JPS604437B2 - 核燃料要素 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は広くは核分裂反応器の炉心内に使用される核燃
料要素の改良に関し、より特定的には被覆と核燃料物質
との間に箔障壁を配置して備え、該箔障壁には核燃料物
質に隣薮した表面に核燃料要素に対する添加物を少なく
とも一種含んだ被膜が設けてある改良された核燃料要素
に係わる。

現在設計され、建造されそして運転されている核反応炉
に於いては、核燃料は燃料要素内に内蔵され、この燃料
要素は色々の幾何学形体例えば板、管、又は棒の形をし
ている。この燃料物質は通常に於いて耐腐食性で、非反
応性であり熱伝導性の容器又は被覆内に包入されている
。これ等複数の燃料要素を互いに一定の距離を隔てて格
子状をなして冷却材流路又は流域にまとめて組み立てて
燃料集合体を形成し、こうした燃料集合体を十分な数に
て組み合わせることにより自己維持性の分裂反応が可能
な核分裂連鎖反応集合体又は原子炉炉心を形成している
。この炉心は冷却材が貫通する反応炉容器内に包入され
ている。被覆は二つの主たる目的に奉仕する。

第一は、核燃料と冷却材、又は減速材が存在すれば減速
材、又は冷却材と減速材が共に存在するならこれ等両者
との間の接触及び化学反応を防止する。第二に、一部が
ガスである放射性分裂生成物が燃料から冷却材「減速材
又はこれ等両者が存在するときはこれ等両者内に放出さ
れることを防ぐ。普通の被覆材はステンレス鋼、アルミ
ニウム及びその合金、ジルコニウムその合金、ニオブ（
コロンビウム）、或る種マグネシウム合金その他である
。被覆が損傷すると貝０ち被覆の漏れに対する堅牢性が
損なわれると、冷却材又は減速材及び関連装置が放射性
長命生成物によって汚染されて、動力所の運転に支障の
生ずることがある。或る種金属や合金を被覆材に使用し
た核燃料要素を製造し運転せしめる際に或る環境下でこ
れ等の被覆材に機械的ないし化学的反応が生じるために
いくつかの問題にでくわす。

分裂に熱ェネルギ中性子を要する反応炉に於いては、ジ
ルコニウム及びその合金類は中性子吸収断面積が小さく
又普通反応炉冷却材及び減速材として使用される脱鉱水
又は水蒸気の存在下にあって約６０００ Ｆ以下の温度
では強く「延性があり、極めて安定で非反応性であるか
ら核燃料の被覆としては勝れた物質である。しかしなが
ら、密封された燃料要素の内部に於いては、被覆と被覆
内部の残留水との間にゆるやかな反応が起こって水素ガ
スが発生し「 この水素ガスが蓄積して或る条件下で被
覆の局部的水素化が生じ同時に被覆の機械的特性に局所
的悪化が生じることがある。被覆は又広い温度範囲にわ
たって酸素、窒素、一酸化炭素及び二酸化炭素の如き気
体によっても悪影響を受ける。又、燃料要素の性能につ
いても核燃料、被覆及び核分裂反応中に生じる分裂生成
物間の相互反応によって被覆に割れができる問題も現わ
れた。核燃料要素のジルコニウム又はジルコニウム合金
被覆は核反応炉内に於ける照射中に際して上記に挙げた
気体のうち一種又は二種並びに分裂生成物に曝されるが
、この現象はこれ等気体が反応器冷却材や減速材中に存
在せずしかも被覆や燃料要素の製造に際して出来る限り
周囲雰囲気から除かれているという事実にもかかわらず
起こってにろ。

競結された耐火性セラミック組成物例えば核燃料として
使用される二酸化ウラン及び他の組成物は加熱されると
上述の気体類を測定しうる量にて放出する。粒状の耐火
性セラミック組成物例えば核燃料として使用される二酸
化ウラン粉末及びその他の粉末は照射時に加熱されて上
記気体類を一層多量に放出する。核燃料は高温に曝され
、そしてこれ等気体類はこうした温度にあって核燃料を
含むジルコニウム被覆と反応を起こしうる。この反応に
より被覆に縦化が起こり、燃料要素の一体性が危険にさ
らされる。水及び水蒸気は直ちに反応してこうした結果
をもたらすことはないが、高温度にあっては水蒸気はジ
ルコニウム及びジルコニウム合金と反応して水素を発生
させ、この水素ガスが更にジルコニウム及びジルコニウ
ム合金と局所的に反応して腕化を生ぜしめる。密封され
た金属被覆燃料要素内にこれ等の残留気体が放出される
と要素内の内部圧も増大し、この為腐食性の条件が存在
するときには追加の応力も導入される。これ等の望まし
くない結果は燃料−被覆の膨張差から特に燃料にひび割
れが生じた時には燃料より被覆に局部的な応力が加わる
から一層悪化する。腐食性気体類は燃料内のひび割れの
箇所から特に放出され、この箇所は正にひびの入った燃
料と被覆が交差する所での局所的応力の地点にある。こ
の局所応力は燃料と被覆との大きな摩擦により肥大する
。上記に鑑み、燃料要素が核動力所の運転に使用される
間中、被覆が水、水蒸気及びその他の気体から受ける攻
撃を最小化することが望まれているのがわかった。

この対応策のひとつは、水、水蒸気その他の気体と化学
的に迅速に反応する物質を見つけることであり、かかる
物質はゲッタと呼ばれている。別の解決策は核燃料物質
を被覆して湿気が核燃料物質と接触するのを防ぐことで
あり、この被覆物は米国特許３１０８９３０同３０８５
０５玖同２８７３２８３同２８４９３８７、特公昭４７
−４６５５９及び特公昭４７−１４２００に開示されて
いる。

この核燃料物質の被覆は欠陥のない均一な被覆を失敗な
く果すのが難しいことから信頼性の問題が生じる。

更に、被覆物の悪化により核燃料物質の長命の性能に関
して問題が生じうる。別の方策は核燃料物質と核燃料物
質を保持する被覆との間に障壁ないし金属ラィナを導入
することであり、これについては米国特許３２３０１５
０（銅箔）、独国特許公告ＤＡＳ１２３８１１５（チタ
ン層）、米国特許３２１２９８８（ジルコニウム、アル
ミニウム、ベルリリウムのさや）、米国特許３０１８２
３８（Ｕ０２とジルコニウム被覆間の結晶性炭素の障壁
）及び米国特許３０８８８９３（ステンレス鋼箔）に記
載のとおりである。

上述の従来技術に於ける開示のいくつかには燃料（例え
ば炭素は核燃料からの酸素と結合しうる）、又は被覆（
例えば銅、その他の金属又は炭素は被覆中に拡散して被
覆の特性を変えることがある）、又は核分裂反応（例え
ば中性子吸収体として働くことにより）と共存し得ない
物質を含む。しかしながら、勝れだ性能を示す特に好ま
しい金属ラィナが１９７４王２月１１日付米国特許出願
４４１１３１（モリブデン、タングステン、レニウム、
ニオブ、及びこれ等金属の合金）及び１９７４王２月１
１日付米国特許出願４４１１３３（ジルコニウム、ジル
コニウム合金、ニオブ、またはニオブの合金から好まし
くはなる金属ラィナ及びラィナの外側表面に被覆された
高潤滑物質）に開示されている。更に、或る種の目的を
果すため、例えば燃料の核特性を増大し、燃料の化学特
性を制御し又は燃料の機械特性を変えるために核燃料要
素に或る種の添加物を導入することが必要である。

典型的には、該添加物は、粉末形態の添加物と粉末形態
の核燃料とを混合し、粉末混合物をべレットにプレス加
工し、ベレットを競結することによって、核燃料物質に
調合される。他の方法としては、核燃料物質を添加物で
被覆したり、添加物を別な一体として核燃料要素に導入
する。これ等の方法は核燃料要素内で核燃料と共に使用
するものとして現在利用されているが提案されている特
定の添加物に関していくつかの不利益を伴なう。核燃料
をＵ−２３５同位体又はＰｕ−２３９同位体のいずれか
を使用して核分裂性物質の或る種組成物に濃縮するには
、燃料べレット又は粉末を調製するために別個の燃料製
造ラインを維持する。この事は、核分裂性物質がこの核
分裂性物質を与えない他の燃料組成物に導入されること
を防ぐために燃料製造機械装置に追加のプラント空間と
投資を要する故不利益である。又、製造中の核燃料に任
意の添加物を導入することは添加物を核燃料と広域にわ
たり混合して均質を確保する技巧を要すると共に核燃料
容器に適当な印付けをすることが必要となる。有毒なプ
ルトニウムを含んだ核燃料に対しては、複数で高価なグ
ローブ。ボックス配置が係わることとなり、Ｕ−２３５
同位体で濃縮された核燃料に比較して燃料製造を高価に
する。核燃料に使用する他の添加物に対しても上記の不
利益は同様であって、こうした添加物を含まなし・燃料
よりも性能は増強されるものの追加の費用が伴なうこと
となる。

従って、添加物を核燃料要素に効果的に導入する新しい
方法を開発することがなお望まれており、この方法によ
って核反応炉に使用する新規な核燃料要素が与えられる
。核反応炉の炉○内に使用する特に効果的な核燃料要素
は（１）被覆と核燃料物質との間に配置された金属ラィ
ナを有し又（２）少なくとも一種好ましくは複数の添加
物から成る被覆を前記ラィナの核燃料物質に隣接する表
面上に有する。被覆はラィナの核燃料物質に隣接する表
面をおおう中実のフィルムの形体でもよく、１個又はそ
れ以上の条片の形体であってもよいのであって、複数の
条片があるときは条片間に縦と機両方向にすきまを設け
ることができる。燃料要素に金属ラィナ上の被膜として
導入される添加物の代表例としては、燃料の核分裂特性
を提供するかこれを増大する添加物、燃料の化学特性を
制御する添加物及び燃料の周辺に於ける機械的特性を変
える添加物がある。金属ラィナは中性子捕獲断面積の小
さい物質例えばジルコニウム又はジルコニウム基質合金
の好ましい組成物から成り、その厚さは核分裂生成物の
最長反跳距離より大きいことが好ましい。金属ラィナは
揮発性の不純物や分裂生成物との反応に対する選択的吸
いだめとして又核燃料要素内に添加物を保持する坦体と
して働く。本発明は添付図面に基づき以下の説明及び特
許請求の範囲を読むことにより当業者に明らかとなろう
。

より詳しく第１図を参照すれば、核燃料集合体１０の部
分断面図が示されている。

この燃料集合体は概して方形の断面をした管状流路１１
から成り、上端に持ち上げベイル１２下端にノーズ片（
集合体１０の下部は省略したため示してない）を有する
。流路１１の上端は１３で開放しており、ノーズ片の下
端には冷却材流れ開□が設けてある。整列した燃料要素
（燃料棒）群１／４が流路１１内に包入され上端板１５
及び下端板（下部省略の為図示してない）によって支持
されている。液体冷却材は普通、ノーズ片の下方端の開
□から入り、燃料要素１４のまわりを上方に通過しそし
て上方出口１３で沸騰型反応炉の場合は部分的に気化し
た状態で又加圧型反応炉の場合は気化してない状態で放
出される。第１図に加えて第２図を参照すると〜核燃料
要素又は棒１４が部分的断面を示す斜視図で示されてい
る。

燃料要素は燃料物質１６、ここでは構造被覆又は容器１
７内に位置づけされた分裂性及び／又は燃料親物質の複
数の燃料べレットとして示されている。場合によっては
燃料べレットは種々の形状例えば円筒べレット又は球状
形を取りうるが、違った燃料形体例えば粒状形体の燃料
であることもある。燃料の物理的形体は本発明にとって
重要ではない。各種の核燃料物質例えばウラン化合物「
プルトニウム化合物、トリウム化合物あるいはそれ等の
混合物が使用できる。燃料として好ましいのは二酸化ウ
ラン又は二酸化ウランと二酸化プルトニウムの混合物で
ある。容器は両端が端栓１８（第１図）で密封され、端
栓１８には集合体中への燃料棒の取付けを容易にするた
めに楢込ボルトを含むことができる。空隙空間又はプレ
ナム２０が燃料要素の一端に設けられており「燃料物質
の縦方向の膨張と燃料物質から放出されるガスの蓄積と
を可能にしている。らせん部村２１が頂板２３上に据え
付けられていて空所２０内にあり燃料要素の取吸い及び
運搬中に於いて燃料の位置を維持することができる。被
覆１７は周囲溶接２２によって両端栓１８１こ固定され
る。燃料要素は燃料被覆と燃料物質との熱接触を勝れた
ものとし、寄生的中性子吸収を最小となしそして高速で
流れる冷却材によって時折起きる屈曲や振動に対して抵
抗力を与えるよう設計される。第２図は本発明の一実施
態様を示すものであり、中空の円筒状被覆１７が所要容
積を内包し、該被覆１７と核燃料物質１６との間に中空
金属ラィナ２４が位置づけられている。

核燃料物質竃６は典型的には複数の円筒状べレットから
成っていて「該べレットが端と端を合わせて円柱を形成
している。被覆は典型的には両端を端栓で密封されてお
り、この端栓には上述した如く楯込ボルトが含まれうる
。ラィナ２４の核燃料１６に隣接する表面上には「少な
くとも一種の添加物、ある種燃料要素にあっては複数種
の添加物からなる被覆物２５がある。この被膜２５は、
反応炉内での核分裂に際し被膜が核然料に十分近くあっ
て実際機能的には核燃料の一部を形成しているように「
ラィナ上に位置づけされている。こうして、添加物又
は複数添加物は添加物が核燃料上に被膜として存在し又
は実際に核燃料内に混入された場合と同機にして核燃料
に対しそれ等の機能を果す。第３図は核燃料要素３０の
一部につき漸次各部分を斜視図で示した本発明の別の実
施態様を現わす。

核燃料要素３川ま所定容積を内包する中空の円筒状被覆
３１を有し、被覆３１と核燃料物質３３との間に中空金
属ラィナ３２が位置づけしてある。核燃料物質３３は典
型的には複数の円筒状べレットであり、該べレットが端
と端を突合わされて円柱を形成している。被覆は典型的
には両端が端栓で密封されており、端栓には上述した如
く楯込ボルトが含まれうる。ラィナ３２の咳燃料３３に
隣接する表面上には少なくとも一種、或る種燃料によっ
ては複数の添加物からなる複数の条片の形体をなした被
膜３４がある。被膜３４‘ま、反応炉内での核分裂中被
膜が核燃料の十分近くにあって実際には機能的に核燃料
の一部を形成しているようにしてライナ上に位置づけら
れる。こうして、添加物又は複数の添加物は添加物が燃
料上に被膜として存在し又は実際に核燃料中に混入され
ている場合と同様にして核燃料に対するそれ等の機能を
遂行する。本発明の核燃料要素に使用される被覆はステ
ンレス鋼、アルミニウム及びその合金、ジルコニウム及
びその合金及びニオブ等から成り得るが、好ましいのは
ジルコニウム及びその合金例えばジルカロィ合金の組成
物である。金属ラィナはジルコニウム、モリブデン、タ
ングステンＬ レニウム、ニオブ及びそれ等の合金から
成る群から選ぶことができる。うィナは薄いシートを溶
接して中空の円筒形状物を形成することにより箔から製
造することもでき、又原料材から押出し成形することも
できる。ラィナの表面は処理して円滑な仕上げ面を与え
、核燃料要素の組立中に被覆や核燃料物質に摩耗やひつ
かき傷が生ずるのを防ぐ。ラィナは核燃料物質によって
放たれる分裂生成物やガスに対して不透性であり〜 ラ
ィナの両端はキャップで密封できるが、燃料物質からの
分裂生成物や反応性気体がラィナの両端を回りこんで被
覆に接触するのは最４・量であるからライナの両端をあ
げておく方が好ましい。更に、ガス状分裂生成物を含め
たガス状物質が核燃料要素内のプレナム域に走行する可
能性がより多い。ラィナの厚さは組立て中に薄偶する力
及び原子炉の動作中にあう気圧に耐えるに十分なもので
あって、ラィナにとっての好ましい厚さは約１〜１２ミ
ルの範囲内である。ラィナのこの厚さ‘ま、核燃料物質
とライブ間にすきまが残るように又はライナが核燃料物
質と接するように設計できる。添加物又は複数の添加物
はラィナの核燃料に隣接する表面（即ち、内側表面）上
に被覆される。

特定の被覆方法は、障壁層の所望の厚さ、組成及び物理
的特性に依存し、添加物又は複数添加物を接着性組成物
と混合してラィナ上に被覆することを含めた各種の被覆
方法が使用できる。各種接着剤が使用できるが高温接着
剤が好ましい。恐らく、最も簡単な方法としては、金属
性箔障壁であって被膜として上塗りを適用するものであ
ろう。更に、電気メッキ、金属化、熱分解、アークプラ
ズマ噴霧、蒸着又は霞気泳敷法が使用できる。このよう
にして、障壁をして添加物を核燃料に対し制御した安価
な方法で導入するのに利用できるから、追加の機能が該
障壁によって成されることになる。又「核燃料要素組立
て時には、添加物が核燃料物質の一番近いところにある
。本発明は次なる燃料添加物を核燃料要素に導入するの
に特に有用である。

（１）その主たる目的が燃料の核特性を増大することで
ある添加物、（２）その主たる目的が燃料の化学特性を
制御することである添加物、及び（３）その主たる目的
が燃料の周辺に於ける機械的特性を変えることである添
加物。既に示唆した如く、複数の添加物を１種の被膜に
利用して上記目的を任意に組み合わせて達成することが
できる。核燃料の核特曲こ影響をえる添加物は一般に三
つのタイプを含むことに成ろう。

核燃料の核特性に影響を及ぼす第１のィプの添加物はプ
ルトニウム−２３９（Ｐｕ匁９）、即ち酸化ウラン燃料
棒の核分裂生成物であり、Ｐｕ２粉は反応炉から取出さ
れる使用済み酸化ウラン燃料から再処理（再生）して軽
水燃料に再使用（再循還）する。

Ｐｕ２粉はＵ凶８同位体の如き親核燃料物質を濃縮する
ための分裂生成分を提供する。Ｐ〆３９は噂乳動物の生
命に対し毒性があり、Ｐｕ教９含有核燃料を形成する処
理に於いて安全性が要求されるから、Ｐｕ２粉を障壁上
への被膜の形体として燃料要素に導入するのがより安全
かつ実際的と思われる。これにより、Ｐ〆３９を含む燃
料べレット又は粉末の調製のために別な燃料製造ライン
を維持する必要が省かれることとなる。核燃料の核特性
に影響を及ぼす第二のタイプの添加物はウラン一２３５
（Ｕ２３５）であり、障壁上に被覆されるとＵ２３５は
濃縮調整を小さな割合で成さしめる。

核燃料の核特性に影響を及ぼす第三のタイプの添加物は
可燃性毒物例えばガドリニウム（Ｇｄ）であり、ＧＱ‘
ま通常酸化物の形態で燃料要素に導入されており、又こ
のタイプには時間の経過とともに中性子東の分布を変え
るホウ素（Ｂ）がある。

これ等の第二及び第三のタイプの添加物は酸化ウランを
核燃料として使用することを可能にし、全反応炉炉０に
対し一回又は数回の所定の基礎的濃縮をなし、次いでＵ
２３ミ農縮度の小割合の調整をなし可燃性毒物を導入す
るためにこれ等添加物を核燃料要素内に位置づけた障壁
上の被膜として使用する。こうして被覆障壁を使用して
単一燃料榛内にＵ燐及びＧｄの軸方向勾配を与えて中性
子東平坦化を成すことができ、種々の燃料榛の核特性を
燃料東内の錘位置に関して調整し又は所定の燃料東を反
応炉炉心内に位置設定して所定の核特性を与えることが
できる。これにより、燃料べレットの代りに箔によって
濃縮度勾配を導入する顕著な経済的利益が与えられる。
本発明の被覆ラィナは核燃料要素内の燃料化学を制御す
るのに有用な任意の添加物を導入するのに使用すること
ができる。

例えば、シリカ又はシリカーアルミナ化合物を含めたセ
ラミック添加物の如き各種添加物剤が分裂生成セシウム
に対するゲッタとして提示されてきた。他の添加物はニ
オブの如き酸素潜勢力の制御として提案されるものであ
る。燃料の核特性に影響を与える添加物に関して上述し
た如く、添加物は核燃料に対して必要とされるよう勾配
について調整することができる。上述のとおり、金属ラ
ィナの目的の一つは核燃料と被覆との間の機械的相互作
用を防ぐことである。

ラィナのその他の機能は核燃料に隣接して被膜を有する
ことであり、この被膜は核燃料に暁結若しくは接着しこ
れと結合する添加物又は複数の添加物を含むこととなる
。添加物又は複数の添加物は高いクリープ率を有する薄
い可塑性層を燃料の周囲に付与するように選択され、こ
れにより原子炉運転中に燃料要素内に生ずる局部的応力
が減少し除かれる。本発明の核燃料要素内に使用される
ときには、核燃料は任意の物理的形体を成し得、代表的
な形体は圧縮された蛭結円筒べレット及び圧縮粉末であ
る。

核燃料はウラン、プルトニウム及び／又はトリウムの各
種化合物形態から成り、好ましい形態は酸化ウラン殊に
二酸化ウランである。別の好ましい形態の核燃料は酸化
ウランと酸化プルトニウムの混合物である。核燃料要素
の組立ては、（ａ）核燃料要素に有用な添加物又は複数
添加物で金属ラィナを被覆し、（ｂ）該被覆したラィナ
を一端の開放した被覆容器内に挿入し、（ｃ）該被覆容
器内に核燃料物質を挿入して被覆容器の開放端に空所を
残し、前記核燃料物質を前記金属ラィナにより前記被覆
容器から分離しかつ前記ラィナの被膜が前記核燃料物質
に隣接するように成し、（ｄ）前記空所内にらせん部材
を挿入し、（ｅ）被覆容器の開放端に端部封止物を付け
、そして（ｆ）該端部封止物に被覆容器の端部を結合し
て両者間に密封を形成する諸工程より成る。

核燃料要素の組立てには「空所内にゲッタ物質を挿入し
たり、被覆容器内に挿入するための金属ラィナを形成す
るためにシートの両端を結合する別個の工程も含み得る
。組み立てると、核燃料要素は長い被覆容器を含み、該
容器内には一体の核燃料物質が配置され維持されており
、該燃料物質は容器を部分的に充填して容器の一端に内
部空所を形成し、燃料物質と被覆との間に内部間隙が形
成される。金属ラィナの核燃料体に隣接する表面上には
少なくとも一種の添加物による被覆が施され、この金属
ラィナを一体の核燃料物質と被覆容器との間のすきまに
配置する。金属ライブは核燃料物質と被覆容器との間の
内部すきまを充填ないし部分的に充填する。封止物が被
覆容器の端部に一体的に固定及び封着されて空所を残し
、この内部空所にらせん部材が位置づけられる。本明は
その特定の実施態様を特に参照して記載したが、特許請
求の範囲に定義される本発明の全意図及び範囲内に於い
て変化や変更は可能であるから、本発明をこれ等特定実
施例に限示すべきでないことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の教示に従って構成された少なくとも一
つの核燃料要素を含む核燃料集合体の部分断面図、第２
図は核燃料物質に隣接した表面に添加物の被膜を有する
金属ラィナを被覆と核燃料物質の間に配置した核燃料要
素の一部の漸次各部を示す斜視図、そして第３図は核燃
料物質に隣接した表面に複数の添加物から成る条片の被
膜を有する金属ラィナを被覆と核燃料物質との間に配置
した核燃料要素の一部の漸次各部を示す斜視図である。 図中、１０……燃料集合体、１４及び３０・・・・・・
燃料要素、１６及び３３・・・…燃料物質、１７及び３
１……被覆容器、２４及び３２……金属ラィナ、２５及
び３４・・・・・・添加物被膜。‘汝・／‘ノタ．２ ‘汝．３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒形の被覆容器が、該被覆容器と該燃料物質体の
   間に隙間があるように、核燃料物質体を支持している核
   燃料要素において、ジルコニウム、モリブデン、タング
   ステン、レニウム、ニオブ、又はそれらの合金でできた
   、中性子捕獲断面積の小さい円筒形金属ライナが、核燃
   料物質体と被覆容器の間の前記隙間を部分的に埋めるよ
   うに配置され、核燃料物質体に隣接する金属ライナの表
   面上に、基本的には少なくとも１種の添加物からなる被
   膜が設けられ、前記添加物が、プルトニウム−２３９，
   ウラン−２３５，ガドリニウム，ホウ素，シリカ，シリ
   カ−アルミナ化合物又はニオブであって、核燃料物質体
   の一部を機能的に形成するように、核燃料物質体に充分
   近く配置されている、核燃料要素。