JP2004226401A - 端栓、核燃料棒、核燃料棒集合体 - Google Patents

Abstract

【課題】 核燃料棒被覆管の端部内に溶接により配置するための端栓である。
【解決手段】 端栓１は、管係合面９および非係合面１１を有する外側部５ならびに挿入部７を有する。軸方向面１３は、管係合面９と非係合面１１との間に延在する。挿入部７は、外側部５と一体となっており、被覆管１００に挿入されるように構成されている。外側部５および挿入部７は所定横断寸法を有し、外側部の横断面寸法１７の方が装入部の横断面寸法１９より大きい。管係合面９は、外側部５および挿入部７に画定される。管係合面９に近接した、軸方向面１３の周方向溝２１は、溶接パッドル材料４００を回収することで、比較的平坦な溶接部３００を可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に、核燃料集合体に関し、より詳細には、核燃料棒被覆管の端部内に溶接により配置するための新規の改善された端栓に関する。

原子力発電の技術分野において周知のように、典型的な原子炉における炉心は、多数の燃料集合体を有する。各燃料集合体は、横方向に離間した複数の制御棒案内管が縦方向に延びている上部ノズルおよび下部ノズルと、制御棒案内管に沿って軸方向に離間するとともに制御棒案内管に取り付けられている複数の横支持格子を有する。これらの支持格子は、互いにかつ制御棒案内管から横方向に離間した複数の細長い燃料要素すなわち燃料棒も支持する。

原子炉の炉心燃料棒は、従来、核***性物質が気密封止される薄い壁管または被覆管を備える。被覆管は、接触および化学反応が核燃料と周囲環境との間に生じるのを阻止し、かつ管内の放射性核***性物質、例えば、Ｕ−２３５が濃縮された酸化ウラン（ＵＯ₂）を閉じ込める役目を果たす。これらの機能を果たすために、被覆管は、耐食性であり、非反応性である熱伝導材料、例えば、３０４型ステンレス鋼またはジルコニウム系合金からなる必要がある。通常は、ジルコニウム合金が好ましいが、この理由は、ジルコニウム合金は、耐腐食性であり中性子が横断面にあまり吸収されないからである。

核燃料は、端栓で被覆管の上端および下端を閉鎖することによって各燃料棒被覆管内に封止される。端栓の一部は被覆管に挿入され、滑り嵌めまたはプレス嵌めによって一時的に取り付けられる。その後、端栓は、所定位置に恒久的に固定され、溶接作業、例えば、タングステン不活性ガス（ＴＩＧ）溶接技術またはレーザー溶接技術によって気密封止され、溶接作業は通常、電極に対し燃料棒被覆管を回転させて、被覆管及び端栓の接合面においてガース溶接部（girth-weld）を形成する自動溶接装置を用いてなされる（例えば、特許文献１参照。）

当該技術分野において周知のように、プレス嵌め端栓の溶接は、端栓と被覆管との間に空隙がないため滑り嵌めよりも優れている。しかしながら、これまでの本発明以前では、プレス嵌め端栓の設計により、端栓の外径よりも僅かに大きい凸状溶接部（convex-weld）が生成されてきた。溶接接合部のこのような大径（oversize）状態は、プレス嵌めによる燃料管の膨張と、ジルコニウムでのＴＩＧ溶接によって通常生成される凸形状が組み合わさることに起因する。核燃料集合体は、公差要件が厳しい。かかる要件の１つは、各被覆管及び端栓が溶接された組立体が、特定の係合リング径を満たすのに十分小さいく、管外径と格子スリーブ内径との間に十分な締り嵌めを提供せねばならないというものである。従来の端栓の設計は、燃料棒被覆管の端部にプレス嵌めされる場合、付加的な機械動作を行わない限り、必要とされるリングゲージ径を満たさない。

理論上、滑り嵌め端栓は、溶接接合部にて大径状態を回避する助けとなるものとする。しかしながら、かかる端栓を用いた場合、各種溶接欠陥、例えば大きな穴または空隙が生じることが多く、この理由は、端栓の被覆管との係合が比較的緩いからである。被覆管とのこのような緩い嵌め合いは、被覆管の長さが短いことと相まって、中心線からの端栓のずれをもたらし、これはしばしば向きの端反り（cocked orientation）をもたらす。したがって、溶接した被覆管及び端栓の組立体が、より小さなリングゲージを通過することができるように設計されているにも拘わらず、滑り嵌めした端栓が、逆効果を有する（例えば、より大きいリングゲージ径をもたらす）場合がよくある。さらに、滑り嵌め端栓は、燃料管が、溶接を行うときに端栓に着座して、例えば、管の押戻り（被覆管と端栓が分離する状態である）、間隙の形成、または管の剥離（被覆管が端栓との接合部付近で外側にカールする状態である）といった溶接欠陥を回避することを確実にするのに特別な管理と注意を必要とする。管の押戻りおよび管の剥離はいずれも、溶接工程の際に熱膨張によって引き起こされる望ましくない作用である。

特許文献２には、端栓の外周に画定される環状溝を有する燃料棒端栓が開示されている。この溝は、合わせ面（land surface）と肩部の接合部（端栓と被覆管との間のガース溶接部が画定される領域）付近に、端栓の合わせ領域の半径方向および内方に延在する。この溝は、レーザビーム溶接技術を用いたときに、溶接部内の有孔欠陥（porosity defects）をなくす役目を果たす。開示された溝により、被覆管と端栓との間に、より優れた冶金結合（metallurgical bond）がもたらされるが、溶接接合部における凸状大径状態をなくす必要性は解消されない。

特許文献３には、端栓の平坦端面に環状溝を採用する燃料棒端栓溶接方法が開示されている。この溝は、端栓の中心から軸方向に形成されたガス加圧孔を囲撓するとともに、このガス加圧孔から半径方向外側に離間している。この溝により、溶接アークの心出しが可能となり、加圧孔を封止する浅い凹状端溶接がもたらされる。しかしながら、開示されたこの溝は、端栓を管と接合する環状ガース溶接に付随する問題のいずれも解決せず、特に、溶接接合部における凸状大径状態をなくす必要性が解消されていない。

特開平２−２５２７８号公報（米国特許第４，８５７，６９１号） 特開昭６０−２３８７８３号公報（米国特許第４，８６５，８０４号） 特開平５−１９６７６０号公報（米国特許第５，１５８，７４０号）

したがって、管と端栓との接合面にて、付加的な機械加工を必要とせずに係合リング試験を満たすのに十分平坦な環状ガース溶接部が形成される必要性が依然としてある。

上記の必要性およびその他の必要性は、管用の端栓を対象とし、管及び端栓の接合面に近接した端栓の外筒面に周方向溝を有し、かつ溶接工程の際に生成される溶接パッドル材料（puddle material）を回収するように構成され、したがって接合面にて平坦溶接が可能となる本発明によって満たされる。

本発明の一局面によれば、端栓は、細長い管状部材の端部内に配置される。当該端栓は、外側部および挿入部を有する端栓本体であって、該外側部が管係合面および非係合面を有する、該端栓本体と、管係合面と非係合面との間に延在する軸方向面とを備える。挿入部は、外側部と一体となっており、管状部材に挿入されるように構成される。外側部および挿入部はいずれも、それぞれが所定横断面寸法を有し、外側部の横断面寸法は、挿入部の横断面寸法よりも大きい。管係合面は、外側部と挿入部の所定横断面寸法の差により挿入部との外側部の相互接続部に画定される。管係合面は、管状部材の端部に当接するように構成される。端栓はまた、軸方向面に周方向溝を有する。当該溝は、管係合面に近接して配置される。

端栓は、溶接工程によって上記管状部材に結合される。この溶接工程により、管状部材と端栓本体の管係合面との接合部に、管状ガース溶接部が形成され得る。周方向溝は、溶接工程により生成した溶接パッドル材料を回収するように構成され、そのため、管状部材との端栓の上記接合部にて比較的平坦な溶接部を可能にする。

本発明の別な局面によれば、原子炉用の核燃料棒集合体は、内径および外径を有する被覆管と、被覆管内に配置された複数の核燃料ペレットと、被覆管の各端部内に溶接される端栓とを備え、該端栓は、管係合面および非係合面を有する外側部ならびに挿入部を有する端栓本体と、管係合面と上記非係合面との間に延在する軸方向面と、係合面に近接して配置された、軸方向面の周方向溝とを備え、挿入部は、外側部と一体となっており、被覆管に挿入されるように構成されており、外側部および挿入部はそれぞれ、所定横断面寸法を有し、外側部の横断面寸法は、挿入部の横断面寸法よりも大きく、管係合面は、外側部と挿入部の所定横断面寸法の差により、上記挿入部との上記外側部の相互接続部にて画定され、管係合面は、被覆管の端部に当接されるように構成される。

周方向溝は、溶接パッドル材料を回収するように構成され、そのため被覆管と端栓の管係合面との接合部にて比較的平坦な溶接部を可能にし得る。

本発明のさらに別な局面によれば、原子炉システムは、上部ノズルと、下部ノズルと、上部ノズル及び下部ノズル間に軸方向に延出する横方向に離間した複数の制御棒案内管と、この制御棒案内管に沿って軸方向に取り付けられた複数の横支持格子と、それぞれが内径および外径を有するとともに、互いにかつ制御棒案内管から横方向に離間した、軸方向に延出した列状の複数の細長い核燃料棒被覆管と、被覆管の各管内に配置された複数の核燃料ペレットと、被覆管のそれぞれの各端部内に溶接される端栓とを備え、該端栓は、被覆管の内径よりも大きい直径を有する第１の略円筒形の端部と、被覆管内に配置されるように構成されている、第１の略円筒形の端部の直径よりも小さい直径を有する第２の端部と、被覆管に挿入されるように構成され、第１の略円筒形の端部の直径よりも小さい直径を有する、第１の端部および第２の端部に一体となっているとともに両端部間に配置される中間部と、被覆管に当接するように構成され、第１の略円筒形の端部と中間部との間の直径の変更によって形成される管係合肩部と、管係合肩部に近接して配置され、上記被覆管との上記端栓の溶接の際に溶接パッドル材料を回収するように構成され、したがって、比較的平坦な環状ガース溶接部を可能にする、上記第１の略円筒形の端部の外面の周方向溝とを含む。

好適な実施形態の以下の説明を添付の図面とともに読めば、本発明の十分な理解が得られるであろう。

本発明を、核燃料棒被覆管のための端栓に適用されるものとして説明するが、各種管状部材と組合わせて用いられる他のタイプの端栓に適用することもできることは明らかであろう。

図１は、原子炉（図示せず）の炉心領域内の集合体を支持する下部ノズル３３、上部ノズル３１、下部ノズル３３と上部ノズル３１との間に軸方向に延出する横方向に離間した複数の制御棒案内管３５、制御棒案内管３５に沿って軸方向に離間した複数の横支持格子３７、および横方向に離間するとともに支持格子３７によって支持され軸方向に延出する、列状の複数の細長い核燃料棒被覆管３９を有する、核燃料集合体３０の基本構成部材を示している。核燃料集合体３０は、さらに、列状の複数の被覆管３９の各被覆管１００'の各端部内に配置された端栓１を有する。

図２Ａは、外側部５および挿入部７を有する端栓本体３を有する。外側部５は、管係合面９および非係合面１１を有する。軸方向面１３は、管係合面９と非係合面１１との間に延在する。挿入部７は、外側部５と一体となっており、管状部材１００に（図４に示すように）挿入されるように構成されている。管係合面９は、外側部５と挿入部７の接合部に画定され、外側部５および挿入部７のそれぞれの横断面寸法１７、１９の差により形成される。周方向溝２１は、端栓本体３の管係合面９に近接して、外側部５の軸方向面１３に配置される（図２Ａの軸方向面１３、および図２Ｂの拡大図を参照）。

図３は、端栓が、核燃料棒被覆管１００'（図５に示す）の端部内に用いられるシンブルプラグ１'である一実施形態を示す。シンブルプラグは、図２Ａに示す端栓１のように、中実とは対照的に通常は中空である端栓である。シンブルプラグ１'は、図３に示すように部分孔２０を有することができるか、または大きさおよび深さが様々である多数の孔（図示せず）を有してもよい。これらのシンブルプラグの孔は、例えば、限定はしないが、被覆管１００'内の圧力を調節する圧力調節手段（図示せず）、または燃料集合体（図示せず）内に燃料棒を位置決めすることを容易にする工具（図示せず）の挿入を受け入れるようにしてもよい（例えば、米国特許第４，７１６，０１８号を参照）。図３を参照すると、シンブルプラグ１'は、第１の略円筒形の端部５'、第２の端部７'、および中間部６を含む。中間部６は、第１の端部５'と第２の端部７'との間に配置されるとともに該両端部と一体となっている。中間部６の少なくとも一部は、圧入関係（force-fitting relationship）で被覆管１００'と係合するように構成されたプレス嵌め領域を含む。中間部６の少なくとも一部は、プレス嵌め領域の直径１７'からそれより小さい第２の端部の直径１９'に移行するようにテーパ状をしている。このテーパはまた、被覆管１００'（図５に示す）へのシンブルプラグ１'の挿入を容易にさせ、この挿入は、プレス嵌めにより達成される。プレス嵌め領域の直径１７'は、被覆管の内径１０１よりも僅かしか大きくないため、密着した嵌合が得られる。図２Ａの端栓１の管係合面９のように、シンブルプラグ１'の第１の略円筒形の端部５'は、被覆管１００'（図５に示す）に当接する管係合肩部９'を含む。シンブルプラグ１'はまた、管係合肩部９'に近接した、外周方向溝２１'も含む。

使用時に、端栓１は、細長い管状部材１００に挿入され、その後で所定位置に恒久的に溶接される。図４および図５に示すように、挿入部７は、細長い管状部材１００内に配置されるが、外側部５は、管状部材１００の外側にあるままである。外側部５の管係合面９は、管状部材１００の端部と当接する。挿入部７の少なくとも一部は、プレス嵌め端栓として当該技術分野において一般的に知られている、嵌合によって管状部材１００に係合するように構成され得る。図３および図５に示したシンブルプラグ１'の中間部６は、かかる嵌合を示すプレス嵌め領域６０を有する。本発明のプレス嵌め領域６０は、従来技術のプレス嵌め端栓（図示せず）でのかかる領域よりも小さい。この狭いプレス嵌め領域６０により、シンブルプラグ１'を無理に挿入したときに被覆管１００'の半径膨張が小さくなる。さらに、端栓１およびシンブルプラグ１'はそれぞれ、被覆管及び端栓の接合面に近接して配置された周方向溝２１、２１'を有し、そのことはさらに、従来技術では一般的であった凸状大径接合面の状態（図示せず）を最小にするのに役立つ。

図４は、溶接される前の、管状部材１００の端部内に配置されている端栓組立体を示している。図５は、溶接された後の、核燃料棒被覆管１００'内に配置されているシンブルプラグ１'の組立体を示す。複数の核燃料ペレット２００は、被覆管１００'内に配置され、被覆管１００'内にシンブルプラグを恒久的に固定する環状ガース溶接部３００によって気密封止される。核燃料ペレット２００は、各種放射性核***性物質、限定はしないが、例えばＵ−２３５が濃縮された酸化ウラン（ＵＯ₂）とすることができる。図４の周方向溝２１と同様に、半径方向外側溝２１'は、溶接工程の際にパッドル材料４００を回収し、比較的平坦な環状ガース溶接部３００を可能にする。シンブルプラグ１'が被覆管１００'内に溶接されると、溶接工程の極度な熱により液化されるとともに毛管作用（capillary reaction）によって補助される溶融金属からなるパッドル材料４００が、周方向溝２１'へ流入し、そのため、従来のプレス嵌め端栓に関連した、典型的な凸状大径溶接部（図示せず）よりも平坦である溶接部３００を可能にする。このさらに平坦な溶接部３００により、シンブルプラグ１'及び被覆管１００'の組立体が核燃料集合体のリングゲージ要件を満たすことができ、被覆管の外径１０３と格子スリーブ内径（図示せず）との間に十分な締り嵌めを提供する。

従来、溶接は、タングステン不活性ガス（ＴＩＧ）によって行われ得るが、代替の溶接工程としては、たとえば、限定はしないがレーザビーム溶接（図示せず）を用いることができることが理解されよう。さらに、環状ガース溶接部３００の他に、各種溶接部タイプ（図示せず）が用いられてもよい。

図４および図５に示した端栓１は、被覆管１００'の上部を封止する上部端栓（図示せず）ではなく、被覆管１００'の下部を封止するために用いられる下部端栓であるが、上部端栓は、同様にして製造されて用いられるが、図４および図５に示した下部端栓として核燃料２００に接するのではなく、核***生成気体のための空間を残した被覆管１００'の上部を封止する。

本発明は、比較的平坦な環状ガース溶接部３００の他に、溶接欠陥の発生を減らすことを含めた予期せぬ改善も提供する。このことは、周方向溝２１'が溶接装置（図示せず）の電極の案内または基準地点も与え、それにより、端栓溶接の正確さおよび整合性（consistency）が高まるために言えることである。溶接工程が、手動によるか、または機械により行われるかに拘わらず、溶接の場所および整合性が、溶接部内の溶接欠陥または空隙を回避するようにできる限り正確でなければならない。操作者または機械が組立体を回転させ、被覆管１００'及びシンブルプラグ１'の接合面（図示せず）の外周を溶接する際、半径方向溝２１'は、溶接装置の電極を中心に配置するための固定基準地点となる。さらに、溶接パッドル材料４００が溝２１'に流入する結果、溶接工程から生じる熱がより急速に分散されるため、激しい熱膨張により生じる溶接欠陥（たとえば、限定はしないが、前述した管の押戻りおよび剥離および溶接部の空隙）が少なくなる。

端栓１は、幅広列状の材料からなっていてもよい。しかしながら、耐食性があり、非反応性であり、熱伝導性である材料、例えば、限定はしないがジルコニウム合金またはステンレス鋼が好適である。当業者は、形成、成形、鋳造、または旋削（turning）が挙げられるが、これらに限定されない広範の各種製造工程、すなわち、加工部品が旋盤のような機械を用いて旋削されるとともに所望形状が得られるまでカッタが材料を切除する工程を用いて端栓１を製造することができことも理解するであろう。

従来の端栓に対するこの新規の改善により、緊縮公差要件があり、質の低い溶接に起因する構造欠陥が回避されなければならない核燃料集合体の、当該技術分野において非常に価値のある２つの利点である、比較的平坦な溶接部および溶接欠陥の発生の減少が可能となる。

本発明の具体的な実施形態を詳細に説明してきたが、これらの詳細部に対し各種改変および代替が本開示の全教示に鑑みて開発され得ることは、当業者には理解されるであろう。従って、開示された特定の構成は、例示にのみすぎなく、添付の特許請求の範囲の全範囲およびその総てのあらゆる等価物が与えられるべき本発明の範囲に関して限定されないことを意味する。

それぞれの上端および下端内に端栓が配置された複数の核燃料棒被覆管を有する核燃料集合体の、内部構造を示すために一部が切り欠かれた、部分的な断面立面図である。 本発明による、周方向溝を含む端栓の斜視図である。 図２Ａの端栓の溝の、部分拡大平面図である。 本発明の別の実施形態による、端栓の平面図である。 組立体が溶接される前の、細長い管状部材内に用いられている、図２Ａの端栓の組立体の断面図である。 組立体が溶接された後の、核燃料被覆管の端部内に用いられている、図３の端栓の組立体の横断面図である。

符号の説明

１ 端栓
１' シンブルプラグ
３ 端栓本体
５ 外側部
５' 第１の略円筒形の端部
６ 中間部
７ 挿入部
７' 第２の端部
９ 管係合面
９' 管係合肩部
１１ 非係合面
１３ 軸方向面
１７ 外側部の横断面寸法
１７' プレス嵌め領域の直径
１９ 挿入部の横断面寸法
１９' 第２の端部の小径
２０ 孔
２１ 周方向溝
２１' シンブルプラグの周方向溝
３０ 核燃料棒集合体
３１ 上部ノズル
３３ 下部ノズル
３５ 横方向に離間した複数の制御棒案内管
３７ 複数の横支持格子
３９ 軸方向に延びた列状の複数の細長い核燃料棒被覆管
６０ プレス嵌め領域
１００ 管状部材
１００' 被覆管
１０１ 被覆管の内径
１０３ 被覆管の外径
２００ 核燃料ペレット
３００ 環状ガース溶接部
４００ 溶接パッドル材料

Claims (18)

1. 細長い管状部材の端部内に配置するための端栓であって、
   管係合面および非係合面を有する外側部ならびに挿入部を有する端栓本体と、
   前記管係合面と前記非係合面との間に延在する軸方向面と、
   前記管係合面に近接して配置された、前記軸方向面の周方向溝とを備え、
   前記挿入部は、前記外側部と一体となっており、前記管状部材に挿入されるように構成され、
   前記外側部および前記挿入部はそれぞれ、所定横断面寸法を有し、前記外側部の横断面寸法は、前記挿入部の横断面寸法よりも大きく、
   前記管係合面は、前記外側部と前記挿入部との前記所定横断面寸法の差により、前記挿入部との前記外側部の相互接続部に画定され、前記管係合面は、前記管状部材の前記端部に当接するように構成される、端栓。
2. 溶接手段によって前記管状部材に結合される、請求項１に記載の端栓。
3. 前記溶接手段により、前記管状部材と前記端栓本体の前記管係合面との接合部に環状ガース溶接部が形成される、請求項２に記載の端栓。
4. 前記周方向溝は、前記溶接手段により生じた溶接パッドル材料を回収するように構成され、したがって、前記管状部材との前記端栓の前記接合部にて比較的平坦な溶接部を可能にする、請求項２に記載の端栓。
5. 前記挿入部の少なくとも一部は、圧入関係で前記管状部材と係合するように構成される、請求項１に記載の端栓。
6. 前記管状部材は、原子炉燃料棒の被覆管である、請求項１に記載の端栓。
7. 前記被覆管の端部内に配置するためのシンブルプラグである、請求項６に記載の端栓。
8. 前記管状部材および端栓は、ジルコニウム合金からなる、請求項１に記載の端栓。
9. 原子炉用の核燃料棒であって、
   内径および外径を有する被覆管と、
   前記被覆管内に配置された複数の核燃料ペレットと、
   前記被覆管の各端部内に溶接される端栓とを備え、該端栓は、
   管係合面および非係合面を有する外側部ならびに挿入部を有する端栓本体と、
   前記管係合面と前記非係合面との間に延在する軸方向面と、
   前記管係合面に近接して配置された、前記軸方向面の周方向溝とを備え、
   前記挿入部は、前記外側部と一体となっており、前記被覆管に挿入されるように構成され、
   前記外側部および前記挿入部はそれぞれ、所定横断面寸法を有し、前記外側部の横断面寸法は、前記挿入部の横断面寸法よりも大きく、
   前記管係合面は、前記外側部と前記挿入部の前記所定横断面寸法の差により、前記挿入部との前記外側部の相互接続部に画定され、前記管係合面は、前記被覆管の前記端部に当接するように構成される、核燃料棒。
10. 前記周方向溝は、溶接パッドル材料を回収するように構成され、したがって、前記被覆管と前記端栓の前記管係合面との接合部にて比較的平坦な溶接部を可能にする請求項９に記載の核燃料棒。
11. 前記挿入部の少なくとも一部は、圧入関係で前記被覆管と係合するように構成される、請求項９に記載の核燃料棒。
12. 前記端栓は、シンブルプラグである、請求項９に記載の核燃料棒。
13. 前記被覆管および前記端栓は、ジルコニウム合金からなる、請求項９に記載の核燃料棒。
14. 核燃料棒集合体であって、
    上部ノズルと、
    下部ノズルと、
    前記上部ノズルと前記下部ノズルとの間に軸方向に延出する、横方向に離間した複数の制御棒案内管と、
    前記制御棒案内管に沿って軸方向に取り付けられた複数の横支持格子と、
    軸方向に延出した列状の複数の細長い核燃料棒被覆管であって、互いにかつ前記制御棒案内管から横方向に離間し、それぞれ内径および外径を有する、軸方向に延出した列状の複数の細長い核燃料棒被覆管と、
    前記被覆管の各管内に配置された複数の核燃料ペレットと、
    前記被覆管のそれぞれの各端部内に溶接される端栓とを備え、該端栓は、
    前記被覆管の内径よりも大きい直径を有する第１の略円筒形の端部と、
    前記被覆管内に配置されるように構成されている、前記第１の略円筒形の端部の直径よりも小さい直径を有する第２の端部と、
    前記被覆管に挿入されるように構成され、前記第１の略円筒形の端部の前記直径よりも小さい直径を有する、前記第１の端部および前記第２の端部に一体となっているとともに前記両端部間に配置される中間部と、
    前記被覆管に当接するように構成され、前記第１の略円筒形の端部と前記中間部との間の直径の変化によって形成される管係合肩部と、
    前記管係合肩部に近接して配置され、前記被覆管との前記端栓の溶接の際に溶接パッドル材料を回収するように構成され、したがって、比較的平坦な環状ガース溶接部を可能にする、前記第１の略円筒形の端部の外面の周方向溝とを含む、核燃料棒集合体。
15. 前記中間部の少なくとも一部は、圧入関係で前記被覆管と係合するように構成されるプレス嵌め領域を含む、請求項１４に記載の核燃料棒集合体。
16. 前記中間部の少なくとも一部は、前記プレス嵌め領域の直径から前記第２の端部より小さい直径に移行するようにテーパ状になっている、請求項１５に記載の核燃料棒集合体。
17. 前記端栓は、シンブルプラグである、請求項１４に記載の核燃料棒集合体。
18. 前記被覆管および前記端栓は、ジルコニウム合金からなる、請求項１４に記載の核燃料棒集合体。

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