JPH0220077B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0220077B2 JPH0220077B2 JP57031388A JP3138882A JPH0220077B2 JP H0220077 B2 JPH0220077 B2 JP H0220077B2 JP 57031388 A JP57031388 A JP 57031388A JP 3138882 A JP3138882 A JP 3138882A JP H0220077 B2 JPH0220077 B2 JP H0220077B2
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- JP
- Japan
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- hafnium
- tip
- stainless steel
- wing
- fixed
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- Arc Welding In General (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本明は原子炉用制御棒に係り、特にハフニウム
とステンレスとを溶接することなく、製造するこ
とができると共に、長寿命化を図ることができる
原子炉用制御棒に関する。
とステンレスとを溶接することなく、製造するこ
とができると共に、長寿命化を図ることができる
原子炉用制御棒に関する。
（従来の技術）
原子炉用制御棒は、中央構造材に細長いＵ字状
のシースを取り付けて形成た複数個のウイング内
に、多数の中性子吸収棒を装填して構成されてい
る。中性子吸収棒は、ステンレス製の被覆管内に
ボロンカーバイド（B4C）粉末を充填し、被覆管
内に一定間隔で粉末移動防止用の仕切球を配置し
て構成されている。
のシースを取り付けて形成た複数個のウイング内
に、多数の中性子吸収棒を装填して構成されてい
る。中性子吸収棒は、ステンレス製の被覆管内に
ボロンカーバイド（B4C）粉末を充填し、被覆管
内に一定間隔で粉末移動防止用の仕切球を配置し
て構成されている。
中性子吸収棒内のボロンカーバイドは中性子を
吸収して中性子吸収能力を次第に失い、又その間
にボロン１０（10B）が中性子と反応してヘリウ
ム（He）ガスを発生し、被覆管内の圧力を上昇
させる。ここで、中性子吸収能力によつて定まる
寿命を核的寿命といい、管内ガス圧によつて定ま
る寿命を機械的寿命という。
吸収して中性子吸収能力を次第に失い、又その間
にボロン１０（10B）が中性子と反応してヘリウ
ム（He）ガスを発生し、被覆管内の圧力を上昇
させる。ここで、中性子吸収能力によつて定まる
寿命を核的寿命といい、管内ガス圧によつて定ま
る寿命を機械的寿命という。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、制御棒は一様な中性子照射を受
けるものではなく、たとえば各ウイングの外側縁
および上端部は強度の中性子照射を受け、それら
側縁部近傍の中性子吸収棒内の中性子吸収材は多
量の中性子を吸収するため、他部の中性子吸収棒
より早期に核的寿命に達する。そのため、他部の
中性子吸収棒は充分核的寿命を残しているにもか
かわらず、制御棒を放射性廃棄物として廃棄しな
ければならなかつた。
けるものではなく、たとえば各ウイングの外側縁
および上端部は強度の中性子照射を受け、それら
側縁部近傍の中性子吸収棒内の中性子吸収材は多
量の中性子を吸収するため、他部の中性子吸収棒
より早期に核的寿命に達する。そのため、他部の
中性子吸収棒は充分核的寿命を残しているにもか
かわらず、制御棒を放射性廃棄物として廃棄しな
ければならなかつた。
このような問題を解決するものとして、本出願
人は先に特開昭53−74697号公報において新規な
制御棒を開示した。この制御棒は、各ウイング側
縁、先端およびそれらの近傍にハフニウム
（Hf）、ユーロピウム（Eu）等の長寿命型中性子
吸収材からなる中性子吸収体を配置し、他部には
周知のボロンカーバイド充填中性子吸収棒を配置
してなり、従来のボロンカーバイド充填中性子吸
収棒のみを含む制御棒の約２倍の寿命が得られ
る。しかしながら、ボロンカーバイド充填制御棒
を含む以上、それより長寿命化を図ることは困難
である。
人は先に特開昭53−74697号公報において新規な
制御棒を開示した。この制御棒は、各ウイング側
縁、先端およびそれらの近傍にハフニウム
（Hf）、ユーロピウム（Eu）等の長寿命型中性子
吸収材からなる中性子吸収体を配置し、他部には
周知のボロンカーバイド充填中性子吸収棒を配置
してなり、従来のボロンカーバイド充填中性子吸
収棒のみを含む制御棒の約２倍の寿命が得られ
る。しかしながら、ボロンカーバイド充填制御棒
を含む以上、それより長寿命化を図ることは困難
である。
また、長寿命型中性子吸収材としてハフニウム
を用いた場合、通常中央構造材や先端構造材およ
び末端構造材にステンレスが用いられるため、ハ
フニウムとステンレスとが溶接困難であることか
ら、制御棒の製造が困難となる。このため、ハフ
ニウムとステンレスとを溶接することなく、製造
することができる原子炉用制御棒が求められてい
る。
を用いた場合、通常中央構造材や先端構造材およ
び末端構造材にステンレスが用いられるため、ハ
フニウムとステンレスとが溶接困難であることか
ら、制御棒の製造が困難となる。このため、ハフ
ニウムとステンレスとを溶接することなく、製造
することができる原子炉用制御棒が求められてい
る。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもの
で、ハフニウムとステンレスとを溶接することな
く製造することができる長寿命型の原子炉用制御
棒を提供することを目的とする。
で、ハフニウムとステンレスとを溶接することな
く製造することができる長寿命型の原子炉用制御
棒を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明は、十字状
の横断面を有するステンレス製のタイロツドに、
Ｌ字状断面の４枚のハフニウム板を、それらの隅
角がタイロツドの凹角部に対向するように配置
し、相隣るハフニウム板間の外側端部にハフニウ
ム材を配置し溶接固定して４枚の中空状ウイング
を形成し、これらのウイングの挿入先端部にジル
コニウムまたはハフニウムからなる先端部材を溶
接固定するとともに挿入末端部にジルコニウムま
たはハフニウムからなる末端部材を溶接固定し、
各ウイングの挿入先端部および挿入末端部にウイ
ング内に冷却水を導入可能な通孔を設け、上記先
端部材にステンレス製の先端構造材を係合させる
とともに末端部材にステンレス製の末端構造材を
係合させ、これら先端構造材および末端構造材を
上記タイロツドに溶接固定したことを特徴とする
ものである。
の横断面を有するステンレス製のタイロツドに、
Ｌ字状断面の４枚のハフニウム板を、それらの隅
角がタイロツドの凹角部に対向するように配置
し、相隣るハフニウム板間の外側端部にハフニウ
ム材を配置し溶接固定して４枚の中空状ウイング
を形成し、これらのウイングの挿入先端部にジル
コニウムまたはハフニウムからなる先端部材を溶
接固定するとともに挿入末端部にジルコニウムま
たはハフニウムからなる末端部材を溶接固定し、
各ウイングの挿入先端部および挿入末端部にウイ
ング内に冷却水を導入可能な通孔を設け、上記先
端部材にステンレス製の先端構造材を係合させる
とともに末端部材にステンレス製の末端構造材を
係合させ、これら先端構造材および末端構造材を
上記タイロツドに溶接固定したことを特徴とする
ものである。
（作用）
本発明は中性子吸収材としてハフニウムを用
い、ウイング内に冷却水を導入するようにしたた
め、中性子を効果的に吸収することができ、制御
棒の長寿命化を図ることができる。
い、ウイング内に冷却水を導入するようにしたた
め、中性子を効果的に吸収することができ、制御
棒の長寿命化を図ることができる。
また、ハフニウム板からなるウイングをステン
レス製の先端構造材および末端構造材で保持する
ようにしたため、ステンレスとハフニウムとを溶
接することなく制御棒を組立てることができる。
レス製の先端構造材および末端構造材で保持する
ようにしたため、ステンレスとハフニウムとを溶
接することなく制御棒を組立てることができる。
（実施例）
本発明に係る原子炉用制御棒の実施例について
第１図から第３図を参照して説明する。
第１図から第３図を参照して説明する。
原子炉用制御棒は、長寿命型中性子吸収材とし
てのＬ字状断面の４個のハフニウム板１の隅角部
が、十字状の横断面を有するステンレス製のタイ
ロツド２の凹角部に対向するように配置される。
相隣るハフニウム板１間の外側端部にはハフニウ
ム材３が配置され、このハフニウム材３を介して
相隣るハフニウム板１の外側端部が溶接固定され
る。これにより４枚の中空状のウイング４が形成
される。
てのＬ字状断面の４個のハフニウム板１の隅角部
が、十字状の横断面を有するステンレス製のタイ
ロツド２の凹角部に対向するように配置される。
相隣るハフニウム板１間の外側端部にはハフニウ
ム材３が配置され、このハフニウム材３を介して
相隣るハフニウム板１の外側端部が溶接固定され
る。これにより４枚の中空状のウイング４が形成
される。
各ウイング４の挿入先端部にはジルコニウム又
はハフニウムからなる先端部材５が溶接固定さ
れ、挿入末端部にはジルコニウムまたはハフニウ
ムからなる末端部材６が溶接固定される。先端部
材５の先端側には突条が形成され、この突条にス
テンレス製の先端構造材７に形成された凹部が係
合される。また、末端部材６の末端側に突条が形
成され、この突条にステンレス製の末端構造材８
に形成された凹部が係合される。これら先端構造
材７および末端構造材８はタイロツド２に溶接固
定され、これによりウイング４がタイロツド２、
先端構造材７および末端構造材８に溶接されるこ
となく保持される。なお、ウイング４の挿入先端
部、挿入末端部および中空部に、ウイング４内に
冷却水を導入可能な通孔９が形成される。なお、
第１図はタイロツド２の突出脚に近接してハフニ
ウム又はジルコニウムからなる補強部材１０をウ
イング４内に挿入し、補強部材１０とハフニウム
板１とを溶接固着して、ウイング４の軸に直角方
向の剛性を増大させるようにした場合を示してい
る。
はハフニウムからなる先端部材５が溶接固定さ
れ、挿入末端部にはジルコニウムまたはハフニウ
ムからなる末端部材６が溶接固定される。先端部
材５の先端側には突条が形成され、この突条にス
テンレス製の先端構造材７に形成された凹部が係
合される。また、末端部材６の末端側に突条が形
成され、この突条にステンレス製の末端構造材８
に形成された凹部が係合される。これら先端構造
材７および末端構造材８はタイロツド２に溶接固
定され、これによりウイング４がタイロツド２、
先端構造材７および末端構造材８に溶接されるこ
となく保持される。なお、ウイング４の挿入先端
部、挿入末端部および中空部に、ウイング４内に
冷却水を導入可能な通孔９が形成される。なお、
第１図はタイロツド２の突出脚に近接してハフニ
ウム又はジルコニウムからなる補強部材１０をウ
イング４内に挿入し、補強部材１０とハフニウム
板１とを溶接固着して、ウイング４の軸に直角方
向の剛性を増大させるようにした場合を示してい
る。
また、第２図および第３図は、タイロツド２の
中間部に、各突出脚先端から突出脚延長上に突出
する補強脚１１を一体に設け、その上下に位置し
てハフニウムまたはジルコニウムからなる補強板
１２をウイング４内に挿入し、補強板１２とハフ
ニウム板１とを溶接固着して、ウイング４の幅方
向の剛性を増大させるようにした場合を示してい
る。
中間部に、各突出脚先端から突出脚延長上に突出
する補強脚１１を一体に設け、その上下に位置し
てハフニウムまたはジルコニウムからなる補強板
１２をウイング４内に挿入し、補強板１２とハフ
ニウム板１とを溶接固着して、ウイング４の幅方
向の剛性を増大させるようにした場合を示してい
る。
このように上記実施例によれば、ボロンカーバ
イド充填中性子吸収棒を全く使用しておらず、中
性子吸収材をすべてハフニウムにより構成してい
るため、従来の制御棒よりも各段に長綬命化を図
ることができる。また、ウイング４内に冷却水を
導入することができるため、ハフニウム板１を透
過した中性子を冷却水で減速し、減速後にハフニ
ウム板１により吸収することにより、効果的に中
性子を吸収することができる。さらに、ウイング
４を中空状に形成したから、高密度、高単価のハ
フニウム材を使用しても、制御棒の大重量化、高
価格化を招く恐れはない。
イド充填中性子吸収棒を全く使用しておらず、中
性子吸収材をすべてハフニウムにより構成してい
るため、従来の制御棒よりも各段に長綬命化を図
ることができる。また、ウイング４内に冷却水を
導入することができるため、ハフニウム板１を透
過した中性子を冷却水で減速し、減速後にハフニ
ウム板１により吸収することにより、効果的に中
性子を吸収することができる。さらに、ウイング
４を中空状に形成したから、高密度、高単価のハ
フニウム材を使用しても、制御棒の大重量化、高
価格化を招く恐れはない。
また、ハフニウム材からなるウイング４を先端
構造材７および末端構造材８により溶接すること
なく保持するようにしたから、ハフニウムとステ
ンレスとを溶接することなく組立てて制御棒を製
造することができる。
構造材７および末端構造材８により溶接すること
なく保持するようにしたから、ハフニウムとステ
ンレスとを溶接することなく組立てて制御棒を製
造することができる。
本発明は、Ｌ字状断面の４枚のハフニウム板に
より４枚の中空状ウイングを形成し、ハフニウム
を中性子吸収材として用いたから、制御棒の大幅
な長寿命化を図ることができる。また、ハフニウ
ム板からなるウイングをステンレス製の先端構造
材および末端構造材で保持するようにしたから、
ハフニウムとステンレスとを溶接することなく制
御棒を組立てて製造することができる。
より４枚の中空状ウイングを形成し、ハフニウム
を中性子吸収材として用いたから、制御棒の大幅
な長寿命化を図ることができる。また、ハフニウ
ム板からなるウイングをステンレス製の先端構造
材および末端構造材で保持するようにしたから、
ハフニウムとステンレスとを溶接することなく制
御棒を組立てて製造することができる。
第１図は本発明に係る原子炉用制御棒の一実施
例を示す横断面図、第２図は上記実施例を示す正
面図、第３図は上記実施例におけるウイングの縦
断面図である。 １……ハフニウム板、２……タイロツド、３…
…ハフニウム材、４……ウイング、５……先端部
材、６……末端部材、７……先端構造材、８……
末端構造材、９……通孔。
例を示す横断面図、第２図は上記実施例を示す正
面図、第３図は上記実施例におけるウイングの縦
断面図である。 １……ハフニウム板、２……タイロツド、３…
…ハフニウム材、４……ウイング、５……先端部
材、６……末端部材、７……先端構造材、８……
末端構造材、９……通孔。
Claims (1)
- １ 十字状の横断面を有するステンレス製のタイ
ロツドに、Ｌ字状断面の４枚のハフニウム板を、
それらの隅角がタイロツドの凹角部に対向するよ
うに配置し、相隣るハフニウム板間の外側端部に
ハフニウム材を配置し溶接固定して４枚の中空状
ウイングを形成し、これらのウイングの挿入先端
部にジルコニウムまたはハフニウムからなる先端
部材を溶接固定するとともに挿入末端部にジルコ
ニウムまたはハフニウムからなる末端部材を溶接
固定し、各ウイングの挿入先端部および挿入末端
部にウイング内に冷却水を導入可能な通孔を設
け、上記先端部材にステンレス製の先端構造材を
係合させるとともに末端部材にステンレス製の末
端構造材を係合させ、これら先端構造材および末
端構造材を上記タイロツドに溶接固定したことを
特徴とする原子炉用制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57031388A JPS58147687A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 原子炉用制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57031388A JPS58147687A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 原子炉用制御棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147687A JPS58147687A (ja) | 1983-09-02 |
| JPH0220077B2 true JPH0220077B2 (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=12329870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57031388A Granted JPS58147687A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 原子炉用制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58147687A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6735266B1 (en) * | 2001-12-17 | 2004-05-11 | Hitachi, Ltd. | Control rod for boiling water reactor and method for manufacturing the same |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE503245C2 (sv) * | 1986-06-30 | 1996-04-29 | Toshiba Kk | Styrelement för användning i kokvattenreaktor |
| US5180544A (en) * | 1986-06-30 | 1993-01-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control blade for nuclear reactor |
| JPH01148998A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-12 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 原子炉用制御棒 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035034B2 (ja) * | 1979-11-22 | 1985-08-12 | 株式会社東芝 | 制御棒 |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57031388A patent/JPS58147687A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6735266B1 (en) * | 2001-12-17 | 2004-05-11 | Hitachi, Ltd. | Control rod for boiling water reactor and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58147687A (ja) | 1983-09-02 |
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