JPS5972087A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS5972087A JPS5972087A JP57182431A JP18243182A JPS5972087A JP S5972087 A JPS5972087 A JP S5972087A JP 57182431 A JP57182431 A JP 57182431A JP 18243182 A JP18243182 A JP 18243182A JP S5972087 A JPS5972087 A JP S5972087A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- reactivity control
- fuel assembly
- channel box
- reactivity
- 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
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】
［発明の技術分野］
本発明は沸騰水形原子炉（ＢｗＲ）の炉心を構成する燃
料集合体に係り、特に燃料バンドルの反応度制御を行な
うことによりピーキングを抑制し、原子炉運転上の核熱
的制約を軽減するとともに、核燃料を経済的に使用する
ことを可能にした燃料集合体に関する。
料集合体に係り、特に燃料バンドルの反応度制御を行な
うことによりピーキングを抑制し、原子炉運転上の核熱
的制約を軽減するとともに、核燃料を経済的に使用する
ことを可能にした燃料集合体に関する。
［発明の技術的背景］
沸騰水形原子炉で使用される燃料集合体は、従来＠１図
に示す構造を有している。
に示す構造を有している。
すなわち燃料集合体１は多数の燃料ペレットを燃料被覆
管内に詰めた燃料棒２と、この燃料棒２を内部に規則的
に配列した角面のチャンネルボックス３ど、このヂレン
ネルボックス３上部にあって把手を有する上部タイプレ
ート４と、下端の］ツーサポート上に設（プられる下部
タイプレート５と、各燃料棒およびチャンネルボックス
３との間隔を保つためのスペーサ６により主として構成
されている。
管内に詰めた燃料棒２と、この燃料棒２を内部に規則的
に配列した角面のチャンネルボックス３ど、このヂレン
ネルボックス３上部にあって把手を有する上部タイプレ
ート４と、下端の］ツーサポート上に設（プられる下部
タイプレート５と、各燃料棒およびチャンネルボックス
３との間隔を保つためのスペーサ６により主として構成
されている。
原子炉炉心においては、このような燃料集合体が多数本
配置されるが、新燃料の初期反応度を抑えるために可燃
性毒物を添加した燃お１ペレツトを詰めた燃料棒２の複
数本をチャンネルボックス３内に配列したり、あるいは
ボ［１ンを含んだステンレス鋼板よりなるポイズンカー
テンを制御棒の入らない燃料集合体の間隔に挿入するこ
とが行われている。
配置されるが、新燃料の初期反応度を抑えるために可燃
性毒物を添加した燃お１ペレツトを詰めた燃料棒２の複
数本をチャンネルボックス３内に配列したり、あるいは
ボ［１ンを含んだステンレス鋼板よりなるポイズンカー
テンを制御棒の入らない燃料集合体の間隔に挿入するこ
とが行われている。
［背景技術の問題点］
しかしながら、前者の可燃性毒物を添加した燃料の場合
には、その含有量を細かく変化させることは燃料製造上
煩雑で、］ス１ヘアツブを招くことになり、また添加量
の増大は製造技術上の問題を生じさせる。また、炉心配
置上、可燃性毒物の効果がなくなってからバンドルピー
キングを生じた場合は制御棒挿入によって抑えるしかな
く、制御棒挿入パターン上それが煩雑な場合も考えられ
る。
には、その含有量を細かく変化させることは燃料製造上
煩雑で、］ス１ヘアツブを招くことになり、また添加量
の増大は製造技術上の問題を生じさせる。また、炉心配
置上、可燃性毒物の効果がなくなってからバンドルピー
キングを生じた場合は制御棒挿入によって抑えるしかな
く、制御棒挿入パターン上それが煩雑な場合も考えられ
る。
また燃料交換に当り、何らかの理由によりサイクルを短
縮して早めに燃料交換を行なう時、可燃性毒物だけでは
毒物効果が減少したサイクル途中（例えば５０００−７
０００ＭＷＤ／ＳＴ）で炉停止余裕上問題が生じる場合
もある。このような場合装荷新燃料を減じて、その→ノ
イクルでの取得燃料度を減じる方法がとられるため燃料
交換時の新燃料装荷体数および新燃料、旧燃料の配置の
自由度が制約される等の難点を生ずる。
縮して早めに燃料交換を行なう時、可燃性毒物だけでは
毒物効果が減少したサイクル途中（例えば５０００−７
０００ＭＷＤ／ＳＴ）で炉停止余裕上問題が生じる場合
もある。このような場合装荷新燃料を減じて、その→ノ
イクルでの取得燃料度を減じる方法がとられるため燃料
交換時の新燃料装荷体数および新燃料、旧燃料の配置の
自由度が制約される等の難点を生ずる。
一方、後者のボイスカーテンを用いる場合には、燃料集
合体間隙部分のうち、制御棒が挿入されない部分にしか
設置できず、特定のバンドルピーキングを抑えるために
部分的に設置することは燃料集合体間隙部の冷却材流れ
を乱し、水力振動によりチャンネルボックス３を傷付け
る可能性がある。
合体間隙部分のうち、制御棒が挿入されない部分にしか
設置できず、特定のバンドルピーキングを抑えるために
部分的に設置することは燃料集合体間隙部の冷却材流れ
を乱し、水力振動によりチャンネルボックス３を傷付け
る可能性がある。
［発明の目的］
本発明は以上の動点を解消すべくなされたもので、反応
度制御装置を燃料集合体に取付けることにより、各バン
ドル毎の軸方向ピーキング、バンドルの反応度を高め、
これによって燃料交換計画の柔軟性を増し、制御棒挿入
パターン決定作業を軽減することができる燃料集合体を
提供することを目的とする。
度制御装置を燃料集合体に取付けることにより、各バン
ドル毎の軸方向ピーキング、バンドルの反応度を高め、
これによって燃料交換計画の柔軟性を増し、制御棒挿入
パターン決定作業を軽減することができる燃料集合体を
提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明燃料集合体は、燃料被覆管内に多数の燃３−
利集合体を挿入した燃料棒の多数本をチャンネルボック
ス内にスペーサを用いて規則的に配列し、前記燃料棒束
とチャンネルボックスを上部タイブレートおよび下部タ
イブレートによって支持固定してなる燃料集合体におい
て、前記チャンネルボックス外周に反応度制御部材を収
容した反応度制御装置を着脱可能に取付けたことを特徴
とするものである。
ス内にスペーサを用いて規則的に配列し、前記燃料棒束
とチャンネルボックスを上部タイブレートおよび下部タ
イブレートによって支持固定してなる燃料集合体におい
て、前記チャンネルボックス外周に反応度制御部材を収
容した反応度制御装置を着脱可能に取付けたことを特徴
とするものである。
［発明の実施例］
第２図は本発明の燃料集合体の実施例の斜視図であり、
燃料棒２、チャンネルボックス３、上部タイブレート４
、下部タイプレート５およびスペーサ６の第１図と同一
部分は同符号で示した。
燃料棒２、チャンネルボックス３、上部タイブレート４
、下部タイプレート５およびスペーサ６の第１図と同一
部分は同符号で示した。
チャンネルボックス３の各外周面には反応度制御装置が
着脱可能に取付けられており、これはチャンネルボック
ス３外周面との間に間隔を有し、板状の部材が挿入可能
な形状をした案内部材７と、この案内部材７下部に冷却
材が流入するための複数の流入孔８と、チャンネルボッ
クス３外周面と案内部材７との間隙に挿入された反応度
制御部材４− ９とを備えている。
着脱可能に取付けられており、これはチャンネルボック
ス３外周面との間に間隔を有し、板状の部材が挿入可能
な形状をした案内部材７と、この案内部材７下部に冷却
材が流入するための複数の流入孔８と、チャンネルボッ
クス３外周面と案内部材７との間隙に挿入された反応度
制御部材４− ９とを備えている。
反応度制御部材９は不銹鋼、ジルコニウム合金等の中性
子吸収材、ガドリニウム、銀、インジウム、ボロン、カ
ドミウム、ハフニウム等の中性子吸収毒物を単体または
化合物の形で不銹鋼中に分散もしくはそのまま不銹鋼で
被覆したもの、ベリリウム等の反射材を不銹鋼で被覆し
たもの等の他、前述の中性子毒物、反射材、天然・劣化
ウラン等を不銹鋼でザンドイッチ状に挾み圧延するＣｏ
−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ加工を施したものが使用される
。
子吸収材、ガドリニウム、銀、インジウム、ボロン、カ
ドミウム、ハフニウム等の中性子吸収毒物を単体または
化合物の形で不銹鋼中に分散もしくはそのまま不銹鋼で
被覆したもの、ベリリウム等の反射材を不銹鋼で被覆し
たもの等の他、前述の中性子毒物、反射材、天然・劣化
ウラン等を不銹鋼でザンドイッチ状に挾み圧延するＣｏ
−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ加工を施したものが使用される
。
反応度制御装置の案内部材７には、取っ手１０が取付け
られており、これにより容易にチャンネルボックス３か
ら着脱することができる。従って、燃焼の進んだサイク
ルでは、反応度制御装置を取外すことにより案内部材の
母材や残留汚物による中性子吸収をなくすことができ、
燃料経済を向上させることができる。
られており、これにより容易にチャンネルボックス３か
ら着脱することができる。従って、燃焼の進んだサイク
ルでは、反応度制御装置を取外すことにより案内部材の
母材や残留汚物による中性子吸収をなくすことができ、
燃料経済を向上させることができる。
第３図は反応度制御装置を装着した燃料集合体１が炉心
に組込まれた状態の横断面図を示しており、第４図は反
応度制御装置がチャンネルボックス３外周面に取付けら
れた状態を示す斜視図である。
に組込まれた状態の横断面図を示しており、第４図は反
応度制御装置がチャンネルボックス３外周面に取付けら
れた状態を示す斜視図である。
チャンネルボックス３外周面と案内部材７との間隙には
、すべて反応度制御部材９を挿入する必要はなく、部分
的に冷却材あるいは低中性子吸収部材を充填するように
してもよく、後者の場合には、バイパス領域の一部冷却
材をυｌ除することで調整しスペクトルをより硬くさせ
、プルトニウムの生成を助長することができる。燃料の
進んだ時点で反応度制御装置を取り出すことにより、生
成したプルトニウムを効率よく燃焼させることができる
。
、すべて反応度制御部材９を挿入する必要はなく、部分
的に冷却材あるいは低中性子吸収部材を充填するように
してもよく、後者の場合には、バイパス領域の一部冷却
材をυｌ除することで調整しスペクトルをより硬くさせ
、プルトニウムの生成を助長することができる。燃料の
進んだ時点で反応度制御装置を取り出すことにより、生
成したプルトニウムを効率よく燃焼させることができる
。
燃料集合体の増倍率はチャンネルボックス３に装着する
反応度制御部材９の厚さ、または濃度に比例して直線的
に減少させることができる。板状毒物の濃度の調節は甲
に母材（不銹鋼）中への拡散濃度調節だけでなく、網目
状にあける孔の分布状態を変化させることによっても可
能である。
反応度制御部材９の厚さ、または濃度に比例して直線的
に減少させることができる。板状毒物の濃度の調節は甲
に母材（不銹鋼）中への拡散濃度調節だけでなく、網目
状にあける孔の分布状態を変化させることによっても可
能である。
この作用を利用して、初期炉心においても全燃料集合体
または炉心中心領域の燃料集合体のチャンネルボックス
３に反応度制御装置を装着して初期炉心の過剰反応度を
抑制することができる。
または炉心中心領域の燃料集合体のチャンネルボックス
３に反応度制御装置を装着して初期炉心の過剰反応度を
抑制することができる。
また、燃料集合体を標準化し反応度制御装置の反応度制
御部材９の濃度または厚さを調節することにより、個々
のプラントに必要な燃料集合体を簡単に製造、配置おＪ
：び据付（プすることができる。
御部材９の濃度または厚さを調節することにより、個々
のプラントに必要な燃料集合体を簡単に製造、配置おＪ
：び据付（プすることができる。
さらに新燃料装荷においては、新燃料集合体の反応度制
御部材９として毒物あるいは天然又は劣化ウランを用い
ることにより初期反応度を抑えることができる。
御部材９として毒物あるいは天然又は劣化ウランを用い
ることにより初期反応度を抑えることができる。
反応度制御部材９の濃度あるいは含有量を燃料集合体１
の軸方向に変化させて、燃料集合体軸方向の増倍率くＫ
ｏＯ）を第５図の曲線ａに示すように、上下部で大きく
、中央部でやや小さく分布させることにより、出力分布
曲線を第６図の曲線すから曲線Ｃのように平坦化するこ
とができる。
の軸方向に変化させて、燃料集合体軸方向の増倍率くＫ
ｏＯ）を第５図の曲線ａに示すように、上下部で大きく
、中央部でやや小さく分布させることにより、出力分布
曲線を第６図の曲線すから曲線Ｃのように平坦化するこ
とができる。
ここで曲１ｂは反応度制御部材を反応度制御装置に装填
しないか、あるいは反応度制御部材の濃度、厚さを燃料
集合体の軸方向に一様に分布させた場合を示している。
しないか、あるいは反応度制御部材の濃度、厚さを燃料
集合体の軸方向に一様に分布させた場合を示している。
７−
このような中性子束分布または出力分布の平坦化により
、燃ｒＡ集合体当りの出力が従来の燃ｒ３＋集合体と同
一でも、最大出力密度は大幅に低減され、制御棒挿入パ
ターン決定上の核熱的制限をより容易に満足でき、運転
し易い炉心を捏供することになる。
、燃ｒＡ集合体当りの出力が従来の燃ｒ３＋集合体と同
一でも、最大出力密度は大幅に低減され、制御棒挿入パ
ターン決定上の核熱的制限をより容易に満足でき、運転
し易い炉心を捏供することになる。
［発明の効果］
以上述ベアｊように本発明の燃料集合体によれば、初期
炉心の過剰艮応痘や新燃料の初期反応度を容易に抑制す
ることができ、また燃料交換時において反応度制御装置
を取外すことにより燃料の経済性を向−ヒさせることが
できる。
炉心の過剰艮応痘や新燃料の初期反応度を容易に抑制す
ることができ、また燃料交換時において反応度制御装置
を取外すことにより燃料の経済性を向−ヒさせることが
できる。
また、反応度制御部材の濃度あるいは含有量を燃料集合
体の軸方向に変化させることにより、出力分布を平坦化
できるうえ、燃料ベレットに毒物を添加したり、ウラン
濃縮度の調節を不用にするので燃料が標準化でき、製造
管理が容易になり、ペレット装填時のミスがなくなる。
体の軸方向に変化させることにより、出力分布を平坦化
できるうえ、燃料ベレットに毒物を添加したり、ウラン
濃縮度の調節を不用にするので燃料が標準化でき、製造
管理が容易になり、ペレット装填時のミスがなくなる。
また製造コストが軽減できる。
さらに燃料装荷時の状況に応じて反応度制御部８−
材の濃度を容易に変更できるので、燃料交換計画が燃料
製造計画と分類でき工程を短縮できる。
製造計画と分類でき工程を短縮できる。
第１図は従来の燃料集合体の斜視図、第２図は本発明に
よる燃料集合体の一実施例の斜視図、第３図は第２図の
燃料棒が炉心に組込まれた状態を示す横断面図、第４図
は第２図の反応度制御装置の部分斜視図、第５図は燃料
集合体の増倍率をその軸方向に変化させた状態を示し、
第６図はその時の出力分布曲線を示す図である。 １・・・・・・・・・・・・燃料集合体２・・・・・・
・・・・・・燃料棒 ３・・・・・・・・・・・・チャンネルボックス７・・
・・・・・・・・・・案内部材 ９・・・・・・・・・・・・反応度制御部材代理人弁理
士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
よる燃料集合体の一実施例の斜視図、第３図は第２図の
燃料棒が炉心に組込まれた状態を示す横断面図、第４図
は第２図の反応度制御装置の部分斜視図、第５図は燃料
集合体の増倍率をその軸方向に変化させた状態を示し、
第６図はその時の出力分布曲線を示す図である。 １・・・・・・・・・・・・燃料集合体２・・・・・・
・・・・・・燃料棒 ３・・・・・・・・・・・・チャンネルボックス７・・
・・・・・・・・・・案内部材 ９・・・・・・・・・・・・反応度制御部材代理人弁理
士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (3)
- （１）燃料被覆管内に多数の燃料集合体を挿入した燃料
棒の多数本をチャンネルボックス内にスペーサを用いて
規則的に配列し、前記燃料棒束とチャンネルボックスを
上部タイプレートおよび下部タイプレートによって支持
固定しＣなる燃Ｙ１集合体において、前記チャンネルボ
ックス外周に反応度制御部材を収容した反応度制御装置
を着脱自在に取付けたことを特徴とする燃料集合体。 - （２）反応度制御部材が中性子吸収材、中性子毒物、天
然劣化ウラン、反射材あるいはその混合物を含有してな
る特許請求の範囲第１項記載の燃、料集合体。 - （３）反応度制御ＩＩ装置は平板状、棒状あるいは波板
状の反応度制御部材を収容してな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 |
|---|---|---|---|
| JP57182431A JPS5972087A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182431A JPS5972087A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5972087A true JPS5972087A (ja) | 1984-04-23 |
Family
ID=16118147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182431A Pending JPS5972087A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5972087A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817203A1 (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-07 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly and fuel assembly channel box manufacturing method |
| JP2015081904A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | 日本碍子株式会社 | 中性子反射体及び原子炉 |
-
1982
- 1982-10-18 JP JP57182431A patent/JPS5972087A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0817203A1 (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-07 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly and fuel assembly channel box manufacturing method |
| US5872826A (en) * | 1996-06-26 | 1999-02-16 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly channel box having burnable poison |
| JP2015081904A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | 日本碍子株式会社 | 中性子反射体及び原子炉 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3037717B2 (ja) | 原子炉の燃料集合体 | |
| EP0204288B1 (en) | Fuel assembly | |
| US5416813A (en) | Moderator rod containing burnable poison and fuel assembly utilizing same | |
| JPS5819592A (ja) | 高速炉の炉心の出力分布平坦化方法とその方法に用いる燃料集合体 | |
| JPS5972087A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH1090460A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS61102586A (ja) | ブランケツト燃料集合体 | |
| JPS5927287A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP3031644B2 (ja) | 燃料集合体及び炉心 | |
| JPH0552475B2 (ja) | ||
| JPH0827370B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
| JPS6086485A (ja) | 沸騰水形原子炉の運転方法 | |
| JPH0875884A (ja) | 初装荷炉心 | |
| JPH02187696A (ja) | 燃料集合体とその製造方法 | |
| JPS5826292A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH07234295A (ja) | 原子炉炉心 | |
| JPS5946586A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS60205283A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP2809626B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS6312270B2 (ja) | ||
| JPS5821191A (ja) | 高速増殖炉 | |
| JP2002328192A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2002196090A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH03140896A (ja) | ガドリニア入り核燃料集合体 | |
| JPS63172990A (ja) | 沸騰水型原子炉 |