JP6258625B2 - Fuel assemblies for boiling water reactors - Google Patents
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Description
本発明は、沸騰水型原子炉用燃料集合体、特に、10行10列以上の正方格子配列を有する燃料集合体に関する。 The present invention relates to a fuel assembly for a boiling water reactor, and more particularly to a fuel assembly having a square lattice arrangement of 10 rows and 10 columns or more.
日本国内の沸騰水型原子炉(Boiling Water Reactor;以下「BWR」と記す)においては、現在、9行9列の正方格子配列を有する燃料集合体(以下「m行n列」を「m×n」のようにも記す)が使用されている。一方、それよりも格子数を増やした10×10正方格子配列を有する燃料集合体の開発が進められている(例えば特許文献1参照)。 In a boiling water reactor (hereinafter referred to as “BWR”) in Japan, a fuel assembly (hereinafter referred to as “m rows and n columns”) having a square lattice arrangement of 9 rows and 9 columns is referred to as “mx × n "is also used). On the other hand, development of a fuel assembly having a 10 × 10 square lattice arrangement in which the number of lattices is further increased (see, for example, Patent Document 1).
かかる10×10燃料集合体は、燃料集合体当たりの燃料棒本数が9×9燃料集合体よりも20%程度多くなるため、燃料棒の単位長さ当たりの発熱量が減る分、平均線出力密度が低下することにより、最大線出力密度の低減が期待できる。また、10×10燃料集合体では、9×9燃料集合体よりも燃料棒表面積を大きくすることが可能であり、これにより、沸騰遷移に至る限界出力の低減を図ることも可能となる。さらに、燃料集合体あたりの燃料棒本数が増加することにより、濃縮度配置及び可燃性毒物(Burnable Poison;以下「BP」と記す)配置の自由度を高め得るという利点もある。 Such a 10 × 10 fuel assembly has about 20% more fuel rods per fuel assembly than a 9 × 9 fuel assembly, so that the amount of heat generated per unit length of the fuel rods is reduced, resulting in an average line output. Reduction in the maximum linear power density can be expected due to the decrease in density. In addition, in the 10 × 10 fuel assembly, the fuel rod surface area can be made larger than that in the 9 × 9 fuel assembly, and thus it becomes possible to reduce the limit output leading to the boiling transition. Further, the increase in the number of fuel rods per fuel assembly has the advantage that the degree of freedom in the arrangement of the enrichment and the burnable poison (hereinafter referred to as “BP”) can be increased.
一般に、燃料棒本数が増えると、流路面積が小さくなり摩擦圧損が増大する傾向にある。このため、燃料棒本数が従来よりも多い燃料集合体と、従来の燃料集合体が、原子炉炉心に同時に装荷されると、燃料棒本数が多くて圧損が高い燃料集合体には、冷却水が配分され難くなる。そのため、除熱が不十分となったり、チャンネル安定性が悪化したりといった不都合を招くおそれがある。よって、かかる不都合を抑止するため、燃料棒本数が増えたとしても、従来の圧損と同等となるように、燃料集合体の設計を行うことが要求される。 Generally, when the number of fuel rods increases, the flow path area decreases and the friction pressure loss tends to increase. For this reason, when a fuel assembly having a larger number of fuel rods and a conventional fuel assembly are simultaneously loaded in the reactor core, a fuel assembly having a larger number of fuel rods and a higher pressure loss will have cooling water. Becomes difficult to be distributed. This may cause inconveniences such as insufficient heat removal and deterioration of channel stability. Therefore, in order to suppress such inconvenience, it is required to design the fuel assembly so as to be equivalent to the conventional pressure loss even if the number of fuel rods is increased.
この要求に応えるべく、特許文献1には、10×10燃料集合体に部分長燃料棒を採用し、その本数及び配置を最適化することにより、9×9燃料集合体と同等の圧損を実現する手法が開示されている。具体的には、部分長燃料棒を14本配置し、それらの全ての部分長燃料棒を非沸騰水に隣接させる配置により、燃料集合体の軸方向上部側に、部分長燃料棒とともにギャップ水及び太径水ロッドを含む大きな非沸騰領域を形成し、これにより、低温停止状態における反応度を低減することが提案されている。
In order to meet this demand,
一方、特許文献2には、BWR用燃料集合体において、軸方向下部の核***性物質の濃縮度及びBP含有量を、軸方向上部のそれらよりも高くし、且つ、核***性物質の濃縮度の境界とBP含有量の境界を異ならせたものが記載されている。この燃料集合体は、核燃料物質の有効利用を行ういわゆるスペクトルシフト運転に好適な特性を実現することを目的として構成されたものである。具体的には、濃縮度の軸方向分布により、燃焼初期における軸方向下部側の出力ピークを高くして、軸方向上部領域の核***性プルトニウムの蓄積を図り、且つ、燃焼末期における炉心平均ボイド率の減少と、蓄積した核***性プルトニウムを有効に利用することを企図している。また、そのような濃縮度分布を用いて、低温時に反応度が高くなる燃料集合体の軸方向上部領域の濃縮度を相対的に減じることにより、原子炉停止余裕を増大させる効果も期待できる。
On the other hand, in
これらの特許文献1及び2に記載された技術を組み合わせること、すなわち、核***性物質の濃縮度の軸方向分布により燃焼初期における軸方向下部側の出力ピークを高くしつつ、部分長燃料棒を採用することにより、更なる優位な効果を奏する10×10燃料集合体の実現が期待される。すなわち、そのような構成により、炉心平均ボイド率が減少する燃焼末期でも、その軸方向上部側の出力ピークが、核***性物質の濃縮度の軸方向分布を有しない従来燃料よりも顕著になってしまうことを防止する効果が期待される。その結果、スペクトルシフト運転における特性が更に改善され、経済性及び原子炉停止余裕を更に一層向上させ得ると考えられる。
Combining these technologies described in
しかし、燃料集合体の軸方向下部側における核***性物質の濃縮度を過度に高めると、その軸方向下部領域の反応度が過大となってしまい、最大線出力密度が不都合な程度に増大してしまうといった悪影響が懸念される。 However, if the enrichment of the fissile material on the lower side in the axial direction of the fuel assembly is excessively increased, the reactivity of the lower region in the axial direction becomes excessive, and the maximum linear power density increases to an inconvenient level. There are concerns about adverse effects such as
他方、原子炉起動時における制御棒の落下事故を想定すると、落下制御棒に隣接する燃料棒の出力上昇が比較的大きくなる。その燃料棒を含む燃料集合体では、局所ピーキング係数(燃料集合体のその断面における最大燃料棒出力と平均燃料棒出力との比)が大きい場合、燃料エンタルピの増加が大きく事象が厳しくなる。また、上述したスペクトルシフト運転を行った場合、ボイドが発生しなくなった低温時に、燃料集合体の軸方向上部領域における反応度が過度に高まる可能性もある。このようにして、局所ピーキング係数、及び燃料集合体の軸方向上部領域の反応度が、ともに大きくなればなるほど、制御棒落下時の事象進展が許容範囲に対して厳しくなり、運転制御及び安全上の懸念が高まってしまう。 On the other hand, assuming a control rod drop accident at the time of reactor startup, the output increase of the fuel rod adjacent to the drop control rod is relatively large. In the fuel assembly including the fuel rod, when the local peaking coefficient (the ratio of the maximum fuel rod output to the average fuel rod output in the cross section of the fuel assembly) is large, the fuel enthalpy increases greatly and the event becomes severe. Further, when the above-described spectrum shift operation is performed, the reactivity in the upper region in the axial direction of the fuel assembly may be excessively increased at a low temperature at which no void is generated. In this way, the greater the local peaking coefficient and the reactivity of the upper region in the axial direction of the fuel assembly, the more severe the event progression when the control rod falls, and this is in terms of operational control and safety. Concern will increase.
これに対し、燃料集合体の軸方向下部側の核***性物質の濃縮度を軸方向上部側よりも高め、且つ、部分長燃料棒を組み合わせた構成では、軸方向上部領域に、核***性物質の濃縮度が互いに異なる燃料棒と、燃料棒が存在しない領域が混在することになる。よって、このような構成においては、上述した原子炉起動時における運転制御及び安全上の懸念を排除又は軽減するために、燃料集合体における各燃料棒の濃縮度の配置を工夫して、軸方向上部領域における低温時の反応度、及び局所ピーキング係数を低減する必要がある。 On the other hand, in the configuration in which the enrichment of the fissile material on the lower side in the axial direction of the fuel assembly is higher than that on the upper side in the axial direction and the partial-length fuel rod is combined, A fuel rod having a different enrichment and a region where no fuel rod exists are mixed. Therefore, in such a configuration, in order to eliminate or reduce the above-mentioned operational control and safety concerns at the time of reactor start-up, the arrangement of the enrichment of each fuel rod in the fuel assembly is devised, and the axial direction It is necessary to reduce the reactivity at low temperature and the local peaking coefficient in the upper region.
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、スペクトルシフト運転の特性を更に改善して経済性及び原子炉停止余裕を従来に比して更に向上させることができるとともに、軸方向上部領域における低温時の反応度、及び局所ピーキング係数を低減することが可能なBWR用燃料集合体を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and can further improve the characteristics of the spectrum shift operation to further improve the economic efficiency and the reactor shutdown margin as compared with the conventional one, and in the axial direction. An object of the present invention is to provide a BWR fuel assembly capable of reducing the reactivity at the low temperature in the upper region and the local peaking coefficient.
上記課題を解決するために、本発明によるBWR用燃料集合体は、まず、核燃料物質を含む燃料ペレットが被覆管内に充填されてなる燃料棒群が、10行10列(10×10)以上の正方格子配列に配置され、且つ、その正方格子配列における燃料棒複数本相当の領域に水ロッドを備えるものである。また、燃料棒群は、軸方向における核燃料物質の濃縮度が一様又は略一様である第1の燃料棒と、軸方向下部における核燃料物質の濃縮度が軸方向上部における核燃料物質の濃縮度よりも高い第2の燃料棒と、燃料有効長が第1の燃料棒及び第2の燃料棒よりも短い第3の燃料棒とを含んでいる。そして、第2の燃料棒は、当該BWR用燃料集合体の最外周及び/又は水ロッドに隣接する位置のみに配置され(すなわち、第2の燃料棒は、それらの位置以外には配置されない)、また、第2の燃料棒の本数が、第1の燃料棒の本数の1/2未満(半数未満)とされる。 In order to solve the above problems, a fuel assembly for a BWR according to the present invention has a fuel rod group in which a fuel pellet containing a nuclear fuel material is filled in a cladding tube having 10 rows and 10 columns (10 × 10) or more. A water rod is provided in a region corresponding to a plurality of fuel rods arranged in a square lattice arrangement and in the square lattice arrangement. The fuel rod group includes a first fuel rod having a uniform or substantially uniform enrichment of the nuclear fuel material in the axial direction, and a enrichment of the nuclear fuel material in the axially lower portion. A second fuel rod that is higher than the first fuel rod and a third fuel rod that has a shorter effective fuel length than the first fuel rod and the second fuel rod. The second fuel rod is disposed only at the outermost periphery of the BWR fuel assembly and / or at a position adjacent to the water rod (that is, the second fuel rod is not disposed at other positions). In addition, the number of second fuel rods is less than half (less than half) the number of first fuel rods.
このように構成されたBWR燃料集合体では、軸方向における核燃料棒物質の濃縮度分布を有しない第1の燃料棒を「標準燃料棒」とすれば、上述の如く構成された第2の燃料棒は「特定の濃縮度分布を有する燃料棒」に相当する。また、「標準燃料棒」としての第1の燃料棒よりも有効長が短い第3の燃料棒が、上述した「部分長燃料棒」に相当する。なお、第2の燃料棒における核燃料物質の濃縮度分布は、相対的に、軸方向上部<軸方向下部(ただし、上下端部を除くことが好ましい)の条件を満たす限り特に制限されず、連続的に変化していても断続的に変化していてもよい。また、軸方向における「上部」と「下部」の境界位置も特に限定されない。さらに、水ロッドの具体例としては、例えば角管形状(断面矩形)のいわゆるウォータチャンネル構造を有するもの、丸管形状(断面円形)のもの等が挙げられる。なお、その「断面」とは、燃料棒又は燃料集合体の管軸(長手軸、延在軸)に垂直な平面における断面を示す。 In the BWR fuel assembly configured as described above, if the first fuel rod having no enrichment distribution of the nuclear fuel rod material in the axial direction is a “standard fuel rod”, the second fuel configured as described above is used. The rod corresponds to “a fuel rod having a specific enrichment distribution”. Further, the third fuel rod having a shorter effective length than the first fuel rod as the “standard fuel rod” corresponds to the “partial fuel rod” described above. The concentration distribution of the nuclear fuel material in the second fuel rod is not particularly limited as long as the condition of the upper axial direction <the lower axial direction (however, excluding the upper and lower ends is preferable) is relatively limited. May change intermittently or may change intermittently. Also, the boundary position between the “upper” and “lower” in the axial direction is not particularly limited. Furthermore, specific examples of the water rod include, for example, those having a so-called water channel structure with a square tube shape (rectangular section), and a round tube shape (circular section). The “cross section” indicates a cross section in a plane perpendicular to the tube axis (longitudinal axis, extended axis) of the fuel rod or fuel assembly.
かかる構成を有する本発明によるBWR燃料集合体においては、軸方向下部における核燃料物質の濃縮度が軸方向上部における前記核燃料物質の濃縮度よりも高い第2の燃料棒と、部分長燃料棒としての第3の燃料棒の双方を含むので、スペクトルシフト運転を助長して経済性を向上させることができるとともに、原子炉停止余裕を増大させることができる。それに加え、第2の燃料棒を燃料集合体の最外周及び/又は水ロッドに隣接する位置のみに配置すること、及び、第2の燃料棒の本数を所定の範囲に制限することにより、軸方向上部領域における低温時の反応度(指標として中性子無限増倍率)を低減し、且つ、同領域における局所ピーキング係数の増大を有効に抑止し得ることが確認された。 In the BWR fuel assembly according to the present invention having such a configuration, the concentration of the nuclear fuel material in the lower axial direction is higher than the concentration of the nuclear fuel material in the upper axial direction. Since both of the third fuel rods are included, the spectral shift operation can be promoted to improve the economic efficiency, and the reactor shutdown margin can be increased. In addition, by disposing the second fuel rod only at the outermost periphery of the fuel assembly and / or the position adjacent to the water rod, and limiting the number of the second fuel rods to a predetermined range, the shaft It was confirmed that the reactivity at low temperatures in the upper region in the direction (neutron infinite multiplication factor as an index) can be reduced and the increase in local peaking coefficient in the region can be effectively suppressed.
また、第3の燃料棒が、当該BWR用燃料集合体の最外周、及び水ロッドに隣接する位置の双方のみに配置される(すなわち、第3の燃料棒は、それらの位置以外には配置されない)構成を採用しても好適である。さらに、水ロッドに隣接する位置に配置される燃料棒の全てが、第2の燃料棒又は第3の燃料棒であっても好ましい。これらの構成を用いることにより、軸方向上部領域における低温時の反応度(指標として無限増倍率)を更に低減し、且つ、局所ピーキング係数の増大を更に一層抑止することが可能となる。 In addition, the third fuel rod is disposed only at both the outermost periphery of the BWR fuel assembly and the position adjacent to the water rod (that is, the third fuel rod is disposed at positions other than those positions). It is also preferable to adopt a configuration that is not). Furthermore, it is preferable that all of the fuel rods arranged at positions adjacent to the water rod are the second fuel rod or the third fuel rod. By using these structures, it is possible to further reduce the reactivity at low temperatures (infinite multiplication factor as an index) in the upper region in the axial direction and further suppress the increase in the local peaking coefficient.
本発明によれば、標準的な燃料棒である第1の燃料棒に、核燃料物質の特定の濃縮度分布を有する第2の燃料棒及び部分長燃料棒である第3の燃料棒を混在させつつ、第2の燃料棒の配置を燃料集合体の最外周及び/又は水ロッドに隣接する位置に限定し、且つ、その本数をも限定することにより、軸方向上部領域における低温時の反応度、及び、同領域の局所ピーキング係数を低減することが可能となる。これにより、そのBWR用燃料集合体が装荷された原子炉における運転制御性、経済性、及び更なる安全性の向上に資することができる。 According to the present invention, the first fuel rod that is a standard fuel rod is mixed with the second fuel rod that has a specific enrichment distribution of nuclear fuel material and the third fuel rod that is a partial length fuel rod. On the other hand, by limiting the arrangement of the second fuel rods to the outermost periphery of the fuel assembly and / or the position adjacent to the water rods and also limiting the number thereof, the reactivity at the low temperature in the axial upper region It is possible to reduce the local peaking coefficient in the same region. Thereby, it can contribute to the improvement of operation controllability, economy, and further safety in the nuclear reactor loaded with the BWR fuel assembly.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。またさらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The positional relationship such as up, down, left, and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. Furthermore, the following embodiment is an illustration for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention only to the embodiment. Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
(従来例の燃料集合体)
図1(A)は、従来のBWR用燃料集合体の代表的な一形態における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図である。燃料集合体100は、核燃料物質として酸化ウランを含む燃料ペレットが被覆管内に充填されてなる複数の燃料棒1が、10×10の正方格子配列に配置され、且つ、3×3の燃料棒9本分を占める中央領域に水ロッドWが設けられたものである。この燃料集合体100の燃料棒群は、後述する低濃縮度のウランブランケット部を除く部位の核燃料物質の濃縮度が軸方向に一様又は略一様な「b」である標準燃料棒(第1の燃料棒に相当;以下「タイプ1燃料棒」という)と、その燃料棒よりも燃料有効長が短く且つ濃縮度が同じく「b」である部分長燃料棒(第3の燃料棒に相当;以下「タイプP1燃料棒」という)から構成されている。
(Conventional fuel assembly)
FIG. 1A is a horizontal sectional view schematically showing the arrangement of fuel rods and the like in a typical embodiment of a conventional BWR fuel assembly. In the
タイプ1燃料棒は、断面円形をなす丸管形状を有し、水ロッドWは、例えば断面矩形をなす角管形状を有するが、図示においては、それらの詳細な実際の形状の記載を省略した。かかる表記については、後出の他図(図2(A)、図3、図4、図7(A)、図8(A)、及び図9(A))においても同様とする。また、図示においては、10×10の正方格子配列を10行(第m1行〜第m10行)10列(第n1列〜第n10列)の桝目で示し、以下の説明において、10×10正方格子配列における各燃料棒及び水ロッド等の位置を、行列座標の要素(mi,nj)(ただし、添え字i及びjは1〜10の整数を示す)で表す場合がある。
The
また、図1(B)は、燃料集合体100に備わる燃料棒(タイプ1燃料棒及びタイプP1燃料棒)を模式的に示す側面図であり、同図中、高さ(長さ)の目安として、タイプ1燃料棒の全長を24分割したノード目盛りZを併せて示す。同図に示す如く、タイプ1燃料棒は、下端1ノード(ノード1)及び上端2ノード(ノード23及び24)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられており、また、部分長燃料棒であるタイプP1燃料棒は、下端の1ノード(ノード1)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられている。
FIG. 1B is a side view schematically showing fuel rods (
またさらに、タイプ1燃料棒及びタイプP1燃料棒の中央に記載した「b」は、上述したそれぞれの核燃料物質の濃縮度であり、符号直下の括弧内の数字は、燃料集合体100に装荷されたタイプ1燃料棒及びタイプP1燃料棒のそれぞれの数量(本数)を示す。以上の図1(B)の表記は、後出する他図(図2(B)、図7(B)、図8(B)、及び図9(B)において同様とする。
Furthermore, “b” described in the center of the
(参考例の燃料集合体)
図2(A)は、参考例(比較例)としてのBWR用燃料集合体の他の一形態における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図である。燃料集合体200は、タイプ1燃料棒及びタイプP1燃料棒に加え、軸方向において核燃料物質の濃縮度分布を有する燃料棒(第2の燃料棒に相当;以下「タイプ2燃料棒」という)を備える。なお、図示においては、各燃料棒を弁別し易いように、タイプ2燃料棒を、丸数字の「2」で示す。
(Reference example fuel assembly)
FIG. 2A is a horizontal sectional view schematically showing the arrangement of fuel rods and the like in another form of a BWR fuel assembly as a reference example (comparative example). The
また、図2(B)は、燃料集合体200に備わる燃料棒(タイプ1燃料棒、タイプ2燃料棒、及びタイプP1燃料棒)を模式的に示す側面図である。同図に示す如く、タイプ2燃料棒は、部分長燃料棒であるタイプP1燃料棒の燃料有効長の上端(ノード14とノード15の間)を境界として軸方向に2分割されており、軸方向下部側の核燃料物質の濃縮度が「a」であり、且つ、軸方向上部側の核燃料物質の濃縮度が「c」である。このように、タイプ2燃料棒は、核燃料物質の濃縮度が、軸方向上部と軸方向下部に分割されて互いに異なることから「濃縮度分割燃料棒」ということもできる。
FIG. 2B is a side view schematically showing fuel rods (
燃料集合体200に備わるこれらの燃料棒に採用されている核燃料物質の濃縮度の大小関係は、「a」>「b」>「c」とされており、各燃料棒の配置本数を適宜設定することにより、燃料集合体200における核燃料物質の低濃縮度のウランブランケット部を除く平均濃縮度が、図1(A)及び(B)に示す燃料集合体100と同様に「b」となるように調整されている。具体的には、図2(A)に示す如く、タイプ2燃料棒が、燃料集合体200の最外周から2層目に間隔をおいて且つ周状に8本配置されている。タイプ2燃料棒のそれらの位置を行列座標で示すと、(m2,n2)、(m2,n6)、(m2,n9)、(m6,n9)、(m9,n9)、(m9,n6)、(m9,n2)、及び(m6,n2)となる。このように、燃料集合体200は、図1(A)及び(B)に示す燃料集合体100におけるタイプ1燃料棒がそれらの8本のタイプ2燃料棒で置換された構成を有しており、各燃料棒の数量は、図2(B)に示すとおりである。
The magnitude relationship of the enrichment of the nuclear fuel material employed in these fuel rods provided in the
(第1実施形態)
図3は、本発明によるBWR用燃料集合体の好適な第1実施形態における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図である。燃料集合体10は、タイプ2燃料棒の配置が変更されたこと以外は、図2(A)及び(B)に示す燃料集合体200と同様に構成されたものである。すなわち、図3に示す如く、燃料集合体200の最外周から2層目に配置された8本のタイプ2燃料棒がタイプ1燃料棒で置換され、それに代えて、燃料集合体10の最外周における各辺中央に2本ずつ隣接するようにタイプ2燃料棒が合計8本配置されている。タイプ2燃料棒のそれらの位置を行列座標で示すと、最外周図示上辺の(m1,n5)及び(m1,n6)、同左辺の(m5,n1)及び(m6,n1)、同右辺の(m5,n10)及び(m6,n10)、並びに、同下辺の(m10,n5)及び(m10,n6)となる。なお、燃料集合体10における各燃料棒の濃縮度については、図2(B)に示すものと同等であるので、ここでの図示を省略する。
(First embodiment)
FIG. 3 is a horizontal sectional view schematically showing the arrangement of fuel rods and the like in the preferred first embodiment of the BWR fuel assembly according to the present invention. The
(第2実施形態)
図4は、本発明によるBWR用燃料集合体の好適な第2実施形態における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図である。燃料集合体20も、タイプ2燃料棒の配置が変更されたこと以外は、図2(A)及び(B)に示す燃料集合体200と同様に構成されたものである。すなわち、図4に示す如く、燃料集合体200の最外周から2層目に配置された8本のタイプ2燃料棒がタイプ1燃料棒で置換され、それに代えて、燃料集合体20における水ロッドWに隣接する位置に所定の間隔でタイプ2燃料棒が合計8本配置されている。タイプ2燃料棒のそれらの位置を行列座標で示すと、水ロッドWの隣接層における図示上辺の(m4,n5)及び(m4,n7)、同左辺の(m5,n4)及び(m7,n4)、同右辺の(m5,n8)及び(m7,n8)、並びに、同下辺の(m8,n5)及び(m8,n7)となる。なお、燃料集合体20における各燃料棒の濃縮度についても、図2(B)に示すものと同等であるので、ここでの図示を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view schematically showing the arrangement of fuel rods and the like in the second preferred embodiment of the BWR fuel assembly according to the present invention. The
なお、「水ロッドに隣接する」とは、水ロッドが占有する行列領域と同じ行又は同じ列において水ロッドに対向して配置された状態を示す。例えば、角管形状を有する水ロッドの場合、その側壁面(矩形断面における縦横辺)に対向して配置された状態を示し、或いは、後述するような丸管形状を有する水ロッドの場合、それを角管形状の水ロッドと仮定したときに、その仮想的な側壁面(矩形断面における縦横辺)に対向して配置された状態を示す。 Note that “adjacent to the water rod” indicates a state where the water rod is disposed opposite to the water rod in the same row or the same column as the matrix region occupied by the water rod. For example, in the case of a water rod having a square tube shape, it shows a state of being arranged facing the side wall surface (vertical and horizontal sides in a rectangular cross section), or in the case of a water rod having a round tube shape as described later, Is a square tube-shaped water rod, it shows a state where it is arranged to face its virtual side wall surface (vertical and horizontal sides in a rectangular cross section).
(反応度及び局所ピーキング係数の評価)
上述した従来例の燃料集合体100、参考例の燃料集合体200、及び、本発明の実施形態の燃料集合体10,20について、軸方向上部領域における低温時の反応度(指標として低温時の中性子無限増倍率)、及び、低温時の局所ピーキング係数を、燃料集合体核特性計算コードにより算出評価した。結果を図5及び図6のグラフに示す。なお、両グラフにおいては、燃料集合体100に対する算出値を基準値として正規化(ノーマライズ)したそれぞれの算出結果を黒塗り四角印(■)でプロットし、目安としてそれらのプロット点を折れ線で結んで示す。
(Evaluation of reactivity and local peaking coefficient)
Regarding the above-described
図5より、濃縮度分割燃料棒であるタイプ2燃料棒を備える参考例の燃料集合体200は、タイプ2燃料棒を備えない従来例の燃料集合体100に比して、軸方向上部領域における低温時の中性子無限増倍率が有意に低下し、さらに、タイプ2燃料棒の本数が燃料集合体200と同じではあるが配置が異なる本発明による燃料集合体10,20では、その低温時の中性子無限増倍率が更に一層低下することが確認された。すなわち、燃料集合体100よりも燃料集合体10,20の方が、軸方向上部領域における反応度の低下度合いが有意に大きいことが判明した。
From FIG. 5, the
ここで、燃料集合体200,100,10,20が原子炉炉心に装荷された運転状態においては、燃料集合体の最外周や水ロッドWの近傍は、燃料集合体における他の領域に比して、減速材密度が相対的に大きくなり、中性子インポータンスがより高くなる。そして、燃料集合体10,20では、その最外周や水ロッドWに隣接する位置にタイプ2燃料棒が配置されており、その軸方向上部側の核燃料物質の濃縮度が周囲の燃料棒よりも小さいので、中性子無限増倍率を低下させる効果が、燃料集合体100よりも有意に且つ十分に高められたものと推察される。また、燃料集合体10,20の如く、タイプP1燃料棒を燃料集合体の軸方向下部領域に設置し、それに隣接するようにタイプ2燃料棒を配置することにより、中性子無限増倍率の低減効果が更に高められる。このような低温時の中性子無限増倍率の低下は、原子炉停止余裕の増大につながり、この点において、タイプ2燃料棒が、燃料集合体の最外周又は水ロッドWに隣接する位置のみに配置された燃料集合体10,20の優位性が理解される。
Here, in the operation state in which the
また、図6より、濃縮度分割燃料棒であるタイプ2燃料棒を備える参考例の燃料集合体200は、タイプ2燃料棒を備えない従来例の燃料集合体100に比して、局所ピーキング係数が増大することが確認された。これは、核燃料物質の濃縮度が比較的低い領域を有するタイプ2燃料棒が燃料棒群に混在することによって、核燃料物質の濃縮度が比較的高いタイプ1燃料棒の相対出力が高まることに起因するものと推察される。このように低温時の局所ピーキング係数が増大すると、上述の如く、制御棒落下時の事象進展が厳しくなり得るので、本来的には好ましくない。
Further, as shown in FIG. 6, the
一方、図6から明らかなとおり、燃料集合体10,20は、燃料集合体200と同数のタイプ2燃料棒を備えているにも拘わらず、燃料集合体100に対する局所ピーキング係数の上昇程度(増大率)が有意に緩和されることが判明した。これは、核燃料物質の濃縮度が比較的低い領域を有するタイプ2燃料棒を、減速材密度が相対的に大きい位置(前出の図5の解説参照)に配設することにより、タイプ1燃料棒に比して低濃縮度燃料棒であるタイプ2燃料棒の相対出力が高められ、その結果、タイプ2燃料棒に比して高濃縮度燃料棒であるタイプ1燃料棒の相対出力を低下させる効果が得られることに起因するものと推察される。
On the other hand, as is clear from FIG. 6, the
以上のことから、燃料集合体10,20によれば、濃縮度分割燃料棒であるタイプ2燃料棒の採用により、上述の如く(図5参照)低温時の反応度を低下させて原子炉停止余裕を増大させ、また、出力運転時のスペクトルシフト運転を助長することができるという利益を享受しつつ、タイプ2燃料棒の採用によって不可避的に生じ得る局所ピーキング係数の増大を確実に抑制することが可能となる。
From the above, according to the
なお、タイプ2燃料棒をより多く配置した場合、燃料集合体の核燃料物質の平均濃縮度を「b」に維持するためには、軸方向下部側の濃縮度を「a」よりも更に高めることが必要となる。そうすると、軸方向下部領域の出力運転時の中性子無限増倍率及び局所ピーキング係数が高まり、最大線出力密度が制限値に対して厳しくなってしまう。その程度は、一般に、燃料集合体の軸方向上部領域よりも軸方向下部領域で顕著な傾向にある。これは、出力運転中においては、ボイド率が燃料集合体の軸方向上部よりも軸方向下部で小さく、よって、減速材密度が軸方向上部よりも軸方向下部で大きいため、出力分布においていわゆる下部歪みが生じ易いことによる。
In addition, when
この観点から、本発明者の知見によれば、タイプ2燃料棒の本数は、タイプ1燃料棒の1/2未満(半数未満)であることが望ましい。図3及び図4に示す燃料集合体10,20は、69本のタイプ1燃料棒に対して8本のタイプ2燃料棒が配設されており、タイプ2燃料棒の本数がタイプ1燃料棒の本数の1/2未満(半数未満)とされているので、出力運転時における中性子無限増倍率及び局所ピーキング係数の増大の程度は極めて小さく、これにより、最大線出力密度が過大となることが防止される。
From this viewpoint, according to the knowledge of the present inventor, the number of
以下、実施例により本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
図7(A)は、実施例1に係る燃料集合体における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図であり、図7(B)は、その燃料集合体に備わる燃料棒を模式的に示す側面図である。なお、図7(A)においては、燃料集合体30が、断面十字型の制御棒Sに隣接し、その制御棒Sによって区画される4つの領域のうちの1つの領域に配置された状態を示す(後述する図8(A)及び図9(A)において同様とする)。
Example 1
FIG. 7A is a horizontal sectional view schematically showing the arrangement of the fuel rods and the like in the fuel assembly according to the first embodiment. FIG. 7B is a schematic view of the fuel rods provided in the fuel assembly. FIG. In FIG. 7A, the
燃料集合体30は、先に述べた燃料集合体と同様に、10×10の正方格子配列を有し、角管形状の水ロッドWが3×3の燃料棒9本分を占める中央領域に設けられたものである。この燃料集合体30の燃料棒群は、核燃料物質の濃縮度が互いに異なる5種類の燃料棒(以下「タイプ1〜5燃料棒」という)、それらの燃料棒よりも燃料有効長が短く且つ核燃料物質の濃縮度が互いに異なる2種類の部分長燃料棒(第3の燃料棒に相当;以下「タイプ6燃料棒」及び「タイプ7燃料棒」という)、並びに、BP入り燃料棒(以下「タイプG1燃料棒」という)から構成されている。何れのタイプの燃料棒も、断面円形をなす丸管形状を有する。
Like the fuel assembly described above, the
また、図7(B)に示すとおり、タイプ1〜5燃料棒及びタイプG1燃料棒は、下端1ノード(ノード1)及び上端2ノード(ノード23及び24)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられており、部分長燃料棒であるタイプ6,7燃料棒は、下端の1ノード(ノード1)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられている。
In addition, as shown in FIG. 7B, type 1-5 fuel rods and type G1 fuel rods have low enrichment uranium blankets at the
これらのうち、タイプ1,3,4,5燃料棒の核燃料物質の濃縮度は、軸方向に一様又は略一様であって、それぞれ「A」、「B」、「C」及び「D」であり、これらの燃料棒が第1の燃料棒に相当する。一方、本実施例におけるタイプ2燃料棒も、先述したタイプ2燃料棒と同様に、部分長燃料棒であるタイプ6,7燃料棒の燃料有効長の上端(ノード14とノード15の間)を境界として軸方向に2分割されており、軸方向下部側の核燃料物質の濃縮度が「A」であり、且つ、軸方向上部側の核燃料物質の濃縮度が「B」である。このように、本実施例のタイプ2燃料棒も、「濃縮度分割燃料棒」に該当する。
Among these, the enrichment of nuclear fuel material of
また、部分長燃料棒であるタイプ6,7燃料棒における核燃料物質の濃縮度は、それぞれ「B」及び「D」である。さらに、BP入り燃料棒であるタイプG1燃料棒における核燃料物質の濃縮度は「B」であり、そのガドリニア濃度は「α」である。このタイプG1燃料棒も、核燃料物質の濃縮度が軸方向に一様又は略一様である点において、第1の燃料棒に相当する。なお、それらの核燃料物質の濃縮度の大小関係は、「A」>「B」>「C」>「D」とされている。
Further, the enrichment of the nuclear fuel material in the
このように構成された燃料集合体30においては、濃縮度分割燃料棒であるタイプ2燃料棒が、燃料集合体30の最外周及び水ロッドWに隣接する位置のみに配置されており、他の座標位置には配置されていない。かかる構成により、原子炉停止余裕を十分に確保し、且つ、制御棒の落下時の安全性向上を実現した上で、スペクトルシフト運転を助長して燃料経済性を向上させることができる。それに加えて、水ロッドWに隣接する燃料棒の全てが、部分長燃料棒であるタイプ6燃料棒及び濃縮度分割燃料棒であるタイプ2燃料棒の何れかであることから、原子炉停止余裕を更に一層向上させることができる。
In the
さらに、燃料集合体30では、第1の燃料棒に該当するタイプ1,3,4,5燃料棒及びタイプG1燃料棒の合計本数が61本であるのに対し、タイプ2燃料棒の本数が16本とされている。このように、タイプ2燃料棒の本数が第1の燃料棒の本数の1/2未満(半数未満)とされているので、出力運転時における軸方向下部領域の中性子無限増倍率及び局所ピーキング係数の増大を抑えて、最大線出力密度が過大となることを防止することができる。
Further, in the
(実施例2)
図8(A)は、実施例2に係る燃料集合体における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図であり、図8(B)は、その燃料集合体に備わる燃料棒を模式的に示す側面図である。燃料集合体40は、10×10の正方格子配列を有し、丸管形状を有する2本の水ロッドW,Wが、それぞれ2×2の燃料棒4本分を占める中央近傍の2箇所の領域に設けられたものである。より具体的には、これらの水ロッドW,Wは、制御棒Sの挿入位置に対応する(最も近い)特定のコーナ部(m1,n1)の燃料棒とそれに対向するコーナ部(m10,n10)の燃料棒を結ぶ仮想的な対角線上の中点が重心となるように配置されている。
(Example 2)
FIG. 8A is a horizontal sectional view schematically showing the arrangement of fuel rods and the like in the fuel assembly according to the second embodiment, and FIG. 8B is a schematic view of the fuel rods provided in the fuel assembly. FIG. The
この燃料集合体40の燃料棒群は、核燃料物質の濃縮度が互いに異なる4種類の燃料棒(以下「タイプ11〜14燃料棒」という)、それらの燃料棒よりも燃料有効長が短い1種類の部分長燃料棒(第3の燃料棒に相当;以下「タイプ15燃料棒」という)、及び、BP入り燃料棒(以下「タイプG2燃料棒」という)から構成されている。何れのタイプの燃料棒も、断面円形をなす丸管形状を有する。
The fuel rod group of the
また、図8(B)に示すとおり、タイプ11〜14燃料棒及びタイプG2燃料棒は、下端1ノード(ノード1)及び上端1ノード(ノード24)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられている。
Further, as shown in FIG. 8B, the type 11-14 fuel rods and the type G2 fuel rods are provided with low enrichment uranium blankets at the
これらのうち、タイプ11,14燃料棒の核燃料物質の濃縮度は、軸方向に一様又は略一様であって、それぞれ「E」及び「H」であり、これらの燃料棒が第1の燃料棒に相当する。一方、本実施例におけるタイプ12,13燃料棒は、部分長燃料棒であるタイプ15燃料棒の燃料有効長の上端(ノード12とノード13の間)を境界として軸方向に2分割されている。そして、タイプ12燃料棒では、軸方向下部側及び軸方向上部側の核燃料物質の濃縮度がそれぞれ「E」及び「F」であり、タイプ13燃料棒では、軸方向下部側及び軸方向上部側の核燃料物質の濃縮度がそれぞれ「F」及び「G」である。このように、本実施例のタイプ12,13燃料棒も、「濃縮度分割燃料棒」に該当する。
Among these, the enrichment of the nuclear fuel material of the
また、部分長燃料棒であるタイプ15燃料棒における核燃料物質の濃縮度は、「F」である。なお、本実施例におけるタイプ15燃料棒の下端部は、他の燃料棒と異なり、低濃縮度のウランブランケットは設けられておらず、ここではプレナム領域を想定した。さらに、BP入り燃料棒であるタイプG2燃料棒における核燃料物質の濃縮度も「F」であり、そのガドリニア濃度は「β」である。このタイプG2燃料棒も、核燃料物質の濃縮度が軸方向に一様又は略一様である点において、第1の燃料棒に相当する。なお、それらの核燃料物質の濃縮度の大小関係は、「E」>「F」>「G」>「H」とされている。
Further, the enrichment of the nuclear fuel material in the
このように構成された燃料集合体40においても、濃縮度分割燃料棒であるタイプ12,13燃料棒が、燃料集合体40の最外周及び水ロッドW,Wに隣接する位置のみに配置されており、他の座標位置には配置されていない。よって、かかる構成によっても、原子炉停止余裕を十分に確保し、且つ、制御棒の落下時の安全性向上を実現した上で、スペクトルシフト運転を助長して燃料経済性を向上させることができる。
Also in the
また、燃料集合体40では、第1の燃料棒に該当するタイプ11,14燃料棒及びタイプG2燃料棒の合計本数が58本であるのに対し、タイプ12,13燃料棒の合計本数が20本とされている。このように、タイプ12,13燃料棒の合計本数が第1の燃料棒の本数の1/2未満(半数未満)とされているので、出力運転時における軸方向下部領域の中性子無限増倍率及び局所ピーキング係数の増大を抑えて、最大線出力密度が過大となることを防止することができる。
In the
(実施例3)
図9(A)は、実施例3に係る燃料集合体における燃料棒等の配置を模式的に示す水平断面図であり、図9(B)は、その燃料集合体に備わる燃料棒を模式的に示す側面図である。燃料集合体50は、実施例2の燃料集合体40と同様に、10×10の正方格子配列を有し、丸管形状を有する2本の水ロッドW,Wが、それぞれ2×2の燃料棒4本分を占める中央近傍の2箇所の領域に設けられたものである。
(Example 3)
FIG. 9A is a horizontal sectional view schematically showing the arrangement of the fuel rods and the like in the fuel assembly according to the third embodiment. FIG. 9B is a schematic view of the fuel rods provided in the fuel assembly. FIG. Like the
この燃料集合体50の燃料棒群は、核燃料物質の濃縮度が互いに異なる4種類の燃料棒(以下「タイプ21〜24燃料棒」という)、それらの燃料棒よりも燃料有効長が短い2種類の部分長燃料棒(第3の燃料棒に相当;以下「タイプ25,26燃料棒」という)、及び、BP入り燃料棒(以下「タイプG3燃料棒」という)から構成されている。何れのタイプの燃料棒も、断面円形をなす丸管形状を有する。
The fuel rod group of the
また、図9(B)に示すとおり、タイプ21〜24燃料棒及びタイプG3燃料棒は、下端1ノード(ノード1)及び上端1ノード(ノード24)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられており、部分長燃料棒であるタイプ25,26燃料棒は、下端の1ノード(ノード1)に、低濃縮度のウランブランケットが設けられている。
Further, as shown in FIG. 9B, the
これらのうち、タイプ21,23,24燃料棒の核燃料物質の濃縮度は、軸方向に一様又は略一様であって、それぞれ「J」、「L」及び「M」であり、これらの燃料棒が第1の燃料棒に相当する。一方、本実施例におけるタイプ22燃料棒は、部分長燃料棒であるタイプ25燃料棒の燃料有効長の上端(ノード16とノード17の間)を境界として軸方向に2分割されている。そして、タイプ22燃料棒では、軸方向下部側及び軸方向上部側の核燃料物質の濃縮度がそれぞれ「J」及び「K」である。このように、本実施例のタイプ22燃料棒も、「濃縮度分割燃料棒」に該当する。
Among these, the concentration of nuclear fuel material of the
また、部分長燃料棒であるタイプ25,26燃料棒における核燃料物質の濃縮度は、ともに「J」である。さらに、BP入り燃料棒であるタイプG3燃料棒における核燃料物質の濃縮度も「J」であり、そのガドリニア濃度は「γ」である。このタイプG3燃料棒も、核燃料物質の濃縮度が軸方向に一様又は略一様である点において、第1の燃料棒に相当する。なお、それらの核燃料物質の濃縮度の大小関係は、「J」>「K」>「L」>「M」とされている。
Further, the enrichment of the nuclear fuel material in the
このように構成された燃料集合体50においても、濃縮度分割燃料棒であるタイプ22燃料棒が、燃料集合体50の最外周及び水ロッドW,Wに隣接する位置のみに配置されており、他の座標位置には配置されていない。よって、かかる構成によっても、原子炉停止余裕を十分に確保し、且つ、制御棒の落下時の安全性向上を実現した上で、スペクトルシフト運転を助長して燃料経済性を向上させることができる。それに加えて、水ロッドW,Wに隣接する燃料棒の全てが、部分長燃料棒であるタイプ26燃料棒及び濃縮度分割燃料棒であるタイプ22燃料棒の何れかであることから、原子炉停止余裕を更に一層向上させることができる。
Also in the
さらに、燃料集合体50では、第1の燃料棒に該当するタイプ21,23,24及びタイプG3燃料棒の合計本数が54本であるのに対し、タイプ22燃料棒の本数が24本とされている。このように、タイプ22燃料棒の本数が第1の燃料棒の本数の1/2未満(半数未満)とされているので、出力運転時における軸方向下部領域の中性子無限増倍率及び局所ピーキング係数の増大を抑えて、最大線出力密度が過大となることを防止することができる。
Further, in the
なお、上述したとおり、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、燃料集合体の正方格子配列の格子数は10×10以上であれば特に制限されず、例えば、11×11、12×12等であってもよい。また、水ロッドWの配置は、図示の配置が望ましいものの、それらに限定されない。さらに、燃料棒としては、濃縮ウラン及び/又は再濃縮ウランに加えて、天然ウラン、劣化ウラン、回収ウラン(減損ウラン)を含むものでも構わず、或いはMOX燃料であってもよい。また、本発明に関して適宜推定して上述した作用機序は、それらに限定されるものではない。 In addition, as above-mentioned, this invention is not limited to said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the limit which does not change the summary. For example, the number of lattices in the square lattice arrangement of the fuel assembly is not particularly limited as long as it is 10 × 10 or more, and may be, for example, 11 × 11, 12 × 12, or the like. Further, the arrangement of the water rod W is not limited to the illustrated arrangement, although the illustrated arrangement is desirable. Further, the fuel rod may include natural uranium, deteriorated uranium, recovered uranium (depleted uranium), MOX fuel, in addition to enriched uranium and / or re-enriched uranium. In addition, the action mechanism presumed as appropriate in the present invention and described above is not limited thereto.
以上説明したとおり、本発明によるBWR用燃料集合体は、標準的な燃料棒である第1の燃料棒に、核燃料物質の特定の濃縮度分布を有する第2の燃料棒及び部分長燃料棒である第3の燃料棒を混在させつつ、第2の燃料棒の配置を燃料集合体の最外周及び/又は水ロッドに隣接する位置に限定し、且つ、その本数をも限定することにより、軸方向上部領域における低温時の反応度、及び同領域の局所ピーキング係数を低減することが可能となる。これにより、そのBWR用燃料集合体が装荷された原子炉の経済性及び更なる安全性の向上に資することができるので、BWR及びそれを備える発電所、並びに、それらが関連する電機及び電力産業等の技術分野に広く且つ有効に利用することが可能である。 As described above, the BWR fuel assembly according to the present invention includes the first fuel rod, which is a standard fuel rod, the second fuel rod having a specific enrichment distribution of the nuclear fuel material, and the partial length fuel rod. By limiting the arrangement of the second fuel rods to the outermost periphery of the fuel assembly and / or the position adjacent to the water rods while limiting the number of the third fuel rods, It becomes possible to reduce the reactivity at a low temperature in the upper direction region and the local peaking coefficient in the same region. As a result, it is possible to contribute to improving the economic efficiency and further safety of the reactor loaded with the BWR fuel assembly. It can be used widely and effectively in such technical fields.
1,3,4,5,11,14,21,23,24:標準燃料棒(第1の燃料棒)
2,12,13,22:濃縮度分割燃料棒(第2の燃料棒)
10,20,30,40,50:BWR用燃料集合体(本発明)
100:燃料集合体(従来例)
200:燃料集合体(参考例)
G1,G2,G3:BP入り燃料棒(第1の燃料棒)
P1,6,7,15,25,26:部分長燃料棒(第3の燃料棒)
S:制御棒
W:水ロッド
Z:ノード目盛り
a〜c,A〜H,J〜M:核燃料物質の濃縮度
α〜γ:ガドリニア濃度
1, 3, 4, 5, 11, 14, 21, 23, 24: Standard fuel rod (first fuel rod)
2, 12, 13, 22: Enrichment split fuel rod (second fuel rod)
10, 20, 30, 40, 50: BWR fuel assembly (present invention)
100: Fuel assembly (conventional example)
200: Fuel assembly (reference example)
G1, G2, G3: Fuel rods containing BP (first fuel rod)
P1,6,7,15,25,26: Partial length fuel rod (third fuel rod)
S: Control rod W: Water rod Z: Node scales a to c, A to H, J to M: Concentration of nuclear fuel material α to γ: Gadolinia concentration
Claims (1)
前記燃料棒群は、ウランブランケットが設けられ且つ該ウランブランケットを除く部位の軸方向における前記核燃料物質の濃縮度が一様又は略一様である第1の燃料棒と、軸方向下部における前記核燃料物質の濃縮度が軸方向上部における前記核燃料物質の濃縮度よりも高い第2の燃料棒と、燃料有効長が前記第1の燃料棒及び前記第2の燃料棒よりも短い第3の燃料棒とを含み、
前記第2の燃料棒及び前記第3の燃料棒は、当該沸騰水型原子炉用燃料集合体の最外周の位置と前記水ロッドに隣接する位置のみに配置され、
前記水ロッドに隣接する位置に配置される燃料棒の全てが、前記第2の燃料棒と前記第3の燃料棒であり、
前記第2の燃料棒の本数が、前記第1の燃料棒の本数の1/2未満である、
沸騰水型原子炉用燃料集合体。 A group of fuel rods in which fuel pellets containing nuclear fuel material are filled in a cladding tube are arranged in a square lattice array of 10 rows and 10 columns and water rods are provided in a region corresponding to a plurality of fuel rods in the square lattice array. A boiling water reactor fuel assembly comprising:
The fuel rod group includes a first fuel rod provided with a uranium blanket and having a uniform or substantially uniform enrichment of the nuclear fuel material in an axial direction of a portion excluding the uranium blanket, and the nuclear fuel at a lower portion in the axial direction. A second fuel rod having a material enrichment higher than the enrichment of the nuclear fuel material in the axial upper portion, and a third fuel rod having a fuel effective length shorter than the first fuel rod and the second fuel rod; Including
The second fuel rod and the third fuel rod are disposed only at the outermost peripheral position of the boiling water nuclear reactor fuel assembly and the position adjacent to the water rod,
All of the fuel rods arranged at positions adjacent to the water rod are the second fuel rod and the third fuel rod,
The number of the second fuel rods is less than half of the number of the first fuel rods;
Fuel assembly for boiling water reactors.
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