角平分線）的交點(diǎn)（圖6中點(diǎn)A)兩側(cè)的各設(shè)置兩個第一可燃毒物燃料組件 5 ;燃料組件環(huán)中的其他位置全部設(shè)置第二可燃毒物燃料組件6。
[0067] 本實(shí)施例中，全堆巧共采用177組燃料組件，包括20組含8根回收軸載亂燃料椿 的燃料組件5、16組含12根回收軸載亂燃料椿的燃料組件6和32組含16根回收軸載亂燃 料椿的燃料組件7,W及109組凈燃料組件8。全堆巧共采用864根回收軸載亂燃料椿3。
[0068] 上述應(yīng)用回收軸載亂燃料椿3的壓水堆核電站堆巧，堆巧核洽升因子可有效控制 在1. 60W內(nèi)，滿足堆巧安全要求，同時滿足堆巧剩余反應(yīng)性控制對固體可燃毒物的需求。
[0069]目前在重水堆核電站中，一般使用天然軸燃料，一般要求235U的富集度低于1. 2%; 而在壓水堆核電站中，一般使用富集軸燃料，235U富集度范圍為1. 8%~5%，一般為4%~5%。本 實(shí)施例中為壓水堆堆巧，其燃料組件可優(yōu)先采用富集度水平高的回收軸，如富集度為1. 5% 的回收軸，為了能夠更好地滿足燃料組件內(nèi)功率分布展平及反應(yīng)性控制要求，本實(shí)施例中 采用富集度為1. 3%的回收軸，實(shí)際應(yīng)用中，回收軸的富集度范圍可W在1. 3%-l. 5%中調(diào)整。
[0070]與現(xiàn)有技術(shù)中采用235u富集度為2. 5%的載亂燃料椿的壓水堆堆巧相比，應(yīng)用本發(fā) 明所述的回收軸載亂燃料椿的壓水堆堆巧，每循環(huán)可節(jié)省864根235U富集度為2. 5%的燃料 椿中的富集軸資源，有效節(jié)約了軸資源并減少了回收軸儲存費(fèi)用。
[0071] 實(shí)施例9; 在實(shí)施例1-實(shí)施例8中任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中對載亂燃料椿燃料巧體進(jìn)行 進(jìn)一步改進(jìn)： 本實(shí)施例中，回收軸氧化物中回收軸的富集度為1. 3%，Gd2化的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，回收軸 氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)燃料巧體中回收軸富集度和Gd2化的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對堆 巧存在較大的影響，發(fā)明人通過對比實(shí)驗(yàn)證明1. 3%的回收軸富集度與4%的Gd2〇3可燃毒物 質(zhì)量分?jǐn)?shù)匹配，能夠更好地滿足燃料組件內(nèi)功率分布展平及反應(yīng)性控制要求。
[0072]W下是發(fā)明人W實(shí)施例8中的壓水堆核電站堆巧為例進(jìn)行的對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該壓 水堆核電站堆巧的燃料組件結(jié)構(gòu)采用的是實(shí)施例5中的燃料組件結(jié)構(gòu)。
[0073]
核反應(yīng)堆堆巧滿足反應(yīng)性控制要求是對載亂燃料椿的基本要求，在滿足該個基本要求 的前提下，燃料組件的組件內(nèi)功率不均勻系數(shù)越低越好，不超過1.1最佳。通過上表可w看 出，Gd2化的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、回收軸富集度為1. 3%時既滿足了核反應(yīng)堆堆巧滿足反應(yīng)性控制 要求，又取得了最低的組件內(nèi)功率不均勻系數(shù)，是一種較佳的巧體組分組合。
[0074]W上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例， 凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 載釓燃料棒，包括燃料芯體，其特征在于，所述燃料芯體由回收鈾氧化物和Gd 203構(gòu) 成，所述Gd2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~5%，回收鈾氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%~97%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載釓燃料棒，其特征在于，所述回收鈾氧化物中的235U的富集 度不超過1. 5%，所述Gd2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載釓燃料棒，其特征在于，所述回收鈾氧化物中的235U的富集 度為1. 3%。4. 具有載釓燃料棒的燃料組件，包括燃料棒、導(dǎo)向管（2)、儀表管（4)，燃料棒、導(dǎo)向管 (2) 、儀表管（4)以柵格形式排列成方形結(jié)構(gòu)，所述儀表管（4)排布在燃料組件中心；其特征 在于，所述燃料棒包括不含釓燃料棒（1)和回收鈾載釓燃料棒（3 )，所述回收鈾載釓燃料棒 (3) 為權(quán)利要求1至3中任一所述的載釓燃料棒；導(dǎo)向管（2)以儀表管（4)為中心排列成至 少1圈導(dǎo)向管環(huán)，回收鈾載釓燃料棒（3)也以儀表管（4)為中心排列成至少1圈回收鈾載釓 燃料棒環(huán)，導(dǎo)向管環(huán)與回收鈾載釓燃料棒環(huán)間隔排布，方形結(jié)構(gòu)中的其他柵格位置設(shè)置不 含釓燃料棒（1)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有載釓燃料棒的燃料組件，其特征在于，所述導(dǎo)向管（2) 以儀表管（4)為中心排布成至少兩圈導(dǎo)向管環(huán)，每圈導(dǎo)向管環(huán)中相鄰兩個導(dǎo)向管（2)被不 含釓燃料棒（1)隔開；所述回收鈾載釓燃料棒（3)以儀表管（4)為中心排布成1至3圈回收 鈾載釓燃料棒環(huán)，每圈回收鈾載釓燃料棒環(huán)中，相鄰兩根回收鈾載釓燃料棒（3 )也被不含釓 燃料棒（1)隔開；所述導(dǎo)向管環(huán)與儀表管（4)之間被不含釓燃料棒（1)隔開，相鄰兩圈導(dǎo)向 管環(huán)之間設(shè)置有一圈回收鈾載釓燃料棒環(huán)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5述的具有載釓燃料棒的燃料組件，其特征在于，相鄰兩圈導(dǎo)向管環(huán) 之間還設(shè)置有不含釓燃料棒（1 )。7. 根據(jù)權(quán)利要求6述的具有載釓燃料棒的燃料組件，其特征在于，所述導(dǎo)向管（2 )以儀 表管（4)為中心排布成兩圈導(dǎo)向管環(huán)，所述回收鈾載釓燃料棒（3)的數(shù)量為8根、12根、16 根、20根或24根。8. 壓水堆堆芯，包括凈燃料組件（8)和可燃毒物燃料組件，其特征在于，所述可燃毒物 組件為權(quán)利要求4-7中任一所述的具有載釓燃料棒的燃料組件，可燃毒物燃料組件穿插布 置于凈燃料組件（8)之間。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓水堆堆芯，其特征在于，所述可燃毒物燃料組件包括第一 可燃毒物燃料組件（5)、第二可燃毒物燃料組件（6)、第三可燃毒物燃料組件（7)，其中第一 可燃毒物燃料組件（5 )具有8根回收鈾載釓燃料棒（3 )，第二可燃毒物燃料組件（6 )具有12 根回收鈾載釓燃料棒（3)，第三可燃毒物燃料組件（7)具有16根回收鈾載釓燃料棒（3);其 中第一可燃毒物燃料組件（5)和第二可燃毒物燃料組件（6)以堆芯中心為中心排布成一圈 燃料組件環(huán)，第三可燃毒物燃料組件（7)位于第一可燃毒物燃料組件（5)和第二可燃毒物 燃料組件（6 )形成的燃料組件環(huán)內(nèi)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓水堆堆堆芯，其特征在于，所述第一可燃毒物燃料組件 (5)的數(shù)量為20組、第二可燃毒物燃料組件（6)的數(shù)量為16組、第三可燃毒物燃料組件（7) 的數(shù)量為32組；所述凈燃料組件（8)的數(shù)量為109組。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種載釓燃料棒及具有載釓燃料棒的燃料組件及壓水堆堆芯。載釓燃料棒的燃料芯體由回收鈾氧化物和Gd2O3構(gòu)成，Gd2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~5%，回收鈾氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%~97%。具有載釓燃料棒的燃料組件，包括燃料棒、導(dǎo)向管、儀表管，燃料棒、導(dǎo)向管、儀表管排列成方形結(jié)構(gòu)，儀表管排布在燃料組件中心；燃料棒包括不含釓燃料棒和前述載釓燃料棒。壓水堆堆芯采用前述具有載釓燃料棒的燃料組件協(xié)助控制堆芯剩余反應(yīng)性。本發(fā)明應(yīng)用回收鈾燃料制成載釓燃料棒和燃料組件用于堆芯，滿足堆芯安全要求，同時滿足堆芯剩余反應(yīng)性控制對固體可燃毒物的需求，有效節(jié)約了鈾資源并減少了回收鈾儲存費(fèi)用。
【IPC分類】G21C3/58, G21C3/02, G21C5/12
【公開號】CN104952492
【申請?zhí)枴緾N201510235002
【發(fā)明人】王連杰, 李慶, 陳長, 劉啟偉, 巨海濤
【申請人】中國核動力研究設(shè)計院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月11日