專利名稱：:硼或濃縮¹⁰硼在UO₂中的用途的制作方法硼或濃縮"硼在U02中的用途相關(guān)申請的交叉引用本申請是2005年9月23日提交的美國序列號11/234，352的部分連續(xù)申請，該美國序列申請依次是2004年10月14日提交的美國序列號10/965，372的分案申請，本申請要求這些申請的優(yōu)先權(quán)。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及在核動力反應(yīng)堆中使用的核燃料組件的燃料棒。這些燃料棒包含選自燒結(jié)燃料芯塊或燒結(jié)燃料顆粒中至少一種形式的燃料，各自具有與核燃料混合的含硼化合物。背景信息在典型的核反應(yīng)堆，如壓水反應(yīng)堆(PWR)、沸水反應(yīng)堆(BWR)或重水反應(yīng)堆(HWR)中，反應(yīng)堆堆芯包括許多燃料組件，這些組件各自由多個長的燃料元件/棒組成。燃料棒各自含有通常為一堆實心圓柱形核燃料芯塊形式的可裂變物質(zhì)例如二氧化鈾(UOJ、二氧化钚(Pu02)、氮化鈾(UN)、氮化钚(PuN)或這些的混合物，然而也可使用環(huán)形或顆粒形式的燃料。燃料棒以一定排列方式組合在一起，所述排列方式被組織為在堆芯內(nèi)提供足以支持高速核裂變的中子通量并因此以熱的形式釋放大量能量。冷卻劑，如水或重水，被泵送通過堆芯，以便提取在堆芯內(nèi)生成的熱量用以產(chǎn)生有用功。燃料組件在尺寸和設(shè)計方面可根據(jù)堆芯的所需尺寸、反應(yīng)堆的尺寸、反應(yīng)堆類型和反應(yīng)堆運行方法而變化。當(dāng)新的反應(yīng)堆啟動時，其堆芯常常分成多組例如兩組或更多組的組件，這些組件可通過它們在堆芯內(nèi)的位置和/或它們的濃縮水平來區(qū)分。例如，第一批料或區(qū)域可濃縮到2.0%鈾-235的同位素含量。第二批料或區(qū)域可濃縮到2.5%的鈾-235，和第三批料可濃縮到3.5%的鈾-235。在約10-24月的運行之后，通常關(guān)閉反應(yīng)堆，并取出第一燃料批料，并用通常較高濃縮水平(最多到優(yōu)選的最大濃縮水平)的新批料替換。應(yīng)注意的是，這些批料還可包括不同水平的其它可裂變餌系元素。隨后的循環(huán)以約8-24個月范圍的間隔重復(fù)這一順序。需要如上所述的燃料更換，這是因為只要反應(yīng)堆燃料組件維持臨界質(zhì)量，它就可作為核裝置運行。因此，在燃料循環(huán)開始時，核反應(yīng)堆具有充足的過度反應(yīng)性，以允許運行特定的時間段，通常約6-24月。由于反應(yīng)堆在僅僅略微超臨界的狀態(tài)下運行，因此必須抵銷在循環(huán)開始時提供的過度反應(yīng)性。已設(shè)計了抵銷起始的過度反應(yīng)性的各種方法，其中包括在反應(yīng)堆堆芯內(nèi)插入控制棒和將中子吸收元素加入到燃料棒中。本領(lǐng)域已知且在本文稱為"可燃毒物"或"可燃吸收劑"的這些中子吸收劑包括例如硼、軋、鎘、釤、鉺和銪化合物。在這種燃料元素的早期運行階段，過量中子被可燃毒物吸收，所述可燃毒物優(yōu)選發(fā)生轉(zhuǎn)變成為低中子截面的元素，在其壽命的后期階段中，當(dāng)中子的利用率較低時，所述低中子截面的元素基本上不影響燃料元素的反應(yīng)性。具有可燃毒物的混合物的核燃料是已知的。例如參見美國專利3，349，152(TakaakiWatanabe等)；3，520，958(GeertVersteeg等)；和4，774，051(Peehs等)。然而，含有硼可燃吸收劑與燃料的混合物的核燃料芯塊尚未用于大的陸基反應(yīng)堆中，這是因為擔(dān)心硼將與燃料反應(yīng)，且因為認為由于反應(yīng)中氦的積累硼的使用將產(chǎn)生高的內(nèi)部棒壓力增加<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>在一些情況中，一種做法是用可避免任何潛在的與燃料反應(yīng)的含硼化合物如ZrB2涂敷芯塊表面。然而，這沒有解決壓力增加問題，該壓力增加問題限制可包含在各棒內(nèi)的涂料的量。必須使用更多具有較低、載量的棒，因此需要處理和涂敷大量燃料芯塊，這是非常昂貴的且導(dǎo)致高的間接費用。復(fù)雜的制造操作還來自于需要分離涂敷和未涂敷的燃料制造和組裝操作。在實踐中，對芯塊進行涂敷的成本限制了其應(yīng)用，且考慮到以上所述的壓力增加問題，在盡可能少的棒中使用它們。歷史上，這是可接受的，因為燃料的循環(huán)較短，"u的濃縮水平較低，并且反應(yīng)堆總的熱輸出較低。其它化合物如0(1203和Er203可直接加入到這些芯塊，但這些不如硼優(yōu)選，因為它們留下長壽命、高截面的殘留反應(yīng)性材料，并且是強中子吸收劑。現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了具有可燃毒物的核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)。例如，美國專利5，075，075(Kapi1)公開了一種核反應(yīng)堆堆芯，該堆芯具有含可裂變物質(zhì)和不可燃吸收劑的第一組棒，和含可裂變物質(zhì)與可燃吸收劑的第二組棒，其中第一組中棒的數(shù)量大于第二組中棒的數(shù)量?？扇嘉談┌ㄤB化合物和硼化合物的組合。美國專利5，337，337(Aoyama等)公開了一種燃料組件，其中將含具有較小中子吸收截面的可燃毒物元素(如硼)的燃料棒放置在具有軟性中子能和大的熱中子通量的堆芯區(qū)域內(nèi)，而將含具有較大中子吸收截面的可燃毒物元素(如釓)的棒放置在具有平均中子能鐠的堆芯的區(qū)域內(nèi)。這些現(xiàn)有技術(shù)的專利無一公開了在燃料組件內(nèi)燃料棒的布局，其中大多數(shù)燃料棒單獨含有硼作為可燃毒物。無一公開了適合于產(chǎn)生大于500兆瓦熱功率的反應(yīng)堆的組件布局。對于采用較長的燃料循環(huán)和較高水平的235U濃縮度或Pu的情況，仍需要開發(fā)具有一體的可燃吸收劑的核燃料和燃料組件，其在成本上合理，可延長燃料的壽命，而不產(chǎn)生在燃料壽命的末期吸收中子的額外反應(yīng)性材料。發(fā)明概述通過提供用于燃料組件的多個燃料棒，本發(fā)明解決了上述需求，所述各燃料棒含有選自燒結(jié)燃料芯塊和燒結(jié)燃料顆粒及其混合形式的燃料，該燃料被包殼包圍，其中至少50%的燃料棒包含如下組分的燒結(jié)混合物(l)無硼的錒系元素氧化物、錒系元素碳化物或錒系元素氮化物的燃料化合物，優(yōu)選無硼的辨系元素碳化物或氮化物，和(2)用作一體的可燃吸收劑的選自BN、B4C、ZrB2、TiB2、MoB2、UB2、UB3、UB4、UB12、PuB2、PuB4、PuB12、ThB2的含硼化合物及其混合物，優(yōu)選UB4、UB12、B4C和BN，最優(yōu)選BX和BN，其中這些燃料棒包含硼化合物，每lcm燃料棒長度可包含O.lmg-1.5mg"B元素形式的硼，并且；所述相同的一種或多種與硼化合的辨系元素與無硼時使用的一種或多種辦系元素相同。由于與其它可燃吸收劑相比，硼具有相對低的寄生截面的事實，典型地需要將含硼燃料芯塊或顆粒置于多于50%的燃料棒內(nèi)。已發(fā)現(xiàn)，與前述假設(shè)相反，當(dāng)所產(chǎn)生的氦量與在燃料使用過程中釋放的其它裂變氣體量相當(dāng)時，硼不與核燃料相互作用，且不是燃料棒內(nèi)壓力的主要原因。用硼的混合物制備燃料便宜得多。因此，較大數(shù)量的棒可具有含硼燃料芯塊或顆粒，從而在堆芯內(nèi)提供等量或更大量的硼但在每一根棒內(nèi)具有較少的硼，因而避免了壓力增加問題。本發(fā)明中，使用直接處于燃料棒內(nèi)芯塊或顆粒內(nèi)的硼相對于使用涂敷芯塊將導(dǎo)致每cm燃料棒長度25%的"B減少。當(dāng)燃料由高放射性再加工燃料制成時，在本發(fā)明中使用燒結(jié)顆粒最有利，因為需要較少的移動機械部件、壓機等。因此，使用較低水平的含硼化合物，結(jié)合其在燃料棒中更廣泛的分布，提供本發(fā)明的優(yōu)點。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，對于水冷反應(yīng)堆，當(dāng)反應(yīng)堆堆芯的熱輸出高于500兆瓦熱時，這些優(yōu)點是最有利的。通過按上述添加天然或濃縮的硼時，以低得多的成本提供相當(dāng)于或優(yōu)于現(xiàn)有方法提供的反應(yīng)性抑制(hold-down)。另外，與目前實踐中發(fā)現(xiàn)的相比，由于"B,增加含硼的棒的數(shù)量可將內(nèi)部燃料棒的壓力降低至1/2或1/3。在沸水反應(yīng)堆燃料中使用硼作為目前使用的Gd203和Er203的替代品提供甚至更大的優(yōu)點。除了簡化制造和降低棒的壓力增加之外，Gd203和Er203在燃料芯塊內(nèi)占據(jù)的空間可被更多的U02(或其它鈳系元素的氧化物、碳化物或氮化物)替代，因而允許更多的燃料加載在給定尺寸的堆芯內(nèi)?？赏耆苊庖蜻@些稀土氧化物的不良導(dǎo)熱率而導(dǎo)致的目前在逐棒(rod-by-rod)的基礎(chǔ)上施加的濃縮限制，因而在制造核燃料中獲得了顯著的簡化。附圖簡要描述在下面的詳細描述中，將參考以下附圖，其中圖l最佳地說明本發(fā)明，其是多個燃料棒的示意性理想化放大的按透視法縮短繪制的縱軸截面視圖，所述多個燃料棒可用在如圖2中概括示出的燃料組件中，其中，如圖1中所示，這些棒可包含含硼燃料芯塊或顆粒的一個或多個中間"串"，和不含硼的燃料芯塊或顆粒的上端和下端"串"，其中，在該圖中，將棒分成4個棒部分；和圖2是可用在各種核反應(yīng)堆中的一種類型的核燃料組件的一般性立面視圖，燃料棒部件被分成3部分，這些部分不一定是圖1中所示的相同部分，并且在圖2中，為了清楚起見將部件分開。優(yōu)選實施方案的詳細描述因此，本發(fā)明涉及包含多個燃料棒的燃料組件，每一個燃料棒含有這樣的燃料，該燃料為多個核燃料芯塊的形式或者多個/大量核燃料顆粒的形式，其中所述燃料組件中至少50。/。的所述燃料棒包含如下組分的燒結(jié)混合物(l)餌系元素的氧化物、碳化物或氮化物，它們均不含硼，和(2)特定的含硼化合物，最優(yōu)選B4C和BN及其混合物。含硼化合物在燃料內(nèi)起到可燃毒物的作用。本文使用的術(shù)語"燃料芯塊"表示裝填在燃料棒內(nèi)的單個的燒結(jié)燃料芯塊。本文使用的術(shù)語"燃料顆粒"表示非芯塊形式的小的燒結(jié)燃料顆粒。優(yōu)選地，至少大于60%至70%、最優(yōu)選60%至95%的燃料棒含有無硼的铘系元素的氧化物、碳化物或氮化物與含硼化合物的混合物。最優(yōu)選地，所有(100°/。)的燃料棒具有一些量的含硼化合物。硼化合物的這種主要用途基本上緩解了由棒內(nèi)氦累積導(dǎo)致的壓力。如上文一般性所述，在上述具有作為無硼的4^系元素氧化物、碳化物或氮化物與含硼化合物的混合物的燃料的棒中，可使用任何數(shù)量的含硼燃料芯塊或大量的顆粒，一直到棒內(nèi)所有芯塊或顆粒的最大值100%?？墒褂煤鸹衔铮灰鼈兣c所選擇的特定核燃料相容且滿足在密度、熱穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性等方面的燃料規(guī)格即可。合適的含硼化合物包括BN、B4C、ZrB2，、TiB2、MoB2、UB2、UB3、UB4、UB12、PuB2、PuB4、PuB12、ThB2及其組合。優(yōu)選的含硼化合物是UB4、UB12、B4C和BN及其組合，且最優(yōu)選B4C和BN及其組合(混合物)。以混合物形式制備含硼化合物加上僻系元素氧化物、碳化物或氮化物的混合物，然后壓制并燒結(jié)以產(chǎn)生燃料芯塊，或者通過軋制、燒結(jié)、研磨和篩分對其進行加工以提供顆粒?？墒褂锰烊慌鸹?QB同位素濃縮的硼，高于上述天然含量的任何濃縮含量的"B是合適的。對于使用更加濃縮的硼，所需要的含硼化合物的量總體上與"B水平的增加成比例地降低，從而允許燃料負載的伴隨增加。然而，濃縮的硼比天然硼更昂貴，所使用的濃縮硼的量將是與燃料設(shè)計的其它方面相權(quán)衡的成本考慮因素。因此，在這些包含(1)不含硼的僻系元素化合物和(2)含硼化合物的混合物的燃料棒中；基于燃料芯塊或顆粒中可裂變?nèi)剂辖M分的總量，存在于燃料芯塊或等體積顆粒中的含硼錒系元素化合物的量(其中術(shù)語顆粒的芯塊的"體積"可為5x10—3cm3至3cm3)可為約5ppm-約5wt%，更優(yōu)選約10ppm至20，000ppm，所使用的量將根據(jù)鈾的濃縮水平、硼的濃縮水平和其它因素而變化。僅僅作為實例，在所有批次的棒中使用等量的天然硼(若在中子學(xué)上可接受的話)將要求介于約66ppm至7，000ppm之間的硼含量，而使用100%的濃縮硼將降低所需的硼含量至約13ppm至1200ppm。認為類似于目前的毒物分布方法，單個棒的選擇性硼化可能在中子學(xué)上是優(yōu)選的。具有僅含有天然硼、僅具有濃縮硼的燃料芯塊或燃料顆粒、或者具有天然和濃縮硼的芯塊的組合的燃料棒，全部被認為包括在本發(fā)明以內(nèi)。含硼化合物在燃料棒內(nèi)的位置通常與最高中子通量的位置重合。含硼化合物可與任何"合適的核燃料"一起使用。"合適的核燃料"的實例包括鉚系元素的氧化物、碳化物和氮化物。示例性地，優(yōu)選的燃料包括，包括1102、Pu02、Th02及其混合物的鉚系元素氧化物，包括UC、UC2、PuC2、ThC2、(U，P)C2、(U，P，Th)C2和(U，Th)C2及其混合物的辨系元素碳化物；和包括UN、PuN、ThN、(U，P)N、(U，P，Th)N、(U，Th)N及其混合物的餌系元素氮化物。由于各種原因優(yōu)選碳化物和氮化物。上述燃料棒在用于所述燃料組件時是合適的，并且對于熱裂變反應(yīng)堆中的應(yīng)用是經(jīng)濟的，所述熱裂變反應(yīng)堆是例如輕水或重水核反應(yīng)堆，包括壓水反應(yīng)堆(PWR)、沸水反應(yīng)堆(BWR)和加壓重水反應(yīng)堆(PHWR或CANDU)。優(yōu)選地，在水冷反應(yīng)堆的情況下，任何上述反應(yīng)堆類型的反應(yīng)堆堆芯的熱量輸出將高于500兆瓦熱。在下面的描述中，在全部視圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件。同樣在下面的描述中，應(yīng)當(dāng)理解，諸如"前，，、"后，，、"左"、"右"、"上"、"下，，等術(shù)語是為方便起見的措辭而不應(yīng)理解為限制術(shù)語。見于圖1和2,燃料組件17(圖2具體示出)的燃料棒IOA、IOB、IOC和10D(共同稱為10,并且還顯示為外部燃料棒23)具有相同的結(jié)構(gòu)，只要燃料棒10包括長的中空包殼管12,該包殼管具有附加在包殼管12上并密封包殼管12的相對端的頂端塞13和底端塞14，從而限定出密封腔室(通常示為)15。在其中燃料芯塊用作燃料形式的一種情形中，將棒IOA和10C中編號為6A、6B和6D及圖2中編號為16的多個核燃料芯塊在腔室15內(nèi)放置成首尾相連(end-to-endabutting)的布局或?qū)盈B，并且通過放置在芯塊層疊體頂端和頂端塞13之間的腔室15內(nèi)的彈簧18的作用向底端塞14施加偏壓。如棒10B中所示，在其它情況中使用燃料顆粒6F、6C和6E作為燃料形式。在圖2中橫向支撐格柵顯示為20。在圖1中，為了簡化未將它們示出。這些支撐格柵沿著多個燃料棒10例如IOA、IOB、10C和10D的長度在軸向上隔開。圖2中還顯示了測量管22、頂部噴嘴24和底部噴嘴26。圖l說明了本燃料棒發(fā)明的若干優(yōu)選實施方案。圖l中可看出的是，燃料棒IO例如IOA、IOC和IOD具有含無硼化合物的燒結(jié)燃料芯塊6A的首尾相連布局，或者段/串，作為上部和下部軸向再生區(qū)(blanket)，其設(shè)置在燃料棒10的燃料芯塊層疊體的上端部分和下端部分；燃料棒10還具有具有高水平的含硼化合物的燒結(jié)燃料芯塊6B的串，其設(shè)置在層疊體的中間部分，并且任選地，以較低水平的含硼化合物作為芯塊6D。在燃料棒例如10D中，所有燃料芯塊6A均不包含硼化合物。任選地，燃料棒10B可包含具有高水平的含硼化合物的燒結(jié)顆粒6C和任選的具有較低濃度含硼化合物("較低硼段")的燒結(jié)顆粒6E。顆粒6F顯示出沒有硼的顆粒部分。較低濃縮的含硼芯塊或顆粒優(yōu)選在高硼水平材料的兩側(cè)。圖1中可看出的是，在棒10B中，不含硼燃料的顆粒30顯示為空心圓，含硼燃料的顆粒32顯示為深色圓。其它燃料棒例如IOD可包含根本不含硼的芯塊或顆粒，例如在燃料棒10D中全部使用芯塊6A。棒10A中的較低硼段6D或含顆粒的棒10B中的6E可高于、低于或都高于和低于高硼段。寬的深色區(qū)域34所示的高含硼芯塊6B和窄的深色區(qū)域36所示的中等含硼芯塊6D說明了燃料芯塊6B和6D中的硼化合物的相對濃度。因此，圖1以理想化的示意方式顯示了被包殼包圍的燒結(jié)燃料芯塊和燒結(jié)燃料顆粒，該包殼可為金屬或陶瓷，其中燃料是無硼錒系元素化合物和含硼化合物(優(yōu)選BN或B4C)的混合物。在含硼芯塊6B、6D或顆粒6C和6E中，通過深色條紋區(qū)域34(高)和36(較低)或深色圓32(高)和33(較低)以理想化方式顯示了硼濃度，并且如上所述每1cm燃料棒長度包含0.1-1.5mg作為元素硼形式的硼。實際上，硼材料將以高或較低的濃度均勻分布在整個芯塊或顆粒體積中。如圖1中所示，至少50°/。的燃料棒，這里為75%的燃料棒IOA、IOB和IOC，包含硼混合物。燃料棒IOD僅包含不含硼的燒結(jié)燃料芯塊6A。僅作為實施例，下表l提供了將本發(fā)明的組件與現(xiàn)有技術(shù)實踐進行對比的信息。如該實施例所證實的，該方法顯著降低總的硼濃度及l(fā)濃度。因此允許燃料中有更多的鈾。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*對比例盡管為了闡述的目的以上描述了本發(fā)明的特定實施方案，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見的是，可在不背離所附權(quán)利要求限定的發(fā)明的情況下作出本發(fā)明細節(jié)的許多變化。權(quán)利要求1.用于核燃料組件的多個燃料棒，所述各燃料棒含有選自燒結(jié)燃料芯塊和燒結(jié)燃料顆粒及其混合物的形式的燃料，該燃料被包殼包圍，其中至少50％所述燃料棒包含如下組分的燒結(jié)混合物(1)無硼的錒系元素碳化物、無硼的錒系元素氧化物或無硼的錒系元素氮化物燃料化合物和其混合物，和(2)選自BN、B4C、ZrB2、TiB2、MoB2、UB2、UB2、UB3、UB4、UB12、PuB2、PuB4、PuB12、ThB2的一種或多種含硼化合物及其混合物，其中所述一種或多種含硼化合物作為一體可燃吸收劑，所述可燃吸收劑作為芯塊或顆粒的中間串而位于不含硼的錒系元素化合物之間，其中在不含硼的錒系元素化合物中和在所述一種或多種含硼化合物中使用相同的一種或多種錒系元素，使得在整個燃料棒中使用相同的一種或多種錒系元素，以在整個燃料棒中實現(xiàn)錒系元素的一致性，并且其中組分(2)在每1cm燃料棒長度包含0.1mg-1.5mg的10B形式的硼。2.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述錒系元素氮化物選自UN、PuN、ThN、(U，P)N、(U，P,Th)N和(U，Th)N及其混合物。3.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述錒系元素碳化物選自UC、UC2、PuC2、ThC2、(U，P)C2、(U，P，Th)C2和(U，Th)C2及其混合物。4.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述錒系元素氧化物選自U02、Pu02、Th02及其混合物。5.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述至少一個燃料芯塊內(nèi)的所述一種或多種含硼化合物包含濃縮硼，并且所述包殼是金屬包殼。6.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述一種或多種含硼化合物選自BN、B4C及其混合物。7.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中組分(2)是至少一個芯塊的形式。8.權(quán)利要求l的多個燃料棒，其中組分(2)是顆粒形式。9.權(quán)利要求l的多個燃料棒，其中組分(2)中的所述一種或多種含硼化合物以燃料顆?；蛉剂闲緣K的形式存在，基于所述燃料芯塊中燃料的總量計，存在的量為約5ppm-約5重量％。10.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中組分(2)中的所述一種或多種含硼化合物以燃料顆?；蛉剂闲緣K的形式存在，基于所述燃料芯塊中可裂變?nèi)剂辖M分的總量計，存在的量為10ppm-約20,000ppm。11.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中組分(2)中的所述一種或多種含硼化合物以燃料顆?；蛩鋈剂闲緣K的形式存在，基于所述燃料芯塊中可裂變?nèi)剂辖M分的總量計，存在的量為約66ppm-約7，000ppm。12.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中組分(2)中的所述一種或多種含硼化合物以燃料顆?；蛩鋈剂闲緣K的形式存在，基于所述燃料芯塊中可裂變?nèi)剂辖M分的總量計，存在的量為約13ppm-約l，200ppm。13.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述燃料組件內(nèi)至少60-70%的所述燃料棒中的至少一個燃料芯塊包含一種或多種不含硼的錒系元素化合物和一種或多種含硼化合物的燒結(jié)混合物。14.權(quán)利要求1的多個燃料棒，其中所述燃料組件內(nèi)至少60-80%的所述燃料棒中的至少一個燃料芯塊包含一種或多種不含硼的錒系元素化合物和一種或多種含硼化合物的燒結(jié)混合物。15.燃料組件，其包含權(quán)利要求l的多個燃料棒。16.用于燃料組件的多個燃料棒，各燃料棒含有多個核燃料芯塊，其中所述燃料組件內(nèi)至少60%所述燃料棒中的至少一個芯塊包含如下組分的燒結(jié)混合物(l)選自UC、UC2、PuC2、PuB4、ThC2、(U，P)C"(U，P，Th)C2、(U，Th)C2、UN、PuN、ThN、(U，P)N、(U，P,Th)N、(U，Th)N的鉤系元素化合物及其混合物，和(2)選自BN、B4C、ZrB2、TiB2、MoB2、UB2、UB2、UB3、UB4、UB12、PuB2、PuB4、PuB12、ThB2、(U，Pu)B4、(U，Pu，Th)B2的含硼化合物及其混合物，其中所述一種或多種含硼化合物用作一體的可燃吸收劑，其作為芯塊的中間串而位于不含硼的芯塊之間，其中所述一種或多種含硼化合物由一種或多種與硼化合的餌系元素構(gòu)成，其中在4PJ系元素化合物和在含硼化合物中使用相同的一種或多種錒系元素，使得在兩種化合物中使用相同的錒系元素，從而在整個燃料棒中實現(xiàn)鉚系元素的一致性。專利摘要本發(fā)明提供了用于核燃料組件(17)的含有燃料的多個燃料棒(10A-10D)，其中錒系元素的含硼化合物或化合物(6B-6E)用作可燃毒物并且在組件內(nèi)的大多數(shù)含有燃料的棒內(nèi)(10A-10C)分布在錒系元素燃料中，并且其中硼或濃縮硼包含在組件(17)內(nèi)大于50％的燃料棒中。文檔編號G21C3/62GKCN101281797SQ200810082586公開日2008年10月8日申請日期2008年3月5日發(fā)明者E·J·拉霍達,L·哈爾斯塔迪烏斯申請人:西屋電氣有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan