JPS62276492A - Fuel aggregate - Google Patents

Fuel aggregate

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Publication number
JPS62276492A
JPS62276492A JP61119268A JP11926886A JPS62276492A JP S62276492 A JPS62276492 A JP S62276492A JP 61119268 A JP61119268 A JP 61119268A JP 11926886 A JP11926886 A JP 11926886A JP S62276492 A JPS62276492 A JP S62276492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
uranium
enrichment
axial
distribution
Prior art date
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Pending
Application number
JP61119268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
服部 慎司
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 Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61119268A priority Critical patent/JPS62276492A/en
Publication of JPS62276492A publication Critical patent/JPS62276492A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

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】 3、発明の詳細な説明 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は原子炉の炉心に装荷される燃料集合体、特にウ
ラン・プルトニウム混合酸化物を使用した燃料集合体に
関する。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is directed to a fuel assembly loaded in the core of a nuclear reactor, in particular, using a uranium-plutonium mixed oxide. related to fuel assemblies.

(従来の技術) 沸騰水型原子炉では主に熱中性子が2351J 、 2
39 PLI。
(Prior art) In a boiling water reactor, mainly thermal neutrons are 2351J, 2
39 PLI.

244 p uに吸収され、核分裂することによって発
生するエネルギーを利用している。
It utilizes the energy generated by nuclear fission that is absorbed by 244 p u.

ところで、沸騰水型原子炉で燃料経済性、炉心熱的特性
の上から重要なことは、熱中性子束分布に応じて適切な
235U濃縮度、Pu富化度の設計を行い、出力分布の
平坦化を図ることである。
By the way, what is important in terms of fuel economy and core thermal characteristics for boiling water reactors is to design appropriate 235U enrichment and Pu enrichment according to the thermal neutron flux distribution, and to achieve a flat power distribution. The goal is to make the world a better place.

第5図は沸騰水型原子炉で用いられている従来のウラン
・プルトニウム混合酸化物入り燃料集合体(以下、MO
1′F4集合体という)の断面図である。同図に示すよ
うに、MOX燃料集合体はウラン燃料棒11.12’ 
、 13.14. G、ウラン・プルトニウム混合酸化
物入り燃料棒(以下MOX燃料棒)P+ 、P2及びウ
ォータロッドWを8(18列の正方格子状に配置して構
成される。これら各燃料棒の縦方向構成を第6図の縦断
面図で示している。
Figure 5 shows a conventional uranium-plutonium mixed oxide fuel assembly (hereinafter referred to as MO) used in boiling water reactors.
1′F4 aggregate). As shown in the figure, the MOX fuel assembly consists of uranium fuel rods 11.12'
, 13.14. G, fuel rods containing uranium-plutonium mixed oxide (hereinafter referred to as MOX fuel rods) P+, P2, and water rods W are arranged in a square grid of 8 (18 rows). This is shown in the longitudinal cross-sectional view of FIG.

そして、上記第5図及び第6図に示す如く、従来技術で
はウラン燃料棒11.12’ 、 13.14の235
U濃縮度をそれぞれ3.5wt%、  3.2wt%、
  2.6wt%。
As shown in FIGS. 5 and 6 above, in the prior art, uranium fuel rods 11.12', 13.14 and 235
The U enrichment was set to 3.5 wt%, 3.2 wt%, and
2.6wt%.

i、9wt%とし、MOX燃料燃料+ 、 P2のPu
富化度をそれぞれ4.7wt%、  3.6wt%とな
るように構成されている。しかして従来技術では熱中性
子束の高いところには反応度の低い燃料棒が配置され、
熱中性子束の低いところには反応度の高い燃料棒が配置
されて燃料集合体内の出力分布は平坦化されている。
i, 9wt%, MOX fuel +, Pu of P2
The enrichments are set to 4.7wt% and 3.6wt%, respectively. However, in the conventional technology, fuel rods with low reactivity are placed in areas with high thermal neutron flux.
Highly reactive fuel rods are placed in areas with low thermal neutron flux, and the power distribution within the fuel assembly is flattened.

しかしながら、軸方向については第6図に示すように、
235 UyA縮度、Pu富化度は一様であるため、軸
方向出力分布は第7図の実線21のように、軸方向の下
部側で出力のピークが出易くなり、燃料経済性、炉心熱
的特性の何れか一方が犠牲とならざるを得ないという問
題があった。
However, in the axial direction, as shown in Figure 6,
235 Since the UyA degree of shrinkage and Pu enrichment are uniform, the axial power distribution tends to have a peak in the lower part of the axis, as shown by the solid line 21 in Figure 7, which improves fuel economy and the core. There was a problem in that one of the thermal properties had to be sacrificed.

(発明が解決しようとする問題点) 上記したように従来技術では燃料集合体内の出力分布は
平坦化され、各燃料棒の出力はほぼ均等化されているが
、軸方向の出力分布は平坦化されておらず、ピーク出力
部の出力が高い割には他の部分の出力が低く、燃料経済
性、炉心熱的特性の上から好ましくないものであった。
(Problems to be solved by the invention) As described above, in the conventional technology, the power distribution within the fuel assembly is flattened, and the power output of each fuel rod is almost equalized, but the power distribution in the axial direction is flattened. Although the output of the peak output section was high, the output of other sections was low, which was unfavorable from the standpoint of fuel economy and core thermal characteristics.

本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
その目的は、軸方向に適切な反応度弁で[を有しかつ燃
料経済性、炉心熱的特性を改良した・MOX燃料集合体
を提供することにある。
The present invention was made to solve the above problems, and
The objective is to provide a MOX fuel assembly with adequate axial reactivity valving and improved fuel economy and core thermal properties.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するために、ウラン酸化物を装
填した燃料棒とウラン・プルトニウム混合酸化物を装填
した燃料棒を束ねて構成してなる燃料集合体において、
ウラン・プルトニウム混合酸化物を装填した燃料棒の濃
縮度、プルトニウム富化度は軸方向一律とし、ウラン酸
化物を装填した燃料棒のうちその一部の燃料棒は濃縮度
の異な、る複数の軸方向領域に分けられた燃料棒である
ことを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is constructed by bundling fuel rods loaded with uranium oxide and fuel rods loaded with uranium-plutonium mixed oxide. In the fuel assembly made of
The enrichment and plutonium enrichment of the fuel rods loaded with uranium-plutonium mixed oxide are uniform in the axial direction, and some of the fuel rods loaded with uranium oxide have different enrichment levels. It is characterized by a fuel rod divided into axial regions.

次に、本発明の基本的考え方について説明する。Next, the basic idea of the present invention will be explained.

MOX燃料集合体に軸方向反応度分布を付ける方法とし
ては主に次の3通りの方法が挙げられる。
There are three main methods for imparting an axial reactivity distribution to a MOX fuel assembly:

(i)235U濃縮度 (ii)PIJ富化度 (iii)カドリニア このうち3番目の方法のガドリアによって軸方向反応度
分布を付ける方法は従来から採用されており実績もある
が、ガドリニアは可燃性毒物と言われるように燃料の燃
焼に伴ってその反応度抑制効果が弱まるため、これのみ
で軸方向に反応度分布を付けるのには限界があり、他の
方法との併用となる。
(i) 235U enrichment (ii) PIJ enrichment (iii) Cadolinia The third method, which uses gadolinia to give an axial reactivity distribution, has been used and has a proven track record, but gadolinia is flammable. As the fuel is said to be a poisonous substance, its reactivity suppressing effect weakens as the fuel burns, so there is a limit to the ability to create a reactivity distribution in the axial direction using only this method, so it must be used in combination with other methods.

また、第2番目の方法ではプルトニウムは化学的にも放
射能的にも@唄な取扱いが必要な物質であり、このため
燃料加工施設では憤重な取扱いが要求される。MOXl
料棒はウラン燃料棒と類似した工程により製造される。
In addition, in the second method, plutonium is a substance that requires careful handling both chemically and radioactively, so it must be handled with great care at fuel fabrication facilities. MOXl
Feed rods are manufactured using a process similar to that used for uranium fuel rods.

ウランとプルトニウムの混合酸化物を成型、焼結し、こ
のペレットを被覆管に装填し、溶接することによってM
OX燃料棒が出来上るが、ウラン燃料棒との大きな相違
点はこれらの工程をホット・セルの中で行わなければな
らないことである。従って、1本のMOX燃料棒に複数
種類のpu富化度の燃料ペレットを使用することは、装
填作業を煩雑化するばかりか、Pu富化度が替るたびに
行うクリーン・アップの頻度を高めることにもなり、!
!造上のデメリットが大きい。
By molding and sintering a mixed oxide of uranium and plutonium, and loading the pellets into a cladding tube and welding, M
OX fuel rods are produced, but the major difference from uranium fuel rods is that these steps must be performed in a hot cell. Therefore, using fuel pellets with multiple types of PU enrichment in one MOX fuel rod not only complicates the loading operation but also increases the frequency of clean-up every time the PU enrichment changes. It also happens!
! There are major structural disadvantages.

そして、第1@目の方法の235Uによって軸方向に反
応度分布を付ける方法はウラン燃料でも採用されている
。また、ガドリニアのように燃焼変化は大きくなく、寿
命初期に付けた反応度差が殆どそのまま寿命期間中維持
されるため、MOX燃料集合体の軸方向反応度分布を付
ける方法として適している。
The first method of providing reactivity distribution in the axial direction using 235U is also used for uranium fuel. In addition, unlike gadolinia, the combustion change is not large, and the reactivity difference established at the beginning of the life is almost maintained throughout the life, so it is suitable as a method for determining the axial reactivity distribution of the MOX fuel assembly.

そこで、本発明では上記のごとき観点から235U濃縮
度によってMOX燃料集合体の軸方向反応度分布を改善
しようとするものである。
Therefore, the present invention attempts to improve the axial reactivity distribution of the MOX fuel assembly by increasing the 235U enrichment from the above viewpoint.

(作 用) 上記したように、本発明のMOX燃料集合体は” IJ
 m縮度によって軸方向反応度分布を平坦化するように
付けられるため、製造費を高めることなく燃料経済性及
び炉心熱的特性の向上を達成することができる。
(Function) As described above, the MOX fuel assembly of the present invention
Since the axial reactivity distribution is flattened by the degree of contraction, fuel economy and core thermal characteristics can be improved without increasing manufacturing costs.

(実施例〉 本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example> Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の概略横断面図、第2図は第
1図の燃料棒の縦断面図を示すものである。なお、既に
説明した第5図および第6図と同一部分には同一符号を
付してその詳細な説明は省略するものとする。これらの
図に示すように、MO×燃料集合体はウラン燃料棒11
.12.13.14゜G、MOX燃料棒Pt 、 P2
及びつ4−タロラドWを8行8列の正方格子状に配置し
て構成されている。ここで、ウラン燃料棒12は濃縮度
が3つの領域に分けられており、下から2.6wt%、
  3.8wt%、  2.6wt%となっている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the fuel rod of FIG. 1. Note that the same parts as in FIGS. 5 and 6 already described are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. As shown in these figures, the MO x fuel assembly consists of uranium fuel rods 11
.. 12.13.14°G, MOX fuel rod Pt, P2
and 4-talorado W are arranged in a square grid of 8 rows and 8 columns. Here, the uranium fuel rod 12 is divided into three enrichment regions: 2.6 wt% from the bottom,
They are 3.8wt% and 2.6wt%.

第8図は本発明のMOX燃料集合体の軸方向濃縮度分布
を示すもので、前記の8本のウラン燃料棒12の寄与に
よって濃縮度分布は中央部が高く、上下端部が低くなっ
ている。そして、第4図に示すように軸方向下部では熱
中性子束が高く、中央部から上部では熱中性子束が低い
ため、本発明による軸方向濃縮度分布は軸方向出力分布
を平坦化するよう作用することになる。第7図の点線2
2は本発明によって平坦化された軸方向出力分布を示し
てものであり、この図からも軸方向の各部が均等に出力
を発生していることが分る。
FIG. 8 shows the axial enrichment distribution of the MOX fuel assembly of the present invention. Due to the contribution of the eight uranium fuel rods 12, the enrichment distribution is high in the center and low in the upper and lower ends. There is. As shown in Fig. 4, the thermal neutron flux is high in the lower part of the axis and lower in the upper part from the center, so the axial enrichment distribution according to the present invention acts to flatten the axial power distribution. I will do it. Dotted line 2 in Figure 7
2 shows the axial output distribution flattened by the present invention, and it can be seen from this figure that each part in the axial direction generates output equally.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明のMOX燃利集合体による
と、燃料集合体内の水平方向および軸方向についてら出
力分布が平坦化されており、かつその製造費を高めるこ
となく、MOX燃料の燃料経済性及び炉心熱的特性を向
上させることができるという優れた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the MOX fuel assembly of the present invention, the power distribution is flattened in the horizontal and axial directions within the fuel assembly, and the power distribution can be flattened without increasing the manufacturing cost. This has the excellent effect of improving the fuel economy and core thermal characteristics of MOX fuel.

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

第1図は本発明の一実施例の横断面図、第2図は第1図
の燃料棒の縦断面図、第3図は燃料集合体内水平断面に
おける熱中性子束分布を示す図、第4図は軸方向の熱中
性子束分布を示す図、第5図は従来の燃料集合体の横断
面図、第6図は第5図の燃料棒の縦断面図、第7図は本
発明の軸方向濃縮度分布を示す図、第8図は本発明と従
来技術との軸方向の出力分布を示す図である。 11、12.13.14. G・・・ウラン燃料棒P+
 、P2・・・MOX燃料棒 W・・・ウォータロッド (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか 
1名) 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 毫6図 炉・ヒ塙 ヵ掴: 二/7(オ4コブ↑イーi) 7図 〉農確度(8対ブiり 第8図
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the fuel rod shown in FIG. The figure shows the thermal neutron flux distribution in the axial direction, Figure 5 is a cross-sectional view of a conventional fuel assembly, Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view of the fuel rod in Figure 5, and Figure 7 is the axis of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the axial concentration distribution of the present invention and the prior art. 11, 12.13.14. G...Uranium fuel rod P+
, P2...MOX fuel rod W...Water rod (8733) Agent: Patent attorney Yoshiaki Inomata (and others)
1 person) Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Furnace/Hihanka grab: 2/7 (O4 knob↑Ei) Fig. 7〉Agricultural accuracy (8 vs. Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ウラン酸化物を装填した燃料棒とウラン・プルトニウム
混合酸化物を装填した燃料棒を束ねて構成してなる燃料
集合体において、ウラン・プルトニウム混合酸化物を装
填した燃料棒の濃縮度、プルトニウム富化度は軸方向一
律とし、ウラン酸化物を装填した燃料棒のうちその一部
の燃料棒は濃縮度の異なる複数の軸方向領域に分けられ
た燃料棒であることを特徴とする燃料集合体。
In a fuel assembly consisting of a bundle of fuel rods loaded with uranium oxide and fuel rods loaded with uranium/plutonium mixed oxide, the enrichment level and plutonium enrichment of the fuel rods loaded with uranium/plutonium mixed oxide are determined. A fuel assembly characterized in that the concentration is uniform in the axial direction, and some of the fuel rods loaded with uranium oxide are divided into a plurality of axial regions having different enrichment degrees.
JP61119268A 1986-05-26 1986-05-26 Fuel aggregate Pending JPS62276492A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5410580A (en) * 1990-02-26 1995-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel assembly for thermal neutron type reactor
JP2006300849A (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Toshihisa Shirakawa Abwr reactor core with high conversion ratio capable of being converted into breeder reactor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5340181A (en) * 1976-09-25 1978-04-12 Hitachi Ltd Core part structure of reactor
JPS562589A (en) * 1979-06-21 1981-01-12 Genshi Nenryo Kogyo Nuclear fuel assembly
JPS60242391A (en) * 1984-05-16 1985-12-02 株式会社日立製作所 Fuel aggregate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5340181A (en) * 1976-09-25 1978-04-12 Hitachi Ltd Core part structure of reactor
JPS562589A (en) * 1979-06-21 1981-01-12 Genshi Nenryo Kogyo Nuclear fuel assembly
JPS60242391A (en) * 1984-05-16 1985-12-02 株式会社日立製作所 Fuel aggregate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5410580A (en) * 1990-02-26 1995-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel assembly for thermal neutron type reactor
JP2006300849A (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Toshihisa Shirakawa Abwr reactor core with high conversion ratio capable of being converted into breeder reactor

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