JPS60242392A - 燃料集合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、燃料集合体に係り、特に沸騰水型原子炉に用
いるのに好適な燃料集合体に関するものである。

〔発明の背景〕

燃料集合体の外観を第３図に示す。燃料集合体は、チャ
ンネルボックス１０、下部タイプレート１１、上部タイ
プレート１２、スペーサ１５及び燃料棒１６からなって
いる。燃料棒１６の上下端部は、下部タイプレート１１
及び上部タイプレート１２にて保持される。スペーサ１
５は、燃料棒１６の軸方向に幾つか配置され、燃料棒１
６相互間の間隙を適切な状態に保持している。チャンネ
ルボックス１０は、上部タイプレート１２に取付けられ
、スペーサ１５で保持された燃料棒１６の束の外周を取
囲んでいる。チャンネルファスナ１３が、上部タイプレ
ート１２に取付けられる。

第４図は、燃料棒１６の詳細構造を示す。燃料＄１６は
、下部端栓１７及び上部端栓１８にて両端を密封して被
覆管２０内に多数の燃料ペレット２１を装荷したもので
ある。スプリング２２が、被覆管２０内のガスプレナム
内に配置され、燃料ペレット２１を押圧している。

第５図は、第３図の燃料集合体の横断面を示す。

チャンネルボックス１０内には、燃料棒１６が格子状に
配置され、中央に２本のウォータロッド１４が配置され
ている。燃料＄１６の数本は、可燃性毒物であるガドリ
ニアを含有している。隣接している燃料集合体相互間に
は水ギャップが形成され、この水ギャップに制御棒１９
が挿入される。

一方、沸騰水型原子炉では、炉心上下方向（又は軸方向
）にボイド分布があるため、ボイド反応度の軸方向差違
のために出力分布が下方にひずむという特性をもってい
る。この軸方向下方ピーク出力分布を是正し、軸方向出
力分布を平坦化する燃料集合体として、上下領域の濃縮
度分布を有する燃料集合体がある。この燃料集合体は、
特公昭５８−２９８７８号公報に詳述されている。この
ような濃縮度上下二領域の燃料集合体は、外周部に配置
された数本の燃料棒が上部領域の濃縮度が下部領域の濃
縮度よりも１５％程度高くなっている。

上記公報に示された燃料集合体は、軸方向の出力分布を
平坦化できる。しかし、沸騰水型原子炉の燃料集合体は
、チャンネルボックス」、０内でボイドが発生し、その
外側でボイドが発生しないので、第５図の一点鎖線の断
面における水（減速材）の密度分布が一様ではない。す
なわち、水の密度分布は、チャンネル１０内で低くなっ
ている。このため、第５図の一点鎖線での熱中性子束φ
は、第６図に示すように燃料集合体中心で低く、チャン
ネルボックス１０の外で高くなる分布となる。

燃料集合体内の各燃料棒出力Ｐは、次式で示される。

Ｐ＝φ・σ、・Ｎ　・・・・・・　（１）ここで、 φは、燃料棒１６位置での熱中性子束、σ。

は核***性物質の核***断面積及びＮは、燃料棒１６内
の核***性物質の原子数密度である。

従来の燃料集合体では、各燃料棒の出力分布（これを局
所出力分布という）を平坦化し、燃料棒の最大出力と燃
料集合体の平均出力の比で示される局所出力ビーキング
をできるだけ小さくするために、熱中性子束φの大きい
外周部に配置された燃料棒での核***性物質の原子数密
度Ｎ（濃縮度ｅに比例する）を第７図に示すように小さ
くしている。上記公報に示される燃料集合体は、チャン
ネルボックスに隣接する燃料棒のウラン２３５の濃縮度
は、中心の燃料棒のそれより２５〜５０％低くなってい
る。

炉心に新しい燃料集合体を装荷した場合は、炉心の余剰
反応度が大きくなって、制御棒１９だけでは余剰反応度
の抑制は困難である。燃焼初期におけるこの余剰反応度
を抑制するために、前述したように燃料集合体の数本の
燃料枠内にガドリニアを添加している。このような可燃
性毒物は、中性子吸収断面積が非常に大きいので、原子
炉の運転時間の経過とともにウラン２３５よりも急激に
減少する。運転時間がある程度経過すれば、可燃性毒物
は完全に消滅し、燃焼後期では反応度に対して悪影響を
及ぼさないという有益な効果を持つ。

第８図にガドリニア利用による反応度抑制効果を示す。

実線はガドリニア入り燃料集合体の無限増倍率を示し、
破線はガドリニアを含まない燃料集合体の無限増倍率を
示している。両者の差が、ガドリニアによる反応度抑制
効果を表わしている。

また、ガドリニア入り燃料集合体の無限増倍率は、第８
図の実線に示すようにガドリニアが燃えつきる約１０Ｇ
Ｗｄ／ｌまでは単調に増加し、それ以後は単調に減少す
る。無限増倍率がピークとなる時点までを燃焼前期、そ
れ以後を燃焼後期と呼ぶことにする。

近年、燃料集合体の燃焼度を長くすること、すなわち高
燃焼度化が検討されつつある。これを達成するためには
、熱中性子束の高いチャンネルボックス近傍に核***性
物質の含有量の高い、すなわち濃縮度の高い燃料棒を配
置すればよい。特公昭５８−２９８７８号公報に示す原
理を用いて、高燃焼度化を図る燃料集合体としては、特
開昭５８−２６２９２号公報の第４図に示すものが知ら
れている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、軸方向の各位置での横断面の出力分布
の差を低減できる燃料集合体を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、軸方向の大部分の領域に可燃性毒物を
有する第１燃料棒の上部領域の大部分における平均濃縮
度を第１燃料棒の下部領域の大部分における平均濃縮度
よりも高くシ、可燃性毒物を含有していない他の第２燃
料棒の濃縮度をその軸方向の大部分の領域で一様に分布
させたことにある。

本発明は、前述した特開昭５８−２９８７８号公報に示
され、従来の燃料集合体の特性を詳細に検討することに
よってなされたものである。以下にその検討結果を述べ
る。

特開昭５８−２９８７８号公報に示される燃料集合体２
３の横断面を第９図に示す。燃料集合体２３を構成する
燃料棒１〜６、Ｇ工及びＧ２の濃縮度分布及びガドリニ
ア濃度分布を第１０図に示す。燃料棒Ｇ１及びＧ２は、
軸方向にガドリニアを一様に含有している。燃料棒Ｇ１
及びＧ、のガドリニア濃度は等しい。燃料棒１〜６は、
ガドリニアを含有していない。燃料棒１〜６、Ｇ１及び
Ｇ３　は、核燃料物質であるＵＯ２をペレット状にして
被覆管内に充填したものである。それぞれの燃料棒のウ
ラン２３５の濃縮度８１〜ｅ、の大小は、ｅｌ）ｅ　、
　＞　ｅ　３）　ｅ　４＞　ｅ　、　）　ｅ　Ｇの関係
になッテイル。燃料集合体２３は、燃料集合体の平均濃
縮度よりも高い平均濃縮度を有する燃料棒を外周部に多
く配置し、平均濃縮度の低い燃料棒を中央部に配置して
いる。

このような燃料集合体２３では、原子炉の運転期間を通
じて外周部の燃料棒の出力が増大し、外周部の局所出力
が増大する。燃料集合体２３の無限増倍率は、第１１図
に示すように外周部の局所出力の増加にほぼ直線的に比
例して増加する。従って燃料集合体の無限増倍率の増加
を最大にするためには、局所出力ビーキングを大きくす
ればよいことになる。局所出力ビーキングは、燃料棒の
熱的制限からその最大値が決まるために、無限増倍率の
増加量は規定されてしまうことになる。さらに、無限増
倍率を増加させるために外周部にある燃料棒の局所出力
を上げる場合には、外周部にある燃料棒の出力を平均的
に上げる必要がある。

このため、燃料集合体２３の平均濃縮度と局所出力ビー
キングの最大値が決まれば反応度を最大限向上させる局
所出力分布と濃縮度分布が決まることになる。第１２図
に局所出力ビーキングを１．３０　とした時の外周部、
特に最外周部の最適局所出力分布の一例を示す。格子の
一升が１つの燃料棒に該当する。

燃料集合体２３は、局所出力ビーキングを高くする高濃
縮度の燃料棒と軸方向出力ビーキングを低くする濃縮度
上下二領域の燃料棒とを外周部に併用したものである。

燃料集合体２３は、軸方向出力ビーキングが低下した分
だけ外周部の局所出力を増大できるので、反応度利得を
大きくできる。

しかし、この燃料集合体２３には、以下の問題があるこ
とがわかった。すなわち、上下に濃縮度差を有する燃料
棒２及び３が第９図に示すように燃料集合体２３の外周
部に配置されているので、燃料集合体２３の上部領域又
は下部領域のいずれかの局所出力分布が、第１２図に示
す最適な局所出力分布からずれてしまう。このため、燃
料集合体２３の上部領域と下部領域の相方で反応度を最
大にする局所出力分布を実現できなくなってしまう。第
１３図は、燃料集合体２３の未燃焼時における上部領域
の局所出力分布を示したものである。

第１４図は、燃料集合体２３の未燃焼時における下部領
域の局所出力分布を示したものである。これらの局所出
力分布は、第１２図の局所出力分布のように外周部、特
に最外周部の燃料棒の出力を均一（例えば１．３０）に
することはできない。

しかも、燃料集合体２３の上部領域と下部領域の最外周
部の局所出力分布に差が生じる。

このような従来の燃料集合体２３の特性を検討した結果
、発明者等は軸方向の大部分の領域に可燃性毒物番有す
る燃料棒に上部と下部で濃縮度差をつければ、前述の燃
料集合体２３の問題点が解消できることがわかった。す
なわち、燃料棒の出力Ｐは、濃縮度ｅと熱中性子束φと
の積に比例する（Ｐ”ｅ・φ）。このため、熱中性子束
φまたは出力Ｐが大きい燃料棒の上部領域の濃縮度を下
部領域のそれよりも大きくした場合は、濃縮度ｅの変化
に対する出力Ｐの変化が大きくなる。これは、濃縮度差
を設けた燃料棒の軸方向における出力差が大きくなり、
燃料棒の上部領域と下部領域の出力分布差の増大をもた
らす。これに対して軸方向の大部分の領域にガドリニア
を含有している燃料棒では、ガドリニアの存在下におい
て熱中性子束φが小さいので、濃縮度ｅの変化に対する
出力Ｐの変化が小さい。従って、軸方向の大部分の領域
にガドリニアを含有している燃料棒の軸方向の出力分布
の変化が小さくなる。このため、軸方向の大部分の領域
にガドリニアを含有している燃料棒に上下の濃縮度差を
つけた場合には、その燃料棒の上部と下部の局所出力分
布をほぼ同一にすることが可能となる。

本発明は、このような検討結果に基づいてなされたもの
である。本発明の実施例を以下に述べる。

〔発明の実施例〕

本発明の好適な一実施例を第１図及び第２図に示す。燃
料集合体３０は、第３図と同じ構成を有している。異な
っているのは、燃料棒１６が第２図に示す濃縮度分布及
びガドリニア濃度分布を有する燃料棒３１，３２，３３
，３４．Ｇ４及びＧ５の６種類であり、これらの燃料棒
が第１図に示すように配置されていることである。燃料
棒３１〜３４は、核燃料物質としてＵＯ７を用いており
、それに含まれている核***性物質はウラン２３５であ
る。これらの燃料棒は、可燃性毒物であるガドリニアを
含んでいない。燃料棒Ｇ３及びＧ４は、ＵＯ，と同時に
ガドリニアを含んでいる。第２図に示す濃縮度０１〜ｅ
４の大小は、ｅ　１＞　ｅ　２　＞　ｅ　ａ〉ｅ４の関
係がある。燃料棒３１〜３４及びＧ４は、軸方向の全長
にわたって濃縮度が一様に分布されている。燃料棒Ｇ４
は、その燃料有効長の下端から燃料有効長の１１／２４
の位置より上方の上部領域にガドリニアを一様に含有し
ており、その位置より下方の下部領域にはガドリニアを
含んでいない。燃料有効長とは、燃料棒内で核燃料物質
が充填されている高さである。燃料棒Ｇ３は、軸方向の
全長にわたってガドリニアを一様に含有している。燃料
棒Ｇ３及びＧ４のガドリニア濃度Ｇｄは等しい。燃料棒
Ｇ３　は、燃料下端から全長の１１／２４の位置より上
方の上部領域の濃縮度がその位置より下方の下部領域の
濃縮度よりも大きくなっている。すなわち、燃料棒Ｇ３
　は、濃縮度分布が上下二鎖域となっており、各々の領
域での軸方向における濃縮度分布が一様である。

燃料集合体３０は、燃料棒Ｇ３及びＧ、を有しているの
で軸方向において燃料有効長の下端より１１／２４の位
置で上不二領域に分割され、上部領域の軸に垂直な平面
での平均濃縮度が下部領域の軸に垂直な平面での平均濃
縮度よりも高くなっている。また、燃料集合体３０は、
上部領域におけるガドリニアの混入量が下部領域のその
混入量よりも多くなっている。燃料集合体３０の無限増
倍率をみると、上部領域の無限増倍率が下部領域のそれ
よりも大きくなっている。また、燃料集合体３０の軸方
向の軸に垂直な平面でみると、その平面の外周部（本実
施例では、チャンネルボックス１０側から外側に向って
二層の燃料棒が存在している環状の領域、すなわち、一
点鎖線より外側の領域）の平均濃縮度が、その平面の中
央部（本実施例ではチャンネルボックス１ｏ側から内側
に向って三及び四層の燃料棒が存在している領域、すな
わち、一点鎖線の内側の領域）の平均濃縮度よりも高く
なっている。

本実施例では、軸方向の大部分の領域にガドリニアを含
有している燃料棒Ｇ、で上下濃縮度差をつけているので
、前述したように燃料棒Ｇ３の上部と下部の出力分布が
ほぼ同一になる。従って、燃料集合体３０の上部領域の
外周部と下部領域の外周部との局所出力の差が小さくな
り、それらの値がほぼ同一となる。特に、外周部の最外
周部を除く部分に燃料棒Ｇ３　が配置されているのでそ
の効果が最も大きくなる。このため、反応度が増加し、
燃料経済性が向上する。また、本実施例は、従来の燃料
集合体２３に比べて燃料棒の種類が二種頻歩なくなり、
燃料集合体の製造が著しく単純化される。

外周部の平均濃縮度が中央部の平均濃縮度よりも大きい
ので、特開昭５８−２６２９２号公報の第４図に示され
た燃料集合体と同じ効果を得ることができる。すなわち
、燃料集合体３０の燃焼期間が長い。また、本実施例は
、上部領域の平均濃縮度が下部領域の平均濃縮度よりも
高くなっているので、特公昭５８−２９８７８号公報の
第４図に示す燃料集合体と同じく燃料集合体の軸方向の
出力分布を平坦化できる。この効果は、燃料集合体３ｏ
内のガドリニアが消滅した時点以降で発揮できる。原子
炉は浅挿入の制御棒が不要となり、深挿入の制御棒のみ
による出力制御が可能となる。従って、原子炉の制御棒
操作が著しく単純化される６上部領域と下部領域との境
界の位置は、特公昭５８−２９８７８号公報に示されて
いるように、燃料有効長の下端から燃料有効長の１／３
〜７／１２の範囲にすることが望ましい。さらに、本実
施例は、前述したように上部領域の濃縮度が下部領域よ
りも高いと同時に、ガドリニアの混入量が前者の領域が
後者の領域よりも多くなっている。このため、特願昭５
７−１９４３００号の明細書の８頁、５行から９頁、２
行及びその第３図、第５図に示されているスペクトルシ
フト効果が生じる。このスペクトルシフト効果によって
も、特願昭５７−１９４３００号に示されているように
取出し燃焼度が増加でき、それだけ燃料集合体の燃焼期
間をより長期化できる。

第１５図及び第１６図を用いて本発明の他の実施例を説
明する６本実施例の燃料集合体４ｏは、第１６図に示す
燃料棒４１〜４４、Ｇｇ及びＧ。

を第１５図の如く配置したものである。燃料棒４１〜４
４、Ｇ５及びＧ６は、第２図↓こ示す燃料棒３１〜３４
、Ｇ３及びＧ４の端部に天然ウランｅ、を第１６図のよ
うに配置したものである。燃料の端部は、出方が小さい
ために、たとえ濃縮ウランを用いてもあまり燃焼しない
のでウランの有効利用とならない。このため、端部には
濃縮を必要としない天然ウランを配置してウランの有効
利用を図っている。燃料棒Ｇ５及びＧＧは、上端部に天
然ウランｅ５を配置していない。濃縮度ｅ４は、天然ウ
ランｅ、よりもウラン２３５を含んでいる。これは、ガ
ドリニアを含んでおり、原子炉運転中に燃料棒内で発生
するガス量が多く、ガスプレナムの容積を大きくするた
めである。燃料集合体４０の燃料有効長は、燃料棒４１
〜４４の燃料有効長と同じである。天然ウランが充填さ
れている領域の長さは、燃料有効長の１／２４である。

燃料棒°Ｇ５及びＧ６　がガドリニアを含有しており。

燃料集合体の燃料有効長の下端より１１／２４の位置で
上下二頭域に分割されている。燃料棒Ｇ５は、下端部の
天然ウランｅ５の領域を除く軸方向の大部分の領域にガ
ドリニアを一様に分布させ。

天然ウランｅ５領域を除く下部領域の大部分の濃縮度が
上部領域の濃縮度よりも低い。燃料棒４１〜４４及びＧ
６は天然ウラン領域を除く軸方向の大部分の領域で濃縮
度が一様になっている。燃料棒Ｇ６は、上部領域に燃料
棒Ｇ６と同じ濃度のガドリニアが一様に分布されている
０本実施例は。

天然ウランが端部に充填されている他は、燃料集合体３
０と同じ構成である。燃料棒４１〜４４゜Ｇ５及びＧ６
の濃縮度及びガドリニア濃度は、表１のようになってい
る。

表　１ 第１７図は、燃料集合体４０の未燃焼時における上部領
域の最外周部での局所出力分布を示している。第１８図
は、燃料集合体４０の未燃焼時における下部領域の最外
周部での局所出力分布を示している。これらの図から明
らかなように、燃料集合体４０の上部領域の最外周部と
下部領域の最外周部の局所出力は、はぼ同一になってい
る。本実施例は、燃料集合体３０と同じ効果を得ること
ができる。

第１９図に示す燃料集合体５０は、燃料集合体４ｏの中
央に位置している４本のウォータロッド１４をまとめて
１本の大きなウォータロッド５１にしたものである。本
実施例は、燃料集合体４０と同じ効果を得る。

本発明の他の実施例を第２０図に示す。本実施例の燃料
集合体６０は、第２図に示す燃料棒３１゜３２．３３及
び３４を第２０図の如く配置したものである。さらに、
第２０図に示す燃料棒Ｇ７は、燃料棒Ｇ３の下部領域の
濃縮度を０３　に変えたものである。第２図の燃料棒Ｇ
４を用いていないので、燃料集合体６０の軸方向におけ
るガドリニアの混入量は一様である。本実施例では、燃
料集合体３０で得られるスペクトルシフト効果を得委こ
とはできない。従って、本実施例は、スペクトルシフト
効果によって生じる効果を除いて、燃料集合体３０と同
じ効果が得られる。

他の実施例を第２１図に示す。本実施例の燃料集合体７
０は、第２図に示す燃料棒３１〜３４及び第２２図に示
す燃料棒７５及びＧ８　を第２１図に示すように配置し
たものである。燃料棒７５は、燃料有効長の下端から１
／２の位置より上方の上部領域の濃縮度が、その位置よ
り下方の下部領域のそれよりも高くなっている。燃料棒
７５は、ガドリニアを含有していない。燃料棒Ｇ、は、
軸方向の濃縮度が一様であってガドリニアを含有してい
る。燃料棒Ｇ、、は、燃料有効長の下端から１／２の位
置より上方の上部領域のガドリニア濃度Ｇｄ、がその位
より下方の下部領域のガドリニア濃度Ｇｄ、よりも大き
くなっている。

本実施例では、ガドリニアを含有していない燃料棒であ
って濃縮度の低い燃料棒に上下二領域の濃縮度分布を持
たせているので、燃料集合体２３に比べて上部領域と下
部領域の局所出力の差は小さくなるが燃料集合体３０に
比べてその差は大きくなる。その他の効果は、燃料集合
体３０と同じである。

第２３図は、本発明の他の実施例を示している。

本実施例の燃料集合体８０は、前述した燃料棒３１〜３
４．７５及びＧ、を第２３図の如く配置したものである
。燃料集合体８ｏは、中央部で燃料棒７５の本数を減ら
して代わりに燃料棒３４を配置したものである。本実施
例は、上下二領域濃縮度分布の燃料棒の本数が減ってい
るだけ、燃料集合体７０に比べて上部領域と下部領域の
局所出力の差が小さくなる。

本発明の実施例を第２４図に示す。本実施例の燃料集合
体９ｏは、第１６図に示す燃料棒４１〜４４、Ｇ、及び
第２５図に示す燃料棒Ｇｓ　を第２４図の如く配置した
ものである。燃料棒Ｇ８は、燃料棒４１〜４４より上端
の天然ウランｅ！、の分だけ、その長さが短い。また、
燃料棒Ｇ９　は、上端部に燃料集合体の燃料有効長（こ
れは、燃料棒４１〜４４の有効長に等しい）の３／２４
以内の長さにわたって低い濃縮度ｅ４の燃料ペレットを
配置しており、天然ウランｅ６を除く軸方向領域構成は
三領域となっている。このような燃料集合体９０では、
特に燃料棒上端部の濃縮度が低く、冷温時の無限増倍率
を抑えることができるので、炉停止余裕を増大できる利
点がある。燃料集合体９０においても、濃縮度差をガド
リニア入り燃料棒にもうけであるので、燃料集合体４０
と同様に軸方向各領域での局所出力分布の差を小さくで
きる効果が得られる。

第２６図は、本発明の他の実施例を示す図である。本実
施例の燃料集合体９５は、第１６図に示す燃料棒４１〜
４４．Ｇ、、Ｇ、及び第２７図に示す燃料棒８４を第２
６図に示す如く配置したものである。燃料棒８４は、天
然ウランｅ５の長さが燃料棒４１〜４４より長く、燃料
有効長の１／６の長さにわたっている。この場合にも、
燃料集合体上端部の濃縮度が低下するので、炉停止余裕
を増大できる効果がある。この場合、燃料棒８４が燃料
集合体横断面の最外周部を除いた部分に配置され天然ウ
ランの長さが燃料有効長の１７６以下であれば、燃料集
合体横断面外周部の局所出力分布の軸方向の差は小さく
なり、本実施例でも燃料集合体４０とほぼ同様の効果が
得られる。

また、燃料集合体上端部の濃縮度を下げ、炉停止余裕を
増大し、かつ本発明で目的とした軸方向の大部分の領域
で外周部の局所出力分布を同一とすることは、第２８図
に示す燃料集合体１００でも可能である。燃料集合体１
００は、第１６図に示す燃料棒４１〜４４．　Ｇ、、　
Ｇ、及び第２９図に示す燃料棒８５を第２８図の如く配
置している。

燃料棒８４は、燃料の上下端に燃料有効長のそれぞれ１
／２４の長さで天然ウランｅ、を配置した上で、上端部
の天然ウラン６、の領域の下端より下方に燃料有効長の
１７８の長さにわたって濃縮度を下げている（ｅ４〈θ
３）。濃縮度ｅ４の長さが１７８以下であれば、燃料棒
８５は軸方向の大部分の領域で濃縮度は一様といっても
よい。燃料棒８５を燃料集合体横断面中央部に配置した
場合には、燃料集合体横断面外周部の局所出力を平均的
に大きくすることができ、燃料集合体４０と同じく、軸
方向各領域での局所出力分布の差を小さくすることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃料集合体の軸方向の各位置での横断
面の出力分布の差を著しく低減でき、燃料経済性を向上
できる。従って、燃料集合体の燃焼度を高くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例である燃料集合体の横
断面図、第２図は第１図の燃料集合体に用いられる各燃
料棒の濃縮度分布の説明図、第３図は燃料集合体の構造
図、第４図は燃料棒の構造図、第５図は第３図のｖ−■
断面図、第６図は第５図のＡ、−Ａ、断面における熱中
性子束分布を示す特性図、第７図は第５図のＡ１−Ａ、
断面における濃縮度分布を示す特性図、第８図は燃焼度
と無限増倍率との関係を示す特性図、第９図は従来の燃
料集合体の横断面図、第１０図は第９図の燃料集合体に
用いられる各燃料棒の濃縮度分布の説明図、第１１図は
外周部平均局所出力の増加と無限増倍率の増加との関係
を示す特性図、第１２図は第９図の燃料集合体の横断面
における最適な局所出力分布を示す説明図、第１３図は
第９図の燃料集合体の上部領域での横断面における実際
の局所出力分布を示す説明図、第１４図は第９図の燃料
集合体の下部領域での横断面における実際の局所出力分
布を示す説明図、第１５図は本発明の他の゛実施例であ
る燃料集合体の横断面図、第１６図は第１５図の燃料集
合体に用いられる各燃料棒の濃縮度分布の説明図、第１
７図は第１５図の燃料集合体の上部領域での横断面にお
ける実際の局所出力分布を示す説明図、第１８図は第１
５図の燃料集合体の下部領域での横断面における実際の
局所出力分布を示す説明図、第１９図、第２０図、第２
１図、第２３図、第２６図及び第２８図は本発明の他の
実施例である燃料集合体の横断面図、第２２図は第２１
図の燃料集合体に用いられる燃料棒の濃縮度分布を示す
説明図、第２５図は第２４図の燃料集合体に用いられる
癒料捧の濃縮度分布を説明する図、第２７図は第２６図
の燃料集合体に用いられる燃料棒の濃縮度分布を示す説
明図、第２９図は第３０図の燃料集合体に用いられる燃
料棒の濃縮度分布を説明する図である。 １０・・・チャンネルボックス、１１・・・下部タイプ
レート、１２・・・上部タイプレート、１５・・・スペ
ーサ、２１・・・燃料ペレット、３０．４０・・・燃料
集合体。 燃判挿香号　、（ｌ　ａ２ａｓ　ｇ４　Ｇａ　Ｇ４第３
０ ＠ｇ　図 箸６配 Ｍ７ＣｊＪ ん　＊ｔ’＋−１合件の木千オ向信置　Ａ２Ｊ゛　贋　
層（ＱＷｄ／υ 鉱ｊ１　図 坏燭赴平均ハを斤用力広ま曾加（幻 嫡　（２し 劣　（８の 覚　（７図 ＠ｚ２（２） ７５　Ｇ８ 図面の浄書（内容に変更なし） 莫２５図 詰２７）Δ 第１頁の続き ０発　明　者　吉　岡　敏　部　日立市幸町３丁目社内 ２番１号　日立エンジニアリング株式会手続補正書（方
式） ％式％ 事件の表示 昭　和５９年特許願第　９８４２９　号発明　の　名　
称　燃料集合体 補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　栢（５１０）株式会社　日　立　”Ｊ　イ乍　所名
　称　日立エンジニアリング株式会社代　理　人 α）願書及び願書に最初に添付した明細ｔ、φ浄番・別
紙の通り（内容に変更なし）。 （’１）ＩＩ書に最初に添付した第２３図の浄書・別紙
り（内容に変更なし）。 （３）別 事 （４）明 を、「第２３図、第２４図、第２６図ｊに訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料ペレットを内蔵する複数の燃料棒を有してなる
   燃料集合体において軸方向の大部分の領域に可燃性毒物
   を有する第１燃料棒の上部領域の大部分における平均濃
   縮度を前記第１燃料棒の下部領域の大部分における平均
   濃縮度よりも高くし、可燃性毒物を含有していない第２
   燃料棒の濃縮度をその軸方向の大部分の領域で一様にし
   てなることを特徴とする燃料集合体。 ２、前記第２燃料捧を、最外周を除いた部分に配置した
   特許請求の範囲第１項記載の燃料集合体。 ３、前記第１燃料棒における前記上部領域と前記下部領
   域の境界を、前記第１燃料棒の下端からその全長の１／
   ３〜７／１２の範囲に位置させた特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の燃料集合体。 ４、燃料ペレットを内蔵する複数の燃料棒を有してなる
   燃料集合体において、軸方向の大部分の領域に可燃性毒
   物を有する第１燃料棒の上部領域の大部分における平均
   濃縮度を前記第１燃料棒の下部領域の大部分における平
   均濃縮度よりも高くし、可燃性毒物を含有していない第
   ２燃料捧の濃縮度をその軸方向の大部分の領域で一様に
   してなり、軸方向の軸に垂直な平面における外周部の平
   均濃縮度をその平面における中央部の平均濃縮度よりも
   大きくしたことを特徴とする燃料集合体６５、前記第２
   燃料棒を、前記外周部の最外周を除いた部分に配置した
   特許請求の範囲第４項記載の燃料集合体。 ６、前記第１燃料棒における前記上部領域と前記下部領
   域の境界を、前記第１燃料棒の下端からその全長の１／
   ３〜７／１２の範囲に位置させた特許請求の範囲第４項
   または第５項記載の燃料集合体。