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a fuel assembly showing an embodiment of a core fuel assembly of the present invention. 2 is shown in FIG.
2 is a radial cross-sectional view of the core fuel assembly of FIG.

【0020】図1及び図2の炉心燃料集合体は271本
の燃料棒を有し、その内、周辺部の234本は長尺の燃
料棒1であり、中央部の37本は短尺燃料棒10であ
る。また、燃料棒の周囲にはラッパ管2,上部遮蔽体
3,下部遮蔽体4及び冷却材の入口部であるエントラン
スノズル5により構成されている。なお、図1及び図2
には表示しないが、それぞれの燃料棒の間隔は、燃料棒
に螺旋状に巻かれたワイヤにより保持されており、それ
は従来燃料でワイヤスペーサと呼ばれている。また、燃
料棒の内部にはプルトニウム酸化物とウラン酸化物を混
合焼結させたセラミックである炉心燃料ペレット6とそ
の上下部に劣化ウラン酸化物のブランケット燃料ペレッ
ト7が収納されている。また、燃料棒の下部には燃料か
ら生成されるガスを貯蔵するガスプレナム8があり、燃
料棒の上下端は端栓9を溶接することにより密封構造と
している。
The core fuel assembly of FIGS. 1 and 2 has 271 fuel rods, of which 234 in the peripheral portion are long fuel rods 1 and 37 in the central portion are short fuel rods. It is 10. Around the fuel rod, there are a trumpet tube 2, an upper shield 3, a lower shield 4 and an entrance nozzle 5 which is a coolant inlet. 1 and 2
Although not shown in Fig. 1, the distance between the fuel rods is held by a wire spirally wound around the fuel rod, which is conventionally called a wire spacer in fuel. Further, inside the fuel rod, a core fuel pellet 6 which is a ceramic obtained by mixing and sintering plutonium oxide and uranium oxide, and blanket fuel pellets 7 of deteriorated uranium oxide are housed above and below the core fuel pellet 6. Further, a gas plenum 8 for storing gas generated from the fuel is provided under the fuel rod, and upper and lower ends of the fuel rod are hermetically sealed by welding end plugs 9.

【0021】図1,2に示すように、本実施例では燃料
中央部の37本の燃料棒が他の燃料棒より短尺であり、
炉心上部では、ナトリウム冷却材の体積率が増大してい
る。図1,2の実施例の寸法を以下に説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the 37 fuel rods in the central portion of the fuel are shorter than the other fuel rods in this embodiment,
In the upper part of the core, the volume fraction of sodium coolant is increasing. The dimensions of the embodiment of FIGS. 1 and 2 are described below.

【0022】燃料棒1の直径は8.0mmであり、ラッパ
管2の内外径はそれぞれ150mm,158.1mm であ
る。また炉心高さは1mであり、その上下に350mmの
軸方向ブランケットがある。燃料中央の37本を除いた
234本の燃料棒1の全長は3mであるが、中央の37
本は軸方向上部を削除し炉心途中に端栓を溶接した短尺
燃料棒10としている。短尺燃料棒10の長さは本実施
例では2.4m である。また、燃料棒1と短尺燃料棒1
0は下部遮蔽体4の部分で軸方向を固定しており、軸方
向上部に向かって自由に熱膨張する構造となっている。
燃料中央の37本の短尺燃料棒10の外側の燃料棒は燃
料中央への変位が課題となるため、図1に示すように中
央の37本の燃料棒の外側の234本の燃料棒は軸方向
上部に向かって自由に熱膨張する構造としているが、そ
の径方向位置は上部遮蔽体から下に伸ばす六角形の燃料
径方向固定管11により固定している。
The fuel rod 1 has a diameter of 8.0 mm, and the trumpet tube 2 has inner and outer diameters of 150 mm and 158.1 mm, respectively. The core height is 1 m, and there are 350 mm axial blankets above and below it. The total length of 234 fuel rods 1 excluding 37 in the center of the fuel is 3 m,
The book is a short fuel rod 10 in which the axial upper part is removed and an end plug is welded in the middle of the core. The length of the short fuel rod 10 is 2.4 m 2 in this embodiment. Also, the fuel rod 1 and the short fuel rod 1
Reference numeral 0 denotes the lower shield 4 which is fixed in the axial direction, and has a structure in which the thermal expansion is performed freely upward in the axial direction.
Since the displacement of the fuel rods outside the 37 short fuel rods 10 in the center of the fuel to the center of the fuel is a problem, as shown in FIG. 1, the outer 234 fuel rods of the center 37 fuel rods are axial. The structure is such that the thermal expansion is allowed to proceed upward in the direction, but its radial position is fixed by a hexagonal fuel radial fixed tube 11 extending downward from the upper shield.

【0023】炉心燃料としては混合酸化物を用いている
がそれ以外の金属燃料,窒化物燃料,炭化物燃料の場合
でも本発明は適用可能である。
Although mixed oxide is used as the core fuel, the present invention can be applied to other metal fuels, nitride fuels, and carbide fuels.

【0024】本実施例では短尺燃料棒10の燃料棒に占
める割合は約14%であるが冷却材密度係数を調整する
ためにその割合を変更することも可能である。
In the present embodiment, the ratio of the short fuel rods 10 to the fuel rods is about 14%, but the ratio can be changed to adjust the coolant density coefficient.

【0025】図1,2の本発明の実施例において冷却材
密度係数の低減を可能にする原理を以下に説明する。
The principle of enabling the reduction of the coolant density coefficient in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described below.

【0026】従来の高速増殖炉用の燃料集合体を用いた
炉心の冷却材密度係数がわずかながら正である理由は、
燃料集合体を通過する冷却材温度の上昇に伴い、冷却材
であるナトリウムの密度が減少するが、ナトリウムの質
量は小さく、中性子に対する減速材としての効果が減少
し、中性子のエネルギーが大きくなり、ウラン238,
プルトニウム等の燃料の高速中性子による核分裂が増大
するためである。ウラン238については冷却材温度上
昇時に炉心内でも核分裂は増加するが、炉心外側のブラ
ンケット部の高速中性子が相対的により増大するため、
軸,径方向ブランケット部で核分裂増大が著しい。ま
た、冷却材温度の上昇によるナトリウムの密度の減少に
よる中性子エネルギーの増大は炉心外側への漏洩を大き
くさせる効果も生むが、これは負の反応度効果をもたら
す。30万KW電気出力程度以上の大きな炉心の場合
は、高速中性子による核分裂増大効果のほうが中性子の
漏洩効果より相対的に支配的となり、冷却材密度係数は
正となっていた。
The reason why the coolant density coefficient of the core using the fuel assembly for the conventional fast breeder reactor is slightly positive is as follows.
As the temperature of the coolant passing through the fuel assembly rises, the density of sodium, which is the coolant, decreases, but the mass of sodium is small, the effect as a moderator for neutrons decreases, and the energy of neutrons increases, Uranium 238,
This is because fission of fuel such as plutonium due to fast neutrons increases. For uranium 238, fission increases even in the core when the coolant temperature rises, but fast neutrons in the blanket part outside the core increase relatively,
The fission increases significantly in the axial and radial blanket parts. In addition, the increase in neutron energy due to the decrease in sodium density due to the increase in coolant temperature also has the effect of increasing the leakage to the outside of the core, which brings about a negative reactivity effect. In the case of a large core having an electric power of about 300,000 KW or more, the effect of increasing fission due to fast neutrons was more dominant than the effect of leaking neutrons, and the coolant density coefficient was positive.

【0027】従って、30万KW電気出力程度以上の大
きな炉心であっても、冷却材温度上昇時に中性子の漏洩
効果を相対的に大きくできれば、冷却材密度係数を負側
に移行できることになる。また、定格出力時の冷却材温
度では漏洩効果を小さくでき、より出力が増大した時に
漏洩効果が増大できれば、冷却材密度係数を負側に移行
できると共に、中性子の無駄な漏洩を抑制できることに
なる。
Therefore, even if the core has a large electric power of about 300,000 KW or more, if the leakage effect of neutrons can be relatively increased when the coolant temperature rises, the coolant density coefficient can be shifted to the negative side. Further, if the leakage effect can be reduced at the coolant temperature at the rated output and the leakage effect can be increased when the output is further increased, it is possible to shift the coolant density coefficient to the negative side and suppress unnecessary leakage of neutrons. .

【0028】そこで、本発明では、定格出力時の冷却材
は中性子の遮蔽効果も有することに着目し、温度上昇時
に冷却材の密度が低下することを利用し、炉心の冷却材
流路の下流側に炉心の途中から冷却材のみの領域を設
け、定格出力時には軸方向上向きの漏洩を小さく、定格
からの出力増大時には、冷却材の密度低下により軸方向
上向きの漏洩を大きくさせるものとした。この結果、冷
却材密度係数の低減が可能となった。
Therefore, in the present invention, paying attention to the fact that the coolant at the rated output also has the effect of shielding neutrons, and utilizing the fact that the density of the coolant decreases when the temperature rises, the coolant flow downstream of the core is used. A region containing only the coolant is provided on the side from the middle of the core so that the leakage in the axial upward direction at the rated output is small and the leakage in the axial upward direction is increased when the output from the rated is increased due to the decrease in the density of the coolant. As a result, the coolant density coefficient can be reduced.

【0029】以下に本発明の実施例の効果をまとめる。The effects of the embodiments of the present invention will be summarized below.

【0030】表1に本発明の実施例燃料を用い100万
kW電気出力炉心を構成した場合の炉心部の冷却材密度
係数を従来炉心と比較して示す。炉心には421体の炉
心燃料集合体と78体の径方向ブランケット燃料を配置
している。
Table 1 shows the coolant density coefficient of the core portion in the case of constructing a 1,000,000 kW electric power core using the fuel of the embodiment of the present invention in comparison with the conventional core. In the core, 421 core fuel assemblies and 78 radial blanket fuels are arranged.

【0031】この結果、表1に示すように図1,図2に
示した燃料集合体を用いた炉心では従来の高速炉炉心に
比較し冷却材密度係数を約47%低減できることがわか
った。また、軸ブランケットをやや削除するため、増殖
比に対する影響を確認したが、表1に示すように、その
影響はわずかであり、増殖炉として十分成立することを
確かめた。
As a result, as shown in Table 1, it was found that the core using the fuel assemblies shown in FIGS. 1 and 2 can reduce the coolant density coefficient by about 47% as compared with the conventional fast reactor core. Further, since the shaft blanket was slightly removed, the influence on the breeding ratio was confirmed, but as shown in Table 1, the influence was slight, and it was confirmed that the breeder reactor was sufficiently established.

【0032】また、本発明の実施例では、従来炉心例と
ラッパ管の内径,燃料棒数が同一であるにもかかわら
ず、燃料棒の外径を7.6mmから8.0mmに増大すること
ができると共に、炉心圧力損失は従来炉心以下とするこ
とができている。これは短尺燃料の下流側では冷却材の
流路を増大させたため、その部分での圧力損失が低下
し、その結果として、同等の圧損とする条件では、燃料
棒の径を増大できるためである。この結果炉心部では燃
料体積を増大させたため、上部ブランケットがやや削減
されたにもかかわらず、増殖比はほとんど変化させない
ことが可能となっている。
Further, in the embodiment of the present invention, although the inner diameter of the trumpet tube and the number of fuel rods are the same as those of the conventional core example, the outer diameter of the fuel rod is increased from 7.6 mm to 8.0 mm. In addition, the core pressure loss can be set to be equal to or lower than that of the conventional core. This is because the flow path of the coolant is increased on the downstream side of the short fuel, so the pressure loss at that portion is reduced, and as a result, under the condition of equivalent pressure loss, the diameter of the fuel rod can be increased. . As a result, since the fuel volume was increased in the core, the breeding ratio could be hardly changed even though the upper blanket was slightly reduced.

【0033】本実施例では炉心の全燃料集合体の短尺燃
料棒本数を37本としているが、径方向2領域の均質炉
心の本実施例の変形例として、外側炉心の炉心中央寄り
の出力の大きい燃料集合体の短尺燃料棒本数をより増大
させることにより、冷却材密度係数をより低減すること
が可能である。例えば、前記出力の大きい燃料集合体の
短尺燃料棒本数を61本とした場合、表1の冷却材密度
係数を0.4%Δk/k/Δρ/ρ程度まで低減でき
る。
In this embodiment, the number of short fuel rods in all the fuel assemblies of the core is 37. However, as a modification of this embodiment of the homogeneous core in two radial regions, the output of the outer core toward the center of the core is By increasing the number of short fuel rods in a large fuel assembly, it is possible to further reduce the coolant density coefficient. For example, when the number of short fuel rods in the fuel assembly having a large output is 61, the coolant density coefficient in Table 1 can be reduced to about 0.4% Δk / k / Δρ / ρ.

【0034】また、本実施例の変形例として、燃料集合
体の一部を短尺燃料棒とするのではなく、一部の燃料集
合体では全燃料棒を短尺燃料棒とし、その上部にナトリ
ウム領域を設け、その他の燃料集合体では通常の長尺燃
料棒とする場合もある。この場合は通常の長尺燃料棒の
太径化は困難であるが、単純な構造で冷却材密度係数を
低減することが可能である。
Further, as a modification of this embodiment, instead of using a part of the fuel assembly as a short fuel rod, all the fuel rods in some of the fuel assemblies are short fuel rods, and a sodium region is provided above the fuel rods. May be provided, and other fuel assemblies may be ordinary long fuel rods. In this case, it is difficult to increase the diameter of a normal long fuel rod, but it is possible to reduce the coolant density coefficient with a simple structure.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】図3は本発明の炉心燃料集合体の他の実施
例を示す燃料集合体の縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a fuel assembly showing another embodiment of the core fuel assembly of the present invention.

【0037】図3の炉心燃料集合体は図1の炉心燃料集
合体と同一の燃料棒とワイヤスペーサとその周囲を保持
するラッパ管,上下の遮蔽体部分及び冷却材の入口部で
あるエントランスノズル部により構成されている。燃料
棒内の燃料配置を図1より変更している。
The core fuel assembly shown in FIG. 3 is the same as the core fuel assembly shown in FIG. 1, the fuel rods, the wire spacers, the trumpet tubes that hold the periphery of the fuel rods, the upper and lower shield portions, and the entrance nozzle for the coolant. It is composed of parts. The fuel arrangement in the fuel rod is changed from that in FIG.

【0038】本実施例でも燃料中央部の37本の燃料棒
が他の燃料棒より短尺であり、炉心上部では、ナトリウ
ム冷却材の体積率が増大している。短尺燃料棒10の炉
心燃料部分はウラン,プルトニウム混合酸化物燃料とす
るが、その他の長尺燃料棒の炉心燃料はプルトニウム混
合酸化物燃料であるが軸方向の一部を劣化ウラン酸化物
である内部ブランケット燃料としている。
Also in this embodiment, the 37 fuel rods in the central portion of the fuel are shorter than the other fuel rods, and the volume ratio of the sodium coolant increases in the upper part of the core. The core fuel portion of the short fuel rod 10 is uranium / plutonium mixed oxide fuel, while the core fuel portion of the other long fuel rods is plutonium mixed oxide fuel, but a part of the axial direction is depleted uranium oxide. It has an internal blanket fuel.

【0039】図3の実施例の寸法を以下に説明する。The dimensions of the embodiment of FIG. 3 are described below.

【0040】燃料棒の直径,ラッパ管の内外径,炉心高
さ,軸方向ブランケットの寸法は図1の燃料と同一であ
る。また、234本の長尺燃料棒,中央の37本の短尺
燃料棒の長さも図1の燃料と同一である。
The diameter of the fuel rod, the inner and outer diameters of the trumpet tube, the core height, and the dimensions of the axial blanket are the same as those of the fuel shown in FIG. The lengths of the 234 long fuel rods and the central 37 short fuel rods are the same as the fuel of FIG.

【0041】また、燃料中央の37本の短尺燃料棒の外
側の長尺燃料棒を径方向に固定する方式も図1の燃料と
同一である。
The method of radially fixing the outer long fuel rods of the 37 short fuel rods in the center of the fuel is also the same as that of the fuel of FIG.

【0042】本実施例の冷却材密度係数の低減を可能に
する原理は図1の場合と同一である。
The principle of enabling the reduction of the coolant density coefficient in this embodiment is the same as in the case of FIG.

【0043】以下に本発明の実施例の効果をまとめる。The effects of the embodiments of the present invention will be summarized below.

【0044】表2に本発明の実施例燃料を用い100万
kW電気出力炉心を構成した場合の冷却材密度係数を従
来炉心と比較して示す。炉心には421体の炉心燃料集
合体と78体の径方向ブランケット燃料を配置してい
る。
Table 2 shows the coolant density coefficient in the case of constructing a 1,000,000 kW electric power core using the example fuel of the present invention in comparison with the conventional core. In the core, 421 core fuel assemblies and 78 radial blanket fuels are arranged.

【0045】この結果、表2に示すように図3に示した
燃料集合体を用いた炉心では従来の高速炉炉心に比較
し,表1の場合より効果が大きく、冷却材密度係数を約
82%低減できることがわかった。本実施例では表1の
実施例より冷却材密度係数低減効果が大きいのは、炉心
を軸方向非均質炉心とし、さらに炉心内部ブランケット
を炉心軸方向中央より下部としたため、軸方向上部の中
性子束が増加し、冷却材密度低下時の軸方向上部方向へ
の中性子漏洩をより増大できたことによる。
As a result, as shown in Table 2, in the core using the fuel assembly shown in FIG. 3, the effect is greater than in the case of the conventional fast reactor core, and the coolant density coefficient is about 82. It turned out that it can be reduced by%. In the present embodiment, the effect of reducing the coolant density coefficient is larger than that in the embodiment of Table 1 because the core is an axially inhomogeneous core and the inner blanket of the core is below the center of the core in the axial direction. This is due to the fact that the neutron leakage in the axial upper direction when the density of the coolant decreases can be increased.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】図4は本発明の炉心燃料集合体の他の実施
例を示す燃料集合体の縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view of a fuel assembly showing another embodiment of the core fuel assembly of the present invention.

【0048】また、図5は図4の炉心燃料集合体の径方
向断面図である。
FIG. 5 is a radial cross-sectional view of the core fuel assembly shown in FIG.

【0049】図4の炉心燃料集合体は図1の炉心燃料集
合体と同一の燃料棒とワイヤスペーサとその周囲を保持
するラッパ管,上下の遮蔽体部分及び冷却材の入口部で
あるエントランスノズル部により構成されている。燃料
棒内の燃料配置を図1より変更している。また、本実施
例では、短尺燃料の上部遮蔽体部分、及び短尺燃料の上
部の燃料径方向固定管に隣接する燃料棒の最上部に中性
子吸収体を配置する構造としている。上部遮蔽体部分で
は中性子吸収体は円管に中性子吸収体を収納しており、
中性子吸収体は炭化ほう素のペレットである。また、燃
料棒の最上部の中性子吸収体も炭化ほう素のペレットで
あり、燃料ペレットの上部に配置している。
The core fuel assembly shown in FIG. 4 is the same fuel rod as the core fuel assembly shown in FIG. 1, a wire spacer and a trumpet tube for holding the wire spacer, the upper and lower shield portions, and an entrance nozzle which is a coolant inlet portion. It is composed of parts. The fuel arrangement in the fuel rod is changed from that in FIG. Further, in this embodiment, the neutron absorber is arranged on the upper shield part of the short fuel and on the uppermost part of the fuel rod adjacent to the fuel radial fixed pipe on the upper part of the short fuel. In the upper shield part, the neutron absorber contains the neutron absorber in a circular tube,
The neutron absorber is a boron carbide pellet. Further, the neutron absorber at the top of the fuel rod is also a pellet of boron carbide and is arranged above the fuel pellet.

【0050】本実施例では燃料中央部の61本の燃料棒
が他の燃料棒より短尺であり、炉心上部では、ナトリウ
ム冷却材の体積率が増大している。短尺燃料棒10の炉
心燃料部分はウラン,プルトニウム混合酸化物燃料とす
るが、その他の長尺燃料棒の炉心燃料はプルトニウム混
合酸化物燃料である。
In this embodiment, the 61 fuel rods in the central portion of the fuel are shorter than the other fuel rods, and the volume ratio of sodium coolant increases in the upper part of the core. The core fuel portion of the short fuel rod 10 is uranium / plutonium mixed oxide fuel, while the core fuel of the other long fuel rods is plutonium mixed oxide fuel.

【0051】図4の実施例の寸法を以下に説明する。The dimensions of the embodiment of FIG. 4 are described below.

【0052】燃料棒の直径,ラッパ管の内外径,炉心高
さ,軸方向ブランケットの寸法は図1の燃料と同一であ
る。また、210本の長尺燃料棒,中央の61本の短尺
燃料棒の長さも図1の燃料と同一である。
The diameter of the fuel rods, the inner and outer diameters of the trumpet tubes, the core height, and the dimensions of the axial blanket are the same as those of the fuel shown in FIG. Further, the lengths of 210 long fuel rods and 61 central short fuel rods are the same as the fuel of FIG.

【0053】また、燃料中央の61本の短尺燃料棒の外
側の長尺燃料棒を径方向に固定する方式も図1の燃料と
同一である。
The method of fixing the long fuel rods outside the 61 short fuel rods in the center of the fuel in the radial direction is also the same as the fuel of FIG.

【0054】本実施例の冷却材密度係数の低減を可能に
する原理は図1の場合と同一であるが、本実施例では、
冷却材密度低減時の軸方向上部への中性子漏洩を増大す
ると共に、軸方向上部へ流れた中性子を、その部分に配
置した中性子吸収体で積極的に吸収することにより、よ
り効果的に冷却材密度係数の低減を実行できる。
The principle of enabling the reduction of the coolant density coefficient in this embodiment is the same as that in the case of FIG. 1, but in this embodiment,
Along with increasing neutron leakage to the upper axial direction when reducing the density of the coolant, neutrons flowing in the upper axial direction are positively absorbed by the neutron absorber placed in that portion, thereby making the coolant more effective. Reduction of the density coefficient can be performed.

【0055】以下に本発明の実施例の効果をまとめる。The effects of the embodiments of the present invention will be summarized below.

【0056】表3に本発明の実施例燃料を用い100万
kW電気出力炉心を構成した場合の冷却材密度係数を従
来炉心と比較して示す。炉心には421体の炉心燃料集
合体と78体の径方向ブランケット燃料を配置してい
る。
Table 3 shows the coolant density coefficient in the case of constructing a 1,000,000 kW electric power core using the example fuel of the present invention in comparison with the conventional core. In the core, 421 core fuel assemblies and 78 radial blanket fuels are arranged.

【0057】この結果、表3に示すように図4,図5に
示した燃料集合体を用いた炉心では従来の高速炉炉心に
比較し、冷却材密度係数を約94%低減できることがわ
かった。
As a result, as shown in Table 3, it was found that the core using the fuel assemblies shown in FIGS. 4 and 5 can reduce the coolant density coefficient by about 94% as compared with the conventional fast reactor core. .

【0058】[0058]

【表3】 [Table 3]

【0059】図6は本発明の炉心燃料集合体の他の実施
例を示す燃料集合体の縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view of a fuel assembly showing another embodiment of the core fuel assembly of the present invention.

【0060】図6の炉心燃料集合体は図1の炉心燃料集
合体と同一の燃料棒とワイヤスペーサとその周囲を保持
するラッパ管,上下の遮蔽体部分及び冷却材の入口部で
あるエントランスノズル部により構成されている。燃料
集合体上部構造を図1より変更し、本実施例では、短尺
燃料の上部に上部遮蔽体に支持棒により固定した中性子
吸収体を配置する構造としている。支持棒により固定し
た中性子吸収体は円管内に保持した炭化ほう素のペレッ
トである。また、支持棒は他のラッパ管,燃料被覆管に
比較し熱膨張率の大きい金属を用いている。本実施例の
燃料集合体の各部の材質は炉心燃料ペレット6がウラン
・プルトニウム混合酸化物燃料であり、ブランケット燃
料ペレット7が劣化ウラン酸化物である。また、燃料棒
1,ラッパ管2,短尺燃料棒10がフェライト系のステ
ンレス鋼であり、支持棒13がオーステナイト系のステ
ンレス鋼である。高速増殖炉の炉心出口ナトリウム温度
は500℃程度であるが、この温度での熱膨張係数はフ
ェライト系のステンレス鋼が約13×10-6/℃であ
り、オーステナイト系のステンレス鋼が約21×10-6
℃である。
The core fuel assembly shown in FIG. 6 is the same fuel rod as the core fuel assembly shown in FIG. 1, a wire spacer, a trumpet tube for holding the wire spacer, the upper and lower shield portions, and an entrance nozzle for the coolant inlet. It is composed of parts. The structure of the upper part of the fuel assembly is changed from that of FIG. 1, and in this embodiment, the neutron absorber fixed to the upper shield by the support rod is arranged above the short fuel. The neutron absorber fixed by the support rod is a pellet of boron carbide held in a circular tube. The supporting rod is made of metal having a large coefficient of thermal expansion as compared with other trumpet pipes and fuel cladding pipes. Regarding the material of each part of the fuel assembly of this embodiment, the core fuel pellets 6 are uranium-plutonium mixed oxide fuels, and the blanket fuel pellets 7 are depleted uranium oxides. Further, the fuel rod 1, the trumpet tube 2, and the short length fuel rod 10 are ferritic stainless steel, and the support rod 13 is austenitic stainless steel. The core outlet sodium temperature of the fast breeder reactor is about 500 ° C., but the thermal expansion coefficient at this temperature is about 13 × 10 −6 / ° C. for ferritic stainless steel and about 21 × for austenitic stainless steel. 10 -6 /
℃.

【0061】本実施例では燃料中央部の61本の燃料棒
が他の燃料棒より短尺であり、炉心上部では、ナトリウ
ム冷却材の体積率が増大している。
In this embodiment, the 61 fuel rods in the central portion of the fuel are shorter than the other fuel rods, and the volume ratio of the sodium coolant increases in the upper part of the core.

【0062】図6の実施例の寸法を以下に説明する。The dimensions of the embodiment of FIG. 6 will be described below.

【0063】燃料棒の直径,ラッパ管の内外径,炉心高
さ,軸方向ブランケットの寸法は図1の燃料と同一であ
る。また、210本の長尺燃料棒,中央の61本の短尺
燃料棒の長さも図1の燃料と同一である。
The diameter of the fuel rods, the inner and outer diameters of the trumpet tubes, the core height, and the dimensions of the axial blanket are the same as those of the fuel shown in FIG. Further, the lengths of 210 long fuel rods and 61 central short fuel rods are the same as the fuel of FIG.

【0064】また、燃料中央の61本の短尺燃料棒の外
側の長尺燃料棒を径方向に固定する方式も図1の燃料と
同一である。
The method of radially fixing the outer long fuel rods outside the 61 short fuel rods in the center of the fuel is also the same as that of the fuel of FIG.

【0065】本実施例の冷却材密度係数の低減を可能に
する原理はを図1の場合と同一であるが、本実施例で
は、冷却材密度低減時の軸方向上部への中性子漏洩を増
大すると共に、軸方向上部へ流れた中性子を、その部分
に配置した中性子吸収体で積極的に吸収することによ
り、より効果的に冷却材密度係数の低減を実行できる。
The principle of enabling the reduction of the coolant density coefficient in this embodiment is the same as that in the case of FIG. 1, but in this embodiment, the neutron leakage to the axial upper part at the time of the coolant density reduction is increased. In addition, by positively absorbing the neutrons flowing in the axially upper portion by the neutron absorber arranged in that portion, the coolant density coefficient can be reduced more effectively.

【0066】さらに、本実施例では、支持棒を熱膨張の
大きい金属としているため、冷却材の温度上昇時に支持
棒が膨張し、中性子吸収体が炉心側に移動するため、制
御棒が挿入されることと等価となり、上記効果以外に、
支持棒の熱膨張による中性子吸収体の挿入効果により、
炉心に負の反応度を挿入することができる。
Further, in this embodiment, since the support rod is made of a metal having a large thermal expansion, the support rod expands when the temperature of the coolant rises and the neutron absorber moves to the core side, so that the control rod is inserted. It is equivalent to that, in addition to the above effects,
Due to the insertion effect of the neutron absorber due to the thermal expansion of the support rod,
Negative reactivity can be inserted into the core.

【0067】以下に本発明の実施例の効果をまとめる。The effects of the embodiments of the present invention will be summarized below.

【0068】表4に本発明の実施例燃料を用い100万
kW電気出力炉心を構成した場合の炉心部の冷却材温度
係数を従来炉心と比較して示す。炉心には421体の炉
心燃料集合体と78体の径方向ブランケット燃料を配置
している。
Table 4 shows the temperature coefficient of the coolant in the core portion in the case of constructing a 1,000,000 kW electric power core using the fuel of the example of the present invention, in comparison with the conventional core. In the core, 421 core fuel assemblies and 78 radial blanket fuels are arranged.

【0069】この結果、表4に示すように図6に示した
燃料集合体を用いた炉心では従来の高速炉炉心に比較
し、冷却材密度係数を約117%低減できる。
As a result, as shown in Table 4, in the core using the fuel assembly shown in FIG. 6, the coolant density coefficient can be reduced by about 117% as compared with the conventional fast reactor core.

【0070】[0070]

【表4】 [Table 4]

【0071】図7は本発明の炉心燃料集合体の他の実施
例を示す燃料集合体の縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a fuel assembly showing another embodiment of the core fuel assembly of the present invention.

【0072】図7の炉心燃料集合体は331本の燃料棒
を有し、その内、周辺部の270本は長尺の燃料棒1で
あり、中央部の61本は短尺燃料棒10である。また、
燃料棒の周囲にはラッパ管2,上部遮蔽体3,下部遮蔽
体4及び冷却材の入口部であるエントランスノズル5に
より構成されている。なお、図7には表示しないが、そ
れぞれの燃料棒の間隔は、燃料棒に螺旋状に巻かれたワ
イヤにより保持されている。また、燃料棒の内部にはウ
ランとプルトニウムとジルコニウムの合金である金属炉
心燃料14が収納されている。また、金属炉心燃料14
の上下部にはウランとジルコニウムの合金である金属ブ
ランケット燃料15が収納されている。また、燃料棒の
内部には金属燃料と被覆管の間にナトリウムが充填され
ている。また、燃料棒の上部には燃料から生成されるガ
スを貯蔵するガスプレナム8があり、燃料棒の上下端は
端栓9を溶接することにより密封構造としている。
The core fuel assembly shown in FIG. 7 has 331 fuel rods, of which 270 in the peripheral portion are long fuel rods 1 and 61 in the central portion are short fuel rods 10. . Also,
Around the fuel rod, there are a trumpet tube 2, an upper shield 3, a lower shield 4 and an entrance nozzle 5 which is a coolant inlet. Although not shown in FIG. 7, the distance between the fuel rods is held by the wire spirally wound around the fuel rods. Further, a metal core fuel 14, which is an alloy of uranium, plutonium and zirconium, is housed inside the fuel rod. In addition, the metal core fuel 14
A metal blanket fuel 15, which is an alloy of uranium and zirconium, is stored in the upper and lower parts of the upper part. Further, inside the fuel rod, sodium is filled between the metallic fuel and the cladding tube. A gas plenum 8 for storing gas generated from the fuel is provided on the upper portion of the fuel rod, and upper and lower ends of the fuel rod are hermetically sealed by welding end plugs 9.

【0073】本実施例では、図6の実施例と同様に短尺
燃料の上部に上部遮蔽体に支持棒により固定した中性子
吸収体を配置する構造としている。支持棒により固定し
た中性子吸収体は円管内に保持した炭化ほう素のペレッ
トである。また、支持棒は他のラッパ管,燃料被覆管に
比較し熱膨張率の大きい金属を用いている。図6の実施
例と本実施例の違いは、本実施例が燃料として金属燃料
を用いているため、燃料のガスプレナムが炉心上部にあ
り、上部遮蔽体に固定した中性子吸収体の支持棒の長さ
を長くできること、及び短尺燃料内の燃料としては金属
のブランケット燃料を用いている点にある。
In this embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. 6, the neutron absorber fixed to the upper shield by the support rod is arranged above the short fuel. The neutron absorber fixed by the support rod is a pellet of boron carbide held in a circular tube. The supporting rod is made of metal having a large coefficient of thermal expansion as compared with other trumpet pipes and fuel cladding pipes. The difference between the embodiment of FIG. 6 and this embodiment is that, since this embodiment uses a metal fuel as the fuel, the gas plenum of the fuel is in the upper part of the core and the length of the support rod of the neutron absorber fixed to the upper shield is long. It is possible to increase the length and to use a metal blanket fuel as the fuel in the short length fuel.

【0074】本実施例では燃料中央部の61本の燃料棒
が他の燃料棒より短尺であり、炉心上部では、ナトリウ
ム冷却材の体積率が増大している。
In this embodiment, the 61 fuel rods in the center of the fuel are shorter than the other fuel rods, and the volume ratio of the sodium coolant increases in the upper part of the core.

【0075】図7の実施例の寸法を以下に説明する。The dimensions of the embodiment of FIG. 7 will be described below.

【0076】燃料棒1の直径は7.1mm であり、ラッパ
管2の内外径はそれぞれ150mm,158.1mm であ
る。また炉心高さは0.6m である。また、軸方向ブラ
ンケットは設置しない。燃料中央の61本を除いた27
0本の燃料棒1の全長は2.0mであるが、中央の61
本は軸方向上部を削除し炉心途中に端栓を溶接した短尺
燃料棒10としている。短尺燃料棒10の長さは本実施
例では1.2m である。本実施例の燃料集合体の各部の
材質は炉心燃料ペレット6がウラン,プルトニウム,ジ
ルコニウム合金の金属燃料であり、また、燃料棒1,ラ
ッパ管2,短尺燃料棒10がフェライト系のステンレス
鋼であり、支持棒13がオーステナイト系のステンレス
鋼である。
The fuel rod 1 has a diameter of 7.1 mm, and the trumpet tube 2 has inner and outer diameters of 150 mm and 158.1 mm, respectively. The core height is 0.6m. Also, no axial blanket is installed. 27 excluding 61 in the center of fuel
The total length of 0 fuel rods 1 is 2.0m, but the center 61
The book is a short fuel rod 10 in which the axial upper part is removed and an end plug is welded in the middle of the core. The length of the short fuel rod 10 is 1.2 m in this embodiment. Regarding the material of each part of the fuel assembly of this embodiment, the core fuel pellets 6 are metallic fuels of uranium, plutonium and zirconium alloys, and the fuel rods 1, trumpet tubes 2 and short fuel rods 10 are ferritic stainless steels. Yes, the support bar 13 is austenitic stainless steel.

【0077】また、燃料棒1と短尺燃料棒10は下部遮
蔽体4の部分で軸方向を固定しており、軸方向上部に向
かって自由に熱膨張する構造となっている。燃料中央の
61本の短尺燃料棒10の外側の燃料棒は燃料中央への
変位が課題となるため、図7に示すように中央の61本
の燃料棒の外側の270本の燃料棒は軸方向上部に向か
って自由に熱膨張する構造としているが、その径方向位
置は上部遮蔽体から下に伸ばす六角形の燃料径方向固定
管11により固定している。
Further, the fuel rods 1 and the short fuel rods 10 are fixed in the axial direction at the lower shield 4, and the structure is such that they can be thermally expanded toward the axially upper part. Since the displacement of the fuel rods outside the 61 short fuel rods 10 at the center of the fuel to the center of the fuel is a problem, the outer 270 fuel rods of the 61 fuel rods at the center are axial as shown in FIG. The structure is such that the thermal expansion is allowed to proceed upward in the direction, but its radial position is fixed by a hexagonal fuel radial fixed tube 11 extending downward from the upper shield.

【0078】本実施例の冷却材密度係数の低減を可能に
する原理は図1の場合と同一であるが、本実施例では、
冷却材密度低減時の軸方向上部への中性子漏洩を増大す
ると共に、軸方向上部へ流れた中性子を、その部分に配
置した中性子吸収体で積極的に吸収することにより、よ
り効果的に冷却材密度係数の低減を実行できる。
The principle of enabling the reduction of the coolant density coefficient in this embodiment is the same as that in the case of FIG. 1, but in this embodiment,
Along with increasing neutron leakage to the upper axial direction when reducing the density of the coolant, neutrons flowing in the upper axial direction are positively absorbed by the neutron absorber placed in that portion, thereby making the coolant more effective. Reduction of the density coefficient can be performed.

【0079】さらに、本実施例では、図6の実施例と同
様に支持棒を熱膨張の大きい金属としているため、冷却
材の温度上昇時に支持棒が膨張し、中性子吸収体が炉心
側に移動するため、制御棒が挿入されることと等価とな
り、上記効果以外に、支持棒の熱膨張による中性子吸収
体の挿入効果により、炉心に負の反応度を挿入すること
ができる。
Further, in this embodiment, as in the embodiment of FIG. 6, since the support rod is made of metal with large thermal expansion, the support rod expands when the temperature of the coolant rises, and the neutron absorber moves to the core side. Therefore, it is equivalent to the insertion of the control rod, and in addition to the above effect, the negative reactivity can be inserted into the core by the insertion effect of the neutron absorber due to the thermal expansion of the support rod.

【0080】以下に本発明の実施例の効果をまとめる。The effects of the embodiments of the present invention will be summarized below.

【0081】表5に本発明の実施例燃料を用い100万
kW電気出力炉心を構成した場合の冷却材密度係数を従
来の金属燃料炉心と比較して示す。炉心には421体の
炉心燃料集合体と78体の径方向ブランケット燃料を配
置している。
Table 5 shows the coolant density coefficient in the case of constructing a 1 million kW electric power core using the example fuel of the present invention in comparison with the conventional metal fuel core. In the core, 421 core fuel assemblies and 78 radial blanket fuels are arranged.

【0082】この結果、表5に示すように図7に示した
燃料集合体を用いた炉心では従来の高速炉金属燃料炉心
に比較し,冷却材密度係数を約94%低減できる。ま
た、本実施例では、ガスプレナム部の冷却材の圧力損失
を大きく低減できる効果があるため、同一の圧力損失と
すると燃料ピン径を大きく太径化できる。従来の燃料の
外径6.4mm に対して、本実施例は7.1mm である。こ
の結果、炉心内に燃料親物質であるウラン238を多く
装荷できるため表5に示すように、増殖比を増大するこ
とが可能となる。すなわち、本発明の実施例では、冷却
材密度係数を低減できると共に増殖比を増大できること
が可能となる。
As a result, as shown in Table 5, in the core using the fuel assembly shown in FIG. 7, the coolant density coefficient can be reduced by about 94% as compared with the conventional fast reactor metal fuel core. Further, in the present embodiment, since the pressure loss of the coolant in the gas plenum portion can be greatly reduced, the fuel pin diameter can be greatly increased with the same pressure loss. In contrast to the outer diameter of the conventional fuel of 6.4 mm, this embodiment has an outer diameter of 7.1 mm. As a result, a large amount of uranium 238, which is the fuel parent substance, can be loaded in the core, so that the breeding ratio can be increased as shown in Table 5. That is, in the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the coolant density coefficient and increase the breeding ratio.

【0083】[0083]

【表5】 [Table 5]

【0084】図8は本発明の炉心燃料集合体の他の実施
例を示す燃料集合体の縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a fuel assembly showing another embodiment of the core fuel assembly of the present invention.

【0085】図8の炉心燃料集合体は図1の炉心燃料集
合体と同一の燃料棒とワイヤスペーサとその周囲を保持
するラッパ管,上下の遮蔽体部分及び冷却材の入口部で
あるエントランスノズル部により構成されている。ま
た、短尺燃料の使用は図1と同様であるが、本実施例で
は、さらに軸方向上部ブランケットに隣接するラッパ管
に冷却材の連通孔を設けている点が図1と異なる。ま
た、連通孔を開ける部分はラッパ管の強度を確保するた
めにその厚さを増大させている。
The core fuel assembly shown in FIG. 8 is the same fuel rod as that of the core fuel assembly shown in FIG. 1, a wire spacer, a trumpet tube for holding the wire spacer, the upper and lower shield portions, and an entrance nozzle serving as a coolant inlet portion. It is composed of parts. Further, the use of the short fuel is similar to that of FIG. 1, but this embodiment is different from that of FIG. 1 in that a communication hole for the coolant is further provided in the trumpet pipe adjacent to the upper blanket in the axial direction. Further, the thickness of the portion where the communication hole is opened is increased in order to secure the strength of the trumpet tube.

【0086】図8の実施例の寸法を以下に説明する。The dimensions of the embodiment of FIG. 8 are described below.

【0087】燃料棒の直径,ラッパ管の内外径,炉心高
さ,軸方向ブランケットの寸法は図1の燃料と同一であ
る。また、234本の長尺燃料棒及び37本の短尺燃料
棒の長さも図1の燃料と同一である。
The diameter of the fuel rods, the inner and outer diameters of the trumpet tubes, the core height, and the dimensions of the axial blanket are the same as those of the fuel shown in FIG. The lengths of the 234 long fuel rods and the 37 short fuel rods are also the same as the fuel of FIG.

【0088】本実施例の冷却材密度係数の低減を可能に
する原理は図1の場合と同一であるが、本実施例ではさ
らに冷却材密度低下時に中性子の軸方向漏洩の増大はラ
ッパ管にあけた冷却材の連通孔によりラッパ管間のナト
リウム密度が低下する効果によりその効果を増大でき
る。
The principle of enabling the reduction of the coolant density coefficient in this embodiment is the same as that in the case of FIG. 1, but in this embodiment, the increase in the axial leakage of neutrons is caused by the trumpet tube when the coolant density is further reduced. The effect of decreasing the sodium density between the trumpet tubes by the communication hole of the opened coolant can be enhanced.

【0089】以下に本発明の実施例の効果をまとめる。The effects of the embodiments of the present invention will be summarized below.

【0090】表6に本発明の実施例燃料を用い100万
kW電気出力炉心を構成した場合の冷却材密度係数を従
来炉心と比較して示す。炉心には421体の炉心燃料集
合体と78体の径方向ブランケット燃料を配置してい
る。
Table 6 shows the coolant density coefficient in the case of constructing a 1,000,000 kW electric power core using the example fuel of the present invention in comparison with the conventional core. In the core, 421 core fuel assemblies and 78 radial blanket fuels are arranged.

【0091】この結果、表6に示すように図8に示した
燃料集合体を用いた炉心では従来の高速炉炉心に比較
し、冷却材密度係数を約70%低減できることがわかっ
た。
As a result, as shown in Table 6, it was found that the core using the fuel assembly shown in FIG. 8 can reduce the coolant density coefficient by about 70% as compared with the conventional fast reactor core.

【0092】本実施例では、短尺燃料を用いると共に、
軸方向上部ブランケットに隣接するラッパ管に冷却材の
連通孔をあけるという単純な方法により冷却材密度係数
を大きく低減できる。
In this embodiment, short fuel is used and
The coolant density coefficient can be greatly reduced by a simple method of forming a communication hole for the coolant in the trumpet pipe adjacent to the upper axial blanket.

【0093】[0093]

【表6】 [Table 6]

【0094】[0094]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、炉心に多数本
配置される燃料集合体の一部あるいは全部について燃料
集合体を構成する燃料棒の一部を他の燃料棒より短尺と
し、その下流側を冷却材流路とすることにより、燃料の
冷却材下流側の一部を冷却材の体積率を増大させ、冷却
材の温度上昇による密度低下時に、冷却材体積率増大部
から中性子を漏洩させ、冷却材密度係数を低減できると
いう効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention, for some or all of the multiple fuel assemblies arranged in the core, some of the fuel rods constituting the fuel assembly are made shorter than the other fuel rods, By using the downstream side as the coolant flow path, a part of the fuel downstream side of the coolant increases the volume ratio of the coolant, and when the density decreases due to the temperature increase of the coolant, the neutrons from the coolant volume ratio increasing part Is obtained, and the effect that the coolant density coefficient can be reduced can be obtained.

【0095】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、燃料棒の炉心燃料の一部に配置した内
部ブランケット燃料の効果により、中性子束分布を炉心
上部で高められ、冷却材の温度上昇による密度低下時
に、冷却材体積率増大部から中性子を漏洩させ、冷却材
密度係数を請求項1の場合よりもさらに低減できる。
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the neutron flux distribution can be enhanced in the upper part of the core by the effect of the internal blanket fuel arranged in a part of the core fuel of the fuel rod. When the density of the coolant decreases due to the temperature rise, neutrons are leaked from the coolant volume ratio increasing portion, and the coolant density coefficient can be further reduced as compared with the case of claim 1.

【0096】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、冷却材の温度上昇による密度低下時
に、冷却材体積率増大部の中性子が漏洩により増大する
ことを利用し、その冷却材体積率増大部の周辺に中性子
吸収体を含有させることにより、冷却材の温度上昇によ
る密度低下時に、冷却材体積率増大部へ流れ込む中性子
を中性子吸収体に吸収させるため、冷却材密度係数を請
求項1の場合よりもさらに低減できる。
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1, the fact that neutrons in the coolant volume fraction increasing portion increase due to leakage when the density decreases due to the temperature rise of the coolant is utilized. , By containing a neutron absorber around the coolant volume ratio increasing portion, when the density decreases due to the temperature increase of the coolant, the neutron absorber to absorb neutrons flowing into the coolant volume ratio increasing portion, the coolant The density coefficient can be further reduced as compared with the case of claim 1.

【0097】請求項4の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、冷却材の温度上昇時に燃料上部に支持
した中性子吸収体を含有する吸収体棒の熱膨張により中
性子吸収体をより炉心軸方向中央側へ移動させるため中
性子の吸収を増大させ、冷却材密度係数を請求項1の場
合よりもさらに低減できる。
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 1, the neutron absorber is produced by thermal expansion of the absorber rod containing the neutron absorber supported above the fuel when the temperature of the coolant rises. Is moved toward the center side in the core axis direction, absorption of neutrons is increased, and the coolant density coefficient can be further reduced as compared with the case of claim 1.

【0098】請求項5の発明によれば、請求項4の発明
の効果に加えて、燃料集合体に装荷する燃料は金属燃料
とし、燃料のガスプレナムは燃料上部とし、中性子吸収
体を含有する吸収体棒の支持部を長尺にすることがで
き、冷却材の温度上昇時に燃料上部に支持した中性子吸
収体を含有する吸収体棒の熱膨張が増大し、中性子吸収
体をより炉心軸方向中央側へ移動させるため、中性子の
吸収を増大させ、冷却材密度係数を請求項4の場合より
もさらに低減できる。
According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 4, the fuel loaded into the fuel assembly is a metallic fuel, the gas plenum of the fuel is the upper part of the fuel, and the absorption containing the neutron absorber is performed. The support part of the body rod can be made long, and the thermal expansion of the absorber rod containing the neutron absorber supported above the fuel increases when the temperature of the coolant rises, and the neutron absorber is more centered in the core axial direction. Since it is moved to the side, the absorption of neutrons can be increased, and the coolant density coefficient can be further reduced as compared with the case of claim 4.

【0099】請求項6の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、上部ブランケット燃料に隣接するラッ
パ管に冷却材の連通孔をあけることにより、冷却材の温
度上昇による密度低下時に、ラッパ管の外側に温度上昇
した冷却材を流すことによりラッパ管の外側でも軸方向
に中性子を漏洩させ、冷却材密度係数を請求項1の場合
よりもさらに低減できる。
According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the density of the density of the coolant decreases due to the temperature rise of the coolant by forming the communication hole of the coolant in the trumpet pipe adjacent to the upper blanket fuel. Sometimes, by flowing the coolant whose temperature has risen to the outside of the trumpet tube, neutrons are also leaked in the axial direction outside the trumpet tube, and the coolant density coefficient can be further reduced as compared with the case of claim 1.

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

【図1】本発明の一実施例の炉心燃料集合体の縦断面図
である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a core fuel assembly according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の燃料集合体の径方向断面図である。FIG. 2 is a radial cross-sectional view of the fuel assembly of FIG.

【図3】本発明の他の実施例の炉心燃料集合体の縦断面
図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a core fuel assembly according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明のさらに他の実施例の炉心燃料集合体の
縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a core fuel assembly according to still another embodiment of the present invention.

【図5】図4の燃料集合体の径方向断面図である。5 is a radial cross-sectional view of the fuel assembly of FIG.

【図6】本発明のさらに一層他の実施例の炉心燃料集合
体の縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a core fuel assembly according to still another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のより一層他の実施例の炉心燃料集合体
の縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a core fuel assembly according to still another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のさらにより一層他の実施例の炉心燃料
集合体の縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a core fuel assembly according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃料棒、2…ラッパ管、3…上部遮蔽体、4…下部
遮蔽体、5…エントランスノズル、6…炉心燃料ペレッ
ト、7…ブランケット燃料ペレット、8…ガスプレナ
ム、9…端栓、10…短尺燃料棒、11…燃料径方向固
定管、12…中性子吸収体、13…支持棒、14…冷却
材連通孔。
1 ... Fuel rod, 2 ... Trumpet pipe, 3 ... Upper shield, 4 ... Lower shield, 5 ... Entrance nozzle, 6 ... Core fuel pellet, 7 ... Blanket fuel pellet, 8 ... Gas plenum, 9 ... End plug, 10 ... Short fuel rods, 11 ... Fuel radial fixed pipes, 12 ... Neutron absorbers, 13 ... Support rods, 14 ... Coolant communication holes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金戸 邦和 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 渡 孔男 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kunikazu Kanato             3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association             Hitachi, Ltd.Hitachi factory (72) Inventor, Watanabe             3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association             Hitachi, Ltd.Hitachi factory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】炉心燃料の上下部に燃料増殖用のブランケ
ット領域を有する原子炉用燃料集合体において、燃料集
合体を構成する複数の燃料棒の内、一部の燃料棒を他の
燃料棒よりも短尺とし、短尺燃料棒の上部は他の長尺燃
料棒の端部まで冷却材の流路とすることを特徴とする原
子炉用燃料集合体。
1. A fuel assembly for a nuclear reactor having blanket regions for fuel breeding above and below a core fuel, wherein some of the fuel rods constituting the fuel assembly are replaced by other fuel rods. A fuel assembly for a nuclear reactor, characterized in that the length of the fuel rod is shorter than that of the fuel rod, and the upper portion of the short fuel rod serves as a coolant passage to the end portions of other long fuel rods.
【請求項2】請求項1の原子炉用燃料集合体において、
燃料棒の炉心燃料は軸方向の一部を内部ブランケット燃
料とし、内部ブランケット燃料の位置は炉心軸方向中央
よりも下部とすることを特徴とする原子炉用燃料集合
体。
2. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 1, wherein
A core fuel of a fuel rod is a fuel assembly for a nuclear reactor, characterized in that a part of an axial direction thereof is an internal blanket fuel, and the position of the internal blanket fuel is below a center of the core axial direction.
【請求項3】請求項1の原子炉用燃料集合体において、
短尺燃料棒の冷却材下流側の燃料棒を削除した領域の周
辺の燃料棒の軸方向上部ブランケット部に中性子吸収体
を含有することを特徴とする原子炉用燃料集合体。
3. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 1,
A fuel assembly for a nuclear reactor, comprising a neutron absorber in an axially upper blanket part of the fuel rod around a region where the fuel rod on the downstream side of the coolant of the short fuel rod is removed.
【請求項4】請求項1の原子炉用燃料集合体において、
燃料集合体の上部に支持した支持棒により保持した中性
子吸収体を配置すると共に、支持棒は燃料被覆管等の他
の燃料構成材料より熱膨張の大きい材料とすることを特
徴とする原子炉用燃料集合体。
4. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 1, wherein
A neutron absorber held by a support rod supported above the fuel assembly is arranged, and the support rod is made of a material having a larger thermal expansion than other fuel constituent materials such as a fuel cladding tube. Fuel assembly.
【請求項5】請求項4の原子炉用燃料集合体において、
燃料集合体に装荷する燃料は金属燃料とし、短尺燃料に
は金属のブランケット燃料を装荷することを特徴とする
原子炉用燃料集合体。
5. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 4,
A fuel assembly for a nuclear reactor, wherein the fuel loaded into the fuel assembly is a metal fuel, and the short length fuel is a metal blanket fuel.
【請求項6】請求項1の原子炉用燃料集合体において、
炉心燃料の上下部に燃料増殖用のブランケット領域を有
し、その上部ブランケット燃料に隣接するラッパ管に冷
却材の連通孔をあけることを特徴とする原子炉用燃料集
合体。
6. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 1, wherein
A fuel assembly for a nuclear reactor, comprising: a blanket region for fuel breeding above and below a core fuel; and a communication hole for a coolant formed in a trumpet tube adjacent to the upper blanket fuel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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