JPS5913981A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS5913981A JPS5913981A JP57122478A JP12247882A JPS5913981A JP S5913981 A JPS5913981 A JP S5913981A JP 57122478 A JP57122478 A JP 57122478A JP 12247882 A JP12247882 A JP 12247882A JP S5913981 A JPS5913981 A JP S5913981A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- rods
- water
- rod
- fuel rods
- 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.)
- Granted
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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
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は沸騰水形原子炉用の燃料集合体に関する０
〔発明の技術的背景〕
沸騰水形原子炉の従来の燃料集合体を第１図から第３図
を診照して説明する。第１図中１は下部タイプレートで
あって、燃料集合体はこの下部タイプレート１と、複数
個のスペーサ２と、上部タイプレート３によって支持さ
れる多数本の細長い燃料棒４と、２本のウォータ・ロッ
ド５およびこれらを包囲するチャンネル・ボックス４ａ
からなっている。
を診照して説明する。第１図中１は下部タイプレートで
あって、燃料集合体はこの下部タイプレート１と、複数
個のスペーサ２と、上部タイプレート３によって支持さ
れる多数本の細長い燃料棒４と、２本のウォータ・ロッ
ド５およびこれらを包囲するチャンネル・ボックス４ａ
からなっている。
燃料棒４は被榎管８内に複数個の円柱状ＵＯ２燃料ペレ
ット９が装てんされたものであり、被榎管８の上下両端
は端栓６，７で密封されている。上部端栓６は上部タイ
プレート３中の支持空所に挿入される延長部を備えてい
る。下部端栓７は下部タイゾレート１中の支持空所に嵌
合するテーパ部を備えている。このようにして燃料集合
体は上下タイル−ト１．３と燃料棒４を上下タイプレー
ト１，３で保持して、一つの集合体となっている。
ット９が装てんされたものであり、被榎管８の上下両端
は端栓６，７で密封されている。上部端栓６は上部タイ
プレート３中の支持空所に挿入される延長部を備えてい
る。下部端栓７は下部タイゾレート１中の支持空所に嵌
合するテーパ部を備えている。このようにして燃料集合
体は上下タイル−ト１．３と燃料棒４を上下タイプレー
ト１，３で保持して、一つの集合体となっている。
燃料棒４は第２図に示すように燃料集合体の長手方向に
垂直な面内で相互に等間隔を存してたとえば８行８列に
正方配列されている。１だ最外周の燃料棒４とチャンネ
ル ボックス４ａとの間隙を水ギャップと呼んでいるが
、この水ギャップも前記燃料棒４相互の間隔とほぼ等し
く設定されている。このような燃料集合体はさらに４体
のものを正方配列してその中央に制御棒１０を配置し一
つの単位格子を形成している。
垂直な面内で相互に等間隔を存してたとえば８行８列に
正方配列されている。１だ最外周の燃料棒４とチャンネ
ル ボックス４ａとの間隙を水ギャップと呼んでいるが
、この水ギャップも前記燃料棒４相互の間隔とほぼ等し
く設定されている。このような燃料集合体はさらに４体
のものを正方配列してその中央に制御棒１０を配置し一
つの単位格子を形成している。
そして、燃料集合体には燃料集合体の横断面内の出力の
平均化のために２本のウォータ・ロッド５．８本のガド
リニア入シ燃料棒１２が組み込まれている。前記ウォー
タ・ロッド５は横断面内のはげ中央部に配置されている
。またガドリニア入り燃料棒１２は燃料ペレットに熱中
性子を吸収する可燃性毒物としてのガドリニア入ｏノド
０５）を数頭混入したものである。ぞして、ガドリニア
入り燃料棒１２は正方配列された燃料棒の最外周から２
筒目に配置されている。
平均化のために２本のウォータ・ロッド５．８本のガド
リニア入シ燃料棒１２が組み込まれている。前記ウォー
タ・ロッド５は横断面内のはげ中央部に配置されている
。またガドリニア入り燃料棒１２は燃料ペレットに熱中
性子を吸収する可燃性毒物としてのガドリニア入ｏノド
０５）を数頭混入したものである。ぞして、ガドリニア
入り燃料棒１２は正方配列された燃料棒の最外周から２
筒目に配置されている。
前記ウォータ・ロッド５は第３図に示すようにスペーサ
２の横断面内のほぼ中央部に挿入され、その構造はノル
カロイ製中空管２０の両端に同じくノルカロイ製の上部
端栓２１と下部端栓２２とを浴接したものとなっている
。又、この中空管２０にはスペーサ２の間隔を保証する
ためのタブ２３が合計１４個溶接されている。
２の横断面内のほぼ中央部に挿入され、その構造はノル
カロイ製中空管２０の両端に同じくノルカロイ製の上部
端栓２１と下部端栓２２とを浴接したものとなっている
。又、この中空管２０にはスペーサ２の間隔を保証する
ためのタブ２３が合計１４個溶接されている。
中空管２０の下端付近には複数個の冷却水入口孔２４が
、そして上端付近には０１個の冷却水出口孔２５が設け
られており、原子炉の運転中には中空管２０の内部を冷
却水が下方から上方へ流通するように構成されている。
、そして上端付近には０１個の冷却水出口孔２５が設け
られており、原子炉の運転中には中空管２０の内部を冷
却水が下方から上方へ流通するように構成されている。
前記燃ｆ’ｌ伸４は下表に示すようにＵ２６５含有率を
５段階に変化させた５柚類のものが製作されている。
５段階に変化させた５柚類のものが製作されている。
これら５釉類の燃料＄４は燃料集合体の横断面内の熱中
性子束分布にしたがって第２図に示した如く各燃料棒４
の出力分布を均一化するように配置されている。すなわ
ち、熱中性子束レベルが最も高い正方配列の四隅の燃料
＃ｉ（以下、コーナーロッドと称する。）を最もＵ２５
５含有率が低い■の燃料棒とし、熱中性子束レベルが低
下するに従ってＵ２３５含有率の高い燃料棒を配置して
いる。
性子束分布にしたがって第２図に示した如く各燃料棒４
の出力分布を均一化するように配置されている。すなわ
ち、熱中性子束レベルが最も高い正方配列の四隅の燃料
＃ｉ（以下、コーナーロッドと称する。）を最もＵ２５
５含有率が低い■の燃料棒とし、熱中性子束レベルが低
下するに従ってＵ２３５含有率の高い燃料棒を配置して
いる。
前記従来の燃料集合体では次のような不具合があった。
まず、Ｕ２３５の含有率を変化させた５種類の燃料棒４
を製造しなけれはならす燃料棒４の製造が国難であった
。また、５ａ１類の燃料棒を第２図に示すように配置し
て燃料集合体を組立てる必要があり組立て作業の管理が
非常に複雑になる欠点もあった。
を製造しなけれはならす燃料棒４の製造が国難であった
。また、５ａ１類の燃料棒を第２図に示すように配置し
て燃料集合体を組立てる必要があり組立て作業の管理が
非常に複雑になる欠点もあった。
そして、熱中性子束レベルの高い燃料集合体外周部に配
置された燃料棒のＵ２３５含有率が低い５− ために燃料集合体全体の反応度が低くなるという欠点も
あった。
置された燃料棒のＵ２３５含有率が低い５− ために燃料集合体全体の反応度が低くなるという欠点も
あった。
本発明の目的は、正方配列された各燃料棒のＵ２３５含
有率を均一にして燃料棒の製造および燃料集合体の組立
てを容易にすることができ、しかも各燃料棒の反応度を
均一化して燃料経済性を向上させることができる燃料集
合体を提供することにある。
有率を均一にして燃料棒の製造および燃料集合体の組立
てを容易にすることができ、しかも各燃料棒の反応度を
均一化して燃料経済性を向上させることができる燃料集
合体を提供することにある。
本発明による燃料集合体は、細長円筒形の燃料棒を正方
配列し前記燃料捧の胸囲に炉水を通流させるようにした
沸騰水形原子炉用の燃料集合体において、前記正方配列
の中央部に４本以上のウォータ・ロッドを配置し、前記
正方配列の外周部に複数本の旬燃性毒物入υの燃料棒を
配置し、各燃料棒の核分裂性核種の含有率を均一とした
ものである。
配列し前記燃料捧の胸囲に炉水を通流させるようにした
沸騰水形原子炉用の燃料集合体において、前記正方配列
の中央部に４本以上のウォータ・ロッドを配置し、前記
正方配列の外周部に複数本の旬燃性毒物入υの燃料棒を
配置し、各燃料棒の核分裂性核種の含有率を均一とした
ものである。
第４図および第５図を１照して本発明の第１６−
実施例を説明する。なお、図中従来と同様のものには同
一符号を付して説明する。
一符号を付して説明する。
図中１０２は燃料棒であって、これら各燃料棒１０２に
は８行８列の正方配列における配置場所にかかわらず核
分裂性核種としてのＵ２３５を均一に２．８％含有した
ＵＯ２ベレットが収着されている。ヤして、前記正方配
列の中央部には４本のウォータ・ロッド５・・・が自装
置されている。
は８行８列の正方配列における配置場所にかかわらず核
分裂性核種としてのＵ２３５を均一に２．８％含有した
ＵＯ２ベレットが収着されている。ヤして、前記正方配
列の中央部には４本のウォータ・ロッド５・・・が自装
置されている。
また、前記正方配列の最外周には前記コーナーロッドを
囲むように８本のガドリニア入り燃料棒１０４・が配置
されている。このガドリニア入り燃Ｐ−１棒１０４のＵ
２６５含有率も２８％である。
囲むように８本のガドリニア入り燃料棒１０４・が配置
されている。このガドリニア入り燃Ｐ−１棒１０４のＵ
２６５含有率も２８％である。
以上のように構成された本発明の第１実施例は次のよう
な作用効果を奏する。
な作用効果を奏する。
まず、正方配列の中央部に４本のウォータ・ロッド５が
配置されているので、正方配列の中央部における中性子
減速効果が太きくなり中央部の熱中性子束が増加する。
配置されているので、正方配列の中央部における中性子
減速効果が太きくなり中央部の熱中性子束が増加する。
したがって、ウォータ・ロッド５周辺の燃′４＋棒１０
２の反応度が向上し、特にウォータ・ロッド５に隣接す
る燃料棒では出力が約１０％向上する。よって、燃料棒
１０２のＵ２３５含有率が均一であっても正方配列の中
央部に配置された燃料棒の反応度を上昇させて出力を向
上させることができる。
２の反応度が向上し、特にウォータ・ロッド５に隣接す
る燃料棒では出力が約１０％向上する。よって、燃料棒
１０２のＵ２３５含有率が均一であっても正方配列の中
央部に配置された燃料棒の反応度を上昇させて出力を向
上させることができる。
次に、ガドリニア入シ燃料棒１０４を正方配列の最外周
、特にコーナーロッドを囲む位置に配置したので正方配
列の外周部における熱中性子束を減少させることができ
る。したがって、正方配列の外周部に配置された燃料棒
の反応度が低下しＵ２３５の含有率が均一であっても、
外周部に配置された燃料棒の出力が異常に上昇すること
が防止される。
、特にコーナーロッドを囲む位置に配置したので正方配
列の外周部における熱中性子束を減少させることができ
る。したがって、正方配列の外周部に配置された燃料棒
の反応度が低下しＵ２３５の含有率が均一であっても、
外周部に配置された燃料棒の出力が異常に上昇すること
が防止される。
よって、以上２つの作用により容態ｆ＝１４４！のＵ２
３５含有率を均一にした場合でも燃料集合体の横断面内
における出力を平均化することができる。前記第１実施
例について・全燃ＰＦ′Ｊ４の平均出力に対する各燃料
棒の出力の相対値を示す局所ピーキング係数を算出する
と１．２２となり、従来のものと同様の結果を得ている
０ また、熱中性子束レベルの高い正方配列の外周部に配置
された燃料棒のＵ２５５含有率が従来よシ増加している
ので外周部に配置された燃料棒の反応度が上昇する。し
たがって、燃料集合体全体について出力運転時における
ある核分裂反応系の連鎖反応の起こり易すさを示す無限
増倍率にωと核燃料の消費割合を示す燃焼度ＧＷＤ、’
ｒとの関係を示すと第５図のようになる。第５図におい
て実線は第４図に示す第１実施例の特性曲線で、破線は
従来のものであり、前記燃焼度１０ＧｗＤ／／ｌｒ以上
では実ｉｌ （Ｄ ＫＯ）ノ値が０．５％程度向上して
いることが解る。よって、第１実施例の方が従来と比較
して核燃料を有効に消費することができ、燃料経済性を
向上させることができる。 。
３５含有率を均一にした場合でも燃料集合体の横断面内
における出力を平均化することができる。前記第１実施
例について・全燃ＰＦ′Ｊ４の平均出力に対する各燃料
棒の出力の相対値を示す局所ピーキング係数を算出する
と１．２２となり、従来のものと同様の結果を得ている
０ また、熱中性子束レベルの高い正方配列の外周部に配置
された燃料棒のＵ２５５含有率が従来よシ増加している
ので外周部に配置された燃料棒の反応度が上昇する。し
たがって、燃料集合体全体について出力運転時における
ある核分裂反応系の連鎖反応の起こり易すさを示す無限
増倍率にωと核燃料の消費割合を示す燃焼度ＧＷＤ、’
ｒとの関係を示すと第５図のようになる。第５図におい
て実線は第４図に示す第１実施例の特性曲線で、破線は
従来のものであり、前記燃焼度１０ＧｗＤ／／ｌｒ以上
では実ｉｌ （Ｄ ＫＯ）ノ値が０．５％程度向上して
いることが解る。よって、第１実施例の方が従来と比較
して核燃料を有効に消費することができ、燃料経済性を
向上させることができる。 。
さらに、燃料棒１０２の核分裂性核種であるＵ２５５の
含有率を均一にすることができるので・燃料棒１０２の
製造および燃料集合体の組立て作業及びその管理を容易
にすることができる０次に第６図を参照して本発明の第
２笑施例を説明する。図中１０６は大径でかつ単一の円
筒９− 形ウォータ・ロッドである。このウォータ・ロッド１０
６は前記第１実施例における４本のウォータ・ロッド１
０４に相当する径に設定されている。
含有率を均一にすることができるので・燃料棒１０２の
製造および燃料集合体の組立て作業及びその管理を容易
にすることができる０次に第６図を参照して本発明の第
２笑施例を説明する。図中１０６は大径でかつ単一の円
筒９− 形ウォータ・ロッドである。このウォータ・ロッド１０
６は前記第１実施例における４本のウォータ・ロッド１
０４に相当する径に設定されている。
この第２実施例では前記第１実施例で得られる１１点に
加えて、ウォータ・ロッド１０６が単一のものであるた
めさらに燃料集合体の組立てを容易にすることができる
。
加えて、ウォータ・ロッド１０６が単一のものであるた
めさらに燃料集合体の組立てを容易にすることができる
。
なお、本発明は以上の二実施例に限定されるものではな
い。たとえは第１実施例におけるウォータ・ロッド１０
４の本数は４本に限らず第７図に示すように１２本のも
のでもよい０また、ＩドＩＪ ニア入り燃料棒１０４の
配置・本数も第４図に示すものに限らず第８図に示すよ
うに熱中性子束の分布に応じて調廠することができる。
い。たとえは第１実施例におけるウォータ・ロッド１０
４の本数は４本に限らず第７図に示すように１２本のも
のでもよい０また、ＩドＩＪ ニア入り燃料棒１０４の
配置・本数も第４図に示すものに限らず第８図に示すよ
うに熱中性子束の分布に応じて調廠することができる。
また第２実施例におけるウォータ・ロッド１０６は円筒
形のものに限らず角形断面を有するものでもよい。
形のものに限らず角形断面を有するものでもよい。
さらに、第９図に示すように最も熱中性子束レベルカｉ
％いコーナーロッドに円筒形の軸方向−１〇− に中空部が形成されたＵＯ２ペレット１０８を装荷する
か、あるいは細径のものとするか、もしを装荷して、さ
らに一層出力分布の均一化を企ることもできる。
％いコーナーロッドに円筒形の軸方向−１〇− に中空部が形成されたＵＯ２ペレット１０８を装荷する
か、あるいは細径のものとするか、もしを装荷して、さ
らに一層出力分布の均一化を企ることもできる。
本発明によれは、８行８列に正方配列された各燃料棒の
Ｕ２６５含有率を均一とすることができ燃料棒の製造お
よび燃料集合体の組立て作業を容易にすることができる
。また、各燃料棒の出力分布を均一化して装荷された核
燃料を有効に消費し燃料経済性を向上させることができ
る等その効果は大である。
Ｕ２６５含有率を均一とすることができ燃料棒の製造お
よび燃料集合体の組立て作業を容易にすることができる
。また、各燃料棒の出力分布を均一化して装荷された核
燃料を有効に消費し燃料経済性を向上させることができ
る等その効果は大である。
第１図ないし第３図は従来の燃料集合体を示す図で、第
１図は縦断面図、第２図は横断面図、第３図はウォータ
・ロッド５のｆＡａ図、第４図ないし第５図は本発明の
第１実施例を示す図で第４図は横断面図、第５図は第１
実施例における無限増倍率Ｋ（Ｘ）の燃焼度ＧＷＤ／Ｔ
に対する特性をを示す横断面図である。 １０２・・・燃料棒、１０４・・・ガドＩＪ 、＝ア入
り燃料棒、５，１０６・・・ウォータ・ロッド、４ａ・
・・チャンネル・ボックス。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 門弟１図 第２図 第５図 ズ、＜ｍ＆ＧＷＤ／Ｔ− 第６図 １０４ １０２ １０４第８図 第９図
１図は縦断面図、第２図は横断面図、第３図はウォータ
・ロッド５のｆＡａ図、第４図ないし第５図は本発明の
第１実施例を示す図で第４図は横断面図、第５図は第１
実施例における無限増倍率Ｋ（Ｘ）の燃焼度ＧＷＤ／Ｔ
に対する特性をを示す横断面図である。 １０２・・・燃料棒、１０４・・・ガドＩＪ 、＝ア入
り燃料棒、５，１０６・・・ウォータ・ロッド、４ａ・
・・チャンネル・ボックス。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 門弟１図 第２図 第５図 ズ、＜ｍ＆ＧＷＤ／Ｔ− 第６図 １０４ １０２ １０４第８図 第９図
Claims (2)
- （１） 複数の細長円筒形の燃料棒を８行８列に正方
配列し、前記燃料棒の周囲に炉水を通流させるようにし
た沸騰水形原子炉用の燃料集合体において、中空管内に
炉水を通流させるようにしたウォータ・ロッドを前記正
方配列の中央部に４本以上配置し、前記正方配列の外周
部に複数本の可燃性毒物入シの燃料棒を配置し、各燃料
棒における核分裂性核種の含有率を均一としたことを％
徴とする燃料集合体。 - （２） 前記ウォータ・ロッドはその本数分に相当す
る単一のものであることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122478A JPS5913981A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122478A JPS5913981A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913981A true JPS5913981A (ja) | 1984-01-24 |
| JPH0342438B2 JPH0342438B2 (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=14836836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122478A Granted JPS5913981A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913981A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127489A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-08 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| JPS60219585A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| JPS61787A (ja) * | 1984-02-22 | 1986-01-06 | フラマトム | 加圧水型軽水原子炉の燃料集合体 |
| EP0204288A2 (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP57122478A patent/JPS5913981A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127489A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-08 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| JPH0552475B2 (ja) * | 1983-12-14 | 1993-08-05 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPS61787A (ja) * | 1984-02-22 | 1986-01-06 | フラマトム | 加圧水型軽水原子炉の燃料集合体 |
| JPS60219585A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| EP0204288A2 (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| EP0204288A3 (en) * | 1985-06-05 | 1987-03-18 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| US4777016A (en) * | 1985-06-05 | 1988-10-11 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342438B2 (ja) | 1991-06-27 |
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