JPS6244683A - 沸騰水型原子炉用燃料集合体 - Google Patents
沸騰水型原子炉用燃料集合体Info
- Publication number
- JPS6244683A JPS6244683A JP60183983A JP18398385A JPS6244683A JP S6244683 A JPS6244683 A JP S6244683A JP 60183983 A JP60183983 A JP 60183983A JP 18398385 A JP18398385 A JP 18398385A JP S6244683 A JPS6244683 A JP S6244683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- rods
- gadolinia
- fuel assembly
- rod
- 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
Links
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
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は核燃料を高濃縮度化した場合に適した沸騰水型
原子炉用燃料集合体に関する。
原子炉用燃料集合体に関する。
従来の沸騰水型原子炉用燃料集合体の燃料棒配置の典型
的な例を第６図に示す。第６図に示すように、燃料集合
体１はチャネルボックス２内に多数の燃料棒３、可燃性
毒物入り燃料棒（以下ｒガドリニア棒」という）４およ
び水棒５を規則的に格子状に配置して構成されており、
この燃料集合体は制御棒６の周りに４体配置されて炉心
に多数装荷されている。
的な例を第６図に示す。第６図に示すように、燃料集合
体１はチャネルボックス２内に多数の燃料棒３、可燃性
毒物入り燃料棒（以下ｒガドリニア棒」という）４およ
び水棒５を規則的に格子状に配置して構成されており、
この燃料集合体は制御棒６の周りに４体配置されて炉心
に多数装荷されている。
ガドリニア捧４は燃焼初期の余剰反応度を抑制するため
のもので、可燃性毒物であ゛る酸化ガドリニウム（Ｇｄ
２０３）を酸化ウラン（００□）ペレットに均一に含有
させた燃料棒である。第６図においては７本のガドリニ
ア棒が使用されているが、通常６ないし８本程度使用さ
れ、燃料集合体の水平断面局所出力分布がなるべく平坦
になるよう適切な位置に配置されている。
のもので、可燃性毒物であ゛る酸化ガドリニウム（Ｇｄ
２０３）を酸化ウラン（００□）ペレットに均一に含有
させた燃料棒である。第６図においては７本のガドリニ
ア棒が使用されているが、通常６ないし８本程度使用さ
れ、燃料集合体の水平断面局所出力分布がなるべく平坦
になるよう適切な位置に配置されている。
ところで近年、全発電量に占める原子力発電の割合が増
大するにつれ、原子力発電の経済性の向上が問題とされ
るようになってきた。経済性を向上させるためには燃料
が取出されるまでの発生エネルギー（−取出燃焼度）を
大きくしてやる必要があり、そのためには燃料の平均濃
縮度を増す必要がある。ところが、燃料の平均濃縮度を
増すと燃料の反応度が増大するので、これを抑えるため
にガドリニア棒本数を増加する必要がある。しかしなが
ら燃焼初期でのガドリニア棒内の局所出力番よ低く抑え
られているので、ガドリニア捧本数を増加すると燃料集
合体内の局所出力分布図が増大することになる。
大するにつれ、原子力発電の経済性の向上が問題とされ
るようになってきた。経済性を向上させるためには燃料
が取出されるまでの発生エネルギー（−取出燃焼度）を
大きくしてやる必要があり、そのためには燃料の平均濃
縮度を増す必要がある。ところが、燃料の平均濃縮度を
増すと燃料の反応度が増大するので、これを抑えるため
にガドリニア棒本数を増加する必要がある。しかしなが
ら燃焼初期でのガドリニア棒内の局所出力番よ低く抑え
られているので、ガドリニア捧本数を増加すると燃料集
合体内の局所出力分布図が増大することになる。
第４図（ａ）および第４図（ｂ）はその−例を示すもの
で、第４図（ａ）は平均濃縮度を約５％（従来は約３％
）とし、１８本のガドリニア棒を配置させた場合の燃料
集合体の燃料棒配置図、第４図（ｂ）はその燃焼初期で
の局所出力分布図である。一般に局所出力分布の平坦化
を図るためには燃料棒の濃縮度種類数を多くする必要が
あり、この例では５種類としているが、第４図（ｂ）に
示すように局所出力ビーキング係数は１．３４と高い値
を示しており。
で、第４図（ａ）は平均濃縮度を約５％（従来は約３％
）とし、１８本のガドリニア棒を配置させた場合の燃料
集合体の燃料棒配置図、第４図（ｂ）はその燃焼初期で
の局所出力分布図である。一般に局所出力分布の平坦化
を図るためには燃料棒の濃縮度種類数を多くする必要が
あり、この例では５種類としているが、第４図（ｂ）に
示すように局所出力ビーキング係数は１．３４と高い値
を示しており。
濃縮度種類数をさらに多くして局所出力ビーキング係数
を低下させる必要があることがわかる。
を低下させる必要があることがわかる。
本発明は上記情況に鑑みてなされたもので、燃料の濃縮
度を高めた場合でも局所出力ビーキング係数を低減化す
ることのできる沸騰水型原子炉用燃料集合体を提供する
ことを目的とするものである。
度を高めた場合でも局所出力ビーキング係数を低減化す
ることのできる沸騰水型原子炉用燃料集合体を提供する
ことを目的とするものである。
すなわち本発明は、燃料棒を規則的に配置してなる沸騰
水型原子炉用燃料集合体において、可燃性毒物を軸芯部
のみに含有する燃料棒が最外列の全燃料棒位置および第
２列ないし第３列の一部もしくは全部の燃料棒位置に配
置されていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集
合体に関する。
水型原子炉用燃料集合体において、可燃性毒物を軸芯部
のみに含有する燃料棒が最外列の全燃料棒位置および第
２列ないし第３列の一部もしくは全部の燃料棒位置に配
置されていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集
合体に関する。
中性子減速効果は水ギヤツプ付近で大であり、そのため
この領域で局所出力が大きくなる傾向があるので、上記
のように外側に密にガドリニア捧を配置したことによっ
て局所出力分布が平坦化される０局所出カビ−キング係
数はガドリニアの中性子吸収効果が最も大きい燃焼初期
において最大となるので、ガドリニア棒の具体的な配置
は、この時点で局所出力分布がな慝べく平坦となるよう
に決めればよい。なお１本発明におけるガドリニア棒の
軸芯部分の可燃性毒物の量は従来のガドリニア捧１本当
りの可燃性毒物の量よりも少量とし、その代すガドリニ
ア本数を多くして、なるべく可燃性毒物が局部的に存在
しないようにすることが望ましい。
この領域で局所出力が大きくなる傾向があるので、上記
のように外側に密にガドリニア捧を配置したことによっ
て局所出力分布が平坦化される０局所出カビ−キング係
数はガドリニアの中性子吸収効果が最も大きい燃焼初期
において最大となるので、ガドリニア棒の具体的な配置
は、この時点で局所出力分布がな慝べく平坦となるよう
に決めればよい。なお１本発明におけるガドリニア棒の
軸芯部分の可燃性毒物の量は従来のガドリニア捧１本当
りの可燃性毒物の量よりも少量とし、その代すガドリニ
ア本数を多くして、なるべく可燃性毒物が局部的に存在
しないようにすることが望ましい。
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図（ａ）は本発明の燃料集合体の一実施例を示す燃
料棒配置図であり、第１図（ｂ）はこの燃料集合体の局
所出力分布図である。第１図（ａ）において、燃料集合
体１１はチャネルボックスｌｚ内に燃料棒１３、ガドリ
ニア棒１４および水棒１５を規則的に格子状に配置して
構成されており、燃料集合体１１は制御棒１６の周りに
配置されている０図面に示すように、燃料棒１３は軸芯
部が空胴になっており、外側部分が核分裂性物質で構成
されている。ガドリニア棒１４は、軸芯部に可燃性毒物
を添加した物質が充填され外側部分に燃料棒１３と同じ
く核分裂性物質が充填されて構成されている。軸芯部の
母材は核分裂性物質および非核分裂性物質のいずれでも
よいが、この実施例ではＡｆｆｉ、 Ｏ，やＺｒＯ，等
の中性子吸収断面積の小さい非核分裂性物質が用いられ
ている。軸芯部分の直径は３．５ｍｍ程度である。
料棒配置図であり、第１図（ｂ）はこの燃料集合体の局
所出力分布図である。第１図（ａ）において、燃料集合
体１１はチャネルボックスｌｚ内に燃料棒１３、ガドリ
ニア棒１４および水棒１５を規則的に格子状に配置して
構成されており、燃料集合体１１は制御棒１６の周りに
配置されている０図面に示すように、燃料棒１３は軸芯
部が空胴になっており、外側部分が核分裂性物質で構成
されている。ガドリニア棒１４は、軸芯部に可燃性毒物
を添加した物質が充填され外側部分に燃料棒１３と同じ
く核分裂性物質が充填されて構成されている。軸芯部の
母材は核分裂性物質および非核分裂性物質のいずれでも
よいが、この実施例ではＡｆｆｉ、 Ｏ，やＺｒＯ，等
の中性子吸収断面積の小さい非核分裂性物質が用いられ
ている。軸芯部分の直径は３．５ｍｍ程度である。
本実施例の燃料集合体のガドリニア捧は４８本であり、
第４図（ａ）に示した例が１８本であるのに対し３倍と
なっているが、１本当りの可燃性毒物の量は約１／３と
なっている。ガドリニア捧は最外側および最外側より２
列目にすべて配置されており、中性子減速効果の大きい
水ギヤツプ付近の出力ビーキングの増大に対処している
。この燃料集合体の燃料濃縮度の種類は２種類であり、
コーナーロッドで濃縮度を下げている。 これは第４図
（ａ）の場合の５種類に比べて少ないが、それにもかか
わらず第１図（ｂ）に示すように局所出力分布は平坦化
されており、最大値は１．１８となっている６本実施例
の燃料集合体の局所出力ビーキング係数と第４図（ａ）
に示した燃料集合体の局所出力ビーキング係数の燃焼度
依存性を第５図に示す。実線は本実施例の場合、破線は
第４図（ａ）の場合である。同図に示すように本実施例
では局所出力ビーキング係数が低減化しており、最大値
でも１．２をわずかに越える程度であるが、第４図（ａ
）の例では燃焼初期において高い値を示している。また
全般に第４図（ａ）の燃料集合体の場合は燃焼度変化に
ともなう局所出力ビーキング係数の変化が大きく、した
がって燃焼度依存性が大きいが９本実施例では燃焼度依
存性が低いことがわかる。
第４図（ａ）に示した例が１８本であるのに対し３倍と
なっているが、１本当りの可燃性毒物の量は約１／３と
なっている。ガドリニア捧は最外側および最外側より２
列目にすべて配置されており、中性子減速効果の大きい
水ギヤツプ付近の出力ビーキングの増大に対処している
。この燃料集合体の燃料濃縮度の種類は２種類であり、
コーナーロッドで濃縮度を下げている。 これは第４図
（ａ）の場合の５種類に比べて少ないが、それにもかか
わらず第１図（ｂ）に示すように局所出力分布は平坦化
されており、最大値は１．１８となっている６本実施例
の燃料集合体の局所出力ビーキング係数と第４図（ａ）
に示した燃料集合体の局所出力ビーキング係数の燃焼度
依存性を第５図に示す。実線は本実施例の場合、破線は
第４図（ａ）の場合である。同図に示すように本実施例
では局所出力ビーキング係数が低減化しており、最大値
でも１．２をわずかに越える程度であるが、第４図（ａ
）の例では燃焼初期において高い値を示している。また
全般に第４図（ａ）の燃料集合体の場合は燃焼度変化に
ともなう局所出力ビーキング係数の変化が大きく、した
がって燃焼度依存性が大きいが９本実施例では燃焼度依
存性が低いことがわかる。
第２図は本発明の別の実施例を示す燃料棒配置図である
。この例では中央部に太径水棒を配置し。
。この例では中央部に太径水棒を配置し。
中性子減速効果を増して局所出力を増し、それにともな
ってガドリニア捧を第３列目まで設置して出力分布平坦
化を図った。
ってガドリニア捧を第３列目まで設置して出力分布平坦
化を図った。
また第３図は本発明のさらに別の実施例を示す燃料棒配
置図である。この例では第２図に示したものよりもガド
リニア棒１８の軸芯直径を太くして１本当りのガドリニ
アの量を多くシ、ガドリニア棒本数を最外列全部と第２
列の１２本の計４０本と少なくしである。 １９は軸芯
部が空胴になっている燃料棒である。
置図である。この例では第２図に示したものよりもガド
リニア棒１８の軸芯直径を太くして１本当りのガドリニ
アの量を多くシ、ガドリニア棒本数を最外列全部と第２
列の１２本の計４０本と少なくしである。 １９は軸芯
部が空胴になっている燃料棒である。
１ 以上に示した三つの実施例ではガドリ
ニア棒の軸芯の直径は各々の燃料集合体においてすべて
同一であるが、これを複数種類としてもよく、またガド
リニア濃度も複数種類としてさらに局所出力分布の平坦
化を進めることができる。
ニア棒の軸芯の直径は各々の燃料集合体においてすべて
同一であるが、これを複数種類としてもよく、またガド
リニア濃度も複数種類としてさらに局所出力分布の平坦
化を進めることができる。
以上説明したように、本発明の燃料集合体ではガドリニ
ア捧として軸芯部のみに可燃性毒物を含有する燃料棒を
使用し、このガドリニア捧を燃料集合体の水ギャップに
近い周辺部により密に設置したことによって、核燃料の
濃縮度を高めた場合でも局所出力ビーキング係数が上昇
せず、出力分布の平坦化が得られるという効果を有する
。
ア捧として軸芯部のみに可燃性毒物を含有する燃料棒を
使用し、このガドリニア捧を燃料集合体の水ギャップに
近い周辺部により密に設置したことによって、核燃料の
濃縮度を高めた場合でも局所出力ビーキング係数が上昇
せず、出力分布の平坦化が得られるという効果を有する
。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を説明するための燃料
集合体燃料棒配！ｉ！図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
の燃料集合体の燃焼初期での局所出力分布図、第２図お
よび第３図は本発明の他の実施例を説明するための燃料
乗合体の燃料棒配置図、第４図（ａ）は従来の燃料集合
体において核燃料の平均濃縮度を上げた場合の燃料棒配
置図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の燃料集合体の燃焼
初期での局所出力分布図、第５図は第１図（ａ）の燃料
集合体と第４図（ａ）の燃料集合体の各局所出カビ−キ
ング係数の燃焼度依存性を示すグラフ、第６図は従来の
燃料集合体の燃料棒配置図である。 １１・・・燃料集合体、 １２・・・チャネルボッ
クス１３・・・燃料棒、 １４・・・ガドリニ
ア棒１５、１７・・・水棒、 １６・・・制御棒
（８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１
名）第 １ 図 （ｔｌ） Ｉ１１制御射１ 第 １ 図 （ｂン 第 ４ 図 （ｃＬ） 第 ４ 図 （ｂ） メｒｕｆｆ−２’ｔｔ （Ｇｗｄ／ｌ）第５図
集合体燃料棒配！ｉ！図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
の燃料集合体の燃焼初期での局所出力分布図、第２図お
よび第３図は本発明の他の実施例を説明するための燃料
乗合体の燃料棒配置図、第４図（ａ）は従来の燃料集合
体において核燃料の平均濃縮度を上げた場合の燃料棒配
置図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の燃料集合体の燃焼
初期での局所出力分布図、第５図は第１図（ａ）の燃料
集合体と第４図（ａ）の燃料集合体の各局所出カビ−キ
ング係数の燃焼度依存性を示すグラフ、第６図は従来の
燃料集合体の燃料棒配置図である。 １１・・・燃料集合体、 １２・・・チャネルボッ
クス１３・・・燃料棒、 １４・・・ガドリニ
ア棒１５、１７・・・水棒、 １６・・・制御棒
（８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１
名）第 １ 図 （ｔｌ） Ｉ１１制御射１ 第 １ 図 （ｂン 第 ４ 図 （ｃＬ） 第 ４ 図 （ｂ） メｒｕｆｆ−２’ｔｔ （Ｇｗｄ／ｌ）第５図
Claims (1)
- （１）燃料棒を規則的に配置してなる沸騰水型原子炉用
燃料集合体において、可燃性毒物を軸芯部のみに含有す
る燃料棒が最外列の全燃料棒位置および第２列ないし第
３列の一部もしくは全部の燃料棒位置に配置されている
ことを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60183983A JPS6244683A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60183983A JPS6244683A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244683A true JPS6244683A (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=16145258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60183983A Pending JPS6244683A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6244683A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168589A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-12 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| US4910184A (en) * | 1987-09-25 | 1990-03-20 | Kanzaki Paper Manufacturing Company, Ltd. | Heat-sensitive recording materials |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60183983A patent/JPS6244683A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168589A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-12 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| US4910184A (en) * | 1987-09-25 | 1990-03-20 | Kanzaki Paper Manufacturing Company, Ltd. | Heat-sensitive recording materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5852645A (en) | Fuel assembly with consumable poison, and a method of operating a reactor | |
| JPS6244683A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP2886555B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH04109193A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH0450795A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS59132389A (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2001124884A (ja) | 沸騰水型原子炉の燃料集合体及び初装荷炉心 | |
| JPH065320B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP4138190B2 (ja) | 燃料集合体及び原子炉の炉心 | |
| JP2966877B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2563287B2 (ja) | 原子炉用燃料集合体 | |
| JP2958856B2 (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP3309797B2 (ja) | 燃料集合体 | |
| JP2852101B2 (ja) | 原子炉の炉心及び燃料の装荷方法 | |
| JP3135644B2 (ja) | 原子炉の炉心 | |
| JPH01291196A (ja) | 原子炉用燃料集合体 | |
| JPS60205281A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0827370B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
| JP2000292575A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS62182694A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JPH0460236B2 (ja) | ||
| JP2002196090A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPH09166678A (ja) | Ｍｏｘ燃料集合体 | |
| JPS61147184A (ja) | 燃料集合体 | |
| JPS6246292A (ja) | 原子炉用燃料集合体 |