JPS5950389A - 原子炉制御装置 - Google Patents
原子炉制御装置Info
- Publication number
- JPS5950389A JPS5950389A JP57160542A JP16054282A JPS5950389A JP S5950389 A JPS5950389 A JP S5950389A JP 57160542 A JP57160542 A JP 57160542A JP 16054282 A JP16054282 A JP 16054282A JP S5950389 A JPS5950389 A JP S5950389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- electromagnet
- reactor
- point
- control
- 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.)
- Pending
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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
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野]
本発明は原子炉の運転を制御する原子炉制御装置に係り
、特番て液体全屈冷却型の高速増殖炉において原子炉の
事故時に確実に原子炉を停止することのできる原子炉制
御装置に関する。
、特番て液体全屈冷却型の高速増殖炉において原子炉の
事故時に確実に原子炉を停止することのできる原子炉制
御装置に関する。
一般に原子炉特にナトリウムなどの液体金属を冷却材と
する高速中性子炉の出力制御および炉停止はホウ素やタ
ンタルなどの中性子吸収物質を含む制御棒を、炉心支持
板に植設された複数本の核燃料絡合体の間に挿入するこ
とにより行なわれる。
する高速中性子炉の出力制御および炉停止はホウ素やタ
ンタルなどの中性子吸収物質を含む制御棒を、炉心支持
板に植設された複数本の核燃料絡合体の間に挿入するこ
とにより行なわれる。
この原子炉制御装置としては、従来から長尺物の下端の
ラッチフィンガとフィンガロッドとの係合により吊上げ
られている制御棒を、事故時にその係合を解いて制御棒
を炉心内に自重圧より落下させるものが用いられている
。そしてこの従来の原子炉制御装置は更に電気−機械的
駆動機構と、センサーおよび電気的論理回路を備えた制
御盤とを備えていて、制御棒の適切なwi動を行なって
這ており、かつ確実な動作が朋待できるもので原子炉の
安全性を確保する上で、十分有効なものと言える。しか
し原子炉の大形化および高出力化に伴って非常に高度の
安全性が要求される場合には従来用いられてきた装置の
他に全く別の手段で動作する原子炉停止装置を導入する
ことが有利であると考えられている。
ラッチフィンガとフィンガロッドとの係合により吊上げ
られている制御棒を、事故時にその係合を解いて制御棒
を炉心内に自重圧より落下させるものが用いられている
。そしてこの従来の原子炉制御装置は更に電気−機械的
駆動機構と、センサーおよび電気的論理回路を備えた制
御盤とを備えていて、制御棒の適切なwi動を行なって
這ており、かつ確実な動作が朋待できるもので原子炉の
安全性を確保する上で、十分有効なものと言える。しか
し原子炉の大形化および高出力化に伴って非常に高度の
安全性が要求される場合には従来用いられてきた装置の
他に全く別の手段で動作する原子炉停止装置を導入する
ことが有利であると考えられている。
この理由は原子炉保護系が故障を発生して有効に原子炉
停止を行なえなくなるような仮想的な事態が発生する確
率は、従来方式の装置を多重化して安全上の裕度′IC
増す方法による本のよりも、態形式の原子炉停止装置を
併用した場合の方がより有効に低減させることができる
からである。この為には従来方式の装置との共通原因故
障を可能な ・限り排除したような原子炉停止装置が望
まil、るのである。
停止を行なえなくなるような仮想的な事態が発生する確
率は、従来方式の装置を多重化して安全上の裕度′IC
増す方法による本のよりも、態形式の原子炉停止装置を
併用した場合の方がより有効に低減させることができる
からである。この為には従来方式の装置との共通原因故
障を可能な ・限り排除したような原子炉停止装置が望
まil、るのである。
このため電磁石によって制御仲を直接に保持するシステ
ムが提案されている。
ムが提案されている。
これは例えば、第1図に示すようなものである。
即ち、炉心1の運転を開門jする制6,11要べく2は
、炉心1に植設された核燃料−i3合体を平行に設けら
れて、内部に冷却拐が流通する案内管3内に!1−降自
在に収納されており、その頂部に延長棒4を介してアー
マデユア5が結合されている。制御要素2の保持tit
炉心1を収納した原イ炉容器(図示せず)の土鈴となっ
ている回転プラグ6から垂下された延長管7の下端に投
げられた電磁石8によってアーマチュア5を吸着する事
によって行なわれる。延長管7の上部は回転プラグ6に
固定された上下rJbワ(動装屑9に連結されていて、
制御蟹素2の引抜動作や、切離し後のリセットのだめの
下降動作が行なえるようになっている。また、制御回路
9aは上下動駆動装置9勺、電磁石8を電慨的に制御で
きるようになっている。このようなシステムを用いる事
は次のような利点がある。従来方式で用いられているラ
ッチ114構と異なり、制御要素2のスクラム時の切離
動作において延長管7またはそれに相当する長尺物体が
機械的動作を必要とせず、同時にラッチfffie f
fのような比較的複雑な機構がなく、電磁石を消勢する
だけで良いので構成が非常に単純である。従って、従来
方式との共通原因故障の可能性を著るしく低減し得る。
、炉心1に植設された核燃料−i3合体を平行に設けら
れて、内部に冷却拐が流通する案内管3内に!1−降自
在に収納されており、その頂部に延長棒4を介してアー
マデユア5が結合されている。制御要素2の保持tit
炉心1を収納した原イ炉容器(図示せず)の土鈴となっ
ている回転プラグ6から垂下された延長管7の下端に投
げられた電磁石8によってアーマチュア5を吸着する事
によって行なわれる。延長管7の上部は回転プラグ6に
固定された上下rJbワ(動装屑9に連結されていて、
制御蟹素2の引抜動作や、切離し後のリセットのだめの
下降動作が行なえるようになっている。また、制御回路
9aは上下動駆動装置9勺、電磁石8を電慨的に制御で
きるようになっている。このようなシステムを用いる事
は次のような利点がある。従来方式で用いられているラ
ッチ114構と異なり、制御要素2のスクラム時の切離
動作において延長管7またはそれに相当する長尺物体が
機械的動作を必要とせず、同時にラッチfffie f
fのような比較的複雑な機構がなく、電磁石を消勢する
だけで良いので構成が非常に単純である。従って、従来
方式との共通原因故障の可能性を著るしく低減し得る。
また、電磁石は冷却U中におかオしているため冷却材の
異常な温度上昇によって磁性材の温度がそのキュリ一点
近傍に達すれば、自動的に著るしい磁力の低下が実現し
、自ah的なヌクラムが達成される。
異常な温度上昇によって磁性材の温度がそのキュリ一点
近傍に達すれば、自動的に著るしい磁力の低下が実現し
、自ah的なヌクラムが達成される。
このようにスクラム動作原理の大きく異なる原子炉側g
41装置を従来形式のシステムと併用して2種の形式の
製品゛のうちいずれかのスクラム動作のみで原子炉の停
止が達成さ九るようにすることにより、原子炉の安全性
を著しく向上せしめる事が可能となる。
41装置を従来形式のシステムと併用して2種の形式の
製品゛のうちいずれかのスクラム動作のみで原子炉の停
止が達成さ九るようにすることにより、原子炉の安全性
を著しく向上せしめる事が可能となる。
しかしながら、この装置にも次のような欠点がある。
それはキュリ一点妬よる自動スクラムの機能を持たせよ
うとした場合、すなわち電磁石を構成する磁性材料が炉
内の高温に曝されてキュリ一点以上に加熱されることK
より電磁石の保持力を喪失させて制61要素を落下させ
てスクラムしようとする場合に、現在用いられている材
料で適当なキュリ一点をイ問えたものは、電磁石の鉄心
材料としての磁気特件即ち透磁率が不十分であることで
ある。
うとした場合、すなわち電磁石を構成する磁性材料が炉
内の高温に曝されてキュリ一点以上に加熱されることK
より電磁石の保持力を喪失させて制61要素を落下させ
てスクラムしようとする場合に、現在用いられている材
料で適当なキュリ一点をイ問えたものは、電磁石の鉄心
材料としての磁気特件即ち透磁率が不十分であることで
ある。
例えば、ナ1−ウム冷却型の高−A増殖炉では、プラン
トの経済性?安全性等の面から炉心燃料出口)?l i
iJ:概ね500〜550″C柵度に設G1°されて
いる。
トの経済性?安全性等の面から炉心燃料出口)?l i
iJ:概ね500〜550″C柵度に設G1°されて
いる。
よって、電磁石のC性材料としては、この炉心燃料出口
の温度よりあまり高くない温度、例えば600 ’C前
後のキュリ一点を有するものであることが望t h、る
。この売件に最1とみら1する材料は鉄とニッケルの合
金で組成比を適度に調整したものなどである。しかし、
この種の材料は飽和磁束密度が低く、制御要素の保持に
対しては十分な保持力を得ることができない七いう不都
合がある。
の温度よりあまり高くない温度、例えば600 ’C前
後のキュリ一点を有するものであることが望t h、る
。この売件に最1とみら1する材料は鉄とニッケルの合
金で組成比を適度に調整したものなどである。しかし、
この種の材料は飽和磁束密度が低く、制御要素の保持に
対しては十分な保持力を得ることができない七いう不都
合がある。
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、炉内
温度が異常に上昇した場合に適切な温度でキュリ一点に
よる自jlJIlスクラムを確実に行なうことのできる
原子炉制御装置を提供することを目的とするう [発明の概要] 本発明は、原子炉冷却材中に浸漬さiする電磁石を、そ
の磁気回路を構成する鉄心材料中にこの快心材料より低
いキュリ一点を持った磁性材を磁気回路を横断するよう
にして内装して形成し1、キュリ一点による自動スクラ
ムを行なうようKしたことを特徴とする。
温度が異常に上昇した場合に適切な温度でキュリ一点に
よる自jlJIlスクラムを確実に行なうことのできる
原子炉制御装置を提供することを目的とするう [発明の概要] 本発明は、原子炉冷却材中に浸漬さiする電磁石を、そ
の磁気回路を構成する鉄心材料中にこの快心材料より低
いキュリ一点を持った磁性材を磁気回路を横断するよう
にして内装して形成し1、キュリ一点による自動スクラ
ムを行なうようKしたことを特徴とする。
実施例
以下、本発明を第2図1から第6図に示す実施例につい
て説明する。
て説明する。
第2図および第3図は本発明の一実施例を示す。
同同に驚いて第1図と同一部分には同−祠号を付して説
明を省1略する。
明を省1略する。
第2図に示すアーマチュア5、案内管3および電磁石8
の相対位置は、制御要素(図示せず)が電磁石8かも切
離されてその下端が案内管ダッシュポット(図示せず)
に着した′$態を示している。
の相対位置は、制御要素(図示せず)が電磁石8かも切
離されてその下端が案内管ダッシュポット(図示せず)
に着した′$態を示している。
寸だ、電磁石8はアーマチュア5との結合のため、アー
マチュア5の直上まで上下動駆動機構によって挿入され
た状態を示している。この電磁石8は延長管7の下端に
固定されており、内部にコイル10が内装されており、
コイル10の下端は非磁性材金属のカバー11で封入支
持されている。また、アーマチュア5は1DiJ仇要素
の頂部に延長部127?よび非うυ部材からなる座13
を介して取付けられており、π1.磁石8に吸着結合さ
れた蝙合には磁路工4の一部を形成する。
マチュア5の直上まで上下動駆動機構によって挿入され
た状態を示している。この電磁石8は延長管7の下端に
固定されており、内部にコイル10が内装されており、
コイル10の下端は非磁性材金属のカバー11で封入支
持されている。また、アーマチュア5は1DiJ仇要素
の頂部に延長部127?よび非うυ部材からなる座13
を介して取付けられており、π1.磁石8に吸着結合さ
れた蝙合には磁路工4の一部を形成する。
更にHi2明すると、アーマチュア5は内側部分と外側
部分とに分けられた2M円柱状であり、その間の隊間】
5内にキュリ一点磁性1d’16が棒状にして挿入され
、ビン17によってアーマチュア5に画定されている。
部分とに分けられた2M円柱状であり、その間の隊間】
5内にキュリ一点磁性1d’16が棒状にして挿入され
、ビン17によってアーマチュア5に画定されている。
このキュリ一点磁性拐16のキュリ一点は磁路14を形
成する電磁石8の鉄心材よりも低いキュリ一点であり、
かつ原子炉の通常運転温度500〜550℃よりも高い
温度例えば600℃前後とされている。従って、鉄心材
は充分な吸磁力をもって制御要素を保持するため高いキ
ュリ一点を有しかつ磁束密度を高くとることのできるも
のとされている。また、キュリ一点磁性材16はコイル
10゜とその中心直径をほぼ等しく形成されており、そ
の高さすなわち軸方向にさVi側面の表面積が鉄心18
の磁路断面招より十分大きい値となるようにされている
。これは側面の表面積を大きくしてキュリ一点11舶性
材16の磁束1セ度を下げて飽、!1Jに達するのを防
上するためである。また、キュリ一点磁部材工6を磁路
■4の水平部を垂直に横1訴するようにして設けたのは
、キュリ一点磁部材工6の部分の磁1洛に短絹してリア
クタンスを低下させるためである。
成する電磁石8の鉄心材よりも低いキュリ一点であり、
かつ原子炉の通常運転温度500〜550℃よりも高い
温度例えば600℃前後とされている。従って、鉄心材
は充分な吸磁力をもって制御要素を保持するため高いキ
ュリ一点を有しかつ磁束密度を高くとることのできるも
のとされている。また、キュリ一点磁性材16はコイル
10゜とその中心直径をほぼ等しく形成されており、そ
の高さすなわち軸方向にさVi側面の表面積が鉄心18
の磁路断面招より十分大きい値となるようにされている
。これは側面の表面積を大きくしてキュリ一点11舶性
材16の磁束1セ度を下げて飽、!1Jに達するのを防
上するためである。また、キュリ一点磁部材工6を磁路
■4の水平部を垂直に横1訴するようにして設けたのは
、キュリ一点磁部材工6の部分の磁1洛に短絹してリア
クタンスを低下させるためである。
また、キュリ一点磁部材工6の周囲には、アーマチュア
5に複数個の冷却材通路19が設げらり、ている。この
冷却材通路19の効果により温度に対する速かな応答を
確保することができる。
5に複数個の冷却材通路19が設げらり、ている。この
冷却材通路19の効果により温度に対する速かな応答を
確保することができる。
また、キュリ一点磁性材16の一部分にはスリット茄が
設けられており(第3図)、異種材質の存在による過大
な熱応力の発生を防止するようにしている。
設けられており(第3図)、異種材質の存在による過大
な熱応力の発生を防止するようにしている。
なお、電磁石8の中心部には中空部21が設けられてお
り、その上端部には超音波受発信部材22が設げられて
おり、アーマチュア5の上端に凹設されたリフレクタ囚
とにより制御要素の位置を検出できるようにしている。
り、その上端部には超音波受発信部材22が設げられて
おり、アーマチュア5の上端に凹設されたリフレクタ囚
とにより制御要素の位置を検出できるようにしている。
次に本実施例の作用を説明する。
箪1磁石に、より制1111要素を吊り上げて保持して
いる。即ち、炉内温度が例えば600℃以上FC1?す
ると、キュリ一点磁性材16がキュリ一点以上に加熱さ
れて透磁率が低くなり、電磁石8の磁路工4が遮断され
るので、電、磁石8の吸磁力が小さくなりアーマチュア
5が¥;、磁石8から切離さオt、制御要素が案内管3
内を自声落下する。
いる。即ち、炉内温度が例えば600℃以上FC1?す
ると、キュリ一点磁性材16がキュリ一点以上に加熱さ
れて透磁率が低くなり、電磁石8の磁路工4が遮断され
るので、電、磁石8の吸磁力が小さくなりアーマチュア
5が¥;、磁石8から切離さオt、制御要素が案内管3
内を自声落下する。
このように構成され作用するから、電磁石8の形状を他
の原子炉構造の設計に対して全く支障のないものとし、
キュリ一点磁性材16の透磁率が比較的低い事による問
題点も、キュリ一点磁性材16・の磁路と直交方向の断
面積を大きくかつ磁路方向長さを極めて短くすることが
可能であることから十分に解泪することができ、電磁石
全体の特性を向上することができる。よって、保持力に
ついての十分の裕度を持って設計が可能となり、制御要
素の保持を確実に行なうことがてき、スクラム誤動作に
よるブラット利用率を損うこ七を防止することができる
。°また、キュリ一点磁性材の選択自由゛度もJ曽し、
キュリ一点による自1[リスクラムのliiυ作温度全
温度なものとすることができる。従来装置と併用するこ
とにより、作動原理の異なる2重の安全を図ることがで
きる。
の原子炉構造の設計に対して全く支障のないものとし、
キュリ一点磁性材16の透磁率が比較的低い事による問
題点も、キュリ一点磁性材16・の磁路と直交方向の断
面積を大きくかつ磁路方向長さを極めて短くすることが
可能であることから十分に解泪することができ、電磁石
全体の特性を向上することができる。よって、保持力に
ついての十分の裕度を持って設計が可能となり、制御要
素の保持を確実に行なうことがてき、スクラム誤動作に
よるブラット利用率を損うこ七を防止することができる
。°また、キュリ一点磁性材の選択自由゛度もJ曽し、
キュリ一点による自1[リスクラムのliiυ作温度全
温度なものとすることができる。従来装置と併用するこ
とにより、作動原理の異なる2重の安全を図ることがで
きる。
なお、キュリ一点磁性、材16は、アーマチュア5の部
分に代えて、電磁石8のコイルIOの上側のヨーク部分
に設けても、同様に作用する。
分に代えて、電磁石8のコイルIOの上側のヨーク部分
に設けても、同様に作用する。
第4図から第6図は本発明の他の実施例を示し、電磁石
8のコイル10ヲ水平軸回りに巻いて形成したものであ
り、そのコイル10が形成する磁路14ヲ横断するキュ
リ一点磁部材消、25全鉄心18、アーマチュア5内お
よびヨーク部に複数設けたものである。本実施例は、キ
ュリ一点h)磁性材24 、25を板状に形成している
。−キュリ一点の自動スクラムは前記実施例と同様にし
て行なわれる。
8のコイル10ヲ水平軸回りに巻いて形成したものであ
り、そのコイル10が形成する磁路14ヲ横断するキュ
リ一点磁部材消、25全鉄心18、アーマチュア5内お
よびヨーク部に複数設けたものである。本実施例は、キ
ュリ一点h)磁性材24 、25を板状に形成している
。−キュリ一点の自動スクラムは前記実施例と同様にし
て行なわれる。
このようにキュリ一点磁性材は、設計東件等に応じて自
由に設けることができる。
由に設けることができる。
〔発明の効果」
このように本発明の原子炉側ji4i装置は、炉内温度
が異箔に土昇した場合に何らの掃作をすることなく適切
な温度でキュリ一点による自動スクラムを確実に?−■
なうことができ、原子炉の安全運転を可能とする等の効
果を萎する。
が異箔に土昇した場合に何らの掃作をすることなく適切
な温度でキュリ一点による自動スクラムを確実に?−■
なうことができ、原子炉の安全運転を可能とする等の効
果を萎する。
第1図は従来の原子炉制御装置を示す縦断(1重1面図
、第2図は本発明の原子炉制御装置の一実施例を示す縦
断側面図、第3図は第2図の■−■線に。 削った断面図、第4図は本発明の他の実施例を示す縦断
側面図、第5図は第4図のv−■線に削った断面図、第
6図は第4図の■−Vl線に泪った断面図である。 ■・・・炉心、2・・・制御要素、3・・・案内管、5
・・・アーマチュア、8・・・電磁石、14・・・磁路
、16,24゜5・・・キュリ一点磁性材、18・・・
鉄心。 襄1I2I 幕2図 纂4 図 築517I 尾ろ図 503
、第2図は本発明の原子炉制御装置の一実施例を示す縦
断側面図、第3図は第2図の■−■線に。 削った断面図、第4図は本発明の他の実施例を示す縦断
側面図、第5図は第4図のv−■線に削った断面図、第
6図は第4図の■−Vl線に泪った断面図である。 ■・・・炉心、2・・・制御要素、3・・・案内管、5
・・・アーマチュア、8・・・電磁石、14・・・磁路
、16,24゜5・・・キュリ一点磁性材、18・・・
鉄心。 襄1I2I 幕2図 纂4 図 築517I 尾ろ図 503
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1炉ll、s内の案内管内に昇降自在にして設けられた
制御要素と、この制ff+1要素の上端部に設けられた
アーマチュアをrf51.磁力により吸着して制御1要
素を吊り上げる電磁石とを有する原子炉制御・和装面に
おいて、前記電磁石は原子炉冷却材中に浸漬されるもの
であり、その磁気回路を構成する鉄心材料中にその鉄心
材料より低いキュリ一点を持ったキュリ一点磁性材を電
磁石の磁路を横断するように内装して形成されているこ
とをIP?徴とする原子炉制御装置。 2、キュリ一点磁性材はアーマチュアおよびヨークの少
なくとも一方に設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の原子炉制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160542A JPS5950389A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 原子炉制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160542A JPS5950389A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 原子炉制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5950389A true JPS5950389A (ja) | 1984-03-23 |
Family
ID=15717229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57160542A Pending JPS5950389A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 原子炉制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6391592A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-22 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 自己作動型制御棒駆動機構 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154025A (en) * | 1979-05-04 | 1980-12-01 | Tohoku Metal Ind Ltd | Method of manufacturing temperature switch |
| JPS5630683A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Westinghouse Electric Corp | Nuclear reactor shutdown device |
| JPS56158986A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Control rod drive |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP57160542A patent/JPS5950389A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPS56158986A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Control rod drive |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6391592A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-22 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 自己作動型制御棒駆動機構 |
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