JPH065319B2 - Reactor fuel assembly - Google Patents

Reactor fuel assembly

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JPH065319B2
JPH065319B2 JP61149540A JP14954086A JPH065319B2 JP H065319 B2 JPH065319 B2 JP H065319B2 JP 61149540 A JP61149540 A JP 61149540A JP 14954086 A JP14954086 A JP 14954086A JP H065319 B2 JPH065319 B2 JP H065319B2
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Japan
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fuel
core
blanket
filled
enrichment
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国寿 栗原
亮司 桝見
勝 坂東
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Hitachi Ltd
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉の燃料集合体に係り、特に、燃料転換
比が高く、燃料経済性向上に好適な燃料集合体に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel assembly of a nuclear reactor, and more particularly to a fuel assembly having a high fuel conversion ratio and suitable for improving fuel economy.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

液体ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉は、核***性
物質であるプルトニウムを富化した燃料物質を装荷した
炉心領域と、その炉心領域を取囲みしかも燃料親物質
(例えば、ウラン−238)を主成分とする燃料物質
(例えば、天然ウランまたは劣化ウラン)を装荷した外
部ブランケツト領域とからなる炉心を有している。この
ことは、動力炉技報No.47(1983.9)動力炉・
核燃料事業団などで参照できる。炉心は、多数の燃料集
合体から構成されており、高速増殖炉の燃料集合体は、
冷却材の流路を形成する角筒と、その内部に燃料物質を
充填した燃料棒を多数束ねた構造である。燃料棒は、S
US等の金属で作られた円管状の被覆管の内部に、燃料
物質が燃料ペレツトの形で充填されている。軸方向のほ
ぼ中央部にプルトニウムを富化した燃料ペレツトを充填
して炉心部を形成し、その上下に燃料親物質から成る燃
料ペレツトを充填して軸方向ブランケツト部を形成して
いる。
A fast breeder reactor using liquid sodium as a coolant mainly contains a core region loaded with a fuel substance enriched with fissile material, plutonium, and surrounds the core region and a fuel parent substance (for example, uranium-238). It has a core consisting of an outer blanket region loaded with a constituent fuel material (eg natural uranium or depleted uranium). This is because the Power Reactor Technical Report No. 47 (1983. 9) Power Reactor
It can be referred to by the Nuclear Fuel Corporation. The core is composed of many fuel assemblies, and the fuel assembly of a fast breeder reactor is
It has a structure in which a rectangular tube forming a flow path for a coolant and a large number of fuel rods filled with a fuel substance inside are bundled. Fuel rod is S
A fuel material is filled in the form of a fuel pellet inside a cylindrical cladding tube made of a metal such as US. Plutonium-enriched fuel pellets are filled in a substantially central portion in the axial direction to form a core portion, and fuel pellets made of a fuel parent substance are filled above and below the fuel pellet to form axial blanket portions.

高速増殖炉は、エネルギーの高い中性子を利用できるの
で、燃料親物質にこの中性子を吸収させて新しい核***
性物質(プルトニウム−239,−241等)を生成す
る割合、即ち、転換比が軽水炉などに比べて大きい。上
記の軸方向ブランケツト燃料や炉心の径方向外側に装荷
されている径方向ブランケツト燃料は、この特長を利用
して燃料の増殖を行うためのものである。
Since fast breeder reactors can use neutrons with high energy, the rate at which new fissionable substances (plutonium-239, -241, etc.) are produced by absorbing these neutrons into the fuel parent substance, that is, the conversion ratio for light water reactors etc. Big compared to. The axial blanket fuel and the radial blanket fuel loaded on the outer side of the core in the radial direction are for propagating the fuel by utilizing this feature.

特開昭55−160897号公報などで示される従来技術では、
上記の高速増殖炉の特長をより一層強調するために、中
性子束レベルの最も高い、炉心の中央部に燃料親物質か
らなる内部ブランケツト領域を設けて、炉心領域の転換
比を高め、増殖性を向上している。また、この内部ブラ
ンケツトの設置により、炉心の燃焼反応度劣化を低減
し、出力分布を平坦化し、出力変動を低減するなどの効
果も得ている。
In the prior art disclosed in JP-A-55-160897, etc.,
In order to further emphasize the features of the fast breeder reactor, the inner blanket region consisting of the fuel parent substance is provided in the center of the core, which has the highest neutron flux level, to increase the conversion ratio of the core region and to improve the breeding property. Has improved. In addition, by installing this internal blanket, it is possible to reduce deterioration of the combustion reactivity of the core, flatten the power distribution, and reduce the power fluctuation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

一般に、炉心の増殖性及び燃焼反応度劣化は、内部ブラ
ンケツトの体積を増大すると改善されてゆくが、出力分
布の平坦化及び出力変動の低減については、内部ブラン
ケツトの体積割合に最適な点が存在する。上記の従来技
術では、内部ブランケツトの体積割合が、出力分布を平
坦化し、出力変動を低減するという観点からは最適化さ
れているが、炉心の増殖性の増大及び燃焼反応度劣化の
低減という面では十分配慮されておらず、燃料経済性及
び運転性の面で改善の余地がある。
Generally, core breeding and combustion reactivity deterioration are improved by increasing the volume of the inner blanket, but regarding the flattening of the power distribution and the reduction of power fluctuation, there is an optimum point in the volume ratio of the inner blanket. To do. In the above-mentioned prior art, the volume ratio of the internal blanket is optimized from the viewpoint of flattening the power distribution and reducing the power fluctuation, but the aspect of increasing the core breeding property and reducing the deterioration of the combustion reactivity. However, there is room for improvement in terms of fuel economy and drivability.

本発明の目的は、出力分布の平坦化及び出力変動の低減
を実現しつつ、炉心の転換比を高めて増殖性を高めると
共に燃焼反応度劣化を低減することにある。
An object of the present invention is to increase the conversion ratio of the core to improve the breeding property and reduce the deterioration of the combustion reactivity while realizing the flattening of the power distribution and the reduction of the power fluctuation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、内部ブランケツトの体積及び形状を出力分
布平坦化、出力変動低減を実現するよう最適化したま
ま、内部ブランケツトに充填する燃料親物質の量を炉心
部の燃料物質の量より多くすることにより、達成され
る。即ち、燃料集合体の燃料棒に充填する内防ブランケ
ツト燃料ペレツトの燃料密度を上下の炉心部に充填する
燃料ペレツトの燃料密度より大きくする。
The purpose of the above is to make the volume and shape of the inner blanket optimized to achieve flat power distribution and reduce power fluctuations, and to make the amount of fuel parent substance filled in the inner blanket larger than the amount of fuel substance in the core. Is achieved by That is, the fuel density of the fuel tank blanket fuel pellets filled in the fuel rods of the fuel assembly is made higher than the fuel density of the fuel pellets filled in the upper and lower core portions.

〔作用〕[Action]

燃料集合体の軸方向ほぼ中央部に位置する内部ブランケ
ツト部では、上下の炉心部で核***により生成した中性
子が流入するため中性子束レベルが高くなつており、そ
の位置に充填された高密度の燃料ペレツトは、燃料親物
質による中性子吸収効果と、それに伴う核***性物質の
生成効果を強調するように働く。その結果、内部ブラン
ケツト部の転換比が大きくなり、炉心の増殖性が増大す
ると共に燃焼反応度劣化も低減できる。この領域の燃料
密度を増やしても、本来、核***による熱の発生が炉心
部よりはるかに小さいので燃料ペレツトの熱膨張による
変形、あるいは、気体状の核***性生成物による内圧の
上昇などによる燃料被覆管への影響は小さい。
At the inner blanket, which is located approximately in the center of the fuel assembly in the axial direction, the neutron flux level is high because the neutrons generated by nuclear fission flow into the upper and lower cores. The pellet works to emphasize the neutron absorption effect of the fuel parent material and the accompanying fissile material generation effect. As a result, the conversion ratio of the internal blanket portion becomes large, the breeding property of the core is increased, and the deterioration of the combustion reactivity can be reduced. Even if the fuel density in this region is increased, the heat generation due to nuclear fission is originally much smaller than that in the core, so the fuel pellet is deformed by thermal expansion or the fuel pressure is increased due to the increase in internal pressure due to gaseous fissionable products. The effect on the pipe is small.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図,第2図,第3図は、本発明を高速増殖炉の燃料
集合体に適用する為の実施例であり、6角形状のラツパ
管2の内部に多数の燃料棒1を3角メツシユ状に束ねた
構造をしており、燃料棒の間隙を冷却材であるナトリウ
ム5が下部のエントランスノズル4の穴から流入し、上
部のハンドリングヘツド3の所から集合体上部に流出す
る。燃料棒は、下部のプレナムスプリング10の上に、
中実のブランケツト燃料ペレツト7、つづいて、中空の
炉心燃料ペレツト8、中実の内部ブランケツト燃料ペレ
ツト9、中空の炉心燃料ペレツト8、および中実のブラ
ンケツト燃料ペレツト7の順で、被覆管6の内部に充填
された構造をしている。炉心部の軸方向のほぼ中央に、
中空の炉心燃料ペレツト8に対して、燃料密度の高い中
実の内部ブランケツト燃料ペレツト9を配置したことが
本発明の特長である。
FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 show an embodiment for applying the present invention to a fuel assembly of a fast breeder reactor, in which a large number of fuel rods 1 are arranged inside a hexagonal trap tube 2. It has a structure in which it is bundled into a square mesh shape, and sodium 5 as a coolant flows into the gap between the fuel rods through the hole of the lower entrance nozzle 4 and flows out from the upper handling head 3 to the upper part of the assembly. The fuel rod is on the lower plenum spring 10,
The solid blanket fuel pellets 7, then the hollow core fuel pellets 8, the solid inner blanket fuel pellets 9, the hollow core fuel pellets 8, and the solid blanket fuel pellets 7 in that order, It has a structure filled inside. Almost in the axial center of the core,
It is a feature of the present invention that a solid internal blanket fuel pellet 9 having a high fuel density is arranged with respect to the hollow core fuel pellet 8.

本発明の効果を明らかにするために行つた炉心設計解析
結果について述べる。電気出力100万KWクラスの大
型高速増殖炉を対象として、炉心高さを150cm、内部
ブランケツト厚さを20cmとし、中空の炉心燃料の穴の
直径をペレツト径の50%(体積比25%)、プルトニ
ウム富化度を16w%、内部ブランケツト燃料を劣化ウ
ランとして計算した結果を第4図に示す。炉心燃料に対
する内部ブランケツト燃料の燃料密度化を変えて、炉心
の転換比及び燃焼反応度劣化の割合を示している。内部
ブランケツトの燃料密度を増やすと、転換比が増大し、
燃焼反応度劣化が低減してゆき、本発明の効果が得られ
ることが分る。上記の中空の炉心燃料ペレツト(中空部
の体積25%)と中実の内部燃料ペレツトとの組合せで
は、燃料密度比が1.25となり、転換比が約3%向上
し、燃焼反応度劣化が約20%低減できる。
The results of core design analysis performed to clarify the effects of the present invention will be described. Targeting a large fast breeder reactor with an electric output of 1 million KW, the core height is 150 cm, the inner blanket thickness is 20 cm, and the hollow core fuel hole diameter is 50% of the pellet diameter (25% by volume). The plutonium enrichment is 16w% and the internal blanket fuel is depleted uranium. The results are shown in Fig. 4. The fuel conversion ratio of the internal blanket fuel to the core fuel is changed to show the conversion ratio of the core and the rate of deterioration of the combustion reactivity. Increasing the fuel density of the inner blanket increases the conversion ratio,
It can be seen that the deterioration of the combustion reactivity is reduced and the effects of the present invention can be obtained. The combination of the hollow core fuel pellets (hollow volume 25%) and the solid internal fuel pellets gives a fuel density ratio of 1.25, a conversion ratio of about 3%, and deterioration of combustion reactivity. It can be reduced by about 20%.

本実施例の燃料集合体を装荷した炉心構成の1例を第5
図に示す。この炉心は、特開昭57−119280号等に記載さ
れているもので、中空炉心燃料11からなる炉心領域の
中央部に、径方向中央部で厚く周辺部で薄いブランケツ
ト燃料12を配置して、軸方向及び径方向の出力分布を
平坦化すると同時に、本発明の燃料集合体による効果、
即ち、転換比の向上と燃焼反応度劣化の低減とを実現す
る。
A fifth example of a core structure in which the fuel assemblies of the present embodiment are loaded
Shown in the figure. This core is described in JP-A-57-119280, etc., in which a blanket fuel 12 which is thick in the radial center and thin in the peripheral part is arranged at the center of the core region composed of the hollow core fuel 11. , The effect of the fuel assembly of the present invention while flattening the axial and radial power distribution,
That is, it is possible to improve the conversion ratio and reduce the deterioration of the combustion reactivity.

本実施例の燃料集合体の装荷した炉心構成の他の例を第
6図に示す。この炉心では、炉心の径方向中央部に本発
明の燃料集合体を装荷し、その周辺部に中実炉心燃料1
5を充填した燃料集合体を装荷している。このように、
炉心径方向に燃料密度を変えることにより(内側で低
く、外側で高くする)、径方向出力分布の平坦化と燃焼
に伴う出力変動の低減とを実現できる。さらに、これら
に加えて、本発明の効果である炉心の転換比改善による
増殖性の増大、燃焼反応度劣化の低減などの効果が得ら
れる。
FIG. 6 shows another example of the loaded core structure of the fuel assembly according to the present embodiment. In this core, the fuel assembly of the present invention is loaded in the central portion in the radial direction of the core, and the solid core fuel 1 is provided in the peripheral portion.
The fuel assembly filled with No. 5 is loaded. in this way,
By changing the fuel density in the radial direction of the core (lower inside and higher outside), it is possible to flatten the radial power distribution and reduce the power fluctuation due to combustion. Further, in addition to these, the effects of the present invention, such as an increase in breeding property due to an improvement in the conversion ratio of the core and a reduction in deterioration of combustion reactivity, can be obtained.

本発明の他の実施例を、第7図に示す。この図は、燃料
集合体の軸方向の燃料ペレツト充填法を模擬的に示した
ものであるが、炉心部の軸方向中央部に燃料親物質を主
成分とし、口径の小さい穴を有する中空内部ブランケツ
ト燃料ペレツト17を充填し、その上下には、核***性
物質を富化し口径の大きい穴を有する中空炉心燃料ペレ
ツトを充填している。この実施例では、炉心領域及び内
部ブランケツト領域の燃料密度を中空部の口径を変える
ことにより調節している。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. This figure is a simulation of the fuel pellet filling method in the axial direction of the fuel assembly, but it has a hollow interior with a hole with a small diameter, with the fuel parent substance as the main component in the axial center of the core. A blanket fuel pellet 17 is filled, and hollow core fuel pellets enriched with fissile material and having holes with a large diameter are filled above and below the blanket fuel pellet 17. In this embodiment, the fuel densities in the core region and the inner blanket region are adjusted by changing the bore diameter of the hollow portion.

第8図に示す他の実施例では、炉心軸方向の中央部に高
密度・低富化度燃料ペレツト19を充填し、その上下に
低密度・高富化度燃料ペレツト18を充填したものであ
る。第1図や第5図に示した実施例において、内部ブラ
ンケツト部に核***性物質を炉心部より少な目に富化し
たことが特徴であり、これらの実施例とほぼ同様な効果
が得られる。燃料密度を変化させる方法としては、上記
のように、中空ペレツトと中実ペレツトを併用したり、
中空部の口径を変える方法のほか、燃料ペレツトの密度
そのものを変える方法や中実ペレツトと中空ペレツトと
の混合割合を変える方法、あるいは燃料以外の物質の混
合割合を変える方法などがある。
In another embodiment shown in FIG. 8, a high density / low enrichment fuel pellet 19 is filled in the central portion in the axial direction of the core, and a low density / high enrichment fuel pellet 18 is filled above and below it. . The embodiment shown in FIGS. 1 and 5 is characterized in that the inner blanket portion is enriched with fissile material to a lesser extent than in the core portion, and an effect similar to those of these embodiments can be obtained. As a method of changing the fuel density, as described above, a hollow pellet and a solid pellet are used together,
In addition to changing the bore diameter of the hollow portion, there are a method of changing the density of the fuel pellets, a method of changing the mixing ratio of solid pellets and hollow pellets, and a method of changing the mixing ratio of substances other than fuel.

以上の実施例では、燃料棒に充填する燃料の種類を一種
類としており、それらが、酸化物燃料,炭化物燃料,窒
化物燃料,あるいは金属燃料のいずれであつても、同様
な効果が得られる。
In the above embodiments, the kind of fuel to be filled in the fuel rods is one, and the same effect can be obtained regardless of whether they are oxide fuel, carbide fuel, nitride fuel, or metal fuel. .

第9図に示した実施例は、2種類の燃料を使つた場合で
あり、炉心部には高富化度酸化物燃料ペレツト20を充
填し、中央部には低富化度(あるいはブランケツト)金
属燃料ペレツト21を充填している。金属燃料では燃料
の含有割合が酸化物燃料よりも大きいことを利用したも
のであり、同様の特性を持つ炭化物燃料や窒化物燃料を
金属燃料の代りに使用しても同等な効果が得られる。
The embodiment shown in FIG. 9 is a case where two kinds of fuels are used. The core portion is filled with a highly enriched oxide fuel pellet 20 and the central portion is filled with a low enrichment (or blanket) metal. The fuel pellet 21 is filled. The metal fuel utilizes the fact that the content ratio of the fuel is larger than that of the oxide fuel, and even if a carbide fuel or a nitride fuel having similar characteristics is used instead of the metal fuel, the same effect can be obtained.

第10図に示す実施例は、第1図〜第3図に示した実施
例の1変形であつて、軸方向出力分布平坦化機能をより
一層高めたものである。即ち、炉心部の上下端に、第1
0図に示すように、中空炉心燃料ペレツト8の燃料富化
度以上の高富化度中実炉心燃料ペレツト22を充填して
おり、炉心上下端から炉心外部への中性子漏洩による出
力の低下を核***性物質の量を増やすことで補償し、軸
方向出力分布を平坦化している。
The embodiment shown in FIG. 10 is a modification of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and further enhances the axial power distribution flattening function. That is, at the upper and lower ends of the core,
As shown in Fig. 0, the hollow core fuel pellets 8 are filled with high-enrichment solid core fuel pellets 22 having a fuel enrichment higher than that of the hollow core fuel pellets 8, and the output decrease due to neutron leakage from the upper and lower ends of the core to the outside of the core is fissionable. Compensation is made by increasing the amount of organic substances, and the axial power distribution is flattened.

なお、この考え方は、第5図から第7図までに示した他
の実施例に対しても同様に適用でき、上下端の一定領域
の富化度を高めるか、燃料密度を高めることにより軸方
向の出力分布を平坦化できる。
Note that this concept can be similarly applied to the other embodiments shown in FIGS. 5 to 7, and by increasing the enrichment of certain regions at the upper and lower ends or increasing the fuel density, The output distribution in the direction can be flattened.

以上述べてきた実施例は、炉心部の上部及び下部にブラ
ンケツト燃料ペレツトを充填した燃料集合体であつた
が、これらのブランケツト燃料を取除いた場合でも、本
発明の効果は同様に実現できる。また、第2図に示した
ようなラツパ管付きの燃料集合体だけではなく、ラツパ
管を削除して燃料経済性を向上した燃料集合体に対して
も、本発明は適用できる。また、上記実施例では、冷却
材としてナトリウムを使用した場合について述べたが、
それ以外の冷却材、例えば、ヘリウム,水蒸気,軽水,
重水等を使用した場合にも本発明は適用できる。
The embodiment described above is a fuel assembly in which the blanket fuel pellets are filled in the upper and lower parts of the core portion, but the effects of the present invention can be similarly realized even when these blanket fuels are removed. Further, the present invention can be applied not only to the fuel assembly with the lapper pipe as shown in FIG. 2 but also to the fuel assembly in which the lapper pipe is deleted to improve the fuel economy. Further, in the above embodiment, the case where sodium is used as the coolant is described,
Other coolants such as helium, steam, light water,
The present invention can also be applied when heavy water or the like is used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、原子炉燃料集合体の転換比を高くでき
るので、炉心の増殖性が増大し燃料経済性が向上する。
また、燃焼反応度劣化を低減できるので、制御棒挿入量
が減つて出力分布が平坦になり炉心の小型化による建設
費低減の効果がある。
According to the present invention, since the conversion ratio of the reactor fuel assembly can be increased, the breeding property of the core is increased and the fuel economy is improved.
Further, since the deterioration of the combustion reactivity can be reduced, the amount of control rods inserted is reduced and the power distribution is flattened, which has the effect of reducing the construction cost by downsizing the core.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例による燃料棒の縦断面図、第
2図は第1図の燃料棒の集合体から成る集合体外観斜視
図、第3図は第2図のA−A矢視断面図、第4図は転換
比及び燃焼反応度劣化との燃料密度(内部ブランケツト
/炉心)に対する変化特性グラフ図、第5図と第6図と
はいずれも本発明を採用できる炉心の構成図、第7図は
本発明の他実施例による燃料棒の各部の模擬的レイアウ
ト図、第8図は同じくさらに他の実施例によるレイアウ
ト図、第9図は同じくより一層他の実施例によるレイア
ウト図、第10図は同じくさらにより一層他の実施例に
よるレイアウト図である。 1…燃料棒、2…ラツパ管、3…ハンドリングヘツド、
4…エントランスノズル、5…ナトリウム、6…被覆
管、7…ブランケツト燃料ペレツト、8…中空炉心燃料
ペレツト、9…中実内部ブランケツト燃料ペレツト、1
0…プレナムスプリング、11…中空炉心燃料、12…
内部ブランケツト燃料、13…軸方向ブランケツト燃
料、14…径方向ブランケツト燃料、15…中実炉心燃
料、16…中空炉心燃料ペレツト(大口径)、17…中
空内部ブランケツト燃料ペレツト(小口径)、18…低
密度・高富化度燃料ペレツト、19…高密度・低富化度
燃料ペレツト、20…高富化度酸化物燃料ペレツト、2
1…低富化度金属燃料ペレツト、22…高富化度中実燃
料ペレツト。
1 is a longitudinal sectional view of a fuel rod according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external perspective view of an assembly composed of an assembly of the fuel rods of FIG. 1, and FIG. 3 is an AA of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the arrow, FIG. 4 is a graph showing characteristics of change in fuel density (internal blanket / core) with conversion ratio and deterioration of combustion reactivity, and FIG. 5 and FIG. FIG. 7 is a schematic layout diagram of each part of a fuel rod according to another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a layout diagram according to still another embodiment, and FIG. A layout diagram, FIG. 10 is a layout diagram according to still another embodiment. 1 ... Fuel rod, 2 ... Rupper tube, 3 ... Handling head,
4 ... Entrance nozzle, 5 ... Sodium, 6 ... Cladding tube, 7 ... Blanket fuel pellet, 8 ... Hollow core fuel pellet, 9 ... Solid internal blanket fuel pellet, 1
0 ... Plenum spring, 11 ... Hollow core fuel, 12 ...
Internal blanket fuel, 13 ... Axial blanket fuel, 14 ... Radial blanket fuel, 15 ... Solid core fuel, 16 ... Hollow core fuel pellets (large diameter), 17 ... Hollow internal blanket fuel pellets (small diameter), 18 ... Low density / high enrichment fuel pellets, 19 ... High density / low enrichment fuel pellets, 20 ... High enrichment oxide fuel pellets, 2
1 ... Low enrichment metal fuel pellets, 22 ... High enrichment solid fuel pellets.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被覆管内に燃料物質を充填した燃料棒を多
数本束ねて構成される原子炉燃料集合体において、前記
燃料棒に核***性物質を含有する炉心燃料を充填し、前
記炉心燃料の軸方向中央部に主として燃料親物質よりな
るブランケツト燃料を充填し、前記ブランケツト燃料の
燃料密度を前記炉心燃料の燃料密度より高くしたことを
特徴とする原子炉燃料集合体。
1. A nuclear reactor fuel assembly constituted by bundling a plurality of fuel rods filled with a fuel substance in a cladding tube, wherein the fuel rod is filled with a core fuel containing a fissionable substance, and A reactor fuel assembly characterized in that a blanket fuel mainly composed of a fuel parent substance is filled in a central portion in the axial direction, and a fuel density of the blanket fuel is made higher than a fuel density of the core fuel.
【請求項2】前記ブランケツト燃料を、前記炉心燃料よ
り核***性物質の富化度の低い低富化度燃料とし、前記
低富化度燃料の燃料密度を前記炉心燃料より高くしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の原子炉燃料
集合体。
2. The blanket fuel is a low-enrichment fuel having a lower fissile material enrichment than the core fuel, and the fuel density of the low-enrichment fuel is higher than that of the core fuel. The nuclear reactor fuel assembly according to claim 1.
【請求項3】前記炉心燃料として中空ペレツトを充填
し、前記ブランケツト燃料あるいは前記低富化度燃料と
して中実ペレツトを充填することにより、燃料密度を変
えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
項記載の原子炉燃料集合体。
3. The fuel density is changed by filling hollow pellets as the core fuel and filling solid pellets as the blanket fuel or the low-enrichment fuel. Item 1 or 2
The nuclear reactor fuel assembly according to the item.
【請求項4】前記ブランケツト燃料あるいは前記低富化
度燃料として中空ペレツトを充填し、中空部の体積割合
を前記炉心燃料中空ペレツトの中空部体積割合より小さ
くしたことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の原
子炉燃料集合体。
4. A hollow pellet as the blanket fuel or the low-enrichment fuel as described above, wherein the volume ratio of the hollow portion is smaller than that of the core fuel hollow pellet. The nuclear reactor fuel assembly according to item 3.
【請求項5】前記炉心燃料の核***性物質の富化度ある
いは燃料密度を前記炉心燃料充填部の軸方向上下端領域
で高く、内側領域で低くしたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項または第2項記載の原子炉燃料集合体。
5. The enrichment or fuel density of the fissionable material of the core fuel is set to be higher in the axial upper and lower end regions of the core fuel filling portion and lower in the inner region thereof. Item 2. The nuclear reactor fuel assembly according to Item 2.
【請求項6】前記炉心燃料として中空ペレツトを充填す
るとともに、その中空部の体積割合を前記炉心燃料充填
部の軸方向上下端領域で小さく、内側領域で大きくした
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項または第4項記
載の原子炉燃料集合体。
6. The method according to claim 1, wherein a hollow pellet is filled as the core fuel, and the volume ratio of the hollow portion is small in the axial upper and lower end regions of the core fuel filling portion and large in the inner region. A reactor fuel assembly according to claim 3 or 4.
【請求項7】前記炉心燃料充填部の軸方向上側または下
側あるいは上下両側に、前記ブランケツト燃料を充填し
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第6項ま
でのいずれか1項記載の原子炉燃料集合体。
7. The blanket fuel is filled on the axially upper side, lower side, or both upper and lower sides of the core fuel filling portion, as claimed in any one of claims 1 to 6. The described nuclear reactor fuel assembly.
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