(57)【要約】【課題】  燃料集合体を高燃焼度下で、または長時間使用したときに、スペーサの体積膨脹とチャンネルボックスのバルジ変形に原因して、チャンネルボックスを取り外す際に、長手方向中央位置のスペーサとチャンネルボックス下端部とが干渉する。【解決手段】  複数の燃料棒１を互いの水平方向間隔を保持した状態で結束するスペーサ３を燃料棒の長手方向に沿って複数個備えると共に、前記スペーサを介して結束した複数の燃料棒を筒状のチャンネルボックス１２で包囲した燃料集合体において、前記チャンネルボックスの肉厚を、最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて薄肉に形成する。これにより、バルジ変形時のチャンネルボックス下端部の外側への変形量が大きくなるように変形を制御して、スペーサとの干渉を回避する。【選択図】          図４−１
2011117892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料棒を互いの水平方向間隔を保持した状態で結束するスペーサを燃料棒の長手方向に沿って複数個備えると共に、前記スペーサを介して結束した複数の燃料棒を筒状のチャンネルボックスで包囲した燃料集合体において、
前記チャンネルボックスの肉厚を、最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて薄肉に形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項２】
複数の燃料棒を互いの水平方向間隔を保持した状態で結束するスペーサを燃料棒の長手方向に沿って複数個備えると共に、前記スペーサを介して結束した複数の燃料棒を筒状のチャンネルボックスで包囲した燃料集合体において、
前記チャンネルボックスの内壁面の、最下部に位置するスペーサよりも下方の部分であって、平面視にて前記スペーサに備わる側板ディンプルと対向する位置に、チャンネルボックス下端部に達する溝を形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項３】
請求項１または請求項２の何れかにおいて、前記最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて、前記チャンネルボックスの外寸を下端部に向かって徐々に小さく形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかにおいて、前記最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて、前記チャンネルボックスの内寸を下端部に向かって徐々に大きく形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項５】
請求項１から請求項３の何れかにおいて、前記最下部に位置するスペーサよりも下方の部分について、前記チャンネルボックスの内寸を下端部に向かって段階的に大きく形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかにおいて、前記スペーサを、次の組成、
Ｓｎ：０．８〜１．７０wt％、Ｆｅ：０．１９〜０．５wt％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５wt％、Ｎｉ：０．０１〜０．１wt％
を有するジルコニウム基合金であって、次式（１）、
ΣＡｉ＝Σｔｉ×exp（−４００００／Ｔｉ）  …  （１）
（ただし、Ｔｉは焼鈍温度Ｋ、ｔｉは焼鈍時間ｈを示す。）
で示される累積焼鈍パラメータΣＡｉの値を１×１０−１９ｈ以上、５×１０−１７ｈ以下の範囲とした熱処理条件で焼鈍してなるジルコニウム基合金にて形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れかにおいて、前記スペーサを、ニッケル基合金で形成したことを特徴とする燃料集合体。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れかにおいて、燃料棒の配列がｎ×ｎの正方格子配列であるとき、前記ｎが１０以上であることを特徴とする沸騰水型原子炉に装荷する燃料集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として沸騰水型原子炉に装荷する燃料集合体に関し，より詳しくは、燃料集合体のチャンネルボックスを取り外す際に発生し得るスペーサとの干渉を回避するための構造的改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の燃料集合体の構造例を示す。図示したように、燃料集合体１０は、燃料束１１と、これを包囲するチャンネルボックス１２とを備えている。燃料束１１は、複数本の燃料棒１、１本〜数本の水管２、これらを束ねて水平方向間隔を一定に保持する複数個（図では７個）のスペーサ３、前記燃料棒１と水管２とをその上下端部にてそれぞれ支持する上部タイプレート４および下部タイプレート５などからなる。燃料棒１および水管２は、例えば８×８または９×９の正方格子配列となるように束ねられている。
【０００３】
チャンネルボックス１２は、燃料束１１を包囲する角筒状の部材であり、燃料棒冷却のための流路を画成して制御棒などを冷却するための流路と分け、さらに制御棒をガイドしたり、燃料束１１を保護したりする機能を担っている。チャンネルボックス１２の肉厚は、炉心特性および耐震性などを考慮して設計・製造されている。特許文献１と特許文献２には、この種の燃料集合体の基本的構成例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７０７７１号公報
【特許文献２】特許第３０８８４８７号公報
【特許文献３】特開平９−２７２９５９公報
【特許文献４】特許第３８５９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料集合体１０に対しては、定期燃料検査として燃料体外観検査が実施される。この作業のために、チャンネルボックス１２は燃料束１１から上方へと抜き出す態様で取り外せるように構成されている。しかしながら、近年における燃料の高度燃焼化および炉内滞在期間の長期化に伴い、チャンネルボックス１２がスペーサ３と干渉して抜き出せなくなる事象が懸念される。
【０００６】
このチャンネルボックス１２とスペーサ３との干渉は、次のようにして発生する。即ち、燃料集合体１０を長時間使用すると、例えばスペーサ３の材質が一般的に使用されているジルカロイ−２やジルカロイ−４などのジルコニウム基合金の場合、水素吸収による体積膨脹や高速中性子の照射による照射成長などの影響によって外寸が大きくなる。特に、上下端よりも中性子照射量が多い中央部は、燃焼度も高く、水素吸収量も多くなることから、スペーサ外寸はより大きくなる。
【０００７】
チャンネルボックス１２も、運転中の内外圧差および照射の影響で内寸が大きくなる方向に変形が生じる。運転中のチャンネルボックス１２の内圧は、その外側のバイパス領域の圧力よりも大きいので、チャンネルボックス１２にはその内寸が大きくなる方向に圧力が加わる。また、照射によって生じるクリープ変形は中央部で大きく、これらの結果として、運転停止時に燃料集合体の長手方向におけるチャンネルボックス１２の内寸が、中央部に対して下端部が相対的に小さくなるバルジ変形が起こる。このバルジ変形は、前述したとおり、運転中の内外圧差や照射の影響によるものであるので、その程度は原子炉およびその装荷位置によって異なる。
【０００８】
図２−１および図２−２は、長時間炉内に滞在した燃料集合体のチャンネルボックス１２とスペーサ３の運転停止後の変形状態を表わした図であり、図中の曲線Ｃ１がチャンネルボックス１２の変形を、曲線Ｓ１がスペーサ３の変形を、それぞれ示している。ただし、これらの図は、説明のために、チャンネルボックス１２とスペーサ３の軸方向の各部における変形量を拡大して表わしている。図２−１のような状態の燃料集合体に対して、チャンネルボックス１２の取り外し作業を行うと、図２−２に示すように、バルジ変形に伴って内寸が中央部に比べて相対的に小さくなったチャンネルボックス１２の下端部と、相対的に外寸が大きくなった軸方向中央部のスペーサ３とが干渉し、チャンネルボックス１２が抜けなくなる。
【０００９】
このようなチャンネルボックス１２とスペーサ３との干渉によりチャンネルボックス１２を取り外すことができないと、燃料体外観検査に支障をきたすという不都合を生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、
複数の燃料棒を互いの水平方向間隔を保持した状態で結束するスペーサを燃料棒の長手方向に沿って複数個備えると共に、前記スペーサを介して結束した複数の燃料棒を筒状のチャンネルボックスで包囲した燃料集合体において、
前記チャンネルボックスの肉厚を、最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて薄肉に形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１１】
請求項２の発明は、
複数の燃料棒を互いの水平方向間隔を保持した状態で結束するスペーサを燃料棒の長手方向に沿って複数個備えると共に、前記スペーサを介して結束した複数の燃料棒を筒状のチャンネルボックスで包囲した燃料集合体において、
前記チャンネルボックスの内壁面の、最下部に位置するスペーサよりも下方の部分であって、平面視にて前記スペーサに備わる側板ディンプルと対向する位置に、チャンネルボックス下端部に達する溝を形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１２】
請求項３の発明は、
請求項１または請求項２の何れかにおいて、前記最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて、前記チャンネルボックスの外寸を下端部に向かって徐々に小さく形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１３】
請求項４の発明は、
請求項１から請求項３の何れかにおいて、前記最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて、前記チャンネルボックスの内寸を下端部に向かって徐々に大きく形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１４】
請求項５の発明は、
請求項１から請求項３の何れかにおいて、前記最下部に位置するスペーサよりも下方の部分について、前記チャンネルボックスの内寸を下端部に向かって段階的に大きく形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１５】
請求項６の発明は、
請求項１から請求項５の何れかにおいて、前記スペーサを、次の組成、
Ｓｎ：０．８〜１．７０wt％、Ｆｅ：０．１９〜０．５wt％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５wt％、Ｎｉ：０．０１〜０．１wt％
を有するジルコニウム基合金であって、次式（１）、
ΣＡｉ＝Σｔｉ×exp（−４００００／Ｔｉ）  …  （１）
（ただし、Ｔｉは焼鈍温度Ｋ、ｔｉは焼鈍時間ｈを示す。）
で示される累積焼鈍パラメータΣＡｉの値を１×１０−１９ｈ以上、５×１０−１７ｈ以下の範囲とした熱処理条件で焼鈍してなるジルコニウム基合金にて形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１６】
請求項７の発明は、
請求項１から請求項５の何れかにおいて、前記スペーサを、ニッケル基合金で形成したことを特徴とする燃料集合体である。
【００１７】
請求項８の発明は、
請求項１から請求項７の何れかにおいて、燃料棒の配列がｎ×ｎの正方格子配列であるとき、前記ｎが１０以上であることを特徴とする沸騰水型原子炉に装荷する燃料集合体である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、チャンネルボックスの肉厚を、最下部に位置するスペーサよりも下方の部分にて薄肉に形成したことから、チャンネルボックス内寸の外側への変形量が相対的に小さいことに起因してスペーサと干渉すると考えられるチャンネルボックス下端部の変形を大きくすることができる。これにより、チャンネルボックス取り外し時のスペーサとの干渉を回避して、燃料体外観検査等の保守作業時におけるチャンネルボックスの取り外し作業を円滑に実施することができる。
【００１９】
また、請求項２の発明によれば、チャンネルボックスを抜き取るときにその下端部と干渉しやすい側板ディンプルと対向する部分に溝を形成したことから、チャンネルボックス下端部の変形に関わらずこの溝によって側板ディンプルとの干渉を回避して容易にチャンネルボックスを取り外すことができる。
【００２０】
なお、この発明では、最下部スペーサ部よりも下方の領域にてチャンネルボックスを薄肉にし、または側板ディンプルとの干渉を回避する溝を形成するようにしている。これは、次のような理由による。即ち、図３に示すように、一般に沸騰水型原子炉の炉内で使用される燃料集合体は、２×２型の格子配列をなす４つの燃料集合体１０で１つのセルを形成するように並べられ、各燃料集合体１０間の隙間形状に対応する十字形の横断面形状を有する制御棒１３を上下させることで燃料集合体１０に発生する熱量を制御するようにしている。いま仮にチャンネルボックス１２を長手方向全体にわたって薄肉にし、または長手方向全域にわたって溝を形成したとすると、チャンネルボックス全体の剛性が低下すると共に、運転中に長手方向中間部分でのバルジ変形量が過大となり、制御棒１３の挿入を阻害したり、その作動性を悪化させたりするなど、制御棒１３の挿入性が損なわれるおそれを生じる。これに対して、この発明では、バルジ変形量が相対的に小さい最下部スペーサ部よりも下方の領域のみチャンネルボックスを薄肉にし、または溝を形成するようにしたことから、バルジ変形による外側への変形量が最大となる長手方向中間位置での過度の変形を回避することができ、前述した制御棒の挿入性に影響を及ぼすことがない。
【００２１】
請求項３以下の各発明による作用効果については、後述する実施の形態の説明において詳しく述べることとする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】沸騰水型原子炉に装荷される燃料集合体の一例を示す縦断面図。
【図２−１】従来技術におけるチャンネルボックスのバルジ変形に関する第１の説明図。
【図２−２】従来技術におけるチャンネルボックスのバルジ変形に関する第２の説明図。
【図３】燃料集合体のセルと制御棒との関係を示す平面断面図。
【図４−１】この発明に係る燃料集合体の第１の実施形態の要部縦断面図。
【図４−２】この発明に係る燃料集合体の第２の実施形態の要部縦断面図。
【図４−３】この発明に係る燃料集合体の第３の実施形態の要部縦断面図。
【図４−４】この発明に係る燃料集合体の第４の実施形態の要部縦断面図。
【図４−５】この発明に係る燃料集合体の第５の実施形態の要部縦断面図。
【図５−１】この発明におけるチャンネルボックスのバルジ変形を従来技術と対比して示した第１の説明図。
【図５−２】この発明におけるチャンネルボックスのバルジ変形を従来技術と対比して示した第２の説明図。
【図６】この発明に係る燃料集合体の第６の実施形態を示し、（ａ）はその要部縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施形態につき図面を参照しながら説明する。なお、各図につき対応する部分には互いに同一の符号を付して示すことにする。また、図示した燃料集合体の各部分は、説明のために実物とは異なる寸法比で描いてある。
【００２４】
図４−１〜図４−５は、それぞれこの発明の第１〜第５の実施形態を示している。各図において、１は燃料棒、３はスペーサ、５は下部タイプレート、１１は燃料束、１２はチャンネルボックスを示している。各実施形態は、複数の燃料棒１を互いの水平方向間隔を保持した状態で結束するスペーサ３を複数個（図では最下部の１個のみを示している）を備え、前記スペーサ３を介して結束した複数の燃料棒１を角筒状のチャンネルボックス１２で包囲した構造を有している点、及び前記チャンネルボックス１２の肉厚を、最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて薄肉に形成してある点で互いに共通している。
【００２５】
より詳細には、図４−１に示した第１の実施形態では、前記最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、前記チャンネルボックス１２の外寸を下端部に向かって徐々に小さく形成してある。
【００２６】
また、図４−２に示した第２の実施形態では、前記最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、前記チャンネルボックス１２の内寸を下端部に向かって徐々に大きく形成してあり、図４−３に示した第３の実施形態では、前記最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分について、前記チャンネルボックス１２の内寸を下端部に向かって段階的に大きく形成してある。
【００２７】
さらに、図４−４に示した第４の実施形態では、前記第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合せた態様、すなわち前記最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、前記チャンネルボックス１２の外寸を下端部に向かって徐々に小さく形成すると共に、チャンネルボックス１２の内寸を下端部に向かって徐々に大きく形成してある。また、図４−５に示した実施形態では、前記第１の実施形態と第３の実施形態とを組み合せた態様、すなわち前記最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、前記チャンネルボックス１２の外寸を下端部に向かって徐々に小さく形成すると共に、チャンネルボックス１２の内寸を下端部に向かって段階的に大きく形成してある。
【００２８】
これらの実施形態によれば、チャンネルボックス１２の肉厚を、最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて薄肉に形成したという共通する特徴に基づき、チャンネルボックス１２内寸の外側への変形量が相対的に小さいことに起因してスペーサ３と干渉すると考えられるチャンネルボックス１２下端部の外側への変形を大きくすることができる。これにより、チャンネルボックス１２を取り外す時のスペーサ３との干渉を回避して、燃料体外観検査等の保守作業時におけるチャンネルボックス１２の取り外し作業を円滑に実施することが可能になる。
【００２９】
図５−１および図５−２は、前記実施形態による運転停止後のチャンネルボックス１２の変形状態を従来技術との比較において表わした図であり、図中の曲線Ｃ１が従来のチャンネルボックス１２の変形を、曲線Ｃ２が実施形態によるチャンネルボックス１２の変形を、曲線Ｓ１がスペーサ３の変形を、それぞれ示している。ただし、これらの図は、説明のために、チャンネルボックス１２とスペーサ３の軸方向の各部における変形量を拡大して表わしている。既述したように。図５−１のような状態の燃料集合体に対して、チャンネルボックス１２の取り外し作業を行うと、従来は、図５−２に示すように、バルジ変形に伴って内寸が中央部に比べて相対的に小さくなったチャンネルボックス１２の下端部と、相対的に外寸が大きくなった軸方向中央部のスペーサ３とが干渉し、チャンネルボックス１２が抜けなくなるおそれを生じる。これに対して、前記実施形態によれば、図の曲線Ｃ２にて示したように、チャンネルボックス１２下端部の外側への変形を大きくすることができ、これにより、チャンネルボックス１２を取り外す時のスペーサ３との干渉を回避することができるのである。
【００３０】
個々の実施形態は、前記に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、図４−１、図４−４、図４−５の実施形態のように、最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、チャンネルボックス１２の外寸を下端部に向かって徐々に小さく形成した構成とした場合、制御棒１３（図３参照）の挿入性を阻害することがない。これは、制御棒１３が、４個の燃料集合体１０からなるセルの下方から挿入されるようになっているのに対して、これらの実施形態では、この制御棒１３の挿入方向に対してチャンネルボックス１２の端部がテーパ状の滑らかな先細り形状を成すので、制御棒１３が円滑に移動することができることによる。
【００３１】
また、図４−２、図４−４の実施形態のように、最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、チャンネルボックス１２の内寸を下端部に向かって徐々に大きく形成し、または図４−３、図４−５の実施形態のように、最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分にて、チャンネルボックス１２の内寸を下端部に向かって段階的に大きく形成してある構成とした場合、このような薄肉化を図らなかった場合に比較して、チャンネルボックス１２の下端部における内側面とスペーサ３の外側面との間の初期ギャップが大きくなるので、それだけチャンネルボックス１２を取り外す際のスペーサ３との干渉を回避しやすくなる。
【００３２】
図６は、この発明の第６の実施形態である。この実施形態は、図の（ａ）または（ｂ）に示したように、チャンネルボックス１２の内壁面の、最下部に位置するスペーサ３よりも下方の部分であって、平面視にて前記スペーサ３に備わる側板ディンプル１４と対向する位置に、チャンネルボックス１２の下端部に達する溝１５を形成したものである。側板ディンプル１４は、この例では、図の（ｂ）に示したように、スペーサ３の各側面に２個ずつ、スペーサ３の外側面とチャンネルボックス１２の内側面との間のクリアランスを一定に保つために設けられている。このようにすることで、チャンネルボックス１２内の流量特性を安定させ、または横断面で見た場合の燃料束の偏りを防止して、安定した出力特性が得られるようにしている。
【００３３】
このような側板ディンプル１４を備えたスペーサ３においては、チャンネルボックス１２がバルジ変形を起こしたときに、その下端部が側板ディンプル１４と干渉して、取り外しに支障を生じるおそれを生じる。これに対して、この実施形態によれば、側板ディンプル１４と対向するように、チャンネルボックス１２に、その下端部に達する溝１５を形成してあるので、この溝１５の深さに相当する分だけ、チャンネルボックス１２を取り外すときの側板ディンプル１４との間のギャップを大きくすることができ、したがってバルジ変形に関わらず、側板ディンプル１４との干渉を避けて、チャンネルボックス１２を円滑に取り外すことが可能になる。なお、溝１５は、チャンネルボックス１２の取付状態にてスペーサ３よりも下方に位置するように形成してあるので、取付状態にあるときは、前述した側板ディンプル１４の機能が損なわれることはない。
【００３４】
この第６の実施形態は、前述した他の実施形態の構成、すなわち最下部のスペーサ３よりも下方の部分にてチャンネルボックス１２の肉厚を薄くする構成と組み合せて適用してもよく、これにより、バルジ変形に比較してスペーサ外寸の増大が大きい傾向を有する原子炉にも対応することが可能となる。
【００３５】
ところで、チャンネルボックス１２を取り外す際のスペーサ３との干渉には、既述したように、スペーサ３の体積膨脹も影響する。したがって、前記各実施形態において、スペーサ３として体積膨脹が少ない材質のものを適用することも、前記の干渉を回避する上で効果的である。具体的には、例えばスペーサ３の材質として、前記請求項６または請求項７に示したような水素吸収量の低減効果のあるジルコニウム基合金またはインコネルＸ−７５０、インコネル７１８（「インコネル」はインコ社の登録商標である。）などのニッケル基合金を用い、水素吸収および中性子照射による体積膨脹を抑えることで、スペーサの外寸増加を抑制することができる。
【００３６】
前記請求項６に示したジルコニウム基合金は、特許文献３または特許文献４に示した、本出願人による先願発明に基づく材料組成を有する。
すなわち、特許文献３に開示されたジルコニウム基合金は、次の組成、
Ｓｎ：０．８〜１．６０wt％、Ｆｅ：０．１９〜０．４５wt％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５wt％、Ｎｉ：０．０４〜０．１wt％
あるいは、
Ｓｎ：１．２〜１．６wt％、Ｆｅ：０．１９〜０．４５wt％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５wt％、Ｎｉ：０．０１〜０．０６wt％（ただし、０．３wt％≦Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｎｉ≦０．５２wt％）
を有し、次式（１）で示される累積焼鈍パラメータΣＡｉの値を１×１０−１９ｈ以上、１×１０−１７ｈ以下の範囲とした熱処理条件で焼鈍してなるものである。
ΣＡｉ＝Σｔｉ×exp（−４００００／Ｔｉ）  …  （１）
（ただし、Ｔｉは焼鈍温度Ｋ、ｔｉは焼鈍時間ｈを示す。）
このジルコニウム基合金によれば、ジルカロイ−２やジルカロイ−４などの従来のジルコニウム基合金に比較して耐水素吸収特性に優れることから、水素吸収に原因する体積膨脹量が小さくなり、スペーサ３の外寸増加を抑える効果が得られる。
また、特許文献４に開示されたジルコニウム基合金は、次の組成、
Ｓｎ：０．８〜１．７wt％、Ｆｅ：０．１９〜０．５wt％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５wt％、Ｎｉ：０．０１〜０．１wt％
を有し、前記式（１）で示される累積焼鈍パラメータΣＡｉの値を２×１０−１８ｈ以上、５×１０−１７ｈ以下の範囲とした熱処理条件で焼鈍してなるものである。
このジルコニウム基合金によれば、特に、燃焼度が５０ＧＷｄ／ｔを超えるような高燃焼度条件下においても水素吸収を抑制することができ、これによって、スペーサ３とチャンネルボックス１２との干渉が懸念される高燃焼度条件下においてスペーサ３の外寸増加を抑える効果が得られる。
【００３７】
従って、このようなジルコニウム基合金をスペーサ３として適用することにより、チャンネルボックス１２を抜き取るときに相互が干渉する可能性をさらに低減することができる。なお、前記ジルコニウム基合金またはニッケル基合金のように体積膨脹量が小さい材料を適用するのは、燃料集合体１０において、最も膨脹量が大きくなる傾向を有する長手方向中間部分のスペーサ３のみとしてもよい（図５−１、図５−２参照）。
【００３８】
また、国内の沸騰水型原子炉に装荷されてきた燃料集合体は、燃料棒をｎ×ｎの正方格子配列で束ねた構成において、ｎが８〜９程度のもの、つまり最大で９×９の配列のものが一般的であった。これに対して、近年ではより高い燃焼度が得られるように、ｎを１０以上とする配列のものが求められつつある。このような高い燃焼度で使用される燃料集合体においては、それだけ膨脹によるスペーサ外寸の増大が助長される傾向を有することから、この発明を適用する意義が大きい。
【００３９】
なお、前述した各実施形態は、この発明のいくつかの具体的な適用例を示したものであって、この発明がこれら実施形態の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４０】
１    燃料棒
２    水管
３    スペーサ
４    上部タイプレート
５    下部タイプレート
１０    燃料集合体
１１    燃料束
１２    チャンネルボックス
１３    制御棒
１４    側板ディンプル
１５    溝
【図１】
2011117892.tif 000003
【図２−１】
2011117892.tif 000004
【図２−２】
2011117892.tif 000005
【図３】
2011117892.tif 000006
【図４−１】
2011117892.tif 000007
【図４−２】
2011117892.tif 000008
【図４−３】
2011117892.tif 000009
【図４−４】
2011117892.tif 000010
【図４−５】
2011117892.tif 000011
【図５−１】
2011117892.tif 000012
【図５−２】
2011117892.tif 000013
【図６】
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