КОНСТРУКЦИИ ТОПЛИВНОГО СТЕРЖНЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ВНУТРЕННЮЮ РАСПОРНУЮ ДЕТАЛЬ, И СПОСОБЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Топливный стержень (18/19), содержащий:
корпус (150), определяющий, по меньшей мере, часть топливного стержня (18/19) вдоль продольной оси топливного стержня;
множество элементов (160) ядерного топлива, расположенных в корпусе (150); и
по меньшей мере, одну внутреннюю распорную деталь (180), расположенную соосно с множеством топливных элементов (160) ядерного топлива в корпусе, при этом, по меньшей мере, одна внутренняя распорная деталь (180) выполнена с возможностью сохранения относительного осевого смещения между множеством топливных элементов (160) ядерного топлива и выполнена из такого материала, что он не влияет на физические и нейтронные свойства, по меньшей мере, одной внутренней распорной детали (180) во время работы активной зоны ядерного реактора, содержащей топливный стержень (18/19).
2. Топливный стержень (18/19) по п.1, в котором внутренняя распорная деталь (180) занимает такое положение внутри корпуса, что топливный стержень (18/19) обладает требуемым тепловым, механическим или нейтронным свойством во время работы ядерной активной зоны, содержащей топливный стержень (18/19).
3. Топливный стержень (18/19) по п.2, в котором требуемым тепловым, механическим или нейтронным свойством является, по меньшей мере, критическое энергетическое отношение топливного стержня (18/19) или отношение "водород/уран" топливного стержня (18/19).
4. Топливный стержень (18/19) по п.1, в котором внутренняя распорная деталь (180) изготовлена от твердого материала, имеющего нейтронное поглощение и поперечное сечение рассеивания ниже, чем у ядерных топливных элементов (160).
5. Топливный стержень (18/19) по п.4, в котором внутренняя распорная деталь (180) изготовлена из твердого материала, имеющего нейтронное поглощение и поперечное сечение рассеивания меньше, чем приблизительно 5,0 барн.
6. Топливный стержень (18/19) по п.1, в котором внутренняя распорная деталь (180) является кольцом, так чтобы внутренняя распорная деталь (180) могла вмещать внутри кольца накапливающиеся продукты деления.
7. Топливный стержень (18/19) по п.1, в котором внутренняя распорная деталь (180) является сплошной и крепится к корпусу топливного стержня (18/19), чтобы разделить топливный стержень (18/19) на отсеки.
8. Топливный стержень (18/19) по п.1, в котором топливный стержень (18/19) содержит множество внутренних распорных деталей (180), расположенных внутри корпуса с повышенной частотой установки и уменьшенным промежутком в первом продольном положении корпуса, по сравнению со вторым продольным положением корпуса.
9. Топливный стержень (18/19) по п.8, в котором второе продольное положение связано с направлением прохождения потока теплоносителя вверх по течению в рабочей активной зоне из первого продольного положения и в котором второе положение и первое положение находятся между двумя соседними распорными деталями (20), контактирующими с топливным стержнем (18/19).
10. Топливный стержень (18/19) по п.1, в котором топливный стержень (18/19) содержит множество внутренних распорных деталей (180), и, по меньшей мере, часть множества внутренних распорных деталей (180) располагается последовательно и по соседству, по меньшей мере, с одной распорной деталью (20), контактирующей с топливным стержнем (18/19).
11. Способ использования топливного стержня, содержащий этапы, на которых:
определяют, по меньшей мере, одно из требуемых нейтронных, механических и термодинамических свойств топливного стержня (18/19);
вычисляют месторасположение топливного элемента (160) внутри топливного стержня (18/19), в котором достигается, по меньшей мере, одно требуемое нейтронное, механическое и термодинамическое свойство в работающей ядерной активной зоне, содержащей топливный стержень (18/19); и
помещают, по меньшей мере, одну внутреннюю распорную деталь и, по меньшей мере, один топливный элемент (160) в стержень согласно вычисленному месторасположению.