JPH0886894A - Ｍｏｘ燃料集合体 - Google Patents
Ｍｏｘ燃料集合体Info
- Publication number
- JPH0886894A JPH0886894A JP6246892A JP24689294A JPH0886894A JP H0886894 A JPH0886894 A JP H0886894A JP 6246892 A JP6246892 A JP 6246892A JP 24689294 A JP24689294 A JP 24689294A JP H0886894 A JPH0886894 A JP H0886894A
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- Japan
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- fuel
- rods
- mox
- enrichment
- fuel assembly
- Prior art date
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-
- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽水炉用ＭＯＸ燃料集合体において、燃料棒
の種類を削減し、燃料成形加工等のコストダウンを図
る。 【構成】 少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合体
の外周部に中富化度のＭＯＸ燃料棒１を配設すると共
に、上記燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒より
高い高富化度のＭＯＸ燃料棒２を配設し、かつ上記各コ
ーナー部、または各コーナー部とこれに隣接する外周部
とに、低富化度ＭＯＸ燃料棒に代え可燃性毒物棒３を夫
々配設することを特徴としている。
の種類を削減し、燃料成形加工等のコストダウンを図
る。 【構成】 少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合体
の外周部に中富化度のＭＯＸ燃料棒１を配設すると共
に、上記燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒より
高い高富化度のＭＯＸ燃料棒２を配設し、かつ上記各コ
ーナー部、または各コーナー部とこれに隣接する外周部
とに、低富化度ＭＯＸ燃料棒に代え可燃性毒物棒３を夫
々配設することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽水炉炉心においてウ
ラン燃料と混在して装荷されるＭＯＸ燃料、即ち、核分
裂性プルトニウムを含有するＭＯＸ燃料集合体に関する
ものである。
ラン燃料と混在して装荷されるＭＯＸ燃料、即ち、核分
裂性プルトニウムを含有するＭＯＸ燃料集合体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】軽水炉炉心においてＭＯＸ燃料を装荷す
る場合には、核特性の点から炉心の全燃料をＭＯＸ燃料
とすることはできないために、ＵＯ2 を主体とする通常
のウラン燃料と混在して装荷される。
る場合には、核特性の点から炉心の全燃料をＭＯＸ燃料
とすることはできないために、ＵＯ2 を主体とする通常
のウラン燃料と混在して装荷される。
【０００３】ところで、ＭＯＸ燃料は熱エネルギー領域
の中性子吸収断面積が大きいために、このＭＯＸ燃料が
上記ウラン燃料と混在した場合には、ウラン燃料からの
熱中性子流入によって、境界となる燃料集合体の外周
部、特にコーナー部で出力ピーキングが上昇するため、
現在では、上記燃料集合体を構成するＭＯＸ燃料棒のＰ
ｕ富化度を３種類製造し、上記外周部やコーナー部のＰ
ｕ富化度を低くしている。
の中性子吸収断面積が大きいために、このＭＯＸ燃料が
上記ウラン燃料と混在した場合には、ウラン燃料からの
熱中性子流入によって、境界となる燃料集合体の外周
部、特にコーナー部で出力ピーキングが上昇するため、
現在では、上記燃料集合体を構成するＭＯＸ燃料棒のＰ
ｕ富化度を３種類製造し、上記外周部やコーナー部のＰ
ｕ富化度を低くしている。
【０００４】例えば現状の一例としては、図２に示す通
りであり、燃料集合体の各コーナー部とこれに隣接する
外周部の１本ずつの燃料棒に、低富化度の0.2 wt％
2 3 5Ｕ＋２wt％Ｐｕｆ燃料棒４を配設し、残る外周部
とその１列内側のコーナー部付近ならびに制御棒案内シ
ンブルの外側に、中富化度の0.2 wt％ 2 3 5Ｕ＋３wt％
Ｐｕｆ燃料棒１を配設している。そして、残りの中心部
に高富化度の0.2 wt％ 2 35Ｕ＋６wt％Ｐｕｆ燃料棒２
を配設している。
りであり、燃料集合体の各コーナー部とこれに隣接する
外周部の１本ずつの燃料棒に、低富化度の0.2 wt％
2 3 5Ｕ＋２wt％Ｐｕｆ燃料棒４を配設し、残る外周部
とその１列内側のコーナー部付近ならびに制御棒案内シ
ンブルの外側に、中富化度の0.2 wt％ 2 3 5Ｕ＋３wt％
Ｐｕｆ燃料棒１を配設している。そして、残りの中心部
に高富化度の0.2 wt％ 2 35Ｕ＋６wt％Ｐｕｆ燃料棒２
を配設している。
【０００５】なお、ここでいうＰｕｆの％とは、核分裂
性のＰｕのみのパーセンテージであり、核分裂性を有さ
ないＰｕもこの数値には表れていないが幾分かは混入す
る。
性のＰｕのみのパーセンテージであり、核分裂性を有さ
ないＰｕもこの数値には表れていないが幾分かは混入す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＭＯＸ燃料集合体では、上記３種類の富化度のＭＯ
Ｘ燃料棒を製造しなければならないことから、燃料成形
加工のコストが高くなるという問題を有している。
来のＭＯＸ燃料集合体では、上記３種類の富化度のＭＯ
Ｘ燃料棒を製造しなければならないことから、燃料成形
加工のコストが高くなるという問題を有している。
【０００７】本発明は叙上の如き実状に対処し、一部の
燃料棒を可燃性毒物棒（以下ＢＰ棒という）に置換する
ことにより、前記出力ピーキングを従来と同等に抑制し
ながら、しかもＰｕ富化度および燃料集合体全体として
のＰｕ富化量をほとんど減らすことなく、前記ＭＯＸ燃
料棒の種類を削減し上記燃料成形加工のコストダウンを
図ることを目的とするものである。
燃料棒を可燃性毒物棒（以下ＢＰ棒という）に置換する
ことにより、前記出力ピーキングを従来と同等に抑制し
ながら、しかもＰｕ富化度および燃料集合体全体として
のＰｕ富化量をほとんど減らすことなく、前記ＭＯＸ燃
料棒の種類を削減し上記燃料成形加工のコストダウンを
図ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記本発明の
ＭＯＸ燃料集合体の特徴は、核分裂性Ｐｕを含有するＭ
ＯＸ燃料棒を集束してなるＭＯＸ燃料集合体において、
少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合体の外周部に
一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設すると共に、上記
燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒より高い一定
Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ上記各コーナ
ー部、または各コーナー部とこれに隣接する外周部と
に、可燃性毒物棒を含有したＢＰ棒を夫々配設したとこ
ろにある。
ＭＯＸ燃料集合体の特徴は、核分裂性Ｐｕを含有するＭ
ＯＸ燃料棒を集束してなるＭＯＸ燃料集合体において、
少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合体の外周部に
一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設すると共に、上記
燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒より高い一定
Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ上記各コーナ
ー部、または各コーナー部とこれに隣接する外周部と
に、可燃性毒物棒を含有したＢＰ棒を夫々配設したとこ
ろにある。
【０００９】
【作用】上記本発明のＭＯＸ燃料集合体では、従来の３
富化度のＭＯＸ燃料棒を２種類にすると共に、出力ピー
キング抑制のために少なくとも各コーナー部の４本を中
性子吸収作用のあるＢＰ棒に置換している。
富化度のＭＯＸ燃料棒を２種類にすると共に、出力ピー
キング抑制のために少なくとも各コーナー部の４本を中
性子吸収作用のあるＢＰ棒に置換している。
【００１０】すなわち、前述の如く燃料集合体のコーナ
ー部分では特に熱中性子の流入が多くなるが、本発明で
は上記の如き構成によって、燃料集合体の出力ピーキン
グを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体とし
ての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、上
記ＭＯＸ燃料棒の種類を上記２種に削減し燃料成形加工
のコストを低減することが可能である。
ー部分では特に熱中性子の流入が多くなるが、本発明で
は上記の如き構成によって、燃料集合体の出力ピーキン
グを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体とし
ての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、上
記ＭＯＸ燃料棒の種類を上記２種に削減し燃料成形加工
のコストを低減することが可能である。
【００１１】また、上記ＢＰ棒は放射性物質を含有して
いないため、製造や輸送などにかかるコストが小さく、
これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共に、Ｍ
ＯＸ燃料集合体全体のコストを低減することが可能であ
る。
いないため、製造や輸送などにかかるコストが小さく、
これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共に、Ｍ
ＯＸ燃料集合体全体のコストを低減することが可能であ
る。
【００１２】
【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。
実施例を説明する。
【００１３】図１は本発明実施例の１７×１７配列のＰ
ＷＲ用ＭＯＸ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平
面図であり、この燃料集合体は、核分裂性Ｐｕを含有す
るＭＯＸ燃料棒を４つのコーナー部を除いて概略正方行
列に集束し、外周部よりも中心部により高い富化度のＭ
ＯＸ燃料棒を配設している。
ＷＲ用ＭＯＸ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平
面図であり、この燃料集合体は、核分裂性Ｐｕを含有す
るＭＯＸ燃料棒を４つのコーナー部を除いて概略正方行
列に集束し、外周部よりも中心部により高い富化度のＭ
ＯＸ燃料棒を配設している。
【００１４】そして、本発明実施例では、かかるＭＯＸ
燃料集合体において、上記４つの各コーナー部を除く外
周部と、外周の制御棒案内シンブル５の外側とに、従来
と同じの中富化度の0.2 wt％ 2 3 5Ｕ＋３wt％Ｐｕｆ燃
料棒１を配設すると共に、上記燃料集合体の残る中心部
に従来と同じの高富化度の0.2 wt％ 2 3 5Ｕ＋６wt％Ｐ
ｕｆ燃料棒２を配設し、かつ前記各コーナー部に夫々、
ＢＰ棒３を配設している。なお、この実施例の燃料集合
体の核分裂Ｐｕ富化度は、集合体平均で約５％であり、
図２に示した従来例と変わらない。
燃料集合体において、上記４つの各コーナー部を除く外
周部と、外周の制御棒案内シンブル５の外側とに、従来
と同じの中富化度の0.2 wt％ 2 3 5Ｕ＋３wt％Ｐｕｆ燃
料棒１を配設すると共に、上記燃料集合体の残る中心部
に従来と同じの高富化度の0.2 wt％ 2 3 5Ｕ＋６wt％Ｐ
ｕｆ燃料棒２を配設し、かつ前記各コーナー部に夫々、
ＢＰ棒３を配設している。なお、この実施例の燃料集合
体の核分裂Ｐｕ富化度は、集合体平均で約５％であり、
図２に示した従来例と変わらない。
【００１５】上記ＢＰ棒３としては、現在軽水炉で用い
られているＢ（ボロン）を含有するものがそのまま使用
可能であるが、中性子を吸収する物質であれば使用しう
るので、上記Ｂの他にもＧｄ（ガトリニウム）やＥｒ
（エルビウム）などを用いることが可能である。
られているＢ（ボロン）を含有するものがそのまま使用
可能であるが、中性子を吸収する物質であれば使用しう
るので、上記Ｂの他にもＧｄ（ガトリニウム）やＥｒ
（エルビウム）などを用いることが可能である。
【００１６】また、上記ＢＰ棒３は、上記の如く最低４
つのコーナー部に配する以外に、これらコーナー部に隣
接する外周部の燃料棒１ａに置換するようにして、燃料
集合体のコーナー部に流入する熱中性子の量に応じ上記
ＢＰ棒３の本数を４本、１２本、・・・と変更すること
が可能であり、適切な本数のＢＰ棒３を用いることによ
り燃料集合体内の出力ピーキングの低減が可能である。
つのコーナー部に配する以外に、これらコーナー部に隣
接する外周部の燃料棒１ａに置換するようにして、燃料
集合体のコーナー部に流入する熱中性子の量に応じ上記
ＢＰ棒３の本数を４本、１２本、・・・と変更すること
が可能であり、適切な本数のＢＰ棒３を用いることによ
り燃料集合体内の出力ピーキングの低減が可能である。
【００１７】一方、図２に示した前記従来のＭＯＸ燃料
集合体と本発明実施例を比較すると、従来例ではコーナ
ー部の燃料棒における出力ピーキングは、燃料集合体内
の燃料棒出力の平均を1.0 とすると1.09程度である。こ
れに対し、本発明の実施例では、コーナー部に隣接する
外周部の燃料棒１ａにピークが発生し、その値は1.10程
度で上記従来例とほぼ同等である（何れも燃焼初期の
値) 。
集合体と本発明実施例を比較すると、従来例ではコーナ
ー部の燃料棒における出力ピーキングは、燃料集合体内
の燃料棒出力の平均を1.0 とすると1.09程度である。こ
れに対し、本発明の実施例では、コーナー部に隣接する
外周部の燃料棒１ａにピークが発生し、その値は1.10程
度で上記従来例とほぼ同等である（何れも燃焼初期の
値) 。
【００１８】本発明実施例は、燃焼初期には、ＢＰ棒３
中に中性子を吸収する1 0 Ｂが多量に存在するため、コ
ーナー部で発生する熱中性子束のピークを効果的に低減
することが可能である。燃焼とともに上記1 0 Ｂは減損
してゆくが、外周部の燃料棒の燃焼も同時に進み流入す
る中性子も減少するため、これらが相殺し、その後の燃
焼においても出力ピークは過大にはならない。なお、Ｍ
ＯＸ燃料集合体における出力ピークの最大値は燃焼初期
に発生する。
中に中性子を吸収する1 0 Ｂが多量に存在するため、コ
ーナー部で発生する熱中性子束のピークを効果的に低減
することが可能である。燃焼とともに上記1 0 Ｂは減損
してゆくが、外周部の燃料棒の燃焼も同時に進み流入す
る中性子も減少するため、これらが相殺し、その後の燃
焼においても出力ピークは過大にはならない。なお、Ｍ
ＯＸ燃料集合体における出力ピークの最大値は燃焼初期
に発生する。
【００１９】すなわち、本発明実施例では上述のよう
に、燃料集合体の出力ピーキングを従来と同等に抑制し
ながら、しかも集合体全体としての核分裂性Ｐｕ富化量
をほとんど減らすことなく、上記ＭＯＸ燃料棒の種類を
特に従来と同じ汎用の２種に削減し、燃料成形加工のコ
ストを大幅に低減することが可能である。
に、燃料集合体の出力ピーキングを従来と同等に抑制し
ながら、しかも集合体全体としての核分裂性Ｐｕ富化量
をほとんど減らすことなく、上記ＭＯＸ燃料棒の種類を
特に従来と同じ汎用の２種に削減し、燃料成形加工のコ
ストを大幅に低減することが可能である。
【００２０】また、前記ＢＰ棒３は放射性物質を含有し
ていないため、製造や輸送などにかかるコストが小さ
く、これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共
に、ＭＯＸ燃料集合体全体のコストを低減することが可
能である。
ていないため、製造や輸送などにかかるコストが小さ
く、これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共
に、ＭＯＸ燃料集合体全体のコストを低減することが可
能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＭＯＸ燃
料集合体は、少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合
体の外周部に一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設する
と共に、上記燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒
より高い一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ
上記各コーナー部、または各コーナー部とこれに隣接す
る外周部とに、従来の低富化度ＭＯＸ燃料棒に代えＢＰ
棒を夫々配設したものであり、燃料集合体の出力ピーキ
ングを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体と
しての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、
ＭＯＸ燃料棒の種類を従来の３富化度から２種に削減
し、燃料成形加工のコストを低減するとの顕著な効果を
有するものである。
料集合体は、少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合
体の外周部に一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設する
と共に、上記燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒
より高い一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ
上記各コーナー部、または各コーナー部とこれに隣接す
る外周部とに、従来の低富化度ＭＯＸ燃料棒に代えＢＰ
棒を夫々配設したものであり、燃料集合体の出力ピーキ
ングを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体と
しての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、
ＭＯＸ燃料棒の種類を従来の３富化度から２種に削減
し、燃料成形加工のコストを低減するとの顕著な効果を
有するものである。
【００２２】そしてさらに、上記ＢＰ棒は放射性物質を
含有していないため、製造や輸送などにかかるコストが
小さく、これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と
共に、ＭＯＸ燃料集合体全体のコストを低減するとの効
果を奏するものである。
含有していないため、製造や輸送などにかかるコストが
小さく、これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と
共に、ＭＯＸ燃料集合体全体のコストを低減するとの効
果を奏するものである。
【図１】本発明実施例の１７×１７配列のＰＷＲ用ＭＯ
Ｘ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平面図であ
る。
Ｘ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平面図であ
る。
【図２】従来の１７×１７配列のＰＷＲ用ＭＯＸ燃料集
合体における燃料棒の配置を示す平面図である。
合体における燃料棒の配置を示す平面図である。
１ 中富化度ＭＯＸ燃料棒 ２ 高富化度ＭＯＸ燃料棒 ３ ＢＰ棒 ４ 低富化度ＭＯＸ燃料棒 ５ 制御棒案内シンブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 3/30 ＧＤＬ Ｔ
Claims (1)
- 【請求項１】 核分裂性Ｐｕを含有するＭＯＸ燃料棒を
集束してなるＭＯＸ燃料集合体において、少なくとも各
コーナー部を除いた燃料集合体の外周部に一定Ｐｕ富化
度のＭＯＸ燃料棒を配設すると共に、上記燃料集合体の
中心部に、上記外周部燃料棒より高い一定Ｐｕ富化度の
ＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ上記各コーナー部、または
各コーナー部とこれに隣接する外周部とに、可燃性毒物
棒を夫々配設したことを特徴とするＭＯＸ燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246892A JPH0886894A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Ｍｏｘ燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246892A JPH0886894A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Ｍｏｘ燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886894A true JPH0886894A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17155300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246892A Withdrawn JPH0886894A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Ｍｏｘ燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886894A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1068789A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Hitachi Ltd | Ｍｏｘ燃料集合体及び炉心 |
| WO2005004167A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-13 | Nuclear Fuel Industries, Ltd. | 加圧水型原子炉用ｍｏｘ燃料集合体 |
| FR2863097A1 (fr) * | 2003-11-27 | 2005-06-03 | Framatome Anp | Assemblage de combustible pour reacteur nucleaire a eau pressurisee contenant de l'uranium enrichi sans plutonium. |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP6246892A patent/JPH0886894A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1068789A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Hitachi Ltd | Ｍｏｘ燃料集合体及び炉心 |
| WO2005004167A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-13 | Nuclear Fuel Industries, Ltd. | 加圧水型原子炉用ｍｏｘ燃料集合体 |
| FR2863097A1 (fr) * | 2003-11-27 | 2005-06-03 | Framatome Anp | Assemblage de combustible pour reacteur nucleaire a eau pressurisee contenant de l'uranium enrichi sans plutonium. |
| WO2005055246A2 (fr) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Areva Np | Assemblage de combustible pour reacteur nucleaire a eau pressurisee contenant de l'uranium enrichi et ne contenant pas de plutonium |
| WO2005055246A3 (fr) * | 2003-11-27 | 2005-10-20 | Framatome Anp | Assemblage de combustible pour reacteur nucleaire a eau pressurisee contenant de l'uranium enrichi et ne contenant pas de plutonium |
| US7844025B2 (en) | 2003-11-27 | 2010-11-30 | Areva Np | Fuel assembly for a pressurized water nuclear reactor containing plutonium-free enriched uranium |
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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: 20011120 |