JPS6039589A - Fuel aggregate - Google Patents

Fuel aggregate

Info

Publication number
JPS6039589A
JPS6039589A JP58147849A JP14784983A JPS6039589A JP S6039589 A JPS6039589 A JP S6039589A JP 58147849 A JP58147849 A JP 58147849A JP 14784983 A JP14784983 A JP 14784983A JP S6039589 A JPS6039589 A JP S6039589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
rods
fuel assembly
small
water
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
JP58147849A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
安藤 良平
ひろみ 石田
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
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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, Nippon Genshiryoku Jigyo KK, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58147849A priority Critical patent/JPS6039589A/en
Publication of JPS6039589A publication Critical patent/JPS6039589A/en
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

  • Inert Electrodes (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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に用いられる燃料集合体に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a fuel assembly used in a boiling water nuclear reactor.

[発明の技術的背鰭] 沸騰水形原子炉の炉心には、核燃料として多数の燃料集
合体が装荷されている。
[Technical dorsal fin of the invention] A large number of fuel assemblies are loaded as nuclear fuel into the core of a boiling water nuclear reactor.

第1図および第2図は従来の燃才j集合体を表わしたも
のである。燃料集合体11または12は、中空の四角柱
状のチャンネルボックス13あるいは14内に燃料棒1
5を複数本正方格子状に配列したものである。燃料棒1
5は第1図に示す例の場合、8行8列(偶数行列)の構
成となってJ3す、第2図に示す例の場合、9行9列(
奇数行列)の構成となっている。燃料集合体11.12
は断面が十字形をした制御棒16の周囲に4体ずつ配置
され、単位格子が構成されCいる。炉心はこのような単
位格子が多数配置されたちのCある。
FIGS. 1 and 2 show a conventional fuel assembly. The fuel assembly 11 or 12 includes fuel rods 1 in a hollow rectangular column-shaped channel box 13 or 14.
5 are arranged in a square grid. fuel rod 1
In the example shown in Fig. 1, 5 has a structure of 8 rows and 8 columns (even matrix), and in the case of the example shown in Fig. 2, it has a structure of 9 rows and 9 columns (
(odd matrix). Fuel assembly 11.12
are arranged around a control rod 16 having a cross-shaped cross section, forming a unit grid. A reactor core is made up of many such unit cells.

さて原子炉の運転中には、チャンネルボックス13.1
4の外側のいわゆるバイパス領域に中性子減速材とし°
Cの軽水のみが存在しており、チャンネルボックス13
.14の内側には、冷却材としての軽水と蒸気の混合流
が存在している。このため、中性子の減速は主としてバ
イパス領域で行われることになる。これにより、燃料集
合体11.12内における熱中性子束の分布は中心部で
小となり、周辺部に向かうほど大きくなる。この結果、
燃焼棒の中心部はどその燃焼が低く抑えられ、周辺部に
向かうほど燃焼が激しく行われることになる。このよう
な燃焼の不均一は局所出力の遍在を招き、燃料畦全性の
うえから好ましくない。
Now, while the reactor is operating, the channel box 13.1
A neutron moderator is placed in the so-called bypass area outside of the
Only light water of C exists, and channel box 13
.. Inside 14 there is a mixed flow of light water and steam as a coolant. For this reason, neutron deceleration is mainly performed in the bypass region. As a result, the distribution of thermal neutron flux within the fuel assembly 11.12 becomes smaller at the center and becomes larger toward the periphery. As a result,
Combustion is suppressed at a low level in the center of the combustion rod, and combustion becomes more intense toward the periphery. Such non-uniform combustion results in uneven local power output, which is undesirable from the standpoint of fuel integrity.

そこで従来から、燃料としてのウラン235の濃度を周
辺部に位置する燃料棒はど低くした燃料集合体が一般に
用いられている。第1図および第2図はウラン235の
濃度についてこのようないわゆるスプリント分布を与え
られた燃料集合体の例を示している。づなわち燃料集合
体11.12のそれぞれの燃料棒15に与えられた数字
はウラン235の濃縮度の程度を表わしでおり、数字1
で表わされたものが最も濃縮度が高く、数字5で表わさ
れたものが最も低くなっている。燃料集合体11.12
の中心部には、濃縮度の高い燃料棒15の他に、符号W
で表わした2本または3本の水棒(ウォーターロッド)
17が配置されCいる。
Therefore, conventionally, fuel assemblies have been generally used in which the concentration of uranium-235 as fuel is lowered in the fuel rods located in the peripheral part. 1 and 2 show examples of fuel assemblies provided with such a so-called sprint distribution for the concentration of uranium-235. That is, the number given to each fuel rod 15 of the fuel assembly 11,12 represents the degree of enrichment of uranium-235, and the number 1
The one represented by the number 5 has the highest concentration, and the one represented by the number 5 has the lowest concentration. Fuel assembly 11.12
In addition to the highly enriched fuel rod 15, there is a symbol W in the center of the
Two or three water rods (water rods)
17 is placed and C.

またこれらの図に示した燃料棒15のうちのそれぞれ数
本には、ウラン燃料に可燃性毒物が含有されている場合
がある。しかしながら以下に説明覆る本発明とこれらの
可燃性毒物は特に関係がない。
Further, some of the fuel rods 15 shown in these figures may contain burnable poison in the uranium fuel. However, these burnable poisons are not particularly relevant to the present invention, which will be explained below.

したがってこの明細書では可燃性毒物についての詳細な
記述を省略することにする。
Therefore, detailed description of burnable poisons will be omitted in this specification.

[背景技術の問題点コ さにのような燃料集合体では、濃縮度の高い燃料棒を燃
料集合体の中火部の熱中性子束の小さな部分に配置して
いる。したがっ−C燃料集合体の反応度(以下無限増倍
率という)の観点から大きな損失がある。また所定の燃
焼期間終了後に炉心から燃料棒を取り出すとき、中火部
に配置されていた燃料棒には周辺部に配置されたいたそ
れよりもウラン235が多量に残存し°Cしまうことに
なる。
[Problems with the background art] In fuel assemblies such as Kosasa, highly enriched fuel rods are arranged in a portion of the medium-heated part of the fuel assembly where the thermal neutron flux is small. Therefore, there is a large loss in terms of the reactivity (hereinafter referred to as infinite multiplication factor) of the -C fuel assembly. Furthermore, when the fuel rods are removed from the core after the prescribed combustion period, a larger amount of uranium-235 remains in the fuel rods placed in the medium-heated part than in those placed in the periphery, causing the temperature to drop to °C. .

このような燃料経済性上およびウランの有効利用上の観
点からの不都合を解決するためには、(i )燃料集合
体の無限増倍率を燃焼期間を通じC従来よりも大ぎくす
ること、および(ii)燃焼終了時点においてウラン2
35の残存量をできるだけ低下させることが必要である
。このため従来から、ウラン235の濃縮度分布をll
lかく調整したり、燃料棒と軽水の体積比を種々調整す
る等の検討が行われている。しかしながらその効果は十
分なものとはいえない。
In order to solve these disadvantages from the viewpoint of fuel economy and effective use of uranium, it is necessary to (i) increase the infinite multiplication factor of the fuel assembly throughout the combustion period to a greater degree than before; and ( ii) Uranium 2 at the end of combustion
It is necessary to reduce the remaining amount of 35 as much as possible. For this reason, the enrichment distribution of uranium-235 has traditionally been
Studies are being carried out to adjust the fuel rods and light water in various ways. However, the effect cannot be said to be sufficient.

更に従来用いられた燃料集合体では、ウラン238が中
性子を吸収し−C生成されるプル1〜ニウム239が燃
料集合体の中央部分に蓄積しやすい。
Furthermore, in conventionally used fuel assemblies, uranium-238 absorbs neutrons and -C-generated plu-1 to nium-239 tend to accumulate in the central portion of the fuel assembly.

これはこの中央部分で熱中性子束が小さいことによるも
のであり、プルトニウム239を十分燃焼させるために
はこの部分で熱中性束の高いことが望ましい。
This is because the thermal neutron flux is small in this central portion, and in order to sufficiently burn plutonium-239, it is desirable that the thermal neutron flux be high in this central portion.

[発明の目的] 本発明はこのような事情に鑑み、ウラン資源を更に有効
に利用することのできる燃料集合体を提供することを目
的とする。
[Object of the Invention] In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a fuel assembly that can utilize uranium resources more effectively.

[発明の概要] 本発明ではN本×N本の正方格子をなす燃Y31棒ある
いは燃料棒と水棒についU(i)Nが偶数のとき燃料集
合体を(N/2)本X(N/2)本の燃料棒または水棒
からなる4体の小集合体に分け、中火部の4本分の燃料
棒に相当する領域を非沸IIk−水流水路として、燃料
途中にこれら小集合体の向きを変え、中央部の燃料棒に
残った燃料を周辺部で燃焼させるようにする。また(i
i)Nが奇数のとぎには、燃料集合体を(N+1)/2
本X(N−1)/2本の燃料棒または水棒からなる4体
の小集合体に分け、中央部のそれぞれ1木分の燃料棒、
および小集合体によって囲まれた空隙に相当する領域を
燃料集合体とする。そして同様に燃焼途中に小集合体の
向きを変え、燃料の有効利用を図る。
[Summary of the invention] In the present invention, when U(i)N is an even number for fuel Y31 rods or fuel rods and water rods forming a square lattice of N×N, the fuel assembly is made up of (N/2) X(N /2) Divide into 4 small assemblies consisting of fuel rods or water rods, and use the area corresponding to the 4 fuel rods in the medium heat section as a non-boiling IIk water flow channel, and place these small assemblies in the middle of the fuel. Change the direction of your body so that the remaining fuel in the central fuel rods is burned at the periphery. Also (i
i) If N is an odd number, the fuel assembly is (N+1)/2
Book
The area corresponding to the void surrounded by the small assemblies is defined as a fuel assembly. Similarly, the direction of the small aggregates is changed during combustion to make more effective use of the fuel.

[発明の実施例] 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。[Embodiments of the invention] The present invention will be described in detail with reference to Examples below.

[第1の実施例] 第3図は沸騰水形原子炉に用いられる8行8列の正方格
子をなす燃料集合体を表わしたちのCある。この燃料集
合体21を構成する燃料棒15は、それぞれ15木ずつ
ザブチャンネルボックス22に収容され、4体の小集合
体231〜234にまとめられている。これら小集合体
231〜234ごとに燃料棒スペーサ、上部タイブレー
1−1下部タイブレート(共に図示せず)が設【プられ
Cいる。
[First Embodiment] FIG. 3 shows a fuel assembly forming a square lattice of 8 rows and 8 columns used in a boiling water nuclear reactor. The fuel rods 15 constituting this fuel assembly 21 are each housed in a subchannel box 22 of 15 pieces, and are grouped into four small assemblies 231 to 234. A fuel rod spacer, an upper tie plate 1-1 and a lower tie plate (both not shown) are provided for each of these small assemblies 231 to 234.

これら小集合体231〜234は、8本×8本の燃料集
合体用に設けられた下部タイプレートと、これに結合し
たチャンネル部からなるチ12ンネルボックス24に収
容されている。
These small assemblies 231 to 234 are housed in a channel box 24 consisting of a lower tie plate provided for 8×8 fuel assemblies and a channel portion connected to the lower tie plate.

小集合体231〜234は、それぞれ角部の燃料棒が1
木ずつ欠けた不完全な形の燃料棒15h1らなる正方格
子を備えている。燃料棒の欠けた部分Cは、例えばジル
コニウムの合金からなるサブチャンネルボックス22が
内側に丸く窪んでおり、非沸騰水流路壁24Aを構成し
ている。各小集合体231〜234の非沸騰水流路壁2
4Aを図示のように燃料集合体21の中央部に向りて配
置すると、これらは全体とし円形の壁面を構成する。
Each of the small assemblies 231 to 234 has one fuel rod at each corner.
It is equipped with a square lattice consisting of incompletely shaped fuel rods 15h1 in which each tree is missing. In the chipped portion C of the fuel rod, a subchannel box 22 made of, for example, a zirconium alloy is roundly recessed inside, and constitutes a non-boiling water channel wall 24A. Non-boiling water channel wall 2 of each small aggregate 231 to 234
When 4A is arranged toward the center of the fuel assembly 21 as shown, they form a circular wall surface as a whole.

各小集合体231〜234をこのように配置した状態で
ウラン235の燃焼が開始される。このとき燃料棒15
の濃縮度は、数字1〜5で表わしたように5段階の分布
となる。濃縮度の高い燃料棒15はど燃料集合体21の
中央i=J近に多く配置されており、濃縮度の低い燃料
棒15はどヂi・ンネルボックス24の周辺に多く配置
されている。
With each of the small aggregates 231 to 234 arranged in this manner, combustion of uranium 235 is started. At this time, fuel rod 15
The enrichment degree of is distributed in five stages as represented by numbers 1 to 5. Many fuel rods 15 with high enrichment are arranged near the center i=J of the fuel assembly 21, and many fuel rods 15 with low enrichment are arranged around the tunnel box 24.

4つの非沸騰水流路壁24AによつC囲まれた円形部分
は非沸騰水流水路26どなっている。
A circular portion surrounded by four non-boiling water channel walls 24A forms a non-boiling water channel 26.

非沸騰水流水路26は従来の水棒に比へてはるかに大き
くなっているので、この流路の存在によって、減速され
る熱中性子が増加する。これにより燃料集合体21内の
熱中性子束分布がかなり平坦化する。
Since the non-boiling water flow channel 26 is much larger than a conventional water rod, the presence of this channel increases the number of thermal neutrons that are moderated. This flattens the thermal neutron flux distribution within the fuel assembly 21 considerably.

しかしながら、やはりチ17ンネルボツクス24の周辺
に近づくほどウラン235の燃焼速磨が速く行われ、燃
料集合体21の中心部はど燃料の燃え残りが増加してい
くことになる。
However, the closer to the periphery of the channel box 24, the faster the uranium 235 burns, and the more unburned fuel remains in the center of the fuel assembly 21.

そこでこの燃料集合体21では、無限増倍率がピークを
越した所定の時期で小集合体231〜234の組み替え
を行う。所定の時期とは、例えば定格出力換算で燃焼の
開始゛後1年を経過した時点をいう。
Therefore, in this fuel assembly 21, the small assemblies 231 to 234 are rearranged at a predetermined time when the infinite multiplication factor has exceeded its peak. The predetermined time is, for example, the time when one year has passed after the start of combustion in terms of rated output.

第4図は組み替え後の燃料集合体を表わしたものである
。各小集合体231〜234は180度ずつ回転後、元
の位置に収納されている。このような組み針えによって
、最も燃焼の進行した燃料棒が燃料集合体21の中央部
に移動する。またチャンネルボックス24の四隅に近い
最も燃焼が活発化する場所には、燃料の燃え残った燃料
棒が配置される。小集合体23+〜234の組み替えに
よって非沸騰水流路壁24Aはそれぞれチャンネルボッ
クス24の四隅に分散し、比較的小さな非沸騰水流水路
27を形成Jる。これらの非沸騰水流水路27によって
、燃え残りの燃料の燃焼が更に活発化する。また組み替
え前の燃料集合体21(第3図)の中央部に生成された
まま蓄積されCいたプルトニウム239の燃焼も、この
組み替えによって進行する。
FIG. 4 shows the fuel assembly after reassembly. Each of the small aggregates 231 to 234 is rotated by 180 degrees and then stored in its original position. Due to this arrangement, the fuel rods that have undergone the most combustion are moved to the center of the fuel assembly 21. In addition, fuel rods with unburned fuel are placed near the four corners of the channel box 24 where combustion is most active. By rearranging the small aggregates 23+ to 234, the non-boiling water channel walls 24A are dispersed at the four corners of the channel box 24, forming a relatively small non-boiling water channel 27. These non-boiling water flow channels 27 further activate the combustion of unburned fuel. Moreover, the combustion of the plutonium 239, which has been generated and accumulated in the center of the fuel assembly 21 (FIG. 3) before the recombination, also progresses as a result of this recombination.

以上の結果として、燃料集合体21の組み替えを行うと
、この時点で無限増倍率が増加し、ナイクル燃焼度を延
長させることができる。またザイクル燃焼度を一定とす
る場合には、燃料の濃縮度をその分だけ低下させること
がぐきる。
As a result of the above, when the fuel assembly 21 is rearranged, the infinite multiplication factor increases at this point, and the Nycle burnup can be extended. Furthermore, if the cycle burnup is kept constant, the enrichment of the fuel can be reduced by that amount.

N本XN本の正方格子からなる単位格子を制御棒の周囲
に4体ずつ配置した燃料集合体C1この実施例のように
Nが偶数のときには、燃料集合体を(N/2 ) X 
’(N/2 )の4体の小集合体に分ける。そして各小
集合体の角部に配置されるぺぎ1本分の燃料棒に相当す
る領域を非沸騰水の流れる非沸騰水流水路として活用リ
−る。
A fuel assembly C1 in which four unit lattices each consisting of N xN square lattices are arranged around a control rod.When N is an even number as in this example, the fuel assembly is (N/2)
'(N/2) Divide into 4 small aggregates. An area corresponding to one fuel rod arranged at the corner of each small assembly is utilized as a non-boiling water flow channel through which non-boiling water flows.

[第2の実施例] 第5図および第6図はNが奇数の場合の実施例を説明す
るためのものである。このうち第5図は燃料集合体31
の組み苔え前の配置を、また第6図は組み替え後の配置
をそれぞれ表している。燃料集合体31を構成する燃料
棒15は、19木ずつリーブチャンネルボックス32に
収容され、4体の小集合体331〜334にまとめられ
でいる。
[Second Embodiment] FIGS. 5 and 6 are for explaining an embodiment in which N is an odd number. Of these, Figure 5 shows the fuel assembly 31.
Figure 6 shows the arrangement before recombination and the arrangement after recombination. The fuel rods 15 constituting the fuel assembly 31 are housed in the leave channel box 32 in groups of 19, and are grouped into four small assemblies 331 to 334.

これらの小集合体33+〜334は第1の実施例の燃料
集合体21とJnJ様にしCチャンネルボックス34に
収容されている。
These small assemblies 33+ to 334 are housed in a C channel box 34 in the same manner as the fuel assembly 21 of the first embodiment.

小集合体331〜334は、それぞれ角部の燃料棒が1
本ずつ欠【プた不完全な形の燃料棒15 b+らなる正
方格子を備えている。燃料棒の欠けた部分では、例えば
、ジルコニウムの合金からなるサブチャンネルボックス
32が内側に丸く窪ん′Cおり、非沸騰水流路134A
を構成している。第5図に示すように燃料の組み替え前
の状態では、これらの非沸騰水流路壁34Δが燃料集合
体21の中央部に向け°(配置されCいる。このとき全
体どして風ぐるま状の形に仕切られた空隙が非沸騰水流
水路35どなる。図中燃料棒15に付した数字はウラン
235の濃縮度の段階を表している。
Each of the small assemblies 331 to 334 has one fuel rod at each corner.
It is equipped with a square lattice consisting of incompletely shaped fuel rods 15b+, each of which is missing. At the chipped portion of the fuel rod, a subchannel box 32 made of, for example, a zirconium alloy is roundly recessed inward, and a non-boiling water flow path 134A is formed.
It consists of As shown in FIG. 5, in the state before the fuel is reassembled, these non-boiling water flow path walls 34Δ are oriented toward the center of the fuel assembly 21. A void partitioned into the shape of a non-boiling water flow channel 35 is formed.The numbers attached to the fuel rods 15 in the figure represent the stages of enrichment of uranium-235.

この組み替え前の燃料集合体31(第5図)では、その
中央部に比較的大きな非沸騰水流水路35が形成される
ので、熱中性子束分布の平坦化が同様に実現される。ま
た組み替え後の燃料集合体31(第6図)では、各小集
合体331〜334が180度配置を回転させた結果、
四隅に分散された形の非沸騰水流水路36と、中火部の
非P)Ii Dre水流水路37の2種類の非沸騰水流
水路が形成される。非沸騰水流水路36は燃え残りの燃
Hの燃焼に寄与し、非沸騰水流水路37は中央付近にお
けるプルトニウム239の蓄積を軽減させる効果をもつ
In the fuel assembly 31 (FIG. 5) before this reassembly, a relatively large non-boiling water flow channel 35 is formed in the center thereof, so that the thermal neutron flux distribution is similarly flattened. In addition, in the reassembled fuel assembly 31 (Fig. 6), as a result of rotating the arrangement of each of the small assemblies 331 to 334 by 180 degrees,
Two types of non-boiling water flow channels are formed: non-boiling water flow channels 36 distributed at the four corners and non-boiling water flow channels 37 in the medium heat section. The non-boiling water channel 36 contributes to the combustion of unburned fuel H, and the non-boiling water channel 37 has the effect of reducing the accumulation of plutonium 239 near the center.

以上説明したこの実施例のようにNが奇数のどきには、
燃料集合体(N+1 )/2X (N−1)/2の4体
の小集合体に分ける。そし゛C各小集合体の角部に配置
されるべき1本分の燃料棒に相当する領域を非沸騰水の
流れる非沸騰水流水路として活用づる。
When N is an odd number as in this embodiment explained above,
Divide into 4 small fuel assemblies: (N+1)/2X (N-1)/2. Then, the area corresponding to one fuel rod to be placed at the corner of each small assembly is utilized as a non-boiling water flow channel through which non-boiling water flows.

[変形例] F7図はNが偶数の場合における非沸騰水流水路の形状
を表わしたちのぐある。このうち同図Aは、第1の実施
例で用いられた非沸騰水流水路26である。この実施例
では、方形のサブヂ17ンネルボックス22のそれぞれ
1つの角部が1/4円形に窪んだ形で、全体としUII
?i面が円形の非沸騰水流水路26が形成されている。
[Modification] Diagram F7 shows the shape of the non-boiling water flow channel when N is an even number. Of these, A in the figure is the non-boiling water flow channel 26 used in the first embodiment. In this embodiment, each corner of the rectangular sub-denel box 22 is recessed into a quarter circle, so that the overall UII
? A non-boiling water flow channel 26 whose i-plane is circular is formed.

これに対して同図Bでは、サブチャンネルボックス22
の角部がその断面で正方形に窪んでおり全体として01
面正方形の非沸騰水流水路41が形成される。また同図
Cでは、サブチャンネルボックス220角部がその断面
で直角二等辺三角形に窪んでおり、全体とし“C断面正
方形の非?71i Il&水流水路42が形成される。
On the other hand, in FIG. B, the subchannel box 22
The corners of the cross section are concave in a square shape, and the overall shape is 01.
A non-boiling water flow channel 41 with a square surface is formed. In addition, in FIG. C, the corners of the sub-channel box 220 are concave in the shape of a right isosceles triangle in cross section, and a water flow channel 42 with a square cross section is formed as a whole.

非沸騰水流水路の形状は更に種々の変形が可能r:ある
The shape of the non-boiling water channel can be further modified in various ways.

第8図はNが奇数の場合における非沸騰水流水路の形状
を表わしたものである。同図へは第2の実施例で用いら
れた非沸騰水流水路35である。
FIG. 8 shows the shape of the non-boiling water flow channel when N is an odd number. The figure shows a non-boiling water flow channel 35 used in the second embodiment.

同図Bではサブチャンネルボックス32のそれぞれ1つ
の角部がその断面で正り形に亡んでおり、全体として断
面が十字形の非沸騰水流水路43が形成される。同図C
では、非沸騰水流水路32の角部が角張ったj!@くる
ま状の非沸騰水流水路44が形成される。この場合も非
沸騰水流水路の形状は種々の変形が可能である。
In Figure B, each corner of the sub-channel box 32 is square in cross section, forming a non-boiling water flow channel 43 with a cross-shaped cross section as a whole. Same figure C
Now, the corners of the non-boiling water flow channel 32 are angular. A car-shaped non-boiling water flow channel 44 is formed. In this case as well, the shape of the non-boiling water channel can be modified in various ways.

以上説明しlc燃料集合体では、各小集合体のりブチヤ
ンネルボックスの一隅を窪ませ、非沸騰水流水路を形成
した。この代わりに、方形の4ノブチヤンネルボツクス
の一隅に水棒を配置することも可能であり、小集合体の
組み替えにJ:り本弁明の目的を達成することできる。
In the LC fuel assembly described above, one corner of the glue butty channel box of each small assembly was recessed to form a non-boiling water flow channel. Alternatively, it is also possible to place a water rod in one corner of a rectangular four-knob channel box, and the purpose of this defense can be achieved by rearranging small aggregates.

第9図および第10図は、Nが偶数の場合のこのような
変形例を表わしたちのCある。このうら ゛第9図は組
み替え前の燃料集合体51を示している。各小集合体5
21〜524のサブヂVンネルボックス53はその断面
がほぼ正方形をし−Cおり、それらの内部には、燃料棒
15および水棒17が4本×4本の格子状に配列されて
いる。このうら燃料集合体51の中央部に近いそれぞれ
1本が水棒17である。中央に存在する4本の水棒17
は、すでに説明した非沸騰水流水路と同様な効果をイ〕
する。これらの水棒17は燃料棒15よりもその径が太
いものであっても良い。
FIGS. 9 and 10 show such a variation when N is an even number. 9 shows the fuel assembly 51 before being reassembled. Each small aggregate 5
The sub-density V tunnel boxes 53 21 to 524 have a substantially square cross section, and inside them, fuel rods 15 and water rods 17 are arranged in a 4 x 4 grid pattern. One of the water rods 17 is located near the center of the fuel assembly 51 . Four water rods in the center 17
has the same effect as the non-boiling water channel described above.
do. These water rods 17 may have a larger diameter than the fuel rods 15.

燃焼の途中で、チレンネルボックス24内の各サブチャ
ンネルボックス53を−取り出し、180度回転さl!
”−U元の位置に戻す。この組み替え模の燃料集合体5
1では、第10図に示スJ:うに各濃縮度の高い燃料棒
が周辺部に移動し、燃え残りの燃料の燃焼が活発化され
る。
During combustion, each subchannel box 53 in the combustion chamber 24 is taken out and rotated 180 degrees.
”-U Return to the original position. This recombined model fuel assembly 5
1, as shown in FIG. 10, fuel rods with high enrichment levels are moved to the periphery, and the combustion of unburnt fuel is activated.

これに対して第11図および第12図は、Nが奇数の場
合のこのような変形例を表わしたものである。このうち
第11図は組み替え前の燃料集合体61を示している。
On the other hand, FIGS. 11 and 12 show such a modification when N is an odd number. Of these, FIG. 11 shows the fuel assembly 61 before being reassembled.

各小集合体62+〜624のサブヂVンネルボックス6
3はその断面がほぼ長方形をしており、それらの内部に
は燃料棒75および水棒17が4本×5本の格子状に配
列されている。このうち燃料集合体61の中火部に近い
それぞれ1木が水棒17である。4体の小集合体621
〜624に囲まれた空隙は非沸騰水流水路64としC利
用され一’Cd3す、水棒17と共に熱中性子束分布の
平坦化に寄与している。この変形例でも、水棒17の太
さは燃料棒15と同一である必要がない。
Subzi V tunnel box 6 for each small aggregate 62+ to 624
3 has a substantially rectangular cross section, and inside thereof fuel rods 75 and water rods 17 are arranged in a grid of 4×5 rods. Of these, one wood near the medium heat part of the fuel assembly 61 is the water rod 17. Small collection of 4 bodies 621
The void surrounded by 624 is used as a non-boiling water flow channel 64 and contributes to flattening the thermal neutron flux distribution together with the water rod 17. Also in this modification, the thickness of the water rods 17 does not need to be the same as that of the fuel rods 15.

燃焼の途中でチャンネルボックス34内の各サブチャン
ネルボックス63を180度回転さLJ−’(組み替え
を行なうと第12図のようになる。この場合にも濃縮度
の高い燃料棒が周辺部に移動し、燃え残りの燃料の燃焼
が活発化される。
In the middle of combustion, each subchannel box 63 in the channel box 34 is rotated 180 degrees LJ-' (if rearranged, it will become as shown in Fig. 12. In this case as well, the highly enriched fuel rods will move to the periphery). This activates the combustion of unburned fuel.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、4体の小集合体を
燃焼途中で180度回転させて組み替えを行うので、燃
焼終了時のウラン235の残存量の低減化と燃焼度利得
を得ることができ、燃料コストの経済性を向上させるこ
とができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the four small aggregates are rotated 180 degrees during combustion and rearranged, so that the amount of uranium-235 remaining at the end of combustion is reduced and the combustion It is possible to obtain fuel efficiency gains and improve fuel cost economy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は8行8列の正方格子をなt従来の燃料集合体の
横断面図、第2図は9行9列の正方格子をなず従来の燃
料集合体の横断面図、第3図ないし第12図は本発明の
実施例または変形例を説明するためのもので、このうち
第3図および第4図は!′!1図の実施例として8行8
列(偶数行列)の正方格子をなす燃料集合体の組み替え
前と組み替え後を表わした横断面図、第5図および第6
図は第2図の実施例として9行9列(奇数行列)の’M
E力格子をなす燃料集合体の組み替え前と組み替え後を
表わした横断面図、第7図A−Cは偶数行列、。 の燃料集合体における非沸lk水流水路の形状の変形可
能性を表わした各種模式図、第8図A−Cは奇数行列の
燃料集合体にお【ノる非洲騰水流水路の形状の変形可能
性を表わした各種模式図、第9図および第10図は水棒
を用いた8行8列の正方格子をなり°燃料集合体の組み
替え前ど組み替え後を表わした横断面図、第11図83
よび第12図は水棒を用いた9行9列の正方格子をなす
燃料集合体の組み替え前ど絹み替え後を表わした横r1
7i面図である。 15・・・・・・・・・・・・燃料棒 17・・・・・・・・・・・・水 棒 21.31.51.61 ・・・・・・・・・・・・燃料集合体 24.34・・・チャンネルボックス 22.32.53.63 ・・・・・・・・・・・・ザブチャンネルボックス26
.27.35. 37.41〜44. 64・・・・・・・・・・・・非沸騰水流水路代理人弁
理士 須 山 佐 − 第7 口 第 8 図 第11園 第12 口 fi?3
Figure 1 is a cross-sectional view of a conventional fuel assembly without a square lattice of 8 rows and 8 columns, Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional fuel assembly without a square lattice of 9 rows and 9 columns, and Figure 3 is a cross-sectional view of a conventional fuel assembly without a square lattice of 9 rows and 9 columns. The drawings to FIG. 12 are for explaining embodiments or modified examples of the present invention, and among these, FIG. 3 and FIG. 4 are! ′! As an example of Figure 1, 8 rows 8
5 and 6 are cross-sectional views showing before and after recombination of a fuel assembly forming a square lattice of columns (even matrix); FIGS.
The figure shows 'M' with 9 rows and 9 columns (odd matrix) as an example of Figure 2.
Cross-sectional views showing before and after recombination of fuel assemblies forming an E-force lattice, and FIGS. 7A to 7C are even-numbered matrices. Various schematic diagrams showing the possibility of deformation of the shape of the non-boiling water flow channel in the fuel assembly of , and FIGS. Figures 9 and 10 are 8-by-8 square grids using water rods; cross-sectional views showing the fuel assembly before and after reassembly; Figure 11; 83
and Fig. 12 shows the horizontal r1 before and after rearrangement of a fuel assembly forming a square lattice of 9 rows and 9 columns using water rods.
7i side view. 15・・・・・・・・・・・・Fuel rod 17・・・・・・・・・Water rod 21.31.51.61 ・・・・・・・・・・・・Fuel Aggregate 24.34...Channel box 22.32.53.63...Zub channel box 26
.. 27.35. 37.41-44. 64・・・・・・・・・Patent attorney for non-boiling water flow channels Suyama Sa - 7th mouth 8 Figure 11 Garden 12th mouth fi? 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ’(1) N本×N本の正方格子からなる単位格子を制
御棒の周囲に4木ずつ配置してなる沸騰水形原子炉にお
いて、Nが偶数のとき前記単位格子をそれぞれリブチI
7ンネルボツクスによっ(囲まれl〔(N/2)木X 
(N/2)本あるいはこれよりも全体として1木受ない
本数の燃料棒または燃料棒と水棒からなる4体の小集合
体に分けるとともに、チャンネルボックス中央部におり
る4木分の燃料棒または水棒に相当づる領域を非沸騰水
の流路としたことを特徴とする燃料集合体。 (2)4体の小集合体が一体ずつ上部タイプレートと下
部タイプレート、燃料棒スペーサを持ち、4体分の小集
合体を一体として支持する下部タイブレートとこれに結
合したヂVンネル部からなるチャンネルボックスに着脱
自在に収納されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の燃料集合体。 (3)各小集合体による非沸騰水の流れる流路の断面が
略1/4円形であることを特徴とする特W1請求の範囲
の第1項記載の燃料集合体。 (4)各小集合体による非沸騰水の流れる流路の断面が
略正方形であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の燃料集合体。 (5)各小集合体による非沸騰水の流れる流路の断面が
略二等辺三角形であることを特徴とする特許請求の範囲
の第1項記載の燃料集合体。 (6)各小集合体が方形の断面を右するザブチ11ンネ
ルボックスを備え、これらの−隅にそれぞれ水棒を配置
したことを特徴とする特許′[請求の範囲第1項記載の
燃料集合体。 (7)水棒の太さを燃料棒の太さよりも太くしたことを
特徴とする特許請求の範囲第6項記載の燃料集合体。 (8)N本×N本の正方格子からなる単位格fを制御棒
の周囲に4体ずつ配置してなるi!ll1III水形1
京子炉において、Nが奇数のとき前記中位格子をそれぞ
れサブチャンネルボックスによって囲まれた(N+1>
/2本X(N−1>/2本あるいはこれよりも全体とし
て1木受ない本数の燃料棒あるいは燃料棒と水棒とから
なる4体の小集合体に分けるとともに、チ1シンネルボ
ックス中央部のそれぞれ1本分の燃料棒または水棒に相
当りる領域およびこれら4体の小集合体によって囲まれ
た空隙に相当する領域を非湘騰水の流路としたことを特
徴とする燃料集合体。 (9)4体の小集合体が一体ずつ上部タイプレートと下
部タイプレート、燃料棒スペーサを持ち、4体分の小集
合体を一体として支持づる下部タイプレートとこれに結
合しICチャンネル部からなる。 チャンネルボックスに着脱自在に収納されることを特徴
とする特許請求の範囲第8項記載の燃料集合体。 (10)各小集合体が方形の17i面を有ηるザブチ1
7ンネルボツクスを備え、これらの−隅にそれぞれ水棒
を配置しIにとを特徴とする特許請求の範囲第8項記載
の燃料集合体。 (11)水棒の太さを燃料棒の太さよりも太くしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第10項記載の燃料集合体
[Claims] '(1) In a boiling water reactor in which four unit cells each consisting of N x N square lattices are arranged around a control rod, when N is an even number, the unit cell Ributi I
(surrounded by (N/2) wood
(N/2) fuel rods or more fuel rods than this, or divided into 4 small assemblies consisting of fuel rods and water rods, and 4 rods worth of fuel that goes into the center of the channel box. A fuel assembly characterized in that a region corresponding to a rod or a water rod is used as a flow path for non-boiling water. (2) Each of the four small assemblies has an upper tie plate, a lower tie plate, and a fuel rod spacer, and from the lower tie plate that supports the four small assemblies as one unit and the V tunnel part connected to this. Claim 1 characterized in that the channel box is removably housed in a channel box.
Fuel assembly as described in section. (3) The fuel assembly according to claim 1, wherein the cross section of the flow path through which the non-boiling water flows in each small assembly is approximately 1/4 circular. (4) The fuel assembly according to claim 1, wherein the cross section of the flow path through which the non-boiling water flows in each small assembly is approximately square. (5) The fuel assembly according to claim 1, wherein the cross section of the flow path through which the non-boiling water flows through each small assembly is approximately an isosceles triangle. (6) A patent characterized in that each subassembly is equipped with a 11-channel box with a rectangular cross section, and a water rod is arranged at each corner of the fuel assembly according to claim 1. body. (7) The fuel assembly according to claim 6, wherein the water rods are thicker than the fuel rods. (8) i! is formed by arranging four unit cases f consisting of N x N square lattices around the control rod! ll1III water type 1
In the Kyoshi reactor, when N is an odd number, each of the intermediate grids is surrounded by a subchannel box (N+1>
/2 X (N-1>/2 fuel rods or a total number of fuel rods less than 1 tree), or divided into 4 small aggregates consisting of fuel rods and water rods, and A region corresponding to one fuel rod or water rod in the center and a region corresponding to a void surrounded by these four small aggregates are characterized as flow paths for non-swelling water. Fuel assembly. (9) Each of the four small assemblies has an upper tie plate, a lower tie plate, and a fuel rod spacer, and is connected to a lower tie plate that supports the four small assemblies as one. The fuel assembly according to claim 8, characterized in that the fuel assembly comprises an IC channel portion and is detachably housed in a channel box. (10) A fuel assembly in which each small assembly has a square 17i surface. 1
9. A fuel assembly according to claim 8, characterized in that the fuel assembly comprises a 7-channel box, and water rods are arranged at each corner of the box. (11) The fuel assembly according to claim 10, wherein the water rods are thicker than the fuel rods.
JP58147849A 1983-08-12 1983-08-12 Fuel aggregate Pending JPS6039589A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58147849A JPS6039589A (en) 1983-08-12 1983-08-12 Fuel aggregate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58147849A JPS6039589A (en) 1983-08-12 1983-08-12 Fuel aggregate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6039589A true JPS6039589A (en) 1985-03-01

Family

ID=15439641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58147849A Pending JPS6039589A (en) 1983-08-12 1983-08-12 Fuel aggregate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6039589A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62261092A (en) * 1986-04-29 1987-11-13 アクチ−ボラゲツト アセア−アトム Nuclear fuel aggregate
US5844957A (en) * 1993-07-05 1998-12-01 Abb Atom Ab Reactor core
EP2306464A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-06 Areva NP Module for forming a nuclear fuel assembly and nuclear fuel assembly formed of a plurality of such modules

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62261092A (en) * 1986-04-29 1987-11-13 アクチ−ボラゲツト アセア−アトム Nuclear fuel aggregate
JPH07191172A (en) * 1986-04-29 1995-07-28 Asea Atom:Ab Nuclear fuel assembly
US5844957A (en) * 1993-07-05 1998-12-01 Abb Atom Ab Reactor core
US6035011A (en) * 1993-07-05 2000-03-07 Abb Atom Ab Reactor core
EP2306464A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-06 Areva NP Module for forming a nuclear fuel assembly and nuclear fuel assembly formed of a plurality of such modules
US8861671B2 (en) 2009-09-30 2014-10-14 Areva Np Module for forming a nuclear fuel assembly and corresponding nuclear fuel assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU98104447A (en) REACTOR WITH A DOUBLE ACTIVE ZONE INCLUDING THE IGNITION ZONE AND PLAYBACK ZONE
JP3531011B2 (en) Fuel assemblies and reactors
JP3186546B2 (en) First loading core
JP3945719B2 (en) Initial core
JPS6039589A (en) Fuel aggregate
JPS61102586A (en) Blanket fuel aggregate
JP3917197B2 (en) Nuclear fuel bundles and reactor cores
JPH07244184A (en) Reactor core, its operation method and fuel assembly
JP2931573B2 (en) Fuel assembly
JP4046870B2 (en) MOX fuel assembly
JP3485999B2 (en) Fuel assemblies for boiling water reactors
JP4138190B2 (en) Fuel assemblies and reactor cores
JPH022977A (en) Boiling water reactor fuel assembly
JPH0552475B2 (en)
JP2563287B2 (en) Fuel assembly for nuclear reactor
JP3303583B2 (en) Fuel assembly and first loaded core
JP3916807B2 (en) MOX fuel assembly
JP3080663B2 (en) Operation method of the first loading core
JP4044993B2 (en) Reactor fuel loading method
JP2577367B2 (en) Fuel assembly
JPS6013284A (en) Fuel aggregate
JPH01291196A (en) Fuel assembly for nuclear reactor
JP2525802B2 (en) Fuel assembly for boiling water reactor
JPH0713663B2 (en) Fuel assembly
JP2809626B2 (en) Fuel assembly