(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネルボックスの内幅が１３４mmであり、外径が１０.２６mmの複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い外径が１０.２６mmの複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内にピッチ１２.９５mmで配置され、８本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が最外層の燃料棒配列内に配置されていない燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、
Ｂ≧６０
１５≦ｎ≦２０（ｎ：整数）
Ａｗｒ／Ａｃｈ≦０.１４９
Ｌｐ／Ｌｆ≧１１／２４
Ａｗｒ／Ａｃｈ≧（３.００×１０-4×ｎ2＋６.００×１０-4
×ｎ−１.２×１０-2)×(Ｌｐ／Ｌｆ−１)
＋１.７５×１０-1
Ａｗｒ／Ａｃｈ≦（８.６３×１０-4×ｎ2−６.０９×１０-2×ｎ
＋１.３３×１０-1)×(Ｌｐ／Ｌｆ−８.３２
×１０-1）
を満足することを特徴とする燃料集合体。
【請求項２】
請求項１において、前記第２燃料棒の一部が前記水ロッドに隣接して配置され、残りの前記第２燃料棒は外側から２層目の燃料棒配列内に配置されている燃料集合体。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記水ロッドは４本の燃料棒が配置可能な領域に配置される横断面積を有し、２本の前記水ロッドを備えている燃料集合体。
【請求項４】
チャンネルボックスの内幅が１３４mmであり、外径が１０.２６mmの複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い外径が１０.２６mmの複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内にピッチ１２.９５mmで配置され、１０本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が最外層の燃料棒配列内に配置されていない燃料集合体であって、
前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、
Ｂ≧６０
９≦ｎ≦２０（ｎ：整数）
Ａｗｒ／Ａｃｈ≦０.１９０
Ｌｐ／Ｌｆ≧１１／２４
Ａｗｒ／Ａｃｈ≧（２.３１×１０-4×ｎ2＋３.６９×１０-3×ｎ
−２.７１×１０-2)×(Ｌｐ／Ｌｆ−１)
＋１.６０×１０-1
Ａｗｒ／Ａｃｈ≦（６.１８×１０-4×ｎ2−５.１８×１０-2×ｎ
＋４.４１×１０-2)×(Ｌｐ／Ｌｆ−８.７２
×１０-1）
を満足することを特徴とする燃料集合体。
【請求項５】
請求項４において、前記第２燃料棒の少なくとも一部が、外側から２層目の燃料棒配列内に配置されている燃料集合体。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記水ロッドは、制御棒に面するコーナー部に対する対角線と直交する他の対角線上に配置されている燃料集合体。
【請求項７】
チャンネルボックスの内幅が１３４mmであり、外径が１０.２６mmの複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い外径が１０.２６mmの複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内にピッチ１２.９５mmで配置され、８本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が、最外層の燃料棒配列内の位置及び前記水ロッドに隣接した位置の両方、及び最外層の燃料棒配列内の位置のみ、のいずれかに配置され、２層目の燃料棒配列内には前記第１燃料棒のみが配置された燃料集合体であって、
前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、
Ｂ≧６０
９≦ｎ≦２０（ｎ：整数）
Ａｗｒ／Ａｃｈ≦０.１４９
Ｌｐ／Ｌｆ≧１１／２４
Ａｗｒ／Ａｃｈ≧（３.００×１０-4×ｎ2＋６.００×１０-4×ｎ
＋６.８０×１０-2)×(Ｌｐ／Ｌｆ−１)
＋１.７５×１０-1
Ａｗｒ／Ａｃｈ≦（８.６３×１０-4×ｎ2−６.０９×１０-2×ｎ
＋１.３３×１０-1)×(Ｌｐ／Ｌｆ−８.３２
×１０-1）
を満足することを特徴とする燃料集合体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、燃料集合体に係り、特に、沸騰水型原子炉に適用するのに好適な、１０行１０列に配置された複数の燃料棒を有する燃料集合体に関する。
背景技術
近年、ウラン資源の有効利用、及び使用済み燃料集合体の発生量低減の観点から、燃料集合体の高燃焼度化が望まれている。高燃焼度化のためには、燃料集合体中の核分裂性物質の平均濃縮度を高めることが必要となる。しかし、濃縮度の増加は、ボイド変化に伴う反応度変化が増大するため、ボイド係数の絶対値が増大し、炉心安定性が悪化する。炉心安定性は、燃料集合体内の減速材割合（減速材対燃料比）を増大することによって改善される。
このように、核分裂性物質を効率的に反応させ、沸騰水型原子炉の核熱水力安定性を保つためには、核分裂性物質の濃度の増加に伴って燃料集合体内の減速材の割合も増大させる必要がある。
特開平７−２３４２９３号公報は、燃料棒を９行９列に配置し、４５ＧＷｄ／ｔの燃焼度を得ることができる燃料集合体を記載している。この燃料集合体は、横断面の中央部に７本の燃料棒が配置可能な領域に２本の太径水ロッドを配置すると共に、他の燃料棒より軸方向の長さが短い８本の短尺燃料棒を配置している。これらの短尺燃料棒は、燃料集合体のボイド係数を改善する。更に、短尺燃料棒の使用は、燃料集合体の上部の気液二相流領域において冷却水流路面積を増加させるので、燃料集合体の圧力損失を低下させる。燃料棒配列が９行９列配列以上となる燃料集合体の多くは、短尺燃料棒を用いている。
また、特開平５−２３２２７３号公報は、１０行１０列の燃料棒配列を有する燃料集合体を記載する。この燃料集合体は、中性子減速効果を促進してボイド係数の改善効果が大きくなるように非沸騰水領域（水ロッド，ギャップ水領域）に隣接させて短尺燃料棒を配置している。
発明の開示
本発明の目的は、更に高燃焼度化を図り、従来の燃料集合体よりも圧力損失を増加させることなく、許容される炉心安定性を得ることができる燃料集合体を提供することにある。
上記目的を達成する第１発明の特徴は、複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内に配置され、８本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が最外層の燃料棒配列内に配置されていない燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、以下の式に示された関係を満足するように構成する。
0004099990.tif 000002
上記の各式の条件を満足した本発明は、燃焼度を更に増加させることができ、従来の燃料集合体よりも圧力損失を増加させることなく、許容される炉心安定性を得ることができる。
上記目的を達成する第２発明の特徴は、複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内に配置され、９本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が最外層の燃料棒配列内に配置されていない燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、以下の式に示された関係を満足するように構成する。
0004099990.tif 000003
第２発明も、第１発明と同じ効果を得ることができる。
上記の目的を達成する第３発明の特徴は、複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内に配置され、１０本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が最外層の燃料棒配列内に配置されていない燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、以下の式に示された関係を満足するように構成する。
0004099990.tif 000004
第３発明も、第１発明と同じ効果を得ることができる。
上記目的を達成する第４発明の特徴は、複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内に配置され、８本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が、最外層の燃料棒配列内の位置及び前記水ロッドに隣接した位置の両方、及び最外層の燃料棒配列内の位置のみ、のいずれかに配置された燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、以下の式に示された関係を満足するように構成する。
0004099990.tif 000005
第４発明も、第１発明と同じ効果を得ることができる。
上記目的を達成する第５発明の特徴は、複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内に配置され、９本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が、最外層の燃料棒配列内の位置及び前記水ロッドに隣接した位置の両方、及び最外層の燃料棒配列内の位置のみ、のいずれかに配置された燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、以下の式に示された関係を満足するように構成する。
0004099990.tif 000006
第５発明も、第１発明と同じ効果を得ることができる。
上記目的を達成する第６発明の特徴は、複数の第１燃料棒、及び前記第１燃料棒よりも長さが短い複数の第２燃料棒を有し、これらの燃料棒が１０行１０列の燃料棒配列内に配置され、１０本の燃料棒が配置可能な領域を占有する複数の水ロッドを備え、前記第２燃料棒が、最外層の燃料棒配列内の位置及び前記水ロッドに隣接した位置の両方、及び最外層の燃料棒配列内の位置のみ、のいずれかにて配置された燃料集合体であって、前記水ロッドの横断面積の総和をＡｗｒ，前記燃料集合体下部での冷却材流路の横断面積をＡｃｈ，前記第１燃料棒の燃料有効長をＬｆ，前記第２燃料棒の本数をｎ，前記第２燃料棒の燃料有効長をＬｐ、及び平均燃焼度をＢ（ＧＷｄ／ｔ）としたとき、以下の式に示された関係を満足するように構成する。
0004099990.tif 000007
第６発明も、第１発明と同じ効果を得ることができる。
発明を実施するための最良の形態
（実施例１）
このように、ボイド係数は、主に水ロッド面積，短尺燃料棒の本数，長さ、さらに配置に影響される。しかしながら、上記従来例では、炉心安定性へ与える短尺燃料棒本数，長さによるボイド係数の影響が定量的に評価されていない。現行炉心へのバックフィットを考えると、従来燃料と同程度となる炉心安定性とする必要があり、上記ボイド係数の評価が十分でないと、高燃焼度化を達成できる炉心安定性の評価（水ロッド面積，短尺燃料棒本数，長さ）も十分とはいえない。さらに、バックフィット上重要である集合体の圧力損失への影響、言い換えれば、水ロッド面積，短尺燃料棒本数，長さが及ぼす圧力損失への影響が考慮されていない。
以下、本発明の好適な一実施例である燃料集合体を、第１図及び第２図を用いて説明する。この燃料集合体１は、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される。燃料集合体１は、燃料棒２を１０行１０列の正方格子状に配置している。燃料棒２は、軸方向の長さが長い燃料棒２Ａ、及び燃料棒２Ａよりも軸方向の長さが短い短尺燃料棒２Ｂを含んでいる。燃料集合体１の横断面中央には、２本の水ロッド３が配置される。各々の水ロッド３は、横断面が円形であって、４本の燃料棒が配置可能な領域を占有する大きさを有する。２本の水ロッド３は、各々の軸心が燃料集合体１の１つの対角線上に配置される。これらの水ロッド３は、燃料棒配列の外側から４層目以内の領域に配置され、もう１つの対角線（燃料集合体１が沸騰水型原子炉の炉心内に装荷された状態で制御棒に面するコーナー部８に対する対角線）に対して線対称の位置に配置される。燃料棒２Ａ及び水ロッド３は、上端部が上部タイプレート４に保持され、下端部が下部タイプレート５に保持される。短尺燃料棒２Ｂは、下端部が下部タイプレート５に保持される。燃料棒２Ａ，２Ｂ及び水ロッド３は、燃料スペーサ５によって相互の間に所定の間隔を保って保持される。これらの燃料棒は、上部タイプレート４に取付けられたチャンネルボックス７内に収納されている。
１６本の短尺燃料棒２Ｂのうち１２本は、燃料棒配列の外側から２層目に配置されている。２層目の燃料棒配列において、１２本の短尺燃料棒２Ｂは、各コーナー及び各コーナーから１本間を置いた位置にそれぞれ配置される。残りの４本の短尺燃料棒２Ｂは、水ロッド３に隣接して配置される。本実施例において、チャンネルボックス７の内幅Ｄｃｂは約１３４ｍｍ、燃料棒２Ａ及び２Ｂの外径Ｄｆは１０．２６ｍｍ、燃料棒ピッチＰｆは１２．９５ｍｍ、燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆは約３．７ｍである。本実施例は、短尺燃料棒２Ｂを燃料棒配列の最外層に配置していない。
本実施例の燃料集合体１は、短尺燃料棒１Ｂの燃料有効長Ｌｐ，水ロッド２の総横断面積Ａｗｒを、（数１）から（数６）の条件を満たすよう構成されたものである。（数１）から（数６）の条件は、発明者らの検討によって見出されたものである。これらの検討結果を以下に詳細に説明する。
まず、燃料集合体の圧力損失から決定された（数６）について説明する。本発明者らは、１０行１０列の燃料集合体において、短尺燃料棒の本数，短尺燃料棒の燃料有効長をパラメータとして、特開平７−２３４２９３号公報に示す９行９列の従来の燃料集合体（以下、単に従来燃料集合体という）の圧力損失と同じ圧力損失となる水ロッド３の総横断面積を求め、短尺燃料棒の本数，短尺燃料棒の燃料有効長Ｌｐと全水ロッドの総横断面積の関係を明らかにした。第３図にそれらの関係を示す。第３図において横軸は燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆに対する短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐとの比（Ｌｐ／Ｌｆ）を、縦軸は燃料集合体下部での燃料集合体の冷却材流路面積Ａｃｈに対する燃料集合体内の全水ロッドの総横断面積Ａｗｒとの比（Ａｗｒ／Ａｃｈ）をそれぞれ示している。ところで、冷却材流路面積Ａｃｈは、概略、次式で表される。燃料集合体の冷却材流路は、チャンネルボックス７内における、燃料棒２及び水ロッド３の外側の領域である。
0004099990.tif 000008
（数２０）に本実施例での前述の該当する数値を代入すると、
0004099990.tif 000009
となる。
また、横軸の値が０．５の場合、短尺燃料棒２Ｂの有効長が約１．８５ｍ（３．７ｍ×０．５）であることを意味している。第３図において、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、短尺燃料棒２Ｂの本数の違いによる境界線である。境界線Ｌ１は短尺燃料棒２Ｂが１２本、境界線Ｌ２は短尺燃料棒２Ｂが１６本、及び境界線Ｌ３は短尺燃料棒２Ｂが２０本の場合を示す。短尺燃料棒２Ｂが１６本の場合には、図中に示した境界線Ｌ２が、従来燃料集合体と圧力損失が同一となる条件を満足する境界である。なお、短尺燃料棒２Ｂが１６本の場合には、境界線Ｌ２、及び境界線Ｌ２よりも下側の領域が、従来燃料集合体の圧力損失よりも大きくならない領域である。従って、全水ロッドの総横断面積が境界線Ｌ２を含む下側の領域となるように構成すれば、本実施例の燃料集合体の圧力損失が従来燃料集合体のそれ以下にすることができる。すなわち、Ａｗｒ／Ａｃｈは、（数６）を満足すればよい。第３図において、燃料集合体内の短尺燃料棒２Ｂの本数によって異なる各境界線は、短尺燃料棒の本数ｎをパラメータとして含む（数６）で現される。
また、第３図内の点線Ｋは、燃料棒８本分を占有する全水ロッドの総横断面積Ａｗｒの最大値を示しており、次式で表される。
0004099990.tif 000010
よって、全水ロッドの総横断面積の上限値に対するＡｗｒ／Ａｃｈの値は、
0004099990.tif 000011
となる。従って、Ａｗｒ／Ａｃｈは、０．１４９以下にしなければならない（数３）。
更に、点線Ｊの横軸に対応する値は、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長が燃料棒２Ａのそれの１１／２４（０．４５８）となる長さに相当する。この長さでは、ガスプレナム（燃料棒内に形成）の長さを含めた短尺燃料棒は、燃料集合体の、軸方向のほぼ中央部に配置された燃料スペーサ６で上端部を支持される。しかしながら、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長を更に短くしようとすると、短尺燃料棒の流動振動の観点から短尺燃料棒の燃料有効長は、燃料棒２Ａのそれの８／２４程度にする必要がある。このように短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長を１１／２４よりも短くした場合には、ウランインベントリが減少しすぎ、燃料サイクル費が悪くなる。このため、Ｌｐ／Ｌｆは１１／２４以上にする必要がある（数４）。
次に炉心安定性から決定された（数５）について説明する。炉心安定性は、ある外乱が炉心に加えられた後における炉心全体の炉心流量および原子炉出力の変動に係わる特性である。今、正弦波の炉心流量の外乱が炉心に加えられたとする。また、外乱が加えられた後における炉心内の炉心流量の変動が第４図のようであったとする。第４図の変動では、変動幅は時間とともに減少し、やがて安定な状態に戻る。
ここで、炉心に加えられた外乱の振幅をｙ０、その１周期後の振幅をｙ１とし、ｙ１／ｙ０の値を減幅比として定義する。第４図の場合、減幅比は１よりも小さく、炉心は安定な状態（定常状態）に戻る。このような場合、炉心は安定であるという。一方、第５図の場合は、減幅比は１よりも大きく、炉心内の炉心流量の変動は時間の経過に伴って大きくなり、炉心は不安定となる。これは、原子炉の運転上、好ましくない状態である。従って、炉心安定性の減幅比が１より小さい場合は安定、それが１より大きい場合は不安定であると評価できる。よって、１未満であれば安定と評価できるが、実際には、若干の余裕をとって減幅比が０．８以下となるように設計している。
本発明者らは、１０行１０列の燃料集合体において、短尺燃料棒の本数、短尺燃料棒の燃料有効長をパラメータとして、減幅比が０．８となる水ロッドの横断面積を求め、短尺燃料棒の本数、その燃料有効長と、水ロッドの横断面積との関係を明らかにした。なお、９行９列の従来燃料集合体の平均取り出し燃焼度４５ＧＷｄ／ｔよりさらに高燃焼度となるように、平均取り出し燃焼度は６０ＧＷｄ／ｔとした。第６図に解析結果を示す。第６図の縦軸及び横軸は第３図の各々と同じである。圧力損失における解析結果と同様に、短尺燃料棒の本数毎に境界線がそれぞれ発生する。境界線Ｍ１は短尺燃料棒が１２本、境界線Ｍ２は短尺燃料棒が１６本、及び境界線Ｍ３は短尺燃料棒が２０本の、それぞれの場合における結果である。短尺燃料棒の本数１６本の場合には、境界線Ｍ２が減幅比０．８となる条件を満足する境界であり、境界線Ｍ２、及び境界線Ｍ２よりも上側の領域が減幅比０．８以下となる領域である。従って、全水ロッドの総横断面積が実線Ｍ２を含む上側の領域となるように構成すれば、平均取り出し燃焼度６０ＧＷｄ／ｔを達成でき、かつ許容される炉心安定性を維持できる。すなわち、Ａｗｒ／Ａｃｈは、（数５）を満足すればよい。第６図において、燃料集合体内の短尺燃料棒２Ｂの本数によって異なる各境界線は、短尺燃料棒の本数ｎをパラメータとして含む（数５）で現される。
第３図に示す圧力損失に対する各境界線、第６図に示す炉心安定性に対する各境界線、更に境界線Ｊ及びＫを、第７図に示す。短尺燃料棒が１２本の場合は、炉心安定性から決まる最低限必要となる全水ロッドの総横断面積を示す境界線Ｍ１が、点線Ｋよりも上側に位置する。このため、短尺燃料棒が１２本の場合には、本実施例での燃料棒８本が占有する領域において最大となる全水ロッドの総横断面積以上の、全水ロッドの総横断面積が、必要となる。従って、短尺燃料棒が１２本では、平均取り出し燃焼度６０ＧＷｄ／ｔの条件で、炉心安定性を満足することができない。
以上のように、燃料棒８本が占有する領域に水ロッドを配置し、燃料棒配列の最外層以外に短尺燃料棒を配置した場合には、圧力損失及び炉心安定性の観点から、１５本以上の短尺燃料棒が必要となる。ところで、短尺燃料棒の本数を２１本よりも増大すると、ボイド係数は改善されるが、ウランインベントリの減少し過ぎ、及び燃料棒の間隔を所定幅に保持する、短尺燃料棒の上端よりも上方に位置する燃料スペーサの強度の観点から望ましくない。このため、短尺燃料棒の本数は２０本以下にする必要がある。このため、短尺燃料棒の本数ｎは、１５≦ｎ≦２０を満足する必要がある（数２）。
第７図において、ハッチングを施した領域が、１６本の短尺燃料棒を配置した本実施例の１０行１０列の燃料集合体に対して、（数１），（数３）から（数６）を満足する領域である。この領域になるように、Ｌｐ／Ｌｆ及び水ロッド３の横断面積が設定される。しかしながら、１５≦ｎ≦２０の場合においても、（数１），（数３）から（数６）を満足させる領域がそれぞれ存在する。
本実施例によれば、平均取り出し燃焼度６０ＧＷｄ／ｔ以上を達成でき、従来の燃料集合体よりも圧力損失を増加させることなく、許容される炉心安定性を得ることができる。更に、本実施例の燃料集合体は、既設の沸騰水型原子炉に適用することができる。特開平５−２３２２７３号公報は、１０行１０列の燃料棒配列を有する燃料集合体で燃焼度６０ＧＷｄ／ｔ以上を達成することについて何も言及していない。本実施例の燃料集合体は、（数１）から（数６）の条件を満足することによって、燃焼度６０ＧＷｄ／ｔ以上を達成する、１０行１０列の燃料棒配列を有する燃料集合体において、従来の燃料集合体よりも圧力損失を増加させることなく、許容される炉心安定性を得ることができるようになったのである。
本実施例においては、短尺燃料棒を、最外層に配置しなければ、第１図と異なる位置に配置しても、同じ効果が得られる。また、水ロッドも、総横断面積が同一であれば、第８図に示すように矩形の水ロッド３Ａとしても、またこれら以外の形状としても同じ効果を生じる。なお、本実施例は（数２０）にチャンネルボックス内幅Ｄｃｂ、燃料棒の外径Ｄｆが含まれているので、燃料棒の外径，チャンネルボックス内幅の若干の変化にも適用できる。
（実施例２）
以下、本発明の第２実施例である燃料集合体を、第９図を用いて説明する。本実施例の燃料集合体１Ｃは、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される。燃料集合体１Ｃは、第１図に示す燃料集合体１の２本の水ロッド３を、１本の水ロッド３Ｃに替えたものである。本実施例の他の構成は、第１図に示す燃料集合体と同じである。水ロッド３Ｃは、横断面が円形をしており、９本の燃料棒が配置可能な領域を占有している。水ロッド３Ｃの軸心は、燃料集合体の軸心よりも、沸騰水型原子炉の炉心内に装荷された状態で燃料集合体１Ｃの制御棒に面するコーナー部８の反対側にずれている。このため、コーナー部８側では、水ロッド３Ｃチャンネルボックス７との間に４層の燃料棒配列が存在する。また、コーナー部８の反対側では、水ロッド３Ｃチャンネルボックス７との間に３層の燃料棒配列が存在する。１２本の短尺燃料棒２Ｂが、外側から２層目の燃料棒配列において各コーナー及び各コーナーから１本間を置いた位置に配置される。チャンネルボックス７の内幅Ｄｃｂ，燃料棒２の外径Ｄｆ，燃料棒ピッチＰｆ、及び燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆの寸法は、燃料集合体１のそれぞれと同じである。本実施例も、短尺燃料棒２Ｂを燃料棒配列の最外層に配置していない。
燃料集合体１Ｃは、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ，水ロッド３Ｃの総横断面積Ａｗｒを、（数１），（数４），（数７）から（数１０）の条件を満たすよう構成したものである。（数７）から（数１０）の条件は、発明者らの検討によって見出されたものである。
実施例１と同様に、本実施例の燃料集合体１Ｃにおける圧力損失及び炉心安定性それぞれの解析から導出した境界線の一例を、第１０図に示す。第１０図に示す境界線Ｌ４は、燃料棒配列の最外層以外で燃料集合体１Ｃ内に１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの圧力損失に対する境界線である。境界線Ｍ４は、同様に、１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの炉心安定性に対する境界線である。
ところで、燃料集合体１Ｃにおける冷却材流路面積Ａｃｈは、概略、次式で表される。
0004099990.tif 000012
（数２４）に本実施例での前述の該当する数値を代入すると、
0004099990.tif 000013
となる。
また、第１０図内の点線Ｋ１は９本の燃料棒が配置可能な領域を占有する水ロッドの総横断面積Ａｗｒの最大値を示しており、次式で表される。
0004099990.tif 000014
よって、水ロッド総横断面積の上限値に対するＡｗｒ／Ａｃｈの値は、
0004099990.tif 000015
となる。従って、Ａｗｒ／Ａｃｈは、０．１６９以下にしなければならない（数８）。
また、本実施例において、必要とする短尺燃料棒２Ｂの本数は、実施例１と同様な検討によって、１０〜２０の範囲となった。
第１０図において、（数８）は点線Ｋ１を含みかつ点線Ｋ１よりも下方の領域に該当し、（数４）は点線Ｊを含みかつ点線Ｊよりも右側の領域に該当する。第１０図においてハッチングを施した領域は、１２本の短尺燃料棒２Ｂが第９図のように配置された場合において（数１），（数４）及び（数８）から（数１０）を満足する領域である。この領域になるように、Ｌｐ／Ｌｆ及び水ロッド３の横断面積が設定される。しかしながら、（数７）を満足する場合、すなわち１０≦ｎ≦２０の場合においても、（数１），（数４）及び（数８）から（数１０）を満足させる領域がそれぞれ存在する。
本実施例によれば、第１実施例と同様の効果が得られる。また、短尺燃料棒は最外層に配置しなければ、第９図と異なる配置としても、更に、第１１図に示す燃料集合体１Ｄとしてもよい。燃料集合体１Ｄは、燃料集合体１Ｃにおいて水ロッド３Ｃを矩形の横断面を有する水ロッド３Ｄに替えたものである。
（実施例３）
以下、本発明第３実施例である燃料集合体を、第１２図を用いて説明する。本実施例の燃料集合体１Ｅは、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される。燃料集合体１Ｅは、燃料集合体１（第１図）の２本の水ロッド３を、３本の水ロッド３Ｅに替えたものである。３本の水ロッド３Ｅは、燃料集合体１Ｅの制御棒に面するコーナー部８に対する対角線と直交する他の対角線上に位置しており、互いに隣接している。真中の１本の水ロッド３Ｅは、コーナー部８に対する対角線上にも配置される。すなわち、この１本の水ロッド３Ｅは燃料集合体１Ｅの軸線上に位置する。３本の水ロッド３Ｅは、１０本の燃料棒２が配置可能な領域を占有している。水ロッド３Ｅの外径は水ロッド３（第１図）の外径よりも小さい。短尺燃料棒２Ｂは１０本配置される。そのうちの８本の短尺燃料棒２Ｂは、外側から２層目の燃料棒配列内に配置される。残りの２本の短尺燃料棒２Ｂは、外側から４層目の燃料棒配列の各コーナーに配置される。２層目の燃料棒配列では、各コーナーに短尺燃料棒２Ｂが配置される。本実施例のチャンネルボックス７の内幅Ｄｃｂ，燃料棒２の外径Ｄｆ，燃料棒ピッチＰｆ、及び燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆの寸法は、燃料集合体１のそれぞれと同じである。本実施例は、燃料棒配列の最外層には、短尺燃料棒２Ｂを配置していない。
燃料集合体１Ｅは、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ、水ロッド３Ｅの総横断面積Ａｗｒを、（数１），（数４），（数１１）から（数１４）の条件を満たすよう構成したものである。（数１１）から（数１４）の条件は、発明者らの検討によって見出されたものである。
実施例１と同様に、本実施例の燃料集合体１Ｅにおける圧力損失及び炉心安定性それぞれの解析から導出した境界線の一例を、第１３図に示す。第１３図に示す境界線Ｌ５は、燃料棒配列の最外層以外で燃料集合体１Ｅ内に１０本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの圧力損失に対する境界線である。境界線Ｍ５は、同様に１０本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの炉心安定性に対する境界線である。
ところで、燃料集合体１Ｅにおける冷却材流路面積Ａｃｈは、概略、次式で表される。
0004099990.tif 000016
（数２７）に本実施例での前述の該当する数値を代入すると、
0004099990.tif 000017
となる。
また、第１３図の点線Ｋ２は１０本の燃料棒が配置可能な領域を占有する水ロッドの総横断面積Ａｗｒの最大値を示しており、次式で表される。
0004099990.tif 000018
よって、水ロッド総横断面積の上限値に対するＡｗｒ／Ａｃｈの値は、
0004099990.tif 000019
となる。従って、Ａｗｒ／Ａｃｈは、０．１９０以下にしなければならない（数１２）。
また、本実施例において、必要とする短尺燃料棒２Ｂの本数は、実施例１と同様な検討によって、９〜２０の範囲となった。
第１３図において、（数１２）は点線Ｋ１を含みかつ点線Ｋ２よりも下方の領域に該当し、（数４）は点線Ｊを含みかつ点線Ｊよりも右側の領域に該当する。第１３図においてハッチングを施した領域は、１０本の短尺燃料棒２Ｂが第１２図のように配置された場合において（数１），（数４）及び（数１２）から（数１４）を満足する領域である。この領域になるように、Ｌｐ／Ｌｆ及び水ロッド３の横断面積が設定される。しかしながら、（数１１）を満足する場合、すなわち１０≦ｎ≦２０の場合においても、（数１），（数４）及び（数１２）から（数１４）を満足させる領域がそれぞれ存在する。
本実施例によれば、第１実施例と同様の効果が得られる。また、短尺燃料棒は最外層に配置しなければ、第１２図と異なる配置としても、更に、第１４図に示す燃料集合体１Ｆとしてもよい。燃料集合体１Ｆは、燃料集合体１Ｅにおいて３本の水ロッド３Ｅを１本に併せた水ロッド３Ｆに替えたものである。水ロッド３Ｆは、３本の水ロッド３Ｃと同じ位置に配置される。
（実施例４）
以下、本発明の第４実施例である燃料集合体１Ｇを、第１５図を用いて説明する。燃料集合体１Ｇは、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される。燃料集合体１Ｇは、第１図に示す燃料集合体１において短尺燃料棒２Ｂの配置を替えた構成を有する。すなわち、短尺燃料棒２Ｂは、外側から２層目の燃料棒配列内に配置されていなく、最外層の燃料棒配列内に配置されている。最外層においては、各辺の中央部に２本の短尺燃料棒２Ｂが互いに隣接して配置される。燃料集合体１Ｇの他の構成は、燃料集合体１と同じである。チャンネルボックス７の内幅Ｄｃｂ，燃料棒２の外径Ｄｆ，燃料棒ピッチＰｆ、及び燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆの寸法は、燃料集合体１のそれぞれと同じである。
燃料集合体１Ｇは、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ，水ロッド３の総横断面積Ａｗｒを、（数１），（数３），（数４），（数６），（数１１）及び（数１５）の条件を満たすよう構成したものである。これらの数式で示される条件は、発明者らの検討によって見出されたものである。
実施例１と同様に、本実施例の燃料集合体１Ｇにおける圧力損失及び炉心安定性それぞれの解析から導出した境界線の一例を第１６図に示す。第１６図に示す境界線Ｌ６は、最外層の燃料棒配列内を含んで燃料集合体１Ｇ内に１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの圧力損失に対する境界線である。境界線Ｍ６は、同様に、１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの炉心安定性に対する境界線である。本実施例では、ボイド係数の改善効果が大きい位置、すなわち燃料棒配列の最外層及び水ロッドに隣接した位置に短尺燃料棒２Ｂを全て配置しているので、炉心安定性に対する条件（数１５）が実施例１における炉心安定性に対する条件（数５）と異なっている。同じ炉心安定性であれば、本実施例における水ロッド３の総横断面積は、実施例１のそれよりも小さくなる。一方、本実施例において圧力損失から決定される条件（数６）は、短尺燃料棒の配置には影響されず、実施例１と同じである。また、Ａｗｒ／Ａｃｈの上限値は、実施例１と同様に（数２３）で示される値である。本実施例において、必要とする短尺燃料棒２Ｂの本数は、実施例１と同様な検討によって、９〜２０の範囲となった。
第１６図においてハッチングを施した領域は、１２本の短尺燃料棒２Ｂが第１５図のように配置された場合において（数１），（数３），（数４），（数６）及び（数１５）を満足する領域である。この領域になるように、Ｌｐ／Ｌｆ及び水ロッド３の横断面積が設定される。しかしながら、（数１１）を満足する場合、すなわち１０≦ｎ≦２０の場合においても、（数１），（数３），（数４），（数６）及び（数１５）を満足させる領域がそれぞれ存在する。
短尺燃料棒２Ｂを最外層に配置することによって、外側から２層目の燃料棒配列に短尺燃料棒２Ｂを配置した場合に比べて倍以上にボイド係数が低下する。短尺燃料棒２Ｂが最外層のコーナーに配置したとき、ボイド係数の低下率は最も大きくなる。しかしながら、短尺燃料棒２Ｂを最外層のコーナーに配置した場合には、反応度損失、及びそのコーナーに配置した短尺燃料棒２Ｂの局所出力ピーキングが共に大きくなる。このため、短尺燃料棒２Ｂをそのコーナーに配置することは避けなければならない。最外層においてコーナー以外の位置に短尺燃料棒２Ｂを配置することによって反応度損失を低減できる。更に、本実施例のように、各水ロッド３が配置されている行又は列の燃料棒配列と交差する、最外層の燃料棒配列内の位置（具体的には最外層の各辺において中央部に配置された４本の燃料棒位置）に、短尺燃料棒２Ｂを配置することによって、反応度損失及び局所出力ピーキングを低減できる。
本実施例によれば、第１実施例と同様の効果が得られ、更にボイド係数を低減できる。また、反応度損失及び局所出力ピーキングも低減できる。
短尺燃料棒は、最外層内の位置及び水ロッドに隣接した位置の両方、または最外層内の位置のみに配置すれば、第１５図と異なる配置としても、更に、第１７図に示す燃料集合体１Ｈとしてもよい。燃料集合体１Ｈは、燃料集合体１Ｇにおいて水ロッド３を横断面が矩形の水ロッド３Ａに替えたものである。２本の水ロッド３Ａは、２本の水ロッド３と同じ位置に配置される。
（実施例５）
以下、本発明の第５実施例である燃料集合体１Ｉを、第１８図を用いて説明する。燃料集合体１Ｉは、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される。燃料集合体１Ｉは、第９図に示す燃料集合体１Ｃにおいて短尺燃料棒２Ｂの配置を替えた構成を有する。燃料集合体１Ｉの他の構成は、燃料集合体１Ｃと同じである。燃料集合体１Ｉの水ロッド３Ｃの配置も、燃料集合体１Ｃと同じである。本実施例は、１２本の短尺燃料棒２Ｂを備えている。これらの短尺燃料棒２Ｂは、外側から２層目の燃料棒配列に配置されていない。８本の短尺燃料棒２Ｂは、最外層の燃料棒配列内に配置されており、この燃料棒配列の各辺の中央部に２本ずつ互いに隣接して配置されている。残りの４本の短尺燃料棒２Ｂは、燃料集合体１Ｉが沸騰水型原子炉の炉心内に装荷された状態で制御棒に面する側のコーナー部８側において、外側から４層目の燃料棒配列内に配置され、コーナー部８とは反対側において、外側から３層目の燃料棒配列内に配置される。これらの４本の短尺燃料棒２Ｂはいずれも水ロッド３Ｃに隣接している。チャンネルボックス７の内幅Ｄｃｂ，燃料棒２の外径Ｄｆ，燃料棒ピッチＰｆ、及び燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆの寸法は、燃料集合体１のそれぞれと同じである。
燃料集合体１Ｉは、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ、水ロッド３の総横断面積Ａｗｒを、（数１），（数４），（数８），（数１０），（数１６）及び（数１７）の条件を満たすよう構成したものである。これらの数式で示される条件は、発明者らの検討によって見出されたものである。
実施例１と同様に、本実施例の燃料集合体１Ｉにおける圧力損失及び炉心安定性それぞれの解析から導出した境界線の一例を第１９図に示す。第１９図に示す境界線Ｌ７は、最外層の燃料棒配列内を含んで燃料集合体１Ｉ内に１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの圧力損失に対する境界線である。境界線Ｍ７は、同様に、１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの炉心安定性に対する境界線である。本実施例では、ボイド係数の改善効果が大きい位置、すなわち燃料棒配列の最外層内の位置、及び水ロッドに隣接した位置に短尺燃料棒２Ｂを全て配置しているので、炉心安定性に対する条件（数１７）が実施例２における炉心安定性に対する条件（数９）と異なっている。同じ炉心安定性であれば、本実施例における水ロッド３Ｃの総横断面積は、実施例２のそれよりも小さくなる。一方、本実施例において圧力損失から決定される条件（数１０）は、短尺燃料棒の配置には影響されず、実施例２と同じである。また、Ａｗｒ／Ａｃｈの上限値は、実施例２と同様に（数２７）で示される値である。本実施例において、必要とする短尺燃料棒２Ｂの本数は、実施例１と同様な検討によって、８〜２０の範囲となった。
第１９図においてハッチングを施した領域は、１２本の短尺燃料棒２Ｂが第１８図のように配置された場合において（数１），（数４），（数８），（数１０）及び（数１７）を満足する領域である。この領域になるように、Ｌｐ／Ｌｆ及び水ロッド３Ｃの横断面積が設定される。しかしながら、（数１６）を満足する場合、すなわち８≦ｎ≦２０の場合においても、（数１），（数４），（数８），（数１０）及び（数１７）を満足させる領域がそれぞれ存在する。
本実施例によれば、第４実施例と同様の効果が得られる。また、短尺燃料棒は、最外層内の位置及び水ロッドに隣接した位置の両方、または最外層内の位置のみに配置すれば、第１８図と異なる配置としても、更に、第２０図に示す燃料集合体１Ｊとしてもよい。燃料集合体１Ｊは、燃料集合体１Ｉにおいて水ロッド３Ｃを横断面が矩形の水ロッド３Ｄに替えたものである。水ロッド３Ｄは、水ロッド３Ｃと同じ位置に配置される。
（実施例６）
以下、本発明の第６実施例である燃料集合体１Ｋを、第２１図を用いて説明する。燃料集合体１Ｋは、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される。燃料集合体１Ｋは、第１２図に示す燃料集合体１Ｅにおいて短尺燃料棒２Ｂの配置を替えた構成を有する。燃料集合体１Ｋの他の構成は、燃料集合体１Ｅと同じである。燃料集合体１Ｋの水ロッド３Ｅの配置も、燃料集合体１Ｅと同じである。本実施例は、１０本の短尺燃料棒２Ｂを備えている。これらの短尺燃料棒２Ｂは、外側から２層目の燃料棒配列に配置されていない。８本の短尺燃料棒２Ｂは、実施例４と同様に最外層の燃料棒配列内に配置されており、この燃料棒配列の各辺の中央部に２本ずつ互いに隣接して配置されている。残りの２本の短尺燃料棒２Ｂは、外側から４層目の燃料棒配列内に配置され、いずれも水ロッド３Ｅに隣接している。チャンネルボックス７の内幅Ｄｃｂ，燃料棒２の外径Ｄｆ，燃料棒ピッチＰｆ、及び燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆの寸法は、燃料集合体１のそれぞれと同じである。
燃料集合体１Ｋは、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ、水ロッド３の総横断面積Ａｗｒを、（数１），（数４），（数１２），（数１４），（数１８）及び（数１９）の条件を満たすよう構成したものである。これらの数式で示される条件は、発明者らの検討によって見出されたものである。
実施例１と同様に、本実施例の燃料集合体１Ｋにおける圧力損失及び炉心安定性それぞれの解析から導出した境界線の一例を第２２図に示す。第２２図に示す境界線Ｌ８は、最外層の燃料棒配列内を含んで燃料集合体１Ｋ内に１０本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの圧力損失に対する境界線である。境界線Ｍ８は、同様に、１２本の短尺燃料棒２Ｂを配置したときの炉心安定性に対する境界線である。本実施例では、ボイド係数の改善効果が大きい位置、すなわち燃料棒配列の最外層内の位置及び水ロッドに隣接した位置に短尺燃料棒２Ｂを全て配置しているので、炉心安定性に対する条件（数１９）が実施例３における炉心安定性に対する条件（数１３）と異なっている。同じ炉心安定性であれば、本実施例における水ロッド３Ｃの総横断面積は、実施例２のそれよりも小さくなる。一方、本実施例において圧力損失から決定される条件（数１４）は、短尺燃料棒の配置には影響されず、実施例３と同じである。また、Ａｗｒ／Ａｃｈの上限値は、実施例３と同様に（数３１）で示される値である。本実施例において、必要とする短尺燃料棒２Ｂの本数は、実施例１と同様な検討によって、７〜２０の範囲となった。
第２２図においてハッチングを施した領域は、１０本の短尺燃料棒２Ｂが第２１図のように配置された場合において（数１），（数４），（数１２），（数１４）及び（数１９）を満足する領域である。この領域になるように、Ｌｐ／Ｌｆ及び水ロッド３Ｅの横断面積が設定される。しかしながら、（数１８）を満足する場合、すなわち７≦ｎ≦２０の場合においても、（数１），（数４），（数１２），（数１４）及び（数１９）を満足させる領域がそれぞれ存在する。
本実施例によれば、第４実施例と同様の効果が得られる。また、短尺燃料棒は、最外層内の位置及び水ロッドに隣接した位置、または最外層内の位置のみに配置すれば、第２１図と異なる配置としても、更に、第２２図に示す燃料集合体１Ｌとしてもよい。燃料集合体１Ｌは、燃料集合体１Ｋにおいて水ロッド３Ｅを横断面が矩形の水ロッド３Ｆに替えたものである。水ロッド３Ｆは、水ロッド３Ｅと同じ位置に配置される。
産業上の利用可能性
本発明の燃料集合体は、沸騰水型原子炉の炉心に装荷するのに好都合である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の好適な一実施例である燃料集合体の縦断面図、第２図は第１図に示す燃料集合体の横断面図、第３図は圧力損失から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第４図は安定な状態における、安定性の指標である減幅比の説明図、第５図は不安定な状態における、安定性の指標である減幅比の説明図、第６図は炉心安定性から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第７図は第３図及び第６図に示された各特性を示す特性図、第８図及び第９図は本発明の他の実施例である燃料集合体の横断面図、第１０図は第９図の燃料集合体における、圧力損失及び炉心安定性から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第１１図及び第１２図は本発明の他の実施例である燃料集合体の横断面図、第１３図は第１２図の燃料集合体における、圧力損失及び炉心安定性から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第１４図及び第１５図は本発明の他の実施例である燃料集合体の横断面図、第１６図は第１５図の燃料集合体における、圧力損失及び炉心安定性から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第１７図及び第１８図は本発明の他の実施例である燃料集合体の横断面図、第１９図は第１８図の燃料集合体における、圧力損失及び炉心安定性から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第２０図及び第２１図は本発明の他の実施例である燃料集合体の横断面図、第２２図は第２１図の燃料集合体における、圧力損失及び炉心安定性から決定された、短尺燃料棒２Ｂの燃料有効長Ｌｐ／燃料棒２Ａの燃料有効長Ｌｆと水ロッド総横断面積Ａｗｒ／燃料集合体内の冷却材流路面積Ａｃｈとの関係を示す特性図、第２３図は本発明の他の実施例である燃料集合体の横断面図である。
【図１】
0004099990.tif 000020
【図２】
0004099990.tif 000021
【図３】
0004099990.tif 000022
【図４】
0004099990.tif 000023
【図５】
0004099990.tif 000024
【図６】
0004099990.tif 000025
【図７】
0004099990.tif 000026
【図８】
0004099990.tif 000027
【図９】
0004099990.tif 000028
【図１０】
0004099990.tif 000029
【図１１】
0004099990.tif 000030
【図１２】
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【図１３】
0004099990.tif 000032
【図１４】
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【図１５】
0004099990.tif 000034
【図１６】
0004099990.tif 000035
【図１７】
0004099990.tif 000036
【図１８】
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【図１９】
0004099990.tif 000038
【図２０】
0004099990.tif 000039
【図２１】
0004099990.tif 000040
【図２２】
0004099990.tif 000041
【図２３】
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