냉각채널을 구비한 상이한 핵발전 설비에 적용가능한모듈형 연료 부재

Abstract

본 발명은 모듈형 핵 연료 부재에 관한 것으로, 수평 및 수직 냉각 채널을 구비하는 상이한 핵발전 설비에서 이용될 수 있도록 조립체 시스템에 의해 적용될 수 있다. 모듈은 원형의 동심 링으로 설치되어 구조적 시스템에 의해 지지되는 형행한 연료봉들의 집합체로 이루어진다. 상기 모듈은 열전달 영역과 연료봉 횡단영역과의 비율이 330 이상이 되는 단일 직경의 연료봉 어레이이다. 또한, 모듈은 13개 이하의 용접된 끝단 스토퍼로 그들에 부착되는 붕괴가능한 피복관인 자체 지지용의 연료부재 스페이서 그리드를 구비한다. 상기 연료봉의 수는 43개 이상이다. 모듈의 길이는 가장 큰 연료보급장치의 길이와 일치하여, 구조상의 끝단부에 의해 발생하는 수력학적 제한을 감소시키고, 더 큰 냉각 영역을 갖는 연료 부재를 제공함으로써 이 균형을 잡아줄 수 있다. 이것은 수력학적 제한과 채널에서의 현재 전체 연료량을 유지시킨다. 모듈형 연료 부재는 상이한 우라늄 및/또는 플루토늄 동위원소 농축물, 및/또는 임의의 다른 핵연료로(악티나이드(actinide), 뉴클리어포이즌(nuclear poisons), 핵분열물 또는 다른 핵 반응로로부터 나온 핵물질 등의) 이루어진 핵연료 혼합체를 함유할 수 있다. 수평 채널을 구비한 가압 중수로에서 연료 모듈이 사용되는 것은 본 발명의 한 적용례이다. 다른 적용례로 수직 연료 채널을 구비한 핵 반응로에서 여러개의 연료 모듈을 조립하여 사용하는 것을 들 수 있다.