JPH0145598B2 - - Google Patents
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- JPH0145598B2 JPH0145598B2 JP56055585A JP5558581A JPH0145598B2 JP H0145598 B2 JPH0145598 B2 JP H0145598B2 JP 56055585 A JP56055585 A JP 56055585A JP 5558581 A JP5558581 A JP 5558581A JP H0145598 B2 JPH0145598 B2 JP H0145598B2
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- Japan
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- rod
- neutron
- powder
- life
- cladding tube
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉用制御棒に使用する中性子吸収
棒に係る。
棒に係る。
原子炉に使用する制御棒は、十字状断面のタイ
ロツドの各突出脚に、細長いＵ字状断面のシース
をそれぞれそれらの開口部において取付けて、十
字状のウイングを形成し、各ウイング内に多数の
中性子吸収棒を装填して構成されている。
ロツドの各突出脚に、細長いＵ字状断面のシース
をそれぞれそれらの開口部において取付けて、十
字状のウイングを形成し、各ウイング内に多数の
中性子吸収棒を装填して構成されている。
而して、中性子吸収棒は被覆管内に中性子吸収
物質、例えばB4C粉末またはそのペレツトを充填
して成る。制御棒が炉心に挿入され中性子の照射
を受けると、中性子吸収棒内の中性子吸収物質粉
末は中性子を吸収することにより損耗すると共に
ガスを発生する。従つて、中性子照射時間の経過
と共に中性子吸収能力が低下し、被覆管内のガス
圧が上昇する。中性子吸収能力が予め定めた値ま
で低下するに要する中性子照射時間を核的寿命、
ガス圧が許容値まで上昇するに必要な中性子照射
時間を機械的寿命と呼んでいる。
物質、例えばB4C粉末またはそのペレツトを充填
して成る。制御棒が炉心に挿入され中性子の照射
を受けると、中性子吸収棒内の中性子吸収物質粉
末は中性子を吸収することにより損耗すると共に
ガスを発生する。従つて、中性子照射時間の経過
と共に中性子吸収能力が低下し、被覆管内のガス
圧が上昇する。中性子吸収能力が予め定めた値ま
で低下するに要する中性子照射時間を核的寿命、
ガス圧が許容値まで上昇するに必要な中性子照射
時間を機械的寿命と呼んでいる。
ところで、１本の制御棒についてみた場合、そ
の制御棒内の多数の中性子吸収棒がすべて平等に
中性子を照射されるわけではない。例えば、前述
の十字型制御棒を部分的に挿入した場合、ウイン
グ側縁近傍に配置された中性子吸収棒およびすべ
ての中性子吸収棒の上端部分は特に強い中性子照
射を受ける。従つて、すべての中性子棒が一様に
作られている従来の制御棒では、中性子吸収棒の
上端部がまたウイング側縁にある中性子吸収棒が
他部または他の中性子吸収棒より先に中性子吸収
能力を失う。また、ウイング側縁近傍の中性子吸
収棒は他のものよりも先に機械的寿命を失う。そ
のため、従来の制御棒にあつては、中性子吸収棒
の大部分がまだ使用に耐えるのに、交換しなけれ
ばならなかつた。
の制御棒内の多数の中性子吸収棒がすべて平等に
中性子を照射されるわけではない。例えば、前述
の十字型制御棒を部分的に挿入した場合、ウイン
グ側縁近傍に配置された中性子吸収棒およびすべ
ての中性子吸収棒の上端部分は特に強い中性子照
射を受ける。従つて、すべての中性子棒が一様に
作られている従来の制御棒では、中性子吸収棒の
上端部がまたウイング側縁にある中性子吸収棒が
他部または他の中性子吸収棒より先に中性子吸収
能力を失う。また、ウイング側縁近傍の中性子吸
収棒は他のものよりも先に機械的寿命を失う。そ
のため、従来の制御棒にあつては、中性子吸収棒
の大部分がまだ使用に耐えるのに、交換しなけれ
ばならなかつた。
本出願人は昭和51年12月13日付出願の特願昭51
−148720号（特開昭53−74697号）において、前
記従来の欠点を除去した長寿命型制御棒につき開
示した。この制御棒においては、中性子の強い照
射を受ける部位には、例えばHfメタル等から成
る長寿命型中性子吸収棒を配置している。このよ
うにすれば、中性子の強い照射がなされる部分が
長寿命化されるため、制御棒も長寿命化されるこ
とは明らかである。
−148720号（特開昭53−74697号）において、前
記従来の欠点を除去した長寿命型制御棒につき開
示した。この制御棒においては、中性子の強い照
射を受ける部位には、例えばHfメタル等から成
る長寿命型中性子吸収棒を配置している。このよ
うにすれば、中性子の強い照射がなされる部分が
長寿命化されるため、制御棒も長寿命化されるこ
とは明らかである。
ところが、前記の制御棒ではB4C充填の通常の
中性子吸収棒、短尺の長寿命型中性子吸収棒を併
用するものであるため、組立が面倒であつた。
中性子吸収棒、短尺の長寿命型中性子吸収棒を併
用するものであるため、組立が面倒であつた。
また、特開昭55−70792号公報の特に第９Ｄ図
には、１つの被覆管内の中性子の強い照射を受け
る部位にHfメタルからなる短尺の長寿命型中性
子吸収棒を、その下部にB4Cの通常の中性子吸収
物質を充填し、組立ての面倒さを解消した中性子
吸収棒が開示されている。
には、１つの被覆管内の中性子の強い照射を受け
る部位にHfメタルからなる短尺の長寿命型中性
子吸収棒を、その下部にB4Cの通常の中性子吸収
物質を充填し、組立ての面倒さを解消した中性子
吸収棒が開示されている。
しかしながら、この中性子吸収棒は被覆管内で
短尺の長寿命型中性子吸収棒とB4Cの中性子吸収
物質とが直接接触しているため、中性子照射を受
けてB4Cの中性子吸収物質の上部に中性子吸収物
質の存在しない空間（ボイド）が生じると、長寿
命型中性子吸収棒の降下やB4C粉末の移動によ
り、B4C粉末が被覆管と長寿命型中性子吸収棒と
の間のギヤツプに侵入し易く、一旦粉末が侵入す
ると、硬度の大きなB4C粉末は中性子照射を受け
て膨脹したりするため、被覆管と中性子吸収棒間
に残留する粉末により、被覆管内面を損傷させる
おそれがあつたり、また、被覆管と長寿命型中性
子吸収棒等との熱膨脹差を吸収できず、中性子吸
収棒に悪影響を与えるおそれがあつた。
短尺の長寿命型中性子吸収棒とB4Cの中性子吸収
物質とが直接接触しているため、中性子照射を受
けてB4Cの中性子吸収物質の上部に中性子吸収物
質の存在しない空間（ボイド）が生じると、長寿
命型中性子吸収棒の降下やB4C粉末の移動によ
り、B4C粉末が被覆管と長寿命型中性子吸収棒と
の間のギヤツプに侵入し易く、一旦粉末が侵入す
ると、硬度の大きなB4C粉末は中性子照射を受け
て膨脹したりするため、被覆管と中性子吸収棒間
に残留する粉末により、被覆管内面を損傷させる
おそれがあつたり、また、被覆管と長寿命型中性
子吸収棒等との熱膨脹差を吸収できず、中性子吸
収棒に悪影響を与えるおそれがあつた。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもの
で、被覆管内面の損傷を未然かつ有効的に防止す
るとともに、被覆管と長寿命型中性子吸収棒等と
の間の熱膨脹差を確実に吸収できるようにした中
性子吸収棒を提供することを目的とする。
で、被覆管内面の損傷を未然かつ有効的に防止す
るとともに、被覆管と長寿命型中性子吸収棒等と
の間の熱膨脹差を確実に吸収できるようにした中
性子吸収棒を提供することを目的とする。
本発明は上述した目的を達成するために、被覆
管内にその一端から他端近傍までB4Cの中性子吸
収物質の粉末を充填し、その上方にHfメタルあ
るいはAg−In−Cd合金からなる長寿命型中性子
吸収材の棒材を充填した中性子吸収棒において、
前記中性子吸収物質の粉末と棒材との間にメタル
ウールを介在させたものである。
管内にその一端から他端近傍までB4Cの中性子吸
収物質の粉末を充填し、その上方にHfメタルあ
るいはAg−In−Cd合金からなる長寿命型中性子
吸収材の棒材を充填した中性子吸収棒において、
前記中性子吸収物質の粉末と棒材との間にメタル
ウールを介在させたものである。
この中性子吸収棒はHfメタル等の長寿命型中
性子吸収材の棒材とB4Cの粉末状中性子吸収物質
との間にメタルウールを介在させ、両者を区画し
たので、メタルウールが中性子吸収物質の粉末の
移動を防止し、かつメタルウールの弾性力により
長寿命型中性子吸収材のがたつきを防ぐことがで
きる。このため硬度の高いB4Cの粉末が被覆管と
棒材との間に侵入して被覆管内面を損傷させるこ
とがない。また、この中性子吸収棒は、メタルウ
ールの弾力性により被覆管と棒材や中性子吸収物
質との熱膨脹差を吸収することができる。
性子吸収材の棒材とB4Cの粉末状中性子吸収物質
との間にメタルウールを介在させ、両者を区画し
たので、メタルウールが中性子吸収物質の粉末の
移動を防止し、かつメタルウールの弾性力により
長寿命型中性子吸収材のがたつきを防ぐことがで
きる。このため硬度の高いB4Cの粉末が被覆管と
棒材との間に侵入して被覆管内面を損傷させるこ
とがない。また、この中性子吸収棒は、メタルウ
ールの弾力性により被覆管と棒材や中性子吸収物
質との熱膨脹差を吸収することができる。
以下、図面につき本発明の詳細を説明する。第
１図において、被覆管１の上端部分の強い中性子
照射を受ける部分を除き、被覆管１内にはB4Cの
如き中性子吸収物質粉末２が充填され、前記の部
分にはHfメタルの如き長寿命型吸収材から成る
棒材３が充填されている。さらに、前記両者の境
界および棒材３と上部端栓４との間には、それぞ
れSUSウールのようなメタルウール５が配置さ
れている。なお、棒材３には軸方向に分布して円
周状くびれ部６が複数箇所設けられている。図
中、７は粉末の下詰りを防止する仕切球を示して
いる。
１図において、被覆管１の上端部分の強い中性子
照射を受ける部分を除き、被覆管１内にはB4Cの
如き中性子吸収物質粉末２が充填され、前記の部
分にはHfメタルの如き長寿命型吸収材から成る
棒材３が充填されている。さらに、前記両者の境
界および棒材３と上部端栓４との間には、それぞ
れSUSウールのようなメタルウール５が配置さ
れている。なお、棒材３には軸方向に分布して円
周状くびれ部６が複数箇所設けられている。図
中、７は粉末の下詰りを防止する仕切球を示して
いる。
上記構成の本発明中性子吸収棒を使用すれば、
通常の制御棒組立と同様にウイング内に単に中性
子吸収棒を装填するのみで、前記特願昭51−
148720号開示の制御棒を組立てることができる。
さらに、本発明の中性子吸収棒においては、棒材
３にくびれ部６が設けてあるので、剛性の大きな
材料から成る棒材でも曲り易く、制御棒の剛性が
過大となることはなく、例えば緊急挿入時に燃料
集合体と接触しても、燃料集合体を突上げるおそ
れはない。また、メタルウール５が粉末２の移
動、棒材３のがたつきを防ぐので、粉末２が棒材
３側に移動するおそれはなく、硬度の高い粉末が
侵入して棒材３と被覆管１の間にはさまり被覆管
１の内面を局部的応力により損傷するおそれはな
い。また、棒材３充填時に棒材３下端によつてメ
タルウール５を押込むようにすれば、被覆管１内
面に付着している粉末はメタルウールにより下方
に押下げられるので、棒材３と被覆管１内面間に
粉末が残留することはなく、それによる被覆内面
の損傷を生じることもない。さらに、メタルウー
ル５は被覆管１と棒材３との熱膨脹の差を吸収す
ることができる。
通常の制御棒組立と同様にウイング内に単に中性
子吸収棒を装填するのみで、前記特願昭51−
148720号開示の制御棒を組立てることができる。
さらに、本発明の中性子吸収棒においては、棒材
３にくびれ部６が設けてあるので、剛性の大きな
材料から成る棒材でも曲り易く、制御棒の剛性が
過大となることはなく、例えば緊急挿入時に燃料
集合体と接触しても、燃料集合体を突上げるおそ
れはない。また、メタルウール５が粉末２の移
動、棒材３のがたつきを防ぐので、粉末２が棒材
３側に移動するおそれはなく、硬度の高い粉末が
侵入して棒材３と被覆管１の間にはさまり被覆管
１の内面を局部的応力により損傷するおそれはな
い。また、棒材３充填時に棒材３下端によつてメ
タルウール５を押込むようにすれば、被覆管１内
面に付着している粉末はメタルウールにより下方
に押下げられるので、棒材３と被覆管１内面間に
粉末が残留することはなく、それによる被覆内面
の損傷を生じることもない。さらに、メタルウー
ル５は被覆管１と棒材３との熱膨脹の差を吸収す
ることができる。
第２図は本発明の他の実施例を示している。こ
の実施例では、棒材３は短尺の区分３ａで構成さ
れている。この実施例によれば、制御棒先端部の
剛性を一層低下させることができる。硬度の高い
B4Cの中性子吸収物質の粉末が被覆管と長寿命型
中性子吸収棒との間のギヤツプに侵入するのを防
止でき、硬度の高いB4C粉末の侵入がないので被
覆管内面に局所的な応力をひき起こすこともな
く、被覆管内面の損傷を有効的に防止できる。
の実施例では、棒材３は短尺の区分３ａで構成さ
れている。この実施例によれば、制御棒先端部の
剛性を一層低下させることができる。硬度の高い
B4Cの中性子吸収物質の粉末が被覆管と長寿命型
中性子吸収棒との間のギヤツプに侵入するのを防
止でき、硬度の高いB4C粉末の侵入がないので被
覆管内面に局所的な応力をひき起こすこともな
く、被覆管内面の損傷を有効的に防止できる。
第３図はさらに他の実施例を示す。この実施例
では、棒材３を短尺の区分３ａで構成し、各区分
３ａ間において被覆管１にデインプル８を設け、
各区分間にはメタルウール９を介在させている。
このようにすれば、メタルウールにより被覆管１
と棒材３の熱膨脹の差は吸収され、区分３ａの移
動はデインプル８によつて防止される。
では、棒材３を短尺の区分３ａで構成し、各区分
３ａ間において被覆管１にデインプル８を設け、
各区分間にはメタルウール９を介在させている。
このようにすれば、メタルウールにより被覆管１
と棒材３の熱膨脹の差は吸収され、区分３ａの移
動はデインプル８によつて防止される。
なお、上記構成の本発明においては、必要な部
分にのみ長寿命型の中性子吸収材の棒材を充填し
ているので、棒材は短尺でよい。棒材が長尺であ
れば被覆管との間隙を大きくするため細くしなけ
ればならないのに対し、棒材をそれ程細くする必
要はない。長寿命型の中性子吸収棒は中性子吸収
棒の一部にしか用いないとは言え、反応度価値が
通常の中性子吸収物質よりも低いので、あまり細
くすることは好ましくないが、本発明においては
細くする必要がないので、好都合である。
分にのみ長寿命型の中性子吸収材の棒材を充填し
ているので、棒材は短尺でよい。棒材が長尺であ
れば被覆管との間隙を大きくするため細くしなけ
ればならないのに対し、棒材をそれ程細くする必
要はない。長寿命型の中性子吸収棒は中性子吸収
棒の一部にしか用いないとは言え、反応度価値が
通常の中性子吸収物質よりも低いので、あまり細
くすることは好ましくないが、本発明においては
細くする必要がないので、好都合である。
なお、長寿命型の中性子吸収材としては、例示
したHfメタルのほか、Ag−In−Cd合金を使用し
てもよい。
したHfメタルのほか、Ag−In−Cd合金を使用し
てもよい。
以上に述べたように、本発明に係る中性子吸収
棒においては、HfメタルあるいはAg−In−Cd合
金からなる長寿命型中性子吸収材の棒材とB4Cの
中性子吸収物質の粉末との間にメタルウールを介
在させたので、このメタルウールにより、中性子
吸収物質と棒材とを明確に区画しB4Cの粉末が棒
材側に移動するのを防止し、硬度の大きなB4Cの
粉末が被覆管と長寿命型中性子吸収棒の棒材との
間のギヤツプに侵入するのを未然に防ぎ、被覆管
内面の損傷を有効的に防ぐことができる。また、
メタルウールの弾力性により被覆管と長寿命型中
性子吸収材の棒材等との熱膨脹差を吸収すること
ができるとともに、長寿命型中性子吸収材のがた
つきを防止できる等の効果を奏する。
棒においては、HfメタルあるいはAg−In−Cd合
金からなる長寿命型中性子吸収材の棒材とB4Cの
中性子吸収物質の粉末との間にメタルウールを介
在させたので、このメタルウールにより、中性子
吸収物質と棒材とを明確に区画しB4Cの粉末が棒
材側に移動するのを防止し、硬度の大きなB4Cの
粉末が被覆管と長寿命型中性子吸収棒の棒材との
間のギヤツプに侵入するのを未然に防ぎ、被覆管
内面の損傷を有効的に防ぐことができる。また、
メタルウールの弾力性により被覆管と長寿命型中
性子吸収材の棒材等との熱膨脹差を吸収すること
ができるとともに、長寿命型中性子吸収材のがた
つきを防止できる等の効果を奏する。
第１図乃至第３図は本発明の第１乃至第３の実
施例の断面図である。 １……被覆管、２……中性子吸収物質粉末、３
……棒材、３ａ……区分、４……上部端栓、５，
９……メタルウール、６……くびれ部、７……仕
切球、８……デインプル。
施例の断面図である。 １……被覆管、２……中性子吸収物質粉末、３
……棒材、３ａ……区分、４……上部端栓、５，
９……メタルウール、６……くびれ部、７……仕
切球、８……デインプル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被覆管内にその一端から他端近傍までB4Cの
中性子吸収物質の粉末を充填し、その上方にHf
メタルあるいはAg−In−Cd合金からなる長寿命
型中性子吸収材の棒材を充填した中性子吸収棒に
おいて、前記中性子吸収物質の粉末と棒材との間
にメタルウールを介在させたことを特徴とする中
性子吸収棒。 ２ 長寿命型中性子吸収材の棒材は、軸方向に間
隔をおいて設けたくびれ部により曲り易い部分を
形成した特許請求の範囲第１項に記載の中性子吸
収棒。 ３ 長寿命型中性子吸収材の棒材は短尺の区分を
直列に配列して曲り易い部分を形成した特許請求
の範囲第１項に記載の中性子吸収棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56055585A JPS57171291A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Neutron absorbing rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56055585A JPS57171291A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Neutron absorbing rod |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57171291A JPS57171291A (en) | 1982-10-21 |
| JPH0145598B2 true JPH0145598B2 (ja) | 1989-10-04 |
Family
ID=13002815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56055585A Granted JPS57171291A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Neutron absorbing rod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57171291A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4285769A (en) * | 1978-10-19 | 1981-08-25 | General Electric Company | Control cell nuclear reactor core |
-
1981
- 1981-04-15 JP JP56055585A patent/JPS57171291A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57171291A (en) | 1982-10-21 |
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