JPH07270568A - 核燃料複層ペレット - Google Patents
核燃料複層ペレットInfo
- Publication number
- JPH07270568A JPH07270568A JP6082223A JP8222394A JPH07270568A JP H07270568 A JPH07270568 A JP H07270568A JP 6082223 A JP6082223 A JP 6082223A JP 8222394 A JP8222394 A JP 8222394A JP H07270568 A JPH07270568 A JP H07270568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pellet
- nuclear fuel
- peripheral portion
- outer peripheral
- core
- 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.)
- Pending
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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】 核燃料ペレットを二重構造とすることによ
り、ペレット内部の熱中性子を減少させ、炉心の反応度
を長く維持させる。 【構成】 円柱状の核燃料ペレット１を内周部２と外周
部３の複層構造に形成し、上記内周部２をＵＯ2 にて構
成すると共に上記外周部３をＰｕ等の熱中性子の強捕獲
性を有する核分裂性物質にて構成せしめたことを特徴と
している。
り、ペレット内部の熱中性子を減少させ、炉心の反応度
を長く維持させる。 【構成】 円柱状の核燃料ペレット１を内周部２と外周
部３の複層構造に形成し、上記内周部２をＵＯ2 にて構
成すると共に上記外周部３をＰｕ等の熱中性子の強捕獲
性を有する核分裂性物質にて構成せしめたことを特徴と
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は核燃料ペレットに係り、
特に原子炉の運転に必要な炉心反応度をより長く維持す
ることを目的とした核燃料複層ペレットに関するもので
ある。
特に原子炉の運転に必要な炉心反応度をより長く維持す
ることを目的とした核燃料複層ペレットに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】核燃料ペレット１′は通常図６に示す如
き短い円柱状に形成されており、燃料棒の被覆管内に多
数、同軸状に並ぶように充填される。
き短い円柱状に形成されており、燃料棒の被覆管内に多
数、同軸状に並ぶように充填される。
【０００３】従来の上記核燃料ペレットは、ペレット単
体としては均一濃度のものが用いられており、燃料棒と
して軸方向に濃度分布を設ける場合には、複数の濃度種
類の均一濃度ペレットを用い、これらを上記被覆管内に
所定の順序で挿入することにより上記軸方向濃度分布を
調整している。
体としては均一濃度のものが用いられており、燃料棒と
して軸方向に濃度分布を設ける場合には、複数の濃度種
類の均一濃度ペレットを用い、これらを上記被覆管内に
所定の順序で挿入することにより上記軸方向濃度分布を
調整している。
【０００４】即ち、原子力発電におけるサイクルコスト
を低減させるためには、可能なかぎり、運転長さを拡長
させる事が望ましく、上記濃度分布を設けた燃料棒は、
炉心からの中性子漏洩量を小さくさせることにより、炉
心の反応度をより長く維持させようとするものであっ
た。
を低減させるためには、可能なかぎり、運転長さを拡長
させる事が望ましく、上記濃度分布を設けた燃料棒は、
炉心からの中性子漏洩量を小さくさせることにより、炉
心の反応度をより長く維持させようとするものであっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の燃料棒では、中性子漏洩量を小さくしたため
に出力分布は炉心中央が高くなる傾向にあり、熱流束熱
水路係数ＦＱの制限値に対する余裕が小さくなる欠点が
ある。
うな従来の燃料棒では、中性子漏洩量を小さくしたため
に出力分布は炉心中央が高くなる傾向にあり、熱流束熱
水路係数ＦＱの制限値に対する余裕が小さくなる欠点が
ある。
【０００６】本発明は叙上の如き実状に対処し、ペレッ
ト構造をこれまでの均一濃度から複数領域からなる同心
円状の複層構造とすることにより、同じ炉心インベント
リ量でも原子炉運転に必要な炉心反応度をより長く維持
させることを目的とするものである。
ト構造をこれまでの均一濃度から複数領域からなる同心
円状の複層構造とすることにより、同じ炉心インベント
リ量でも原子炉運転に必要な炉心反応度をより長く維持
させることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の核燃料ペレットの特徴は、上記ペレットを内
周部と外周部の複層構造に形成し、上記内周部をＵＯ2
にて構成すると共に上記外周部をＰｕ等の熱中性子の強
捕獲性を有する核分裂性物質にて構成せしめたところに
ある。
る本発明の核燃料ペレットの特徴は、上記ペレットを内
周部と外周部の複層構造に形成し、上記内周部をＵＯ2
にて構成すると共に上記外周部をＰｕ等の熱中性子の強
捕獲性を有する核分裂性物質にて構成せしめたところに
ある。
【０００８】
【作用】上記本発明の核燃料ペレットにおいては、ペレ
ットを同心円状の複層構造とし、外周領域には熱中性子
の強捕獲物質であり、かつ核分裂性物質でもあるＰｕ等
を配置させることにより、内周部のウラン２３８のプル
トニウムへの転換率をあげ、さらに上記強捕獲物質層の
空間自己遮蔽の効果により、ペレットの反応度を、また
結果として炉心の反応度をより長く維持させることがで
きる。
ットを同心円状の複層構造とし、外周領域には熱中性子
の強捕獲物質であり、かつ核分裂性物質でもあるＰｕ等
を配置させることにより、内周部のウラン２３８のプル
トニウムへの転換率をあげ、さらに上記強捕獲物質層の
空間自己遮蔽の効果により、ペレットの反応度を、また
結果として炉心の反応度をより長く維持させることがで
きる。
【０００９】
【実施例】以下さらに添付図面を参照して、本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１０】図１は本発明実施例の核燃料ペレットを示
す斜視図、図２は同断面図であり、従来と同じ円柱状の
外形を呈するこのペレットは、内周部２と外周部３の複
層構造に形成され、上記内周部２がウラン２３８等のＵ
Ｏ2 にて構成されると共に、上記外周部３がＰｕ等の熱
中性子の強捕獲性を有する核分裂性物質にて構成されて
いる。上記内周部２と外周部３の境界は目的とする炉心
特性にもよるが、半径方向で中心を０外周面を１とする
と、0.4 〜0.9 程度の範囲にあるのが実際的である。
す斜視図、図２は同断面図であり、従来と同じ円柱状の
外形を呈するこのペレットは、内周部２と外周部３の複
層構造に形成され、上記内周部２がウラン２３８等のＵ
Ｏ2 にて構成されると共に、上記外周部３がＰｕ等の熱
中性子の強捕獲性を有する核分裂性物質にて構成されて
いる。上記内周部２と外周部３の境界は目的とする炉心
特性にもよるが、半径方向で中心を０外周面を１とする
と、0.4 〜0.9 程度の範囲にあるのが実際的である。
【００１１】一方、ペレットの外周部に中性子吸収体の
Ｂ1 0 等を配置するケースがこれまで考えられている
が、上記Ｐｕのような核分裂性も有する物質を配置する
方が炉心反応度を長くする点で有利である。
Ｂ1 0 等を配置するケースがこれまで考えられている
が、上記Ｐｕのような核分裂性も有する物質を配置する
方が炉心反応度を長くする点で有利である。
【００１２】しかして、上記本発明実施例の核燃料ペレ
ットにおいては、ペレット１を同心円の内外２層構造と
し、外周部３には熱中性子の強捕獲物質であり、核分裂
性物質でもあるＰｕ等を配置させることにより、内周部
２のウラン２３８のプルトニウムへの転換率をあげ、さ
らに上記強捕獲物質層の空間自己遮蔽の効果により、ペ
レットの反応度、すなわち炉心の反応度をより長く維持
させることが可能である。
ットにおいては、ペレット１を同心円の内外２層構造と
し、外周部３には熱中性子の強捕獲物質であり、核分裂
性物質でもあるＰｕ等を配置させることにより、内周部
２のウラン２３８のプルトニウムへの転換率をあげ、さ
らに上記強捕獲物質層の空間自己遮蔽の効果により、ペ
レットの反応度、すなわち炉心の反応度をより長く維持
させることが可能である。
【００１３】なお、上記熱中性子の強捕獲物質層の空間
自己遮蔽効果を説明すると、図３と図４のグラフに夫々
示すように、ペレット１を上記の如く二重構造とするこ
とによってペレット１内部の熱中性子が減少する。その
ためＵ2 3 8 が転換されて生成したＰｕの燃焼が制御さ
れてＰｕの蓄積が高まり、この転換で生成されたＰｕが
そののち燃焼することにより、サイクル末期の反応度を
高いまま維持することが可能となる。
自己遮蔽効果を説明すると、図３と図４のグラフに夫々
示すように、ペレット１を上記の如く二重構造とするこ
とによってペレット１内部の熱中性子が減少する。その
ためＵ2 3 8 が転換されて生成したＰｕの燃焼が制御さ
れてＰｕの蓄積が高まり、この転換で生成されたＰｕが
そののち燃焼することにより、サイクル末期の反応度を
高いまま維持することが可能となる。
【００１４】従って、上記本発明の核燃料ペレットを使
用することにより、炉心の反応度は図５に示すように、
従来のものに比較し反応度の延長効果を有するものとな
る。
用することにより、炉心の反応度は図５に示すように、
従来のものに比較し反応度の延長効果を有するものとな
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の核燃料ペ
レットは、ペレットを内周部と外周部の複層構造に形成
し、上記内周部をＵＯ2 にて構成すると共に上記外周部
をＰｕ等の熱中性子の強捕獲性を有する核分裂性物質に
て構成せしめたものであり、外周部に熱中性子の強捕獲
物質であり、かつ核分裂性物質でもあるＰｕ等を配置す
ることにより、内周部のウラン２３８のプルトニウムへ
の転換率をあげ、さらに上記強捕獲物質層の空間自己遮
蔽の効果により、ペレットの反応度、結果として炉心の
反応度をより長く維持せしめ、これにより原子炉の運転
長さを拡長し原子力発電のサイクルコストを低減すると
の顕著な効果を奏するものである。
レットは、ペレットを内周部と外周部の複層構造に形成
し、上記内周部をＵＯ2 にて構成すると共に上記外周部
をＰｕ等の熱中性子の強捕獲性を有する核分裂性物質に
て構成せしめたものであり、外周部に熱中性子の強捕獲
物質であり、かつ核分裂性物質でもあるＰｕ等を配置す
ることにより、内周部のウラン２３８のプルトニウムへ
の転換率をあげ、さらに上記強捕獲物質層の空間自己遮
蔽の効果により、ペレットの反応度、結果として炉心の
反応度をより長く維持せしめ、これにより原子炉の運転
長さを拡長し原子力発電のサイクルコストを低減すると
の顕著な効果を奏するものである。
【図１】本発明実施例の核燃料ペレットを示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】同断面図である。
【図３】本発明のペレットによる熱中性子の捕獲状態を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】従来のペレットによる熱中性子の捕獲状態を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】本発明と従来のペレットにおけるサイクル長さ
と反応度の関係を示すグラフである。
と反応度の関係を示すグラフである。
【図６】従来の核燃料ペレットの斜視図である。
１ 核燃料ペレット ２ 内周部 ３ 外周部
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料棒の被覆管に多数充填される円柱状
の核燃料ペレットにおいて、上記ペレットを内周部と外
周部の複層構造に形成し、上記内周部をＵＯ2 にて構成
すると共に上記外周部をＰｕ等の熱中性子の強捕獲性を
有する核分裂性物質にて構成せしめたことを特徴とする
核燃料複層ペレット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6082223A JPH07270568A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 核燃料複層ペレット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6082223A JPH07270568A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 核燃料複層ペレット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270568A true JPH07270568A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13768418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6082223A Pending JPH07270568A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 核燃料複層ペレット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270568A (ja) |
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 |
| US6002735A (en) * | 1996-01-30 | 1999-12-14 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel pellet |
| CN115171920A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种核燃料用双层复合包壳管、核燃料及制备方法 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP6082223A patent/JPH07270568A/ja active Pending
Cited By (4)
| 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 |
| CN115171920A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种核燃料用双层复合包壳管、核燃料及制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990323 |