RU2016120736A - Тепловыделяющая сборка для ядерного реактора - Google Patents
Тепловыделяющая сборка для ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016120736A RU2016120736A RU2016120736A RU2016120736A RU2016120736A RU 2016120736 A RU2016120736 A RU 2016120736A RU 2016120736 A RU2016120736 A RU 2016120736A RU 2016120736 A RU2016120736 A RU 2016120736A RU 2016120736 A RU2016120736 A RU 2016120736A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- volume
- stack
- assembly
- fuel assembly
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims 55
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 claims 1
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052685 Curium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052781 Neptunium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims 1
- WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium atom Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N neptunium atom Chemical compound [Np] LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N plutonium(iv) oxide Chemical class [O-2].[O-2].[Pu+4] FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000439 uranium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/16—Details of the construction within the casing
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
- G21C3/328—Relative disposition of the elements in the bundle lattice
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/42—Selection of substances for use as reactor fuel
- G21C3/58—Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/42—Selection of substances for use as reactor fuel
- G21C3/58—Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
- G21C3/62—Ceramic fuel
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/005—Flux flattening
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/045—Pellets
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Claims (17)
1. Тепловыделяющая сборка (1) для ядерного реактора, содержащая пучок (3) топливных стержней (5, 5а, 5b, 5с), расположенных так, что топливные стержни разнесены и простираются параллельно друг другу, и при этом пучок (3) содержит первую группу топливных стержней (5а) и вторую группу топливных стержней (5b), причем каждый топливный стержень (5, 5а, 5b, 5c) содержит трубчатую оболочку (15) и топливную стопку (12), содержащую топливные таблетки (20), заключенные внутри трубчатой оболочки (15), при этом по меньшей мере основная часть (13) топливной стопки (12) содержит ядерный делящийся материал, содержащий плутоний и торий, и причем упомянутая основная часть (13) топливной стопки (12) топливных стержней (5, 5а, 5b, 5с) имеет осевое отверстие (22, 22а, 22b, 22c), простирающееся вдоль продольной оси (L1) топливного стержня,
отличающаяся тем, что
упомянутая основная часть (13) топливной стопки (12) каждого топливного стержня упомянутой первой группы топливных стержней (5а) имеет первое осевое отверстие (22а) в топливных таблетках (20), образующее первый объем, а упомянутая основная часть (13) топливной стопки (12) каждого топливного стержня упомянутой второй группы топливных стержней (5b) имеет второе осевое отверстие (22b) в топливных таблетках (20), образующее второй объем, при этом первый и второй объемы являются различными.
2. Тепловыделяющая сборка (1) по п.1, причем первый объем больше второго объема.
3. Тепловыделяющая сборка (1) по п.2, причем первый объем находится в диапазоне 1-90% от объема соответствующей топливной стопки (13) с таблетками (20) без осевого отверстия (22).
4. Тепловыделяющая сборка (1) по п.2 или 3, причем второй объем находится в диапазоне 0-50% от объема соответствующей топливной стопки (13) с таблетками (20) без осевого отверстия (22).
5. Тепловыделяющая сборка (1) по п.1, причем первый объем меньше второго объема.
6. Тепловыделяющая сборка (1) по п.5, причем первый объем находится в диапазоне 0-50% от объема соответствующей топливной стопки (13) с таблетками (20) без осевого отверстия (22).
7. Тепловыделяющая сборка (1) по п.5 или 6, причем второй объем находится в диапазоне 1-90% от объема соответствующей топливной стопки (13) с таблетками (20) без осевого отверстия (22).
8. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем ядерный делящийся материал содержит смесь оксидов урана и плутония.
9. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем упомянутая основная часть топливной стопки (13) содержит добавки по меньшей мере одного из америция, кюрия, нептуния и протактиния.
10. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем топливные стержни (5, 5а, 5b, 5с) расположены так, что конструкция тепловыделяющей сборки является такой же, как и конструкция тепловыделяющей сборки, предназначенной для использования в обычном легководном реакторе с обычным оксидным урановым топливом.
11. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем тепловыделяющая сборка (1) содержит третью группу из множества топливных стержней (5c), при этом упомянутая основная часть (13) топливной стопки (12) каждого топливного стержня (5c) упомянутой третьей группы топливных стержней (5c) имеет третье осевое отверстие (22c) в топливных таблетках (20), образующее третий объем, который является промежуточным по отношению к первому объему и второму объему.
12. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем упомянутая основная часть топливной стопки (13) по меньшей мере некоторых из топливных стержней (5, 5а, 5b, 5с) имеет две или более секций (13а, 13b) топливной стопки с топливными таблетками (20), имеющими разные размеры осевых отверстий.
13. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем осевые отверстия (22) заполнены газообразным гелием под давлением.
14. Тепловыделяющая сборка (1) по любому из предшествующих пунктов, причем осевые отверстия (22) представляют собой круглые отверстия, простирающиеся вдоль продольной оси (L2) топливных таблеток.
15. Применение тепловыделяющей сборки (1) по любому из пп.1-14 в ядерном реакторе во время функционирования ядерного реактора.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13190901.2 | 2013-10-30 | ||
| EP20130190901 EP2869306A1 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | A fuel assembly for a nuclear reactor |
| PCT/EP2014/073300 WO2015063199A1 (en) | 2013-10-30 | 2014-10-30 | A fuel assembly for a nuclear reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016120736A true RU2016120736A (ru) | 2017-12-05 |
| RU2639712C2 RU2639712C2 (ru) | 2017-12-22 |
Family
ID=49486405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016120736A RU2639712C2 (ru) | 2013-10-30 | 2014-10-30 | Тепловыделяющая сборка для ядерного реактора |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160284428A1 (ru) |
| EP (2) | EP2869306A1 (ru) |
| JP (1) | JP2016535259A (ru) |
| CN (1) | CN105814641B (ru) |
| RU (1) | RU2639712C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015063199A1 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6691000B2 (ja) * | 2016-06-14 | 2020-04-28 | 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン | 燃料棒および燃料集合体 |
| US11367537B2 (en) | 2017-05-09 | 2022-06-21 | Westinghouse Electric Company Llc | Annular nuclear fuel pellets with central burnable absorber |
| CN111581849B (zh) * | 2020-05-25 | 2024-02-09 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于环形燃料堆芯严重事故下热工水力计算的方法 |
| JP7447046B2 (ja) * | 2021-03-23 | 2024-03-11 | 株式会社東芝 | 軽水炉ウラン燃料集合体及び核燃料サイクルの運用方法 |
| CN113161021A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-23 | 西安交通大学 | 一种快中子反应堆中空氮化铀燃料元件 |
| EP4338173A4 (en) * | 2021-05-11 | 2025-04-16 | Clean Core Thorium Energy LLC | Thorium-based fuel design for pressurized heavy water reactors |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL244977A (ru) * | 1958-11-04 | 1900-01-01 | ||
| FR2300398A1 (fr) * | 1975-02-10 | 1976-09-03 | Electricite De France | Procede d'aplatissement de la courbe d |
| JPS53109089A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-22 | Toshiba Corp | Fuel assembly |
| US4381281A (en) * | 1978-01-20 | 1983-04-26 | Pacific Nuclear Fuels, Inc. | Reactor and process for production of novel nuclear fuel |
| ES8604365A1 (es) * | 1982-02-22 | 1985-07-16 | Gen Electric | Perfeccionamientos en elementos combustibles nucleares. |
| JPS59132389A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-30 | 株式会社東芝 | 燃料集合体 |
| US4938918A (en) * | 1984-01-13 | 1990-07-03 | Westinghouse Electric Corp. | Element immersed in coolant of nuclear reactor |
| US4687627A (en) * | 1984-11-13 | 1987-08-18 | Westinghouse Electric Corp. | Water displacer rod with hollow annular support pellets having sealed internal voids |
| JP2565861B2 (ja) * | 1985-04-01 | 1996-12-18 | 株式会社東芝 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| US4687629A (en) * | 1986-01-27 | 1987-08-18 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel rod with annular nuclear fuel pellets having same U-235 enrichment and different annulus sizes for graduated enrichment loading |
| JPH07333375A (ja) * | 1994-06-13 | 1995-12-22 | Hitachi Ltd | 核燃料棒 |
| US5828715A (en) * | 1995-08-22 | 1998-10-27 | Hitachi, Ltd. | Fuel rods, its manufacturing method and fuel assembly |
| JP2972177B2 (ja) | 1998-03-11 | 1999-11-08 | 核燃料サイクル開発機構 | 熱中性子炉用燃料要素及び燃料集合体 |
| JP2002122687A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Toshiba Corp | 原子炉炉心および原子炉運転方法 |
| US20060269036A1 (en) * | 2003-06-30 | 2006-11-30 | Yasushi Hanayama | Mox fuel assembly for pressurized water reactors |
| WO2006088516A2 (en) * | 2004-11-12 | 2006-08-24 | University Of Denver | Plutonium/zirconium hydride/thorium fuel matrix |
| US9721679B2 (en) * | 2008-04-08 | 2017-08-01 | Terrapower, Llc | Nuclear fission reactor fuel assembly adapted to permit expansion of the nuclear fuel contained therein |
| US20100054389A1 (en) * | 2008-08-26 | 2010-03-04 | Fetterman Robert J | Mixed oxide fuel assembly |
| KR101023233B1 (ko) | 2009-04-06 | 2011-03-21 | 한국수력원자력 주식회사 | 무연삭 환형 핵연료 소결체 제조방법 |
| JP5497426B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-05-21 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 軽水炉の炉心及び燃料集合体 |
| RU2427936C1 (ru) * | 2010-02-18 | 2011-08-27 | Российская Федерация (РФ), от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) | Комбинированная таблетка ядерного топлива |
| US8831166B2 (en) * | 2011-02-04 | 2014-09-09 | Battelle Energy Alliance, Llc | Zirconium-based alloys, nuclear fuel rods and nuclear reactors including such alloys, and related methods |
| WO2012174548A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | Ceramic Tubular Products Llc | Nuclear reactor fuel element having silicon carbide multilayered cladding and thoria-based fissionable fuel |
| CN102354539A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-02-15 | 西安交通大学 | 一种环形燃料元件及环形燃料超临界水堆 |
| US20150155060A1 (en) * | 2012-06-13 | 2015-06-04 | Atomic Energy Of Canada Limited / Énergie Atomique Du Canada Limitée | Pressure-tube nuclear reactor with a low pressure moderator and fuel channel assembly |
| CN103366835B (zh) * | 2013-04-01 | 2016-01-06 | 中科华核电技术研究院有限公司 | 核燃料芯块、制作方法及核反应堆 |
-
2013
- 2013-10-30 EP EP20130190901 patent/EP2869306A1/en not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-10-30 CN CN201480059897.3A patent/CN105814641B/zh active Active
- 2014-10-30 RU RU2016120736A patent/RU2639712C2/ru active
- 2014-10-30 EP EP14796455.5A patent/EP3063768B1/en active Active
- 2014-10-30 US US15/032,808 patent/US20160284428A1/en not_active Abandoned
- 2014-10-30 JP JP2016526101A patent/JP2016535259A/ja active Pending
- 2014-10-30 WO PCT/EP2014/073300 patent/WO2015063199A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105814641B (zh) | 2018-05-08 |
| RU2639712C2 (ru) | 2017-12-22 |
| EP2869306A1 (en) | 2015-05-06 |
| EP3063768B1 (en) | 2017-11-29 |
| CN105814641A (zh) | 2016-07-27 |
| EP3063768A1 (en) | 2016-09-07 |
| JP2016535259A (ja) | 2016-11-10 |
| US20160284428A1 (en) | 2016-09-29 |
| WO2015063199A1 (en) | 2015-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2016120736A (ru) | Тепловыделяющая сборка для ядерного реактора | |
| RU2008133648A (ru) | Устойчивый поглощающий управляющий стержень ядерного реактора | |
| RU2011111440A (ru) | Смешанно-оксидная тепловыделяющая сборка | |
| RU2008149969A (ru) | Топливные стержни с концевыми деталями в качестве облучаемых мишеней | |
| US11276502B2 (en) | Nuclear fuel bundle containing thorium and nuclear reactor comprising same | |
| KR102615657B1 (ko) | 중성자 흡수체 혼합물을 함유하는 핵연료 | |
| CN108461161B (zh) | 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 | |
| US10943703B2 (en) | Fuel assembly, core design method and fuel assembly design method of light-water reactor | |
| RU2012107434A (ru) | Активная зона ядерного реактора и ядерный реактор | |
| JP2009222617A5 (ru) | ||
| EP1918940A3 (en) | Method for improving energy output of a nuclear reactor, method for determining natural uranium blanket for a fuel bundle, and a fuel bundle having a variable blanket layer | |
| JP2009180694A5 (ru) | ||
| JP2008170454A (ja) | 加圧水型原子炉用ｍｏｘ燃料集合体 | |
| CN204577112U (zh) | 一种采用177个燃料组件的压水堆电站反应堆堆芯 | |
| JP2016080667A (ja) | 高速炉用燃料集合体および高速炉炉心 | |
| EA202192974A1 (ru) | Таблетка ядерного топлива | |
| CN104637554B (zh) | 一种铅合金冷却剂零功率反应堆燃料组件 | |
| Kim et al. | Fabrication of Micro-cell UO2 Pellet for HALDEN Irradiation Test | |
| JP2013148515A (ja) | 初装荷炉心 | |
| Rizoiu et al. | Preliminary cell calculations to support t43 fuel design | |
| Kim et al. | Performance Analysis of 400MWe Sodium Cooled Fast Reactor Cores using Thick Duct Assembly for TRU burning | |
| EA202091248A1 (ru) | Топливная композиция для водоохлаждаемых реакторов аэс на тепловых нейтронах | |
| CN204596428U (zh) | 一种采用177个燃料组件的压水堆电站反应堆堆芯 | |
| Honga et al. | A Comparative Depletion Analysis using the DeCART and McCARD Codes for LWR Fuel Assembly having UO2-ThO2 and FCM Pins | |
| RU2428755C1 (ru) | Бесчехловая тепловыделяющая сборка с гексагональной топливной решеткой водо-водяного энергетического реактора (варианты) |