JPS60127490A - 核燃料集合体 - Google Patents

核燃料集合体

Info

Publication number
JPS60127490A
JPS60127490A JP58235066A JP23506683A JPS60127490A JP S60127490 A JPS60127490 A JP S60127490A JP 58235066 A JP58235066 A JP 58235066A JP 23506683 A JP23506683 A JP 23506683A JP S60127490 A JPS60127490 A JP S60127490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
wire
pin
nuclear fuel
pins
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
Application number
JP58235066A
Other languages
English (en)
Inventor
若松 光夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58235066A priority Critical patent/JPS60127490A/ja
Publication of JPS60127490A publication Critical patent/JPS60127490A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は商運増殖炉のワイヤスペーサ型核燃料集合体く
ニ関し、さしく−詳しくは、原子炉の運転によって生ず
る燃料ピン束とラッパ管との間の径方同膨張差に起因し
た被覆官の断面髪形および冷却材流路の変形等を防止せ
しめるワイヤスペーサ型核燃料果合体に関する。
〔従来の技術的背景とその問題点〕
従来のワイヤスペーサ型核燃料果合体の縦断面図を第1
図に、そのE、−EWT面図を第2図に示す。
これらの図面に示すよう(二、従来のワイヤスペーサ型
核燃料果合体は、燃料ベレットを充填した薄肉細径のヌ
テンレヌ鋼製被覆管1の両端を上部端栓2および下部端
栓3により封印して燃料ピン4を形成し、該燃料ピン4
を正三角形の格子状に配列して正六角形のラッパ管5に
収納し、このラッパ管5の上端にハンドリングヘッド6
を取付け、下端ニエントンンスノズル7と取付けて構成
されて奢り1、エントランスノズル7は炉心支持板8に
よp叉持さ才している。上記燃料ピン4は、下部端栓3
に設けられた孔にノックバー」Oを仲人するこ、!: 
ニ、11.−1)で、エントランスノズル7(二固定さ
れている。また燃料ビン4の相互の11j隔は、谷燃料
ビン4にらI外状(二巻付けられ1こワイヤスペーサ■
1により一尼に味持されており、第31図(−示支よう
に、1条のワイヤスペーサ11が燃料ピン4に巻きりけ
られている。
第4図は第2図に対応して示した軸方間の炉心部上ν1
M位置に2ける冷却材温度分布である。第4図に示すよ
うに、ラッパα5(ニJ妾づ−る最外周の1寸却材流に
I2では片1i11 Lか発熱体である燃料ピン4(二
面していないため、q却材藏裳は内1μ11の流路13
(=流れる冷却材温度より低い。このため、ランスくぼ
5の温度は燃料ピン4の被覆管1Pよびワイヤスペーサ
11の温度よりも低くノlる。その結果、ラッパg5と
その円部の燃料ピン束との間に径方向(AB方回)への
燕)膨張差が生ずる。燃焼初期に生ずるこの熱#張差は
0.1〜0.2 tam程度であり1.2部2作時にお
けるtN料ビン間の正味のクリアランスによって吸収す
ることができる。
一方、燃焼の増加とともに中性子照射(二よるスウェリ
ングが生じ、その結果、燃料ピン束とラッパ管の径方向
膨張差が増大する。これは、スウェリングが高速中性子
照射量だけでなく、温度にも依存するため、ラッパ管5
より@度の高い燃料ピン束の方がスウェリング徽が大き
くなることに起因している。
第5図aは代茨的な燃料集合体(二ついて高速中性子照
射量の増加(−伴なう燃料ピン束とラッパ管5のも径方
向膨張量ΔLpおよび△I、wの変化を示したもので必
り、高速中性子束の最も大きい炉心部中央付近での測定
値である。高速中性子照射量が2.0 x to n/
Gかに達すると、燃料ピン束の径方向寸法Ll)はラッ
パ管寸法Lwより約3.5n大きくなる。
こ\でLpおよびLwは第5図すで示す部分の長さであ
る。燃料ピン束とラッパ管の径方向寸法差が製作時の燃
料ピン間のクリアランスの卸より大きくなると、正三角
形状の燃料ビン配列がくずれ、冷却材流路が変形するほ
か、ワイヤスペーサエ1が被櫨・α1にくい込んだり、
被覆度の断面が開平(二なりてクラックが発生するなど
、燃料ピン4の破損につながる現鷹が生ずる。゛よだ被
覆官の偏゛ドな変化のため、弔7図に示すよシに燃料ベ
レット14と被覆αl、との間に〃ヌ免間Gが生じ、ガ
ヌ墾間Gに接する部分ではベレット14の発熱を耐却で
きなくなり、ペレット14が部分的に異常発熱するおそ
2しがある。
燃焼のJ冑加に田なう上記の寸法差全製作時の燃料ピン
41i5のクリアランスによって吸収[るためには、燃
料ピン41d1のクリアランス全0.2ζa+l1以上
にヂる必吸がある。この場せ燃焼初期では・燃料ピン束
はルーズになっているため・燃料ピン4の振動による被
懐管1の婿耗損1易が訃こる心配がある。
第6図は燃料ピン4が燃料束とラッパ古5の干渉BWI
 (Bundle to Wrapper−tube 
Interaction)によって力Fと受け、被覆・
glが一千(二変形した様子を示す。披懐・♂1の偏平
な平形によって、被覆w1にクランクが発生ヂる恐れが
ある。また弔6図中、0部で示すように、被覆u1の偏
平な変形によって敲汲ばl同士が接触し、異層発熱して
被覆゛g1が癖融するおそれがある。
〔発明の目的〕
本発明はワイヤスペーサ型核燃料集会体に2ける上記の
問yA’a−屏消r勾ために父ざλしたもので、燃料ピ
ン束とラッパ管の径方向膨張差と吸収し゛C両者間の機
械的干渉作用を緩和したワイヤスペーサ型$、燃料来行
体を提供すること金目的とする。
(発明の概璧〕 杢う色刷は・量然科ビン1司のクリアランスを大きくし
て、原子炉運転によって生ずる燃料ピン束とラッパdと
の間の径方向膨張差を吸収ごさるようにするため、燃料
ピンに巻きつけるワイヤスペーサを複数条とし、該ワイ
ヤスペーサの径を燃料ピンのスウェリングによる膨張量
よυもクリアランスが大さくなるようIγサイズとし7
こことケ特徴とづ−るワイヤスペーサ型板燃料果曾体に
関する。
不発明に2けるワイヤスペーサの径は、従来の1.32
y+iaよりも小ざくなる。それはワイギスーく一すを
複数条としたことにより従来の径よりも小さな径でスウ
ェリングによる膨張量を吸収することができるからであ
り、レリえばワイヤスペーサが3条巻きの、1/4合は
、1.24.i訓イ吊1欽のもの2用いることかでき己
〔発・ル弓の7で〃掩多す 〕 第8図:は俗発:リトノ)−処施しリと示すワイヤスペ
ーサ’x4きつけた燃料ピンを示し、第9図は第8図の
坏を斗ビンと正圧J1形に配列した燃料集計体の一部断
面図こめる。
第8図に示づ〜よりに、ワ・fヤスペーサ18.は径が
1.24 amでうり、ピッチルc燃料ビン16を3乗
合きしている。この燃料ピン16を正三角形に配列して
態別集合体を形成すると、第9図に示[よりに最外ff
1U以外の燃料ピンはη[61固のワイヤスペーサに囲
″f、スするようになる。
原子炉か運転されて高、求中性子照射量が2.0×10
 nA′t に屋すると、燃料ピン束とラッパ□H17
との径方向膨張差は3.5 Lt那となり、ラッパ管壁
中央部の膨張1太ΔLは約117mとなる。その結果、
燃料ビン東どラッパ・釘17との相互干渉作用は集会体
の対角綴止で最も強く生じ、燃料果倉本中心部の燃料ピ
ンに荷重が集中する。
この場合、従来のようにワイヤスペーサが1条であると
、径方向で接する2ケ所のワイヤによって被覆管が力を
受けるため、局部的に犬きl力を受けることになるが、
本実施例では6ケ所に力が分散されるので、被覆管15
に働く力は小さくなる。
また燃料ピン16間のクリアランスが従来より増加する
ので、径方向膨張差を充分吸収ごきるようになる。筐だ
ざらに、従来は隣接rる燃料ピンが接触しないようにす
るためにはワイヤスペーサの巻ピッチを小さくしなけれ
ばならなかったが、本実施例では巻ピッチを長く1”る
ことかでき、ワイヤ巻きの作業も簡単になる。
第10図は他の犬癲しUであり、第8図に示した3条巻
き燃料ピンを配列して燃料果合本を形成するに当って、
第9図に示すものとは異な9、ワイヤレス燃料ビン19
ト、最外周燃料ビン以外の中心燃料ビンの7本に1本の
割合で用いるようにしたものでらる。第1O図で明らか
なように、ワイヤレスであっても周囲の燃料ピン16の
ワイヤスペーサ18によって冷却材流路は確保される。
ワイヤレス燃料ビンを用いることによって、ワイヤ巻き
作業が約14%軽減される。
不実施列Cは3条巻きワイヤスペーサを示したが、2条
巻き、4条巻き、5条巻き等、必要に応じワイヤスペー
サの条数を適宜選定して用いることができる。
〔発す]の効果〕
不発明によれば、ワイヤスペーサの径寸法を従来より細
く、かつ用いる乗数を従来より多くすることによって、
4? 4−’Iビン相互間のクリアランスが犬となるの
で、その結果、燃料ピン束とラッパ管との径方向膨張差
を吸収することができ、被覆管の断面変形と6却流路の
変形を阻止することができる。また、■燃料ピン当りの
ワイヤスペーサの数が多くなるのC,燃料ピン束とラッ
パ管との相互干渉作用による燃料ピンにかかる荷重が分
配され、その、ti′i米、tJ、agに局部的に力が
加わることがなくなる。また燃料ピンが変形した場合で
も隣接燃料ピンとの接触が生じないのC1燃料ビンの局
部的な異常発熱のおそJ’Lもない。
さらに、1本のワイヤスペーサが切断した場合でも、残
りのワイヤスペーサによってスペースを確保することが
でき、巻ピッチも従来の1条巻きに比べて長くすること
ができ、したがってワイヤ巻き作業を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のワイヤスペーサ型核燃料集会体の縦断開
−、第2図は第1図のE−E断面図、第3図は従来のワ
イヤスペーサが巻きつけられた燃料ピンの斜視図、第4
図は第2図に対応して描いた炉心部上端位置における冷
却材温度分布図、第5図aは高速中性子照射量の増加に
伴なう燃料ピン束とジッパaの谷径方向膨張前の変化を
示r図、第5図すは燃料ピン束の径万同寸法LPとラッ
パ管寸法Lwの説明図、第6図は従来の燃料集合Wにお
いて、燃料ピン束とラッパ管との111の径方向It張
差により燃料ピンが力Fを受け、被覆前が変形した状態
をポジー断面図、第7図は被覆管の変形により燃料ベレ
ットと被覆管との間にガス空間が生じた状!法をボず断
面図、第8図は不光明の一実施例を/]e ’J−燃料
ビンの斜視図、第9図は不発・フ」の燃料集合体の一実
施例の一部断面図、第10図は曲の実施1タリの一部断
面図である。 ■、15・・・披′t:jiぼ、 4.I6・・・ノ然
料ピン11.18・ワイヤスペーサ、 5.17・・・
ラッパ看1(埋入 −1T′珪士 則 近 惠 応(ほ
か1名)第 1 図 第 2 図 第 4 図 第 6 図 第 7 図 第 8 図 第10図 8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +I) ワイヤをら、ゴ状に巻付けた燃、PFビンをラ
    ッパ・U内に収納しC構成される高速噌殖炉核燃料果合
    体において、ワイヤ径が燃料ピンのスウェリングによる
    膨張型よりもクリアランスが大きくなるような大きさで
    あり、かつワイヤが破欽条4きであることζ特徴とfる
    核燃料果合体。 (2) ワイヤが3条善きである特許請求の範囲第1項
    記載の核燃料集合体。 (3) ワイヤ径が1.24 amでりり、ワイヤが3
    条巻きである時r7f請求の範1al第1項記載の核燃
    料果合体。 (4)最外周の燃料ピンは3条巻きワイヤをMし最外周
    以外の燃料ピンは2がツイヤレスの燃料ピンで他は3条
    巻きワイヤの燃料ピンである特許請求の範囲第1項i己
    械の核燃料集合体。
JP58235066A 1983-12-15 1983-12-15 核燃料集合体 Pending JPS60127490A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58235066A JPS60127490A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 核燃料集合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58235066A JPS60127490A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 核燃料集合体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60127490A true JPS60127490A (ja) 1985-07-08

Family

ID=16980562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58235066A Pending JPS60127490A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 核燃料集合体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60127490A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015515635A (ja) * 2012-04-26 2015-05-28 ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーGe−Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc 液体金属冷却原子炉用の燃料バンドル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015515635A (ja) * 2012-04-26 2015-05-28 ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーGe−Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc 液体金属冷却原子炉用の燃料バンドル
US10706972B2 (en) 2012-04-26 2020-07-07 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Fuel bundle for a liquid metal cooled nuclear reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6325525B2 (ja) 液体金属冷却原子炉用の燃料バンドル
JPS6116035B2 (ja)
JPS60127490A (ja) 核燃料集合体
JP7185621B2 (ja) 高速中性子炉用燃料棒
US2620618A (en) Triangular strand for cables
JPH07151884A (ja) 個別セルのマトリクスを有しているスペーサ
JPS58186077A (ja) 核燃料集合体
US4274921A (en) Fuel assembly for fast nuclear reactors
US3352758A (en) Fuel assembly for nuclear reactor
JPS61231482A (ja) 高速増殖炉の炉心
JPS59155786A (ja) 核燃料集合体
JPS60105991A (ja) 核燃料集合体
JPS60131489A (ja) ワイヤスペ−サ型燃料集合体
JPS62157587A (ja) 核燃料集合体
JPS60230090A (ja) 燃料集合体
JPS63133089A (ja) 高速増殖炉燃料集合体
JPS5810677A (ja) 核燃料集合体
JPS60205394A (ja) 核燃料集合体
JPH01193692A (ja) 高速炉の炉心
JPH06123789A (ja) 高速増殖炉の炉心
JP3064812B2 (ja) 燃料集合体
JPS6322277B2 (ja)
JPS6275291A (ja) 中性子吸収体
JPS59221695A (ja) 燃料集合体
JPH0315999B2 (ja)