发明名称 燃料元件与燃料元件用之控制棒插槽的制造方法
摘要 本发明燃料元件与燃料元件用之燃料匣,系于混入钸元素的燃料元件(MOX燃料元件)中,提供可不须在燃料棒内部混入中子吸收材或可燃性毒物,即可适当抑制剩余反应性。本发明在燃料匣内部配置含有可燃性毒物的构件,藉此可不致于燃料匣与含有可燃性毒物之构件的间隙产生毒物,且可燃性毒物是使用未与直接炉水接触之水棒或燃料匣等的反应炉燃料元件与燃料元件用之控制燃料匣的制造方法及水棒。
申请公布号 TW374180 申请公布日期 1999.11.11
申请号 TW086107970 申请日期 1997.06.10
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 藤枝正;稻垣正寿;高濑磐雄;西野由高;山下淳一
分类号 G21C3/00;G21C21/00 主分类号 G21C3/00
代理机构 代理人 林志刚
主权项 1.一种燃料元件,具备:复数根配列含有铀或钸的核 燃料棒之燃料棒束,及包围燃料棒束的燃料匣,其 特征为: 在上述燃料匣内配置可燃性毒物,而埋设使该可燃 性毒物不致直接接触炉水。2.一种燃料元件,具备: 复数根配列含有铀或钸的核燃料棒之燃料棒束,及 包围燃料棒束的燃料匣,其特征为: 在上述燃料匣内配置可燃性毒物,而以具有耐腐蚀 性金属涂肤于上述可燃性毒物使上述可燃性毒物 不致直接接触于炉水。3.一种燃料元件,具备:复数 根配列含有铀或钸的核燃料棒之燃料棒束,及配置 在该燃料棒束内的水棒,其特征为: 在上述水棒上配备可燃性毒物,而以具有耐腐蚀性 金层涂敷于上述可燃性毒物使该可燃性毒物不致 直接接触于炉水者。4.如申请专利范围第1至3项之 任一项中所记载的燃料元件,其中上述可燃性毒物 为金属、合金、金属间化合物或陶磁者。5.如申 请专利范围第1至3项之任一项所记载的燃料元件, 其中上述可燃性毒物至少含有镉、钐、硼、钆、 银、铟、铪等其中之一的金属、合金、金属化合 物或陶瓷等。6.如申请专利范围第1至3项之任一项 所记载的燃料元件,其中上述可燃性毒物是将镉、 钐、硼、钆、银、铟、铪等其中之一作为合金元 素添加于锆或者锆基合金,而作为金属、金属间化 合物、氧化物、氢化合物、氮化物中至少其中之 一而分散,或呈过饱和状态予以固溶之金属、合金 、金属间化合物或者陶瓷者。7.如申请专利范围 第1至3项之任一项所记载的燃料元件,其中上述可 燃性毒物是将镉、钐、硼、钆、银、铟、铪等其 中之一作为合金元素添加于锆或者锆基合金,而作 为金属、金属间化合物、氧化物、氢化合物、氮 化物中至少其中之一而分散,或呈过饱和状态予以 固溶之金属、合金、金属间化合物或者陶瓷者。8 .如申请专利范围第1或2项所记载的燃料元件,其中 上述可燃性毒物是在纵向方向所视燃料匣剖面呈 不均匀状配置者。9.如申请专利范围第1项所记载 的燃料元件,其中上述可燃性毒物是在纵向方向所 视燃料匣剖面上呈多数配置于角隅部附近者。10. 如申请专利范围第2项所记载的燃料元件,其中上 述可燃性毒物是在纵向方向所视燃料匣剖面上呈 多数配置于角隅部附近者。11.如申请专利范围第9 或10项所记载的燃料元件,其中上述可燃性毒物是 在纵向方向所视燃料匣剖面上呈对称配置者。12. 如申请专利范围第1.2.9.10项中任一项所记载的燃 料元件,其中上述可燃性毒物是呈不均一配置在燃 料匣的纵向方向上呈多数配置于角隅部附近者。 13.如申请专利范围第12项所记载的燃料元件,其中 上述可燃性毒物是在燃料匣的纵向方向下部多量 配置,在上述少量配置者。14.一种燃料元件,具备: 复数根配列含有铀或钸的核燃料棒之燃料棒束,及 包围燃料棒束的燃料匣,其特征为: 上述的燃料匣从其纵向所视的板部剖面的一部份 或整体是由2层以上所构成,相对于燃料元件的有 效长度之80%以上的领域,并至少配备1层以上的可 燃性毒物。15.一种燃料元件,具备:复数根配列含 有铀或钸的核燃料棒之燃料棒束,及包围燃料棒束 的燃料匣,其特征为: 上述的燃料匣从其纵向所视的板部剖面的一部份 或整体是由2层以上所构成,相对于燃料元件的有 效长度之80%以上的领域,且于至少一层以上配备至 少含有5重量%以上之镉、钐、硼、钆、银、铟、 铪其中之一的可燃性毒物。16.一种燃料匣的制造 方法,在燃料匣之一片元件板上设置凹部,同时在 该凹部内卡合配置可燃性毒物的板,而将燃料匣其 他一片原材料板与上述一片原材料板接合使上述 可燃性毒物埋入该2片原材料板内,进行热轧或热 压,随后并重覆数次冷轧或退火者。17.一种如申请 专利范围第16项所记载的燃料匣制造方法,其中在 进行上述热轧或热压之前,藉焊接或电子束焊接上 述原材料板的接合部。18.一种燃料元件之燃料匣 的制造方法,其特征为: 燃料匣的2片原材料板之间间隔可燃性毒物板,并 将该3片板以热轧压着,随后适当重覆进行数次之 冷轧与退火者。19.如申请专利范围第16项所记载 的燃料匣制造方法,其中在上述3片板热轧之后,在 真空中以电子束焊接上述原材料板之端部者。20. 如申请专利范围第16至19项中任一项所记载之燃料 匣制造方法,其中上述燃料匣的原材料板是泽卡洛 依锆锡合金,上述可燃性毒物为金属、合金、金属 间化合物或陶瓷者。21.一种燃料元件,包围复数根 配列含有铀或钸的核燃料棒之燃料棒束中,其特征 为:配备有可燃性毒物,并埋没使该可燃性毒物不 直接接触炉水者。22.一种燃料元件,包围复数根配 列含有铀或钸的核燃料棒之燃料棒束中,其特征为 :配备有可燃性毒物,并以具有耐腐蚀性金属涂敷 上述可燃性毒物使该可燃性毒物不致直接接触炉 水者。23.一种水棒系配置在复数根配列含有铀或 钸的核燃料棒之燃料棒束内,其特征为:配备有可 燃性毒物,并以具有耐腐蚀性金属涂敷上述可燃性 毒物使该可燃性毒物不致直接接触炉水者。图式 简单说明: 第一图为本发明第1实施形态之BP构件埋入式(角隅 附近)燃料匣的剖视图与侧视图, 第二图为本发明第2实施形态之BP构件埋入式(角隅 部)燃料匣的剖视图与侧视图, 第三图是表示第一图、第二图之实施形态的燃料 匣制造工程(前段行程)之构成图, 第四图是表示第一图、第二图之实施形态的燃料 匣制造工程(后段行程)之构成图, 第五图是表示第一图、第二图实施形态之燃料匣 的其他制造工程(后段行程)之构成图, 第六图为本发明第3实施形态之BP构件埋入式(角隅 附近)燃料匣的剖视图与透视图, 第七图为本发明第4实施形态之BP构件埋入式(角隅 附近)燃料匣的剖视图与透视图, 第八图是表示对本发明其他实施形态BP构件之燃 料匣的配置构造侧视图, 第九图是表示对本发明另外其他实施形态BP构件 之燃料匣的配置构造侧视图, 第十图为炉心轴方向之输出分布图, 第十一图为表示对本发明另外其他实施形态BP构 件之燃料匣的配置构造侧视图, 第十二图是表示本发明BP构件之构造图, 第十三图是表示本发明BP构件之制造工程的构成 图, 第十四图是表示本发明BP构件之其他制造工程的 构成图, 第十五图为本发明其他实施形态之BP构件(角隅附 近)燃料匣的剖视图与侧视图, 第十六图为本发明另外其他实施形态之BP构件燃 料匣的剖视图与侧视图, 第十七图为本发明另外其他实施形态之BP构件燃 料匣的剖视图与侧视图, 第十八图是表示对本发明BP构件之燃料匣的安装 构造之剖视图与侧视图, 第十九图是表示对本发明BP构件之其他安装构造 之剖视图与侧视图, 第二十图是表示对本发明BP构件之水棒的安装构 造之透视图, 第二十一图是表示对本发明BP含有锆合金制燃料 匣之透视图, 第二十二图是表示比较相对于铀及钸元素吸收剖 面积的中子能源之依存性线图, 第二十三图是表示随中子照射之控制价値的变化 图, 第二十四图是表示可燃性毒物、中子吸收材之中 子吸收剖面积与中子能源的关系线图, 第二十五图是表示燃料元件的热中子束分布图, 第二十六图为使用燃料匣之BWR燃料元件的部份剖 视图。
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