Manufacture of mox fuel rod
专利汇可以提供Manufacture of mox fuel rod专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To manufacture three types of fuel rods, using pellets having two types of Pu enrichment level, regarding an MOX fuel assembly where output peaking is restrained by mixing MOX fuel rods having three types of Pu enrichment level.
CONSTITUTION: Regarding a fuel rod with many nuclear fuel pellets 2 serially loaded in a cladding tube 1, two types of pellets 2a and 2b having high and low Pu enrichment levels are used and mixed for being loaded, thereby providing a fuel rod as a MOX fuel rod having an intermediate level of Pu enrichment, and keeping an overall Pu enrichment level between high and low Pu enrichment levels.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO，下面是Manufacture of mox fuel rod专利的具体信息内容。
である請求項１記載のＭＯＸ燃料棒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高低２種類のＰｕ富化度のペレットを用い、その中間程度のＰｕ富化度燃料棒とするＭＯＸ燃料棒の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＸ燃料集合体は、ウラン燃料集合体と混在して使用される場合には、このＭＯＸ燃料集合体内の出力ピーキング抑制のために複数種類のＰｕ富化度の燃料棒で構成されている。
【０００３】これは、ＭＯＸ燃料は熱エネルギー領域の中性子吸収断面積が大きいために、このＭＯＸ燃料が上記ウラン燃料と混在した場合には、ウラン燃料からの熱中性子流入によって、境界となる燃料集合体の外周部、
特にコーナー部で出力ピーキングが上昇するためであり、例えば特開平６−６６９７７号公報では、上記燃料集合体を構成するＭＯＸ燃料棒のＰｕ富化度を３種類となし、上記外周部やコーナー部のＰｕ富化度を低くしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のＭＯＸ燃料棒では、被覆管内のペレットのＰｕ富化度は均一としていることから、上記燃料棒の種類だけ富化度の異なるペレットを用意せねばならず、このように多種類のＰｕ富化度のペレットを製造することは、製造施設の清掃等のためにコストの上昇を招く不利がある。
【０００５】本発明は叙上の如き実状に対処し、前述の如く出力ピーキングを抑制しながらも、ペレットのＰｕ
富化度の種類を少くすることにより、ペレットの加工コストを低減することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適合するＭＯＸ燃料棒の製造方法の特徴は、被覆管の内部に多数の核燃料ペレットを直列状に装填してなる燃料棒において、高Ｐｕ富化度と低Ｐｕ富化度の２種類の核燃料ペレットを用い、これらを混合して装填することにより、燃料棒全体のＰｕ富化度を上記高Ｐｕ富化度と低Ｐ
ｕ富化度の中間程度となすところにある。
【０００７】また、上記本発明の方法において、上記低Ｐｕ富化度を０．０ｗｔ％Ｐｕｆとすることも可能である。
【０００８】
【作用】上記本発明のＭＯＸ燃料棒の製造方法では、高・低各Ｐｕ富化度の２種類のペレットを製造するだけで、高・中・低各Ｐｕ富化度の燃料棒を作製することが可能であり、これにより上記ペレットの加工コストを従来に比し大きく低減することができる。
【０００９】
【実施例】以下更に添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００１０】図１は本発明実施例のＭＯＸ燃料棒を示す一部切欠断面図であり、被覆管１の内部には多数の円柱状核燃料ペレット２が直列状に装填されている。 なお、
上記被覆管１は、図示の如くプレナムスプリング３を挿入して、上部端栓４と下部端栓５とにより封詰されている。
【００１１】そして、本発明実施例においては、高・低２種類のＰｕ（プルトニウム）富化度のペレット２ａ、
２ｂのみを製造し、前記した高・中・低の３種類のＰｕ
富化度のＭＯＸ燃料棒の内、中間の富化度に相当する燃料棒には、例えば図に示す如く、上記高・低２種類のＰ
ｕ富化度のペレット２ａ、２ｂを可能な限り均等配分となるように装填する。
【００１２】なお、上記高Ｐｕ富化度と低Ｐｕ富化度の各ＭＯＸ燃料棒を作製する場合は、上記高Ｐｕ富化度のペレットまたは低Ｐｕ富化度のペレットを夫々混合することなく装填すればよい。
【００１３】一方、Ｐｕ富化燃料では、富化度にもよるが、熱中性子吸収率がウラン燃料よりも高くなる傾向がある。 このため、プルトニウム富化ペレットの長さがあまり長いと、隣接するウランペレットや異なる富化度のプルトニウム間での熱出力の高低差が大きくなる。
【００１４】そこで、プルトニウム富化ペレット体系での熱中性子拡散距離などを考慮して、混合するＰｕ富化ペレットの、同種Ｐｕ富化度ペレットの連続する長さは約２０ｍｍ以下とする。
【００１５】このようにすることにより、異なる富化度のプルトニウム富化ペレット間の熱出力の高低差は許容できる範囲内にならすことができる。 この高低差が大きいと、燃料棒の局所的な軸方向出力ピーキング係数が大きくなり、制限値に対する余裕が小さくなる。 あるいは、それを越えることにもなり好ましくない。
【００１６】また、上記実施例のＭＯＸ燃料棒において、低Ｐｕ富化度のペレットは、Ｐｕ富化度が０．０ｗ
ｔ％Ｐｕｆとなる場合も含まれており、このときには上記ペレットは実質上、酸化ウランペレットとなるが、
2 3 5 Ｕの濃度（ｗｔ％）をＰｕ富化度とみなして、所望の中間富化度に対する配設条件を決めればよい。
【００１７】＜設計例＞燃料棒全体のＰｕ富化度を、７
ｗｔ％Ｐｕｆ、５ｗｔ％Ｐｕｆ、３ｗｔ％Ｐｕｆの３富化度として、本発明の方法によりこれらＭＯＸ燃料棒を設計した。 ペレットとしては、７ｗｔ％Ｐｕｆ高富化度ペレットと、３ｗｔ％Ｐｕｆ低富化度ペレットとを製造し使用した。 その具体例を下記表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】そして、この場合，各Ｐｕ富化ペレットの寸法は、外径約８ｍｍ，長さ約８ｍｍの円柱または円筒状とした。 この寸法にペレットを形成することにより、
中富化度の５ｗｔ％Ｐｕｆに相当する燃料棒は、３ｗｔ
％Ｐｕｆペレットと７ｗｔ％Ｐｕｆペレットを交互配設することによる両ペレット間の熱出力の差を、約５％以内に抑えることができる。
【００２０】また、やはり中Ｐｕ富化度燃料棒としての４ｗｔ％ＰｕｆＭＯＸ燃料棒を作製する場合は、「夫々等長に形成した、７ｗｔ％Ｐｕｆペレット１個＋３ｗｔ
％Ｐｕｆペレット３個」を１組として、これを複数組配置すればよい。 但し、この場合は、上記３ｗｔ％Ｐｕｆ
のペレットが３個連続するため、ペレット長さを８ｍｍ
とするとこのペレット部分が２４ｍｍと長くなり、７ｗ
ｔ％Ｐｕｆペレットとの熱出力差がやや増大する。 このようなときには、各ペレット長さを５〜７ｍｍ等に短くすると、上記熱出力差が縮少される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＭＯＸ燃料棒の製造方法は、高Ｐｕ富化度と低Ｐｕ富化度の２種類の核燃料ペレットを用い、これらを混合して装填することにより、燃料棒全体のＰｕ富化度を上記高Ｐｕ富化度と低Ｐｕ富化度の中間程度となすものであり、高・低各Ｐｕ富化度の２種類のペレットを製造するだけで、高・中・低各Ｐｕ富化度の燃料棒を作製することを可能として、これにより従来通りＭＯＸ燃料集合体の出力ピーキングを抑制し反応度を確保しながらも、上記ペレットの加工コストを従来に比し大きく低減せしめるとの顕著な効果を奏するものである。
【図１】本発明実施例のＭＯＸ燃料棒を示す一部切欠断面図である。
１ 被覆管 ２，２ａ，２ｂ，ペレット ３ プレナムスプリング ４ 上部端栓 ５ 下部端栓
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