JPH06230162A - セグメント燃料棒 - Google Patents
セグメント燃料棒Info
- Publication number
- JPH06230162A JPH06230162A JP5048525A JP4852593A JPH06230162A JP H06230162 A JPH06230162 A JP H06230162A JP 5048525 A JP5048525 A JP 5048525A JP 4852593 A JP4852593 A JP 4852593A JP H06230162 A JPH06230162 A JP H06230162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- segment
- fuel
- plenum
- fuel rod
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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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】
【目的】 セグメントを接続して構成されるセグメント
燃料棒の中央部のセグメントの内圧上昇の抑制および各
セグメントの封詰溶接の繁雑さを解消すること。 【構成】 従来隣接セグメントの２つの端栓で接合溶接
していたのを、上記２つの端栓を一体化してその中央に
貫通孔１４を設けて溶接接合し、複数のセグメントを積
み重ねて、通常の長尺燃料棒の長さとした。内部加圧
は、その最上部セグメントの端栓の封詰用孔１８を用い
て１回だけ封詰溶接を行う。また、プレナム／燃料ペレ
ットの比をセグメント燃料部の最上部または／および最
下部で中央部のセグメントのそれよりも大きくしたこと
を特徴としている。
燃料棒の中央部のセグメントの内圧上昇の抑制および各
セグメントの封詰溶接の繁雑さを解消すること。 【構成】 従来隣接セグメントの２つの端栓で接合溶接
していたのを、上記２つの端栓を一体化してその中央に
貫通孔１４を設けて溶接接合し、複数のセグメントを積
み重ねて、通常の長尺燃料棒の長さとした。内部加圧
は、その最上部セグメントの端栓の封詰用孔１８を用い
て１回だけ封詰溶接を行う。また、プレナム／燃料ペレ
ットの比をセグメント燃料部の最上部または／および最
下部で中央部のセグメントのそれよりも大きくしたこと
を特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、実用炉で試験用の燃料
を照射する際に約５００ｍｍ長の短尺燃料棒（セグメン
ト）をねじ結合等で複数本結合し、通常の燃料棒と同程
度の長さのものにしているセグメント燃料棒の改良に関
するものである。
を照射する際に約５００ｍｍ長の短尺燃料棒（セグメン
ト）をねじ結合等で複数本結合し、通常の燃料棒と同程
度の長さのものにしているセグメント燃料棒の改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に示す従来のセグメント燃料棒２０
は、各セグメント２１内の空隙（プレナム）Ｐにはプレ
ナムスプリング２６を有し、図４（図３の一部接合部拡
大図）のように各セグメントは接合部端栓２３，２４で
接合されている。その詳細は図示のとおりで、２２は燃
料ペレット，２９は被覆管，２５は溶接部，２７はネジ
結合，２８は封詰溶接用孔で、セグメント溶接前の状態
である。両図から明らかなようにプレナムスプリング２
６のあるプレナムＰは各セグメントで互いに独立してい
て、燃料ペレット２２から燃料照射中には核分裂生成ガ
スが放出され、内圧が上昇するため、セグメント２１内
に燃料ペレット２２の無いプレナム部Ｐをもうけて、こ
の圧力上昇を吸収している。通常の長尺燃料棒では上部
または／および下部にプレナムを設けているだけであ
る。
は、各セグメント２１内の空隙（プレナム）Ｐにはプレ
ナムスプリング２６を有し、図４（図３の一部接合部拡
大図）のように各セグメントは接合部端栓２３，２４で
接合されている。その詳細は図示のとおりで、２２は燃
料ペレット，２９は被覆管，２５は溶接部，２７はネジ
結合，２８は封詰溶接用孔で、セグメント溶接前の状態
である。両図から明らかなようにプレナムスプリング２
６のあるプレナムＰは各セグメントで互いに独立してい
て、燃料ペレット２２から燃料照射中には核分裂生成ガ
スが放出され、内圧が上昇するため、セグメント２１内
に燃料ペレット２２の無いプレナム部Ｐをもうけて、こ
の圧力上昇を吸収している。通常の長尺燃料棒では上部
または／および下部にプレナムを設けているだけであ
る。
【０００３】このため、接合した複数のセグメントで通
常の燃料棒と同じ長さにした従来のセグメント燃料棒２
０の場合、各セグメント２１にプレナムＰを設けるた
め、装荷できる燃料ペレットの数が少なくなる。また、
炉内で周囲の通常の燃料棒にはプレナムと同じ高さの所
に燃料ペレットがあるため、その部分の出力が上昇し
（出力スパイク）安全余裕度が小さくなる。
常の燃料棒と同じ長さにした従来のセグメント燃料棒２
０の場合、各セグメント２１にプレナムＰを設けるた
め、装荷できる燃料ペレットの数が少なくなる。また、
炉内で周囲の通常の燃料棒にはプレナムと同じ高さの所
に燃料ペレットがあるため、その部分の出力が上昇し
（出力スパイク）安全余裕度が小さくなる。
【０００４】通常の燃料棒ではプレナムが上部または／
および下部に設けてある。セグメント燃料棒においても
各セグメントの最上部または／および最下部には通常燃
料ペレット部分の長さが均一になるよう、合計すると通
常の燃料棒とほぼ同じ体積のプレナム部が設けてある。
セグメント燃料棒内のプレナム部がすべて連続していれ
ば、照射中に発生する核分裂生成ガスによる内圧上昇を
抑制するにはこれだけで十分である。しかし、一般にセ
グメント燃料棒では各セグメントのプレナム部が独立し
ているため図３に示すように、最上部または／および最
下部のセグメントのプレナム部に余裕があるが、中央部
ではプレナム部が不足し勝ちとなる。これは中央部分は
出力の低い最上部，最下部に比べ核分裂生成ガスの放出
が多いため、燃料ペレットとプレナム部の体積比は通常
の燃料棒に比べて、かなり大きくとる必要があるためで
ある。
および下部に設けてある。セグメント燃料棒においても
各セグメントの最上部または／および最下部には通常燃
料ペレット部分の長さが均一になるよう、合計すると通
常の燃料棒とほぼ同じ体積のプレナム部が設けてある。
セグメント燃料棒内のプレナム部がすべて連続していれ
ば、照射中に発生する核分裂生成ガスによる内圧上昇を
抑制するにはこれだけで十分である。しかし、一般にセ
グメント燃料棒では各セグメントのプレナム部が独立し
ているため図３に示すように、最上部または／および最
下部のセグメントのプレナム部に余裕があるが、中央部
ではプレナム部が不足し勝ちとなる。これは中央部分は
出力の低い最上部，最下部に比べ核分裂生成ガスの放出
が多いため、燃料ペレットとプレナム部の体積比は通常
の燃料棒に比べて、かなり大きくとる必要があるためで
ある。
【０００５】こうして中央部のセグメントでプレナム部
を大きくすると、装荷できるペレットが少なくなるほ
か、炉内で隣接する通常燃料捧における出力スパイクは
一層大きくなってしまう。また、燃料棒は冷却材の外圧
に対抗するため、ヘリウムガスで内部を加圧している
が、各セグメントが独立していると、このヘリウムガス
の封詰溶接を各セグメント毎に行わなければならないと
いう繁雑さがある。
を大きくすると、装荷できるペレットが少なくなるほ
か、炉内で隣接する通常燃料捧における出力スパイクは
一層大きくなってしまう。また、燃料棒は冷却材の外圧
に対抗するため、ヘリウムガスで内部を加圧している
が、各セグメントが独立していると、このヘリウムガス
の封詰溶接を各セグメント毎に行わなければならないと
いう繁雑さがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のセグメント燃料
棒は、その構成している個々のセグメントが独立したプ
レナムを有しているため、装荷できる燃料ペレットが少
ない点、また、プレナム部が大きいため炉内で周囲の燃
料棒が通常の長尺燃料棒の場合、出力にスパイクを生
じ、安全性が低下する点、さらに冷却材の外圧に対抗す
るため、内部を加圧しているヘリウムガスの封詰溶接を
プレナム部の独立のために行う回数が多くなって繁雑で
ある点、等を解消するのが本発明の目的である。
棒は、その構成している個々のセグメントが独立したプ
レナムを有しているため、装荷できる燃料ペレットが少
ない点、また、プレナム部が大きいため炉内で周囲の燃
料棒が通常の長尺燃料棒の場合、出力にスパイクを生
じ、安全性が低下する点、さらに冷却材の外圧に対抗す
るため、内部を加圧しているヘリウムガスの封詰溶接を
プレナム部の独立のために行う回数が多くなって繁雑で
ある点、等を解消するのが本発明の目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消するためになされたもので、セグメントの接合溶
接部の２つの端栓を一体化してその内部に貫通孔を設
け、セグメント燃料棒最上部または／および最下部にお
けるセグメントのプレナム／燃料ペレットの比を中間部
のセグメントのプレナム／燃料ペレットの比より大きく
して、課題の解決を実現した。ここでプレナム／燃料ペ
レット比とはプレナム部の長さと燃料ペレット部分の長
さの比である。
を解消するためになされたもので、セグメントの接合溶
接部の２つの端栓を一体化してその内部に貫通孔を設
け、セグメント燃料棒最上部または／および最下部にお
けるセグメントのプレナム／燃料ペレットの比を中間部
のセグメントのプレナム／燃料ペレットの比より大きく
して、課題の解決を実現した。ここでプレナム／燃料ペ
レット比とはプレナム部の長さと燃料ペレット部分の長
さの比である。
【０００８】
【作用】セグメントの一体化された接合部端栓に貫通孔
を設けてセグメント燃料棒内のヘリウムガスの貫通が可
能になり、ヘリウムガスの封詰溶接が１回で済ますこと
が可能となり、プレナム／燃料ペレットの比を最上部，
最下部では、中間部より大きくして核分裂生成ガスの収
納に余裕を持たせる。
を設けてセグメント燃料棒内のヘリウムガスの貫通が可
能になり、ヘリウムガスの封詰溶接が１回で済ますこと
が可能となり、プレナム／燃料ペレットの比を最上部，
最下部では、中間部より大きくして核分裂生成ガスの収
納に余裕を持たせる。
【０００９】
【実施例】図１に本発明のセグメント燃料棒，図２に図
１のセグメント接合部を示して説明する。図１において
１０はセグメント燃料棒で、各セグメント１１の各接合
部は従来２つの端栓を用いていたが、一体化された接合
部端栓１３となり、その内部に貫通孔１４が設けられて
いる。この貫通孔は冷却材の外圧に対抗するためのヘリ
ウムガスを貫通させる。なお、１９は被覆管，１６はプ
レナムスプリングを示している。また図１（左が上部，
右が下部）から明らかなように、セグメント燃料棒の最
上部と最下部のセグメントのプレナム／燃料ペレットの
比は中間部のセグメントのプレナム／燃料ペレットの比
よりも大きくしてある。図２において、貫通孔１４は直
線状であるが、上部の燃料ペレット１２の脱落を防ぐた
めに曲げてもよく、または、上下の開口位置を若干ずら
してもよい。また、プレナムＰ内には燃料ペレットを押
えるためにコイル状のスプリング１６を入れているが、
これはクリップ状のものでもよい。なお、接合部端栓１
３の長さは従来型の２個分でもよいが、それより短くす
る方がよい。また、各セグメントの最下部の燃料ペレッ
トの代わりにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの断熱ペレッ
トを用いてもよい。本発明のセグメント燃料棒は図１に
示すように、最上部のセグメントの上部端栓の封詰用孔
１８で封詰溶接を実施することが普通であるが、接合端
栓の貫通孔を最大限に活用してセグメントを長尺の状態
とした時点で一回の封詰溶接をすればよい。この封詰溶
接は、燃料棒内の圧力を冷却材外圧に対抗できるよう適
切にするためにヘリウムガスを燃料棒内部に詰めて保持
するために行うものである。
１のセグメント接合部を示して説明する。図１において
１０はセグメント燃料棒で、各セグメント１１の各接合
部は従来２つの端栓を用いていたが、一体化された接合
部端栓１３となり、その内部に貫通孔１４が設けられて
いる。この貫通孔は冷却材の外圧に対抗するためのヘリ
ウムガスを貫通させる。なお、１９は被覆管，１６はプ
レナムスプリングを示している。また図１（左が上部，
右が下部）から明らかなように、セグメント燃料棒の最
上部と最下部のセグメントのプレナム／燃料ペレットの
比は中間部のセグメントのプレナム／燃料ペレットの比
よりも大きくしてある。図２において、貫通孔１４は直
線状であるが、上部の燃料ペレット１２の脱落を防ぐた
めに曲げてもよく、または、上下の開口位置を若干ずら
してもよい。また、プレナムＰ内には燃料ペレットを押
えるためにコイル状のスプリング１６を入れているが、
これはクリップ状のものでもよい。なお、接合部端栓１
３の長さは従来型の２個分でもよいが、それより短くす
る方がよい。また、各セグメントの最下部の燃料ペレッ
トの代わりにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの断熱ペレッ
トを用いてもよい。本発明のセグメント燃料棒は図１に
示すように、最上部のセグメントの上部端栓の封詰用孔
１８で封詰溶接を実施することが普通であるが、接合端
栓の貫通孔を最大限に活用してセグメントを長尺の状態
とした時点で一回の封詰溶接をすればよい。この封詰溶
接は、燃料棒内の圧力を冷却材外圧に対抗できるよう適
切にするためにヘリウムガスを燃料棒内部に詰めて保持
するために行うものである。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のセグメン
ト燃料棒の効果は、 （１）個々のセグメントの接合部の端栓を一体化し、そ
の端栓の中央部に貫通孔を設けプレナム部を連通化し、
出力の低い最上部または／および最下部のセグメントの
プレナム／燃料ペレット比を、中間部のセグメントのプ
レナム／燃料ペレット比より大きくして、核分裂生成ガ
スの収容に余裕のある最上部または／および最下部のセ
グメントのプレナム部分で内圧の上昇を押えることがで
きる。 （２）中間部のセグメントに設けるプレナム部は、燃料
ペレット１２の伸びと被覆管１９の伸びを吸収する分の
み設ければよい。従って燃料ペレットを多く装荷でき
る。 （３）一体化された接合部端栓はその中央に貫通孔を有
しているので、封詰溶接は一回で済ますことができる。
等である。
ト燃料棒の効果は、 （１）個々のセグメントの接合部の端栓を一体化し、そ
の端栓の中央部に貫通孔を設けプレナム部を連通化し、
出力の低い最上部または／および最下部のセグメントの
プレナム／燃料ペレット比を、中間部のセグメントのプ
レナム／燃料ペレット比より大きくして、核分裂生成ガ
スの収容に余裕のある最上部または／および最下部のセ
グメントのプレナム部分で内圧の上昇を押えることがで
きる。 （２）中間部のセグメントに設けるプレナム部は、燃料
ペレット１２の伸びと被覆管１９の伸びを吸収する分の
み設ければよい。従って燃料ペレットを多く装荷でき
る。 （３）一体化された接合部端栓はその中央に貫通孔を有
しているので、封詰溶接は一回で済ますことができる。
等である。
【図１】本発明のセグメント燃料棒の縦断面簡略説明図
である。
である。
【図２】図１の一部拡大図でセグメントの接合部説明図
である。
である。
【図３】従来のセグメント燃料棒の縦断面簡略説明図で
ある。
ある。
【図４】図３の一部拡大図でセグメントの接合部説明図
である。
である。
１０，２０ セグメント燃料棒 １１，２１ セグメント １２，２２ 燃料ペレット １３ 接合部端栓 １４ 貫通孔 １６，２６ プレナムスプリング １８，２８ 封詰用孔 １９，２９ 被覆管 Ｐ プレナム
Claims (1)
- 【請求項１】 セグメント燃料棒において、各セグメン
トの接合部の端栓を一体化して、燃料棒内に加圧用とし
て封詰されるヘリウムガスの貫通孔を設け、かつ最上部
または／および最下部のセグメントのプレナム／燃料ペ
レット比を、中間部のセグメントのプレナム／燃料ペレ
ット比より大きくして成ることを特徴とするセグメント
燃料棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048525A JPH06230162A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | セグメント燃料棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048525A JPH06230162A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | セグメント燃料棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230162A true JPH06230162A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12805786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048525A Withdrawn JPH06230162A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | セグメント燃料棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230162A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162613A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | General Electric Co <Ge> | 原子炉のための燃料棒集合体 |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP5048525A patent/JPH06230162A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162613A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | General Electric Co <Ge> | 原子炉のための燃料棒集合体 |
| US8842801B2 (en) | 2004-12-03 | 2014-09-23 | General Electric Company | Rod assembly for nuclear reactors |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |