"炉心14に使用する細長い反応部材66であって、前記反応部材66の細長い全長を実質的に延びる管状被覆と、前記管状被覆の中心中空空洞部の上端部を封止する上部端栓72と、前記管状被覆の中心中空空洞部の下端部を封止する下部端栓74と、前記中心中空空洞部の下方部分を実質的に占有する活性要素70と、前記上部端栓72と前記活性要素70の上面との間を実質的に延びて、前記活性要素を前記下部端栓74の方へ押圧するばね76と、前記ばね76の下端部と前記活性要素70の前記上面との間に位置して、前記ばねの力を、前記ばねが直接印加するよりも、前記活性要素の前記上面の大きな部分に亘って印加するスペーサ86と、より成ることを特徴とする、炉心14に使用する細長い反応部材66。前記ばね76は研削捩じりばねであることを特徴とする、請求項1に記載の反応部材66。前記ばね76は前記スペーサ86に取り付けられることを特徴とする、請求項1に記載の反応部材66。前記ばね76は機械的に前記スペーサ86に取り付けられることを特徴とする、請求項3に記載の反応部材66。前記スペーサ86は、ほぼ平坦な頭部が前記活性要素70の前記上面に対向し、反対側が細長い前記被覆の軸方向に延び、前記反対側が機械的に前記ばね76に取り付けられることを特徴とする、請求項4に記載の反応部材66。前記反対側96の先端部は前記頭部88よりも狭い幅を有し、前記頭部の幅と前記先端部の幅との間には隅肉100が形成されることを特徴とする、請求項5に記載の反応部材66。開口部90が、前記活性要素70の前記上面に対向する側から前記頭部88を貫通し、前記スペーサ86を介して、前記反対側96の先端部へ延びることを特徴とする、請求項5に記載の反応部材66。前記開口部90の少なくとも一部は六角形の外形92を有することを特徴とする、請求項7に記載の反応部材66。螺旋状のねじ山94が前記スペーサ86の前記反対側96の半径方向の表面に沿って軸方向に延び、前記ばね76の下方部分が前記螺旋状のねじ山に巻回されることを特徴とする、請求項5に記載の反応部材66。前記スペーサ86の前記反対側96の上方部分は、半径方向に外方に延び前記ばね76に機械的に結合するリップ108を有する割れた管状部材106であることを特徴とする、請求項5に記載の反応部材66。前記ばね76の下端部は前記スペーサ86に溶接されることを特徴とする、請求項3に記載の反応部材66。前記反応部材は原子燃料要素であることを特徴とする、請求項1に記載の反応部材66。前記反応部材は原子制御棒28であることを特徴とする、請求項1に記載の66。前記スペーサ86はほぼ円形であり、前記被覆の内壁から離隔されていることを特徴とする、請求項1に記載の反応部材66。複数の原子燃料要素66を有する原子燃料集合体22であって、前記原子燃料要素の少なくとも一部は、前記原子燃料要素66の細長い全長を実質的に延びる管状被覆と、前記管状被覆の中心中空空洞部の上端部を封止する上部端栓72と、前記管状被覆の中心中空空洞部の下端部を封止する下部端栓74と、前記中心中空空洞部の下方部分を実質的に占有する一連の原子燃料ペレット70と、前記上部端栓72と前記原子燃料ペレット70の上面との間を実質的に延びて、前記原子燃料ペレットを前記下部端栓74の方へ押圧するばね76と、前記ばね76の下端部と前記原子燃料ペレット70の前記上面との間に位置して、前記ばねの力を、前記ばねが直接印加するよりも、前記原子燃料ペレットの前記上面の大きな部分に亘って印加するスペーサ86とより成ることを特徴とする、原子燃料集合体22。上述したように、燃料集合体が受ける液圧力は燃料棒の重量を超えるため燃料棒及び燃料集合体に有意な力が及ぶ。さらに、炉心内の冷却材には多数の格子のストラップの上面上の混合翼によって惹き起こされる有意な乱流が存在し、これにより燃料棒の被覆から冷却材への熱の伝達が促進される。燃料棒の動きが拘束されないと、実質的な流れの力及び乱流により燃料棒の被覆が激しく振動することがある。近年、製造時の充填及び封止の後に一部の燃料棒の燃料棒プレナムで発見される小さなペレットチップについて懸念が表明されている。ある研究は、頂部ペレットのチッピング欠落を惹き起す1つの機構は燃料ペレットの頂面上の不均等な圧力分布であることを示唆している。プレナムばねの座巻部は頂部ペレットと完全な接触状態にないと結論付けられている。このため、頂部ペレット表面の一部に有意な軸方向荷重がかかり、これによりチッピングが発生することがある。こうした因果関係は加圧試験の際に確認された。座巻部のばねの形状に応じて接触面積が限られるため、プレナムばねの設計では、界接するペレットの頂面上に均等な圧力分布を提供できないことに注目する必要がある。プレナムばね76は、座巻部84の形状を明示する図4を参照すると良く分かる。したがって、燃料ペレットを燃料要素の被覆内にしっかり保持する改良型手段であって、頂部ペレットの上面に均等な圧力をかけるものが望まれている。また、装着を容易にし、思いもよらない装着ミスが招く結果を限定し、性能の問題が起こる可能性を最小限に抑える、設計の改善が望まれている。上記及び他の目的は、炉心に使用する燃料要素又は制御棒のような改良型の細長い反応部材により達成される。反応部材は、その細長い全長を実質的に延びる管状被覆であって、上部端栓が管状被覆の中心中空空洞部の上端部を封止し、下部端栓が管状被覆の中心中空空洞部の下端部を封止する管状被覆から形成される。活性要素が中心中空空洞部の下方部分を実質的に占有し、ばねが上部端栓と活性要素の上面との間を実質的に延びて、活性要素を下部端栓の方へ押圧する。スペーサがばねの下端部と活性要素の上面との間に位置して、ばねの力を、ばねが直接印加するよりも、活性要素の上面の大きな部分に亘って印加する。一実施形態において、ばねは研削捩じりばねであり、好ましくは、機械的にまたは金属学的にスペーサに取り付けられる。スペーサは、好ましくは、ほぼ平坦な頭部が活性要素の上面に対向し、反対側が細長い被覆の軸方向に延び、反対側がばねに取り付けられる。望ましくは、反対側の先端部は頭部よりも狭い幅を有し、頭部の幅と先端部の幅との間には隅肉が形成される。別の実施形態において、開口部が、活性要素の上面に対向する側から頭部を貫通し、スペーサを介して、反対側の先端部へ延びる。開口部の少なくとも一部は六角形の外形92を持つのが好ましい。ばねが機械的にスペーサに取り付けられる一実施形態において、螺旋状のねじ山がスペーサの反対端部の半径方向表面に沿って軸方向に延び、ばねの下方部分が螺旋状のねじ山に巻回される。ばねが機械的にスペーサに取り付けられる別の実施形態において、スペーサの反対側の上方部分は、半径方向外方に延び機械的にばねに結合するリップを備えた割れた管状部材である。一実施形態において、反応部材は原子燃料要素であり、さらに別の実施形態において、反応部材は原子制御棒である。好ましくは、スペーサはほぼ円形であり、被覆の内壁から離隔されている。本発明は、以下の好適な実施形態の説明を、添付の図面を参照しながら読むことにより、より良く理解することができる。前述の目的を達成するため、本発明は、均等な接触分布を創出し、燃料棒プレナムと積み重ねたペレットとの間でチップが移動する可能性を低減するべく、プレナムばねと積み重ねた燃料ペレットの頂部ペレットとの間に中間的な部品を導入する。頂部ペレットとばねの座巻部との間のこの新たな中間的要素は、均等な圧力分布を提供してチップの移動可能性を低減するよう設計されている。望ましくは、この要素は既存のプレナムばねに取り付けられる。図5及び6に示す一実施形態において、中間的要素は、プレナムばねと頂部ペレットの頂面との界面を形成するねじ付きスペーサ86である。スペーサ86は、そのほぼ平坦な頭部88に亘って、頂部ペレットの頂面に均等な接触圧力を付与し、小さなペレットチップの移動可能性を低減するよう設計されている。ねじ付きスペーサには、スペーサをばねに組み込むプロセスを容易にする特徴もある。ねじ付きスペーサ86は、万一プレナムばね組立体が正しく装着されていない場合でも燃料棒が正しく加圧されるようにして、関連するあらゆる性能の問題が生じるのを防止するために、中心孔90を有する。燃料棒がヘリウムによって適切に加圧されないと、システム外の高い作動圧力が適切な燃料棒の内圧により補償されないため、燃料棒の直径が縮小し、これによって、燃料集合体格子ばねにより印加される保持力が減少する可能性がある。また、ペレットと被覆との間の熱伝導率が低いため、不適切な加圧により燃料要素の作動温度が上昇する結果、被覆が過度に腐蝕したり燃料が溶融する可能性がある。これら性能の問題はいずれも、結果として核分裂生成物の冷却材中への望ましくない放出を招く燃料棒の破損を惹き起こし得るものである。スペーサ86の平坦な頭部88の中心孔90の開口部は、スペーサ86の後方管状部をばね76に結合するのを容易にするために六角形92になっている。後方管状部には、反対端部96から頭部88のすぐ後側近くまで螺旋状のねじ山94が延びている。六角形の道具を六角形の開口部92に挿入して、座巻部が頭部88の裏にぴったり着座するまでスペーサ86をプレナムばね76にねじ込むことができる。望ましくは、ねじ付きスペーサ86は、燃料要素の軸方向において基本的に2つの機能領域、すなわちペレット/被覆界面領域88及びばね界面領域98を備えるように機械加工された1つの部品である。好ましくは、スペーサ86の全長は、スペーサが被覆の内部で回転しないようにするものでなければならない。スペーサが被覆の構造的健全性を損なわないように、スペーサのペレット/被覆界面88の最大直径は、いかなる条件の下でも、ペレットの最小外径よりも小さいものである必要がある。好ましくは、ペレット/被覆界面88の最大長、すなわち燃料要素の軸方向におけるその界面領域の寸法は、事実上可能な限り小さくする必要がある。ペレット/被覆界面領域の長さの最小値は、製造時ばね力及び歪みを均等に分布させる能力による制約を受ける。ペレット/被覆界面領域の長さの最大値は、ばね圧縮力及び棒内圧に付随する問題による制約を受ける。一般的に、プレナムばねは、燃料棒の製造時に、各燃料棒の種類に応じた力の範囲内の所定の力を発生するように圧縮される。この範囲内の力の最大値は、燃料棒の溶接部及びペレットの構造的健全性を保証するために定められる。力がこの範囲により設定される最大値を超えると、端栓を適切に溶接するのが困難になる。プレナムばねの圧縮量は、プレナムの長さにより調節する。燃料要素の被覆内の空の容積部は、原子炉の運転時に放出される核分裂生成ガスを収容しなければならない。したがって、プレナム容積が減少すると運転寿命の全期間に亘って燃料棒の内圧が増加し、これが燃料棒外径の増大という予想しなかった結果につながり、燃料棒外径の増大が被覆とペレットとの間の熱伝導性を減少させることになる。ペレット/被覆界面領域88は、プレナム長さ及びプレナム容積を減少させ、プレナムばね撓み/力及び棒内圧を増大させる。スペーサのペレット/被覆領域の長さは、ばねの設計に織り込まれている限り許容できることが確認された。ペレットのスペーサ座面に圧力が集中するのを防ぐため、頭部88の裏面と管状部分102との間に隅肉半径方向部100を設ける必要がある。ねじ山の寸法及びばね界面領域98の外形は、ばねのワイヤとねじ山との間の適切な嵌合を可能にするようなばねの設計によって決まる。ねじ山がないところはねじ山94と隅肉100との間の領域であり、このねじ山がない領域の直径にばね界面の隅肉の半径の2倍を加えた和は、ばねの座巻部とスペーサ86とを適切に界接させるためには、ばねの最小内径を超えてはならない。組立体が正しく装着されていない場合でも燃料棒の加圧を可能とするために中心孔90が必要であり、六角形の大きさは組立時に必要なトルクを印加するのに十分なものでなくてはならない。トルクは、出荷及び操作時にスペーサが緩くなるのを防止し、装着時のばねの損傷を和らげるのに十分なものでなくてはならない。圧力試験によると、スペーサは均等な圧力分布を提供する能力があり、スペーサのこの設計は小さなペレットのチッピング欠落の頻度を低減することが確認されている。さらに、本実施形態の燃料棒プレナムばね組立体の設計は、ペレットとスペーサの接触部において均等な圧力分布を提供し、小さなペレットチップが移動する可能性を減少させるという設計目標を満たすことができる。この設計は、スペーサの装着を容易にし、思いもよらない装着ミスが招く結果を限定し、性能の問題が起こる可能性を最小限に抑えるという特徴も含んでいる。図7,8及び9は、図5及び6に図示したねじ付きスペーサに対する別の実施形態を示す。図7,8及び9に図示する実施形態はそれぞれ、図5及び6に示すねじ付きスペーサに関して先に説明したものと同一の、平坦な頭部88を有する。図7及び8において、スペーサの後側にはスロット付きの管状部材106があり、図7に示す実施形態はスロットの間隔が180°、図8に示す実施形態はスロットの間隔が90°である。これらの2つの実施形態はそれぞれ、スペーサをばねに固定するためにばね76の段に嵌まるリップ108を有する。図9に示す実施形態において、頭部88が、プレナムばね76の座巻部に直接溶接されている。本発明を特定の実施形態につき詳細に説明したが、当業者には、開示内容の全体的な教示に照らして、それらの詳細の種々の変形及び代替案を作成することができることがわかるであろう。例えば、上述の実施形態は原子燃料要素に適用されるものとして説明したが、ここに教示されるばねとスペーサの組立体は制御棒にも適用可能であり、その場合活性要素は核分裂性燃料ペレットではなく中性子吸収材となるであろう。したがって、開示されている特定の実施形態は、例示的であると意図するに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではなく、その範囲は特許請求の範囲ならびにそのあらゆる均等物の全幅を与えられるべきである。"