JPH10253789A - Fuel assembly and core - Google Patents

Fuel assembly and core

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Publication number
JPH10253789A
JPH10253789A JP9055114A JP5511497A JPH10253789A JP H10253789 A JPH10253789 A JP H10253789A JP 9055114 A JP9055114 A JP 9055114A JP 5511497 A JP5511497 A JP 5511497A JP H10253789 A JPH10253789 A JP H10253789A
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JP
Japan
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fuel
rods
enrichment
control rod
fuel assembly
Prior art date
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Pending
Application number
JP9055114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takemi Narita
健味 成田
Katsumasa Haikawa
勝正 配川
Akihiro Yamanaka
章広 山中
Akiko Kanda
亜紀子 神田
Takaaki Mochida
貴顕 持田
Junichi Yamashita
淳一 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10253789A publication Critical patent/JPH10253789A/en
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress maximum linear power density in control rod side region below a limit value after the withdrawal of control rods even in the case aiming at high burnup. SOLUTION: A diagonal (m) separating the inside of a fuel assembly 1L into the control rod 11 side region and the opposite of control rod 11 side region is drawn to divide into the third region 8 including the 6 fuel rods 4 and 2 water rod on this diagonal (m), the first region 6 in control rod 11 side of the third region 8 and the second region 7 of the opposite side of the control rod 11. In the whole cross section plane positioning lower axial part (1/24 to 10/24), the average enrichment of whole 34 fuel rods 4 existing in the second region 7 is larger by 14% than the average enrichment of whole 34 fuel rods 4 existing in the first region 6. Also in the whole cross section plane positioning upper axial part (11/24 to 22/24), the average enrichment of whole fuel rods 4 existing in the second region 7 is made larger by 7% than the average enrichment of whole fuel rods 4 existing in the first region 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉に
装荷される燃料集合体及びこれを備えた炉心に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel assembly loaded in a boiling water reactor and a reactor core provided with the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉の炉心は、原子
炉出力を制御するために運転時に挿入される制御棒に隣
接する位置に、比較的反応度の低い低濃縮度の燃料集合
体を4体ずつ配置する。これをコントロールセルと言
い、これにより、制御棒が引き抜かれた際に、炉心平均
軸方向出力分布に与える影響を小さくするようになって
いる。このコントロールセルにおいては、制御棒がある
所定期間炉心内に挿入され、燃焼の進行とともに引き抜
かれることになる。ここで、コントロールセルの各燃料
集合体は、制御棒が挿入されている間は、横断面出力分
布が制御棒側領域が小さく反制御棒側領域が大きくなっ
た状態のまま燃焼するので、制御棒側領域の燃料棒の燃
焼が遅れる(以下適宜、偏燃焼という)。そして、制御
棒を引き抜いた後には、逆に、燃え遅れていた制御棒側
領域の燃焼が活発となり、この領域の出力が大きくな
る。すなわち、制御棒側領域の燃料棒の線出力密度(=
単位長さ当たりの熱出力)が増大し、特に、通常最大線
出力密度となる軸方向下部ではその制限値近くにまで増
大するので、熱的余裕が減少する。
2. Description of the Related Art Generally, a core of a boiling water reactor is located at a position adjacent to a control rod inserted at the time of operation to control the reactor power. Are placed in groups of four. This is called a control cell, which reduces the influence on the core average axial power distribution when the control rod is pulled out. In this control cell, the control rod is inserted into the core for a certain period of time, and is withdrawn as the combustion proceeds. Here, each fuel assembly of the control cell burns while the control rod is inserted, with the cross-sectional power distribution burning in a state where the control rod side region is small and the anti-control rod side region is large, The combustion of the fuel rods in the rod side region is delayed (hereinafter, referred to as partial combustion). Then, after the control rod is pulled out, on the contrary, the combustion in the control rod side region, which has been delayed, becomes active, and the output in this region increases. That is, the linear output density of the fuel rod in the control rod side region (=
Thermal output per unit length), and especially near the axially lower portion where the maximum linear power density is normally reached, near its limit value, thus reducing the thermal margin.

【0003】この出力分布の均一化を図るために、例え
ば特開平8−233967号公報では、軸方向に垂直な
横断面において、燃料集合体内部を制御棒側領域と反制
御棒側領域とに2分する対角線を境に、制御棒側領域の
平均濃縮度を反制御棒側領域の平均濃縮度よりも低くす
る構造が開示されている。
In order to make the power distribution uniform, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-233967, in a cross section perpendicular to the axial direction, the inside of the fuel assembly is divided into a control rod side region and a non-control rod side region. A structure is disclosed in which the average enrichment of the control rod side region is lower than the average enrichment of the anti-control rod side region at a diagonal line which is divided into two.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一方、近年、燃料経済
性向上等の観点から、炉心の高燃焼度化が図られてい
る。そのためには炉心の平均濃縮度を高くする必要があ
るが、この場合余剰反応度が高くなるので、これを抑え
るために、制御棒は従来より長い期間炉心に挿入された
後引き抜かれることになる。上述したように、制御棒引
き抜き後には、制御棒が挿入されていた間の偏燃焼によ
り制御棒側領域の出力が大きくなる傾向があるが、これ
は制御棒の挿入期間が長いほど顕著となるので、高燃焼
度化を図る炉心においてはこの傾向が著しくなる。
On the other hand, in recent years, higher burnup of the core has been attempted from the viewpoint of improving fuel economy. For this purpose, it is necessary to increase the average enrichment of the core, but in this case, the excess reactivity becomes high, and in order to suppress this, the control rod is withdrawn after being inserted into the core for a longer period than before. . As described above, after the control rod is withdrawn, the output of the control rod side region tends to increase due to partial combustion while the control rod is inserted, but this becomes more significant as the control rod insertion period is longer. Therefore, this tendency is remarkable in a core aiming at high burnup.

【0005】ここで、上記公知技術においては、高燃焼
度化に配慮した構成となっているものの、偏燃焼による
上記傾向の顕著化については特に配慮されていない。す
なわち、制御棒引き抜き後における制御棒側領域の出力
増大防止が不十分であるため、制御棒側領域における燃
料棒の最大線出力密度を制限値以下に抑えるのが困難で
ある。
[0005] Here, in the above-mentioned known art, although the configuration is made in consideration of high burn-up, no particular consideration is given to the remarkability of the above tendency due to partial combustion. That is, it is difficult to suppress the maximum linear output density of the fuel rods in the control rod side region to the limit value or less because the output of the control rod side region is not sufficiently prevented from increasing after the control rod is pulled out.

【0006】本発明の目的は、高燃焼度化を図る場合に
も、制御棒引き抜き後に制御棒側領域における最大線出
力密度を制限値以下に抑えることができる燃料集合体及
び炉心を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel assembly and a core capable of suppressing the maximum linear power density in a control rod side region to a value equal to or less than a limit value after control rod withdrawal even when achieving high burnup. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、内部に燃料物質が充填された複数
本の燃料棒と少なくとも1本の水ロッドとを正方格子状
に配列し、かつ、チャンネルファスナーを固定するガイ
ドポストを制御棒側に備えた燃料集合体において、前記
燃料棒の軸方向に垂直な所定の横断面上において、前記
燃料集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域とに2
分する対角線上にある燃料棒及び水ロッドより制御棒側
に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度を、反制御
棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度よりも
6.3%以上小さくしたことを特徴とする燃料集合体が
提供される。複数の燃料集合体及び制御棒を備えた炉心
では、運転中に一部の制御棒を徐々に引き抜いてその制
御棒に隣接する燃料集合体の出力を調整することによ
り、炉心全体の出力を制御する。このとき、制御棒で出
力を調整される燃料集合体は、制御棒が挿入されている
間は、横断面出力分布が制御棒側領域が小さく反制御棒
側領域が大きくなった状態のまま燃焼するため、制御棒
側領域の燃料棒の燃焼が遅れる。これにより、制御棒を
引き抜いた後には、逆に、燃え残っていた制御棒側領域
の出力が大きくなり、特に燃料棒軸方向下部における最
大線出力密度が過大となる傾向がある。高燃焼度化を図
る場合には制御棒の挿入期間が長くなるのでこの傾向が
特に顕著となる。この制御棒引き抜き後の出力分布を均
一化し、最大線出力密度を適正な値に抑制するために
は、制御棒側領域と反制御棒側領域との境界をなす対角
線上の燃料棒及び水ロッドより制御棒側の平均濃縮度
を、反制御棒側の平均濃縮度よりも小さくすればよい。
これら濃縮度差と最大線出力密度は図5に示すように濃
縮度差が約14%までの範囲では単調減少関係にあり、
この差を大きくするほど、制御棒引き抜き後の制御棒側
の出力増大を抑制し最大線出力密度を小さくすることが
できる。このとき、軸方向下部全体において濃縮度差を
6.3%に設定すれば、最大線出力密度はちょうど制限
値に等しい13.4kW/ftとなる。したがって、最
も線出力密度が高い位置に対し、少なくともその位置を
含む横断面上で濃縮度差を6.3%以上とることによ
り、他の位置の濃縮度差をそれを超えない適正値に設定
すれば引き抜き後の制御棒側の出力増大を十分抑制する
ことができ、その位置における最大線出力密度を制限値
の13.4kW/ft以下とすることができる。
According to the present invention, a plurality of fuel rods, each of which is filled with a fuel substance, and at least one water rod are arranged in a square lattice. And, in a fuel assembly provided with a guide post for fixing a channel fastener on the control rod side, on a predetermined cross section perpendicular to the axial direction of the fuel rod, the inside of the fuel assembly is defined as a control rod side region. 2 on the anti-control rod side area
The average enrichment of all the fuel rods arranged on the control rod side with respect to the diagonal fuel rod and the water rod is 6 times higher than the average enrichment of all the fuel rods arranged on the non-control rod side. A fuel assembly is provided that is reduced by at least 3%. In a core equipped with a plurality of fuel assemblies and control rods, the power of the entire core is controlled by gradually pulling out some control rods during operation and adjusting the output of the fuel assembly adjacent to the control rods I do. At this time, the fuel assembly whose output is adjusted by the control rods burns while the control rods are inserted, with the cross-sectional power distribution having a smaller control rod side area and a larger anti-control rod side area. Therefore, the combustion of the fuel rods in the control rod side region is delayed. As a result, after the control rod is pulled out, the output of the unburned control rod side area increases, and the maximum linear output density particularly in the lower part of the fuel rod in the axial direction tends to be excessive. This tendency is particularly remarkable when increasing the burnup because the control rod insertion period becomes longer. In order to equalize the power distribution after the control rods are drawn out and to suppress the maximum linear power density to an appropriate value, the fuel rods and water rods on the diagonal lines that form the boundary between the control rod side area and the anti-control rod side area What is necessary is just to make the average enrichment on the control rod side smaller than the average enrichment on the non-control rod side.
As shown in FIG. 5, the enrichment difference and the maximum linear output density have a monotonically decreasing relationship when the enrichment difference is up to about 14%.
As this difference increases, the output increase on the control rod side after the control rod is pulled out can be suppressed, and the maximum linear output density can be reduced. At this time, if the enrichment difference is set to 6.3% in the entire lower part in the axial direction, the maximum linear power density becomes 13.4 kW / ft, which is exactly equal to the limit value. Therefore, by setting the enrichment difference at least 6.3% on the cross section including the position with the highest linear output density, the enrichment difference at other positions is set to an appropriate value that does not exceed it. By doing so, it is possible to sufficiently suppress an increase in output on the control rod side after the pull-out, and it is possible to reduce the maximum linear output density at that position to 13.4 kW / ft or less, which is the limit value.

【0008】好ましくは、前記燃料集合体において、前
記燃料棒の軸方向に垂直でかつ横断面平均の濃縮度が天
然ウランより高くなるような所定の横断面上において、
前記燃料集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域と
に2分する対角線上にある燃料棒及び水ロッドより制御
棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度を、反
制御棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度よ
りも6.3%以上小さくしたことを特徴とする燃料集合
体が提供される。
Preferably, in the fuel assembly, on a predetermined cross section perpendicular to the axial direction of the fuel rod and having an average enrichment in cross section higher than that of natural uranium,
The average enrichment of all the fuel rods disposed on the control rod side from the diagonal fuel rods and water rods that divides the inside of the fuel assembly into a control rod side area and a non-control rod side area is defined as A fuel assembly is provided, wherein the average enrichment of all the fuel rods disposed on the control rod side is reduced by 6.3% or more.

【0009】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒は軸方向長さが他よりも短い部
分長燃料棒を含んでおり、かつ、前記燃料棒の軸方向に
垂直でかつすべての前記部分長燃料棒が存在するような
所定の横断面上において、前記燃料集合体内部を制御棒
側領域と反制御棒側領域とに2分する対角線上にある燃
料棒及び水ロッドより制御棒側に配置された全ての前記
燃料棒の平均濃縮度を、反制御棒側に配置された全ての
前記燃料棒の平均濃縮度よりも6.3%以上小さくした
ことを特徴とする燃料集合体が提供される。
Preferably, in the fuel assembly, the plurality of fuel rods include a partial length fuel rod having an axial length shorter than the other fuel rods, and is perpendicular to the axial direction of the fuel rod. On a predetermined cross section in which all the partial length fuel rods are present, the fuel rods and the water rods on the diagonal line which divides the inside of the fuel assembly into a control rod side region and a non-control rod side region are divided into two. The fuel characterized in that the average enrichment of all the fuel rods arranged on the control rod side is smaller than the average enrichment of all the fuel rods arranged on the non-control rod side by 6.3% or more. An aggregate is provided.

【0010】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒は軸方向長さが他よりも短い部
分長燃料棒を含んでおり、かつ、前記燃料棒の軸方向に
垂直でかつすべての前記部分長燃料棒が存在する全ての
横断面上において、前記燃料集合体内部を制御棒側領域
と反制御棒側領域とに2分する対角線上にある燃料棒及
び水ロッドより制御棒側に配置された全ての前記燃料棒
の平均濃縮度を、反制御棒側に配置された全ての前記燃
料棒の平均濃縮度よりも6.3%以上小さくしたことを
特徴とする燃料集合体が提供される。
[0010] Preferably, in the fuel assembly, the plurality of fuel rods include a partial length fuel rod having an axial length shorter than the other fuel rods, and is perpendicular to the axial direction of the fuel rod. On all cross sections where all the partial length fuel rods are present, control rods are formed by diagonally dividing fuel rods and water rods that divide the inside of the fuel assembly into a control rod side region and a non-control rod side region. A fuel assembly wherein the average enrichment of all the fuel rods arranged on the side of the fuel rod is smaller than the average enrichment of all the fuel rods arranged on the side opposite to the control rod by 6.3% or more. Is provided.

【0011】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記燃料棒の軸方向に垂直でかつ横断面平均の濃縮
度が天然ウランより高くなる全ての横断面上において、
前記燃料集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域と
に2分する対角線上にある燃料棒及び水ロッドより制御
棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度を、反
制御棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度よ
りも6.3%以上小さくしたことを特徴とする燃料集合
体が提供される。
Preferably, in the fuel assembly, on all cross sections perpendicular to the axial direction of the fuel rods and having an average enrichment in cross section higher than that of natural uranium,
The average enrichment of all the fuel rods disposed on the control rod side from the diagonal fuel rods and water rods that divides the inside of the fuel assembly into a control rod side area and a non-control rod side area is defined as A fuel assembly is provided, wherein the average enrichment of all the fuel rods disposed on the control rod side is reduced by 6.3% or more.

【0012】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒は、濃縮度が他の燃料棒よりも
高い複数本の高濃縮度燃料棒を含んでおり、かつこれら
複数本の高濃縮度燃料棒のうち1/2以上の本数は、前
記対角線上にある燃料棒及び水ロッドよりも反制御棒側
に配置されていることを特徴とする燃料集合体が提供さ
れる。
Preferably, in the fuel assembly, the plurality of fuel rods include a plurality of high enrichment fuel rods having enrichment higher than other fuel rods, and the plurality of high enrichment fuel rods are included. A fuel assembly is provided in which at least 1/2 of the enrichment fuel rods are arranged closer to the control rod side than the diagonal fuel rods and water rods.

【0013】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒は、濃縮度が他の燃料棒よりも
低い複数本の低濃縮度燃料棒を含んでおり、かつこれら
複数本の低濃縮度燃料棒のうち1/2以上の本数は、前
記対角線上にある燃料棒及び水ロッドよりも制御棒側に
配置されていることを特徴とする燃料集合体が提供され
る。
Preferably, in the fuel assembly, the plurality of fuel rods include a plurality of low enrichment fuel rods having enrichment lower than other fuel rods, and the plurality of low enrichment fuel rods are included. A fuel assembly is provided in which at least 1/2 of the enrichment fuel rods are arranged closer to the control rods than the diagonal fuel rods and water rods.

【0014】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒及び少なくとも1本の水ロッド
は、9行9列の正方格子状に配列されていることを特徴
とする燃料集合体が提供される。
Preferably, in the fuel assembly, the plurality of fuel rods and at least one water rod are arranged in a 9 × 9 square lattice. Provided.

【0015】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒の濃縮度は、すべて天然ウラン
の濃縮度以上であることを特徴とする燃料集合体が提供
される。
Preferably, in the fuel assembly, the enrichment of the plurality of fuel rods is all equal to or higher than that of natural uranium.

【0016】また好ましくは、前記燃料集合体におい
て、前記複数本の燃料棒のうち、前記正方格子状配列の
4隅に配置された4本の燃料棒は、互いに濃縮度が等し
くなっていることを特徴とする燃料集合体が提供され
る。
Preferably, in the fuel assembly, among the plurality of fuel rods, four fuel rods arranged at four corners of the square lattice arrangement have the same enrichment. A fuel assembly is provided.

【0017】また上記目的を達成するために、本発明に
よれば、複数の燃料集合体とこれら複数の燃料集合体間
に挿入可能な横断面略十字形の複数の制御棒とを備え、
該複数の燃料集合体は平均濃縮度が他よりも低い低濃縮
度燃料集合体を含んでいる炉心において、前記低濃縮度
燃料集合体は、上記燃料集合体を含んでいることを特徴
とする炉心が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system comprising: a plurality of fuel assemblies; and a plurality of control rods having a substantially cross-shaped cross section which can be inserted between the plurality of fuel assemblies.
In the core, wherein the plurality of fuel assemblies include a low-enrichment fuel assembly having an average enrichment lower than the others, the low-enrichment fuel assembly includes the fuel assembly. A core is provided.

【0018】さらに上記目的を達成するために、本発明
によれば、平均濃縮度が他よりも低い低濃縮度燃料集合
体を含む複数の燃料集合体と、これら複数の燃料集合体
間に挿入可能な横断面略十字形の複数の制御棒とを備
え、4つの前記低濃縮度燃料集合体が1つの前記制御棒
を挟むように略正方形状に配置されたコントロールセル
を複数箇所に形成した炉心において、前記コントロール
セルに配置される各低濃縮度燃料集合体として、上記燃
料集合体を用いたことを特徴とする炉心が提供される。
In order to further achieve the above object, according to the present invention, a plurality of fuel assemblies including a low-enrichment fuel assembly having an average enrichment lower than others, and a plurality of fuel assemblies inserted between the plurality of fuel assemblies are provided. A plurality of control rods each having a substantially cross-shaped cross-section possible, and a plurality of control cells in which the four low-enrichment fuel assemblies are arranged in a substantially square shape so as to sandwich one control rod. In the reactor core, there is provided a reactor core using the above fuel assembly as each low enrichment fuel assembly disposed in the control cell.

【0019】好ましくは、前記炉心において、所定の燃
焼期間が経過する毎に、前記複数の燃料集合体のうち少
なくとも1つを配置替えするか又は新規な燃料集合体と
取り替えるように構成されており、かつ、炉心の運転開
始後、最初に前記所定燃焼期間が経過したときには、前
記コントロールセルに配置された低濃縮度燃料集合体の
配置側又は取り替えを行わず、前記コントロールセルに
配置された低濃縮度燃料集合体以外の燃料集合体の配置
側又は取り替えを行うように構成されていることを特徴
とする炉心が提供される。
Preferably, in the core, at least one of the plurality of fuel assemblies is replaced or replaced with a new fuel assembly every time a predetermined combustion period elapses. And, after the start of operation of the core, when the predetermined combustion period has elapsed for the first time, the low-enrichment fuel assembly disposed in the control cell is not disposed or replaced, and the low-enrichment fuel assembly disposed in the control cell is not replaced. A core is provided, which is configured to arrange or replace a fuel assembly other than the enrichment fuel assembly.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。本実施形態は、初装荷炉心に適用さ
れる燃料集合体の実施形態である。図2は、この炉心の
1/4横断面における燃料集合体の配置を概略的に示す
図である。この図2に示すように、炉心は、872体の
燃料集合体1と、炉心の出力を制御するためにこれらの
間に挿入可能な制御棒(図示せず、後述する図3参照)
とによって構成されている。本実施形態による燃料集合
体は、それら燃料集合体1のうちの一部を占める、平均
濃縮度が最も低い低濃縮度燃料集合体1Lであり、運転
中に制御棒が引き抜かれるコントロールセル5(後述)
と炉心最外周位置とに208体が配置されている。ま
た、この低濃縮度燃料集合体1Lより平均濃縮度が高い
高濃縮度燃料集合体1Hは、高濃縮度燃料集合体1Lが
配置される領域以外の領域に664体が配置されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment of a fuel assembly applied to an initially loaded core. FIG. 2 is a diagram schematically showing the arrangement of the fuel assemblies in a quarter cross section of the core. As shown in FIG. 2, the core includes 872 fuel assemblies 1 and control rods that can be inserted between them to control the power of the core (not shown, see FIG. 3 described later).
And is constituted by. The fuel assembly according to the present embodiment is a low-enrichment fuel assembly 1L occupying a part of the fuel assemblies 1 and having the lowest average enrichment, and the control rods 5 ( See below)
208 are arranged at and the outermost peripheral position of the core. The high-enrichment fuel assembly 1H having an average enrichment higher than that of the low-enrichment fuel assembly 1L has 664 units arranged in regions other than the region where the high-enrichment fuel assembly 1L is arranged.

【0021】コントロールセル5は、炉心中の29箇所
に形成されている。このコントロールセル5の横断面概
略構造を図3に示す。図示のように、コントロールセル
5は、4つの低濃縮度燃料集合体1Lが、横断面略十字
形の1つの制御棒11を挟むように略正方形状に配置さ
れることにより形成されている。ここで、この炉心の運
転開始時には制御棒11がコントロールセル5の下方か
ら所定の軸方向位置まで挿入され、燃焼の進行とともに
徐々に下方へ引き抜かれていくが、この炉心に備えられ
た各燃料集合体1L,1Hは高燃焼度化に対応したもの
となっており、そのため制御棒11は、通常の炉心より
も長い期間が経過したとき(例えば燃焼度20GWd/
tとなったとき)に最終的にコントロールセル5の下方
へ完全に引き抜かれるようになっている。
The control cells 5 are formed at 29 places in the core. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional structure of the control cell 5. As illustrated, the control cell 5 is formed by arranging four low enrichment fuel assemblies 1L in a substantially square shape so as to sandwich one control rod 11 having a substantially cross-shaped cross section. Here, at the start of operation of the core, the control rod 11 is inserted from below the control cell 5 to a predetermined axial position, and is gradually withdrawn as combustion proceeds. The assemblies 1L and 1H are adapted for high burn-up, and therefore, the control rod 11 is operated after a longer period than a normal core (for example, burn-up 20 GWd /
(at time t), the control cell 5 is completely pulled out finally.

【0022】コントロールセル5に配置される低濃縮度
燃料集合体1Lの詳細横断面構造及び各燃料棒の濃縮度
分布を図1に、縦断面構造を図4に示す。図1及び図4
において、本実施形態による燃料集合体1Lは、内部に
燃料物質が充填された74本の燃料棒4と、2本の太径
水ロッド10とを、9行9列の正方格子状に配列して燃
料バンドルとし、その周囲をチャンネルボックス9で囲
むことにより構成されている。燃料バンドルの上部及び
下部はそれぞれ上部タイプレート12及び下部タイプレ
ート13により支持されており、また燃料バンドルの軸
方向複数箇所には、位置決め用のスペーサ14が設けら
れている。また、上部タイプレート12の制御棒側及び
反制御棒側のコーナー部にはガイドポスト12a,12
bがそれぞれ一体に形成されており、そのうち、制御棒
11側のガイドポスト12aには、チャンネルファスナ
ー15が固定されている。このチャンネルファスナー1
5は、コントロールセル5を構成する4つの燃料集合体
1Lを相互に連結する機能を果たすものであり、各燃料
集合体1Lの制御棒側のガイドポスト12aに固定され
ている。なお、反制御棒側のガイドポスト12bは、制
御棒側のガイドポスト12aとの重量バランスをとるた
めのダミーとなっている。
FIG. 1 shows a detailed cross-sectional structure and a distribution of enrichment of each fuel rod of the low-enrichment fuel assembly 1L arranged in the control cell 5, and FIG. 1 and 4
In the fuel assembly 1L according to the present embodiment, 74 fuel rods 4 filled with a fuel substance and two large-diameter water rods 10 are arranged in a square grid of 9 rows and 9 columns. To form a fuel bundle, and the periphery thereof is surrounded by a channel box 9. The upper and lower portions of the fuel bundle are supported by an upper tie plate 12 and a lower tie plate 13, respectively, and positioning spacers 14 are provided at a plurality of positions in the axial direction of the fuel bundle. Also, guide posts 12a and 12a are provided at the corners of the upper tie plate 12 on the control rod side and the opposite control rod side.
b are integrally formed, and a channel fastener 15 is fixed to the guide post 12a on the control rod 11 side. This channel fastener 1
Reference numeral 5 serves to interconnect the four fuel assemblies 1L constituting the control cell 5 and is fixed to the guide post 12a on the control rod side of each fuel assembly 1L. The guide post 12b on the opposite side of the control rod is a dummy for balancing the weight with the guide post 12a on the side of the control rod.

【0023】また、74本の燃料棒4は、互いに濃縮度
分布が異なる5種類の燃料棒から構成されており、燃料
棒記号1,2,3,4,Pにより区別される。それらの
うち、燃料棒4(燃料棒記号1)は、図示のように16
本が配置されている。また、それぞれの濃縮度分布は、
軸方向有効長下端近傍部分(有効長を1とし下端基準で
表すと0/24〜1/24の軸方向位置、以下同様)と
上端近傍部分(軸方向位置22/24〜24/24)の
ウラン濃縮度(U−235の占める重量割合)が、天然
ウラン中のウラン濃縮度と同じ0.711重量%であ
り、中間部分(軸方向位置1/24〜22/24)のウ
ラン濃縮度がA重量%(後述)となっている。また燃料
棒4(燃料棒記号2)は、図示のように30本が配置さ
れている。それぞれの濃縮度分布は、燃料棒4(燃料棒
記号1)と同様、軸方向有効長下端近傍部分(軸方向位
置0/24〜1/24)と上端近傍部分(軸方向位置2
2/24〜24/24)のウラン濃縮度が0.711重
量%であり、また、中間部分(軸方向位置1/24〜2
2/24)のうち、上部(軸方向位置10/24〜22
/24)のウラン濃縮度がA重量%、下部(軸方向位置
1/24〜10/24)のウラン濃縮度がB重量%(後
述)となっている。さらに燃料棒4(燃料棒記号3)
は、図示のように6本が配置されている。それぞれの濃
縮度分布は、燃料棒4(燃料棒記号1,2)と同様、軸
方向有効長下端近傍部分(軸方向位置0/24〜1/2
4)と上端近傍部分(軸方向位置22/24〜24/2
4)のウラン濃縮度が0.711重量%であり、また、
中間部分(軸方向位置1/24〜22/24)のウラン
濃縮度がC重量%(後述)となっている。また燃料棒4
(燃料棒記号4)は、図示のように14本が配置されて
いる。それぞれの濃縮度分布は、軸方向有効長の全長
(軸方向位置0/24〜24/24)にわたり、ウラン
濃縮度が天然ウランと同じ0.711重量%となってい
る。さらに燃料棒4(燃料棒記号P)は、これまで説明
した燃料棒4(燃料棒記号1〜4)と異なり、それらよ
りも軸方向有効長が短い部分長燃料棒であり、図示のよ
うに8本が配置されている。それぞれの濃縮度分布は、
軸方向有効長の全長(但し、部分長であることから軸方
向位置1/24〜15/24)にわたり、ウラン濃縮度
がD重量%(後述)となっている。なお、上記濃縮度分
布において、A〜Dは、A≧B≧C≧D≧0.711の
関係にある。この結果、5種類に分類される燃料棒4の
濃縮度を、濃縮度が高い順に燃料棒記号で表すと、1≧
2≧3≧P≧4となる。またこのとき、すべての燃料棒
4の濃縮度は、天然ウランの0.711重量%以上とな
っている。
The 74 fuel rods 4 are composed of five types of fuel rods having different enrichment distributions, and are distinguished by fuel rod symbols 1, 2, 3, 4, and P. Among them, fuel rod 4 (fuel rod symbol 1) has 16
Books are arranged. Also, each enrichment distribution is
The portion near the lower end of the effective length in the axial direction (the effective length is 1 and the axial position is 0/24 to 1/24 when expressed with the lower end as reference, the same applies hereinafter) and the portion near the upper end (axial position 22/24 to 24/24) The uranium enrichment (weight ratio occupied by U-235) is 0.711% by weight, which is the same as the uranium enrichment in natural uranium, and the uranium enrichment in the middle part (axial position 1/24 to 22/24) is A weight% (described later). Further, 30 fuel rods 4 (fuel rod symbol 2) are arranged as shown in the figure. Each enrichment distribution is, like fuel rod 4 (fuel rod symbol 1), a portion near the lower end of the effective axial length (axial position 0/24 to 1/24) and a portion near the upper end (axial position 2).
2/24 to 24/24) has a uranium enrichment of 0.711% by weight and an intermediate portion (axial position 1/24 to 2/24).
2/24), the upper part (axial position 10 / 24-22)
/ 24), the uranium enrichment of the lower part (axial position 1/24 to 10/24) is B weight% (described later). Further, fuel rod 4 (fuel rod symbol 3)
Are arranged as shown. Each enrichment distribution is similar to the fuel rod 4 (fuel rod symbols 1 and 2), in the vicinity of the lower end of the effective length in the axial direction (axial position 0/24 to 1/2).
4) and a portion near the upper end (axial position 22/24 to 24/2)
The uranium enrichment of 4) is 0.711% by weight, and
The uranium enrichment of the intermediate portion (axial position 1/24 to 22/24) is C weight% (described later). Also fuel rod 4
Fourteen fuel rods are arranged as shown. In each enrichment distribution, the uranium enrichment is 0.711% by weight, which is the same as natural uranium, over the entire length of the effective length in the axial direction (axial position 0/24 to 24/24). Further, unlike the fuel rods 4 (fuel rod symbols 1 to 4) described above, the fuel rods 4 (fuel rod symbols P) are partial-length fuel rods whose effective lengths in the axial direction are shorter than those. Eight are arranged. Each enrichment distribution is
The uranium enrichment is D weight% (described later) over the entire length of the effective length in the axial direction (however, the position is 1/24 to 15/24 in the axial direction because of the partial length). In the concentration distribution, A to D have a relationship of A ≧ B ≧ C ≧ D ≧ 0.711. As a result, when the enrichment of the fuel rods 4 classified into the five types is represented by the fuel rod symbol in the order of higher enrichment, 1 ≧
2 ≧ 3 ≧ P ≧ 4. At this time, the enrichment of all the fuel rods 4 is 0.711% by weight or more of natural uranium.

【0024】ここで、本実施形態による燃料集合体1L
の最も大きな特徴は、上記のような燃料棒4を適宜配置
することにより、軸方向に垂直な横断面において制御棒
11側と反制御棒11側とで大きな濃縮度差をつけたこ
とにある。すなわち、図1において、燃料集合体1Lの
内部を制御棒11側領域と反制御棒11側領域とに2分
する対角線mを引き、この対角線m上にある6本の燃料
棒4及び2本の水ロッドを含む第3の領域8と、この第
3の領域8より制御棒11側にある第1の領域6と、反
制御棒11側にある第2の領域7とに区分する。そし
て、図示のように、最高濃縮度である16本の燃料棒4
(燃料棒記号1)のうち1/2以上の14本を第2の領
域7に配置し、残り2本を第3の領域8に配置する。ま
た、30本の燃料棒4(燃料棒記号2)のうち20本を
第1の領域6に配置し、残りの10本を第2の領域7に
配置する。さらに、8本の燃料棒4(燃料棒記号P)の
うち、第1の領域6に3本、第2の領域7に3本、第3
の領域8に2本、それぞれ格子状配列の再外層から2層
目に配置する。また、最低濃縮度である14本の燃料棒
4(燃料棒記号4)のうち第1の領域6に1/2以上の
7本、第2の領域7に5本、第3の領域8に2本、それ
ぞれ格子状配列の再外層でかつ4隅及びその近傍位置に
配置する。なおこれにより格子状配列の4隅はすべて燃
料棒記号4の燃料棒となり、同一濃縮度となっている。
さらに、6本の燃料棒4(燃料棒記号3)のうち第1の
領域6に4本を配置し、残りの2本を第2の領域7に配
置する。そして、このような配置とすることにより、両
端を除き、軸方向下部(軸方向位置1/24〜10/2
4)に位置する全ての横断面においては、第2の領域7
にある34本の全燃料棒4の平均濃縮度が第1の領域6
にある34本の全燃料棒4の平均濃縮度よりも約14%
大きくなり、また軸方向上部(軸方向位置11/24〜
22/24)に位置する全ての横断面においては、第2
の領域7の全燃料棒4の平均濃縮度が第1の領域6の全
燃料棒4の平均濃縮度よりも約7%大きくなっている。
Here, the fuel assembly 1L according to the present embodiment
The most significant feature of the present invention is that a large enrichment difference is provided between the control rod 11 side and the non-control rod 11 side in a cross section perpendicular to the axial direction by appropriately disposing the fuel rods 4 as described above. . That is, in FIG. 1, a diagonal line m that divides the inside of the fuel assembly 1L into a control rod 11 side region and a non-control rod 11 side region is drawn, and the six fuel rods 4 and 2 on this diagonal line m are drawn. , A first region 6 on the control rod 11 side of the third region 8 and a second region 7 on the opposite side of the control rod 11. Then, as shown in FIG.
Fourteen (1/2 or more) of (fuel rod symbol 1) are arranged in the second area 7, and the remaining two are arranged in the third area 8. Further, 20 of the 30 fuel rods 4 (fuel rod symbol 2) are arranged in the first area 6, and the remaining 10 are arranged in the second area 7. Further, of the eight fuel rods 4 (fuel rod symbol P), three are in the first area 6, three are in the second area 7, and the third is
Are arranged in the region 8 of the second layer from the outermost layer in the lattice arrangement. In addition, among the 14 fuel rods 4 (fuel rod symbols 4) having the lowest enrichment, the first area 6 has seven or more 1/2 fuel rods, the second area 7 has five fuel rods, and the third area 8 has Two of them are arranged on the outer layer in a grid-like arrangement, and at four corners and in the vicinity thereof. As a result, all four corners of the lattice arrangement are fuel rods with fuel rod symbol 4 and have the same enrichment.
Further, four of the six fuel rods 4 (fuel rod symbol 3) are arranged in the first area 6 and the remaining two are arranged in the second area 7. And, by adopting such an arrangement, the lower part in the axial direction (axial position 1/24 to 10/2) is removed except for both ends.
In all cross sections located in 4), the second region 7
The average enrichment of all 34 fuel rods 4 in the first region 6
14% higher than the average enrichment of all 34 fuel rods 4
And the upper part in the axial direction (axial position 11 / 24-
22/24) in all cross sections
The average enrichment of all the fuel rods 4 in the region 7 is about 7% larger than the average enrichment of all the fuel rods 4 in the first region 6.

【0025】なお、以上の構成において、第3の領域8
にある6本の燃料棒4及び2本の水ロッド10が、燃料
集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域とに2分す
る対角線上にある燃料棒及び水ロッドを構成し、第1の
領域6にある34本の燃料棒4が、対角線より制御棒側
に配置された全ての燃料棒を構成し、第2の領域7にあ
る34本の燃料棒4が、対角線より反制御棒側に配置さ
れた全ての燃料棒を構成する。
In the above configuration, the third region 8
The fuel rods 4 and the two water rods 10 constitute a diagonal fuel rod and a water rod that divide the inside of the fuel assembly into a control rod side region and an anti-control rod side region, and The 34 fuel rods 4 in the first region 6 constitute all the fuel rods arranged on the control rod side with respect to the diagonal, and the 34 fuel rods 4 in the second region 7 are opposite to the diagonal. All the fuel rods arranged on the control rod side are configured.

【0026】次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態は、反制御棒側の平均濃縮度と制御棒側の平
均濃縮度との差を大きくとることにより、制御棒引き抜
き後における制御棒側の最大線出力密度を抑制するもの
である。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the maximum linear output density on the control rod side after the control rod is pulled out is increased by increasing the difference between the average enrichment on the control rod side and the average enrichment on the control rod side.

【0027】本願発明者等は、燃料集合体において、反
制御棒側における平均濃縮度と制御棒側における平均濃
縮度との間の濃縮度差と、制御棒引き抜き後における制
御棒側の最大線出力密度との関係を解析し、図5に示す
結果を得た。
In the fuel assembly, the present inventors have determined that the enrichment difference between the average enrichment on the control rod side and the average enrichment on the control rod side and the maximum line on the control rod side after the control rod has been pulled out. The relationship with the power density was analyzed, and the results shown in FIG. 5 were obtained.

【0028】図5は、燃料集合体1Lと同様の燃料棒配
置を備えた燃料集合体において、軸方向位置1/24〜
10/24のすべての横断面で第2の領域7の平均濃縮
度と第1の領域6の平均濃縮度との間に所定の濃縮度差
[%]を設けた場合に、燃焼度20GWd/tで制御棒
を完全に引き抜いたときの第1の領域6の最大線出力密
度[GWd/t]の値を示した図である。横軸には濃縮
度差、縦軸に最大線出力密度をとり、濃縮度差約3%〜
約14%まで解析した。なお、解析対象として軸方向位
置1/24〜10/24を選定した理由は、より長く制
御棒11が挿入されている軸方向下部のほうが偏燃焼に
よる最大線出力密度の過大が顕著に生じやすいのでその
下部の一例として適当であることと、部分長燃料棒4
(燃料棒記号P)が存在する位置であることとによる。
この図5に示すように、濃縮度差と最大線出力密度は濃
縮度差が約14%までの範囲では単調減少関係にあり、
濃縮度差が3.0%のときは最大線出力密度は約13.
64kW/ftであるが、濃縮度差が5.0%になると
最大線出力密度は約13.5kW/ftに減少し、さら
に濃縮度差を増加させて6.3%とすると最大線出力密
度はちょうど制限値に等しい13.4kW/ftとな
る。そして、さらに濃縮度差を増加させると最大線出力
密度は制限値を下回るようになり、濃縮度差10%で最
大線出力密度は約13.14kW/ft、濃縮度差1
2.5%で最大線出力密度は約12.9kW/ftとな
る。したがって、図5によれば、高燃焼度化を図る燃料
集合体においては、制御棒引き抜き後における制御棒側
の最大線出力密度を制限値以下にするには、軸方向位置
1/24〜10/24のすべての横断面における反制御
棒側と制御棒側との濃縮度差を、6.3%以上にするこ
とが有効であることが分かった。
FIG. 5 shows a fuel assembly provided with a fuel rod arrangement similar to that of the fuel assembly 1L, showing an axial position 1/24 to
When a predetermined enrichment difference [%] is provided between the average enrichment of the second region 7 and the average enrichment of the first region 6 in all the cross sections of 10/24, the burnup is 20 GWd / FIG. 9 is a diagram showing the value of the maximum linear output density [GWd / t] of the first area 6 when the control rod is completely pulled out at t. The horizontal axis shows the concentration difference and the vertical axis shows the maximum linear output density.
Analyzed to about 14%. The reason that the axial position 1/24 to 10/24 is selected as the analysis object is that the maximum linear output density due to the partial combustion tends to be excessively large in the lower axial direction where the control rod 11 is inserted longer. Therefore, it is suitable as an example of the lower part, and the partial length fuel rod 4
(Fuel rod symbol P).
As shown in FIG. 5, the enrichment difference and the maximum linear output density have a monotonically decreasing relationship when the enrichment difference is up to about 14%.
When the difference in enrichment is 3.0%, the maximum linear output density is about 13.
Although it is 64 kW / ft, the maximum linear output density decreases to about 13.5 kW / ft when the enrichment difference reaches 5.0%, and the maximum linear output density increases when the enrichment difference further increases to 6.3%. Becomes 13.4 kW / ft, which is exactly equal to the limit value. When the enrichment difference is further increased, the maximum linear output density falls below the limit value. When the enrichment difference is 10%, the maximum linear output density is about 13.14 kW / ft, and the enrichment difference is 1
At 2.5%, the maximum linear power density is about 12.9 kW / ft. Therefore, according to FIG. 5, in the fuel assembly for increasing the burnup, in order to make the maximum linear power density on the control rod side after the control rod withdrawal equal to or less than the limit value, the axial position 1 / 24-10 It has been found that it is effective to make the enrichment difference between the control rod side and the control rod side in all cross sections of / 24 at 6.3% or more.

【0029】本実施形態の燃料集合体1Lにおいては、
軸方向位置1/24〜10/24の全ての横断面におい
て、第2の領域7の平均濃縮度は第1の領域6よりも約
14%大きくなっており、上記の条件を満たしている。
これにより、制御棒11引き抜き後における最大線出力
密度を、制限値である13.4kW/ft以下にするこ
とができる。
In the fuel assembly 1L of the present embodiment,
In all the cross sections at the axial positions 1/24 to 10/24, the average enrichment of the second region 7 is about 14% larger than that of the first region 6, and satisfies the above condition.
Thereby, the maximum linear output density after pulling out the control rod 11 can be made equal to or less than the limit value of 13.4 kW / ft.

【0030】以上の作用効果を、比較例を用いた局所ピ
ーキング係数の対比により、さらに具体的に説明する。
図6は、比較例による燃料集合体101Lの詳細横断面
構造を示す図である。図1に示す実施形態の燃料集合体
1Lと同等の部材には同一の符号及び燃料棒記号を付
す。図6に示されるように、本比較例による燃料集合体
101Lは、実施形態の燃料集合体1Lと同一の燃料棒
4を用いつつ、その配置が異なるものである。すなわ
ち、燃料棒4(燃料棒記号1)は、2本増えて18本と
なり、第1の領域6と第2の領域7とに8本ずつ配置
し、残り2本を第3の領域8に配置している。また燃料
棒4(燃料棒記号2)は2本減って28本となり、第1
の領域6と第2の領域7とにそれぞれ14本ずつ配置し
ている。なお14本の燃料棒4(燃料棒記号4)と8本
の燃料棒(燃料棒記号P)の配置は図1と同じである。
そして6本の燃料棒4(燃料棒記号3)をその他の領域
に配置している。そして、このような燃料棒配置とする
ことにより、軸方向両端を除く部分(1/24〜22/
24)に位置する全ての横断面においては、第2の領域
7にある34本の全燃料棒4の平均濃縮度が第1の領域
6にある34本の全燃料棒4の平均濃縮度よりも約3%
大きくなっている。その他の点は、図1に示す実施形態
と同様である。
The above operation and effect will be described more specifically by comparison of local peaking coefficients using a comparative example.
FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed cross-sectional structure of a fuel assembly 101L according to a comparative example. Members equivalent to those of the fuel assembly 1L of the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and fuel rod symbols. As shown in FIG. 6, the fuel assembly 101L according to this comparative example uses the same fuel rods 4 as the fuel assembly 1L of the embodiment, but has a different arrangement. That is, the number of the fuel rods 4 (fuel rod symbol 1) is increased by two to eighteen, and eight fuel rods are arranged in the first area 6 and the second area 7, and the remaining two are arranged in the third area 8. Have been placed. Also, the number of fuel rods 4 (fuel rod symbol 2) is reduced by two to 28,
14 in each of the area 6 and the second area 7. The arrangement of the 14 fuel rods 4 (fuel rod symbol 4) and the eight fuel rods (fuel rod symbol P) is the same as in FIG.
The six fuel rods 4 (fuel rod symbol 3) are arranged in other areas. And, by adopting such a fuel rod arrangement, a portion excluding both ends in the axial direction (1/24 to 22 /
In all the cross sections located at 24), the average enrichment of all 34 fuel rods 4 in the second region 7 is greater than the average enrichment of all 34 fuel rods 4 in the first region 6. About 3%
It is getting bigger. Other points are the same as those of the embodiment shown in FIG.

【0031】ここで、上記比較例による燃料集合体、及
び図1に示した実施形態による燃料集合体について、そ
れぞれ燃焼度20Gwd/tまで制御棒11を挿入した
まま運転した後、制御棒11を引き抜いたときの軸方向
に垂直な横断面での局所ピーキング係数を解析により求
めたものを表1に示す。
Here, the fuel assembly according to the comparative example and the fuel assembly according to the embodiment shown in FIG. 1 were operated with the control rod 11 inserted up to the burn-up of 20 Gwd / t, and then the control rod 11 was moved. Table 1 shows the local peaking coefficient obtained by analysis in the cross section perpendicular to the axial direction when the wire was pulled out.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】この表1は、各燃料集合体の下部領域(軸
方向位置1/24〜10/24)内の任意の横断面にお
ける解析結果を示しており、またこれらの係数は、図1
及び図6から明らかなように、制御棒11引き抜き後に
最も出力が増大する制御棒11側隅部の燃料棒4(燃料
棒記号4)における値である。なお、ここで軸方向位置
1/24〜10/24を選定した理由は、図5の場合と
同様である。表1に示すように、比較例においては局所
ピーキング係数が1.7であるのに対し、実施形態にお
いては1.6となっており、比較例より局所ピーキング
係数が約6%低下していることが分かる。これは、比較
例の燃料集合体101Lにおいては、制御棒11の挿入
状態で燃焼が遅れる第1の領域6の、第2の領域7との
燃焼度差が十分でないために、制御棒11を引き抜いた
ときに燃え遅れた第1の領域6の燃焼が第2の領域7に
比べて活発になるからである。これによって第1の領域
6に存在する各燃料棒4の出力が全体的に高くなり、制
御棒11側隅部の燃料棒4(燃料棒記号4)における局
所ピーキング係数が高くなり、最大線出力密度が増大す
る。これに対して、図1に示す実施形態の燃料集合体1
Lでは、前述したように、第1の領域6と第2の領域7
との平均濃縮度差が十分大きいため、制御棒11を引き
抜いたときでも第1の領域6はあまり活発に燃焼しな
い。したがって第1の領域6に存在する各燃料棒4(燃
料棒記号4)の出力も全体的にあまり高くならず、制御
棒11側隅部の燃料棒4(燃料棒記号4)における局所
ピーキング係数があまり高くならず、最大線出力密度も
あまり増大しない。
Table 1 shows the analysis results at an arbitrary cross section in the lower region (axial position 1/24 to 10/24) of each fuel assembly, and these coefficients are shown in FIG.
As is clear from FIG. 6, the value is the value of the fuel rod 4 (fuel rod symbol 4) at the corner on the control rod 11 side where the output increases most after the control rod 11 is pulled out. The reason for selecting the axial positions 1/24 to 10/24 here is the same as in the case of FIG. As shown in Table 1, the local peaking coefficient is 1.7 in the comparative example, whereas it is 1.6 in the embodiment, which is about 6% lower than the comparative example. You can see that. This is because, in the fuel assembly 101L of the comparative example, the difference in the burnup between the first region 6 and the second region 7 where the combustion is delayed when the control rod 11 is inserted is not sufficient. This is because the combustion in the first region 6 that has been delayed in burning when pulled out becomes more active than in the second region 7. As a result, the output of each fuel rod 4 existing in the first region 6 is increased as a whole, the local peaking coefficient of the fuel rod 4 (fuel rod symbol 4) at the corner of the control rod 11 is increased, and the maximum linear output is obtained. Density increases. In contrast, the fuel assembly 1 of the embodiment shown in FIG.
In L, as described above, the first region 6 and the second region 7
Therefore, the first region 6 does not burn very actively even when the control rod 11 is pulled out. Therefore, the output of each fuel rod 4 (fuel rod symbol 4) existing in the first region 6 is not so high as a whole, and the local peaking coefficient of the fuel rod 4 (fuel rod symbol 4) at the corner on the control rod 11 side. And the maximum linear power density does not increase much.

【0034】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、軸方向位置1/24〜10/24の全ての横断面に
おいて、第2の領域7の平均濃縮度を第1の領域6より
も6.3%以上大きくするので、制御棒11引き抜き後
における制御棒11側の第1の領域6の局所ピーキング
係数を低減することができ、最大線出力密度を抑制して
制限値である13.4kW/ft以下にすることができ
る。そしてこれにより、最大線出力密度を抑えつつ従来
より長期間の連続運転が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the average enrichment of the second region 7 is higher than that of the first region 6 in all the cross sections at the axial positions 1/24 to 10/24. Since the value is increased by 6.3% or more, the local peaking coefficient of the first region 6 on the control rod 11 side after the control rod 11 is pulled out can be reduced, and the maximum linear output density is suppressed, which is the limit value. It can be 4 kW / ft or less. As a result, continuous operation for a longer time than before can be performed while suppressing the maximum linear output density.

【0035】なお、上記実施形態においては、軸方向位
置1/24〜10/24のすべての横断面において6.
3%以上の濃縮度差を設定したが、これに限られない。
すなわち、前述したように、偏燃焼による最大線出力密
度の過大が顕著に生じるのは軸方向下部であり、上部に
なるほど偏燃焼は生じにくい。したがって、6.3%以
上の濃縮度差を設定する軸方向位置範囲をさらに上方へ
拡大し、例えばすべての部分長燃料棒4(燃料棒記号
P)が存在する範囲に相当する1/24〜15/24の
全ての横断面上で6.3%以上の濃縮度差を設定しても
同様の効果を得られるのは明らかである。またさらに上
方へ拡大し、軸方向両端部を除く1/24〜22/24
の全ての横断面上で6.3%以上の濃縮度差を設定した
場合についても同様である。
In the above embodiment, 6. in all the cross sections at the axial positions 1/24 to 10/24.
Although the enrichment difference of 3% or more is set, it is not limited to this.
That is, as described above, the excessive maximum linear output density due to the partial combustion is remarkably generated in the lower part in the axial direction. Therefore, the axial position range in which the enrichment difference of 6.3% or more is set is further expanded upward, for example, from 1/24 to the range in which all the partial length fuel rods 4 (fuel rod symbols P) are present. It is clear that the same effect can be obtained even if the enrichment difference of 6.3% or more is set on all the 15/24 cross sections. Moreover, it expands further upwards, except for both ends in the axial direction.
The same applies to the case where the enrichment difference of 6.3% or more is set on all the cross sections.

【0036】また、必ずしも上記実施形態のように軸方
向位置1/24〜10/24のすべての横断面において
6.3%以上の濃縮度差を設定しなくても、実際は、線
出力密度が最大となるどこか1つの軸方向位置(1/2
4〜10/24のうちのどこか)の横断面において6.
3%以上の濃縮度差とすることにより、他の横断面では
その値を超えない適正な濃縮度差(例えば6%)とすれ
ば、上記実施形態と同様の出力抑制効果を得ることがで
きると考えられる。さらにこれを拡大して考察すると、
一般的な燃料集合体の構造では、軸方向下部(上記実施
形態の例では軸方向位置1/24〜10/24)のどこ
かで線出力密度が最大となるが、燃料集合体の構造によ
っては、それ以外の位置で線出力密度が最大となる場合
があり、このような場合に対しても上記実施形態の概念
を応用できる。例えば、すべての部分長燃料棒4(燃料
棒記号P)が存在する範囲に相当する軸方向位置1/2
4〜15/24のどこかで線出力密度が最大となる燃料
集合体では、この1/24〜15/24のどこかの横断
面において6.3%以上の濃縮度差とすれば足り、さら
に広く軸方向両端部以外の軸方向位置1/24〜22/
24のどこかで線出力密度が最大となる燃料集合体で
は、この1/24〜22/24のどこかの横断面におい
て6.3%以上の濃縮度差とすれば足り、さらにもっと
広く軸方向両端部も含んで軸方向位全長0/24〜24
/24のどこかで線出力密度が最大となる燃料集合体で
は、この0/24〜24/24のどこかの横断面におい
て6.3%以上の濃縮度差とすれば足りる。そしていず
れの場合も、その他の横断面ではその値を超えない適正
な濃縮度差とすればよい。これらの場合も、上記実施形
態と同様の効果を得ることができる。
In addition, even if the enrichment difference of 6.3% or more is not necessarily set in all the cross sections at the axial positions 1/24 to 10/24 as in the above embodiment, the linear output density actually increases. One of the maximum axial positions (1/2
5. somewhere between 4-10 / 24)
By setting the enrichment difference of 3% or more, if an appropriate enrichment difference (for example, 6%) that does not exceed the value in other cross sections, the same output suppression effect as in the above embodiment can be obtained. it is conceivable that. Considering this further,
In the structure of a general fuel assembly, the linear power density is maximized somewhere in the lower part in the axial direction (axial position 1/24 to 10/24 in the example of the above embodiment), but depending on the structure of the fuel assembly, In some cases, the linear output density becomes maximum at other positions, and the concept of the above embodiment can be applied to such a case. For example, the axial position 1/2 corresponding to the range where all the partial length fuel rods 4 (fuel rod symbol P) exist.
In the fuel assembly where the linear power density becomes maximum somewhere between 4 and 15/24, it is sufficient if the enrichment difference is 6.3% or more in the cross section somewhere between this 1/24 and 15/24, Axial position 1/24 to 22 / other than both ends in the axial direction
In the fuel assembly where the linear power density becomes maximum somewhere at 24, an enrichment difference of 6.3% or more at this cross section somewhere between 1/24 to 22/24 is sufficient, and the shaft is even wider. Axial total length 0 / 24-24 including both ends
In a fuel assembly having a maximum linear power density somewhere at / 24, it is sufficient that the enrichment difference is 6.3% or more in the cross section somewhere between 0/24 and 24/24. In any case, an appropriate concentration difference may be set so as not to exceed the value in other cross sections. In these cases, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

【0037】また、上記実施形態では、燃料棒4及び水
ロッド10を9行9列に配列した場合を例にとって説明
してきたが、これに限られない。すなわち、この格子数
を10行10列、11行11列、…と増加させていった
場合には、図5に示す直線が格子数を増加させるほど下
方へずれることを本願発明者等は確認した。このこと
は、格子数を増加させるほど、制御棒側の最大線出力密
度=13.4kW/ftとなる反制御棒側と制御棒側と
の濃縮度差が6.3%より小さくなることを意味する。
したがって、このような場合であっても、少なくとも濃
縮度差を6.3%以上とることにより、最大線出力密度
を13.4kW/ft以下とすることができ、上記実施
形態と同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the case where the fuel rods 4 and the water rods 10 are arranged in 9 rows and 9 columns has been described as an example, but the invention is not limited to this. That is, when the number of grids is increased to 10 rows, 10 columns, 11 rows, 11 columns,..., The present inventors have confirmed that the straight line shown in FIG. did. This means that, as the number of lattices increases, the enrichment difference between the non-control rod side and the control rod side where the maximum linear power density on the control rod side = 13.4 kW / ft becomes smaller than 6.3%. means.
Therefore, even in such a case, the maximum linear output density can be set to 13.4 kW / ft or less by setting the enrichment difference to at least 6.3% or more, and the same effect as in the above embodiment can be obtained. Obtainable.

【0038】また一般に、炉心においては、所定の燃焼
期間(=サイクル)が経過する毎に、炉心に備えられた
多数の燃料集合体のうち一部を、同数の新規な燃料集合
体と取り替えるか若しくは炉心内での移動(配置替え)
を行う。しかしながら、上記実施形態による燃料集合体
1Lを備えた炉心においては、上記したように燃料集合
体1Lが最大線出力密度を抑えつつ従来より長期間の連
続運転が可能となるので、第1サイクル終了時にコント
ロールセル5の燃料集合体1Lの取り替えや移動は行わ
ずそのまま第2サイクルにも引き続き使用し(つまり第
1サイクル終了時にはこれ以外の燃料集合体についての
み取り替えや移動を行う)、第2サイクルが終了した時
に燃料集合体1Lの取り替えや移動を行うようにするこ
ともできる。
In general, in the core, every time a predetermined combustion period (= cycle) elapses, a part of a large number of fuel assemblies provided in the core is replaced with the same number of new fuel assemblies. Or moving within the core (rearrangement)
I do. However, in the core provided with the fuel assembly 1L according to the above embodiment, as described above, the fuel assembly 1L can perform continuous operation for a longer period of time than before while suppressing the maximum linear power density. Sometimes, the fuel assembly 1L of the control cell 5 is not replaced or moved, and the fuel assembly 1L is continuously used in the second cycle (that is, at the end of the first cycle, only the other fuel assemblies are replaced or moved). When fuel cell assembly 1L is completed, replacement or movement of fuel assembly 1L may be performed.

【0039】さらに、上記実施形態においては、低濃縮
度燃料集合体1Lをコントロールセル5に配置した場合
を例にとりその作用効果を説明した。しかしながら、燃
料集合体の製造種類を低減する観点から、図2で説明し
たように、コントロールセル5に用いる低濃縮度燃料集
合体とコントロールセル5以外に配置される低濃縮度燃
料集合体とを共通構造とする場合もある。したがって、
コントロールセル5の低濃縮度燃料集合体1Lを、炉心
のコントロールセル5以外の部分にも配置してもよい。
Further, in the above embodiment, the operation and effect of the case where the low enrichment fuel assembly 1L is disposed in the control cell 5 has been described as an example. However, from the viewpoint of reducing the production type of the fuel assembly, as described in FIG. 2, the low enrichment fuel assembly used for the control cell 5 and the low enrichment fuel assembly arranged other than the control cell 5 are used. In some cases, they have a common structure. Therefore,
The low-enrichment fuel assembly 1L of the control cell 5 may be disposed in a portion other than the control cell 5 of the core.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、引き抜き後の制御棒側
の出力増大を十分抑制することができ、最大線出力密度
を制限値の13.4kW/ft以下とすることができ
る。
According to the present invention, it is possible to sufficiently suppress an increase in the output on the control rod side after the drawing, and to reduce the maximum linear output density to the limit value of 13.4 kW / ft or less.

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

【図1】本発明の一実施形態による低濃縮度燃料集合体
の詳細横断面構造を示す断面図及び各燃料棒の濃縮度分
布を示す図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a detailed cross-sectional structure of a low-enrichment fuel assembly according to an embodiment of the present invention, and a diagram showing an enrichment distribution of each fuel rod.

【図2】炉心の1/4横断面における燃料集合体の配置
を概略的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an arrangement of a fuel assembly in a quarter cross section of a core.

【図3】コントロールセルの横断面概略構造を示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic cross-sectional structure of a control cell.

【図4】図1に示した低濃縮度燃料集合体の詳細縦断面
構造を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a detailed vertical sectional structure of the low enrichment fuel assembly shown in FIG. 1;

【図5】第2の領域と第1の領域との間に所定の濃縮度
差を設けた場合の、第1の領域の最大線出力密度の値を
示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing values of the maximum linear output density of the first area when a predetermined concentration difference is provided between the second area and the first area.

【図6】比較例による燃料集合体の詳細横断面構造を示
す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a detailed cross-sectional structure of a fuel assembly according to a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料集合体 1L 低濃縮度燃料集合体 4 燃料棒 5 コントロールセル 6 第1の領域 7 第2の領域(反制御棒側) 8 第3の領域 10 水ロッド 11 制御棒 15 チャンネルファスナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel assembly 1L Low enrichment fuel assembly 4 Fuel rod 5 Control cell 6 First area 7 Second area (opposite control rod side) 8 Third area 10 Water rod 11 Control rod 15 Channel fastener

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G21C 3/32 GDBE (72)発明者 神田 亜紀子 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 持田 貴顕 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 山下 淳一 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──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FIG21C 3/32 GDBE (72) Inventor Akiko Kanda 3-1-1, Kochimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. (72) Inventor Takaaki Mochida 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Plant Inside the Hitachi Works of Hitachi, Ltd.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内部に燃料物質が充填された複数本の燃料
棒と少なくとも1本の水ロッドとを正方格子状に配列
し、かつ、チャンネルファスナーを固定するガイドポス
トを制御棒側に備えた燃料集合体において、 前記燃料棒の軸方向に垂直な所定の横断面上において、
前記燃料集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域と
に2分する対角線上にある燃料棒及び水ロッドより制御
棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度を、反
制御棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度よ
りも6.3%以上小さくしたことを特徴とする燃料集合
体。
A plurality of fuel rods, each of which is filled with a fuel substance, and at least one water rod are arranged in a square lattice, and a guide post for fixing a channel fastener is provided on a control rod side. In the fuel assembly, on a predetermined cross section perpendicular to the axial direction of the fuel rod,
The average enrichment of all the fuel rods disposed on the control rod side from the diagonal fuel rods and water rods that divides the inside of the fuel assembly into a control rod side area and a non-control rod side area is defined as A fuel assembly, wherein the average enrichment of all the fuel rods arranged on the control rod side is reduced by 6.3% or more.
【請求項2】請求項1記載の燃料集合体において、前記
燃料棒の軸方向に垂直でかつ横断面平均の濃縮度が天然
ウランより高くなるような所定の横断面上において、前
記燃料集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域とに
2分する対角線上にある燃料棒及び水ロッドより制御棒
側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度を、反制
御棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度より
も6.3%以上小さくしたことを特徴とする燃料集合
体。
2. The fuel assembly according to claim 1, wherein the fuel assembly is on a predetermined cross section perpendicular to the axial direction of the fuel rod and having a cross section average enrichment higher than that of natural uranium. The average enrichment of all the fuel rods arranged on the control rod side from the diagonal fuel rod and water rod that divides the inside into the control rod side area and the anti-control rod side area is divided into the anti-control rod side. A fuel assembly wherein the average enrichment of all the arranged fuel rods is 6.3% or less.
【請求項3】請求項1記載の燃料集合体において、前記
複数本の燃料棒は軸方向長さが他よりも短い部分長燃料
棒を含んでおり、かつ、前記燃料棒の軸方向に垂直でか
つすべての前記部分長燃料棒が存在するような所定の横
断面上において、前記燃料集合体内部を制御棒側領域と
反制御棒側領域とに2分する対角線上にある燃料棒及び
水ロッドより制御棒側に配置された全ての前記燃料棒の
平均濃縮度を、反制御棒側に配置された全ての前記燃料
棒の平均濃縮度よりも6.3%以上小さくしたことを特
徴とする燃料集合体。
3. The fuel assembly according to claim 1, wherein the plurality of fuel rods include partial length fuel rods whose axial length is shorter than others, and which is perpendicular to the axial direction of the fuel rods. And a fuel rod and water on a diagonal line that divides the inside of the fuel assembly into a control rod side region and a non-control rod side region on a predetermined cross section where all the partial length fuel rods are present. The average enrichment of all the fuel rods arranged on the control rod side of the rod is made smaller than the average enrichment of all the fuel rods arranged on the non-control rod side by 6.3% or more. Fuel assembly.
【請求項4】請求項1記載の燃料集合体において、前記
複数本の燃料棒は軸方向長さが他よりも短い部分長燃料
棒を含んでおり、かつ、前記燃料棒の軸方向に垂直でか
つすべての前記部分長燃料棒が存在する全ての横断面上
において、前記燃料集合体内部を制御棒側領域と反制御
棒側領域とに2分する対角線上にある燃料棒及び水ロッ
ドより制御棒側に配置された全ての前記燃料棒の平均濃
縮度を、反制御棒側に配置された全ての前記燃料棒の平
均濃縮度よりも6.3%以上小さくしたことを特徴とす
る燃料集合体。
4. The fuel assembly according to claim 1, wherein the plurality of fuel rods include a partial length fuel rod having an axial length shorter than the other fuel rods, and being perpendicular to the axial direction of the fuel rod. And on all cross-sections where all the partial length fuel rods are present, the fuel rods and water rods on the diagonal line that divide the inside of the fuel assembly into a control rod side region and a non-control rod side region The fuel characterized in that the average enrichment of all the fuel rods arranged on the control rod side is smaller than the average enrichment of all the fuel rods arranged on the non-control rod side by 6.3% or more. Aggregation.
【請求項5】請求項1記載の燃料集合体において、前記
燃料棒の軸方向に垂直でかつ横断面平均の濃縮度が天然
ウランより高くなる全ての横断面上において、前記燃料
集合体内部を制御棒側領域と反制御棒側領域とに2分す
る対角線上にある燃料棒及び水ロッドより制御棒側に配
置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度を、反制御棒側
に配置された全ての前記燃料棒の平均濃縮度よりも6.
3%以上小さくしたことを特徴とする燃料集合体。
5. The fuel assembly according to claim 1, wherein the inside of the fuel assembly is located on all cross sections perpendicular to the axial direction of the fuel rods and having an average enrichment in cross section higher than that of natural uranium. The average enrichment of all the fuel rods disposed on the control rod side from the fuel rods and water rods that are diagonally divided into two parts, the control rod side area and the anti-control rod side area, is disposed on the anti-control rod side. 5. above the average enrichment of all the fuel rods.
A fuel assembly characterized by being reduced by 3% or more.
【請求項6】請求項1記載の燃料集合体において、前記
複数本の燃料棒は、濃縮度が他の燃料棒よりも高い複数
本の高濃縮度燃料棒を含んでおり、かつこれら複数本の
高濃縮度燃料棒のうち1/2以上の本数は、前記対角線
上にある燃料棒及び水ロッドよりも反制御棒側に配置さ
れていることを特徴とする燃料集合体。
6. The fuel assembly according to claim 1, wherein the plurality of fuel rods include a plurality of high-enrichment fuel rods whose enrichment is higher than other fuel rods. A fuel assembly, wherein at least one-half of the high enrichment fuel rods is disposed closer to the control rod than the diagonal fuel rods and water rods.
【請求項7】請求項1記載の燃料集合体において、前記
複数本の燃料棒は、濃縮度が他の燃料棒よりも低い複数
本の低濃縮度燃料棒を含んでおり、かつこれら複数本の
低濃縮度燃料棒のうち1/2以上の本数は、前記対角線
上にある燃料棒及び水ロッドよりも制御棒側に配置され
ていることを特徴とする燃料集合体。
7. The fuel assembly according to claim 1, wherein the plurality of fuel rods include a plurality of low-enrichment fuel rods whose enrichment is lower than other fuel rods. A fuel assembly, wherein at least one-half of the low-enrichment fuel rods are disposed closer to the control rod than the diagonal fuel rods and water rods.
【請求項8】請求項1記載の燃料集合体において、前記
複数本の燃料棒及び少なくとも1本の水ロッドは、9行
9列の正方格子状に配列されていることを特徴とする燃
料集合体。
8. The fuel assembly according to claim 1, wherein said plurality of fuel rods and at least one water rod are arranged in a square grid of 9 rows and 9 columns. body.
【請求項9】請求項1記載の燃料集合体において、前記
複数本の燃料棒の濃縮度は、すべて天然ウランの濃縮度
以上であることを特徴とする燃料集合体。
9. The fuel assembly according to claim 1, wherein the enrichment of the plurality of fuel rods is all equal to or higher than that of natural uranium.
【請求項10】請求項1記載の燃料集合体において、前
記複数本の燃料棒のうち、前記正方格子状配列の4隅に
配置された4本の燃料棒は、互いに濃縮度が等しくなっ
ていることを特徴とする燃料集合体。
10. The fuel assembly according to claim 1, wherein, of the plurality of fuel rods, four fuel rods arranged at four corners of the square lattice arrangement have the same enrichment. A fuel assembly, characterized in that:
【請求項11】複数の燃料集合体とこれら複数の燃料集
合体間に挿入可能な横断面略十字形の複数の制御棒とを
備え、該複数の燃料集合体は平均濃縮度が他よりも低い
低濃縮度燃料集合体を含んでいる炉心において、 前記低濃縮度燃料集合体は、請求項1記載の燃料集合体
を含んでいることを特徴とする炉心。
11. A fuel assembly comprising: a plurality of fuel assemblies; and a plurality of control rods having a substantially cross-shaped cross section insertable between the plurality of fuel assemblies, wherein the plurality of fuel assemblies have an average enrichment higher than others. A core including a low-enrichment fuel assembly, wherein the low-enrichment fuel assembly includes the fuel assembly according to claim 1.
【請求項12】平均濃縮度が他よりも低い低濃縮度燃料
集合体を含む複数の燃料集合体と、これら複数の燃料集
合体間に挿入可能な横断面略十字形の複数の制御棒とを
備え、4つの前記低濃縮度燃料集合体が1つの前記制御
棒を挟むように略正方形状に配置されたコントロールセ
ルを複数箇所に形成した炉心において、 前記コントロールセルに配置される各低濃縮度燃料集合
体として、請求項1記載の燃料集合体を用いたことを特
徴とする炉心。
12. A plurality of fuel assemblies including a low-enrichment fuel assembly having an average enrichment lower than the others, and a plurality of control rods having a substantially cross-shaped cross section insertable between the plurality of fuel assemblies. A plurality of control cells in which four low-enrichment fuel assemblies are arranged in a substantially square shape so as to sandwich one of the control rods. A core, wherein the fuel assembly according to claim 1 is used as a fuel assembly.
【請求項13】請求項12記載の炉心において、所定の
燃焼期間が経過する毎に、前記複数の燃料集合体のうち
少なくとも1つを配置替えするか又は新規な燃料集合体
と取り替えるように構成されており、かつ、炉心の運転
開始後、最初に前記所定燃焼期間が経過したときには、
前記コントロールセルに配置された低濃縮度燃料集合体
の配置側又は取り替えを行わず、前記コントロールセル
に配置された低濃縮度燃料集合体以外の燃料集合体の配
置側又は取り替えを行うように構成されていることを特
徴とする炉心。
13. A core according to claim 12, wherein at least one of said plurality of fuel assemblies is replaced or replaced with a new fuel assembly every time a predetermined combustion period elapses. And, after the start of operation of the core, when the predetermined combustion period has elapsed for the first time,
A configuration in which the arrangement side or replacement of the low enrichment fuel assembly arranged in the control cell is not performed, and the arrangement side or replacement of a fuel assembly other than the low enrichment fuel assembly arranged in the control cell is performed. A core characterized in that:
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