本发明专利技术涉及具有辐照靶端件的燃料棒。具体而言，示例性实施例涉及在任一端部具有端件（１２０／１３０）的燃料棒（１００），该端件（１２０／１３０）中容纳辐照靶。示例性实施例的端件（１２０／１３０）可容纳当曝露于在端件（１２０／１３０）位置处遇到的中子通量时可转变为所希望的同位素的材料。示例性实施例的端件（１２０／１３０）可由该材料构成或否则可装有该材料。示例性实施例的端件（１２０／１３０）可与各种全长度和／或部分长度的燃料棒（１８）和（１９）相配接，并且可起到上和／或下端塞（１２０／１３０）的作用，从而将燃料棒（１００）与上和／或下连接板（１４／１６）相配接。
【技术实现步骤摘要】
示例性实施例大体上涉及用于核电站的燃料结构和材料。技术背景通常，核电站包括在其中布置有燃料的反应堆芯，以通过核裂变 来发电。在美国核电站中， 一种普遍的设计是将燃料布置在多个燃料 棒中，这些燃料棒束缚在一起作为置于反应堆芯中的燃料组件或燃料 棒束。这些燃料棒典型地包括若干在整个组件的多个轴向位置处将燃 料棒连结到组装构件上的元件。
技术实现思路
示例性实施例涉及任一端部具有端件的燃料棒，端件中容纳特殊的靶(target)。示例性实施例的端件可容纳当在端件位置处曝露于 (exposedto)中子通量时可转变为所希望的同位素的材料。示例性实施 例的端件可由所选择的靶材料构成，或为容纳该靶材料的中空体。示 例性实施例的端件可与多种示例性实施例的全长度和/或部分长度燃 烧棒配接，并可起到上端塞和/或下端塞的作用，从而将燃烧棒配接至 上连接板和/或下连接板。示例性实施例的燃料棒还可容纳包括核燃料的标准部件，并可用 于运行中的核反应堆芯。因此，具有示例性实施例端件的示例性实施 例燃料棒可在其辐照靶端件中产生多种所希望的同位素，同时起到常 规燃料棒的作用，向运行中的核芯提供电力。附图说明通过参考附图进行详细描述，示例性实施例将变得更加明显，其中，相同的元件由相同的参考标号来表示，这些标号仅为了示意目的 而给出，且因此而不限制本申请的示例性实施例。图1是具有附接到燃料棒上的示例性实施例端件的燃料组件的示图。图2A、 2B和2C是包括示例性实施例端件的示例性实施例的燃 料棒的示图。图3是示例性实施例的端件的详细视图。图4是另一示例性实施例的端件的详细视图。图5是又一示例性实施例的端件的详细视图。零件清单10燃料棒束12外部通道14上连接4反20间隔件16下连接板18全长度燃料棒22燃料元件19部分长度燃料棒100燃料棒101燃料棒120上端件130下端件200端件210连接元件220渐缩部230包壳(cladding)材料 250凹痕300端件310卡扣型连接器320与连接棒一起使用的螺紋端部340壳体350形成六角形截面的凹痕 360附加容器 370盖体具体实施方式本申请公开了示例性实施例的详细的示范性实施例。然而，本申请所公开的具体的结构性和功能性细节仅仅是为了描述示例性实施 例的目的的代表性细节。然而，该示例性实施例可以许多备选的方式 予以实施，并且不应将其理解为仅限于本申请所述的示例性实施例。将理解的是，虽然在本申请中可使用用语第一、第二等来描述各 个元件，但这些元件不应由这些用语所限制。这些用语仅用于使元件 彼此区别开来。例如，第一元件可以称作第二元件，而且同样地，第 二元件也可以称为第 一元件而不脱离示例性实施例的范围。如本申请 所使用的，用语和/或包括相关的所列条目的一个或多个条目的任 一和所有组合。将理解的是，当提到一个元件连接、联接、配接、 附接，，或固定到另一元件上时，该元件可以直接连接或联接到 另一个元件上，或者也可存在中间元件。相反，当提到一个元件直 接连接或直接联接到另一个元件上时，则不存在中间元件。应 该以类似的方式来理解用于描述元件之间的关系的其它词语(例如， 在…之间比对直接在...之间，相邻比对直接相邻等)。 本申请中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而非意图 限制示例性实施例。如本申请中所使用的，除非文字另有明确表示， 单数形式一、一个，'、该也意图包括其复数形式。还将理6解的是，当本申请中使用用语包括时，其表明存在所述的特征、 整体、步骤、操作、元件和/或构件，但是不排除存在或者添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。还应注意的是，在一些备选的实施方案中，提及的功能/作用可能 不会按照图中所示的顺序出现。例如，根据所涉及的功能/作用，两个 连续显示的附图实际上可大致同时执行，或者有时可按照相反的顺序 来执行。如图1所示，核反应堆中的燃料组件10，例如BWR,可包括围 绕上连接板14和下连接板16的外部通道12。多个全长度燃烧棒18 和/或部分长度燃烧棒19可以在燃料组件10内布置成矩阵形式，并穿 过多个间隔件20。示例性实施例的上端件120和/或下端件130可将 燃料棒18和19连结至上连接板14和下连接板16，且在部分长度燃 料棒19的情形中仅下端件130这样地连结。示例性实施例的端件120 和130可分别与上连接板14和下连接板16相配接，且在连接棒的情 形时为穿过上连接板14和下连接板16,并且可将燃料棒18或19轴 向地紧固在燃料组件10中。图2A、图2B和图2C分别显示了示例性实施例的全长度燃料棒 18、部分长度燃料棒19和节段式棒100,各个示例性实施例的燃料棒 18、 19和100均在其任一端部具有两个示例性实施例的燃料棒端件 120和130。除了示例性实施例的端件120和130之外，燃料棒18和 19可容纳在多种燃料棒中所含有的常规元件，包括燃料元件22和包 壳。例如，除了示例性实施例的端件120和130之外，图2A所示的度燃料棒。除了示例性实施例的端件120和130之外，图2B所示的 示例性实施例的燃料棒19可以是在B WR燃料组件中通常含有的部分 长度燃料棒。全长度燃料棒18在图2B中以阴影示出，以显示部分长 度燃料棒19缩减的长度。在部分长度燃料棒19中，由于部分长度燃 料棒19可终止于中部棒束，故示例性实施例的端件130可与下连接板(未图示)相连结，而示例性实施例的端件120可不连结任何部件。 因为部分长度燃料棒19可不在示例性实施例的上端件120处与组件 连结，因此示例性实施例的端件130可以是成螺紋的或具有别的附加 的配接元件，用以紧固部分长度燃料棒19和下连接板。图2C所示的 示例性实施例的燃料棒100可以是成节段的，若干棒节段在连接点103 处可移除地连结，如2007年11月28日提交的名称为采用固定隔 板的节段式燃料棒束设计的相关申请11/022,677和##/#絲,###中所 描述的，除了这些燃料棒和节段的端塞外，燃料棒和节段可通过引用 而结合到本文中。作为备选，用于PWR或CANDU型反应堆中的燃 料棒可连同示例性实施例的端件120和130 —起使用。如镉、钴、铱、镍、铊和铊同位素，当在核反应堆芯中曝露于运行状 态时，这些同位素可转变为所希望的同位素。与用来制造上端塞和下 端塞的、可因其与中子通量的非交互性而选择的常规材料相比，示例 性同位素具有大的核截面并且在存在中子通量时更容易改变。例如， 端件可由铱-191和/或钴-59制成，或此类同位素可置于示例性端件120 和130中。核芯中的中子通量在示例性实施例的端件120和130位置 处可将铱-191转变为铱-192，铱-192可衰减成稳定的铂-192，这是一 种用于各种新兴技术中的相对稀有且昂贵的材料。同样地，钴-59在 相同的状况下可转变为在癌症治疗中有用且非常需要的钴-60。在示例性实施例的端件120和130中能够产生若干其它的同位 素。而且，由于示例性实施例的端件120和/或130可置于核芯中具有 特定中子通量水平的位置，例如在具有更低且更恒定的通量分布的核 芯端部处，故具有更短半衰期或更高截面的同位素可曝露于更适合的 通量水平，以从这些同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料棒（１００），包括： 至少一个燃料元件（２２）； 容纳所述至少一个燃料元件（２２）的包壳；以及 至少一个端件（１２０／１３０），其包括， 至少一个非裂变辐照靶，其具有当在运行的核反应堆中曝露于中子通量时充分地 改变的核特性，以及 连接元件（２１０），其被构造成用以将所述至少一个端件（１２０／１３０）连结到核燃料棒（１００）的轴向端部上。
【技术特征摘要】
US 2007-12-18 12/000828的范围内。权利要求1. 一种燃料棒(100)，包括至少一个燃料元件(22)；容纳所述至少一个燃料元件(22)的包壳；以及至少一个端件(120/130)，其包括，至少一个非裂变辐照靶，其具有当在运行的核反应堆中曝露于中子通量时充分地改变的核特性，以及连接元件(210)，其被构造成用以将所述至少一个端件(120/130)连结到核燃料棒(100)的轴向端部上。2. 根据权利要求1所述的燃料棒(IOO)，其特征在于，所述连接元 件(210)被构造成用以将所述至少一个端件(120/130)可移除地连结到 所述燃料棒(1 OO)的轴向端部上。3. 根据权利要求1所述的燃料棒(IOO)，其特征在于，所述非裂变 靶为钴-59和铱-191中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的燃料棒，其特征在于，所述至少一个端 件(400)还包括完全容纳在所述至少一个端件(400)中的壳体(440),所 述壳体(440)被构造成用以接收和容纳所述至少一个非裂变辐照靶。5. 根据权利要求4所述的燃料棒(IOO)，其特征在于，所述壳体 (440)包括位于所述壳体(440)中的至少一个外壳结构，所述外壳结构被 构造成用以向所述至少一个非裂变辐照靶之一l^供双重外壳。6. 根据权利要求4所述的燃料棒(IOO),其特征在于，所述壳体 (44...
【专利技术属性】
技术研发人员：DG史密斯，WE拉塞尔二世，
申请(专利权)人：通用电气日立核能美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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