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JP2577367B2 - Fuel assembly - Google Patents

Fuel assembly

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Publication number
JP2577367B2
JP2577367B2 JP62000154A JP15487A JP2577367B2 JP 2577367 B2 JP2577367 B2 JP 2577367B2 JP 62000154 A JP62000154 A JP 62000154A JP 15487 A JP15487 A JP 15487A JP 2577367 B2 JP2577367 B2 JP 2577367B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
gadolinia
rods
rod
pellets
Prior art date
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JP62000154A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS63168589A (en
Inventor
和毅 肥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP62000154A priority Critical patent/JP2577367B2/en
Publication of JPS63168589A publication Critical patent/JPS63168589A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Inert Electrodes (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は原子炉用燃料集合体に係わり、特に長期運転
サイクルに好適な燃料集合体に関する。
The present invention relates to a fuel assembly for a nuclear reactor, and more particularly to a fuel assembly suitable for a long-term operation cycle.

(従来の技術) 現在の商業用原子炉で使用されている燃料集合体は、
濃縮ウランの二酸化物をペレット状に焼結した燃料ペレ
ットをジルコニウム合金の被覆管に充填した燃料棒を、
正方格子状に配列し、これをスペーサで燃料棒の間隔を
保持しながら束ねて構成されている。さらに、この燃料
集合体を構成する燃料棒の一部には、燃料の余剰な反応
度を制御するために、濃縮ウランと中性子吸収物質であ
るガドリニウムとの混合酸化物のペレットが充填されて
いる(以下、これをガドリニアロッドという)。
(Prior Art) Fuel assemblies used in current commercial reactors are:
Fuel rods obtained by filling fuel pellets obtained by sintering enriched uranium dioxide into pellets into zirconium alloy cladding tubes,
The fuel cells are arranged in a square lattice and are bundled while maintaining the spacing between the fuel rods with spacers. Further, a part of the fuel rods constituting the fuel assembly is filled with pellets of a mixed oxide of enriched uranium and gadolinium, which is a neutron absorbing substance, in order to control the excess reactivity of the fuel. (Hereinafter, this is called gadolinia rod).

第2図に現行の沸騰水型原子炉用の燃料集合体(以下
8×8燃料という)の一例を示す。この燃料では燃料棒
21が8×8の正方格子状に配列されており、中央部分に
はその中を冷却水が流れるウォータロッド22が2本配置
されている。62本の燃料棒のうちGで示される8本がカ
ドリニアロッドであり、残り54本が濃縮ウランの酸化物
ペレットが充填された通常の燃料棒である。なお、23は
チャンネルボックス、24は制御棒である。
FIG. 2 shows an example of a current fuel assembly for a boiling water reactor (hereinafter referred to as 8 × 8 fuel). This fuel is a fuel rod
21 are arranged in the form of an 8 × 8 square lattice, and two water rods 22 in which cooling water flows are arranged in the center. Eight of the 62 fuel rods, indicated by G, are Cadolinia rods, and the remaining 54 are ordinary fuel rods filled with enriched uranium oxide pellets. 23 is a channel box, and 24 is a control rod.

第3図に第2図の8×8燃料の無限増倍率の燃料変化
31を示すが、未燃焼時から燃焼度10GWd/stまでは燃料と
ともに増加しそれ以後は減少している。この8×8燃料
を運転期間が10GWd/stの3バッチ取替え炉心(燃料交換
時に全炉心の3分の1ずつ新燃料と交換する)に装荷す
ると、無限増倍率の増加する部分と減少する部分とが丁
度釣合い、運転期間を通じてほぼ平坦な実効増倍率が達
成される。このような燃料は、ガドリニアロッドの本数
とガドリニア濃度とを適切に設計することによって得ら
れる。前者は無限増倍率をどれだけ抑えるかを、後者は
いつまで制御するかを決定する。特に、濃度はガドリニ
アが運転サイクル末期には完全に燃尽きるように決めな
ければならない。もし、運転サイクル末期においてガド
リニアが残っていると中性子が無駄に吸収されることに
なるので、燃料経済性が悪化することになるからであ
る。
Fig. 3 shows the fuel change of the 8x8 fuel of Fig. 2 at infinite multiplication factor.
It shows 31, but increases with fuel from the time of non-combustion to the burnup of 10 GWd / st, and thereafter decreases. When this 8 × 8 fuel is loaded into a 3-batch replacement core with an operation period of 10 GWd / st (replacement with one-third of all cores for new fuel at the time of refueling), the portion where the infinite multiplication factor increases and decreases Are just balanced, and a substantially flat effective multiplication factor is achieved throughout the operation period. Such a fuel can be obtained by appropriately designing the number of gadolinia rods and the gadolinia concentration. The former determines how much the infinite multiplication factor is suppressed, and the latter determines how long it is controlled. In particular, the concentration must be determined such that gadolinia is completely burned out at the end of the driving cycle. If gadolinia remains at the end of the operation cycle, neutrons will be absorbed wastefully, and fuel economy will deteriorate.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、近年、原子力発電プラントを利用率向上の
観点から運転サイクル長期化の要求が高まってきてい
る。このためには、余剰反応度を従来より長期間に亙っ
て制御する必要が生じるので、上記ガドリニア濃度を従
来以上に高めなければならない。ところが、ガドリニア
を添加した燃料ペレットは通常の燃料ペレットに比べて
熱伝導度が低下するという問題がある。この様子を第4
図に示す。燃料ペレットの熱伝導度が低下すると、熱量
ペレットの温度が上昇し、燃料要素にトラップされてい
た核分裂生成物ガスが放出され易くなるので、燃料棒の
内圧が上昇し、被覆管の破損に至る確率が高くなる。こ
のような観点からガドリニア濃度はなるべく低くすると
が望まれていた。
(Problems to be Solved by the Invention) In recent years, there has been an increasing demand for extending the operation cycle of a nuclear power plant from the viewpoint of improving the utilization factor. For this purpose, it is necessary to control the excess reactivity over a longer period of time than before, so that the gadolinia concentration must be higher than before. However, fuel pellets to which gadolinia is added have a problem that the thermal conductivity is lower than that of ordinary fuel pellets. This is the fourth
Shown in the figure. When the thermal conductivity of the fuel pellets decreases, the temperature of the calorific pellets increases, and the fission product gas trapped in the fuel element is easily released, so that the internal pressure of the fuel rods increases and the cladding tube is damaged. The probability increases. From such a viewpoint, it has been desired that the gadolinia density be as low as possible.

また、燃料経済性を向上させるために燃料の高燃焼度
化が計画されているが、そのために濃縮度を高くする
と、出力ピーキングが大きくなり設計上の制約である線
出力密度が増大することが予想される。そこで、第6図
に示すようにチャンネルボックス63内に燃料棒61を9×
9の正方格子状に配列して燃料棒本数を増やす設計が考
えられている。この例では、燃料集合体の中心に燃料棒
9本分を占める太径のウォータロッド62を設置して中性
子スペクトルを軟らかくしている。64は制御棒である。
また、燃料集合体1体あたりの燃料層荷量を従来の8×
8燃料と同一にするためには燃料棒の径を細くする必要
があるが、そうすると同一濃度のガドリニアを使用した
場合には9×9燃料の方が早く燃尽きてしまうことにな
る。したがって、9×9燃料においては8×8燃料以上
にガドリニア濃度を高くする必要が生じるので、8×8
燃料以上にカドリニア濃度が問題になる。
In addition, high burnup of fuel is planned to improve fuel economy.However, if the enrichment is increased, the output peaking will increase and the linear power density, which is a design constraint, will increase. is expected. Therefore, as shown in FIG.
A design has been considered in which the number of fuel rods is increased by arranging the fuel rods in nine square lattices. In this example, a neutron spectrum is softened by installing a large-diameter water rod 62 occupying nine fuel rods at the center of the fuel assembly. 64 is a control rod.
In addition, the fuel layer load per fuel assembly is reduced to 8 ×
It is necessary to reduce the diameter of the fuel rod in order to make it the same as the eight fuels. However, if gadolinia having the same concentration is used, the 9 × 9 fuel will burn out faster. Therefore, it is necessary to increase the gadolinia concentration in 9 × 9 fuel to 8 × 8 fuel or more.
Cadolinia concentration becomes more problematic than fuel.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、従来よりも低いガドリニア濃度で同一期間反応度を
制御することが可能とすることにより長期運転サイクル
炉心および高燃焼度化に適した燃料集合体を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to make it possible to control the reactivity for the same period at a lower gadolinia concentration than in the past, thereby making it suitable for a long-term operation cycle core and high burnup. It is to provide a fuel assembly.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明は、ペレット状の
燃料が充填された複数の燃料棒を正方格子状に配列して
なる燃料集合体において、前記燃料棒の軸方向の大部分
に前記燃料ペレットが全体が濃縮ウランとガドリニウム
の混合酸化物である燃料ペレットを充填した可燃性毒物
入り燃料棒が前記燃料集合体の最外周以外の位置にのみ
配置されており、しかも前記可燃性毒物入り燃料棒の少
なくとも一部が、前記燃料集合体の最外周から2層目に
おいて、互いにX方向またはY方向に隣接した位置に配
置されたことを特徴とするものである。ここでX方向ま
たはY方向に隣接した位置とは、正方格子状配列のX方
向またはY方向、すなわち、燃料集合体の水平断面にお
いて縦または横方向に隣接した位置を意味し、例えば正
方格子状配列の斜め方向の隣接はこれに相当しない。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel assembly in which a plurality of fuel rods filled with pellet-shaped fuel are arranged in a square lattice. In the body, the burnable poison-containing fuel rods in which the fuel pellets are entirely filled with fuel pellets, which are mixed oxides of enriched uranium and gadolinium, in the axial direction of the fuel rods, except for the outermost periphery of the fuel assembly And at least a part of the burnable poison-containing fuel rods is arranged at a position adjacent to each other in the X direction or the Y direction in the second layer from the outermost periphery of the fuel assembly. It is characterized by the following. Here, the position adjacent in the X direction or the Y direction means the position in the X direction or the Y direction of the square lattice array, that is, the position adjacent in the vertical or horizontal direction in the horizontal cross section of the fuel assembly. Diagonal adjacency of the array does not correspond to this.

(作 用) ガドリニウムはガドリニアロッド内で発生した中性子
のほか、隣接する燃料棒から流れ込んでく中性子をも吸
収することによって無限増倍率を抑制している。ところ
が、ガドリニウムの中性子吸収断面積はウランよりもは
るかに大きいので、ガドリニアロッド内の中性子はウラ
ンよりもガドリニウムに吸収され易く、ガドリニアロッ
ドでの中性子発生量は通常の燃料棒の半分程度である。
このため、ガドリニアロッドの隣にさらにガドリニアロ
ッドがあると、外から流入してくる中性子の数が減少す
ることになるので、ガドリニウムの中性子吸収量が減少
し、その結果ガドリニウムが燃尽きる燃焼度が遅れるこ
とになる。したがって、本発明の燃料集合体は従来より
も低いガドリニア濃度で同一期間反応度を制御すること
が可能となり、熱伝導度の低下を抑制することができ
る。
(Operation) Gadolinium suppresses the infinite multiplication factor by absorbing not only neutrons generated in the gadolinia rod but also neutrons flowing from adjacent fuel rods. However, since the neutron absorption cross section of gadolinium is much larger than that of uranium, neutrons in the gadolinia rod are more easily absorbed by gadolinium than uranium, and the amount of neutron generated by the gadolinia rod is about half that of a normal fuel rod.
For this reason, if there is a gadolinia rod next to the gadolinia rod, the number of neutrons flowing in from the outside will decrease, so the neutron absorption amount of gadolinium will decrease, and as a result, the burnup of gadolinium burned out You will be late. Therefore, the fuel assembly of the present invention can control the reactivity for the same period at a gadolinia concentration lower than the conventional one, and can suppress a decrease in thermal conductivity.

(実施例) 本発明を図面を参照して説明する。(Example) The present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の部分断面図を示す。同図
に示すように、本実施例は既に説明した第2図の従来例
と同一の形状を有しており、平均濃縮度はいずれも約3
%である。なお、11は燃料棒、12はウォータロッド、13
はチャンネルボックス、14は制御棒である。
FIG. 1 shows a partial sectional view of one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the present embodiment has the same shape as the conventional example of FIG. 2 already described, and the average enrichment is about 3
%. 11 is a fuel rod, 12 is a water rod, 13
Is a channel box and 14 is a control rod.

本実施例と従来の燃料(第2図)とを比較すると、両
燃料ではガドリニアロッドの配置、本数および濃度だけ
が異なっている。すなわち、 本数 濃度 本実施例 9本 4.2% 従来例 8本 5.0% 第3図には、本実施例の無限増倍率の燃焼変化32を示
しているが、従来例の無限増倍率の燃焼変化31とほとん
ど同一の振舞いを示している。このことは、ガドリニア
ロッドを隣接した位置に配置したことによって、ガドリ
ニア濃度を5.0%から4.2%にまで低くすることができる
ことになり、これによりガドリニア入り燃料ペレットの
熱伝導度は約5%向上することになる。また、ガドリニ
アロッドを隣接させることはその中性子吸収効果を低下
させることに外ならないので、無限増倍率の抑制効果を
確保するために、本実施例ではガドリニアロッドの従来
例の8本より1本増やして9本としている。
Comparing this embodiment with the conventional fuel (FIG. 2), the two fuels differ only in the arrangement, number and concentration of gadolinia rods. That is, the number, the concentration, the present example, 9 lines, 4.2%, the conventional example, 8 lines, 5.0% FIG. 3 shows the combustion change 32 of the infinite multiplication factor of the present embodiment. Shows almost the same behavior. This means that the gadolinia rod can be placed at an adjacent position to reduce the gadolinia concentration from 5.0% to 4.2%, thereby improving the thermal conductivity of gadolinia-containing fuel pellets by about 5%. Will be. In addition, since the adjoining gadolinia rod does not reduce the neutron absorption effect of the gadolinia rod, in order to secure the effect of suppressing the infinite multiplication factor, in this embodiment, the gadolinia rod is increased by one from the conventional eight gadolinia rods. And nine.

第5図は本発明の他の実施例の断面図であり、同図に
示すように高燃焼度化に対応した9×9燃料を示す。平
均濃縮度は約6%であり、また高濃縮度化に伴ない中性
子スペクトルが硬くなるので、燃料集合体の中心に燃料
棒9本分を占める太径のウォータロッド52を設置して中
性子スペクトルを軟らかくしている。なお、51は燃料
棒、53はチャンネルボックス、54は制御棒である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention, and shows a 9 × 9 fuel corresponding to high burnup as shown in FIG. The average enrichment is about 6%, and the neutron spectrum becomes harder as the enrichment becomes higher. Therefore, a large-diameter water rod 52 occupying nine fuel rods is installed at the center of the fuel assembly, and the neutron spectrum is increased. Is softened. Here, 51 is a fuel rod, 53 is a channel box, and 54 is a control rod.

本実施例では、第6図の従来例の9×9燃料と比べ
て、ガドリニアロッドの本数、配置および濃度だけが異
なっている。すなわち、 本数 濃度 本実施例 23本 7.0% 従来例 20本 8.0% 第7図に上記した本実施例(第5図)と従来例(第6
図)の各燃料の無限増倍率の燃焼変化71と72を示すが、
両者はほぼ同一の振舞いを示しており、ガドリニア濃度
を従来例よりも1%低くすることができた。これにより
熱伝導度はやはり約5%向上する。
In the present embodiment, only the number, arrangement and concentration of gadolinia rods are different from the conventional 9 × 9 fuel shown in FIG. That is, the number, the concentration, the present embodiment 23 7.0%, the conventional example 20 8.0%, and the present embodiment (FIG. 5) and the conventional example (FIG.
Figure) shows the infinite multiplication factor combustion changes 71 and 72 of each fuel.
Both showed almost the same behavior, and the gadolinia density could be reduced by 1% from the conventional example. This also improves the thermal conductivity by about 5%.

ここで、ガドリニアロッドの配置について説明する。
第8図は8×8燃料の各燃料棒位置での熱中性子束の相
対的な分布である。製造上ガドリニアロッドの種類は少
ない方がよいが、同じガドリニア濃度で同一期間反応度
を制御するためには熱中性子束の等しい場所にガドリニ
アロッドを配置することが大切である。そのような観点
から第8図をみると、燃料集合体を中心から正方形状の
層に分割すると、同一層内ではほぼ熱中性子束が等しく
なっていることがわかる。従ってガドリニアロッドは同
一層内に配置することが望ましい。第1図の実施例にお
けるガドリニアロッドは、第8図に示されているとおり
熱中性子束がほぼ等しい場所を選んで配置したものであ
る。さらに、第8図から分るように、出力ピーキングは
熱中性子束の大きい燃料集合体最外周の燃料棒に生じや
すい。従って、第1図の実施例のように、ガドリニアロ
ッドを最外周から2層目に配置することによって、これ
に隣接する最外周燃料棒の出力ピーキングの増大を抑制
することができる。また、熱中性子束の大きい最外周か
ら2層目のコーナ部にガドリニアロッドを配置しておら
ず、さらに出力ピーキングの増大を抑制することができ
る。なお、9×9燃料の場合も第8図の同様な熱中性子
束分布であるが、第5図の実施例ではガドリニアロッド
が同一層内に配置されているものの一部のガドリニアロ
ッドは燃料集合体のコーナー部に配置されている。とこ
ろが、第8図からわかるとおり、コーナー部では熱中性
子束がやや大きくなっているのでガドリニアの燃焼速度
が他よりも速い。しかしながら、その差は小さく本数も
23本中わずか3本であるから実質的には問題ない。
Here, the arrangement of the gadolinia rod will be described.
FIG. 8 shows the relative distribution of thermal neutron flux at each fuel rod position of 8 × 8 fuel. It is better to reduce the number of gadolinia rods in manufacturing, but it is important to arrange gadolinia rods at the same place of thermal neutron flux in order to control reactivity at the same gadolinia concentration for the same period. From such a viewpoint, it can be seen from FIG. 8 that when the fuel assembly is divided into square layers from the center, the thermal neutron flux is almost equal in the same layer. Therefore, it is desirable that the gadolinia rods be arranged in the same layer. The gadolinia rod in the embodiment shown in FIG. 1 is arranged by selecting places where the thermal neutron fluxes are almost equal as shown in FIG. Further, as can be seen from FIG. 8, output peaking tends to occur on the outermost fuel rods of the fuel assembly having a large thermal neutron flux. Therefore, by arranging the gadolinia rod in the second layer from the outermost periphery as in the embodiment of FIG. 1, it is possible to suppress an increase in output peaking of the outermost peripheral fuel rod adjacent thereto. Further, the gadolinia rod is not arranged at the corner portion of the second layer from the outermost periphery where the thermal neutron flux is large, so that an increase in output peaking can be further suppressed. In the case of 9 × 9 fuel, the thermal neutron flux distribution is the same as that shown in FIG. 8, but in the embodiment shown in FIG. 5, some gadolinia rods are disposed in the same layer but some gadolinia rods It is located at the corner of the body. However, as can be seen from FIG. 8, the thermal neutron flux is slightly larger at the corners, so that the gadolinia burning speed is faster than the others. However, the difference is small and the number
There are practically no problems because only three of the 23 tubes are used.

以上説明した実施例の他に、4本のガドリニアロッド
を正方形状に配置した設計等も考えられる。このような
例では、ガドリニアの吸収効果が上記各実施例の場合よ
りもさらに低下するので、より低い濃度のガドリニアで
所定の期間反応度を制御することができる。ただし、ガ
ドリニアロッドの本数をさらに増やす必要がある。
In addition to the above-described embodiment, a design in which four gadolinia rods are arranged in a square shape may be considered. In such an example, the gadolinia absorption effect is further reduced than in the above-described embodiments, so that the reactivity can be controlled for a predetermined period with a lower concentration of gadolinia. However, it is necessary to further increase the number of gadolinia rods.

なお、より低い濃度のガドリニアでより長い期間反応
度を制御するためには、ガドリニアが燃え尽きるまでの
全燃焼期間にわたってガドリニアロッドを隣接させた効
果を持続させることが重要である。このためには、上記
したいづれの実施例においてもそうであるように、隣接
するガドリニアロッドに充填されるガドリニア濃度は同
一であることが望ましい。また、上下端に濃縮度の低い
天然ウランブランケットを設けた燃料の場合、天然ウラ
ン部分には反応度制御のためにガドリニアを添加する必
要はない。
In order to control the reactivity for a longer period at a lower concentration of gadolinia, it is important to maintain the effect of having the gadolinia rod adjacent to the gadolinia throughout the entire combustion period until the gadolinia burns out. For this purpose, as in any of the above embodiments, it is desirable that the gadolinia densities filled in adjacent gadolinia rods be the same. In addition, in the case of a fuel provided with a low-enriched natural uranium blanket at the upper and lower ends, it is not necessary to add gadolinia to the natural uranium portion for controlling the reactivity.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば少なくとも一部
のガドリニアロッドを互いにいX方向またはY方向に隣
接した位置に配置しているので、周囲の燃料棒からガド
リニアロッドに流れ込んでくる中性子量が減少するため
にガドリニアの中性子吸収能力が低下し、同一濃度のガ
ドリニアでは従来の設計例よりも長い期間反応度を制御
することができる。その結果、所定期間反応度を制御す
るためには、従来よりもガドリニア濃度を低くすること
が可能になり、ガドリニアの添加による熱伝導度の低下
を最小限に止どめることができるので、燃料棒の健全性
の悪化を最小限に止どめることができ、長期運転サイク
ル炉心および高燃焼度化に適した燃料を提供することが
できるというすぐれた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, at least a part of the gadolinia rods are arranged at positions adjacent to each other in the X direction or the Y direction. The neutron absorption capacity of gadolinia decreases due to the decrease in the amount of neutrons coming out, and the reactivity can be controlled for a longer period of time than the conventional design example with gadolinia of the same concentration. As a result, in order to control the reactivity for a predetermined period, it is possible to lower the gadolinia concentration than before, and it is possible to minimize the decrease in thermal conductivity due to the addition of gadolinia, Deterioration of fuel rod integrity can be minimized, and an excellent effect of providing fuel suitable for a long-term operation cycle core and high burnup can be provided.

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

第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は従来の8
×8燃料の断面図、第3図は第1図および第2図の8×
8燃料の無限増倍率の燃焼変化を示す図、第4図は燃料
ペレットにおけるガドリニア濃度と熱伝導度との関係を
示す図、第5図は本発明の他の実施例の断面図、第6図
は従来の9×9燃料の断面図、第7図は第5図および第
6図の9×9燃料の無限増倍率の燃焼変化を示す図、第
8図は8×8燃料の各燃料棒位置での熱中性子束の相対
的な分布図である。 11,21,51,61……燃料棒 12,22,52,62……ウォータロッド 13,23,53,63……チャンネルボックス 14,24,54,64……制御棒
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the × 8 fuel, and FIG.
8 is a diagram showing a combustion change of the fuel at infinite multiplication factor, FIG. 4 is a diagram showing a relationship between gadolinia concentration and thermal conductivity in fuel pellets, FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional 9 × 9 fuel, FIG. 7 is a diagram showing a change in combustion of the 9 × 9 fuel of FIGS. 5 and 6 at infinite multiplication factor, and FIG. 8 is each fuel of the 8 × 8 fuel. It is a relative distribution figure of a thermal neutron flux in a rod position. 11,21,51,61 …… Fuel rods 12,22,52,62 …… Water rods 13,23,53,63 …… Channel boxes 14,24,54,64 …… Control rods

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ペレット状の燃料が充填された複数の燃料
棒を正方格子状に配列してなる燃料集合体において、前
記燃料棒の軸方向の大部分に前記燃料ペレット全体が濃
縮ウランとガドリニウムの混合酸化物である燃料ペレッ
トを充填した可燃性毒物入り燃料棒が前記燃料集合体の
最外周以外の位置にのみ配置されており、しかも前記可
燃性毒物入り燃料棒の少なくとも一部が、前記燃料集合
体の最外周から2層目において、互いにX方向またはY
方向に隣接した位置に配置されたことを特徴とする燃料
集合体。
1. A fuel assembly comprising a plurality of fuel rods filled with fuel in the form of pellets arranged in a square lattice, wherein the entirety of the fuel pellets is enriched with uranium and gadolinium over most of the fuel rods in the axial direction. Fuel rods containing burnable poisons filled with fuel pellets of mixed oxides are arranged only at positions other than the outermost periphery of the fuel assembly, and at least a part of the fuel rods containing burnable poisons is In the second layer from the outermost periphery of the fuel assembly, the X direction or Y
A fuel assembly which is arranged at a position adjacent to a direction.
【請求項2】互いにX方向またはY方向に隣接した位置
に配置された濃縮ウランとガドリニウムの混合酸化物か
らなる燃料ペレットが充填されている可燃性毒物入り燃
料棒のガドリニウム酸化物濃度が、前記燃料集合体の同
一横断面内において互いに同一であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。
2. The gadolinium oxide concentration of a burnable poison-containing fuel rod filled with fuel pellets composed of a mixed oxide of enriched uranium and gadolinium arranged at positions adjacent to each other in the X direction or the Y direction, 2. The fuel assembly according to claim 1, wherein the fuel assemblies are identical in the same cross section.
JP62000154A 1987-01-06 1987-01-06 Fuel assembly Expired - Lifetime JP2577367B2 (en)

Priority Applications (1)

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JP62000154A JP2577367B2 (en) 1987-01-06 1987-01-06 Fuel assembly

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