轻水反应堆用燃料组件、轻水反应堆炉心设计方法及轻水反应堆用燃料组件设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108461161A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810132914.1G21C5/12(2006.01)(22)申请日2018.02.09(30)优先权数据2017-0223192017.02.09JP2017-2171362017.11.10JP(71)申请人株式会社东芝地址日本东京都申请人东芝能源系统株式会社(72)发明人和田怜志松宫浩志杉田宰木村礼相泽利枝吉田纪之(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人陈建全(51)Int.Cl.G21C3/32(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图7页(54)发明名称轻水反应堆用燃料组件、轻水反应堆炉心设计方法及轻水反应堆用燃料组件设计方法(57)摘要一种轻水反应堆用燃料组件、轻水反应堆炉心设计方法及轻水反应堆用燃料组件设计方法，所述燃料组件设计方法具备：将燃料组件(10)中所含的燃料棒(11，12)根数设为N，将燃料棒中的封入了含可燃性毒物的核燃料物质的装有可燃性毒物的燃料棒(12)的根数设为n，将核燃料物质中可燃性毒物的平均质量比例设为p，将燃料组件全部根数的平均铀235的浓缩度设为e时，通过解析或实验来积累表示多个p·n/N与e的各个组合作为炉心是否成立的炉心判定数据的炉心判定数据积累步骤；基于炉心判定数据来确定判定p·n/N与e的组合作为炉心是否成立的判定式的炉心判定式确定步骤；和基于判定式来判定被暂时设定的燃料组件的构成作为炉心是否成立的炉心成立与否判定步骤。CN108461161ACN108461161A权利要求书1/3页1.一种轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，其是轻水反应堆用燃料组件的设计方法，其中，所述轻水反应堆用燃料组件具有多个平行的燃料棒，所述燃料棒在与长度方向垂直的方向上相互留有间隔地排列，所述燃料棒具有套管和被封入于所述套管内而在至少一部分中以含有浓缩铀的二氧化铀作为主成分的核燃料物质，在所述核燃料物质当中至少一部分含有可燃性毒物，所述设计方法具备下述步骤：炉心判定数据积累步骤，在该步骤中，将所述燃料组件中所含的燃料棒的根数设定为N，将所述燃料棒中的封入了含有可燃性毒物的核燃料物质的装有可燃性毒物的燃料棒的根数设定为n，将所述核燃料物质中的可燃性毒物的平均质量比例设定为p，将所述燃料组件的全部根数的平均铀235的浓缩度设定为e时，通过解析或实验来积累表示多个p·n/N与e的各个组合作为炉心是否成立的炉心判定数据，所述N为2以上的整数，所述n为1以上且小于N的整数，所述平均质量比例为质量％，所述浓缩度为质量％；炉心判定式确定步骤，在该步骤中，基于炉心判定数据确定判定p·n/N与e的组合作为炉心是否成立的判定式；和炉心成立与否判定步骤，在该步骤中，基于所述判定式来判定被暂时设定的所述燃料组件的构成作为炉心是否成立。2.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，所述e为5％以上。3.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，所述判定式是使用正的常数a1、a2、b和c而将炉心成立的条件设定为a1·e-b<p·n/N<a2·e-c的判定式，其中，a1≥a2。4.根据权利要求2所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，所述判定式是使用正的常数a1、a2、b和c而将炉心成立的条件设定为a1·e-b<p·n/N<a2·e-c的判定式，其中，a1≥a2。5.根据权利要求4所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，将所述常数a1和a2设定为0.57，将所述常数b设定为1.8，将所述常数c设定为0.8。6.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，所述含有可燃性毒物的核燃料物质中的铀235浓缩度低于所述燃料组件中所含的核燃料物质的铀235浓缩度的最高值。7.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，在所述燃料组件内，所述燃料棒被排列成正方形格子状，至少1根所述装有可燃性毒物的燃料棒在与所述正方形格子状的排列方向对应的4面当中，至少1面不与其他燃料棒邻接。8.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，在所述燃料组件内，所述燃料棒被排列成正方形格子状，至少1根所述装有可燃性毒物的燃料棒在与所述正方形格子状的燃料棒排列的排列方向对应的4面当中，至少1面与其他的所述装有可燃性毒物的燃料棒邻接。2CN108461161A权利要求书2/3页9.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，其特征在于，在所述核燃料物质中所添加的可燃性毒物为含钆的化合物或者含铒的化合物或者含硼的化合物。10.根据权利要求1所述的轻水反应堆用燃料组件设计方法，