这类极限参数往往是从经济和安全两个方面考虑来确定的，包括下述内容。

①燃料芯块的中心温度必须低于UO2的熔点并且留有一定的裕量。这主要是为了防止燃料产生过度的肿胀、芯块变形、裂变气体过量释放和迁移，以及熔融燃料与包壳相接触而损坏等。

②燃料元件表面的临界热流密度与运行工况下局部峰值热流密度的最小比值Rmin等于或大于某个给定的数值。在用W-3公式计算临界热流密度时，该值取1.3。这一条限制主要是为了防止发生激烈的锆水反应和包壳材料强度降低。

③燃料芯块-包壳交界面处温度应低于它们之间产生有害反应的阈值温度（约675℃）。

④包壳材料的最大允许应变要低于预计燃料包壳发生破损时的应变值。经验表明，考虑包壳材料的辐照脆化和氢化物沉积造成的脆化，包壳的应变不能超过1%。(www.daowen.com)

⑤包壳内部的气体压力要始终低于一回路的名义压力，以防止间隙热阻增大和出现DNB（偏离核态沸腾）使包壳发生鼓胀。

⑥燃料包壳应力应低于它的屈服压力。在功率瞬变的过程中，其应力必须低于产生应力腐蚀的水平。

UO2燃料棒的最大燃耗主要是由应变范围、氧化和腐蚀极限所决定的。应变范围是各种蠕变之和，包括在初期由外压引起的向内蠕变和在后期由裂变气体压力和UO2肿胀引起的向外蠕变。使用含有一定空隙的UO2芯块可以减少肿胀，提高燃耗，但是燃料密度太低可能导致燃料尺寸不稳定。包壳内部充氦可以大大减小初期的向内蠕变。

为了论证燃料棒的设计是否合理，需要估计在预期的高功率瞬态下，棒在全部寿期内的行为，并需要对预期的最大线功率密度变化率进行考查，以证明包壳应力的最大值不超过允许值。