KR20140132247A - 압력방출 기능을 구비한 핵연료봉 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 핵연료봉은 밀봉부재(200)의 내부에 피복관 내부의 압력이 피복관 외부의 압력보다 큰 경우, 밀봉부재의 일측으로 밀봉부재의 압력을 배출시키는 압력이완부가 배치된다.
본 발명에 따른 핵 연료봉용 밀봉부재 및 파열판을 구비한 핵 연료봉은 냉각수 상실사고와 같이 핵 열료봉이 냉각이 원활하게 수행되지 않는 상황에서 핵 연료봉이 내부압력이 외부압력보다 높은 경우 내부에 배치된 파열판 또는 체적증가부재 등의 변화 또는 이동에 의하여 피복관 내부의 체적을 증가시켜 피복관 내부의 증가되는 압력을 해소시킬 수 있으며, 피복관 내부의 압력이 증가되는 경우 피복관 외부로 내부의 압력을 배출시켜 피복관이 부풀어오르는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

압력방출 기능을 구비한 핵연료봉 {A Nuclear Fuel Rod with pressure-relief mechanism}
본 발명이 속하는 기술분야는 UO2 소결체, Zr 합금 피복관, 봉단마개 및 플레넘 스프링으로 구성된 핵연료봉에 관한 분야로, 구체적으로는 핵연료봉 내부에 압력이 상승하는 경우 핵연료봉 내부의 압력을 저감시켜 핵연료봉의 파손을 방지하는 압력 방출 기능을 구비한 핵연료봉에 관한 것이다.
원자로(nuclear reactor)에서는 열을 생산하기 위하여 일반적으로 도1과 같은 원통형(cylinder type) 핵연료봉이 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 핵연료봉은 1개의 Zr 합금 피복관 안에 다수의 원통형 UO2 소결체를 직렬로 배열되도록 장입하고 피복관(10)의 양단을 봉단마개(20)로 용접 밀봉한 형태이다. 핵연료봉 내부에는 UO2 소결체가 채워져 있고, 핵연료봉 길이의 상단 또는 하단 일부분은 빈 공간으로 남겨둔다. 상기 빈 공간을 플레넘(plenum, 30)이라 칭하며, 상기 플레넘에는 스프링(40)을 장입하여 UO2 소결체에 일정 압력을 가하여 해당 UO2 소결체가 움직이지 않도록 고정한다. 핵연료봉 제조 중에 핵연료봉 내부는 통상적으로 헬륨기체를 충전하며 그 압력은 약 10~30기압 정도이다. 핵연료봉 직경은 9 내지 14 mm 이며 길이는 통상적으로 3.5 내지 4.5m 정도이다.
한편, 원자로 운전 중에 냉각수 배관에서 파단이 발생하면 원자로 안의 냉각수가 외부로 배출되고 동시에 냉각수 압력이 대기압으로 급격하게 낮아진다. 이것을 냉각수 상실사고 (Loss Of Coolant Accident)라고 하는데, 상기 사고가 발생하면 더 이상 냉각수가 핵연료봉에 공급되지 않기 때문에 핵연료봉 내부에 축적된 열이 제거되지 못하고, 따라서 핵연료봉 온도가 상승하여 핵연료봉 내부 압력이 외부압력보다 높아지기 때문에 피복관이 외부로 부풀어 오르며, 피복관의 온도가 급격하게 상승하여 1000~1200℃에 이르기 때문에 피복관 산화가 매우 빠르게 진행된다. 이러한 사고에서는 피복관의 부풀어오름(ballooning) 또는 과도한 산화로 인하여 핵연료봉의 파손이 발생될 수 있다.
또한, 핵연료봉과 핵연료봉 사이의 간격은 약 3mm로서 매우 좁기 때문에 피복관이 부풀어 오르면 서로 인접한 핵연료봉이 서로 붙게 될 수 있으며, 이러한 경우 냉각수가 재공급되더라도 핵연료봉과 핵연료봉 사이로 냉각수가 흐를 수 없기 때문에 핵연료봉은 냉각되지 않고 계속 온도가 상승하게 된다. 따라서 냉각수 상실사고가 발생되는 경우에도 핵연료봉의 피복관이 부풀어 오르는 것을 방지하는 기술이 요구되고 있다.
한국 공개특허 10-2010-0082346
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 냉각수 상실사고와 같이 핵연료봉의 냉각이 원활하게 수행되지 않는 상황에서 핵연료봉의 내부압력이 외부압력보다 높은 경우 피복관이 부풀어 오르는 것(balooning)을 방지할 수 있는 핵연료봉을 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 핵연료봉은 피복관, 상기 피복관 내부에 장입되는 UO2 소결체, 플레넘 스프링 및 상기 피복관의 끝단을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 핵연료봉에 있어서, 상기 밀봉부재(200)의 내부에는 상기 피복관(100) 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 상기 밀봉부재(200)의 일측으로 상기 밀봉부재(200)의 압력을 배출시키는 압력이완부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 핵 피복관, 상기 피복관 내부에 장입되는 UO2 소결체, 플레넘 스프링 및 상기 피복관의 끝단을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 핵연료봉에 있어서, 상기 밀봉부재(200)의 내부에는 상기 피복관(100) 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 상기 피복관(100) 내부의 압력을 감소시키는 압력이완부가 형성되며, 상기 밀봉부재(200)의 저면에는 상부 방향으로 형성된 체적증가홈(210')이 형성되고, 상기 체적증가홈(210')에는 압력이완부가 배치되며, 상기 압력이완부는 상기 체적증가홈(210')의 내부에 상기 체적증가홈(210')의 상단부와 하단부를 폐쇄시키는 파열판(220') 또는 상기 체적증가홈(210')을 따라 상하로 이동되는 체적증가부재(270')로 구성되며, 상기 체적증가홈(210')에 파열판(220')이 배치되는 경우 상기 파열판(220')은 상기 피복관(100)의 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우 상부 방향으로 변형되는 것을 특징으로 한다.
또한 피복관, 상기 피복관 내부에 장입되는 UO2 소결체, 플레넘 스프링 및 상기 피복관의 끝단을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 핵연료봉에 있어서, 상기 밀봉부재(200)의 내부에는 상기 피복관(100) 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 상기 피복관(100) 내부의 압력을 감소시키는 압력이완부가 형성되며, 상기 밀봉부재(200)의 저면에는 상부 방향으로 형성된 체적증가홈(210')이 형성되고, 상기 체적증가홈(210')에는 압력이완부가 배치되고, 상기 압력이완부는 상기 체적증가홈(210')의 내부에 상기 체적증가홈(210')의 상단부와 하단부를 폐쇄시키는 파열판(220') 또는 상기 체적증가홈(210')을 따라 상하로 이동되는 체적증가부재(270')로 구성되며, 상기 체적증가홈(210')에 파열판(220')이 배치되는 경우 상기 파열판(220')은 상기 피복관(100)의 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우 상부 방향으로 변형되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 핵연료봉은 냉각수 상실사고와 같이 핵연료봉의 냉각이 원활하게 수행되지 않는 상황에서 핵연료봉의 내부압력이 외부압력보다 높은 경우 내부에 배치된 파열판 또는 체적증가부재 등의 변화 또는 이동에 의하여 피복관 내부의 체적을 증가시켜 피복관 내부의 증가되는 압력을 수용할 수 있으며, 피복관 내부의 압력이 증가되는 경우 피복관 외부로 내부의 압력을 배출시켜 피복관이 부풀어오르는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
따라서 냉각수 상실사고 시에도 핵연료봉과 핵연료봉 사이에 냉각수가 유동할 수 있는 통로를 확보하게 되므로 냉각수 재공급시에 핵연료봉이 충분하게 냉각될 수 있도록 할 수 있음에 따라 핵연료봉이 과열되는 것을 방지하여 원자로 안정성을 증진하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 핵연료봉 상부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵연료봉 밀봉부재와 피복관이 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵 연료봉 밀봉부재와 피복관이 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핵 연료봉 밀봉부재와 피복관이 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 파열판을 구비한 핵 연료봉의 단면도이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 냉각수 상실사고와 같이 핵연료봉의 냉각이 원활하게 이루어지지 않는 경우 피복관 내부의 압력을 제어할 수 있도록 하는 것으로, 이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 압력 방출 기능을 구비한 핵연료봉에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉부재와 피복관이 결합된 핵연료봉 상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵 연료봉용 밀봉부재와 피복관이 결합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핵 연료봉용 밀봉부재와 피복관이 결합된 상태를 도시한 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 파열판을 구비한 핵 연료봉의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 핵 연료봉용 밀봉부재는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 핵 연료가 수용되는 피복관(100)의 상부에 배치되는 것으로, 피복관(100) 내부의 압력이 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 밀봉부재(200)의 일측으로 밀봉부재(200)의 압력을 배출시키는 압력이완부를 배치하여, 피복관(100) 내부의 압력이 증가되는 경우, 압력이완부를 통하여 피복관(100) 내부의 압력을 감소시킬 수 있도록 구성된다.
이때, 압력이완부는 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 도 2 내지 도 3과 같이 본 실시예의 경우, 밀봉부재(200)의 상면과 하면을 관통하는 관통공(210)을 형성하고, 관통공(210) 내부에 압력이완부를 설치할 수 있다. 이러한 압력이완부는 관통공(210) 내부에서 상부 방향으로 변형 또는 이동하여, 밀봉부재(200)로 폐쇄된 피복관(100) 내부의 체적을 증가시켜 피복관(100) 내부의 압력을 완화시켜 피복관(100)의 부풀어오름 현상이 발생하지 않도록 한다.
도 2를 참조하면 위에서 설명한 압력이완부는 관통공(210)의 내면에 형성되어 관통공(210)을 폐쇄시키는 파열판(220)으로 이루어지고, 파열판(220)은 밀봉부재(200) 보다 낮은 강도를 갖도록 하여 피복관(100) 내부의 압력이 증가하는 경우, 밀봉부재(200) 보다 낮은 강도를 갖는 파열판(220)이 먼저 변형을 발생시킬 수 있도록 하여, 피복관(100)의 변형 시 피복관(100)과 밀봉부재(200)로 둘러 쌓인 피복관(100)의 내부 체적이 증가될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
아울러 이러한 파열판(220)은 밀봉부재(200) 보다 낮은 강도를 갖도록 구성되어 피복관(200) 내부의 압력이 상승하면 먼저 파열되어 관통공(210)을 통하여 피복관(100) 내부의 압력을 완화시킬 수 있도록 한다.
이러한 파열판(220)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 밀봉부재(200)의 상부 방향으로 볼록하게 절곡 형성되어 피복관(100) 외부의 압력이 내부의 압력보다 큰 경우에는 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 구성되며, 반대의 경우에는 쉽게 변형되거나 파손될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시예의 경우 도 2와 같이 단면이 아치 형상인 파열판(220)을 도시하였으나, 이러한 파열판(220)의 형상은 피복관(100) 외부의 압력이 내부의 압력보다 큰 경우에는 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 구성되며, 반대의 경우에는 쉽게 변형되거나 파손될 수 있도록 할 수 있는 한 다양한 형상의 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명할 것이다.
도 3을 참조하면, 밀봉부재(200)의 측면에는 관통공(210)과 연통되는 압력배출공(260)이 관통형성되고, 관통공(210)의 내부에는 압력이완부가 배치되어 피복관(100) 내부의 압력이 외부의 압력보다 큰 경우, 압력배출공(260)을 개방시켜 피복관(100) 내부의 압력을 완화시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 압력이완부는 도 3에 도시된 바와 같이 압력배출공 개폐부재(270)로 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 핵연료봉용 밀봉부재는 피복관(100) 내부의 압력이 외부의 압력보다 일정 정도 차이가 있는 경우 단지 압력배출공 개폐부재(270)가 관통공(210)을 따라 상부 방향으로 약간만 이동하여 피복관(100)과 밀봉부재(200)로 둘러 쌓인 피복관(100) 내부의 체적을 증가시켜 피복관(100) 내부의 압력을 완화시킬 수도 있으며, 압력배출공(260)을 관통공(210)과 연통시켜 피복관(100) 내부의 압력을 배출시킬 수 있도록 관통공(210)의 상부에 관통공커버(230)를 결합시키고, 압력배출공 개폐부재(270)와 관통공커버(230) 사이에는 탄성부재(275)를 배치할 수도 있다. 이때 탄성부재(275)는 도 3에 도시된 바와 같이 코일 형상의 스프링으로 구성될 수도 있으며, 일단과 타단이 압력배출공 개폐부재(270)와 관통공커버(230)에 맞닿아 압력배출공 개폐부재(270)에 가해지는 압력에 따라 좌굴이 발생되어 압력배출공 개폐부재(270)가 관통공(210)에서 상부 방향으로 이동할 수 있는 판 스프링으로 구성될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 밀봉부재(200)의 하부는 하단이 좁고 상단이 넓은 형상으로 형성되고, 피복관(100)의 상단부는 밀봉부재(200) 측면하부의 형상에 대응되도록 형성되어 피복관(100)의 상단부에 밀봉부재(200)가 결합되는 경우, 보다 용이하게 피복관(100)이 밀폐될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예인 도 4를 참조하여 핵연료봉용 밀봉부재를 살펴보면, 밀봉부재(200)의 내부에는 피복관(100) 내부의 압력이 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 피복관(100) 내부의 압력을 감소시키는 압력이완부가 형성되며, 밀봉부재(200)의 저면에는 상부 방향으로 형성된 체적증가홈(210')이 형성되어 압력이완부가 체적증가홈(210') 상에서 상부 방향으로 변형을 발생시키거나, 이동하여 피복관(100) 내부의 체적을 증가시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예와 도 2 및 도 3에 도시된 실시예를 비교하면, 도 2 및 도 3에 도시된 실시예의 경우 밀봉부재(200)의 상면과 하면을 관통하여 형성된 관통공(210)이 형성되나, 도 4에 도시된 실시예의 경우, 밀봉부재(200)의 상면은 관통되지 않고 밀봉부재(200)의 하면에서 상면 방향으로 체적증가홈(210')이 형성된 점에서 차이가 있다.
이러한 체적증가홈(210')에는 압력이완부가 배치되는데, 압력이완부는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 체적증가홈(210')의 상단부와 하단부를 폐쇄시키는 파열판(220')으로 구성될 수도 있으며, 도 4의 (b)와 같이 체적증가홈(210')을 따라 상하로 이동되는 체적증가부재(270')로 구성될 수도 있다.
이때, 도 4의 (a)에 도시된 파열판(220')과 체적증가부재(270')는 도 2에 도시된 파열판(220)과 도 3에 도시된 압력배출공 개폐부재(270)과 동일한 기능을 수행하므로 중복을 피하기 위하여 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 4의 (b)와 같이 체적증가홈(210')에 체적증가부재(270')가 배치되는 경우, 체적증가부재(270')의 상면에는 탄성부재(275')가 배치될 수 있으며, 체적증가부재(270')의 상면에 배치된 탄성부재(275')는 도 3에 도시된 실시예의 설명에서 설명한 탄성부재(275)와 동일한 기능을 수행한다. 또한, 밀봉부재(200)의 측면에는 도 3의 실시예와 같이 체적증가홈(210')에 배치된 체적증가부재(270')와 맞닿는 압력배출공(260')이 형성되고, 체적증가부재(270')가 상부로 이동하는 경우, 체적증가홈(210')과 압력배출공(260)은 상호 연통되어 피복관(100) 내부의 압력을 압력배출공(260)을 통해 배출시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 파열판을 구비한 핵 연료봉의 단면도인 도 5를 참조하면, 파열판을 구비한 핵 연료봉은 핵 연료가 수용되는 피복관(100)과, 피복관(100)의 상부에 배치되는 밀봉부재(200)를 포함하는 핵 연료봉을 포함하며, 피복관(100)의 내면 상부에는 피복관(100)의 내면 상부와 하부를 차단하는 파열판(220)이 형성된다. 이때, 파열판(220)은 파열판(220)의 하부의 압력이 파열판(220)의 상부의 압력보다 큰 경우 파열되며 피복관(100) 내부의 체적을 증가시킬 수 있도록 구성된다.
이러한 파열판(220)의 저면에는 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 홈(221)이 형성되고, 홈(221)은 파열판(220)의 상부 방향을 향하여 단면이 호 형상으로 형성되어 파열판(220)을 기준으로 하부의 압력이 상부의 압력보다 큰 경우 쉽게 파열될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
아울러, 파열판(220)이 파열되는 경우 피복관(100) 내부의 압력을 외부로 배출시킬 수 있도록 밀봉부재(200)의 상면과 하면에는 관통공(210)이 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 피복관 200 : 밀봉부재
210 : 관통공 210': 체적증가홈
220, 220': 파열판 230 : 관통공커버
260, 260': 압력배출공 270 : 압력배출공 개폐부재
270': 체적증가부재 275, 275': 탄성부재

Claims (13)

  1. 피복관, 상기 피복관 내부에 장입되는 UO2 소결체, 플레넘 스프링 및 상기 피복관의 끝단을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 핵연료봉에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)의 내부에는 상기 피복관(100) 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 상기 밀봉부재(200)의 일측으로 상기 밀봉부재(200)의 압력을 배출시키는 압력이완부가 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)에는
    상면과 하면을 관통하는 관통공(210)이 형성되며,
    상기 관통공(210)의 내면에는 상기 압력이완부가 배치되며,
    상기 압력이완부는 상기 피복관(100) 내부의 압력이 외부의 압력보다 커지는 경우 상부 방향으로 이동하여 상기 피복관(100) 내부의 체적을 증가시켜 상기 피복관(100) 내부의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 압력이완부는 상기 관통공(210)의 내면에 형성되어 상기 관통공(210)을 폐쇄시키는 파열판(220)으로 이루어지고, 상기 파열판(220)은 상기 밀봉부재(200) 보다 낮은 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 압력이완부는 상기 관통공(210)의 내면에 형성되어 상기 관통공(210)을 폐쇄시키는 파열판(220)으로 이루어지고, 상기 파열판(220)은 상기 밀봉부재(200)의 상부 방향으로 볼록하게 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)의 측면에는 상기 관통공(210)과 연통되는 압력배출공(260)이 관통 형성되고,
    상기 압력이완부는 상기 관통공(210)의 내부에 배치되어 상기 피복관(100) 내부의 압력이 외부의 압력보다 큰 경우, 상기 압력배출공(260)을 개방시키는 압력배출공 개폐부재(270)인 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관통공(210)의 상부에는 관통공 커버(230)가 배치되고, 상기 압력배출공 개폐부재(270)와 상기 관통공 커버 사이에는 탄성부재(275)가 배치되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)의 하부는 하단이 좁고 상단의 넓은 형상으로 형성되고,
    상기 피복관(100)의 상단부는 상기 밀봉부재(200)의 측면하부의 형상에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  8. 피복관, 상기 피복관 내부에 장입되는 UO2 소결체, 플레넘 스프링 및 상기 피복관의 끝단을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 핵연료봉에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)의 내부에는 상기 피복관(100) 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우, 상기 피복관(100) 내부의 압력을 감소시키는 압력이완부가 형성되며,
    상기 밀봉부재(200)의 저면에는 상부 방향으로 형성된 체적증가홈(210')이 형성되고, 상기 체적증가홈(210')에는 압력이완부가 배치되며,
    상기 압력이완부는
    상기 체적증가홈(210')의 내부에 상기 체적증가홈(210')의 상단부와 하단부를 폐쇄시키는 파열판(220') 또는 상기 체적증가홈(210')을 따라 상하로 이동되는 체적증가부재(270')로 구성되며, 상기 체적증가홈(210')에 파열판(220')이 배치되는 경우 상기 파열판(220')은 상기 피복관(100)의 내부의 압력이 상기 피복관(100) 외부의 압력보다 큰 경우 상부 방향으로 변형되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 체적증가홈(210')에 상기 체적증가부재(270')가 배치되는 경우,
    상기 체적증가부재의 상면에는 탄성부재(275')가 배치되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)의 측면에는 상기 체적증가홈(210')에 배치된 체적증가부재(270')와 맞닿는 압력배출공(260')이 형성되고, 상기 체적증가부재(270')가 상부로 이동하는 경우, 상기 체적증가홈(210')과 상기 압력배출공(260)은 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  11. 핵연료가 수용되는 피복관(100)과, 상기 피복관(100)의 상부에 배치되는 밀봉부재(200)를 포함하는 핵연료봉에 있어서,
    상기 피복관(100)의 내면 상부에는 상기 피복관(100)의 내면 상부와 하부를 차단하는 파열판(220)이 형성되고,
    상기 파열판(220)은 상기 파열판(220)의 하부의 압력이 상기 파열판(220)의 상부의 압력보다 큰 경우 파열되며 상기 피복관(100) 내부의 체적을 증가시키는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 파열판(220)의 저면에는 적어도 하나 이상의 홈(221)이 형성되고, 상기 홈(221)은 파열판(220)의 상부 방향을 향하여 단면이 호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 밀봉부재(200)의 상면과 하면에는 관통공(210)이 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉.
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