JPS5952793B2 - 原子炉燃料集合体 - Google Patents
原子炉燃料集合体Info
- Publication number
- JPS5952793B2 JPS5952793B2 JP52109473A JP10947377A JPS5952793B2 JP S5952793 B2 JPS5952793 B2 JP S5952793B2 JP 52109473 A JP52109473 A JP 52109473A JP 10947377 A JP10947377 A JP 10947377A JP S5952793 B2 JPS5952793 B2 JP S5952793B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- flow rate
- channel box
- fuel assembly
- nuclear reactor
- 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.)
- Expired
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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)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉燃料集合体で、特に高速炉のブランケッ
ト燃料集合体の性能を向上させた原子炉燃料集合体に関
する。
ト燃料集合体の性能を向上させた原子炉燃料集合体に関
する。
従来技術によるブランケット燃料集合体は、減損ウラン
上Ｏ２燃料ペレットを被覆管に収納した燃料棒を複数本
冷却材の流路箱内に規則正しく配列して構成される。
上Ｏ２燃料ペレットを被覆管に収納した燃料棒を複数本
冷却材の流路箱内に規則正しく配列して構成される。
しかし、このブランケット燃料集合体は高速炉の炉内に
装荷されても、減損ウラン（Ｕ２３５が０．３％以下で
残りはＵ２３８）を使用しているので、寿命初期におい
ては殆ど発熱せず、２〜５年間の間炉内におくことによ
り漸次生成されるＰｕ２３９ （Ｕ２３８より転換する
）のために徐々に発熱し始め、寿命末期には、燃料棒の
平均で約１００Ｗ／ｃｍに達する。
装荷されても、減損ウラン（Ｕ２３５が０．３％以下で
残りはＵ２３８）を使用しているので、寿命初期におい
ては殆ど発熱せず、２〜５年間の間炉内におくことによ
り漸次生成されるＰｕ２３９ （Ｕ２３８より転換する
）のために徐々に発熱し始め、寿命末期には、燃料棒の
平均で約１００Ｗ／ｃｍに達する。
これを除熱するために必要な冷却材すＩ・リウムの、流
量が、従来技術においては該ブランケット燃料集合体体
のエントランスノズル部のオリフィス孔によって決めら
れている。
量が、従来技術においては該ブランケット燃料集合体体
のエントランスノズル部のオリフィス孔によって決めら
れている。
しかして、このオリフィスは寿命中にわたって固定され
ているので、発熱の無い初期から発熱する末期まで同流
量である。
ているので、発熱の無い初期から発熱する末期まで同流
量である。
これは発熱の無い初期では、冷たい冷却材がそのまま集
合体を通過して原子炉出口に行くことになり、原子炉全
体の冷却材出口温度を低める方向に動き、性能上は望ま
しくない。
合体を通過して原子炉出口に行くことになり、原子炉全
体の冷却材出口温度を低める方向に動き、性能上は望ま
しくない。
本発明の目的は上記点を考慮してなされたものでブラン
ケット燃料集合体の寿命中の発熱の増大に伴って、流量
を可変に調節する流量調節器を有する原子炉燃料集合体
構造を提供することにある。
ケット燃料集合体の寿命中の発熱の増大に伴って、流量
を可変に調節する流量調節器を有する原子炉燃料集合体
構造を提供することにある。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
本発明による原子炉燃料集合体の１実施例は、第１図に
その縦断面図が示される。
その縦断面図が示される。
複数本の燃料棒１が冷却材の流路箱２に流路に平行に規
則正しく収納され、該燃料棒１の下部はその端栓３が支
持条片４に嵌合しピン５で支持条片４に固定されている
。
則正しく収納され、該燃料棒１の下部はその端栓３が支
持条片４に嵌合しピン５で支持条片４に固定されている
。
複数個の支持条片４はさらに固定棒６が直角に貫通する
ことにより流路箱２に固定されている。
ことにより流路箱２に固定されている。
かかる方法により複数本の燃料棒１は一端を流路箱２に
固定されているわけであるが、この固定方法はこれにこ
だわるものでなく、直接固定棒６によって端栓３を貫通
させて固定するなどの方法も可能である。
固定されているわけであるが、この固定方法はこれにこ
だわるものでなく、直接固定棒６によって端栓３を貫通
させて固定するなどの方法も可能である。
他方、本実施例における上部端栓部は燃料棒１に固定さ
れる幹部７と上端部８とから構成されている。
れる幹部７と上端部８とから構成されている。
幹部７と上端部８は流量調節板９との間に流量調節用間
隙流路１０を構成する。
隙流路１０を構成する。
本実施例においては、特にこだわるものではないが、上
端部８は冷却材の流動方向（下流側）に向って拡大する
円錐状をなし、流量調節板９は幹部７と上端部８の円錐
面に沿って環状間隙流路１０を構成する貫通孔１１を有
する。
端部８は冷却材の流動方向（下流側）に向って拡大する
円錐状をなし、流量調節板９は幹部７と上端部８の円錐
面に沿って環状間隙流路１０を構成する貫通孔１１を有
する。
流路箱２の上端部には、取扱用のハンドリングヘッド１
２．下端部には冷却材の取入口１３が取り付けられて、
本実施例による原子炉燃料集合体が構成される。
２．下端部には冷却材の取入口１３が取り付けられて、
本実施例による原子炉燃料集合体が構成される。
尚、本実施例では燃料棒の下端固定の場合を説明したが
、逆に上端固定で、下端に流量調節部を設けることもで
きる。
、逆に上端固定で、下端に流量調節部を設けることもで
きる。
また、本実施例においては冷却材の取入口１３に流路箱
２を固定し、次に上端部８を装着していない燃料棒１を
支持条片４．ピン５．固定棒６で流路箱２に取りつける
。
２を固定し、次に上端部８を装着していない燃料棒１を
支持条片４．ピン５．固定棒６で流路箱２に取りつける
。
しかるのち、流量調節板９を幹部７の上にかぶせて流路
箱２に溶接又はネジ止メ固定する。
箱２に溶接又はネジ止メ固定する。
そののち、各幹部７に上端部８をネジ込む（又は溶接す
る）。
る）。
最後にハンドリングヘッド１１を流路箱２に固定して組
立てることができる。
立てることができる。
本実施例による原子炉燃料集合体は通常高速増殖型原子
炉の炉心部のまわりに配置して使用される。
炉の炉心部のまわりに配置して使用される。
使用期間は通常２〜５年である。使用初期においては、
燃料棒１は減損ウランで構成されているため発熱量は小
さく、一実施例においては、長手方向の平均で約２５Ｗ
／ｃｍ程度である。
燃料棒１は減損ウランで構成されているため発熱量は小
さく、一実施例においては、長手方向の平均で約２５Ｗ
／ｃｍ程度である。
この場合の本実施例の上端部８と流量調節板９の位置関
係を第３図ａに示す。
係を第３図ａに示す。
冷却材取入口１３から導入された冷却材は全て間隙流路
１０を通ってでるが、ａの場合には上端部８と調節板９
は近接していて、流路１０をせばめ、この場合には集合
体を通路する冷却材流量は小で、約２５Ｗ／ｃｍの発熱
量に対して、実施例集合体の平均出口冷却材温度が約６
００℃になるように調節される。
１０を通ってでるが、ａの場合には上端部８と調節板９
は近接していて、流路１０をせばめ、この場合には集合
体を通路する冷却材流量は小で、約２５Ｗ／ｃｍの発熱
量に対して、実施例集合体の平均出口冷却材温度が約６
００℃になるように調節される。
しかして、寿命末期においては、燃料棒１中のＵ２３８
の相当量がｐ’［Ｊ２３９に転換さＦして、核分裂生成
熱を発生する。
の相当量がｐ’［Ｊ２３９に転換さＦして、核分裂生成
熱を発生する。
一実施例では寿命末期における燃料棒の長手方向平均発
熱量は約１００Ｗ／ｃｍであり、初期の４倍である。
熱量は約１００Ｗ／ｃｍであり、初期の４倍である。
このため、燃料棒は大きく熱膨張し、第３図すに示すよ
うに、上端部８と調節板９の間がひらき、流路１０が大
きくなって初期に比して４倍の流量を流すようになり、
寿命中宮に集合体出口冷却材温度を一定に保つ。
うに、上端部８と調節板９の間がひらき、流路１０が大
きくなって初期に比して４倍の流量を流すようになり、
寿命中宮に集合体出口冷却材温度を一定に保つ。
同様の作用は、寿命中に燃料棒被覆管（通常のプランケ
ット燃料の実施例ではステンレス鋼）が高速中性子によ
って、蓄積照射される材料の照射成長によって助長され
る。
ット燃料の実施例ではステンレス鋼）が高速中性子によ
って、蓄積照射される材料の照射成長によって助長され
る。
本実施例においては、発熱増加と、照射成長の両方を勘
案して、出口温度を一定にする間隙流路を設計すること
ができる。
案して、出口温度を一定にする間隙流路を設計すること
ができる。
以上説明のように本発明によれば、従来案プランケツＩ
−燃料集合体における初期から末期にかけて徐々に集合
体出口温度が上昇し、特に初期においては低温の冷却材
が原子炉出口側に行って、原子炉出口温度を低くする欠
点、又低温の冷却材が炉心上部構造物にあたって、熱応
力を発生させるなどの欠点があるのを除くことができる
。
−燃料集合体における初期から末期にかけて徐々に集合
体出口温度が上昇し、特に初期においては低温の冷却材
が原子炉出口側に行って、原子炉出口温度を低くする欠
点、又低温の冷却材が炉心上部構造物にあたって、熱応
力を発生させるなどの欠点があるのを除くことができる
。
本発明は、寿命中、連続的に、機械的な可動部分がなく
て燃料集合体の流量を調節し、集合体出口平均温度を一
定に保持できるという秀れた効果を有する。
て燃料集合体の流量を調節し、集合体出口平均温度を一
定に保持できるという秀れた効果を有する。
第１図は本発明の原子炉燃料集合体の１実施例を示す概
略縦断面図、第２図は第１図を■■−ＩＩ線で切断し矢
視方向に見た横断面図、第３図は本発明の詳細な説明す
る説明図である。 １・・・・・・燃料棒、２・・・・・・流路箱、８・・
・・・・上端部、９・・・・・・流量調節板、７・・・
・・・幹部、１０・・・・・・環状間隙流路、１１・・
・貫通孔。
略縦断面図、第２図は第１図を■■−ＩＩ線で切断し矢
視方向に見た横断面図、第３図は本発明の詳細な説明す
る説明図である。 １・・・・・・燃料棒、２・・・・・・流路箱、８・・
・・・・上端部、９・・・・・・流量調節板、７・・・
・・・幹部、１０・・・・・・環状間隙流路、１１・・
・貫通孔。
Claims (1)
- １ 整然と配列された複数本の燃料棒と、これらの燃料
棒を被う筒状の流路箱と、この流路箱の下方に設けられ
前記燃料棒流路箱内に保持する固定部材と、前記流路箱
の上方に位置し、前記燃料棒の上端が貫通する流量調整
板と、前記燃料棒の上端に設けられ前記流量調整板との
間に可変流路を形成する上端部とから成る原子炉燃料集
合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52109473A JPS5952793B2 (ja) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | 原子炉燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52109473A JPS5952793B2 (ja) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | 原子炉燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5444187A JPS5444187A (en) | 1979-04-07 |
| JPS5952793B2 true JPS5952793B2 (ja) | 1984-12-21 |
Family
ID=14511117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52109473A Expired JPS5952793B2 (ja) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | 原子炉燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952793B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9455052B2 (en) * | 2012-05-15 | 2016-09-27 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Fuel bundle for a liquid metal cooled nuclear reactor |
-
1977
- 1977-09-13 JP JP52109473A patent/JPS5952793B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5444187A (en) | 1979-04-07 |
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