JPS6017073B2 - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS6017073B2 JPS6017073B2 JP53058755A JP5875578A JPS6017073B2 JP S6017073 B2 JPS6017073 B2 JP S6017073B2 JP 53058755 A JP53058755 A JP 53058755A JP 5875578 A JP5875578 A JP 5875578A JP S6017073 B2 JPS6017073 B2 JP S6017073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- burnable
- fuel assembly
- present
- multiplication factor
- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉に用いる燃料集合体に係り、特に燃料集
合体間の出力の食い違い（Ｐｏｗｅｒｍｉｓｓｍａｔｃ
ｈ）を改善する技術に関する。
合体間の出力の食い違い（Ｐｏｗｅｒｍｉｓｓｍａｔｃ
ｈ）を改善する技術に関する。
軽水炉などに用いられる燃料集合体は、初期余剰反応度
を小さくするために燃料集合体１体当り教本の可燃毒物
入り燃料棒を含んでいる。従来の可燃毒物入り燃料棒は
ジルコニウム被覆管内に均一な濃度分布の可燃毒物（主
にガドリニアＧも０３）入り燃料べレットを多数充填し
て礎成する。
を小さくするために燃料集合体１体当り教本の可燃毒物
入り燃料棒を含んでいる。従来の可燃毒物入り燃料棒は
ジルコニウム被覆管内に均一な濃度分布の可燃毒物（主
にガドリニアＧも０３）入り燃料べレットを多数充填し
て礎成する。
このような、可燃毒物入り燃料棒を含む従来の燃料集合
体の無限増倍率（ｋｏｏ）は燃焼度と共に第１図に示す
ように変化する。可燃毒物は中性子照射によって燃料の
減損よりすみやかに中性子断面積の小さな核種に変換さ
れる。可燃集合体の無限増倍率は燃焼初期には可燃毒物
により低く押えられ、可燃毒物が減損するにつれて増大
し、可燃毒物が燃えつきる時最大ピークとなり、その後
は燃料の減損によって頚下する。原子炉内では燃料集合
体の無限増倍率が大きいほど、出力が出る。
体の無限増倍率（ｋｏｏ）は燃焼度と共に第１図に示す
ように変化する。可燃毒物は中性子照射によって燃料の
減損よりすみやかに中性子断面積の小さな核種に変換さ
れる。可燃集合体の無限増倍率は燃焼初期には可燃毒物
により低く押えられ、可燃毒物が減損するにつれて増大
し、可燃毒物が燃えつきる時最大ピークとなり、その後
は燃料の減損によって頚下する。原子炉内では燃料集合
体の無限増倍率が大きいほど、出力が出る。
このため、可燃毒物が燃えつきる際の無限増倍率のピー
キングが大きいほど、燃焼度による燃料集合体間の無限
増倍率の差が大きくなる。その結果燃料集合体間の出力
の食い違い（Ｐｏｗｅｒｍｉｓｓｍａｔｃｈ）が大きく
なる。この効果は燃料度にかなりの差がある燃料集合体
が近接している平衡炉心で特に問題となる。可燃毒物の
濃度や可燃毒物入り燃料棒の本数を増すことにより、上
述の無限増倍率を低下させることができるが、この方法
では燃料取替時における余剰反応度の不足や、可燃毒物
の燃え残りによる炉心反応度の損失を引き起す。本発明
は上述の事情を考慮してなされたもので、無限増倍率の
ピーキングが低い燃料集合体を得ることを目的としてい
る。
キングが大きいほど、燃焼度による燃料集合体間の無限
増倍率の差が大きくなる。その結果燃料集合体間の出力
の食い違い（Ｐｏｗｅｒｍｉｓｓｍａｔｃｈ）が大きく
なる。この効果は燃料度にかなりの差がある燃料集合体
が近接している平衡炉心で特に問題となる。可燃毒物の
濃度や可燃毒物入り燃料棒の本数を増すことにより、上
述の無限増倍率を低下させることができるが、この方法
では燃料取替時における余剰反応度の不足や、可燃毒物
の燃え残りによる炉心反応度の損失を引き起す。本発明
は上述の事情を考慮してなされたもので、無限増倍率の
ピーキングが低い燃料集合体を得ることを目的としてい
る。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
本発明の燃料集合体は、第２図に示すように被覆管に燃
料べレットを充填して成る燃料榛１０を多数スベーサ−
１１で格子伏に束ね、その上下端をタイプレート１２，
１３で保持し、チャンネルボックス１５に挿入して構成
する。燃料棒１０１こは充填される燃料べレットに可燃
毒物が混入していないものと、可燃毒物を混入した可燃
毒物入り燃料榛とがある。
料べレットを充填して成る燃料榛１０を多数スベーサ−
１１で格子伏に束ね、その上下端をタイプレート１２，
１３で保持し、チャンネルボックス１５に挿入して構成
する。燃料棒１０１こは充填される燃料べレットに可燃
毒物が混入していないものと、可燃毒物を混入した可燃
毒物入り燃料榛とがある。
本発明の燃料集合体の可燃毒物入り燃料榛１０は第３図
に示すように円柱状の内層部２２と円環状の外部層２１
からなる燃料べレット１を被覆管２内に充填して構成す
る。
に示すように円柱状の内層部２２と円環状の外部層２１
からなる燃料べレット１を被覆管２内に充填して構成す
る。
内層部２２にはガドリニャが混入される。外層部２１に
は内層部２２より薄い濃度のガドリニャを混入する。こ
のガドリニャ入り燃料べレットを含む燃料集合体を原子
炉に用いると、燃焼初期には内層部２２にある濃いガド
リニャの中性子吸収効果は外層部２１にあるぴ３５、Ｐ
〆３９等の核分裂性物質により熱中性子が遮蔽されるた
めに４・さくなる。
は内層部２２より薄い濃度のガドリニャを混入する。こ
のガドリニャ入り燃料べレットを含む燃料集合体を原子
炉に用いると、燃焼初期には内層部２２にある濃いガド
リニャの中性子吸収効果は外層部２１にあるぴ３５、Ｐ
〆３９等の核分裂性物質により熱中性子が遮蔽されるた
めに４・さくなる。
燃焼が進むにつれて、外層部２１にある核分裂性物質及
びガドリニャが減損するため、熱中性子を遮蔽する効果
が減少し、内層部２２にある濃いガドリニャによる中性
子吸収効果が増大する。本発明の燃料集合体の無限増倍
率は第４図に実線３５で示すように燃料度と共に変化す
る。
びガドリニャが減損するため、熱中性子を遮蔽する効果
が減少し、内層部２２にある濃いガドリニャによる中性
子吸収効果が増大する。本発明の燃料集合体の無限増倍
率は第４図に実線３５で示すように燃料度と共に変化す
る。
これを破線２５て示した従来の燃料集合体の無限増倍率
の変化と比較すると、本発明の燃料集合体の無限増倍率
はなだらかであり、かつ、ガドリニャが燃えつきる際の
ピークも低くなっている。また、ガドリニヤが燃えつき
た後の無限増倍率は、本発明の燃料集合体も、従来の燃
料集合体もほとんど同じである。なお本発明においては
燃料べレツトの最外周の層にも可燃毒物を混入している
。燃料べレットにおける大部分の体積を占める表面部位
に可燃毒物を混入しているため、全体として中心部の可
燃毒物の濃度を低下出釆、燃料べレツト中心部での８融
点温度の低下を押えられ、又燃料べレット製造上も燃料
べレット物性に大きな差が発生しないので品質のよい燃
料集合体を製造出来る。以上説明したように、本発明の
燃料集合体では、可燃毒物の量を増すことなく、燃料集
合体間の出力の食い違い（Ｐｏｗｅｒｍｉｓｓｍａｔｃ
ｈ）を４・さくすることができ、かつ、炉心初期余剰反
応度の不足を引き起すこともない。本発明の他の実施例
は、第５図に示すように、可燃毒物入り燃料べレットを
同Ｄ円状に多層（例えば、内層５３、中層５２、外層５
１と３層）に区分し、それぞれの層で可燃毒物の濃度を
内部程濃く、外側に向うにつれて段階的に薄くなるよう
に変えたものである。
の変化と比較すると、本発明の燃料集合体の無限増倍率
はなだらかであり、かつ、ガドリニャが燃えつきる際の
ピークも低くなっている。また、ガドリニヤが燃えつき
た後の無限増倍率は、本発明の燃料集合体も、従来の燃
料集合体もほとんど同じである。なお本発明においては
燃料べレツトの最外周の層にも可燃毒物を混入している
。燃料べレットにおける大部分の体積を占める表面部位
に可燃毒物を混入しているため、全体として中心部の可
燃毒物の濃度を低下出釆、燃料べレツト中心部での８融
点温度の低下を押えられ、又燃料べレット製造上も燃料
べレット物性に大きな差が発生しないので品質のよい燃
料集合体を製造出来る。以上説明したように、本発明の
燃料集合体では、可燃毒物の量を増すことなく、燃料集
合体間の出力の食い違い（Ｐｏｗｅｒｍｉｓｓｍａｔｃ
ｈ）を４・さくすることができ、かつ、炉心初期余剰反
応度の不足を引き起すこともない。本発明の他の実施例
は、第５図に示すように、可燃毒物入り燃料べレットを
同Ｄ円状に多層（例えば、内層５３、中層５２、外層５
１と３層）に区分し、それぞれの層で可燃毒物の濃度を
内部程濃く、外側に向うにつれて段階的に薄くなるよう
に変えたものである。
第１図は従来の燃料集合体の無限増倍率と燃料度の関係
を示す説明図、第２図は本発明の燃料集合体の一実施例
を示す一部破断斜視図、第３図は本発明の燃料集合体の
要部を示す横断面図、第４図は本発明の燃料集合体の無
限増倍率と燃料度の関係を示す説明図、第５図は本発明
の燃料集合体の他の実施例を示す要部横断面図である。 １・…・・燃料べレット、１０・・・・・・燃料棒、１
１・・・…スべ−サ、１２”””タイプレート、１３…
…タイプレート、１５……チヤンネルボツクス。第３図
第５図第１図 第２図 第４図
を示す説明図、第２図は本発明の燃料集合体の一実施例
を示す一部破断斜視図、第３図は本発明の燃料集合体の
要部を示す横断面図、第４図は本発明の燃料集合体の無
限増倍率と燃料度の関係を示す説明図、第５図は本発明
の燃料集合体の他の実施例を示す要部横断面図である。 １・…・・燃料べレット、１０・・・・・・燃料棒、１
１・・・…スべ−サ、１２”””タイプレート、１３…
…タイプレート、１５……チヤンネルボツクス。第３図
第５図第１図 第２図 第４図
Claims (1)
- １ 燃料集合体を構成する燃料棒のうち少なくとも１本
は可燃毒物入り燃料棒である燃料集合体において、可燃
毒物入り燃料棒に装填される可燃毒物入り燃料ペレツト
を同心円状に多層に区分し、それぞれの層に混入される
可燃毒物の濃度を内側の層から外側の層に向うにつれて
小さく、かつ最外周の層にも可燃毒物が混入されてなる
ことを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53058755A JPS6017073B2 (ja) | 1978-05-19 | 1978-05-19 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53058755A JPS6017073B2 (ja) | 1978-05-19 | 1978-05-19 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54150582A JPS54150582A (en) | 1979-11-26 |
| JPS6017073B2 true JPS6017073B2 (ja) | 1985-04-30 |
Family
ID=13093344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53058755A Expired JPS6017073B2 (ja) | 1978-05-19 | 1978-05-19 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017073B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4708845A (en) * | 1985-10-18 | 1987-11-24 | Westinghouse Electric Corp. | BWR fuel assembly with improved spacer and fuel bundle design for enhanced thermal-hydraulic performance |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4526741A (en) * | 1983-06-10 | 1985-07-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel assembly for the production of tritium in light water reactors |
| US4668468A (en) * | 1984-06-01 | 1987-05-26 | Electric Power Research Institute, Inc. | Reactivity control of nuclear fuel pellets by volumetric redistribution of fissile, fertile and burnable poison material |
| US4678629A (en) * | 1985-09-05 | 1987-07-07 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear fuel pellet containing gadolinia |
-
1978
- 1978-05-19 JP JP53058755A patent/JPS6017073B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4708845A (en) * | 1985-10-18 | 1987-11-24 | Westinghouse Electric Corp. | BWR fuel assembly with improved spacer and fuel bundle design for enhanced thermal-hydraulic performance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54150582A (en) | 1979-11-26 |
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