JPS61231483A

JPS61231483A - 原子炉

Info

Publication number: JPS61231483A
Application number: JP60073819A
Authority: JP
Inventors: 菊男梅垣; 加藤　監治; 肇男青山; 博見丸山; 練三竹田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-04-08
Filing date: 1985-04-08
Publication date: 1986-10-15
Also published as: JPH0564756B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、軽水減速型原子炉に係シ、特に炉心内の場所
によシ燃料棒密度を変えて高燃焼度を得、燃料の有効利
用を図る軽水減速型原子炉に関するつ〔発明の背景〕軽水減速型原子炉（以下、軽水炉という）での燃料物質
の利用方式は、ワンススル一方式と再処理リサイクル方
式とに大別される。ワンススル一方式では、原子炉は濃
縮ウランを用い、原子炉から取シ出された使用済燃料棒
に含まれている燃料物質のどの成分も、軽水炉で再利用
しない（リサイクルされない）方式である。この方式は
、燃料再処理の費用がウラン濃縮の費用を上回っている
場合には、燃料サイクル費の点で有利な方法である。一
方、再処理リサイクル方式は、使用済燃料棒に含まれて
いる燃料物質を再処理して新たな燃料棒を作シ、その燃
料棒を軽水炉内に装荷して燃料物質を再利用するもので
ある。

ワンススル一方式で燃料物質の有効利用を図る１つの方
法は、燃料集合体からの取出し燃焼度を大きくする、す
なわち高燃焼度を実現することである。燃料集合体は、
多数の燃料棒によシ構成されている。高燃焼度を達成す
るには、濃縮ウランの濃縮度を高くする必要があるが、
濃縮度が高くなると、次のような問題が生じる。新燃料
集合体の濃縮度が高くしかも燃料集合体の取出燃焼度が
大きい九めに、軽水炉の炉心内には、中性子無限増倍率
の大きく異なる燃料集合体が混在し、各燃料集合体の出
力分担割合に差が生じて出力ミスマツチが大きくなり、
出力ビーキングが増大する。

また濃縮度の増加に伴ない燃焼初期で制御しなければな
らない余剰反応度が増失し、従来のガドリニア入シ燃料
棒を使った燃料集合体では、ガドリニア入シ燃料棒を多
くする必要がある。

一方、ウラン資源の有効利用の観点から、ウラン２３８
から核分裂物質（プルトニウム２３９）への転換を良く
シ次軽水炉が提案されている。

［原子核技術Ｊ　（Ｎｕｃｌ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、、　
５９　、２１２（１９８２年））におけるＱｌｄｅｋＯ
ｐらによる「改良された燃料利用方法を用いる改良加圧
水屋原子炉の概略的特徴Ｊ　”Ｑｅｎｅｒａｌ　ｆｅａ
ｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｄｐｒｅｓｓｕｒｉ
ｚｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｒｅａｃｔｏｒｓ　ｗｉｔｈ　ｉ
ｍｐｒｏｖｅｄｆｕｅｌ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ’と
題する文献では、軽水炉の炉心間での水対燃料体積比を
従来の２０から０．５まで下げて、中性子の平均エネル
ギーを高め、プルトニウム転換率を０．９以上にした炉
心が示されている。この水対燃料比０．５を実現する構
造として、稠密格子構造を用いている。この例も含めて
、従来の高転換軽水炉では、炉心から取出された使用済
の燃料集合体を再処理して炉心にリサイクルし、燃料物
質の有効利用を図るもので１、燃料再処理や再加工等の
燃料サイクルが完結している必要がある。　　　　　　
　　　　　゛〔発明の目的〕本発明の目的は、炉心が燃料棒密度の異なる複数の領域
に分割された原子炉において、炉心の線出力密度分布を
平坦化し省ウランと高燃焼度とを達成した効率的な軽水
炉を提供することであ石。゛〔発明の概要〕　　　　　
　　　　　　　　　　□発明者らは、先に、上記従来技
術の欠点を解消し、ワンススル一方式で高燃焼度を達成
しなから省ウランを実現する炉心を開発し友。この先行
発明は、本発明の基礎となったものであるから、その概
略を次に述べて、本発明理解の助けとする。

この炉心は、径方向に燃料棒密度を変化させた領域を設
置し、燃料をその寿命中に燃料棒密度の高い領域から低
い領域にシャラフリングして、燃料の有効利用を図るも
のである。第７図にその炉心構成の概念を示した。図中
ｎは炉心で、１２１゜１２２．１２３．・・・、１２Ｎ
は燃料棒密度の異なる径方向領域である。以下では、燃
料棒密度に対応するパラメータとして水素対ウラン原子
数比Ｈ／Ｕをとりあげることにする。二股に燃料棒密度
が高い領域ではＨ／Ｕは小さくなシ、低い領域では逆に
大きくなる。　　　　− 第８図は、第７図に示した各領域における中性子増倍率
の変化を表わしている。さて、１２１領域における水素
対ウラン原子数比を３１％同様に１２Ｎ領域においてａ
ｍとして、ａｌ　（Ｈｔ　＜ａｓ　＜・・・・・・・・・（（ｌ　
Ｍ　　　・・・ｑ）とする。ここでａ’ｌは現行の軽水
炉の水素対ウラン原子数比（約５．０）よシも小さい値
で、ａＨは逆に大きな値となっている。新燃料は最初１
２１領域に装荷され％　’　Ｅ　１まで燃焼する。ここ
で次の１２２領域に移し替えられＥ２まで燃焼する。さ
らに順々に領域を移し替えられて、燃焼度ＥＮで炉外に
取９出される。

このように、燃料の寿命の前半には、転換比が高く水素
対ウラン原子数比の小さい領域に燃料を配置して、プル
トニウムの蓄積を図り、後半には、水素対ウラン原子数
比の大きい領域に配置すると、蓄積し九核分裂性物質を
効率よく燃焼させることが可能になる。言いかえると、
新燃料は、中性子スペクトルがハードで転換比は高いが
中性子増倍率が低くなる領域に配置し、燃焼の進んだ燃
料は、中性子スペクトルがソフトで転換比は低いが中性
子増倍率が高くなる領域に配置すると、余剰反応度を制
御し出力イスマツチを低減すると共に、中性子経済を向
上させなから省つランヲ央現できる。

第９図に、水素対ウラン原子数比をパラメータにし友場
会の燃焼度に対する転換比の変化を示す。

水素対ウラン原子数比を約１．０まで下げると、３０Ｇ
ｗｄ／を燃焼し次後にも、新燃料の９５％程度の核分装
性物質が残ることになシ、燃料の有効利用度が高いこと
がわかる。

第１０図に燃料棒密度を２領域とした炉心に装荷された
燃料の中性子増倍率変化を、同一濃縮度で従来の１領域
炉心に装荷した場合と比較して示す。２領域炉心では、
前述し友ように燃焼初期におけるプルトニウム蓄積、燃
焼末期におけるスペクトルシフトの効果により、原理的
には、同一の臨界条件で取出燃焼度が１．５倍程度増太
しくＥ。

→Ｅｂ）、３０％以上の省ウランが実現する。

第１１図に燃料棒密度を２領域とした場合の炉心構成の
１例を示す。この例は、六角形の燃料集合体の場合を示
している。図中、集合体人を含む２７領域は燃料棒密度
の高い領域、集合体Ｂを含む２８領域は燃料棒密度の低
い領域になっている。

以上が先行発明の概要である。

さて、このような燃料棒密度の異なる領域を有する炉心
の出力分布（燃料の線出力密度分布）を平坦化すること
は従来技術及び先行発明では難しい。炉心の燃料健全性
上は、出力密度分布よシも線出力密度分布を平坦化する
ことが望ましい。従来は、出力密度分布を平坦化するこ
とがただちに線出力密度平坦化にりなかつ次が、燃料棒
密度が異なる領域が存在する場合にはそうはならない。

第１２図に２領域炉心の出力分布を示す。従来の３領域
装荷（特許８２４７４７号）等の技術を使って、図のよ
うに出力ｆｓ度分布を平坦化しても、炉心の２つの領域
で燃料棒密度が異なる場合には、線出力密度分布は平坦
化されない。図の例では２８領域の燃料棒密度が２７領
域より低い几めに、同一の出力密度を実現しても、２８
領域の線出力密度が不連続に増大してしまう。

このような２領域炉心で線出力密度分布を平坦化するに
は、第１３図に示すように出力密度分布を階段状に変化
させる必要が生じる。このような階段型の出力密度分布
が得られて初めて線出力密度分布の平坦化が実現する。

従来の出力分布平坦化法は燃料棒密度が１領域の炉心を
対象とし次もので、前述した複数領域を対象に階段型の
出力密度分布平坦化を実現する技術は開発されていなか
った。従って、先行発明の炉心においても炉心の線出力
密度分布の平坦化が実現せず、第１２図のような分布に
なった場合には、熱的制限から出力密度を相対的に低減
せざるを得なくなシ、前述の高燃焼度化と省ウラン効果
とが損なわれる結果になる。

そこで本発明は、燃料棒密度が径方向多領域において異
なる炉心において、炉心の径方向線出力密度分布を平坦
化した炉心構成を実現し、省ウランと高燃焼度とを達成
した効率的な軽水炉を提供することを目的としてなされ
友ものである。

本発明では、燃料棒密度が径方向に異なる領域を有する
炉心において、水素対ウラン原子数比を（Ｈ／Ｕ　）　
ｔ　＜　（Ｈ／Ｕ　）　２＜・・・＜（Ｈ／Ｕ）　＋（
・・・＜　（Ｈ／Ｕ）ｎ・・・・・・・・・（２）１〜ｎ：領域の番号とした時に％　ｉ領域（ｉ＝２・・・・・・ｎ）のｊ領
域（ｊ＝ｉ−１３に接する部分領域の平均中性子無限増
倍率Ｋ。ｏ’ｔ”を領域およびｊ領域平均のＫ。０よシ
も低くしである。または、ｉ領域のｊ領域に接する部分
領域を、中性子を吸収する減速材領域とする。さらに、
部分領域を除く各領域内では径方向外側になるほど平均
的にＫ。０を高くする（ただし炉心最外周は中性子の漏
れを低減させる九め、Ｋｏｏを低くする場合がある）ｎこのような炉心構成にすると、前述した階段型の出力密
度分布が得られ、第１３図の如く、炉心の線出力密度分
布が平坦化することになる。このＸＯＯの高低は、燃料
の燃焼度によって決まるので、燃焼度に応じて燃料を適
切に配置することによシ、前述したＫｏａ分布が実現さ
れる。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の詳細な説明するが、それに先立ち、本発
明を適用すべき加圧水型原子炉の構造について述べる。

第１４図において、加圧水型原子炉１は、炉心を内部す
る原子炉圧力容器２を備えている。原子炉容器２は、そ
の壁面に入口ノズル３及び出口ノズル４を有し、頂部に
密閉蓋５を設置しである。

実質的に円筒形の炉心シュラウド６は、密閉蓋５近くに
ある原子炉圧力容器２のたなに吊下げられている。炉心
シュラウド６の下方内部にはバッフル７が取付けられて
いる。燃料集合体Ａ及びＢの下端部を収容するための穴
を設けた下部炉心支持板８が、炉心シュラウド６の下端
に取付けられる。

燃料集合偉人及びＢの上端部を収容するための穴を設け
た上部炉心支持板９が、複数の支柱１０によって太い梁
のある上部支持板１１に支持されている。複数の案内筒
２６が、上部支持板１１と上部炉心支持板９との間に配
置されている。案内筒２６には開口３３か設けられてい
る。

炉心１２は、炉心シュラウド６内の下部に構成され、多
数の燃料集合偉人及びＢ１及び筒状の仕切シ部材１３か
らなっている。仕切シ部材１３は、ジルカロイ（ジルコ
ニウム合金）で作られている。

本実施例では、炉心１２は、仕切シ部材１３で、それよ
り内側の中央領域２７とそれより外側の周辺領域２８の
２領域に分割されている。燃料集合偉人は、仕切シ部材
１３内の中央領域２７にそれぞれ配置され、燃料集合体
Ｂは仕切９部材１３外の周辺領域２８にそれぞれ配置さ
れている。

燃料集合偉人は、第１５図及び第１６図に示すように、
複数の燃料棒１５、下部タイプレート１６、上部タイプ
レート、１７及びスペーｔ１８を備えている。２１は、
ハンドルである。下部タイプレート１６及び上部タイプ
レート１７は、正六角形である。燃料棒１５は、その両
端が下部タイプレート１６及び上部タイブレー）１７に
それぞれ保持されている。下部タイプレート１６は、内
側に円筒部１６Ａを有し、その円筒部１６Ａが外側の円
筒部１６Ｃに放射状に配置された複数の連結板１６Ｂで
結合されている。燃料棒１５は、第１６図に示すように
正六角形になるように配置されている。燃料棒１５のう
ちの何本かはタイロッド１５Ａとして機能している。タ
イロッド１５Ａの両端は、下部タイプレート１６及び上
部タイプレート１７を貫通している。タイロッド１５人
の下端にはナツト１９が取付けられ、タイロッド１５Ａ
の上端には締付ナツト２０が取付けられている。これら
のタイロッド１５Ａによって下部タイプレート１６と上
部タイプレート１７が連結されている。燃料棒１５（タ
イロッド１５Ａも含む）は、密封されたジルカロイ製の
被覆管内に燃料ベレットを充填し次ものである。燃料ペ
レット内には、濃縮されたウラン２３５が核分裂性物質
としてＡている。燃料棒１５の束の軸方向には、複数の
スペーｔ１８が配置されている。スペーサ１８は、隣接
している燃料棒１５相互の接触を防止し、それらの燃料
棒１５相互間に冷却水が流れる通路を確保するものでる
る。

燃料果合体Ｂは、第１７図及び第１８図に示すように、
複数の燃料棒１５及び可燃性毒物棒１５Ｂ１下部タイプ
レート２３、上部タイプレート２４及びスペーサ２５を
備えている。燃料集合体Ｂにおいても、燃料集合偉人と
同様に、複数の燃料棒１５の一、部分であるタイロッド
１５Ａによって下部タイプレート２３及び上部タイプレ
ート２４が連結されている。下部タイプレート２３は、
内側に円筒部２３Ａを有しておシ、その円筒部２３Ａが
外側の円筒部２３Ｃに放射状に配置された複数の連結板
２３Ｂで結合されている。燃料棒１５及び可燃性毒物棒
１５Ｂの両端は、下部タイプレート２３及び上部タイプ
レート２４に保持されている。燃料棒１５（タイロッド
１５Ａを含む）は、燃料集合体Ａのそれと同一構成であ
る。可燃性毒物棒１５Ｂは、密封され次被覆管内に、減
速材である水素化ジルコニウムと可燃性毒物であるガド
ＩＪ　ニアの混合物を充填し友ものである。可燃性毒物
棒１５Ｂの水素化ジルコニウム及びガドリニアの濃度分
布は、その軸方向に一様である。スペーサ２５は正六角
形であって、各々のタイプレートに保持されている燃料
棒を正六角形状に束ねている。スペーサ２５は、軸方向
に複数個配置され、燃料棒相互間の接触を防止している
。可燃性毒物棒１５Ｂの代シに、燃料棒１５のＵ　Ｏ２
ペレツト内にガドリニアを混入し次ものを、燃料集合体
Ｂ内に配置してもよい。

燃料集合体Ｂにおける隣接している燃料棒相互間の距離
（ピッチ）は、燃料集合偉人におけるそのピッチよりも
大きい。すなわち、燃料集合体Ｂを構成している燃料棒
の本数は、燃料集合偉人におけるその本数よりも少ない
。下部タイプレート１６及び２３と上部タイプレート１
７及び２４の水平断面（燃料集合体の軸に垂直な方向の
断面）の断面積は、すべて等しい。

燃料集合体Ａの円筒部１６人及び燃料集合体Ｂの円筒部
２３Ａが、下部炉心支持板８の前述し九人内に挿入され
る。そして、燃料集合偉人の円筒部１６ｃ及び燃料集合
体Ｂの円筒部２３Ｃが、下部炉心支持板８上に設置され
る。燃料集合偉人の上部タイプレート１７の上部１７Ａ
及び燃料集合体Ｂの上部タイプレート２４の上部２４Ａ
が、上部炉心支持板９の前述し九人内に挿入される。こ
のようにして燃料集合体Ａ及びＢが、下部炉心支持板８
及び上部炉心支持板９に保持される。中央領域２７内に
おいて、隣接している燃料集合偉人の下部タイプレート
１６及び上部タイプレート１７は、それぞれ接触してい
る。中央領域２７の最外周に位置している燃料集合偉人
の下部タイプレート１６及び上部タイプレート１７は、
仕切シ部材１３の内面に接している。周辺領域２８にお
いても、隣接している燃料集合体Ｂ同士は、下部タイプ
レート２３及び上部タイプレート２４が接している。周
辺領域２８の最も内側に位置している燃料集合体Ｂは、
下部タイプレート２３及び上部タイプレート２４が仕切
り部材１３の外面に接している。

加圧水型原子炉は、流体圧力で作動する制御棒駆動機構
２９を備えている。制御棒駆動機構２９の構成は、米国
特許第３６０７６２９号明細書に示されているものと同
じである。制御棒駆動機構２９は、アダプタ管３１の上
部フランジ３２に取付けられる。アダプタ管３１は、密
閉蓋５を貫通するとともに密閉蓋５に溶接で取付けられ
ている。制御棒駆動機構２９の下端に、第１９図に示す
制御棒３４が着脱可能に取付けられる。制御棒３４は、
案内筒２６内を上下動する。制御棒駆動機構２９は、制
御棒３４を燃料集合偉人及びＢの中に挿入しまたは引抜
く操作を行う。なお、３５は本体、３６は支持部材、３
７は中性子吸収棒でちる。

さて、第１図に示した本発明の一実施例は、燃料棒密度
を２領域で変化させた炉心の例であシ、内側２７領域の
燃料棒密度は外側２８領域よシ高くなっている。ここで
は六角格子型の燃料集合体を用いている。第２図は、同
様な２領域炉心で正方格子型の燃料集合体を用いた例で
ある。図中、２７領域に接する２８領域の中の円環状の
領域の燃料集合体（Ｌ、）の平均にカは、２７領域およ
び２８領域の燃料集合体の平均に■よυも低くなってい
る。また最外周の燃料集合体（○印）は、中性子の漏れ
を低減させるために、平均ＫＱｏがやはり２７．２８領
域の平均Ｋｏｏよりも低くなっている。第３図に、この
２領域炉心の半径方向のＫｏ。

分布及び出力密度、線出力密度分布を示す。図中、Ｌで
示した領域は、第１，２図に示しｆｃＫｏａの低い燃料
集合体に対応している。２７領域に接する２８領域の最
内側の円環状の部分領域のＫ。０を他より低くシ、その
他の領域では、最外周を除いて炉の径方向外側にいくほ
どＫ。０が平均的に高くなるよう燃料集合体を配置する
。その結果、第３図に示すような階段型の出力密度分布
が実現し、燃料棒密度が異なる領域が存在しても線出力
密度分布を平坦化できる。具体的な燃料配置は、燃料の
燃焼度に応じて目標のＫ。０分布を実現するように行な
えばよい。例えば第３図の例では、Ｌと示した領域及び
最外周には、２８領域の中で最も燃焼の進んだ燃料集合
体を配置すればよい。

多領域炉心においてもまったく同様な方法で線出力密度
分布を平坦化できる。第４図は、径方向を３領域に分割
し、内側から外側にいくほど燃料棒密度を低くした炉心
である。図中、２７領域に接する２８領域の最内側の燃
料集合体（Ｌ）　、２８領域に接する２８Ａ領域の最内
側の燃料集合体（Ｌ）の平均Ｋ。ｏは、それぞれ２７，
２８．２８＆領域の燃料集合体の平均Ｋ。０よシも低く
なっている。第５図に、この３領域炉心の半径方向のＫ
。

分布及び出力密度、線出力密度分布を示した。第３図の
場合と同様に階段型の出力密度分布が実現しておシ、燃
料棒密度の異なる領域が多数存在１ても炉心内の線出力
密度分布゛を平坦化できる。

基本的には、燃料棒密度の大きい領域の最外周の燃料の
Ｋｏｏを高く、となシ合う燃料棒密度の小さい領域の最
内周の燃料のＫｏｏを低くすることによシ、境界での中
性子フラックスの変化を非常に大きくして出力密度をデ
ィスクリートに近く変化させることが可能である。この
Ｋｏｏの低い燃料を装荷する領域は、原理的には、減速
材または構造材等で置き換えることも可能である。しか
し、その場合には、Ｋｏｏの低い燃料をよυ高燃焼度ま
で燃やせるという経済的なメリットは失うことになる。

第６図に、いわゆるアイランド屋と呼ばれる多領域炉心
に本発明を適用した例を示す。ここでは炉心内に７ケ所
設けたアイランド領域２７の燃料棒密度が他の領域２８
よシも高くなっている。このような炉心に対しては、ア
イランド領域を取シ囲む燃料集合体（Ｌ）の平均Ｋ。０
を他の領域に比べて低くすることによシ、第３図、第５
図に示したような階段型の出力密度分布が局所的に実現
し、炉心内の燃料の線出力密度分布を平坦化できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、炉心が多領域に分割され、それぞれの
領域で燃料棒密度が、異なる場合にも、従来の１領域炉
心の場合と同様に、炉心の線出力密度分布を平坦化する
ことが可能となる。その結果、一定の熱的制約条件下で
高い出力密度が得られ、高燃焼度で省ウランの原子炉が
実現する。

２領域炉心の場合、取出燃焼度は約１．５倍程度になり
、３０％以上の省ウランが達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による線出力密度分布の平坦化法を採用
した六角格子型２領域炉心の水平方向断面図、第２図は
同じく正方格子型２領域炉心の水平方向断面図、第３図
は本発明の２領域炉心半径方向の中性子無限増倍率、出
力密度、線出力密度分布を示す図、第４図は本発明の３
領域炉心を示す炉心水平方向断面図、第５図は第４図実
施例の３領域炉心半径方向の中性子無限増倍率、出力密
度、線出力密度分布を示す図、第６図は本発明のアイラ
ンド型炉心を示す水平方向断面図、第７図は本発明の対
象となる炉心構成の概念を示す炉心水平方向断面図、第
８図は燃料の燃焼度に対する中性子無限増倍率の変化を
示す図、第９図は水素対ウラン原子数比をノ〒ラメータ
にしキ燃焼度に対する転換比の変化を示す図、第１０図
は２領域炉心と１領域炉心の中性子無限増倍率の変化を
比較し九図、第１１図は２領域炉心の具体例を示す炉心
水平方向断面図、第１２図及び第１３図は２領域炉心の
半径方向出力密度分布、燃料の線出力密度分布について
それぞれ出力密度を平坦化した場合と線出力密度を平坦
化した場合を現わす図、第１４図は本発明の好適な一実
施例で第１図の炉心を有する加圧水型原子炉の縦断面図
、第１５図は第１図の中央領域に装荷される燃料集合体
の側面図、第１６図は第１５図のｘ−ｘ断面図、第１７
図は第１図の周辺領域に装荷される燃料集合体の側面図
、第１８図は第１．７図のＹ−Ｙ断面図、第１９図は制
御棒の斜視図である。１・・・加圧水型原子炉、２・・・原子炉容器、３・・
・入口ノズル、４・・・出口ノズル、５・・・密閉蓋、
６・・・炉心シェラウド、７・・・バッフル、８・・・
下部炉心支持板、９・・・上部炉心支持板、１０・・・
支柱、１１・・・上部支持板、１２・・・炉心、１３・
・・仕切シ部材、１５・・・燃料棒、１６・・・下部タ
イプレート、１７・・・上部タイプレート、１８・・・
スペーサ、１９・・・ナツト、２０・・・締付ナツト、
２３・・・下部タイプレート、２４・・・上部タイプレ
ート、２５・・・スペーサ、２６・・・案内筒、２７・
・・中央領域、２８・・・周辺領域、２９・・・制御棒
駆動機構、３１・・・アダプタ管、３２・・・上部７ラ
ンジ、３３・・・開口、３４・・・制御棒。

Claims

【特許請求の範囲】１、炉心が複数の領域に分割され、各領域の水素対ウラ
ン原子数比（Ｈ／Ｕ）＿１が（Ｈ／Ｕ）＿１＜（Ｈ／Ｕ）＿２＜・・・＜（Ｈ／Ｕ）
＿１＜・・・＜（Ｈ／Ｕ）＿ｎの如く異なる原子炉にお
いて、第ｉ領域の第ｊ（ｊ＝ｉ−１）領域に接する部分
領域にある燃料の平均中性子無限増倍率を第ｉ領域及び
第ｊ領域にある燃料の平均中性子無限増倍率よりも低く
したことを特徴とする原子炉。２、特許請求の範囲第１項において、炉心各領域を半径
方向に円環状領域とし、前記部分領域を除いた各領域内
で燃料の中性子無限増倍率を半径方向外側ほど高くした
ことを特徴とする原子炉。３、特許請求の範囲第２項において、炉心最外周領域の
燃料の中性子無限増倍率を各領域平均の燃料の中性子無
限増倍率よりも低くしたことを特徴とする原子炉。４、上記特許請求の範囲のいずれか一項において、第１
領域の第ｊ領域に接する部分領域を減速材または構造材
または減速材と構造材で置き換えたことを特徴とする原
子炉。５、炉心を複数のアイランド領域とそれを取囲む周囲領
域とに分割し、各アイランド領域の水素対ウラン原子数
比（Ｈ／Ｕ）＿１を（Ｈ／Ｕ）＿１≦（Ｈ／Ｕ）＿２≦・・・≦（Ｈ／Ｕ）
＿１≦・・・≦（Ｈ／Ｕ）＿ｎの如くした原子炉におい
て、周辺領域の各アイランド領域に接する部分領域にあ
る燃料の平均中性子無限増倍率をそのアイランド領域及
び周辺領域にある燃料の平均中性子無限増倍率よりも低
くしたことを特徴とする原子炉。６、特許請求の範囲第５項において、前記部分領域を減
速材または構造材または減速材と構造材で置き換えたこ
とを特徴とする原子炉。