Mox fuel assemblies
专利汇可以提供Mox fuel assemblies专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To reduce kinds of fuel rods and contrive cost reduction of fuel fabrication or the like in MOX fuel assemblies for a light water reactor. CONSTITUTION: MOX fuel rods 1 of an intermediate degree of enrichment are disposed in the circumferential part of fuel assembly except for at least each corner part, other fuel rods 2 of a higher degree of the enrichment than the circumferential part fuel rods are arranged in the center part of the fuel assemblies or combustible poison rods 3 are arranged in place of the MOX fuel rods of a low degree of the enrichment in corner parts and the circumferential part in neighborhood of the corner parts respectively.，下面是Mox fuel assemblies专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽水炉炉心においてウラン燃料と混在して装荷されるＭＯＸ燃料、即ち、核分裂性プルトニウムを含有するＭＯＸ燃料集合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】軽水炉炉心においてＭＯＸ燃料を装荷する場合には、核特性の点から炉心の全燃料をＭＯＸ燃料とすることはできないために、ＵＯ 2を主体とする通常のウラン燃料と混在して装荷される。
【０００３】ところで、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、
現在では、上記燃料集合体を構成するＭＯＸ燃料棒のＰ
ｕ富化度を３種類製造し、上記外周部やコーナー部のＰ
ｕ富化度を低くしている。
【０００４】例えば現状の一例としては、図２に示す通りであり、燃料集合体の各コーナー部とこれに隣接する外周部の１本ずつの燃料棒に、低富化度の0.2 wt％
2 3 5 Ｕ＋２wt％Ｐｕｆ燃料棒４を配設し、残る外周部とその１列内側のコーナー部付近ならびに制御棒案内シンブルの外側に、中富化度の0.2 wt％ 2 3 5 Ｕ＋３wt％
Ｐｕｆ燃料棒１を配設している。 そして、残りの中心部に高富化度の0.2 wt％ 2 35 Ｕ＋６wt％Ｐｕｆ燃料棒２
を配設している。
【０００５】なお、ここでいうＰｕｆの％とは、核分裂性のＰｕのみのパーセンテージであり、核分裂性を有さないＰｕもこの数値には表れていないが幾分かは混入する。
【０００６】
【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燃料集合体では、上記３種類の富化度のＭＯ
Ｘ燃料棒を製造しなければならないことから、燃料成形加工のコストが高くなるという問題を有している。
【０００７】本発明は叙上の如き実状に対処し、一部の燃料棒を可燃性毒物棒（以下ＢＰ棒という）に置換することにより、前記出力ピーキングを従来と同等に抑制しながら、しかもＰｕ富化度および燃料集合体全体としてのＰｕ富化量をほとんど減らすことなく、前記ＭＯＸ燃料棒の種類を削減し上記燃料成形加工のコストダウンを図ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記本発明のＭＯＸ燃料集合体の特徴は、核分裂性Ｐｕを含有するＭ
ＯＸ燃料棒を集束してなるＭＯＸ燃料集合体において、
少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合体の外周部に一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設すると共に、上記燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒より高い一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ上記各コーナー部、または各コーナー部とこれに隣接する外周部とに、可燃性毒物棒を含有したＢＰ棒を夫々配設したところにある。
【０００９】
【作用】上記本発明のＭＯＸ燃料集合体では、従来の３
富化度のＭＯＸ燃料棒を２種類にすると共に、出力ピーキング抑制のために少なくとも各コーナー部の４本を中性子吸収作用のあるＢＰ棒に置換している。
【００１０】すなわち、前述の如く燃料集合体のコーナー部分では特に熱中性子の流入が多くなるが、本発明では上記の如き構成によって、燃料集合体の出力ピーキングを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体としての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、上記ＭＯＸ燃料棒の種類を上記２種に削減し燃料成形加工のコストを低減することが可能である。
【００１１】また、上記ＢＰ棒は放射性物質を含有していないため、製造や輸送などにかかるコストが小さく、
これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共に、Ｍ
ＯＸ燃料集合体全体のコストを低減することが可能である。
【００１２】
【実施例】以下、さらに添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００１３】図１は本発明実施例の１７×１７配列のＰ
ＷＲ用ＭＯＸ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平面図であり、この燃料集合体は、核分裂性Ｐｕを含有するＭＯＸ燃料棒を４つのコーナー部を除いて概略正方行列に集束し、外周部よりも中心部により高い富化度のＭ
ＯＸ燃料棒を配設している。
【００１４】そして、本発明実施例では、かかるＭＯＸ
燃料集合体において、上記４つの各コーナー部を除く外周部と、外周の制御棒案内シンブル５の外側とに、従来と同じの中富化度の0.2 wt％ 2 3 5 Ｕ＋３wt％Ｐｕｆ燃料棒１を配設すると共に、上記燃料集合体の残る中心部に従来と同じの高富化度の0.2 wt％ 2 3 5 Ｕ＋６wt％Ｐ
ｕｆ燃料棒２を配設し、かつ前記各コーナー部に夫々、
ＢＰ棒３を配設している。 なお、この実施例の燃料集合体の核分裂Ｐｕ富化度は、集合体平均で約５％であり、
図２に示した従来例と変わらない。
【００１５】上記ＢＰ棒３としては、現在軽水炉で用いられているＢ（ボロン）を含有するものがそのまま使用可能であるが、中性子を吸収する物質であれば使用しうるので、上記Ｂの他にもＧｄ（ガトリニウム）やＥｒ
（エルビウム）などを用いることが可能である。
【００１６】また、上記ＢＰ棒３は、上記の如く最低４
つのコーナー部に配する以外に、これらコーナー部に隣接する外周部の燃料棒１ａに置換するようにして、燃料集合体のコーナー部に流入する熱中性子の量に応じ上記ＢＰ棒３の本数を４本、１２本、・・・と変更することが可能であり、適切な本数のＢＰ棒３を用いることにより燃料集合体内の出力ピーキングの低減が可能である。
【００１７】一方、図２に示した前記従来のＭＯＸ燃料集合体と本発明実施例を比較すると、従来例ではコーナー部の燃料棒における出力ピーキングは、燃料集合体内の燃料棒出力の平均を1.0 とすると1.09程度である。 これに対し、本発明の実施例では、コーナー部に隣接する外周部の燃料棒１ａにピークが発生し、その値は1.10程度で上記従来例とほぼ同等である（何れも燃焼初期の値) 。
【００１８】本発明実施例は、燃焼初期には、ＢＰ棒３
中に中性子を吸収する1 0 Ｂが多量に存在するため、コーナー部で発生する熱中性子束のピークを効果的に低減することが可能である。 燃焼とともに上記1 0 Ｂは減損してゆくが、外周部の燃料棒の燃焼も同時に進み流入する中性子も減少するため、これらが相殺し、その後の燃焼においても出力ピークは過大にはならない。 なお、Ｍ
ＯＸ燃料集合体における出力ピークの最大値は燃焼初期に発生する。
【００１９】すなわち、本発明実施例では上述のように、燃料集合体の出力ピーキングを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体としての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、上記ＭＯＸ燃料棒の種類を特に従来と同じ汎用の２種に削減し、燃料成形加工のコストを大幅に低減することが可能である。
【００２０】また、前記ＢＰ棒３は放射性物質を含有していないため、製造や輸送などにかかるコストが小さく、これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共に、ＭＯＸ燃料集合体全体のコストを低減することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＭＯＸ燃料集合体は、少なくとも各コーナー部を除いた燃料集合体の外周部に一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設すると共に、上記燃料集合体の中心部に、上記外周部燃料棒より高い一定Ｐｕ富化度のＭＯＸ燃料棒を配設し、かつ上記各コーナー部、または各コーナー部とこれに隣接する外周部とに、従来の低富化度ＭＯＸ燃料棒に代えＢＰ
棒を夫々配設したものであり、燃料集合体の出力ピーキングを従来と同等に抑制しながら、しかも集合体全体としての核分裂性Ｐｕ富化量をほとんど減らすことなく、
ＭＯＸ燃料棒の種類を従来の３富化度から２種に削減し、燃料成形加工のコストを低減するとの顕著な効果を有するものである。
【００２２】そしてさらに、上記ＢＰ棒は放射性物質を含有していないため、製造や輸送などにかかるコストが小さく、これにより、上記ＭＯＸ燃料棒の種類の削減と共に、ＭＯＸ燃料集合体全体のコストを低減するとの効果を奏するものである。
【図１】本発明実施例の１７×１７配列のＰＷＲ用ＭＯ
Ｘ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平面図である。
【図２】従来の１７×１７配列のＰＷＲ用ＭＯＸ燃料集合体における燃料棒の配置を示す平面図である。
１ 中富化度ＭＯＸ燃料棒 ２ 高富化度ＭＯＸ燃料棒 ３ ＢＰ棒 ４ 低富化度ＭＯＸ燃料棒 ５ 制御棒案内シンブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 3/30 ＧＤＬ Ｔ
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