JPS6252493A - 燃料集合体及び炉心 - Google Patents

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、原子炉用の燃料集合体及び炉心に関するもの
である。

〔発明の背景〕

従来の原子炉用の燃料集合体には、一般に中性子束の低
い領域（以下低中性子領域と称する）の燃料濃縮度を中
性子束の高い領域（以下高中性子領域と称する）の燃料
濃縮度よりも高くし、局所出力を平坦化した燃料集合体
が使用されている。

しかしこのような燃料集合体は、低中性子領域に多くの
核分裂性物質を配置することになり、核燃料の有効な燃
焼をさまたげていた。

そのため、例えば、特開昭５８−２６２９２号公報に開
示されいてる燃料集合体では、燃料集合体内における出
力分布の可能な範囲内において、軸方向に燃料濃度差を
つけ出力分布の平坦化を行い得る分だけ、核分裂性物質
を燃料集合体径方向の高中性子領域へ移設させた構成と
している。

しかし、この燃料集合体では、軸方向の核燃料物質濃度
に差をつけ、上半分の領域では核燃料物質の濃度を上げ
、出力分布の許容範囲内で熱中性子束の高い下部では核
燃料物質の濃度を下げているため、軸方向の下部では燃
焼度の損失があった。

そのため、燃料濃縮度を燃料集合体の径方向で高中性子
領域へ移行するだけではなく、燃料集合体軸方向でもよ
り高中性子領域である軸方向中央の燃料濃縮度を上げる
ことが望まれていた。しかし、このような構成とすると
、局所的な出力を大きくする問題があるため、炉心内の
燃料集合体の数を増やす方法が考えられたが、燃料集合
体を増やすことは炉心の大型化をまねくという重大な欠
点があった。

その結果、燃料棒の局所的な最大出力を上昇させないで
、高中性子領域へより高い燃料濃縮度を配置できる燃料
集合体が強く求められていた。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の如き状況に鑑みなされたもので、核燃
料を有効に燃焼させ、燃焼度の増大を実現可能とする燃
料集合体及び炉心を提供可能とすることを目的とするも
のである。

〔発明の概要〕

第１の発明の原子炉用燃料集合体は、多数の長尺の燃料
棒を束ねて構成される原子炉用の燃料集合体において、
該燃料集合体の径方向断面の熱中性子束の高い領域に属
する前記燃料棒内の燃料の核分裂性物質重量割合は軸方
向中央部が低く、軸方向上部及び下部では軸方向中央部
よりも高く、前記核燃料集合体の径方向断面の熱中性子
束の低い領域の燃料棒内の燃料の核分裂性物質重量割合
は軸方向中央部が高く、軸方向上部及び下部では軸方向
中央部よりも低くなっており、前記燃料集合体の径方向
平均の核分裂性物質重量割合は軸方向中央部の平均値が
、軸方向上部、下部の平均値以下になっていることを特
徴とするし、第２の発明の炉心は、多数の長尺の燃料棒
を束ねて構成される原子炉用燃料集合体を有する炉心に
おいて、前記燃料集合体のうち少なくとも炉心最外周部
の燃料集合体を除く燃料集合体の径方向断面の熱中性子
束の高い領域に属する前記燃料棒内の燃料の核分裂性物
質重量割合は軸方向中央部が低く、軸方向上部及び下部
では軸方向中央部よりも高く、前記燃料集合体の径方向
断面の熱中性子束の低い領域の燃料棒内の燃料の核分裂
性物質重量割合は軸方向中央部が高く、軸方向上部及び
下部では軸方向中央部よりも低くなっており、前記燃料
集合体の径方向平均の核分裂性物質重量割合は軸方向中
央部の平均値が、軸方向上部、下部の値以下になってい
る軸方向中央部と軸方向上部及び下部との燃料の核分裂
性物質重量割合の異なる複数種の前記燃料集合体を配列
して構成され、炉心最外周部の燃料集合体の平均核分裂
性物質重量割合が、炉心最外周部よりも内側側の燃料集
合体の平均核分裂性物質割合よりも低くなっていること
を特徴とするものである。

本発明は以下の検討結果に基づいてなされたものである
。

すなわち、従来の原子炉用燃料集合体では、最大出力ピ
ークを生じる部分にのみ着目し、その部分の出力を下げ
るように検討されて来たのに対し、本発明はより出力の
低い軸方向上部、下部に着目し、軸方向上部、下部では
局所出力ビーキング係数を大きくしても問題にならない
ことを考慮し。

上部、下部では中性子束の高い燃料集合体径方向周辺部
に高濃縮燃料を配置しつつ、軸方向上部。

下部は本来中性子束の低い領域であるため、上部。

下部の平均濃縮度は軸方向中央部以下とすることにより
平均濃縮度を上下部で高め、中央部で低くするという従
来の一般的な軸方向出力分布とはまってく逆の発想で軸
方向出力分布の平坦化を計ると共に、燃料の有効利用を
可能とし、所期の目的の達成を計ったものである。

〔発明の実施例〕

以下、実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例である圧力管型原子炉用の同
心円状のクラスタ型燃料集合体の構成の説明図で、（ａ
）は縦断面、（ｂ）及び（Ｑ）はそれぞれ（ａ）のｘ−
Ｘ断面及びＹ−Ｙ断面を示しており、１は外周部に配置
される燃料棒、２は内側側に配置される燃料棒で、１体
の燃料集合体は燃料棒１及び２の合計が３６本で構成さ
れ、中央部には冷却材を内蔵する燃料の支持棒３が配置
されている。

燃料棒は燃料ペレットとそれを被覆する被覆管及び上下
端部を密封するための端栓により構成されており、燃料
にはプルトニウム・ウラン混合酸化物が用いられている
。

燃料棒１には、上部１ａ、下部ＩＣに燃料ペレットＰが
、中央部１ｂには燃料ペレットＱが充填され、燃料棒２
には、上部２ａ、下部２Ｃには燃料ペレットＱが、中央
部２ｂには燃料ペレットＰが充填されている。燃料ペレ
ットＰ及びＱの富化度は、それぞれ、３．２　　ｗｔ　
（重量）％及び１．６ｗｔ％である。

すなわち、この実施例の圧力管型原子炉燃料集合体で熱
中性子束の高い集合体径方向最外層の燃料棒１は軸方向
中央部１ｂのプルトニウム富化度が１．６　　ｗｔ％で
あるのに対し、軸方向上下部ｌａ、ｌｃではプルトニウ
ム富化度を３．２　　ｗｔ％と中央部１ｂよりも高い値
としている。一方。

熱中性子束の低い、中間層と内層の燃料棒２は軸方向中
央部２ｂのプルトニウム富化度を３．２ｗｔ％としてい
るのに対し、軸方向上下部２ａ。

２Ｃではプルトニウム富化度を１．６　　ｗｔ％として
軸方向中央部２ｂよりも低い値としている。その結果、
この実施例では、外層の１８本の燃料捧と、中間層、内
局の１８本の燃料棒のプルトニウム富化度の関係が、軸
方向上部、下部と軸方向中央部とでは逆転している。

なお、従来の圧力管型原子炉用の燃料集合体では、プル
トニウム富化度が軸方向に一定な燃料棒が使用されてお
り、外層の燃料棒にはプルトニウム富化度が３．２　　
ｗｔ％のものを用い、中間層。

内層の燃料棒にはプルトニウム富化度が１．６ｗｔ％の
ものが用いられ、これによって燃料の軸方向中央付近の
最大出力の燃料棒出力ができるたれ低下するようにして
いるが、その取出平均燃焼度は約３００００　ＭＷ　ｄ
　／　ｔであった。

このように従来の同−平与プルトニウム富化度の燃料集
合体の取出平均燃焼度が約３００００　ＭＷｄ／ｌであ
るのに対し、この実施例の燃料集合体の取出平均燃焼度
は３１５００　ＭＷ　ｄ　／　ｔで１５００ＭＷｄ／ｌ
の増大を計ることができる。また軸方向出力ビーキング
係数も約６％低減され、最大線出力密度が６％低下し燃
料の健全性がより向上する。

また、この実施例は、従来の燃料のプルトニウム富化度
の種類、量はいっさい変えずに外層と内層、中間層の燃
料ペレットを部分的に配置変えするだけで実施でき、新
しいプルトニウム富化度の燃料ペレットは用いる必要が
ない簡単な構成である。

第２図は、第１図の実施例の燃料集合体と従来の燃料集
合体の出力分布を比較して示したもので、（ａ）が実施
例（本発明）、（ｂ）が従来の燃料集合体を用いた場合
で、縦軸には軸方向位置、横軸には、平均プルトニウム
富化度（ｗｔ％）、軸方向出力ビーキング係数２局所出
カビ−キング係数、軸方向Ｘ局所出力ビーキング係数が
とってあり、軸方向の平均プルトニウム富化度分布、軸
方向出力分布、集合体内局所出カビ−キング係数分　□
布、軸方向欠周所出カビーキング係数分布を示している
。第２図から明らかなように、軸方向出力ビーキング係
数は、軸方向平均プルトニウム富化度が共に２．４　　
ｗｔ％の場合でも、従来の燃料集合体の場合に約１．５
であったのが、本発明の場合は約１．４　となり約６％
の低減が可能となった。

これは出力分布上問題のない軸方向上部、下部で、同一
本数の外層燃料と中間層、外層燃料を交換して局所出力
ビーキング係数を大きくしているためであり、その結果
、軸方向孔周所出カビーキング係数も、従来の燃料集合
体の場合が約１．８であったものが、本発明では約１．
６８　になり約６％低減可能となった。なお、軸方向上
部、下部の燃料境界部では、出力が従来よりやや上るが
軸方向中央部よりは小さいので問題はない。

の燃料集合体を使用したもので、燃料集合体１２０体よ
り構成されている。第３図（ａ）は炉心径方向燃料配置
を示し、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のｚ−４断面の径
方向出力分布図で縦軸には燃料出力（相対値）がとっで
ある。Ａ、Ｂ、Ｃは外周部、中間部、内周部で用いられ
ているそれぞれ異なる種類の燃料集合体を示している。

第４図（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ燃料集合体、Ａ、Ｂ。

Ｃの軸方向の構成を示し、第４図（ｄ）（ａ）は燃料集
合体Ａ、Ｂ、ＣのＸ−Ｘ断面、Ｙ−Ｙ断面を示している
。

この実施例の炉心では、燃料物質としてウラン・お・ プルトニウム混合酸化物燃料をルいてあり、天然ウラン
に３．２　　ｗｔ％の核分裂性プルトニウムを富化した
高富化燃料Ｐと、天然ウランに１．６ｗｔ％の核分裂性
プルトニウムを富化した低富化燃料Ｑの２種類の燃料棒
を用いている。燃料集合体Ａ、Ｂ、Ｃは第４図に示すよ
うに、燃料富化度め集合体内配列が異なっている。

燃料集合体Ａは内層燃料、中間層燃料の軸方向全てに低
富化燃料Ｑを用い、外層燃料の軸方向全てに高富化燃料
Ｐを用いている。燃料集合体Ｂは内層燃料、中幅層燃料
の軸方向中央部の全長の約１／３の範囲を高富化燃料Ｐ
とし、それ以外の上部、下部は低富化燃料Ｑとしている
。また外層燃料は軸方向中央′部の全長の約１／３の範
囲を低富化燃料Ｑとし、それ以苑乍部、下部は高富化燃
料Ｐとしている。

燃料集視体Ｃは内層燃料、中間層燃料の軸方向中央部の
全長の約１７２の範囲を高富化燃料Ｐとし、それ以外の
上部、下部は低富化燃料Ｑとしている。また外層燃料は
軸方向中央部の約１／２の範囲を低富化燃料Ｑとし、そ
れ以外を高富化燃料Ｐとしている。

原子炉では熱中性子束は炉心の中央よりも径方向周辺、
あるいは軸方向上部、下部が低いという一般的性質を有
している。また圧力管型原子炉、あるいは軽水炉では燃
料集合体の径方向周辺よりも中心部の方が熱中性子束が
低いという特性を有している。第３図の燃料集合体Ｃは
炉心中央領域に位置し全体的に熱中性子束が大きいが軸
方向の上部、下部、及び燃料集合体径方向中央部では熱
中性子束が低下する。従って軸方向出力分布平坦化に効
果的な燃料集合体中の外層燃料のみ軸方向上部、下部の
それぞれ約１７４の範囲を高富化燃料Ｐとし、中央部は
低富化燃料Ｑとしである。一方向層、中間層は熱中性子
束が高い軸方向中央部で集合体内局所出力を平坦化する
ために高富化燃料Ｐとし、局所出力を平坦化する必要が
なく軸方向平坦化の効果の小さい軸方向上部、下部の約
１／４の範囲では低富化燃料Ｑとしている。

第計図の燃料集合体Ｂ燃料集合体Ｃの外側に位置し、平
均熱中性子束は炉心中央よりも低五した位置に装荷され
る。このため燃料集合体Ｃをこの位置に用いると中央よ
りも出力が低下する。そこで燃料集合体Ｂでは燃料集合
体Ｃよりも軸方向の燃料配置が変る位置をより中央側に
移動させたものを用いる。

また第３図の燃料集合体Ａは炉心径方向で最も熱中性子
束の低い炉周辺部に配置されるため、燃料集合体の中で
最も熱中性子束の高い外層燃料をと 高富化燃料Ｐとして燃料出力を高め９せ炉心径方向の出
力分布平坦化を計っており、また熱中性子束の炉心で最
も低い内層、中間層では燃料はあまり燃焼しないためむ
だのない低富化燃料Ｑとしている。

そして、この実施例の炉心では、第３図（ｂ）に示すよ
うに炉心径方向出力分布の平坦化が可能となっている。

またこの実施例の炉心では軸方向の各断面の燃料プルト
ニウム富化度はすべて同一の２．４　　ｗｔ％でありな
がら軸方向出力分布を約５％平坦化することが可能とな
っている。この実施例の炉心を採用した場合、燃料の平
均取出燃焼度は従来炉心がプルトニウム平均富化度２．
４ｗｔ％で約３００００　ＭＷ　ｄ　／　ｔであったの
に対し３２５００　ＭＷ　ｄ　／　ｔに増大し、約２５
００ＭＷ　ｄ　／　ｔの燃焼度改善を計ることができる
。

なお第３図及び第４図の実施例の炉心では２種類のプル
トニウム富化度燃料を用いているが、熱中性子束の低い
内層燃料の一部あるいは全部には、天然ウラン、濃縮プ
ラントから不要物質として出てくる劣化ウラン、使用済
燃料の再処理によって出てくる減損ウラン等の低核分裂
性の酸化物燃料を用い、中間層、外層燃料にプルトニウ
ム富化燃料を用いても、同様の炉心を形成することがで
きる。

またこのような炉心の燃料配置を３種類以上の燃料濃度
を用いたより多くの燃料集合体を用い行なえば、燃焼度
出力分布でより最適な炉心を形成することも可能である
。

また、第３図及び第４図の実施例の炉心を、濃縮ウラン
酸化物燃料で形成することも可能であると共に、ガドリ
ニア等の可燃性中性子毒物の混入している燃料を用いる
こともできる。

また、第３図及び第４図の実施例では燃料集合体の内層
、中間層、外層の燃料は層毎に同一燃料濃度としている
が、層の中で燃料棒毎に濃度を変えることも可能である
。

第５図は本発明の燃料集合体の他の実施例を示し、第３
図及び第４図の炉心にも使用することができる。燃料集
合体の構成説明図で、（ａ）は縦断面、（ｂ）（ｃ）（
ｄ）及び（ｅ）はそれぞれ（ａ）のＩ−Ｉ、Ｊ−Ｊ、に
−に、Ｌ−Ｌ断面を示しており、４は外周層に配置され
る燃料棒、５は中間層の配置されも燃料棒、６は内層に
配置される燃料棒を示している。

Ｉ−１断面では、＃１方向最上端、最下端であるため、
燃焼効率のむだを省くために外層、中間層。

内層の燃料棒４，５．６の何れも低濃度燃料Ｑを使用す
る。Ｊ　−、Ｔ断面では、軸方向で比較的低い熱中性子
束領域のため外層燃料棒４を高濃度燃料Ｐとし、内層、
中間層の燃料棒４，５は低濃度燃料Ｑとする。Ｋ−に断
面では熱中性子束は比較的高いが軸方向中央部よりはや
や低いため、内層。

外層の燃料棒６，４は低濃度燃料Ｑとし中間層の燃料棒
５は高濃度燃料Ｐとし、Ｌ−Ｌ断面よりも局所出力ビー
キング係数をやや大きくする。またＬ−Ｌ断面では熱中
性子束が最も高いため、内層。

中間層の燃料棒６，５を高ａ度燃料Ｐとし、外層４の燃
料棒を低濃度燃料Ｑとし局所出力分布を平坦化している
。

第１図〜第５図の実施例における燃料棒は軸方向中央部
に対し上下対象であるが、冷却材にボイドが発生する沸
騰水冷却型原子炉用燃料部では中央部以上の軸方向燃料
境界面を上部へずらし熱的に楽にすることもできる。

第６図は、さらに他の実施例の軽水炉用燃料集合体の説
明図で、第６図（ａ）は炉心径方向燃料配置を示し、Ａ
、Ｃ，Ｄは熱中性子束の高い領域の燃料棒、Ｂ、Ｅ、Ｆ
、Ｇ、Ｈは熱中性子束が低い領域の燃料棒、記号の記入
されていない燃料棒は水ロンドを示している。第６図（
ｂ）は燃料集合体Ａ−Ｈの軸方向の構成及び燃料集合体
の軸方向の全平均の構成を示したもので特開昭５８−２
６２９２号公報に開示されている燃料集合体において、
高中性子領域燃料棒には軸方向中央部よりも上下部の燃
料濃度を高め、低中性子領域燃料棒は軸方向中央よりも
上下部の燃料濃度を低めたものであり、第６図（ｃ）は
比較のために示した特開昭５８−２６２９２号公報に開
示された燃料集合体Ａ′〜Ｈ′（第６図（ａ）のＡ−Ｈ
に対応して使用されるもの）の軸方向の構成、燃料集合
体の軸方向の全平均の構成及び熱中性子束分布がとっで
ある。第６図（ｂ）（ｃ）に記載されている数字は燃料
濃度（ｗｔ％）で、この実施例の高中性子領域Ａ、Ｃ。

Ｄの平均は３．４５　　ｖｔ％、低中性子領域Ｂ、Ｅ。

Ｆ、Ｇ、Ｈの平均は２．７　　ｗｔ％であり、高中性子
領域Ａ’　、Ｃ’　、Ｄ’　の平均は３．３　　ｗｔ％
、低中性子領域Ｂ’　、Ｅ’　、Ｆ’　、Ｇ’　、Ｈ’
Ｃ，Ｄを軸方向中央濃度を低くし、上下部濃度を中央よ
り高くする。また熱中性子束の低い領域の燃料棒の内、
ガドリニアを含む燃料棒以外Ｂ、Ｅ。

Ｈは軸方向中央濃度を高くし、上下部濃度を中央より低
くする。

すなわち、特開昭５８−２６２９２号公報に記載された
従来の燃料集合体は、軸方向上部の燃料濃度を下部より
高めることにより軸方向出力分布を平坦化し、集合体径
方向で熱中性子束の高い外周部の燃料濃度を中央部より
も高めて燃料の利用効率を上衣 げた優けたちのであるが、本発明の着目点であると 燃料の利用効率を負げるために、軸方向平坦化を集合体
径方向で最も熱中性子束の高い領域で実施し、逆に熱中
性子束の低い領域の燃料棒では逆に軸方向平坦化を実施
しないで軸方向中央よりも上下部濃度を下げるというこ
とは考慮されていなかった。

このような従来の燃料集合体に対して、第６図の本発明
の実施例の燃料集合体は、平均は同一濃度でありながら
燃焼度を５％向上することができる。これは第６図に示
すように高熱中性子領域の燃料棒平均濃度を３．３　　
ｗｔ％から３，４５　　ｗｔ％に約５％向上したこと、
及び軸方向濃度分布でも熱中性子の高い軸方向中央から
下部にかけて従来よりも燃料濃度を増大できたことに基
づいている。

以上の、実施例の記載より明らかな如く、１ｘ子炉の炉
心において軸方向の燃料平均濃度を中央部より上部、下
部で上げることなく軸方向出力分布を平坦化できる。ま
た軸方向上部下部では燃料集合体の熱中性子束の高い径
方向周辺部で燃料濃度を高くすると共に、径方向中央部
は軸方向中央部よりも燃料濃度を低下させるため、また
軸方向全体では軸方向中央部を軸方向上部、下部の平均
濃度以上の濃度とすることができるために燃料を低い濃
度で高い燃焼度を出すことができる。

そして、燃料集合体内で２種類以上の燃料濃縮度を使っ
ている場合、燃料集合体内に中性子束分布のある原子炉
ならば、燃料濃縮度の新しい種類の追加等を実施しなく
ても、その燃料濃縮度を配置変更するだけで軸方向出力
分布の平坦化、燃焼度の向上を計ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、核燃料を有効に燃焼させ、燃焼度の増大を実
現可能とする燃料集合体を提供可能とするもので、産業
上の効果の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料集合体の一実施例の構成の説明図
、第２図は第１ｖＩの一実施例と従来の燃料集合体の出
力分布の説明図、第３図及び第４図は本発明の炉心の一
実施例の説明図、第５図は本発明の燃料集合体の他の実
施例の構成の説明図、第６図は同じく他の実施例の構成
を従来の燃料集合体の構成と比較して示す説明図である
。 １・・・（外周部に配置される）燃料棒、２・・・（内
側側に配置される）燃料棒、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・（
燃料棒１の）上部、中央部、下部、２ａ、２ｂ。 央 ２ｃ・・・（燃料棒２の）上部、中皿部、下部、Ｐ・・
・第１図 （α） 第２図 （し） 第３　図 （久２ （ｂ） 第　、５″図 （（Ｌ）　　　　　　　（し） ４−　口 （Ｃ）　　　　　　＜、Ｌ） 第６　図 （Ｃ） （，１トー駕５０）（４Ｊ（４−〕（ｇ）Ｃ１６ン（８
ン（４−）（ヰ）（／４）３．０６ｗｔ％ ｄ、０６ｔｔｌｔ％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の長尺の燃料棒を束ねて構成される原子炉用の
   燃料集合体において、該燃料集合体の径方向断面の熱中
   性子束の高い領域に属する前記燃料棒内の燃料の核分裂
   性物質重量割合は軸方向中央部が低く、軸方向上部及び
   下部では軸方向中央部よりも高く、前記燃料集合体の径
   方向断面の熱中性子束の低い領域の燃料棒内の燃料の核
   分裂性物質重量割合は軸方向中央部が高く、軸方向上部
   及び下部では軸方向中央部よりも低くなつており、前記
   燃料集合体の径方向平均の核分裂性物質重量割合は軸方
   向中央部の平均値が、軸方向上部、下部の平均値以下に
   なつていることを特徴とする燃料集合体。 ２、前記燃料集合体の径方向断面の熱中性子束の高い領
   域が、前記燃料集合体の最外周部の燃料棒よりなる領域
   であり、同じく熱中性子束の低い領域が前記最外周部よ
   り内側の燃料棒よりなる領域である特許請求の範囲第１
   項記載の燃料集合体。 ３、前記燃料集合体は、その全体に用いる核分裂性物質
   の重量割合が軸方向中央部の径方向断面内の燃料棒に用
   いられている核分裂性物質の重量割合であり、その全体
   に用いる核分裂性物質重量割合の種類の数が軸方向中央
   部の径方向断面内で用いられる核分裂性物質重量割合の
   種数の数である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   燃料集合体。 ４、多数の長尺の燃料棒を束ねて構成される原子炉用の
   燃料集合体を有する炉心において、前記燃料集合体のう
   ち少なくとも炉心最外周部の燃料集合体を除く燃料集合
   体の径方向断面の熱中性子束の高い領域に属する前記燃
   料棒内の燃料の核分裂性物質重量割合は軸方向中央部が
   低く、軸方向上部及び下部では軸方向中央部よりも高く
   、前記核燃料集合体の径方向断面の熱中性子束の低い領
   域の燃料棒内の燃料の核分裂性物質重量割合は軸方向中
   央部が高く、軸方向上部及び下部では軸方向中央部より
   も低くなつており、前記燃料集合体の径方向平均の核分
   裂性物質重量割合は軸方向中央部の平均値が、軸方向上
   部、下部の平均値以下になつている軸方向中央部と軸方
   向上部及び下部との燃料の核分裂性物質重量割合の異な
   る複数種の前記燃料集合体を配列して構成され、炉心最
   外周部の燃料集合体の平均核分裂性物質重量割合が、炉
   心最外周部よりも内側側の燃料集合体の平均核分裂性物
   質割合よりも低くなつていることを特徴とする炉心。 ５、前記複数種の前記燃料集合体のそれぞれの最外周部
   の燃料棒の前記軸方向中央部の燃料の核分裂性物質重量
   割合の前記軸方向上部及び下部の燃料の核分裂性物質重
   量割合に対える比が炉心中心部から外周部に向つて小さ
   くなつている特許請求の範囲第４項記載の炉心。 ６、前記最外周部の前記燃料集合体の前記軸方向中央部
   の燃料の核分裂性物質重量割合の前記軸方向上部及び下
   部の燃料の核分裂性物質重量割合に対する比が０である
   特許請求の範囲第５項記載の炉心。 ７、前記燃料集合体の径方向断面の熱中性子束の高い領
   域が、前記燃料集合体の最外周部の燃料棒よりなる領域
   であり、同じく熱中性子束の低い領域が前記最外周部よ
   り内側の燃料棒よりなる領域である特許請求の範囲第４
   項又は第５項又は第６項記載の炉心。 ８、前記燃料集合体は、その全体に用いる核分裂性物質
   の重量割合が軸方向中央部の径方向断面内の燃料棒に用
   いられている核分裂性物質の重量割合であり、その全体
   に用いる核分裂性物質重量割合の種数の数が軸方向中央
   部の径方向断面内で用いられる核分裂性物質重量割合の
   種類の数である特許請求の範囲第４項又は第５項又は第
   ６項又は第７項記載の炉心。