JPS5895286A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS5895286A JPS5895286A JP56192856A JP19285681A JPS5895286A JP S5895286 A JPS5895286 A JP S5895286A JP 56192856 A JP56192856 A JP 56192856A JP 19285681 A JP19285681 A JP 19285681A JP S5895286 A JPS5895286 A JP S5895286A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- assembly
- enrichment
- difference
- fuel assembly
- 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
Links
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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
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、沸騰水型原子炉の燃料集合体に関するもので
ある。
ある。
従来の沸騰水型原子炉の燃料集合体の例を第１図に示す
。燃料集合体中には％ ６３本の燃料棒と１本の水ロッ
ドが正方格子状に配列されてニる。
。燃料集合体中には％ ６３本の燃料棒と１本の水ロッ
ドが正方格子状に配列されてニる。
またチャンネルボックスの外部には、制御棒や中性子検
出器計装管を挿入するだめの間隔が隣の燃料集合体との
間に設けられており、冷却材のバイパス領域咳なってい
る。このため、燃料集合体周辺部の燃料棒は、内部の燃
料棒に比べて実効的により多くの水（減速材）に囲まれ
ていることになる。従って、中性子の減速は燃料集合体
周辺部においてより効果的に行なわれることになり、熱
中性子数が周辺部で多くなる。
出器計装管を挿入するだめの間隔が隣の燃料集合体との
間に設けられており、冷却材のバイパス領域咳なってい
る。このため、燃料集合体周辺部の燃料棒は、内部の燃
料棒に比べて実効的により多くの水（減速材）に囲まれ
ていることになる。従って、中性子の減速は燃料集合体
周辺部においてより効果的に行なわれることになり、熱
中性子数が周辺部で多くなる。
第２図に同一濃縮度の燃料を用いた場合の減速材と燃料
の原子数比Ｈ／（ＴＣ水素／ウラン）の変化に対する中
性子無限増倍率に〜の変化を示す。
の原子数比Ｈ／（ＴＣ水素／ウラン）の変化に対する中
性子無限増倍率に〜の変化を示す。
図中３点は燃料集合体内部領域のＨ／Ｌ１であり。
ｂ点は周辺領域のＨ／Ｕである。６点は燃料集合体平均
の値である。図から明らかなようにＨ／ＴＩが増大する
に従ってに〜は上昇する。これは、前述した中性子の減
速効果の差に起因している。
の値である。図から明らかなようにＨ／ＴＩが増大する
に従ってに〜は上昇する。これは、前述した中性子の減
速効果の差に起因している。
仮に集合体内の燃料棒の濃縮度を均一にすると周辺部の
熱中性子束が大きいために、核分裂反応は周辺部におい
て多く発生し、燃料集合体内の局所出力ビーキングは周
辺部で非常に犬きくなる。従来の燃料集合体では、集合
体内の出力分布を平坦化するため、燃料棒の濃縮度を変
化させ、集合体内部で濃縮度を高く１周辺部で低くする
方法を採用していた。
熱中性子束が大きいために、核分裂反応は周辺部におい
て多く発生し、燃料集合体内の局所出力ビーキングは周
辺部で非常に犬きくなる。従来の燃料集合体では、集合
体内の出力分布を平坦化するため、燃料棒の濃縮度を変
化させ、集合体内部で濃縮度を高く１周辺部で低くする
方法を採用していた。
しかし、この方法ではＨ／ｌＪの差に起因した出力差を
すべて濃縮度で補償しようとするために。
すべて濃縮度で補償しようとするために。
集合体内の最大濃縮度と最小濃縮度の差が犬きくなり％
捷た濃縮度の種類も増大する。一般に燃料棒間の最大濃
縮度差け２ω１０程度になる。このため、最大濃縮度に
制限がある場合には、集合体平均濃縮度を減少せざるを
得す、高濃縮度燃料を必要とする高燃焼度炉心等では大
きな欠点となる。
捷た濃縮度の種類も増大する。一般に燃料棒間の最大濃
縮度差け２ω１０程度になる。このため、最大濃縮度に
制限がある場合には、集合体平均濃縮度を減少せざるを
得す、高濃縮度燃料を必要とする高燃焼度炉心等では大
きな欠点となる。
また集合体内部の燃料の濃縮度が高くなるために、・燃
料取出時に集合体内部の核分裂物質が燃え残るという問
題があった。
料取出時に集合体内部の核分裂物質が燃え残るという問
題があった。
本発明の目的は、前述したＨ／Ｕの差による燃料集合体
内の核的非均質性を減少させることにより、集合体内の
濃縮度差（最大濃縮度と最小濃縮度の差）を減少させ、
かつ集合体内の出力分布を平坦化する燃料集合体を提供
することにある。
内の核的非均質性を減少させることにより、集合体内の
濃縮度差（最大濃縮度と最小濃縮度の差）を減少させ、
かつ集合体内の出力分布を平坦化する燃料集合体を提供
することにある。
燃料集合体内のＨ／Ｕの差を減少させる方法として有効
なのけ、集合体の周辺部から内部に入るにしたがって燃
料棒の直径を小さくすることである。これにより集合体
内部のＨ／ ［Ｊを増大し、中性子の減速効果を大きく
することができる。唸た、同時に燃料棒に含まれる核分
裂物質の量を直径を小さくする以前とほぼ同量に保てば
（濃縮度は増大する）、集合体内部の燃料棒の出力を周
辺部に対して相対的に高めることが可能になる。つ捷り
、周辺部と内部のＨ／を丁の差を減少させて集合体内の
熱中性子束分布を平坦化すると共に、核分裂物質の量は
同程度に保つことにより、出力分布の平坦化を達成する
ことができる。
なのけ、集合体の周辺部から内部に入るにしたがって燃
料棒の直径を小さくすることである。これにより集合体
内部のＨ／ ［Ｊを増大し、中性子の減速効果を大きく
することができる。唸た、同時に燃料棒に含まれる核分
裂物質の量を直径を小さくする以前とほぼ同量に保てば
（濃縮度は増大する）、集合体内部の燃料棒の出力を周
辺部に対して相対的に高めることが可能になる。つ捷り
、周辺部と内部のＨ／を丁の差を減少させて集合体内の
熱中性子束分布を平坦化すると共に、核分裂物質の量は
同程度に保つことにより、出力分布の平坦化を達成する
ことができる。
以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。
第３図は、本発明による燃料集合体の例である。
燃料棒の直径は、２種類に分けられており、チャンネル
ボックスに近い周辺部の燃料棒は従来に比べて約１０％
太く、内部の燃料棒は約１０％細くなっている。各燃料
棒に含まれる核分裂物質の量を同じにすると、周辺燃料
棒の濃縮度は集合体平均濃縮度に比べて約２０％低下し
、内部の燃料棒の濃縮度は約２０％増加する。この時、
燃料集合体周辺部のＨ／ＬＴは低下し、第２図における
ｂ点からｅ点に移動する。一方、集合体内部のＨ／Ｕけ
増太し、ａ点からｄ点に移動する。この結果、従来燃料
で生じていたＨ／Ｕの差に起因した中性子無限増倍率に
−の差は半分以下に減少する。燃料集合体平均濃縮度を
３，０ω１０とすると大径燃料棒の濃縮度は約２．４ａ
ｚ１０．細径燃料棒の濃縮度は３６ω１０となり、ａ縮
度差は約１．２０ノ１０となる。第４図に示したように
燃料の濃縮度が上昇するとに〜が上昇し、１．２ω１０
の濃縮度差は約６％ΔＫに和尚する。このに−の差が上
述した）（／Ｌ＋によるに〜の差（ｄ点とｅ点の差）を
ほぼキャンセルし、集合体周辺部と内部のに−を近似的
に等しくすることができる。したがって、燃料集合体中
の熱中性子束分布は平坦になり、また、各・燃料棒に含
捷れる核分裂物質の量はほぼ等しいため、近似的には燃
料集合体内の出力分布を平坦化することができる。
ボックスに近い周辺部の燃料棒は従来に比べて約１０％
太く、内部の燃料棒は約１０％細くなっている。各燃料
棒に含まれる核分裂物質の量を同じにすると、周辺燃料
棒の濃縮度は集合体平均濃縮度に比べて約２０％低下し
、内部の燃料棒の濃縮度は約２０％増加する。この時、
燃料集合体周辺部のＨ／ＬＴは低下し、第２図における
ｂ点からｅ点に移動する。一方、集合体内部のＨ／Ｕけ
増太し、ａ点からｄ点に移動する。この結果、従来燃料
で生じていたＨ／Ｕの差に起因した中性子無限増倍率に
−の差は半分以下に減少する。燃料集合体平均濃縮度を
３，０ω１０とすると大径燃料棒の濃縮度は約２．４ａ
ｚ１０．細径燃料棒の濃縮度は３６ω１０となり、ａ縮
度差は約１．２０ノ１０となる。第４図に示したように
燃料の濃縮度が上昇するとに〜が上昇し、１．２ω１０
の濃縮度差は約６％ΔＫに和尚する。このに−の差が上
述した）（／Ｌ＋によるに〜の差（ｄ点とｅ点の差）を
ほぼキャンセルし、集合体周辺部と内部のに−を近似的
に等しくすることができる。したがって、燃料集合体中
の熱中性子束分布は平坦になり、また、各・燃料棒に含
捷れる核分裂物質の量はほぼ等しいため、近似的には燃
料集合体内の出力分布を平坦化することができる。
上記実施例では、集合体内の燃料棒を周辺部と内部に大
きく２分割した。しかし、さらに出力分布を平坦化する
ためには、より詳細なグループ分けをおこない、濃縮度
分布をつけるか、燃料棒の直径を変化させることが必要
である。第５図は、燃料棒直径を４種類にした場合の実
施例である。
きく２分割した。しかし、さらに出力分布を平坦化する
ためには、より詳細なグループ分けをおこない、濃縮度
分布をつけるか、燃料棒の直径を変化させることが必要
である。第５図は、燃料棒直径を４種類にした場合の実
施例である。
以上述べたごとく、本発明の燃料集合体によれば、集合
体周辺部と内部のＨ／Ｕの差を減少することにより、集
合体内の最大濃縮度と最小濃縮度の差を減少すると共に
集合体内出力公海の平坦化を実現することができる。ま
た、集合体内部のＨ／Ｕを増大することにより、核分裂
性物質の燃え残りを低減することができる。
体周辺部と内部のＨ／Ｕの差を減少することにより、集
合体内の最大濃縮度と最小濃縮度の差を減少すると共に
集合体内出力公海の平坦化を実現することができる。ま
た、集合体内部のＨ／Ｕを増大することにより、核分裂
性物質の燃え残りを低減することができる。
第１図は従来型燃料集合体の説明図、第２図はＨ／ＩＩ
と中性子無限増倍率の関係図、第３図は本発明による燃
料集合体例の説明図、第４図は燃料濃縮度と中性子無限
増倍率の関係図、第５図は本発明による燃料集合体例の
説明図である。 ３・・・チャンネルボックス、４・・・制御棒、１１・
・・集合体周辺部太径燃料棒、１２・・・集合体内部細
径燃８１ 口 第Ｚ［！］ Ｈ／ｌＩ （凛を数Ｌヒ） ８３の あ ４ （２） 濃烏度
と中性子無限増倍率の関係図、第３図は本発明による燃
料集合体例の説明図、第４図は燃料濃縮度と中性子無限
増倍率の関係図、第５図は本発明による燃料集合体例の
説明図である。 ３・・・チャンネルボックス、４・・・制御棒、１１・
・・集合体周辺部太径燃料棒、１２・・・集合体内部細
径燃８１ 口 第Ｚ［！］ Ｈ／ｌＩ （凛を数Ｌヒ） ８３の あ ４ （２） 濃烏度
Claims (1)
- １、 多数の燃料棒を有する燃料集合体において、該灼
料集合体内層部の燃料棒の直径を、外層部の燃料棒の直
径より小さくすることを特徴とした燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192856A JPS5895286A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192856A JPS5895286A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895286A true JPS5895286A (ja) | 1983-06-06 |
Family
ID=16298103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192856A Pending JPS5895286A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015219064A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 燃料集合体 |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56192856A patent/JPS5895286A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015219064A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 燃料集合体 |
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