JPS63117291A - Nuclear reactor fuel aggregate - Google Patents

Nuclear reactor fuel aggregate

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JPS63117291A
JPS63117291A JP61261797A JP26179786A JPS63117291A JP S63117291 A JPS63117291 A JP S63117291A JP 61261797 A JP61261797 A JP 61261797A JP 26179786 A JP26179786 A JP 26179786A JP S63117291 A JPS63117291 A JP S63117291A
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JP
Japan
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fuel
uranium
rod
reactivity
rods
Prior art date
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Application number
JP61261797A
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Japanese (ja)
Inventor
ひろみ 石田
服部 慎司
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
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Publication date
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Publication of JPS63117291A publication Critical patent/JPS63117291A/en
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    • 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) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野) 本発明はプルトニウム燃料を含有する原子炉用燃料集合
体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a fuel assembly for a nuclear reactor containing plutonium fuel.

(従来の技術) 現在稼動中の軽水炉においてはウラン燃料が用いられて
いるが、ウラン燃料は燃焼することによってプルトニウ
ムを生成する。この生成したプルトニウムには核分裂性
物質の239Puおよび241Puが含まれているので
、これを再び原子炉燃料として使用することが望まれて
いる。プル1〜ニウムを核燃料として使用するには燃料
効率から考えて高速増殖炉が好ましいが、現在高速増殖
炉の開発が遅れており、その実用化の完成まで待てない
状況であるので、現在稼動している軽水炉で使用するこ
とが考えられている。
(Prior Art) Uranium fuel is used in light water reactors currently in operation, and plutonium is produced by burning the uranium fuel. Since the produced plutonium contains the fissile materials 239Pu and 241Pu, it is desired to use it again as nuclear reactor fuel. In terms of fuel efficiency, fast breeder reactors are preferable for using plu-1 to nium as nuclear fuel, but the development of fast breeder reactors is currently delayed and we cannot wait until their practical application is completed, so they are not currently in operation. It is being considered for use in light water reactors.

ところが軽水炉はウラン燃料を使用するように設計され
たものであるから、ウランとは核特性の異なるプル1−
ニウムを使用するとなると種々の問題の生ずることが予
想される。
However, since light water reactors are designed to use uranium fuel, they are fueled by uranium, which has different nuclear properties than uranium.
It is expected that various problems will occur if Ni is used.

まず、使用済燃料から回収されるプルトニウムの同位体
を調べてみると、例えば下記の表に示すような組成とな
っている。
First, when we examine the isotopes of plutonium recovered from spent fuel, we find that they have compositions as shown in the table below, for example.

表 ン燃料を燃焼度25GWd /stで取り出し、2年間
の冷却期間をおいて再処理し、ざらに1年経過した時点
での組成である。表中、  Amは241Puのベータ
崩壊により生成されたものである。
This is the composition after approximately one year had passed since surface fuel was taken out at a burnup of 25 GWd/st and reprocessed after a cooling period of two years. In the table, Am is generated by beta decay of 241Pu.

これらのプルトニウム同位体の中で、熱中性子により核
分裂を起す核分裂性物質は239Puおよび  Puで
市る。ところがこれらは235Uよりも中性子吸収断面
積が大きい。第7図はウラン燃料およびプルトニウム燃
料に含まれる同位体の中性子吸収断面積を示したグラフ
であるが、上記したプルトニウムの特性が明らかに示さ
れている。
Among these plutonium isotopes, 239Pu and Pu are fissile materials that undergo nuclear fission by thermal neutrons. However, these have a larger neutron absorption cross section than 235U. FIG. 7 is a graph showing the neutron absorption cross sections of isotopes contained in uranium fuel and plutonium fuel, and clearly shows the above-mentioned characteristics of plutonium.

このためプルトニウム燃料ではウラン燃料の場合よりも
中性子スペクトルが硬化することが予想される。また、
  Put3よび242Puは熱中性子による核分裂を
起さないことに加えて、第7図から明らかなように非常
に大きな共鳴吸収のピークを有している。このためこれ
らの同位体を含むプル1〜ニウム燃料では、ウラン燃料
の場合よりもさらに多くの核分裂性物質を装荷しなけれ
ばならないことになる。この事実により、プルトニウム
燃料の中性子スペクトルはざらに硬化することになる。
For this reason, plutonium fuel is expected to have a harder neutron spectrum than uranium fuel. Also,
In addition to not causing nuclear fission due to thermal neutrons, Put3 and 242Pu have very large resonance absorption peaks, as is clear from FIG. For this reason, plu-1-nium fuel containing these isotopes must be loaded with even more fissile material than uranium fuel. This fact results in a rough hardening of the neutron spectrum of plutonium fuel.

プルトニウム燃料における上記のような中性子スペクト
ルの硬化は、プルトニウム燃料を軽水炉へ使用した場合
にいくつかの問題を引き起こす。
This hardening of the neutron spectrum in plutonium fuel causes several problems when plutonium fuel is used in light water reactors.

その一つは、原子炉炉心において燃料集合体間に位置し
、原子炉の余剰反応度や出力分布を制御したり、緊急時
等に原子炉を停止させたりする作用を有する制御棒の価
値が低下することである。また別の一つは、燃料集合体
を構成する燃料棒のうちの特定の数本の燃料棒に装荷さ
れて燃料の初期反応度を抑制する機能をもつ可燃性毒物
(反応度制御物質)の反応度抑制効果が低下することで
ある。何故なら、制御棒および可燃性毒物を構成する物
質はいずれも低エネルギーの中性子に対して特にその機
能を発揮するからである。(第7図に示すガドリニウム
Gdはよく用いられる可燃性毒物の一つでおる。) 第7図に示すように、Gdは0.1cV以上のエネルギ
ーをもつ中性子に対してプルトニウムよりも断面積が小
ざいので、中性子スペクトルが硬化していると、Puの
入っている燃料棒にGdを添加してもGdによる中性子
吸収量はウラン燃料棒にGdを添加した場合よりも相対
的に小さくなる。
One of these is the value of control rods, which are located between fuel assemblies in the reactor core and have the function of controlling the reactor's excess reactivity and power distribution, as well as shutting down the reactor in emergencies. It is to decrease. Another is the use of burnable poisons (reactivity control substances) that are loaded into a specific number of fuel rods that make up a fuel assembly and have the function of suppressing the initial reactivity of the fuel. This is because the reactivity suppressing effect decreases. This is because the materials that make up the control rods and burnable poisons are particularly sensitive to low-energy neutrons. (Gadolinium Gd shown in Figure 7 is one of the commonly used burnable poisons.) As shown in Figure 7, Gd has a larger cross-sectional area than plutonium for neutrons with energy of 0.1 cV or more. Since the neutron spectrum is hardened, even if Gd is added to a fuel rod containing Pu, the amount of neutrons absorbed by Gd will be relatively smaller than when Gd is added to a uranium fuel rod.

そのため反応度抑制効果が小さくなり、Gdの燃焼速度
が遅くなる。したがってPu燃料棒にGdを添加した場
合にはウラン燃料棒にGdを添加した場合よりも燃焼に
伴なう反応度抑制効果の減少率が小さくなってしまう。
Therefore, the reactivity suppressing effect becomes smaller and the burning rate of Gd becomes slower. Therefore, when Gd is added to Pu fuel rods, the rate of decrease in the reactivity suppression effect accompanying combustion is smaller than when Gd is added to uranium fuel rods.

また、Pu同位体は化学的毒性が強く、α線、T線を放
出するので、Pu燃料の製造および取り扱いはり燃料の
場合に比べて非常に複雑である。
In addition, since Pu isotopes are highly chemically toxic and emit α-rays and T-rays, the production and handling of Pu fuel is much more complicated than that of other fuels.

この観点に立つと、puを一つの燃料集合体にできるだ
け多く装荷し、これによってPuを含む燃料集合体の数
をできるだけ少なくすることが望ましいが、そうすると
pu燃料の特性はU燃料の特性からますまず離れていき
、軽水炉への適用が困難になる。
From this point of view, it is desirable to load as much PU as possible into one fuel assembly, thereby minimizing the number of fuel assemblies containing Pu, but then the characteristics of PU fuel will differ from the characteristics of U fuel. First, they will separate, making it difficult to apply them to light water reactors.

第8図は従来設計のU−Pu混混合化化物燃料以下1”
 )i0X燃料」)からなる燃料集合体の燃料棒配置図
で必る(特開昭59−18485号、以下「従来例■」
として引用する)。第8図において1は制御棒を表わし
、2は燃料集合体を表わす。
Figure 8 shows the conventionally designed U-Pu blended fuel below 1"
) i0X fuel) is required in the fuel rod layout diagram of a fuel assembly consisting of
(quoted as). In FIG. 8, 1 represents a control rod, and 2 represents a fuel assembly.

燃料集合体2はチャンネルボックス3.ウォーターロッ
ド4.燃料棒5,6,7および10より構成され、燃料
棒5は燃料ペレットが二酸化ウランよりなる燃料棒、燃
料棒6は燃料ペレットが二酸化ウランと高富化度の二酸
化プルトニウムとの混合物からなる燃料棒、燃料棒7は
燃料ペレットが二酸化ウランと中宮化度の二酸化プルト
ニウムとの混合物からなる燃料棒、燃料棒10は燃料ペ
レットが二酸化ウランと反応度制御物質(G d20J
)との混合物からなり、第9図でその縦断面が示される
ように、クラッド13で囲まれた中にUO2とG dx
 03の均一な混合物16が充填されている。
The fuel assembly 2 is connected to a channel box 3. Water rod 4. Composed of fuel rods 5, 6, 7, and 10, fuel rod 5 is a fuel rod whose fuel pellets are made of uranium dioxide, and fuel rod 6 is a fuel rod whose fuel pellets are a mixture of uranium dioxide and highly enriched plutonium dioxide. , the fuel rod 7 is a fuel rod whose fuel pellets are a mixture of uranium dioxide and plutonium dioxide of medium grade, and the fuel rod 10 is a fuel rod whose fuel pellets are a mixture of uranium dioxide and a reactivity control substance (G d20J).
), and as shown in the longitudinal section in FIG.
A homogeneous mixture 16 of 03 is filled.

この第8図に示される燃料では、Gd入り燃料棒の反応
度抑制効果を必要かつ充分にとり、しかも制御棒価値を
低下させないようにするには、燃料棒62本のうちPu
を装荷できるのは22本だけになる。これ以上pu入り
燃料棒の本数を増すためには、チャンネルボックスに面
した燃料棒のみをU燃料棒とすることも考えられ、その
場合にはPu燃料棒は34本装荷できて従来例■の22
本に対して約5割増しとなる。但しこの場合は、Gd入
り燃料棒は、局所ピーキング係数を適度な値とするため
に最外周のコーナーロンドに隣接することが望ましい。
With the fuel shown in FIG. 8, in order to obtain the necessary and sufficient reactivity suppressing effect of the Gd-containing fuel rods and not to reduce the value of the control rods, it is necessary to
Only 22 can be loaded. In order to further increase the number of PU-containing fuel rods, it may be possible to use only the fuel rods facing the channel box as U fuel rods.In that case, 34 PU fuel rods can be loaded, which is different from the conventional example (■). 22
It's about 50% more expensive than the book. However, in this case, it is desirable that the Gd-containing fuel rod be adjacent to the outermost corner round in order to maintain the local peaking coefficient at an appropriate value.

以上に説明した燃料棒配置を第10図に示す(以下「従
来例■」として引用する)。第10図における符号1〜
7および10は第8図のそれと同じであり、8は燃料ペ
レットが二酸化ウランと低富化度の二酸化プルトニウム
との混合物からなる燃料棒である。
The fuel rod arrangement described above is shown in FIG. 10 (hereinafter referred to as "prior art example (■)"). Codes 1 to 1 in Figure 10
7 and 10 are the same as those in FIG. 8, and 8 is a fuel rod whose fuel pellets are a mixture of uranium dioxide and low enrichment plutonium dioxide.

ところがこの様な配置にすると、制御棒価値の低下およ
びガドリニア棒1本当りの中性子吸収効果の増大ならび
にボイド反応度変化率の増加をもたらし、燃料設計の融
通性が低下する。
However, such an arrangement lowers the value of the control rod, increases the neutron absorption effect per gadolinia rod, and increases the rate of change in void reactivity, reducing flexibility in fuel design.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記情況に鑑みてなされたもので、沸騰水型原
子炉用燃料集合体において、なるべく多くのプルトニウ
ム燃料棒を装荷することができ、しかも燃料特性の悪化
しないような燃料集合体を提供することを目的とするも
のである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of loading as many plutonium fuel rods as possible in a fuel assembly for a boiling water reactor, and also has fuel characteristics. The purpose is to provide a fuel assembly that does not deteriorate.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、多数の燃料棒がチャンネルボックス内に規則
的に配置され、前記多数の燃料棒がプルトニウム燃料と
ウラン燃料との混合燃料を封入した混合型燃料棒と、ウ
ラン燃料のみを封入したウラン燃料棒とからなる原子炉
用燃料集合体において、一部のウラン燃料棒の軸芯部に
可燃性反応度制御物質を入れて反応度制御燃料棒とし、
該反応度制御燃料棒が燃料棒配列の最外側位置に配置さ
れていることを特徴とする原子炉用燃料集合体に関する
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a system in which a large number of fuel rods are regularly arranged in a channel box, and the large number of fuel rods carry a mixed fuel of plutonium fuel and uranium fuel. In a nuclear reactor fuel assembly consisting of encapsulated mixed fuel rods and uranium fuel rods encapsulated only with uranium fuel, a flammable reactivity control substance is inserted into the shaft core of some of the uranium fuel rods to reduce the reactivity. As a control fuel rod,
The present invention relates to a fuel assembly for a nuclear reactor, characterized in that the reactivity control fuel rods are arranged at the outermost position of a fuel rod array.

(作 用) 燃料集合体の水平断面における熱中性子分布は、第11
図に示すように水ギャップに面した燃料棒で高く、中央
部で低くなっている。第11図において3はチャンネル
ボックス、12は各燃料棒を表わし、チャンネルボック
ス3の外側に水ギヤツプ部11がある。
(Function) The thermal neutron distribution in the horizontal section of the fuel assembly is
As shown in the figure, it is higher in the fuel rod facing the water gap and lower in the center. In FIG. 11, 3 represents a channel box, 12 represents each fuel rod, and a water gap portion 11 is located outside the channel box 3.

そのため従来例■のように最外周に可燃性反応度制御物
質含有燃料棒を配置すると、従来例■の場合に比較して
可燃性反応度制御物質の中性子吸収効果が大きくなり、
その燃焼も速くなる。例えば制御物質の添加量が同一の
場合には、従来例■の中性子吸収効果および燃焼速度は
従来例■のそれの1割から2割増加することになる。
Therefore, when a fuel rod containing a flammable reactivity controlling substance is placed on the outermost periphery as in conventional example (■), the neutron absorption effect of the flammable reactivity controlling substance becomes greater than in conventional example (■).
It also burns faster. For example, when the amount of the control substance added is the same, the neutron absorption effect and burning rate of Conventional Example (2) will increase by 10 to 20 percent compared to that of Conventional Example (2).

ところが本チヲ明のようにウラン燃料の軸芯部のみに可
燃性反応度制御物質を入れた反応度制御燃料棒では、集
合体最外周に配置しても、ペレット表面より内部の方が
熱中性子束が低下しているので、中性子吸収効果が上記
従来例■のように増大することがない。また、インヂャ
ンネルボイド率が変化したときの熱中性子束分布の変化
の影響を受けにくいので、ボイド係数が小さくなる。ざ
らに、反応度制御燃料棒1本当りの中性子吸収量が小さ
くなるので、反応度抑制伍の微調整が可能となる。
However, in a reactivity control fuel rod like this one, in which a flammable reactivity control substance is inserted only in the core of the uranium fuel, thermal neutrons are generated more inside the pellet than on the surface, even if it is placed at the outermost periphery of the pellet. Since the flux is reduced, the neutron absorption effect does not increase as in the conventional example (2). Furthermore, since it is less susceptible to changes in the thermal neutron flux distribution when the in-channel void ratio changes, the void coefficient becomes smaller. Roughly speaking, since the amount of neutron absorption per reactivity control fuel rod becomes smaller, fine adjustment of the reactivity suppression level becomes possible.

(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図は本発明の燃料集合体の一実施例の燃料棒配置図
である。図中1は制御棒を表わし、2は燃料集合体を表
わす。燃料集合体2はチVンネルボックス3.ウォータ
ーロッド4および燃料棒5゜6.7.8および9より構
成される。燃料棒5は燃料ペレットが二酸化ウランより
なる燃料棒である。燃料棒6は燃料ペレットが二酸化ウ
ランと高富化度の二酸化プルトニ「クムとの混合物から
なる燃料棒である。燃料棒7は燃料ペレットが二酸化ウ
ランと中宮化度の二酸化プルトニウムとの混合物からな
る燃料棒である。燃料棒8は燃料ペレットが二酸化ウラ
ンと低富化度の二酸化プルトニウムとの混合物からなる
燃料棒である。゛燃料棒9は燃料ペレットが二酸化ウラ
ンからなり、その軸芯部のみに可燃性反応度制御物質を
入れた燃料棒である。
FIG. 1 is a fuel rod layout diagram of an embodiment of the fuel assembly of the present invention. In the figure, 1 represents a control rod, and 2 represents a fuel assembly. The fuel assembly 2 is a V channel box 3. Consists of water rod 4 and fuel rods 5°6, 7.8 and 9. The fuel rod 5 is a fuel rod whose fuel pellets are made of uranium dioxide. The fuel rod 6 is a fuel rod whose fuel pellets are a mixture of uranium dioxide and highly enriched plutonium dioxide.The fuel rod 7 is a fuel rod whose fuel pellets are a mixture of uranium dioxide and medium-enriched plutonium dioxide. The fuel rod 8 is a fuel rod whose fuel pellets are made of a mixture of uranium dioxide and low-enrichment plutonium dioxide.The fuel rod 9 is a fuel rod whose fuel pellets are made of a mixture of uranium dioxide and low-enrichment plutonium dioxide. These are fuel rods containing flammable reactivity control substances.

上記反応度制御燃料棒9の縦断面図を第2図に示す。第
2図に示されるように、この燃料棒はクラッド13に囲
まれた中に二酸化ウランt、10214からなる燃料ペ
レットが装荷されており、その軸芯部に可燃性反応度制
御物質15が充填されている。
A longitudinal cross-sectional view of the reactivity-controlled fuel rod 9 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, this fuel rod is surrounded by a cladding 13 and loaded with fuel pellets made of uranium dioxide t, 10214, and its core is filled with a flammable reactivity control substance 15. has been done.

可燃性反応度制御物質は、Gd2O3とUC2の混合物
、Gd2O3とA1□03の混合物、Gd2O3と酸化
ジルコニウムZrO2の混合物等である。
The combustible reactivity control substance is a mixture of Gd2O3 and UC2, a mixture of Gd2O3 and A1□03, a mixture of Gd2O3 and zirconium oxide ZrO2, etc.

上記各燃料棒に充填されている燃料ペレットの成分は以
下に示すとおりである。
The components of the fuel pellets filled in each of the above fuel rods are as shown below.

燃料棒5(4本) 二酸化ウラン(2jrv平均濃縮度2.2重量%)燃料
棒6(14本) 二酸化プルトニウム(核分裂性Pu冨化度3.83重量
%) 二酸化ウラン(235u平均濃縮度0.71重但%)燃
料棒7(16本) 二酸化プルトニウム(核分裂性Pu富化度2,80重量
%) 二酸化ウラン(235U平均濃縮度0.71重倦%)燃
料棒8(4本〉 二酸化プルトニウム(核分裂性Pu冨化度2.00重量
%) 二酸化ウラン(235U平均濃縮度0.71重量%)燃
料棒9(24本) ペレット軸芯部直径0.3Cm 酸化ガドリニウム 0.9Mcc 酸化アルミニウム ペレット外周部 二酸化ウラン(235u平均濃縮度3650重量%)第
3図は本発明の伯の実施例を示す燃料棒配置図でおる。
Fuel rods 5 (4 pieces) Uranium dioxide (2JRV average enrichment 2.2% by weight) Fuel rods 6 (14 pieces) Plutonium dioxide (fissile Pu enrichment 3.83% by weight) Uranium dioxide (235U average enrichment 0 .71%) Fuel rod 7 (16 pieces) Plutonium dioxide (fissile Pu enrichment 2.80% by weight) Uranium dioxide (235U average enrichment 0.71%) Fuel rod 8 (4 pieces) Dioxide Plutonium (fissile Pu enrichment 2.00% by weight) Uranium dioxide (235U average enrichment 0.71% by weight) Fuel rods 9 (24 pieces) Pellet core diameter 0.3cm Gadolinium oxide 0.9Mcc Aluminum oxide pellets Outer periphery uranium dioxide (235u average enrichment 3650% by weight) FIG. 3 is a fuel rod layout diagram showing an embodiment of the present invention.

この実施例では、上記第1の実施例より)IOX燃料棒
を増やし、反応度制御燃料棒として軸芯型9と従来型1
0を併用している。
In this embodiment, the number of IOX fuel rods (from the first embodiment) is increased, and the core type 9 and conventional type 1 are used as reactivity control fuel rods.
0 is also used.

第4図は第1の実施例と同じ本数のHOX燃料棒を使用
し、反応度制御燃料棒9の軸芯部(反応度υ制御物質部
分)の直径を4.5mmに増加して、それに応じて反応
度制御燃料棒の本数を少なくした例である。
In FIG. 4, the same number of HOX fuel rods as in the first embodiment is used, and the diameter of the core part (reactivity υ control material part) of the reactivity control fuel rod 9 is increased to 4.5 mm. This is an example in which the number of reactivity control fuel rods is reduced accordingly.

第5図は軸芯型反応度制御燃料棒の軸芯部の直径を5m
m(!J1)と3.5mm (g2 )の2種類とした
実施例である。
Figure 5 shows the diameter of the core part of the core type reactivity control fuel rod, which is 5 m.
This is an example in which two types are used: m (!J1) and 3.5 mm (g2).

次に上記第1の実施例の燃料集合体を従来例と比較した
効果を示す。
Next, the effects of comparing the fuel assembly of the first embodiment with the conventional example will be described.

第6図はボイド変化と反応度変化の関係を本発明の第1
の実施例、従来例■、従来例■のそれぞれの燃料集合体
について示したグラフである。この図に示されるように
、本発明の燃料集合体(実線a)では従来例■(−点鎖
線b)よりも)IOX燃料燃料多いにもかかわらず、ボ
イド変化による反応度変化は少ない。また従来例■(破
線C)は本発明とmox燃料棒の本数が等しいが、反応
度変化は大きい。制御棒価値についても同様の関係があ
る。
Figure 6 shows the relationship between void change and reactivity change in the first embodiment of the present invention.
2 is a graph showing fuel assemblies of Example 1, Conventional Example (2), and Conventional Example (2). As shown in this figure, although the fuel assembly of the present invention (solid line a) has more IOX fuel than the conventional example (2) (-dotted chain line b), the reactivity change due to void change is small. Further, in the conventional example (dotted line C), the number of mox fuel rods is the same as that of the present invention, but the reactivity change is large. A similar relationship exists for control rod values.

なお、以上の説明は8×8燃料燃料列配集合体について
行ったものであるが、本発明はその他の燃料棒配列につ
いても実施し得るものである。
It should be noted that although the above description has been made with respect to an 8×8 fuel array assembly, the present invention can also be practiced with respect to other fuel rod arrays.

[発明の効果〕 以上説明したように、本発明の燃料集合体は、pu金含
有mOX燃料を多く装荷しても燃料特性が悪化しないと
いう効果を有する。
[Effects of the Invention] As explained above, the fuel assembly of the present invention has the effect that the fuel characteristics do not deteriorate even if a large amount of PU gold-containing mOX fuel is loaded.

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

第1図および第3図〜第5図は本発明の詳細な説明する
燃料集合体の燃料棒配置図、第2図は本発明に使用され
る反応度制御燃料棒の縦断面図、第6図は本発明燃料集
合体と従来の燃料集合体のボイド変化による反応度変化
を示すグラフ、第7図は各種同位体の中性子吸収断面積
を示すグラフ、第8図および第10図は従来の混合燃料
を含む燃料集合体の燃料棒配置図、第9図は従来の反応
度制御燃料棒の縦断面図、第11図は燃料集合体の水平
断面における熱中性子分布を示す図である。 1・・・・・・制御棒、  2・・・・・・燃料集合体
3・・・・・・チャンネルボックス 4・・・・・・ウォーターロッド 5・・・・・・ウラン燃料棒。 6.7.8・・・・・・t(OX燃料棒9・・・・・・
軸芯型反応度制御燃料棒10・・・・・・従来型反応度
制御燃料棒11・・・・・・水ギャップ、12・・・・
・・燃料棒13・・・・・・クラッド。 14・・・・・・二酸化ウラン燃料 15・・・・・・可燃性反応度制御物質(8733)代
理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ばか 1名) 第1図 第2図 第3図  ゛ 第4図 7σlψ陶v’  turf’−イド、    6%、
イト・       メジちミI−シホイド葺メミ度j
【イし o、oo+      o、o+       o、+
       to      +o、。 中・遜7:ネルギー(eV) 第 7 図 第8図 第9図
1 and 3 to 5 are fuel rod layout diagrams of a fuel assembly for explaining the present invention in detail, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a reactivity control fuel rod used in the present invention, and FIG. The figure is a graph showing reactivity changes due to void changes in the fuel assembly of the present invention and the conventional fuel assembly. Fig. 7 is a graph showing the neutron absorption cross sections of various isotopes. Figs. FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional reactivity-controlled fuel rod, and FIG. 11 is a diagram showing the thermal neutron distribution in a horizontal cross-section of the fuel assembly. 1...Control rod, 2...Fuel assembly 3...Channel box 4...Water rod 5...Uranium fuel rod. 6.7.8...t (OX fuel rod 9...
Axial reactivity control fuel rod 10...Conventional reactivity control fuel rod 11...Water gap, 12...
...Fuel rod 13...Clad. 14...Uranium dioxide fuel 15...Flammable reactivity control substance (8733) Agent Patent attorney Yoshiaki Inomata (1 idiot) Figure 1 Figure 2 Figure 3 4 Figure 7 σlψware v'turf'-id, 6%,
Ito Mejichimi I-Shihoido Hukimemi Degree J
[Ishio, oo+ o, o+ o, +
to +o,. Medium and low 7: Energy (eV) Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多数の燃料棒がチャンネルボックス内に規則的に
配置され、前記多数の燃料棒がプルトニウム燃料とウラ
ン燃料との混合燃料を封入した混合型燃料棒と、ウラン
燃料のみを封入したウラン燃料棒とからなる原子炉用燃
料集合体において、一部のウラン燃料棒の軸芯部に可燃
性反応度制御物質を入れて反応度制御燃料棒とし、該反
応度制御燃料棒が燃料棒配列の最外側位置に配置されて
いることを特徴とする原子炉用燃料集合体。
(1) A mixed fuel rod in which a large number of fuel rods are regularly arranged in a channel box, and the large number of fuel rods contains a mixed fuel of plutonium fuel and uranium fuel, and a uranium fuel rod in which only uranium fuel is sealed. In a nuclear reactor fuel assembly consisting of uranium fuel rods, a flammable reactivity control substance is put into the core of some of the uranium fuel rods to form reactivity control fuel rods, and the reactivity control fuel rods are used as reactivity control fuel rods. A fuel assembly for a nuclear reactor, characterized in that it is arranged at an outermost position.
(2)可燃性反応度制御物質がガドリニウムである特許
請求の範囲第1項記載の原子炉用燃料集合体。
(2) The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 1, wherein the flammable reactivity controlling substance is gadolinium.
(3)反応度制御燃料棒がコーナー位置を除くすべての
最外側位置に配置されている特許請求の範囲第1項記載
の原子炉用燃料集合体。
(3) The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 1, wherein the reactivity control fuel rods are arranged at all outermost positions except the corner positions.
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