SE460936B - Kaernbraenslepatron foer en kokvattenreaktor - Google Patents

Description

460 936 2 ett flöde av underkylt neutronmoderatorvatten inom denna kanal utmed hela längderna av, men skilt från, de närbelägna bränslestavarna i dessa miniknip- pen. Bränslestavarna i varje miniknippe sträcker sig i sidled skilda från varandra mellan en övre fästplatta och en undre fästplatta och är tillsam- mans anslutna till fästplattorna sa att det bildas en separat bränsledelpatron inom vart och ett av kanalrummen. Vattenkorset sträcker sig mellan bränsle- patronernas undre och övre fästplattor och har sålunda ungefär samma längd som delpatonerna. I Dessutom är ett flertal galler, exempelvis sex, anordnade som distansorgan pa avstand fran varandra utmed bränslestavarna i varje del- patron för att halla bränslestavarna pa sina avstånd fran varandra i sidled.

Distansorganen är anordnade för att halla den önskade konfigurationen hos bränsleknlppet och för att förhindra alltför stor utböjning av bränslestavarna och av strömningen orsakade vibrationer. Dessa distansorgan är sålunda av stor vikt ur konstruktiv synpunkt.

Emellertid är dessa distansorgan ur annan synpunkt inte önskvär- da, nämligen med hänsyn till en kombination av termiska och hydrauliska effekter. Sålunda orsakar de ökat tryckfall och följaktligen högre pumpnlngs- effekt för kylmedlet, och minskar knippets kritiska effektfaktor (CPR) pa grund av alstrad turbulens. Det kritiska värmeflödet (CHF) försämras på grund av den strömningsturbulens som orsakas av distansorganen och leder bort vätskefílmen fran den upphettade bränslestaven. Detta medför att det från knippet till kylmedlet överförda värmet avsevärt minskas, varför värmet samlas i bränslestaven sa att den överhettas och i vissa fall orsakar “utbränning" sa att radioaktivltet övergår till kylmedlet. Detta medför en belastning av säkerheten. För att undvika denna möjlighet (dvs. överhettning) genomförs säkerhetsanalysberäkningar för varje driftcykel för att visa att adekvat marginal till CPR alltid förefinns, till och med under de värsta tänkbara transienter. F örefintlig datorhardvara genomför kontinuerlig över- vakning av bränslets värmemarginaler för att garantera att en adekvat QPR-marginal alltid halls vid reaktordriften.

Det är väl känt att olika distansorgan har olika och variabla CHF -egenskaper, vilka dessutom ändras i beroende av bränslestavens radiella placering och i allmänhet är en funktion av tryckfallet över distansorganet.

Ju mindre tryckfallet är, desto bättre blir CHF -förhallandenm Distansor- ganens tryckfallskarakteristiker varierar emellertid radiellt inom bränsle- stavknippet. Av denna orsak kan man benämna distansorganen “hörn"-, 3 460 936 "sida"- eller "inneW-begränsande. Om en stavtoppeffekt uppkommer i det begränsande läget, uppträder CHF mycket tidigare och medför sålunda försämring av QPR-marginalerna. Det bör ocksa märkas att icke alla distansorgan för väsentligen identiska bränslestavarrangemang (som har samma N x N-arrangemang av bränslestavar) kommer att uppföra sig pa identiskt samma sätt.

Följaktligen föreligger ett behov av vissa utförandemodifikationer av ddistansorganen. för bränslepatroner för att undvika eller minska den skadliga inverkan av CPR-begränsande ställen inom distansorganen.

Föreliggande uppfinning avser en BWR-bränslepatron som inne- fattar modifikationer av distansorgan och bränsleknippe som är utförda för att tillfredställa de ovan nämnda behoven. Till grund för uppfinningen ligger insikten att det är nödvändigt att känna till de betydelsefulla egenskaperna hos ett distansorgan och genom modifikationer i utförandet kompensera för de skadliga effekterna av QPR-begränsande ställen. En objektiv analys av egenskaperna hos ett distansorgan med avseende pa dess CPR har medfört en modifikation av dess utförande som, tillsammans med en modifikation av kärnbränsleutförandet i bränslepatronen, minskar den skadliga inverkan av stavpikning vid CHF-begränsade ställen. inverkan av dessa modifikationer pa andra parametrar avseende drift och säkerhet kan väntas vara sma eller av nytta.

För detta ändamål avser föreliggande uppfinning en bränslepatron innefattande ett knippe av langsträckta bränslepatroner (40) som är anordna- de sida vid sida pa avstand från varandra, en yttre rörformad genomström- ningskanal (12) som omger bränslestavarna och leder en ström av kylme- del/moderatorfluid utmed dessa och ett en genomströmningskanal bildande vattenkors (26) som sträcker sig centralt genom och star i förbindelse med den yttre genomströmningskanalen så att denna uppdelas i separata rum (30) och uppdelar bränslestavsknippet i ett antal miniknippen (46) som är anordna- de inom var sitt sadant rum, varvid dessa miniknlppet är försedda med distansorgan som är placerade på avstånd från varandra axiellt utmed miniknippet och som vardera består av inre och yttre celldefinierande organ (49, 51) som begränsar bränslestav innehållande celler vid hörn-, sida- och innerlägen pa distansorganet och som är utformade med utsprang (Sli; 56) som sträcker sig in i respektive celler sa att de i sidled stöder genomgående bränslestav, kännetecknad av (a) en väsentligen uniform giftbeläggning (68) inom var och en av 460 936 4 åtminstone största dalen av bränslestavarna, och (b) ett förutbestämt mönster av bränsleanrikning med avseende pa bränslestavarna i varje rniniknippe sa att, i förbindelse med de uniforma giftbeläggningarna (68) i bränslestavarna, säkerställs att pikningseffekterna hos bränslestavarna i distansorganets hörn- och sidoceller är mindre än pikningseffekten hos en ledande bränslestav av de i distansorganets inre celler belägna bränslestavarna. Giftbeläggningarna består därvid företrädes- vis av bor.

Närmare bestämt innefattar var och en av bränslestavarna ett yttre rör med en inre, belagd yta och en mangfald inom röret belägna bränslekutsar. Den uniforma giftbeläggnlngen är paförd antingen nagon av bränslekutsarna eller den inre belagda ytan på rören i största delen av bränslestavarna.

En annan egenhet enligt uppfinningen är att var och en av de bränslestavar som går genom hömceller i varje distansorgan har mindre diameter än de bränslestavar som gar genom sid- och innerceller. Härigenom uppnås ocksa att kylmedelsströmningen genom hörncellerna blir större än genom sid- och innercellerna, varigenom värmeöverföringen från bränslesta- varna i hörnen blir förhållandevis större.

I ytterligare ett annat utförande enligt uppfinningen är öppningar anordnade i de yttre delarna av de exempelvis av band bestående distansorga- nen vid dessas hörn- och sidoceller för minskning av distansorganets yta intill de bränslestavar som ligger i hörn- och sidocellerna, sa att kylmedelsflödet till hörn- och sidostavarna ökas. l det följande beskrivs ett- föredraget utförande enligt uppfin- ningen med hänvisning till de bifogade ritningarna, pa vilka fig. l är en sidvy med delar utbrutna och sektionerade av en BWR-bränslepatron i vilken uppfinningen tillämpas, fig. 2 visar bränslepatronen i större skala sedd i den riktning som anges med pilarna pa linjen 2-2 i fig. 1. fig. 3 är en planvy av bränslepatronen som sedd i den riktning som anges med pilarna på linjen 3-3 i fig. l, fig. la är ett tvärsnitt genom bränslepatronen utmed linjen li-li i fig. l som visar bränslepatronens stavknippe uppdelat i separata miniknippen av vattenkorset med ett gallerformigt distansorgan kring ett av miniknippena visat i sin helhet och distansorganen för de övriga tre miniknippena antydda, fig. S är en bild i större skala av distansorganet och miniknippet i 460 956 den övre högra kvadranten i bränsleknippet som avbildat i fig. b, varvid bränslestavarna för enkelhets skull ritats som fyllda cirklar utan att deras kapslingsrör visas, fig. 6 i större skala visar den övre högra delen av distansorgan och miniknippe som visade i fig. S, i en cell med giftbeläggning pa bränslekutsar- na och i en annan cell på kapslingsrörets insida, fig. 7 visar distansorganet som sett i pilarnas 7 riktning i fig. S, och fig. B schematiskt visar stavlägena i en bränslepatron motsvaran- de det U-ZBS-anrikningsrnönster som återges i tabell l med den motsvarande effektfördelningen mellan pinnarna i knippet vid olika expositioner.

Den enligt uppfinningen utrustade kärnbränslepatron 10 som visas i figurema 1 till 3 är avsedd för användning i en kokvattenreaktor (BWR).

Denna bränslepatron innefattar en langsträckt genomströmningskanal 12 som sträcker sig väsentligen i bränslepatronens hela längd och utgör en förbindel- se mellan en övre fixtur som samtidigt bildar bränslepatronens utloppsdysa 14 och ett-bottenparti som bildar en inloppsdysa 16. lnloppsdysan 16, som bildar inlopp för kylmedlet till genomströmningskanalen 12 har ett antal ben 18 för styrning av inloppsdysan 16 och därmed bränslepatronen 10 in i en inte visad bärplatta för reaktorhärden eller in i en bränslelagringsrack, exempelvis i en bassäng för utbränt bränsle. Genomströmningskanalen 12 som i allmänhet har rektangulär tvärsektion bildas av fyra med varandra förbundna vertikala väggar 20 av metall, företrädesvis zircaloy. Upptill pa kanalväggarna 20 förefinns ett antal fästen med tappar 24 för fasthâllning av utloppsdysan ll: vid kanalen 12.

För förbättring av neutronmoderationen förefinns vidare ett i vertikal led öppet "vattenkors" 26, fig. 1 och 2, som sträcker sig axiellt genom kanalen 22 så att det bildas en öppen inre kanal 28 för moderatorkyl- medel som strömmar genom patronen 10 och som uppdelar bränslepatronen i fyra separata langsträckta rum 30. Detta vattenkors 26 bildar fyra radiella rum 32 som begränsas av fyra làngsträckta, i tvärsnitt i stort sett L-formade metallplàtar 314, som sträcker sig huvudsakligen i kanalens 12 hela längd och hålls på avstånd frân varandra med lämpliga distansorgan.

För att hålla vattenkorset 26 i läge vid kanalens 12 väggar 20 har dessa väggar under vid mitten av respektive väggar anordnade fästen för tappar 214 i väggarna på avstånd fràn varandra i vertikalled anordnade inpressningar 22 i väggplaten, som skjuter in mellan varandra motatàende 46Û 936 6 plåtar 34 som begränsar de armarna i vattenkorset bildande rummen 32.

Vattenkorset 26 har ett inlopp 36 vid sin undre ända och ett utlopp 38 vid sin övre för åstadkommande av en underkylmedelström genom detsamma. lnom kanalen 12 förefinns ett knippe bränslestavar 40, vilket i det visade utförandet bildas av 64 stavar i ett 8 x B-arrangemang. Detta bränslestavknippe är i sin tur uppdelat i fyra miniknippen av vattenkorset 26.

Bränslestavarna i varje av ett 4 x li-arrangemang bestående miniknippe sträcker sig på avstånd från varandra mellan en övre fästplatta 42 och en undre fästplatta 44. De vid övre och undre fästplattor fästa bränslestavarna i varje miniknippe bildar en separat delpatron 46 anordnad inom ett av rummen i kanalen 12. Ett flertal galler 48 som sitter på avstånd från varandra utmed bränslestavarna 40 i varje delpatron 46 består av i varandra ingripan- de, vinkelrätt mot varandra anordnade plåtskenor 49 och S1 och håller bränslestavarna på avstånd från varandra i sidled. De undre och övre fästplattorna 42 och 44 hos respektive delpatroner 46 har genomströmnings- öppningar 50 genom vilka kylmedels/moderatorfluid kan strömma in i och ut ur de skilda delpatronerna. Kylmedelskanaler som medger strörnning mellan delpatronerna 46 i de tillhörande separata rummen 30 inom bränslepatronen åstadkoms genom en mångfald öppningar 52 som bildas mellan inpress- ningarna 22 i väggarna 20. Kylmedelsströmning genom öppningarna 52 medför utjämning av de hydrauliska trycken mellan de fyra separata rummen 30 och minskar därigenom möjligheten till termisk hydrodynamisk instabilitet mellan de skilda delpatronerna 46.

De enligt föreliggande uppfinning åstadkomna förbättringarna av- ser förändringar i utförandet av distansorgan och brånsleknippen, vilka, signifikant förbättrar CHF -egenskaperna hos en BWR-bränslepatron 10 av det beskrivna slaget. De mekaniska utförandemässiga modifikationerna enligt föreliggande uppfinning för att åstadkomma förbättrade kylningsförhållanden är de två följande: För det första har bränslestavar 4Ûa som är anordnade i distansor- ganens 48 hörn, fig. 4 till 7, en diameter som är mindre än diametern hos inner- och sidostavarna 40b resp. 40c. minskningen av diametern hos bränsle- stavarna 40a i hörnen medför en ökning av det avstånd över vilket de utsprång som är anordnade på de inre och yttre skenorna 49, 51 i distansorga- net, t.ex. distansbockar 54a och -fjädrar 56a, sträcker sig in i distansorganets hörnceller Sila, jämfört med utsträckningen av distansbockar S4b och -fiädrar 56b in i inner- och sidocellerna S8b resp. SSc. Minskningen av hörnstavarnas 7 460 936 IAOa diameter medför en ökning av gcnomströinningsarean per stav i de fyra hönflägena.

En opthnerad düneter för hörnbränflestavarna &0a erhaües ge- nom att man bestämmer genomströmningsarean per stav lika stor som för de inre cellerna SBb. Detta motsvarar en minskning av stavdiainetern i distans- organets hörnceüer, sonw har nündre tvärsnütsarea än de inre ceUerna,i förhållande till tidigare utförande med samma diameter pa samtliga stavar enligt följande ekvation: _ _!! 2_2 AI Acl _ 4 (del dc2) eller _ 4 2 1/2 dcz' (ä (^e1_A1+dc1” O där dcl = diametern på stavarna i de inre distansoroancellerna, motsvarande hörnstavsdiametern enligt tidigare teknik, dc2 = reducerad hörnstavsdiameter vid enligt uppfinningen förbättrat utförande AI = genomströmninqsarea per stav i de inre distansorgancellerna AC1 = genomströmninqsarea per stav för i hörnceller enligt tidi- gare teknik med samma diameter pâ samtliga stavar. l ett exempel med ett visst utförande av distansorgan och stavar blir den minskade stavdiametern 11,0 mm för hörnstavarna och diametern pa de övriga, icke i hörn belägna stavarna 11,5 mm.

För det andra är öppningar 60 anordnade i den yttre skenan 51 hos varje distansorgan 148 vid hörn- och sidocellerna SBa, 58c, fig. 7. Dessa öppningar 60 nünskar väggytan idistansorgarßidornai närheten av hörn- och sidobränslestavarna lzüa, lsüc och ökar tillförseln av kylmedel till dessa delar av distansorganet. 460 936 a De ovan beskrivna första och andra ändringarna i förhållande till tidigare teknik ökar genomströmningsarean kring den vârmda bränslestaven och minskar storleken av ouppvärmd väggyta i närheten av den uppvärmda bränslestaven. Sålunda ökas kylmedelsflödet inom omradet för distansorga- net, dvs. vid dettas hörn, där kylmedlet normalt utsätts för högsta ström- ningsmotstand och tryckfall, samtidigt som vidhäftning av kylmedlet vid distansorganets väggar, vilken minskar den mängd kylmedel som tillförs den upphettade bränslestavens yta, minskas.

Ehuru dessa' första och andra ändringar-i förhållande till tidigare utföranden som sådana förbättrar CHF -egenskaperna hos bränslepatronen 10, är en tredje modifikation enligt föreliggande uppfinning önskvärd ur strate- gisk synpunkt. Detta beror pa att de ovan beskrivna ändringarna av det mekaniska utförandet blott kan minska den skadliga inverkan av begränsande distansorganlägen, men inte eliminera den. Därför blir ett fördelaktigt kärntekniskt utförande av bränsleknippet av stor vikt för undvikandet av överdriven stavpikning i de begränsande lägena.

Med denna tredje modifikation ändras bränsleknippets kärnteknis- ka utförande (dvs. anrikning, fördelning av brännbart gift, etc.) pa ett sätt som medför att stavpikning inte uppträder i de begränsande hörnlägena.

Denna tredje modifikation är inriktad pa användning av ett uniformt gift, exempelvis bor, i form av beläggningar pâ insidan av största delen av bränslestavarna 40. Speciellt innefattar varje bränslestav 40 ett yttre kaps- lingsrör 62 med en inre belagd yta 64 och innehållande en mångfald bränslekutsar 66. Som visat i fig. 6 är den uniforma giftbeläggningen 68 paförd endera bränslekutsarnas 66 yttre yta ellerlden inre belagda ytan 614 i rören 62 hos åtminstone största delen av bränslestavarna 40. l typfallet består kapslingsröret 62 i en BWR-bränslepatron av zircaloy-Z, medan det i en tryckvattenreaktor, PWR, består av zircaloy-li.

Man kan förutsätta att tekniken för paförsel av borskiktet på insidan av kapslingsröret 62 eller den palagda ytan 64 kan utföras pa samma sätt som paförseln av beläggningen pa kutsarnas utsida. Principiellt sprutas boret mot ytan på kutsen i en vakuumkammare där zirkondiborid bombarderas. Borbe- läggningstekniken är i sig välkänd. Tjockleken av ett i praktiken lämpligt skikt är i omradet fran 12,5 till 40 pm och även S0 pm kan vara lämpligt. Ett 12,5 pm tjockt borskikt motsvarar 0,75 mg/cm stavlängd B-IO-giftbeläggning pâ kutsen. 9 460 936 Exemgel: Förberedande transportteoriberäkningar med användning av PHOENlX-koden genomfördes för att konstatera om en bränslepatron kan neutronmässigt utföras på sådant sätt att man har en säkerhet för att både hörn- och sidostavarna 140a, 140c alltid har pinneffekter under den ledande staven i knippet. PHOENlX-koden är en tvådimensionell X-lz-transportteori- kod utvecklad av ASEA-ATOM och licensierad i US av Nuclear Regulatory Commission för genomförandet av beräkningar avseende singel- eller fyra- -knippefysik. Dessa beräkningar omfattar beräkning av den pinnvisa effekt- fördelningen, utarmningen av bränslepinnarna och brännbara absorbatorpinnar samt alstring av tvärsektioner som är homogeniserade över patronen.

Det referensknippeutförande som valts som utgångspunkt var ett GUAD+ BWR-knippeutförande för en C-galleranläggning (lika stora yttre vattengap) med 2,912 vikt% U-2}S knippegenomsnittsanrikning och 8 gadolin- stavar med 3,2 vikt% Gd20}. Anrikningsmönstret och den pinnvisa effektför- delningen som funktion av exposition visas i tabell lV. Knippereaktiviteten (k-inf) som funktion av exposition framgår av tabell l. Knippereaktiviteterna och pinneffektfördelningen motsvarar en 50% voidutarmning.

En ändring av U-ZJS-anrikningsmönstret genomfördes för att konstatera att de fyra hörnstavarna i var och en av de fyra GUAD+ miniknippena som bildade patronen aldrig skulle vara ledande i pinneffekt i knippet. Knippets genomsnittsanrikning 2,912 vikt% U-2}S upprätthölls.

Gadolinmönstret och belastningen var oförändrad. Det reviderade U-23S-an- rikningsmönstret visas i tabell V tillsammans med den pinnvisa effektfördel- ningen vid olika expositioner. l tabell ll jämförs de maximala pinneffekterna för den ledande pinnen i knippet och hörnpinnen med högsta effekten.

Hörnpinnarna förblir väsentligen under den ledande pinnen i knippet. l 7-22 GWD/MTU-utbränningsområdet, där knippet kommer att vara CPR-begrän- sat, ligger maximala hörnpinneffekten 12-1096 under den ledande pinnen i knippet. Hörnpinnarna leder aldrig pinneffekten i knippet vid någon utbrän- ning, som framgår av tabell ll. Därmed är klart visat att det, om en någorlunda homogen knippeabsorbator används och paförs största delen av bränslestavarna, är möjligt att åstadkomma ett U-BS-anrikningsmönster som alltid medför att varken sida- eller hörnpinnar leder knippet i pinneffekt.

Ett sådant U-US-anrikningsinönster motsvarande stavlägen som visas i fig. 8, tillsammans med en pinnvis effektfördelning i knippet vid olika expositio- ner, är angivet i tabell II. 460 936 m Om hörnstavarna skulle visa sig vara begränsande ur CPR-syn- punkt som resultat av distansorganutförandet, kan man åstadkomma ett knippanrikningsmönster som minskar hörnstavseffekterna och i motsvarande grad ökar pinneffekterna hos de övriga stavarna sa att CPR för samtliga slavar utbalanseras. Tabell l jämför knippereaktiviteten för detta fall med reducerad hörnstavseffekt med referensfallet. l 22-26 ÖWD/MTU-exposi- tionsomrâdet, typiskt för härdens genomsnittliga exposition vid slutet av âterladdningscykler, visar tabell l att det föreligger en skillnad i reaktivitet av blott 30-60 pcm, vilket är en trivíal skillnad.

Tabell lll jämför den maximala pinneffekten hos varje sida- eller hömstav jämförd med den ledande pinnen och bekräftar att varken hörn- eller sidobrärnslestavar någonsin blir pikstav i knippet förrän i omrâdet 38-42 GWD/MTU. Typiskt ligger maximala hörn/sidastaven 3 till 14 procent lägre i pinneffekt än den ledande staven. Detta beräknas vara möjligt blott med ett uniformt giftutförande, såsom det ovan beskrivna. Det utförande som illust- reras av fig. 8 och framgår av tabell Vl haller hörn/sidastavarna vid minst tre till fyra procent i staveffekt under ledande (inre) stav i knippet. Denna skillnad i sida/hörn järnförd med innerstaveffekt kan justeras genom rätt val av U-ZBS-anrikningsmönster för utbalansering av CPR för samtliga bränsle- StaVâf. n 46Û 936 TNMHL I JÄMFÖRELSE AV KNIPPEREAKTIVITET K-inf Utbränning (MWD/MTU) 2000 4000 6000 8000 10000 14000 18000 22000 26000 30000 34000 38000 42000 Skillnad (Referenshörnstav) +622 pcm +25S + 61 +l34 +176 +l46 +ll8 + 90 + 62 + 34 + 6 - 25 - 43 - S8 460 '236 12 TABELL II JÄMFÖRELSE AV STAVVIS LOKALA PIKNINGSFAKTORER MED HÖRNSTAVAR SOM ALDRIG ÄR BEGRÄNSANDE BETR. PINNEFFEKT Relativ effekt Effekt hos skillnad .

Utßrännixag hos toppstav toppstav 252 i hörn x 100% (MJ/mv) 1 lmlppe 1 knippe 'lupp 0 (Ejvxenon, _1.13s 1.032 -9.10 ° (Jänw. xenon) 1-133 m3* 8-7* sno 1.125 1.012 8.30 1000 ' 1.115 1.029 1.90 2000 1.091 1.011: 1.01* 3000 1.001 0.996 1.90 4000 1.061 0.979 1120 S000 1.056 0.962 8.90 0100 1.041 0.949 9.40 7000 l.oæ 0.911 11.90 0000 1.081 0.930 11-70 9000 1.093 0.930 14.20 10000 1.094 0.919 14.20 14000 1.009 0.943 13.4: 18000 1.063 0.903 12.70 man 1.076 0.990 11.20 1,000 1.067 0.955 10.50 20000 1.056 0.963 0.00 30000 1.050 0.914 7.20 30000 1.011 0.900 5.90 QGD LGB LKD 2J\ 1; 460 956 TABELL III JÄMFÖRELSE AV STAVVIS LOKALA PIKNINGSFAKTORER IIÖRN- OCH SIDOSTÅVAR ALDRIG BEGRÄNSANDE BETR. PINNEFFEKT Relativ effekt Max. pinneffekt Skillnad Utbrännirxg för pikstav för hörn- och (Tom i hörn x 100% (min/sm) Lknippe sidostav ' 'ropp 0 (Ej Xenon) Llíß 1.03 7_2\ '0 (Jänw-Xerxon) 1.103 1.029 6.7: 'DO 1.099 1.031 6.28 1001 1.095 1.032 5-813 2100 1.090 1.034 5.13 IXI) 1.086 1.034 413% 400) 1.122 1-033 4.31 310) ME) 1.004 4.33 6100 1.077 1.034 4.011 700) 1.075 1.033 3.9! än) 1.073 1.032 3-8! 9011) 1.072 1.011 3.8! 1171110 1.070 1.030 3-7! 14003 1055 1.025 ' 3.8! INOO 1.060 LOB 3.95 Em 1.053 1.014 3.7! 25000 1.045 1.013 3.1! RIX) 1.(B6 1.016 1.9\ INXX) 1.024 1.018 0.6! 113m 1.021 1.021 0-06 ßtlm 1.022 1.022 0.0! 460 936 M TABELL IV REFERENSFALL (*Anqer ledande inre pinne) 0 nun/Mru (EJ XENON) RELATIV EFFEKT ru/cn2¿ 1.052 1.101 1.092 1.123 0.360 0.930 1.100 1.124-'1.o9s 1.066 Q "go/“Tu (JÄMV._XENON) neLAr1v_ßHfiflH (w/cn2¿ 1.054 1.101 1.009 1.123- 0.314 0.936 1.109 1.122 1.093 1-065 1000 nun/nru RsLar1v'EHfiKT (H/cuzl 1.054 1.095 1.016 1.109: 0.455 0.932 1.099 1.101 1.011 1.053 4000 MHD/HTU RELÅTIV EHEXT (W/Cflzl .____________________, _ 0.996 1.03] 1.056 1.059 0.768 0.943 1.04] 1.067' 1.032 1.000 Vt% U-235 PBR_EENNE 1.898 0: 2.9120 2-474 3.378 2.774 3.378 3.378 2.474 3.253 3.253 2.774 0000 mun/nru Rannrzv Bruna' ru/cnzl 0.930 0.902 1.052- 1.020 1.003 0.961 0.994 1.042 1.002 0.959 14000 HUD/MTU Rsnnrxv EFFEKT 0.935 0.975 1.045' 1.012 1.012 0.978- 0.99l 1.040 1.007 0.968 22000 Hwv/nru RELATIV HfiïKT (H/Cnzl 0-938 0.968 1.036 1.003 1.010 0.994 0.988 1.039' 1.017 0.982 TABELL V 460 936 HÖRNSTAWXR ALDRIG BBGRÄDISANDE (*Anger ledande inre pinne) 0 HWO/HTU (PJ XENONI .

RELATIVJTEKTH (H/CM2l 1.007 1.133 1.067 1.125 0.410 1-049 1.032 1.135' 1.105 0.995 o nun/ufo (JÄMV- XENON) RELAT1v_EflTKT. (H/Cflzl 1.009 1.133' 1.065 1.125 0.416 1-045 1.034 1.133 1.102 0-995 1000 nun/flru RsLArxv mnmxT (w/cn2¿ 1.011 “ 1.116- 1.051 1.109 0.507 1.034 1.020 1.115 1.004 0.906 4000 HWU/HTU aeLArxv.EnæxT (H/cu2¿ 0.959 1.046 1.027 1.052 0.845 1.032 0.979 1.067' 1.032 0.919 Vt%Ik235 HHlPfl%æ. 1.769 . Q: 2.9120 2.493 3.219 2.719 3.819 3.819 2.219 3.219 3.219 2.493 0000 nwo/nru Rsnarxv EFFEKT (w/cnzl 0.907 0.990 1.020 1.011 1.087- 1.046 0.930 1.030 0.998 0.904 14000 nun/mru RELATIV EHfixT.(w/Cnzl 0.911 0.980 1.016 1.003 1.089' 1.050 0.943 1.035 1.002 0.920 22000 nwo/Mru RELATIV g§æxT.(w/CMZL 0.920 0.971 1.010 0.994 1.070- 1.057 0.950 1.033 1.012 0.941 4650 936 M TABELL VI VARKEN HÖRN- ELLER SIDOSTAV BEGRÄNSANDE BETR: PINNEFFEKT (*Anger ledande inre pinne) 0 MwD/MTU gm mm) asnarxvzsmflmm. ru/cu2¿ 0.940 1.019 1.106- 0.914 1.051 1.010 1.026 0.912 0.992 0.991 0 nwn/nru (mn/_ mm) _ RELATIM snfimï (N/Cuzl 0.946 1.017 1.103' 0-975 1.053 1.005 1-029 0.971 0.931 0.991 1000 MHD/MTU RELATIV_5yfEKp (U/Cflzl 0.957 1.019 1.095' 0.978 1.047 1.000 1.032 0.971 0.931 0-992 4000 nun/nru asLAr1v'aflnmm (w/cn2¿ 0.912 1.019 1.002- 0.9e1 1.091 0.993 1.035 0.912 0.999 0.994 _Vt$ U-235 PER PINSE 2.052 0: 2.9l20 2.628 3.532 2.628 3.532 3.532 2.628 2.928 2.928 2.928 8000 MHD/MTU RELÅTIV ETFEKT (H/CMZÄ 0-976 1.015 1.073' 0.983 1.033 0.993 1.032 0.976 0.942 0.997 14000 MwD/MTU nsLarrv.znæmm (w/cnzl 0.911 1.006 1.065- 0.903 1.032 0.999 1.025 0.901 0.954 1.002 22000 nun/nru RsLArxv'mflæxT. xw/call 0.965 0.994 1.053- 0.9a1 1.033 1.010 1.014 0.969 0-911 1.009

Claims (5)

n 460 936 PATENTKRAV

1. Bränslepatron innefattande ett knippe av långsträckta bränsle- patroner (40) som är anordnade sida vid sida på avstånd från varandra, en yttre rörformad genomströmningskanal (12) som omger bränslestavarna och leder en ström av kylmedel/moderatorfluid utmed dessa och ett en genom- strömningskanal bildande vattenkors (26) som sträcker sig centralt genom och står i förbindelse med den yttre genomströmningskanalen så att denna uppdelas i separata rum (30) och uppdelar bränslestavsknippet i ett antal miniknippen (46) som är anordnade inom var sitt sådant rum, varvid dessa miniknippet är försedda med distansorgan som är placerade på avstånd från varandra axiellt utmed miniknippet och som vardera består av inre och yttre celldefinierande organ (ä9, 51) som begränsar bränslestav innehållande celler vid hörn-, sida- och innerlägen på distansorganet och som är utformade med utsprång (Slq S6) som sträcker sig in i respektive celler så att de i sidled stöder genomgående bränslestav, k ä n n e t e c k n a d av (a) en väsentligen uniform giftbeläggning (68) inom var och en av åtminstone största delen av bränslestavarna, och (b) ett förutbestämt mönster av bränsleanrikning med avseende på bränslestavarna i varje rniniknippe så att, i förbindelse med de uniforma giftbeläggningarna (68) i bränslestavarna, säkerställs att pikningseffekterna hos bränslestavarna i distansorganets hörn- och sidoceller är mindre än pikningseffekten hos en ledande bränslestav av de i distansorganets inre celler belägna bränslestavarna.

2. Kärnbränslepatron enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att bränslestavarna i hörncellerna av varje distansorgan har mindre diameter än bränslestavarna i distansorganets sido- och innerceller, varigenom utrymmet för kylmedelsflödet genom hörncellerna ökas jämfört med utrymmet för kylmedelsflöde genom var och en av sido- och innercellerna.

3. Kärnbränslepatron enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att de yttre cellbegränsande organen (51) i varje distansorgan är försedda med öppningar (69) vid platserna för hörn- och sidocellerna i distansorganet, så att ytan av distansorganets material intill de i hörn- och sidocellerna anordnade bränslestavarna minskas och kylmedelsflödet till dessa bränslesta- var ökas.

4. Bränslepatron enligt krav 1, 2 eller 3, i vilken varje bränslestav innefattar ett yttre rör med på insidan belagd yta och innehållande bränsle- 460 936 18 kutsar (66) k ä n n e t e c k n a d av att den uniforma giftbeläggningen (68) är anordnad på endera bränslekutsarna eller den belagda innerytan i röret.

5. Bränslepatron enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att giftet är bor.