JPS60129691A - 燃料棒 - Google Patents

燃料棒

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JPS60129691A
JPS60129691A JP58237787A JP23778783A JPS60129691A JP S60129691 A JPS60129691 A JP S60129691A JP 58237787 A JP58237787 A JP 58237787A JP 23778783 A JP23778783 A JP 23778783A JP S60129691 A JPS60129691 A JP S60129691A
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JP
Japan
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fuel
uranium
pellets
fuel pellets
fuel rod
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Pending
Application number
JP58237787A
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English (en)
Inventor
忠弘 池田
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
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60129691A publication Critical patent/JPS60129691A/ja
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    • 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

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  • Glass Compositions (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〕 本発明は軽水炉型原子炉の炉心部に装荷される燃料棒に
係り、特に複数種類の燃料ペレットを同時に装填せしめ
る燃料棒の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般にこの種の軽水炉は第1図に示すように構成された
燃、料集、合体lをその炉心部に多数装荷してお9、こ
の燃料集合体1は角筒状の燃料チャンネル2内に複数本
の燃料棒3を収容している。これら燃料棒3は正方格子
状に配列され、その上下両端は上部タイプレート4およ
び下部タイプレート5によシそれぞれ支持され、その中
間部では燃料棒3相互を適宜間隔をおいて偏平角筒状の
スペーサ6によシ支持され、このスペーサ6は燃料棒3
の軸方向に複数段並設されている。燃料棒3は第2図に
示すように構成され、細長円筒状の燃料被覆管7内に不
祥状の燃料ペレット8を多数充填し、燃料被覆管7の上
下両端は上部端栓7A下部端栓7Bが溶接により固着さ
れ封止している。燃料被覆管7内の上部ゾレナムにはプ
レナムスプリング9が装着され、その軸方向へ積層され
た燃料ペレット8に適宜押圧力を加えて、これらを弾性
的に支持している。
一般に燃料ペレット8は、数パーセントに濃縮された二
酸化ウラン、もしくはガドリニア等の可燃性毒物と二酸
化ウランとの混合粉末を焼結して円柱状に研磨加工され
ている。そして、従来の燃料設計では燃料棒3の軸方向
でウラン濃縮度、もしくはガドリニア濃度が一様になる
ように燃料ペレット8を充填するか、または燃料棒3の
軸方向中間部を境界として、上半部と下半部とで2種類
のウラン濃縮度またはガドリニア濃度の燃料ペレット8
を充填していた。
しかし、最近の燃料設計、例えば特願昭57−1476
83にて提案されているものは、燃料棒3の軸方向上部
または下部に、天然ウランもしくはこれよシララン濃縮
度の低い減損ウランを配設して反応度損失を抑制し、燃
料経済性の向上を図っている。これと同様に、燃料棒軸
方向の上部または下部に、他部よシもガドリニア濃度の
低い燃料ペレット8を配設するものも提案されている。
これらの燃料設計は原子炉炉心部の上面または下面から
の中性子の漏れ、もしくは燃焼サイクル末期におけるガ
ドリニアの燃え残シを減少させて燃料の経済性を向上さ
せることを意図したものである。
ところで、このような燃料設計に基づいて燃料棒3を製
造する場合は次のような問題点があった。
すなわち、1本の燃料被覆管7内に2種類以上のウラン
濃縮度、もしくはガドリニア濃度の燃料ペレット8を装
填するために、この装填作業の際には、これら種別を明
確にする必要があるが、これら燃料ペレット8には、外
観上の差が殆ど無い。
したがって、これの複数の燃料ペレット8の種類を肉眼
によシ明確に区別することが著しく困難であった。そこ
で、従来は燃料ペレットの成形加工工程にてスキャン装
置により放射線を測定し、燃料ペレットのウラン濃縮度
を識別していた。しかし、スキャン装置等の性能的限界
、および、スキャン装置と共に二重にチェックするダブ
ルチェックの観点からも燃料ペレット8の種類を容易か
つ確実に識別し得る方法が期待されていた。
(3) 〔発明の目的〕 本発明は上述した事情に鑑みガされたもので、燃料ペレ
ットの種別をその外観上の差異により極めて容易かつ確
実に識別することができ、複数種類の燃料ペレットを1
本の燃料被覆管内に装填する際の装填作業の誤りを未然
かつ確実に防止し、原子炉への信頼性を向上せしめる燃
料棒を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上述した目的を達成するために本発明に係る燃料棒は次
のように構成される。
燃料被覆管内の軸方向上部および下部の少なくとも一方
に、天然ウランや減損ウラン等低濃縮度の燃料縁レット
を装填する燃料棒において、上記天然ウラン等低濃縮度
の燃料ペレットの外形を、この燃料被覆管内に装填され
る他の燃料ペレットの外形と相異するように形成して外
観上識別可能に形成して構成される。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照しく4) て説明する。
第3図は本発明に係る燃料棒の縦断面図であり、この燃
料棒10は燃料被覆管11の上下両端に上部端栓12と
下部端栓13を溶接によりそれぞれ固着せしめ、その内
部に多数の燃料ペレット14を装填しており、上部プレ
ナムにはプレナムスプリン3P15を装着して、これら
燃料ペレット14を弾性支持している。
燃料被覆管11内の上部Aには天然ウラン、もしくは減
損ウラン等のウラン濃縮度が低度の燃料ペレツ)14A
が収容され、その下方の軸方向中間部および下部には濃
縮ウランの燃料ペレツ) 14 Bが収容されている。
上部Aに収容される天然ウランや減損ウラン等の燃料ペ
レツ)14Aは、その軸方向長さが濃縮ウランの燃料ペ
レット14Bの軸方向長さよりも肉眼上識別し得る程度
に延長されている。したがって、2種類の燃料ペレツ)
 14 A、14Bを1本の燃料被後管11内に装填す
る際は両者の混同を防止でき、燃料設計通りに正確に装
填することができる。
ところで、燃料被覆管11内の軸方向中間部付近を境界
にして、上半部と下半部とでウラン濃縮度、もしくはガ
ドリニア濃度を異にした燃料棒が既に実用化されている
が、この燃料棒を本発明に適用することは好1しくない
。すなわち、従来の燃料ペレット8はその直径と軸方向
長さがほぼ等しくなるように円柱状に形成されているが
、これは燃料ペレット8と燃料被覆管7との機械的相互
作用(PCMI)が及はす影響を考慮して決足されたも
のでアシ、この寸法値は燃料棒の性能および健全性につ
いて極めて重要な意味を有する。すなわち、燃料ペレッ
ト8の軸方向長さをその直径よシも長くした場合は、燃
料ペレイト8に鼓状の変形が生じ、燃料被覆管7にリツ
ジングが生ずるようになる。これとは逆に燃料ペレット
8の軸方向長さをその直径よpも短くした場合は、ペレ
ットチャンファ部での熱流速の乱れ、または大量生産に
おける製造コスト増等の問題が提起されるようになる。
したがって、このような従来の燃料棒3ではウラン濃縮
度もしくはガドリニア濃度の相異に拘わらず、燃料ペレ
ット8の軸方向長さが全量等長のものを使用しており、
むしろ、その軸方向長さの相異は厳重な監視下に置かれ
、相異するものをチェックする等厳重な生産管理下にて
多大な手間を要している。
本発明が適用されるのは燃料棒10の軸方向上部および
下部の少なくとも一方に、天然ウランもしくは減損ウラ
ン等低濃縮度の燃料ベレツ)14Bを配設する場合であ
シ、この燃料棒10の場合には従来の燃料棒3と異なり
、ウラン濃縮度に応じて軸方向長さを相異させる燃料ペ
レット14を用いても支障がない。
すなわち、天然ウラン、もしくは減損ウランの燃料ペレ
ツ)14Aは燃料被覆管11の上部または下部の比較的
短い領域に装填され、しかも、その装填量は燃料被覆管
11の軸方向中間部に装填される濃縮ウランの燃料ベレ
ン)14Bの装填量に比して相当少量である。このため
に、低濃縮度の燃料ペレット14の軸方向長さを若干延
長させても燃料ペレット14製造コストへの影響は小さ
くて済み、特(7) に問題とはならない。
また、天然ウラン、もしくは減損ウランは中性子の反射
材として用いられ、これらの部分における熱出力は濃縮
ウランの燃料ベレツ)14Bが装填される燃料被覆管1
1の軸方向中間部における熱出力に比して非常に微小で
ある。したがって、燃料ペレット14と燃料被覆管11
との機械的相互作用(PCMI)は考慮せずに済み、燃
料ペレット14の軸方向長さを延長じた場合でも、燃料
被覆管11のリツジングは問題にならない。また、これ
とは逆に、燃料ペレット14の軸方向長さを短縮した場
合。
でも、天然ウラン等の燃料ペレツ)14Aの熱出力 □
が微小であるために熱流束の乱れを生ずる恐れがない。
すなわち、従来の燃料棒3では燃料ペレット8の軸方向
長さをウラン濃縮度、もしくはガドリニア濃度に応じて
延長、もしくは短縮することができないので、燃料ペレ
ット8を外観上識別可能に形成することは極めて困難で
あるが、燃料被覆管11内の上部および下部の少なくと
も一方に、天然(8) ウランもしくは減損ウランの燃料ペレット14Aを装填
する燃料棒10については、その燃料性能に支障を与え
ることなくウラン濃縮度、もしくはガドリニア濃度に応
じて燃料ベレツ)14Aの軸方向長さを適宜変えること
ができ、燃料ペレット製造上の不都合も生ずることがな
い。
第4図は、本発明に係る燃料棒の他の実施例を示し、第
3図で示す実施例と相違する点は、軸方向長さを延長さ
せずに短縮した燃料ペレット20Aを燃料被覆管11内
の上部Aに装填している点にあ1 る。この燃料ペレッ
ト2OAは天然ウランもしくは減損ウランよシなシ、上
部Aの下方に装填される濃縮ウランの燃料ベレン)20
Bの軸方向長さよシも短い軸方向長さに形成されておシ
、両燃料ペレツ)2OA 、 20Bは外観上肉眼で容
易に識別し得る1このほかは第3図で示す構成と同一で
あるので第4図において第3図で示す符号と同一符号を
付してその説明を省略する。
なお、第3図および第4図では天然ウラン、もしくは減
損ウランの燃料ベレツ)14A、2OAを燃料被覆管1
1内の上部Aのみに装填する場合について図示したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、上記燃料ベレ
ン)14A、20Aを燃料被覆管11内の下部に装填す
る場合についても勿論適用することができる。また、上
述した実施例では天然ウラン、もしくは減損ウランの燃
料ペレットの軸方向長さを濃縮ウランの燃料ペレットの
軸方向長さと相異するように形成しだが、この両燃料ペ
レットの直径が相互に異なるように形成してもよく、ま
た、中実ペレットと中空ペレットのように外観上肉眼で
識別し得るように構成してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る燃料棒は、燃料被接管
内の軸方向上部および下部の少なくとも一方に装填され
る天然ウランや減損ウラン等低濃縮度の燃料ペレットの
外形を、燃料被覆管内の中間部等に装填される濃縮ウラ
ンの燃料ペレットの外形と相異するように形成した。し
たがって、天然ウランや減損ウラン等低濃縮度の燃料ペ
レットを濃縮ウランの燃料ペレットと外観上肉眼で識別
することができ、燃料被覆管内への燃料ペレットの装填
作業の誤りを極めて容易に確実かつ未然に防止すること
ができる効果を有する。その結果、燃料棒の信頼性、健
全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の燃料棒を組み込んだ燃料集合体の縦断面
図、第2図は同、燃料棒の縦断面図、第3図は本発明に
係る燃料棒の一実施例を示す縦断面図、第4図は本発明
に係る燃料棒の他の実施例を示す縦断面図である。 10・・・燃料棒、11・・・燃料被覆管、12・・・
土部端栓、13・・・下部端栓、14A、2f)A・・
・天然ウラン等の低濃縮度の燃料ベレン)、14B、2
0B・・・濃縮ウランの燃料ペレット、15・・・ゾレ
ナムスプリング。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第2図 
第3図 第4図 531−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、燃料被核管内の軸方向上部および下部の少なくとも
    一方に、天然ウランや減損ウラン等低濃縮度の燃料ペレ
    ットを、濃縮ウランの燃料ペレット共に複数装填する燃
    料棒において、上記低濃縮度の燃料ペレットの外形を、
    上記濃縮ウランの燃料ペレットの外形と相異するように
    形成して外観上識別可能にすることを特徴とする燃料棒
    。 2、天然ウラン等低濃縮度の燃料ペレットは、濃縮ウラ
    ンの燃料ペレットとその軸方向長さが相異するように形
    成された特許請求の範囲第1項に記載の燃料棒。
JP58237787A 1983-12-19 1983-12-19 燃料棒 Pending JPS60129691A (ja)

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JP58237787A JPS60129691A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 燃料棒

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JP58237787A JPS60129691A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 燃料棒

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ID=17020421

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62114394U (ja) * 1986-01-11 1987-07-21
JPH01199190A (ja) * 1988-02-04 1989-08-10 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 軸方向富化度分布付燃料要素の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55134394A (en) * 1979-04-09 1980-10-20 Genshi Nenryo Kogyo Nuclear fuel element

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55134394A (en) * 1979-04-09 1980-10-20 Genshi Nenryo Kogyo Nuclear fuel element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62114394U (ja) * 1986-01-11 1987-07-21
JPH01199190A (ja) * 1988-02-04 1989-08-10 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 軸方向富化度分布付燃料要素の製造方法

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