SE503243C2 - Bränslepatron för en kokvattenreaktor - Google Patents

Description

2 centrum tvâ vattenstavar, som är avsedda att genomström- mas av icke-kokande vatten. Vattenstavarna tjänar, på grund av den tydliga neutronmodereringseffekten tack vare vattnet som strömmar genom dem, till att förstärka utnyttjningsfaktorn av de termiska neutronerna genom moderering av de termiska neutronernas flödessvacka i det centrala partiet, minskning av uttopparna och ökning av de termiska neutronernas flöde inuti knippet.

Den effektiva multiplikationskonstanten för härden på en termisk reaktor kan uttryckas med hjälp av föl- jande ekvation: = e x n x f x p x PL Keff där Keff = effektiv multiplikationskonstant, m ll snabbklyvningsfaktor, = regenereringsfaktor, = termisk utnyttjningsfaktor, resonanspassargefaktor och 'U'OH13 ll L = kvoten för neutronläckage från härden.

De ovannämnda vattenstavarna är avsedda att öka den effektiva multiplikationskonstanten genom ökning av den termiska neutronutnyttjningsfaktorn f.

Ett försök att öka utbränningen i syfte att redu- cera bränslecykelkostnaden, medför emellertid ökning av effektgapet mellan bränslepatronerna och följaktli- gen befästning av sådana termiska begränsningar som den maximala linjära effekttätheten och den minimala kritiska effektkvoten.

En bränslepatron med ett ökat antal, 9 (rader) x 9 (kolumner), bränslestavar har övervägts som möjlig motâtgärd. Ökningen av antalet bränslestavar medför emellertid minskning av ytterdiametern på de ingående bränslestavarna och ökning av sannolikheten för resonans- absorption, minskning av resonanspassagefaktorn och utsläckning av verkan som åstadkoms genom förstärkning av de termiska neutronernas utnyttjningsfaktor genom ovannämnda anordning av vattenstavarna.

För framgångsrik framställning av ett bränsle, som tillåter ökning av utbränningen och samtidigt medför 3 minskning av bränslecykelkostnaden måste framhävningen av de termiska neutronernas utnyttjningsfaktor och reso- nanspassagefaktorns ökning tillfredsställas samtidigt.

Uppnàendet av en ökning av utbränningen kräver ök- ning av den ursprungliga koncentrationen av fissil isotopanrikning av uran-235 och av fissila plutonium- isotoper i bränslet, vilket medför olika effekter på reaktorns härdegenskaper. Av alla dessa effekter utgör minskningen av underkriticiteten (avställningsmarginal) under kallavställning och ökningen av förändringen på härdreaktiviteten (voidreaktivitetskoefficient och moderatortemperaturreaktivitetskoefficient) på grund av förändringen av moderatorns densitet de svå- raste problemen med tanke på konstruktionen. En möjlig utväg undan dessa problem kan vara att öka vatten- bränslekvoten. En ökning av volymen på lättvatten- området medför emellertid ökning av härdvolymen och ökning av reaktorns byggkostnad. En ökning av andelen bränslesubstans medför ökning av antalet bränslepat- roner som skall bytas per cykel och försämring av bränsleekonomin.

För framgångsrik tillverkning av en bränslepatron, som uppfyller kravet på ökad utbränning och som har ut- märkta härdegenskaper, är det följaktligen också nödvän- digt att öka avställningsmarginalen och att sänka modera- tordensitetsreaktivitetskoefficienten utan ökning av lätt- vattenvolymen eller ökning av bränslesubstansandelen.

En del kokvattenreaktorer har en härdkonstruktion som kallas D-gitterhärd. I denna härd är stora, breda spalter, som tillåter inskjutning av styrstavar, och små, smala spalter, som inte tillåter inskjutning av någon styrstav, anordnade utanför en box. De breda spalterna är ungefär dubbelt så stora som de smala spalterna.

I D-gitterhärden avges därför effekten lättare i den breda spaltens sidohörn än i den smala spaltens sidohörn. Kraften avges också lättare av bränslestavarna 4 som gränsar till dessa spalter än av dem som inte gränsar till spalterna. Inställning av effekten åstad- kommes således genom anordning av ett flertal typer uranstavar med olika anrikning.

För ökning av den genomsnittliga anrikningen i bränslepatronen av denna typ krävs inte bara vatten- stavar och gadoliniumstavar utan även ökning av antalet typer uranstavar med olika anrikning (nedan kallat "delat antal"). Tillsats av gadoliniumstavar och ök- ning av antalet delningar är emellertid inte önsk- värt om man avser att sänka bränslecykelkostnaden.

Ett ändamål för uppfinningen är således att åstad- komma en bränslepatron, som uppvisar god ekonomi tack vare en ökad multiplikationskonstant under drift jämfört med den konventionella bränslepatronen, har en till- räckligt stor avställningsmarginal för att möta kravet på ökning av utbränningen, tillåter effektiv förbättring av moderatordensitetsreaktivitetskoefficienten och säkerställer en väl tilltagen termisk marginal under drift.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en bränslepatron, som minimerar tillsatsen av gadoliniumstavar och undanröjer behovet av Ökning av antalet delningar vid förbättring av den genom- snittliga anrikningen i bränslepatronerna och som, i jämförelse med den konventionella bränslepatronen med samma genomsnittliga grad av koncentration och samma vatten-bränslevolymkvot, uppvisar en hög reaktivitet under effektdrift, en liten lokal effekttopp och en liten reaktivitetsskillnad under effektdrift och under kallavställning.

Närmare bestämt framställs bränslepatronen enligt uppfinningen genom iordningställande av små enheter, som var och en har ett litet antal bränslestavar, vilka är anordnade i knippen med ett fast centrumavstånd, anord- ning av en mångfald sådana små enheter på så sätt att centrumavståndet mellan de ingående bränslestavarna, 505 245 som bildar intill varandra liggande sidor på intill var- andra liggande små enheter, är större än centrumavståndet mellan de intill varandra liggande bränslestavarna i de små enheterna, och placering av en vattenstav nära centrum för ett knippe i mångfalden små enheter. Tack vare denna konstruktion uppvisar bränslepatronen utomordentlig bränsleekonomi, säkerställer en stor avställningsmarginal även när det använda bränslet har hög anrikning och till- låter minskning av moderatordensitetsreaktivitetkoeffei- cienten.

Utföringsformer enligt föreliggande uppfinning be- skrivs närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig 1 är en schematisk tvärsektion, som visar en typisk bränslepatron enligt en utföringsform av förelig- gande uppfinning. _ Fig 2a och 2b är uppförstorade schematiska tvärsek- tioner av en konventionell bränslepatron respektive den i fig l visade bränslepatronen.

Fig 3 är en schematisk tvärsektion, som visar en typisk bränslepatron enligt en annan utföringsform av upp- finningen.

Fig 4 är en schematisk sidovy, som visar kortbränsle- stavar.

Fig 5 är en schematisk tvärsektion genom en typisk bränslepatron enligt en annan utföringsform av uppfin- ningen.

Fig 6 är en schematisk tvärsektion, som visar en typisk bränslepatron enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen.

Fig 7a och 7b är uppförstorade schematiska tvärsek- tioner av en konventionell bränslepatron respektive bränslepatronen i fig 6.

Fig 8 är en schematisk tvärsektion, som visar en bränslepatron enligt ytterligare en utföringsform av upp- finningen. (fi C.) (H ND -p.

CN 6 Fig 9 är en schematisk tvärsektion, som visar en typisk bränslepatron enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen.

Fig 10 och 11 är schematiska tvärsektioner, som visar typiska bränslepatroner enligt ytterligare utföringsformer av föreliggande uppfinning.

I fig l visas en typisk bränslepatron enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. I en bränslepat- ron 11 enligt denna utföringsform bildas små enheter 13 genom anordning av bränslestavar 12 i en kvadratisk matris på 3 rader och 3 kolumner. Sammanlagt ingår åtta sådana små enheter 13 i en box 14 med kvadratisk tvärsektion. I boxens 14 centrala del är en vattenstav 15 placerad, som har en ytterdiameter motsvarande en sida på kvadraten för de små enheterna 13.

Centrumavstàndet P2 mellan två intill liggande bräns- lestavar 12 i två intill varandra liggande små enheter 13 är således större än centrumavståndet P1 mellan två intill varandra bränslestavar i samma lilla enhet 13 för uppfyl- lande t ex av förhållandet P2 = 1,5 x Pl. Bränslestavens 12 ytterdiameter är exempelvis ca ll mm, och vattenstavens innerdiameter är ca 42 mm.

En mångfald bränslepatroner 11, som är konstruerade enligt ovan beskrivna utföringsform, används i en kokvat- tenreaktor. I vattenspaltområdena mellan intill varandra liggande boxar 14 strömmar lätt vatten, som inte kokar. En korsformig styrstav 16 skjuts in i vattenspaltområdena.

I fig 2 jämförs bränslepatronen ll enligt föreliggan- de utföringsform med en konventionell bränslepatron. Såsom framgår av fig 2(a) är i den konventionella bränslepatro- nen alla bränslestavar 3 anordnade på ett fast inbördes avstånd P0. I bränslepatronen ll är det tidigare omnämnda centrumavståndet P1 mindre än Po och det tidigare omnämnda centrumavståndet P2 större än P0.

I bränslepatronen 11 är således resonanspassagefak- torn större än den konventionella bränslepatronen 1 pga att bränslestavarnas 12 inbördes effekt vid avskärmning av 7 resonansenergineutroner är större hos den förra än hos den senare. Således är de termiska neutronernas utnyttjnings- faktor mindre i bränslepatronen ll än i bränslepatronen l, eftersom de termiska neutronernas flöde är stort längs gränsen mellan de intill varandra liggande små enheterna 13 och litet i de små enheterna 13. Denna minskning av de termiska neutronernas utnyttjningsfaktor ökar i storlek när förhållandet av storleken på den inre spalten, som bildas mellan de intill varandra liggande små enheterna 13, närmare bestämt det i fig 2(b) angivna avståndet W, till avståndet för diffusion av termiska neutroner ökar.

Diffusionslängden för termiska neutroner ökar med minskan- de vattendensitet och minskar med ökande vattendensitet.

Minskningen av ovannämnda utnyttjningsfaktor för termiska neutroner är liten under drift och stor under kallavställ- ning. Ökningen av resonanspassagefaktorn är större under drift än under kallavställning, eftersom den inbördes av- skärmningseffekten ökar i omfattning när vattendensiteten minskar.

Pga ovannämnda effekter är ökningen av resonanspas- sagefaktorn betydligt större än minskningen av de termiska neutronernas utnyttjningsfaktor under drift, och minsk- ningen av de termiska neutronernas utnyttjningsfaktor är större än ökningen av resonanspassagefaktorn under kall- avställning om små enheter 13 i storleksordningen 3 rader och 3 kolumner till 5 rader och 5 kolumner användes i kok- vattenreaktorn.

Till skillnad mot den konventionella bränslepatronen l, i vilken alla bränslestavar 3 är anordnade på ett fast inbördes avstånd, möjliggör således bränslepatronen ll enligt föreliggande uppfinning förbättring av ekonomin genom ökning av den effektiva multiplikationskonstanten för härden under drift och ökning av avställningsmargina- len genom minskning av den effektiva multiplikationskons- tanten under kallavställning. (11 C) (JJ l\3 -!>- LM 8 I lättvattenreaktorn med korsformiga styrstavar bildas vattenspaltområden utanför boxarna med en bredd på ungefär 10-20 mm. Detta medför att de termiska neutroner- nas flödesfördelning i en horisontell riktning ökar mot bränslepatronens 11 periferi och minskar mot dess centrum.

De termiska neutronernas utnyttjningsfaktor och ekonomi kan förbättras ytterligare genom utjämning av de termiska neutronernas f1ödesfördelning.För att möta kravet på ökad utbränning måste ansträngningar göras även för förbättring av denna egenskap.

-I bränslepatronens centralparti placeras enligt före- liggande utföringsform vattenstaven 15, som har stor dia- meter motsvarande en sida på bränslestavarnas 12 kvadra- tiska matris på 3 rader och 3 kolumner, såsom framgår av fig 1. Förutom vattnet inuti vattenstaven 15, ökas det vattenområde som omger vattenstaven 15 medelst de små enhetererna 13. Pga vattenstaven 15 och vattenomràdet mellan vattenstaven 15 och de små enheterena 13 ökas de termiska neutronernas flöde i bränslepatronens ll central- parti i sådan grad att de termiska neutronernas flödesför- delning utjämnas. Detta medför att bränslepatronen enligt föreliggande utföringsform har större neutronutnyttjnings- faktor och uppvisar bättre ekonomi än den konventionella bränslepatronen.

I ovan beskrivna bränslepatron 11 är kylmedelsflödes- banan kring bränslestaven i centrum för var och en av de små enheterna 13 trång jämfört med den som omger vilken som helst bränslestav 12 i samma lilla enhet. Följaktligen finns möjligheten att den termiska begränsningen, som gäl- ler för bränslestaven 12 i centrum på den lilla enheten 13, befästs. tiv lösning på detta problem.

En bränslepatron lla i fig 3 utgör en effek- I bränslepatronen lla har bränslestaven 12 i centrum på de små enheterna 13 ersatts med en bränslestav 20, som är kortare i axiell riktning.

Denna bränslestav 20 kan vara utförd som en kortbränsle- stav 20a med ett kortare övre parti, som en kortbränsle- stav 20b med ett kortare parti undre parti eller som en 505 243 9 kortbränslestav 20c med kortare övre och undre partier, såsom framgår av fig 4. Kortbränslestavarna 20b enligt kortbränslestavarna 20c enligt föreliggande utföringsform kan anbringas genom kvarhållning av bränslestavarna medelst ett distanssycke, ett sätt som är känt från be- fintliga tryckvattenreaktorer (PWR). Detta distansstycke (innefattar flera vertikalt åtskilda element) förmår kvar- hålla alla bränslestavar som ingår i sammanlagt åtta små enheter. Alternativt kan separata distansstycken användas för varje liten enhet.

Problemet med den termiska begränsningen för bränsle- staven i centrum på varje liten enhet 13 kan annars mötas effektiv genom användning av bränslestavar med mindre dia- meter än de andra bränslestavarna 12 istället för ovan- nämnda kortbränslestavar 20. Alternativt kan problemet lösas genom användning av vattenstavar istället för alla eller en del av de centrala bränslestavarna 12 i de små enheterna 13, eller genom användning av bränsleelement som innehåller brännbara absorbatorer, såsom gadoliniumoxid (Gd203), istället för alla eller en del av de centrala bränslestavarna 12 i de små enheterna 13.

I bränslepatronerna ll, som visas i fig 1, ökar f ö de termiska neutronernas flöde mot de små enheternas 13 periferi och minskar mot deras centrum. Det kan således vara lämpligt att exempelvis i en bränslepatron relativt öka anrikningen i de små enheternas 13 perifera bränsle- stavar 12 i syfte att öka utbränningen och att minska an- rikningen i de små enheternas centrala bränslestavar 12 i syfte att mildra den termiska begränsningen.

Det är också tänkbart att i en bränslepatron använda kortbränslestavar 20a, som har ett kortare parti, som bränslestavar för placering i var sitt av de fyra hörnen på patronen. Denna förändring avser att utesluta möjlig- heten att kylmedelsflöet (flödesvolym per enhetsarea) blir mindre i delkanalerna (delflödesbanor för kylmedlet) nära bränslepatronens hörn än det genomsnittliga flödet i bränslepatronens hela flödesbana, och det kritiska termis- 01 CI) CN 4> OJ ka flödet eller den kritiska effekten, en av faktorerna för termisk begränsning som påverkar lättvattenreaktorn, kommer att vara lägre i delkanalerna nära hörnen.

Närmare bestämt medför placeringen av sådana kort- bränslestavar 20a i bränslepatronens hörn följande effekt på det kritiska termiska flödet (den kritiska effekten).

För det första minskar tryckförlusten i delkanalerna, som omger kortbränslestavarna 20a, och kylmedelsflödet i delkanalerna ökas följaktligen och det kritiska termiska flödet (den kritiska effekten) ökas proportionellt. An- vändningen av kortbränslestavar 20a, som har ett kortare parti övre parti, är effektiv, i synnerhet i kokvatten- reaktorer, eftersom voidhalten är stor i det övre partiet (nedströms) på härden, och tryckförlustkoefficienten för tvåfasflödet är följaktligen stor i härdens övre parti.

För det andra sjunker det kritiska termiska flödet i kokvattenreaktorn i härdens övre parti eftersom voidhalten ökar i det övre partiet (nedströms) på härden. Den kritis- ka effekten kan sålunda ökas genom placering av kort- bränslestavarna 20a, tätt intill delkanalerna för lägre kritiskt termiskt flöde, varigenom den termiska belastningen på delkanalerna i här- som har ett kortare övre parti, dens övre parti minskas.

Frågan om vilka delkanaler det är som utsätts för det hårdaste kritiska termiska flödet (kritisk effekt) beror närmare bestämt exempelvis på graden av åtskillnad mellan bränslestavarna och på avståndet mellan ytan på den yttersta bränslestaven 12 och ytan på boxen 14. Om en bränslepatron av denna typ skall användas för en fullska- lebränslepatron i en befintlig kokvattenreaktor, är det ytterst verkningsfullt att använda kortbränslestavarna 20a i hörnen eller i (2, 2) lägena från hörnen. Ersättningen av minst en av de fyra i hörnen anordnade eller nära hör- nen anordnade bränslestavarna med kortbränslestavar 20 är även ett verkningsfullt sätt att förbättra det kritiska termiska flödet (den kritiska effekten). 505 243 11 Det är i så fall fördelaktigt att som kortbränslestav använda ovannämnda kortbränslestav 20a, som har ett kortare övre parti i jämförelse med en fullängdbränslestav 12. Användningen av ovannämnda kortbränslestav 20b, som har ett kortare undre parti, visar sig nämligen minska tryckförlusten och öka flödet i de omgivande delkanalerna.

Användningen av ovannämnda kortbränslestav 20c, som har kortare övre och undre partier, visar sig likaledes för- bättra det kritiska termiska flödet eller den kritiska effekten.

Vid användning av ovannämnda kortbränslestav 20b och kortbränslestav 20c konstrueras bränslepatronen för kvar- hållning av dessa kortbränslestavar medelst en övre fäst- platta eller ett distansstycke. Eftersom dessa kortbräns- lestavar 20c inte behöver uppbäras av den nedre fästplat- tan, kan tryckförlusten i partierna för den undre fäst- plattan direkt under kortbränslestavarna minskas. Denna egenskap medför att det kritiska termiska flödet eller den kritiska effekten kan förbättras i motsvarande grad. Läng- den på kortbränslestavarna skall lämpligen vara i området mellan 1/2 till 7/8 på längden för kortbränslestavarna.

En bränslepatron llf, som visas i fig S utgör en utföringsform, i vilken fyra små enheter 13a, 13b, l3c och l3d bildas genom förstoring av den i fig 3 visade bränsle- patronens små enheter 13 i syfte att åstadkomma olika in- bördes former. I denna bränslepatron är kortbränslestavar 20a placerade i vardera tre lägen nära hörnen på bränsle- patronen. Alternativt är en konstruktion tänkbar med fyra små enheter med olika inbördes form, och placering av en vattenstav 15, som har en diameter motsvarande en sida på en kvadrat som innefattar fyra bränslestavar 12, ungefär i centrum på bränslepatronen. I en sådan bränslepatron är fyra kortbränslestavar 20a anordnade i den största enheten och två kortbränslestavar 20a anordnade i de andra enhe- terna. 1.51 CI) 04 BJ .@.

CN 12 De beskrivna utföringsformerna bildar en bränsle- patron innefattande 9 rader och 9 kolumner bränslestavar.

Detta hindrar emellertid inte att föreliggande uppfinning kan användas för bränslepatroner med annan konstruktion.

I det följande beskrivs en bränslepatron, som är konstruerad så att avståndet (storleken på den inre spal- ten) mellan intill varandra liggande små enheter 13 varie- rar inuti bränslepatronen.

En bränslepatron llh, som visas i fig 6, utgör en och P mellan 3 två intill varandra liggande bränslestavar 12, som vardera utföringsform, i vilken centrumavstånden P2 tillhör två intill varandra liggande små enheter 13, är så mycket större än centrumavståndet Pl mellan två intill varandra liggande bränslestavar 12 i samma lilla enhet 13 att exempelvis relationerna P3 = 1,7 x P1 och P2 = 1,3 x P1 den konventionella bränslepatronen 1. Till skillnad mot i vilken alla bränslestavar 3 är anordnade på ett fast centrumavstånd uppfylls. I fig 7 jämförs denna bränslepatron llh med den konventionella bränslepatronen 1, PO, såsom framgår av fig 7(a), är i bränslepatronen llh bränslestavarna anordnade på ett sådant avstånd att cent- rumavstånden P2 och P3 är större än avståndet P0 och att centrumavståndet Pl är större P0.

I bränslepatronen llh enligt ovan ökar fallhastig- heten för de termiska bränslestavarnas utnyttjningsfaktor proportionellt när avståndet mellan de intill varandra liggande små enheterna 13, närmare bestämt förhållandet mellan storlekarna wl, wz för de i fig 7(b) visade inre spalterna och de termiska neutronernas diffusionslängd, ökar.

I det följande beskrivs en bränslepatron för place- ring i en D-gitterhärd.

I D-gitterhärden (fig 8) bildas en stor spalt (GW), som har ett stort omfång för att tillåta inskjutning av en styrstav 106, och en smal spalt (GN), som har litet omfång och som inte är avsedd för inskjutning av en styrstav, utanför boxen 104. Storleken på den stora spalten är unge- 503 243 13 fär två gånger den för den smala spalten. Effekten avges således lättare i hörnet på den stora spaltens sida än i det på den smala spaltens sida. Bränslestavarna 102, som gränsar till spalterna, avger effekten lättare än bränsle- stavarna 102 som inte gränsar till spalterna.

I en bränslepatron 10la är sålunda fyra smà enheter som var och en består av ovan beskrivna bränslestavar 102, belägna i en box l04 i syfte att bilda en korsformig inre spalt 108 (spalt för kokvatten) mellan de små enheterna 103. En vattenstav (W) 105, som har en stor diameter motsvarande en sida på en kvadrat pá 3 rader och 103, 3 kolumner, är anordnad förskjuten från boxens centrum i riktning bort från de två sidorna, som gränsar till den stora spalten (GW) och mot de två sidorna som gränsar till den smala spalten (GN).

I fig 9 visas en bränslepatron l01b, i vilken en vatf tenstav (W) lO5a med en genomsnittlig tvärsektion motsva- rande en sida på en kvadrat på 2 rader och 2 kolumner i bränslestavar 102 och fyra vattenstavar (W) lO5b, som var och en har en diameter motsvarande den för en bränslestav 102, är anordnade i boxen, och en korsformig inre spalt 108 är anordnad förskjuten fràn boxens centrum i riktning bort från boxens två sidor, som gränsar till den stora spalten (GW), och mot dess två sidor som gränsar till den smala spalten (GN).

Bränslpatronerna 12lj och 101m, som visas i fig 10 och ll bildas var och en av 8 rader och 8 kolumner bränslestavar. De utgör utföringsformer i vilka de inre spalterna är utformade så att de smala spalternas (GN) sidospalter är större än den stora spaltens (GW) sidospal- ter.

I bränslepatronen l21j är en vattenstav (W) l25a med stor diameter motsvarande en sida pá en kvadrat innefat- tande 3 rader och 3 kolumner bränslestavar 122 anordnade förskjuten från boxens centrum i riktning mot den smala spaltens (GN) sida. 503 243 14 En bränslepatron 101m, som visas i fig ll, innefattar 9 rader och 9 kolumner bränslestavar. Den utgör en utfö- ringsform i vilken kortbränslestavar (P), som har kortare partier, är anordnade tätt intill en inre spalt 108.

Bränslepatronen 101m tillåter minskning av reaktivi- tetsskillnaden under drift och under kallavställning, eftersom mängden vatten, som omger de inre spalterna 108 och 128, ökar i partiet ovanför de övre ändarna på kort- bränslestavarna (P) under kallavställning. För säkerstäl- lande av avställningsmarginalen är det viktigt att det övre partiet på bränslepatronen, som uppvisar högt flöde av termiska neutroner under kallavställning, har liten reaktivitetsskillnad under effektdrift och under kallav- ställning. För åstadkommande önskvärt att uranförrådet är under bränslestavarna fyllas av härdens stabilitet är det av god bränsleekonomi är det stort. Således bör partiet med uran. För säkerställande viktigt att, eftersom tryck- förlusten i bränslepatronens som är avsett att utgöra ett område med hög voidhalt, skall vara så liten som möjligt, kortbränslestavarna (P), vilka är anordnade övre parti, runt de inre spalterna 108, 128, tillåter minskning av tryckförlusten i bränslepatronens övre parti.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 503 243 15 PATENTKRAV

1. Bränslepatron för en kokvattenreaktor, innefattan- de ett flertal bränslestavar (12, 102, 122), som på av- stånd från varandra är anordnade i en box (14, 104, 124) 1 rader och i kolumner, vilka är vinkelrätt anordnade mot 105a, k ä n n e - raderna, och åtminstone en vattenstav (15, 105, l25a), som är placerad bland bränslestavarna, t e c k n a d a v att ett förutbestämt antal i rader och kolumner anordnade bränslestavar (12, 102, 122) bildar ett antal enheter (13, l3a-d, 103, 123) inuti boxen (14, 104, 124), vilka enheter skiljs åt av inre spalter (108, 128), varvid centrumavståndet (P2, P3) mellan bränslestavarna som är placerade utmed de intilliggande sidorna i intil- liggande enheter (13, l3a-d, 103, 123) är större än cent- rumavståndet (P1) mellan de intill varandra liggande bränslestavarna i en och samma enhet, och att vattenstaven (15, 105, l05a-b, l25a) är placerad nära boxens (14, 104, 124) centrum.

2. Bränslepatron enligt krav 1, n a d a v att centrumavståndet (P2, P3) mellan bränsle- k ä n n e t e c k - stavarna i intilliggande enheter, är varierbart.

3. Bränslepatron enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att åtminstone en av de bränslestavar som är anordnade i närheten av boxens (14) hörn är en kort bränslestav (20, 20a-c).

4. Bränslepatron enligt något av kraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d a v att enheterna (13a-d) erhåller olika form genom utelämning av några bränslestavar nära boxens (14) centrum, där vattenstaven (15) är anordnad.

5. Bränslepatron enligt något av kraven 1-4, vilken bränslepatron är avsedd att användas i en s k D-gitter- härd, som utanför boxen (104, 124) har en mindre spalt (GN) och en större spalt (GW), i vilken en korsformig styrstav (106, 126) är inskjutbar, k ä n n e t e c k - n a d a v att enheterna (103, 123) inuti boxen (104, 124) mellan sig bildar spalter (108, 128), av vilka åtminstone 503 243 10 15 20 25 30 35 16 en är förskjuten från boxens centrum i riktning mot en sida av boxen där en av de mindre spalterna (GN) förelig- ger utanför boxen.

6. Bränslepatron enligt något av kraven 1-5, vilken bränslepatron är avsedd att användas i en s k D-gitter- härd, (GN) och en större spalt (GN), i vilken en korsformig styrstav (106, 126) är inskjutbar, a v att åtminstone en vattenstav (105, som utanför boxen (104, 124) har en mindre spalt k ä n n e t e c k - 105a-b, 125a) är anordnad nära boxens centrum förskjuten i rikt- n a d ning mot en sida av boxen där en av de mindre spalterna (GN) föreligger utanför boxen. k ä n - n e t e c k n a d a v att 3 rader och 3 kolumner bränsle-

7. Bränslepatron enligt något av kraven 1-6, stavar (12) är placerade i en av enheterna (13), eller att 4 rader och 4 kolumner bränslestavar (12) är placerade i en av enheterna (13), eller att 5 rader och 5 kolumner bränslestavar (12) är placerade i en av enheterna (13)§

8. Bränslepatron enligt något av kraven 1-7, k ä n - n e t e c k n a d a v att en vattenstav är anordnad i åtminstone en enhet i boxens centrum. k ä n - n e t e c k n a d a v att en kort bränslestav är anordnad

9. Bränslepatron enligt något av kraven 1-8, i centrum på åtminstone en enhet (13).