JPS5896282A - 核燃料集合体 - Google Patents
核燃料集合体Info
- Publication number
- JPS5896282A JPS5896282A JP56194736A JP19473681A JPS5896282A JP S5896282 A JPS5896282 A JP S5896282A JP 56194736 A JP56194736 A JP 56194736A JP 19473681 A JP19473681 A JP 19473681A JP S5896282 A JPS5896282 A JP S5896282A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nuclear fuel
- fuel assembly
- fuel rods
- fuel
- nuclear
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/34—Spacer grids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Vibration Prevention Devices (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】
この発明は、原子炉において使用する核燃料集合体に関
するものである。
するものである。
核燃料集合体1は第1図、第2図、第3図及び第4図に
示す如く、複数の燃料棒2を狭い間隔で並行に整列させ
て備えている。複数の燃料棒2は、制御棒案内シンプル
管3等に固着位置決めされている燃料支持格子4の格子
穴5に挿通され、燃料支持格子4に弾性的に接触して位
置決めされて、−1− 核燃料集合体1を構成する。411m料集合体重の上下
端部には上部ノズル6及び下部ノズル7が取付けられる
。燃料棒2は長尺のジルカロイ管からなる被覆管と、そ
の被覆管内に充填密封された燃料ベレットとを有する。
示す如く、複数の燃料棒2を狭い間隔で並行に整列させ
て備えている。複数の燃料棒2は、制御棒案内シンプル
管3等に固着位置決めされている燃料支持格子4の格子
穴5に挿通され、燃料支持格子4に弾性的に接触して位
置決めされて、−1− 核燃料集合体1を構成する。411m料集合体重の上下
端部には上部ノズル6及び下部ノズル7が取付けられる
。燃料棒2は長尺のジルカロイ管からなる被覆管と、そ
の被覆管内に充填密封された燃料ベレットとを有する。
このように構成された核燃料集合体1の複数は原子炉の
圧力容器内において炉心を形成する。
圧力容器内において炉心を形成する。
圧力容器8の内側には炉心槽9が同心円状に配設され、
炉心槽9のさらに内側には炉心11を囲むようにしてバ
ッフル板12が配設されており、バッフル板12はバッ
フル支持板13により炉心槽9に固定支持されている。
炉心槽9のさらに内側には炉心11を囲むようにしてバ
ッフル板12が配設されており、バッフル板12はバッ
フル支持板13により炉心槽9に固定支持されている。
冷却材は入口ノズル(図示せず)から供給され、アップ
フロ一方式の場合は、圧力容器8と炉心槽9とによって
区画される環状中1114を下降し、下部プレナム(図
示せず)に達した後、冷却材の大部分は多数の核燃料集
合体1が林立する炉心11を通過し、各燃料棒2から受
熱し、残余の冷却材の僅少部分は、炉心槽9とバッフル
板12によって区画される空隙15を通り、それぞれ上
部−2− 1し太ム(図示せず)に集められ、最後に出口ノズル(
図示せず)から排出されて熱交換器に送られる。また、
ダウン70一方式の場合は冷却材の大部分が圧力容器8
と炉心槽9との闇の環状空隙14を下降し、冷却材の残
余の部分がバイパスして空隙15を下降し、全冷却材が
下部プレナムで合流した後、炉心11を通過して上部プ
レナムに集められ、最後に出口ノズルから排出されて熱
交換器に送られる。
フロ一方式の場合は、圧力容器8と炉心槽9とによって
区画される環状中1114を下降し、下部プレナム(図
示せず)に達した後、冷却材の大部分は多数の核燃料集
合体1が林立する炉心11を通過し、各燃料棒2から受
熱し、残余の冷却材の僅少部分は、炉心槽9とバッフル
板12によって区画される空隙15を通り、それぞれ上
部−2− 1し太ム(図示せず)に集められ、最後に出口ノズル(
図示せず)から排出されて熱交換器に送られる。また、
ダウン70一方式の場合は冷却材の大部分が圧力容器8
と炉心槽9との闇の環状空隙14を下降し、冷却材の残
余の部分がバイパスして空隙15を下降し、全冷却材が
下部プレナムで合流した後、炉心11を通過して上部プ
レナムに集められ、最後に出口ノズルから排出されて熱
交換器に送られる。
ところで特にダウン70一方式の場合に前記の空隙15
を下降する冷却材については、空隙15の側が炉心11
側より冷却材流れの圧力損失が小さいため、空1115
を流れる冷却材の一部分が下部プレナムに達する以前に
、バッフル板接続部の微小な11116からジェット流
となって炉心11側に流出する現象が起きる場合がある
。このジェット流は炉心11内の最外側に位置する核燃
料集合体1に衝突し、その核燃料集合体の特に周辺部、
若しくはその近傍に位置する燃料棒に不安定振動を引起
こし、このため燃料棒の水平方向の振動に−3− より燃料支持格子との接触点において被覆管が摩耗し、
損傷する等の事故が発生する恐れがあり、この不安定振
動を抑制するための技術の開発が望まれている。
を下降する冷却材については、空隙15の側が炉心11
側より冷却材流れの圧力損失が小さいため、空1115
を流れる冷却材の一部分が下部プレナムに達する以前に
、バッフル板接続部の微小な11116からジェット流
となって炉心11側に流出する現象が起きる場合がある
。このジェット流は炉心11内の最外側に位置する核燃
料集合体1に衝突し、その核燃料集合体の特に周辺部、
若しくはその近傍に位置する燃料棒に不安定振動を引起
こし、このため燃料棒の水平方向の振動に−3− より燃料支持格子との接触点において被覆管が摩耗し、
損傷する等の事故が発生する恐れがあり、この不安定振
動を抑制するための技術の開発が望まれている。
この発明は上記のごとき事情に鑑みてなされたものであ
って、冷却材ジェット流による燃料棒の不安定振動を、
容易かつ確実に防ぐことができる核燃料集合体を提供す
ることを目的とするものである。
って、冷却材ジェット流による燃料棒の不安定振動を、
容易かつ確実に防ぐことができる核燃料集合体を提供す
ることを目的とするものである。
この目的に対応して、この発明の核燃料集合体は、核燃
料棒の複数をグリッドスパン間においてsew料棒に嵌
着して、核燃料棒を弾性作用によって挟持可能なりリッ
プを核燃料棒の配列ピッチと等しい間隔で備えた制振部
材、によって拘束してなることを特徴としている。
料棒の複数をグリッドスパン間においてsew料棒に嵌
着して、核燃料棒を弾性作用によって挟持可能なりリッ
プを核燃料棒の配列ピッチと等しい間隔で備えた制振部
材、によって拘束してなることを特徴としている。
以下、この発明の詳細を一実施5例を示す図面について
説明する。
説明する。
第5図、第6図及び第7図において、21は核燃料集合
体である。核燃料集合体21は複数の燃料棒22を並行
に整列させて備えている。複数の−4− 燃料棒22は、制御棒案内シンプル管23等に固着して
位置決めされている燃料支持格子24の格子穴25に挿
通され、燃料支持格子24から格子穴25に向って突出
しているばね30に接触して弾性的に支持されて位置決
めされ、核燃料集合体21を構成する。核燃料集合体2
1の上下端部には上部ノズル26及び下部ノズル27が
取付けられている。特に注意すべき点は、この核燃料集
合体21が制振部材を備えていることである。
体である。核燃料集合体21は複数の燃料棒22を並行
に整列させて備えている。複数の−4− 燃料棒22は、制御棒案内シンプル管23等に固着して
位置決めされている燃料支持格子24の格子穴25に挿
通され、燃料支持格子24から格子穴25に向って突出
しているばね30に接触して弾性的に支持されて位置決
めされ、核燃料集合体21を構成する。核燃料集合体2
1の上下端部には上部ノズル26及び下部ノズル27が
取付けられている。特に注意すべき点は、この核燃料集
合体21が制振部材を備えていることである。
すなわち、隣合う燃料支持格子24の間、つまり、グリ
ッドスパン間に制振部材28が配設され、この制振部材
が隣合う燃料棒22に嵌合して燃料棒22を拘束してい
る。この制振部材28による拘束の対象となる燃料棒は
、核燃料集合体21の外周部若しくはその近傍に位置す
る燃料棒の全部若しくは一部、特に好ましくは、核燃料
集合体21が炉心に装荷された場合に、バッフル板12
若しくはバッフル板12の隙間16に対向する位置若し
くはその近傍に位置する燃料棒の全部若しくは一部(第
7図に符号22aで示す)である。
ッドスパン間に制振部材28が配設され、この制振部材
が隣合う燃料棒22に嵌合して燃料棒22を拘束してい
る。この制振部材28による拘束の対象となる燃料棒は
、核燃料集合体21の外周部若しくはその近傍に位置す
る燃料棒の全部若しくは一部、特に好ましくは、核燃料
集合体21が炉心に装荷された場合に、バッフル板12
若しくはバッフル板12の隙間16に対向する位置若し
くはその近傍に位置する燃料棒の全部若しくは一部(第
7図に符号22aで示す)である。
−5−
制振部材28は第8図及び第9図に示すように、帯板2
9と複数のクリップ31とを備えている。
9と複数のクリップ31とを備えている。
複数のクリップ31は核燃料集合体21における燃料棒
のピッチと同じm閘で帯板29に固着されている。クリ
ップ31はそれぞれ両側に押え片32a 、32bを立
上がらせて備え、押え片32a 、32bの間に空間3
3を区画する。
のピッチと同じm閘で帯板29に固着されている。クリ
ップ31はそれぞれ両側に押え片32a 、32bを立
上がらせて備え、押え片32a 、32bの間に空間3
3を区画する。
この空間33は上下端部と前端1!1l134が開放で
、この前端部34を通して燃料棒22に嵌合し、燃料棒
22を空[133に挿通させることができる。
、この前端部34を通して燃料棒22に嵌合し、燃料棒
22を空[133に挿通させることができる。
燃料棒22と押え片32a、32b、との接触状態を点
接触若しくは線接触にする場合には、押え片32a、3
2bがら空間33に向けて突出する突起を1個若しくは
複数個設け、その突起で燃料棒22と接触させる。クリ
ップ31は空間33に挿通した燃料棒を弾性力の作用で
挟持することができる寸法、形状をもち、かつ、その弾
性的挟持を可能にし、しかも、燃料棒のクリープダウン
による減径や熱膨張による増径に追随し得る弾性を備え
ることが必要である。
接触若しくは線接触にする場合には、押え片32a、3
2bがら空間33に向けて突出する突起を1個若しくは
複数個設け、その突起で燃料棒22と接触させる。クリ
ップ31は空間33に挿通した燃料棒を弾性力の作用で
挟持することができる寸法、形状をもち、かつ、その弾
性的挟持を可能にし、しかも、燃料棒のクリープダウン
による減径や熱膨張による増径に追随し得る弾性を備え
ることが必要である。
−6−′
この様な特性を備える材料としては、例えばインコネル
を使用することができる。この制振部材28は、燃料棒
に単に嵌着した状態で使用し、あるいは燃料棒に嵌着し
た状態でさらに穴35を利用してワイヤーのごとき連結
部材36で燃料支持格子24に連結して使用する。
を使用することができる。この制振部材28は、燃料棒
に単に嵌着した状態で使用し、あるいは燃料棒に嵌着し
た状態でさらに穴35を利用してワイヤーのごとき連結
部材36で燃料支持格子24に連結して使用する。
このように構成された核燃料集合体においては隣合う複
数の燃料棒が制振部材28によって弾性的に連結されて
、拘束し合い、それぞれの振動を抑制すると共に、弾性
を有するクリップの吸振効果によってそれぞれの燃料棒
の振動を抑制する。
数の燃料棒が制振部材28によって弾性的に連結されて
、拘束し合い、それぞれの振動を抑制すると共に、弾性
を有するクリップの吸振効果によってそれぞれの燃料棒
の振動を抑制する。
したがって炉心の外周部分においてバッフル板の隙間に
対向する位置にある燃料棒の不安定振動の発生を確実に
回避することができる。第11図にはこの発明の核燃料
集合体の不安定振動に対する制振効果の実験結果がグラ
フで示されているが、制振部材を使用したこの発明の核
燃料集合体においては、冷却材の流速の増加にもかかわ
らず振動がほとんど発生しないことが明らかである。こ
のことは、第10Sに示されたIIJ振部材を使用しな
−7− い従来の核燃料集合体についての実験結果と比較すると
明瞭に確認することができる。また、制振部材は構造が
簡単で、核燃料集合体に対して着脱可能であり、その使
用に際しては単に燃料棒に嵌合させるだけであるから、
操作が簡単で、かつ、価格も低廉である。
対向する位置にある燃料棒の不安定振動の発生を確実に
回避することができる。第11図にはこの発明の核燃料
集合体の不安定振動に対する制振効果の実験結果がグラ
フで示されているが、制振部材を使用したこの発明の核
燃料集合体においては、冷却材の流速の増加にもかかわ
らず振動がほとんど発生しないことが明らかである。こ
のことは、第10Sに示されたIIJ振部材を使用しな
−7− い従来の核燃料集合体についての実験結果と比較すると
明瞭に確認することができる。また、制振部材は構造が
簡単で、核燃料集合体に対して着脱可能であり、その使
用に際しては単に燃料棒に嵌合させるだけであるから、
操作が簡単で、かつ、価格も低廉である。
なお、上記の実施例においては、制振部材は別体の帯板
とクリップとを固着させているが第12図に示すごとく
帯板を打抜き加工によって帯板と一体のクリップを形成
してもよい。
とクリップとを固着させているが第12図に示すごとく
帯板を打抜き加工によって帯板と一体のクリップを形成
してもよい。
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、冷
却材ジェット流による燃料棒の不安定振動を容易かつ確
実に防ぐ事ができるS燃料集合体を得る事ができる。
却材ジェット流による燃料棒の不安定振動を容易かつ確
実に防ぐ事ができるS燃料集合体を得る事ができる。
第1図は従来の核燃料集合体の正面説明図、第2図は第
1図におけるX−X部断面拡大説明図、第3図は第2図
におけるA部拡大説明図、第4図は炉心の断面説明図、
第5図はこの発明の一実施例に関わる核燃料集合体の正
面説明図、−・ 8 − 第6図は第5図におけるY−Y部断面拡大説明図、第7
図は第6図におけるB部拡大説明図、第8図は制振部材
の平面図、第9図は制振部材の正面図、第10図は従来
の核燃料集合体の振動特性を示すグラフ、第11図はこ
の発明の一実施例に関わる核燃料集合体の振動特性を示
すグラフ、及び 第12図は他の制振部材を示す斜視説
明図である。 21・・・核燃料集合体 22・・・燃料棒 28
・・・制振部材 29・・・帯板 31・・・クリ
ップ特許出願人 三蔓原子カニ業株式会社代理人弁理
士 川 井 冶 男−9= 第2図 第3図 !2 1ど 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第10図 流 速(m/s) 流 纏(m / s ) 第12図 手続補正−(麗) 昭和57年4月26日 島田春樹殿 1、事件の表示 昭和56年 特許顧 第 194736 号称 核燃料集合体 る者 関係 特許出願人 東京都千代田区大手町−丁目6番1号 (616) 三lIl[子カニ業株式会社代表者
藤 永 − 〒101 東京都千代田区岩本町二丁目8番10号象 (1)代理権を証明する書面(委任状)手続補正口 昭和57年11月6日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和56年 特許願 第 194736 号2、発明
の名称 核燃料集合体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区芝公園二丁目4番1号氏名 (
616) 三菱原子カニ業株式会社 (外1名)
代表者 藤 永 − 4、代理人 〒101 住所 東京都千代田区岩本町二丁目8番10号第1
0図 ? :vL 県(m/s) 第11図 戸 ?/糺 珪(m/s) 手続補正口 昭和57年11月27日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和56年 特許願 第 194736 号2、発明
の名称 核燃料集合体 3、補正をする者 事件トの関係 特許出願人 住所 東京都港区芝公園二丁目4番1号氏名 (
616) 三菱原子カニ業株式会社 (外1名)代
表者 藤 永 − 4、代理人 〒101 5、補正命令の日付 自 発 6、補正の対象 第6図 第7図
1図におけるX−X部断面拡大説明図、第3図は第2図
におけるA部拡大説明図、第4図は炉心の断面説明図、
第5図はこの発明の一実施例に関わる核燃料集合体の正
面説明図、−・ 8 − 第6図は第5図におけるY−Y部断面拡大説明図、第7
図は第6図におけるB部拡大説明図、第8図は制振部材
の平面図、第9図は制振部材の正面図、第10図は従来
の核燃料集合体の振動特性を示すグラフ、第11図はこ
の発明の一実施例に関わる核燃料集合体の振動特性を示
すグラフ、及び 第12図は他の制振部材を示す斜視説
明図である。 21・・・核燃料集合体 22・・・燃料棒 28
・・・制振部材 29・・・帯板 31・・・クリ
ップ特許出願人 三蔓原子カニ業株式会社代理人弁理
士 川 井 冶 男−9= 第2図 第3図 !2 1ど 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第10図 流 速(m/s) 流 纏(m / s ) 第12図 手続補正−(麗) 昭和57年4月26日 島田春樹殿 1、事件の表示 昭和56年 特許顧 第 194736 号称 核燃料集合体 る者 関係 特許出願人 東京都千代田区大手町−丁目6番1号 (616) 三lIl[子カニ業株式会社代表者
藤 永 − 〒101 東京都千代田区岩本町二丁目8番10号象 (1)代理権を証明する書面(委任状)手続補正口 昭和57年11月6日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和56年 特許願 第 194736 号2、発明
の名称 核燃料集合体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区芝公園二丁目4番1号氏名 (
616) 三菱原子カニ業株式会社 (外1名)
代表者 藤 永 − 4、代理人 〒101 住所 東京都千代田区岩本町二丁目8番10号第1
0図 ? :vL 県(m/s) 第11図 戸 ?/糺 珪(m/s) 手続補正口 昭和57年11月27日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和56年 特許願 第 194736 号2、発明
の名称 核燃料集合体 3、補正をする者 事件トの関係 特許出願人 住所 東京都港区芝公園二丁目4番1号氏名 (
616) 三菱原子カニ業株式会社 (外1名)代
表者 藤 永 − 4、代理人 〒101 5、補正命令の日付 自 発 6、補正の対象 第6図 第7図
Claims (1)
- 核燃料棒の複数をグリッドスパン閤において、前記核燃
料棒に嵌着して前記核燃料棒を弾性作用によって挟持可
能なりリップを前記核燃料棒の配列ピッチと等しい間隔
で備えた制振部材、によって拘束してなる事を特徴とす
る核燃料集合体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56194736A JPS5896282A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 核燃料集合体 |
FR8220142A FR2517868B1 (fr) | 1981-12-03 | 1982-12-01 | Ensemble a combustible nucleaire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56194736A JPS5896282A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 核燃料集合体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5896282A true JPS5896282A (ja) | 1983-06-08 |
JPS6239957B2 JPS6239957B2 (ja) | 1987-08-26 |
Family
ID=16329368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56194736A Granted JPS5896282A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 核燃料集合体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5896282A (ja) |
FR (1) | FR2517868B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4784825A (en) * | 1983-01-26 | 1988-11-15 | Advanced Nuclear Fuels, Inc. | Method and apparatus for preventing and repairing vibrational damage to nuclear fuel rods |
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KR910007952B1 (ko) * | 1983-01-26 | 1991-10-04 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 핵 연료봉들의 진동으로 인한 손상을 배제 또는 감소시키는 방법 및 장치 |
US4576786A (en) * | 1983-12-21 | 1986-03-18 | Westinghouse Electric Corp. | Partial grid for a nuclear reactor fuel assembly |
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FR2980621B1 (fr) * | 2011-09-27 | 2017-03-31 | Areva | Dispositif de maintien pour assemblage de combustible nucleaire comprenant un faisceau de crayons et assemblage correspondant |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CA1083270A (en) * | 1976-04-26 | 1980-08-05 | Kiyozumi Hayashi | Fuel assembly spacer |
DE3008456A1 (de) * | 1980-03-05 | 1981-09-17 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Brennelement fuer einen kernreaktor |
-
1981
- 1981-12-03 JP JP56194736A patent/JPS5896282A/ja active Granted
-
1982
- 1982-12-01 FR FR8220142A patent/FR2517868B1/fr not_active Expired
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US4784825A (en) * | 1983-01-26 | 1988-11-15 | Advanced Nuclear Fuels, Inc. | Method and apparatus for preventing and repairing vibrational damage to nuclear fuel rods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2517868B1 (fr) | 1988-06-10 |
FR2517868A1 (fr) | 1983-06-10 |
JPS6239957B2 (ja) | 1987-08-26 |
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