ES2237201T3 - Barra de control. - Google Patents

Barra de control.

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ES2237201T3
ES2237201T3 ES99965620T ES99965620T ES2237201T3 ES 2237201 T3 ES2237201 T3 ES 2237201T3 ES 99965620 T ES99965620 T ES 99965620T ES 99965620 T ES99965620 T ES 99965620T ES 2237201 T3 ES2237201 T3 ES 2237201T3
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Orjan Bernander
Sture Helmersson
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Westinghouse Electric Sweden AB
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Abstract

Una barra de control (2) para un reactor de agua en ebullición, que comprende cuatro álabes absorbentes (6, 7, 8, 9) que forman una cruz ortogonal con un centro cruciforme (10), en la que la anchura de los álabes absorbentes coincide con la dirección radial de la barra de control y la longitud de los álabes absorbentes coincide con la dirección axial de la barra de control, y en la que cada uno de los álabes absorbentes comprende un material absorbente distribuido en la dirección longitudinal, con lo que la barra de control comprende una parte superior (15) y una parte inferior (16), en la que cada álabe absorbente comprende una parte interior y una parte exterior, en la que la parte interior está dispuesta radialmente en el interior de la parte exterior, en la que la citada parte interior, en al menos alguna porción, constituye al menos una cuarta parte de la anchura del citado álabe absorbente, en la que cada álabe absorbente en su parte superior (15) está provisto de material absorbenteen la parte exterior pero no tiene material absorbente en la parte interior, en la que se dispone una pluralidad de rebajes (17, 17a, 17b, 17c, 18) a lo largo del centro cruciforme (10) en la citada parte interior de los álabes absorbentes, que se caracteriza porque el valor medio de la cantidad de material absorbente por unidad de longitud de la barra de control (2) es menor en la parte superior (15) de la barra de control que en su parte inferior (16), y porque los rebajes (17, 17a, 17b, 17c) en la parte superior (15) son más anchos que al menos una mayoría de los rebajes (18) en la parte inferior (16).

Description

Barra de control.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una barra de control para un reactor de agua en ebullición, que comprende cuatro álabes absorbentes que forman una cruz ortogonal. Los álabes absorbentes contienen material absorbente distribuido en la dirección longitudinal, siendo más pequeño un valor medio de la cantidad de material absorbente por unidad de longitud de la barra de control en la parte superior de la barra de control que en la parte inferior de la misma.
Técnica antecedente
Un núcleo en un reactor de agua en ebullición normalmente comprende varios cientos de conjuntos de combustible. Estos se encuentran dispuestos verticalmente en el núcleo y tienen al menos una sección transversal sustancialmente cuadrada. Cada conjunto de combustible comprende un haz de barras de combustible. En los reactores de agua en ebullición, se utilizan a menudo haces de combustible que contienen 8 x 8, 9 x 9 ó 10 x 10 barras de combustible. Un haz de combustible está rodeado por un canal de combustible. El canal de combustible está abierto en ambos extremos para permitir que el refrigerante del reactor circule a través del haz de combustible. El núcleo está sumergido en agua que sirve como refrigerante así como moderador de neutrones. Cada barra de combustible contiene un gran número de pastillas de combustible apiladas una sobre otra en un tubo de envainadura.
Un reactor nuclear también comprende una pluralidad de barras de control, cuya finalidad primaria es iniciar, controlar y desconectar la generación de energía al introducirse y al extraerse del núcleo del reactor. En el reactor de agua en ebullición, se insertan las barras de control en el núcleo desde debajo. Con la ayuda de un accionamiento, la barra de control puede ser operada en diferentes posiciones entre una posición totalmente extraída y una posición totalmente insertada en el núcleo. Ciertas barras de control se extraen del núcleo durante el funcionamiento, mientras que otras se insertan en niveles diferentes. Estos niveles varían durante el ciclo de operación del reactor. En el reactor de agua en ebullición, las barras de control están compuestas por cuatro álabes absorbentes alargados dispuestos verticalmente, que en conjunto forman una cruz ortogonal. Los álabes absorbentes generalmente son de acero inoxidable y están provistos de un gran número de orificios taladrados o tubos llenos con un material absorbente de neutrones, por ejemplo carburo de boro (B_{4}C) o hafnio. El material absorbente normalmente se encuentra distribuido uniformemente en ambas direcciones axial y radial en los álabes absorbentes. La longitud activa de las barras de control, esto es, la longitud de la parte de la barra de control que contiene el material absorbente, se corresponde a la altura activa del núcleo del reactor cuando las barras de control se encuentran completamente insertadas en el núcleo.
Los conjuntos de combustible se encuentran dispuestos en un retículo regular, en el que cada conjunto combustible se incluye en dos filas de los conjuntos de combustible que son perpendiculares entre sí. Las barras de control se disponen normalmente estando cada uno de sus álabes absorbentes entre dos conjuntos de combustible situados en la misma fila, de manera que cada barra de control junto con cuatro conjuntos de combustible dispuestos alrededor de sus álabes forman una unidad.
Las barras de control en el reactor normalmente están divididas en dos grupos con diferentes tareas. Durante la operación normal, un grupo de barras de control se encuentra totalmente extraído del núcleo y se utiliza solamente para parar y arrancar el reactor. El otro grupo se utiliza para controlar la potencia del reactor y para compensación de quemado durante la operación normal del reactor. Las barras de control en el segundo grupo se denominarán, en la presente memoria y a continuación, como barras controladoras. Estas barras controladoras normalmente constituyen menos del 10% de todas las barras de control. Al inicio de un ciclo de operación, se insertan las barras controladoras. Con ciclo de operación se quiere decir el tiempo entre dos recargas de combustible. Para compensar el quemado del combustible, las barras controladoras se extraen sucesivamente durante el ciclo de operación. El cambio de las posiciones de las barras controladoras se realiza en ciertos intervalos de tiempo, por ejemplo una vez a la semana. El cambio puede consistir, por ejemplo, en que las barras controladoras se extraigan aproximadamente el 8% de sus longitudes.
En la actualidad se utilizan barras de control convencionales, estando el material absorbente distribuido uniformemente en los álabes absorbentes en ambos grupos de barras de control. Durante el tiempo en el que se insertan las barras controladoras, estas pastillas de combustible que están situadas en posiciones adyacentes a los álabes absorbentes están protegidos del quemado de los materiales fisionables. Esto conduce a una situación en la que, cada vez que se extrae la barra controladora una cierta distancia, las pastillas de combustible que tienen altos contenidos de material fisionable quedan expuestas, lo cual da lugar a un incremento considerable de potencia en estas pastillas de combustible. Este incremento local de potencia se realiza muy rápidamente. En algunos casos tales esfuerzos pueden dar lugar a fallos de combustible, el denominado fallo PCI (PCI = Interacción de pastillas - vainas) en el tubo de envainadura que rodea a las pastillas de combustible. Las barras de combustible que se encuentran situadas en posiciones más cercanas al centro cruciforme de la barra controladora están sometidas en particular a dichos esfuerzos y por lo tanto, tienen el riesgo mayor de fallo de combustible. La razón de esto es que estas barras de combustible están protegidas contra el quemado del material fisionable por dos álabes absorbentes.
Por la solicitud de patente norteamericana número 367 099, se conoce una barra de control en la cual en su parte superior está dispuesta con un porcentaje menor de material absorbente por unidad de longitud que el resto de la barra de control. De esta manera, parte del material fisionable se quema durante el tiempo cuando la barra de control se encuentra completamente insertada en el núcleo y el incremento de potencia no es igualmente grande cuando se extrae la barra controladora. Se consigue un incremento de potencia reducido cuando se extrae la barra controladora disponiendo un número mayor de canales agujerados perpendiculares a la dirección longitudinal de la barra de control y a continuación llenando la misma con un material absorbente de neutrones, con lo cual los canales en la parte superior de la barra de control tienen un radio relativamente menor, con lo cual la longitud del canal respectivo es considerablemente mayor que su radio mientras que los otros canales tienen un radio relativamente mayor.
Una desventaja de la barra de control que se ha mencionado más arriba es que la reducción del incremento de potencia obtenido cuando se extrae la barra de control no es suficientemente grande para eliminar el riesgo de fallo de combustible en las barras de control más expuestas, esto es, en las barras de control situadas en posiciones más próximas al centro cruciforme de la barra de control.
Otra desventaja es que la vida útil se hace más corta en la barra de control que se ha mencionado más arriba que en las barras de control convencionales. La vida útil del material absorbente, y por lo tanto la vida en servicio de la barra de control, depende de la cantidad de material absorbente por unidad de superficie. En un canal cilíndrico, cuya longitud es considerablemente mayor que su radio, la vida útil del material absorbente está influenciada sustancialmente por su radio. Una reducción de los diámetros del canal conduce a una reducción correspondiente de la vida útil de la barra de control.
Por la solicitud de patente norteamericana número 659 436, se conoce como disponer una cantidad menor de material absorbente en esa parte de los álabes absorbentes que se extiende a lo largo de las barras de combustible situadas en la posición más próxima al centro cruciforme. En sus partes más exteriores los álabes están provistos de un número mayor de canales, llenos con material absorbente, que se extienden perpendiculares a la dirección longitudinal de la barra de control. En una realización, esa parte de los álabes absorbentes que se encuentra situada en el interior de los canales llenos no tiene material absorbente. La barra de control está dispuesta con rebajes, que se extienden a través de la barra de control situada en la posición más próxima al centro cruciforme. Estos rebajes están llenos con un moderador, de manera que se incrementa el consumo de material fisionable en las barras de combustible adyacentes. Disponiendo de esta manera el material absorbente, es posible extender considerablemente la duración de un ciclo de operación de un reactor.
La desventaja de utilizar una barra de control de este tipo como barra controladora es que el riesgo de fallo de combustible admitido se ha reducido en la mayor parte de las barras de combustible expuestas, esto es, las que se encuentran situadas en posiciones más próximas al centro cruciforme, pero el riesgo de fallo de combustible en las otras barras de combustible no se modifica en comparación con el riesgo de fallo de combustible cuando se usa barras de control convencionales.
El documento CH 665 046 A5 muestra una barra de control, sustancialmente de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Sumario de la invención
El objeto de la invención es conseguir una barra de control para un reactor nuclear que proporcione un riesgo reducido de fallo de combustible cuando se extrae del núcleo del reactor en etapas sucesivas desde una posición insertada durante un periodo más largo de tiempo.
Lo que caracteriza a una barra de control de acuerdo con la invención quedará claro con las reivindicaciones anexadas.
Una barra de control de acuerdo con la invención tiene álabes absorbentes que forman una cruz ortogonal con un centro cruciforme central, cuya capacidad de absorción de neutrones varía axial así como radialmente. La capacidad de los álabes absorbentes para absorber neutrones es más baja en sus partes superiores que en sus partes inferiores. En la parte superior de los álabes absorbentes, la capacidad de absorción de neutrones es más alta en su parte exterior que en su parte interior vecina al centro cruciforme. La barra de control de acuerdo con la invención conduce a una reducción de potencia de las pastillas de combustible situadas en posiciones adyacentes a la parte superior de la barra de control, que es más pequeña en relación con las pastillas de combustible que no están controladas con respecto a la velocidad de fisión con la ayuda de barras de control. Especialmente aquellas pastillas de combustible que están situadas en posiciones más próximas al centro cruciforme de la barra de control, presentarán una reducción de potencia menor que aquellas pastillas de combustible que no están controladas con la ayuda de las barras de control. Cuando se extrae en alguna medida la barra de control y las pastillas de combustible que han sido protegidas por la parte superior de la barra de control quedan expuestas, el incremento de potencia en estas pastillas de combustible será menor que con las barras de control de la técnica anterior, lo cual es debido a que las pastillas de combustible que se están quemando en una cierta extensión.
Una ventaja de una barra de control de acuerdo con la invención es que el riesgo de fallo de combustible del tubo de envainadura en conexión con la barra de control que se está extrayendo, es reducido. Otra ventaja es que la utilización del combustible se hace más eficiente. Una ventaja adicional es que se hacen posibles vidas útiles más largas de las barras de control.
En una barra de control de acuerdo con la invención, cada uno de los álabes absorbentes comprende una parte superior y una parte inferior, siendo el valor medio del contenido de material absorbente por unidad de longitud de la barra de control menor en la parte superior de la barra de control que en la parte inferior de la misma. La parte superior comprende una parte exterior provista de material absorbente y una parte interior a la que le falta material absorbente y que está dispuesta radialmente en el interior de la parte exterior.
Para conseguir las ventajas de la invención, al menos alguna porción de la parte interior que se ha mencionado más arriba debería constituir al menos una cuarta parte de la anchura del álabe absorbente en la dirección radial. En una realización especialmente ventajosa, al menos alguna porción de la parte interior que se ha mencionado más arriba debería constituir al menos una tercera parte de la anchura del álabe absorbente en la dirección radial. El área en sección a través de la dirección longitudinal de la barra de control de la parte interior que se ha mencionado más arriba debería ser al menos el 25% del área de la parte superior. En una realización especialmente ventajosa, el área en sección transversal en la dirección longitudinal de la barra de control de la parte interior que se ha mencionado más arriba debería ser al menos el 30% del área de la parte superior. La longitud de la parte superior no debería exceder de una tercera parte de la longitud total del álabe absorbente.
De acuerdo con la invención, se proporcionan rebajes como se definen en la reivindicación 1. Esto implica que se suministra más moderador de neutrones en la parte central superior de la barra de control, lo cual incrementa adicionalmente el quemado del material fisionable en las barras de control que se encuentran dispuestas en posiciones más próximas al centro cruciforme de la barra de control.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra, en una sección horizontal, una pequeña parte de un núcleo de reactor de un reactor de agua en ebullición, más específicamente una sección transversal de cuatro conjuntos de combustible con una barra de control situada centralmente entre ellos.
Las figuras 2a - 2d muestran, en secciones verticales, diferentes realizaciones de una barra de control de acuerdo con la invención.
Descripción de realizaciones
La figura 1 muestra una sección horizontal de cuatro conjuntos de combustible 1 con una barra de control 2 asociada situada entre ellos. La sección se dispone a través de la parte superior de la barra de control 2. Cada conjunto de combustible 1 comprende 10 x 10 barras de combustible 3. Las barras de combustible 3 están encerradas en un canal de combustible 4 que tiene una sección transversal cuadrada. Cada barra de combustible 3 comprende un número de pastillas de combustible de dióxido de uranio, apiladas una sobre otra y encerradas en un tubo de envainadura. Los espacios entre las barras de combustible 3 en el conjunto de combustible 1 están atravesados por agua que constituye el refrigerante así como el moderador. Entre los conjuntos 1, se forman separaciones 5a y 5b que están atravesadas por agua. La barra de control 2 se inserta en las separaciones 5a y 5b y tiene cuatro álabes absorbentes 6, 7, 8, 9 que forman una cruz ortogonal. El centro cruciforme de la barra de control está designado por 10.
La figura 2a muestra una sección vertical de una barra de control 2 de acuerdo con la invención. La barra de control 2 está fabricada sustancialmente de acero inoxidable y comprende una parte absorbente 11 que está soportada por una barra de acoplamiento vertical 12. La barra de control 2 comprende una parte superior 15 y una parte inferior 16. La longitud de la parte superior constituye como máximo una tercera parte de la longitud total de la parte absorbente 11. Dos de los cuatro álabes absorbentes 6 y 8 son visibles en la figura 2a. Cada uno de los álabes absorbentes 6, 8 está provisto de un gran número de canales con orificios 13, 14 que se extienden perpendicularmente a la dirección longitudinal de la barra de control 2, desde el borde exterior del álabe absorbente 6, 8 y hacia el centro cruciforme 10. Cada canal 13, 14 está lleno con un material absorbente, por ejemplo carburo de boro natural o enriquecido y/o hafnio metálico, gadolinio o erbio, y está sellado herméticamente hacia fuera por medio de, por ejemplo, soldadura. En lo que sigue, estos canales serán denominados como canales absorbentes. Los canales absorbentes 13 que están dispuestos en la parte superior 15 de los álabes absorbentes son considerablemente más cortos que los canales absorbentes 14 que están dispuestos en la parte inferior 16 de los álabes absorbentes. Los canales absorbentes 13 están situados en la parte exterior, dispuestos radialmente fuera de una parte interior, de la parte superior 15 del álabe absorbente. Cada uno de los canales absorbentes 13 tiene una longitud que es al menos el 30% más corta que la longitud de uno de los canales absorbentes 14 en la parte inferior 16.
Los canales absorbentes 13, 14 en la parte superior 15 y en la parte inferior 16 de los álabes absorbentes, respectivamente, son de forma preferiblemente cilíndrica circular y todos tienen el mismo diámetro d. Para obtener una vida de servicio máxima, los diámetros d de los canales absorbentes 13, 14 deben ser lo más grande posible tomando en consideración el grosor del material de los álabes absorbentes. La vida útil del material absorbente depende de la cantidad de material absorbente por unidad de superficie, que se describe bajo la técnica anterior descrita con anterioridad. Por otra parte, la reducción a la mitad de la longitud del canal absorbente con un diámetro retenido d tiene solamente un efecto marginal en la vida útil. De esta manera, la vida útil de la barra de control se mantiene a pesar del hecho de que el porcentaje de material absorbente está reducido en su parte superior.
La parte del álabe absorbente que se encuentra situada en el interior de los canales absorbentes 13, 14 está provista de rebajes 17, 18 en forma de orificios pasantes. En la parte superior 15 de la barra de control, los rebajes 17 son considerablemente más anchos en la dirección radial que los rebajes 18 en la parte inferior 16 de la barra de control. Todos los rebajes tienen la misma extensión en la dirección axial. Es su extensión radial respectiva lo que varía. Los rebajes 17 de la parte superior 15 son igualmente grandes. Cuando se inserta la barra de control 2 en el núcleo, los rebajes 17, 18 están llenos de moderador, con lo cual el quemado - debido a la buena moderación - se incrementa adicionalmente en aquellas pastillas de combustible que se van a exponer la próxima vez que la barra de control 2 se vaya a extraer en alguna medida. Para guiar la barra de control 2 en las separaciones 5a, 5b relativamente estrechas entre los conjuntos de combustible 1, se proporcionan bloques de guiado 19 en forma de salientes que se extienden hacia fuera desde el álabe, en la parte superior. Además, las barras de control 2 están provistas de un asa 20 para manejar la barra de control durante la instalación y el reemplazo.
Lo único que distingue la barra de control 2 en la figura 2b de la de la figura 2a es que en la parte inferior 16, en la proximidad de la barra de acoplamiento 12, se dispone un rebaje 21 que es considerablemente más ancho en la dirección radial que los otros rebajes 18 en la parte inferior 16 y los canales absorbentes 14 que se han hecho correspondientemente más cortos. Una ventaja de esta realización es que se consigue un cierto incremento de quemado de las barras de combustible 13 más próximas al centro cruciforme 10 de la barra de control 2, siempre que la barra de control 2 se encuentre completamente insertada. Otra ventaja de esta realización es que la necesidad de control de reactividad en el área alrededor del rebaje 21 disminuye, puesto que el núcleo normalmente tendrá una región de manto en el fondo, esto es, una región con uranio con bajo enriquecimiento. Una ventaja adicional de esta realización es que el peso de la barra de control 2 que se ahorra se puede utilizar para colocar más material absorbente en una parte de la barra de control 2 en la que se utiliza mejor. Esto ultimo es de más importancia cuando se utiliza un material absorbente pesado, tal como el hafnio. La figura 2c muestra una realización de la invención en la que los rebajes 17a, 17b, 17c en la parte superior 15 de la barra de control se incrementan en anchura sucesivamente y los canales absorbentes 13a, 13b 13c disminuyen sucesivamente en longitud cuanto más cercanos se encuentran a la parte superior de la barra de control en la cual se encuentran dispuestos. La ventaja de la disminución sucesiva del contenido de absorbente hacia la parte superior de la barra de control es que esto proporciona un incremento gradual y más ideal de la carga en las pastillas de combustible cuando se extrae la barra de control. La desventaja de esta realización es que es más complicada de fabricar en comparación con las realizaciones que se han mencionado más arriba.
La figura 2d muestra una barra de control 2 en la que cada uno de los álabes absorbentes 6, 8 está provisto de un gran número de canales 22, 23, 24 que se extienden en la dirección longitudinal de la barra de control desde la parte inferior y hacia arriba, hacia la parte superior de la barra de control 2. Los canales 22, 23, 24 están llenos con un material absorbente. Se dispone un número de canales 22 en la parte exterior de los álabes absorbentes respectivos 6, 8 y se extiende a lo largo de la longitud activa de la barra de control. Se disponen uno o más canales 23, 24 en las posiciones más próximas al centro cruciforme 10 y son más cortos que los canales 22 en la parte exterior de los álabes absorbentes respectivos. En la parte superior 15, se disponen rebajes 17a, 17b, 17c que son más anchos que los rebajes 18 que están dispuestos en la parte inferior 16 de la barra de control. Los canales 23, 24 más próximos al centro cruciforme 10 terminan debajo de los rebajes más anchos 17a, 17b, 17c y posiblemente encima de la unión de la barra de acoplamiento 12. Los canales absorbentes 22, 23 y 24 preferiblemente son de forma cilíndrica circularmente y todos tienen el mismo diámetro d.
La barra de control 2 de acuerdo con la invención es adecuada para utilizarse como un complemento a las barras de control convencionales. La barra de control de acuerdo con la invención es especialmente adecuada para utilizarse como una barra controladora, para el control de la potencia del reactor y para la compensación de quemado (véase la descripción en la Técnica Relacionada). Durante una parte considerable del ciclo de funcionamiento, se insertan las barras de control en el núcleo. Para alcanzar las ventajas de la invención que se han mencionado más arriba en comparación con la barra de control convencional, esto es, riesgo reducido de fallo de combustible en el tubo de envainadura, mejor utilización de combustible y vida útil más larga de la barra de control, puede ser suficiente un número pequeño de barras de control de acuerdo con la invención, por ejemplo, 4, 8, 12 ó 16, dependiendo del tamaño del núcleo y de la manera de utilización de las barras de control. El margen de paro de un reactor, esto es, la reactividad inherente negativa del reactor que hace que se pare con seguridad, es deteriorado por las barras de control que se insertan en el núcleo durante la operación. Puesto que solamente un pequeño número de las barras de control en el núcleo es de un tipo de acuerdo con la invención, el deterioro del margen de parado se hace
pequeño.

Claims (10)

1. Una barra de control (2) para un reactor de agua en ebullición, que comprende cuatro álabes absorbentes (6, 7, 8, 9) que forman una cruz ortogonal con un centro cruciforme (10), en la que la anchura de los álabes absorbentes coincide con la dirección radial de la barra de control y la longitud de los álabes absorbentes coincide con la dirección axial de la barra de control, y en la que cada uno de los álabes absorbentes comprende un material absorbente distribuido en la dirección longitudinal, con lo que la barra de control comprende una parte superior (15) y una parte inferior (16), en la que cada álabe absorbente comprende una parte interior y una parte exterior, en la que la parte interior está dispuesta radialmente en el interior de la parte exterior, en la que la citada parte interior, en al menos alguna porción, constituye al menos una cuarta parte de la anchura del citado álabe absorbente, en la que cada álabe absorbente en su parte superior (15) está provisto de material absorbente en la parte exterior pero no tiene material absorbente en la parte interior, en la que se dispone una pluralidad de rebajes (17, 17a, 17b, 17c, 18) a lo largo del centro cruciforme (10) en la citada parte interior de los álabes absorbentes, que se caracteriza porque el valor medio de la cantidad de material absorbente por unidad de longitud de la barra de control (2) es menor en la parte superior (15) de la barra de control que en su parte inferior (16), y porque los rebajes (17, 17a, 17b, 17c) en la parte superior (15) son más anchos que al menos una mayoría de los rebajes (18) en la parte inferior (16).
2. Una barra de control de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque la longitud de la parte superior (15) constituye como máximo una tercera parte de la longitud de los álabes absorbentes.
3. Una barra de control de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, que se caracteriza porque la citada parte interior en al menos alguna porción constituye al menos una tercera parte de la anchura del álabe absorbente.
4. Una barra de control de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque los álabes absorbentes comprenden una pluralidad de canales dispuestos radialmente (13, 14) en los cuales se dispone el material absorbente, con lo cual al menos la mayoría de los canales (13) en la parte superior (15) son más cortos que los canales (14) en la parte inferior (16) de los álabes absorbentes.
5. Una barra de control de acuerdo con la reivindicación 4, que se caracteriza porque los canales (13, 14) en la parte superior (15) y en la parte inferior (16) tienen un diámetro d esencialmente de igual
tamaño.
6. Una barra de control de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, que se caracteriza porque los álabes absorbentes (6, 7, 8, 9) comprenden una pluralidad de canales (22, 23, 24) dispuestos axialmente en relación con la barra de control en la que se dispone el material absorbente, con lo que al menos la mayoría de los canales (22) se disponen radialmente hacia fuera de uno o más canales (23, 24) que están dispuestos en posiciones más próximas al centro cruciforme (10).
7. Una barra de control de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza porque los canales (23, 24) dispuestos en posiciones más próximas al centro cruciforme (10) son más cortos que los canales (22) dispuestos en la parte exterior de los álabes absorbentes (6, 7, 8, 9) dispuestos radialmente fuera del citado centro cruciforme.
8. Una barra de control de acuerdo con la reivindicación 7, que se caracteriza porque los canales (23, 24) dispuestos en posiciones más próximas al centro cruciforme (10) y los canales (22) dispuestos en la parte exterior de los álabes absorbentes (6, 7, 8, 9), dispuestos radialmente fuera del citado centro cruciforme, tienen un diámetro (d) esencialmente de igual tamaño.
9. Una barra de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque el material absorbente consiste en boro y/o hafnio.
10. Una barra de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque el material absorbente consiste en carburo de boro y/o metal de hafnio.
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EP (1) EP1149387B1 (es)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145160A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Toshiba Corp 原子炉用制御棒
JP5376782B2 (ja) * 2007-08-31 2013-12-25 株式会社東芝 原子炉用制御棒及びその製造方法
JP2009058447A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Toshiba Corp 原子炉用制御棒
JP2010014493A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Toshiba Corp 沸騰水型原子炉および制御棒
JP5364424B2 (ja) * 2009-04-14 2013-12-11 三菱重工業株式会社 原子炉
US8761331B2 (en) * 2009-09-11 2014-06-24 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Control rod for boiling water reactor
JP2012202877A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 沸騰水型原子炉用制御棒及びその製造方法
CN103456374B (zh) * 2013-09-03 2015-09-30 清华大学 球床高温气冷堆反应性控制方法及套叠式控制棒
JP7002284B2 (ja) * 2017-10-31 2022-01-20 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 沸騰水型軽水炉

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5697897A (en) * 1980-01-07 1981-08-06 Hitachi Ltd Control rod
JPS58137789A (ja) * 1982-02-12 1983-08-16 株式会社日立製作所 制御棒
JPS5982896U (ja) * 1982-11-29 1984-06-04 株式会社東芝 原子炉用制御棒
SE8305606L (sv) * 1983-10-12 1985-04-13 Asea Atom Ab Styrstav for kernreaktor
JPS6082885A (ja) * 1983-10-12 1985-05-11 株式会社東芝 原子炉用制御棒
SE8307035L (sv) * 1983-12-20 1985-06-21 Asea Atom Ab Sett att tillverka en absorbatorplatta for en kokarvattenreaktor
JPS60161589A (ja) * 1984-02-01 1985-08-23 株式会社東芝 原子炉用制御棒
SE444743B (sv) * 1984-09-03 1986-04-28 Asea Atom Ab Styrstav for kernreaktorer
JPS61194391A (ja) * 1985-02-25 1986-08-28 株式会社東芝 原子炉用制御棒
JPS62148998A (ja) * 1985-12-23 1987-07-02 松下電器産業株式会社 音声認識装置
US5034185A (en) * 1988-02-09 1991-07-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Control blade for nuclear reactor
US4925620A (en) * 1988-09-29 1990-05-15 General Electric Company Control rod absorber section fabrication by square tube configuration and dual laser welding process
JPH04128691A (ja) * 1990-09-19 1992-04-30 Hitachi Ltd 原子炉用制御棒
JPH07128474A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Toshiba Corp 原子炉炉心

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Publication number Publication date
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