JPS6032151B2 - control rod - Google Patents
control rodInfo
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- JPS6032151B2 JPS6032151B2 JP54132065A JP13206579A JPS6032151B2 JP S6032151 B2 JPS6032151 B2 JP S6032151B2 JP 54132065 A JP54132065 A JP 54132065A JP 13206579 A JP13206579 A JP 13206579A JP S6032151 B2 JPS6032151 B2 JP S6032151B2
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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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は原子炉に使用される制御榛に関する。[Detailed description of the invention] This invention relates to a control system used in a nuclear reactor.
一般に沸騰水形原子炉に使用される制御榛は、断面が略
十字状をなす制御綾ブレード内に、中性子吸収材たとえ
ば炭化ほう素を収容する多数のポイズンチューブを設け
たものである。A control rod generally used in a boiling water nuclear reactor has a control rod having a substantially cross-shaped cross section and a plurality of poison tubes containing a neutron absorbing material such as boron carbide.
しかして、上記吸収材は粉末状であり、かつその熱膨張
、ヘリウムガス等の発生を考慮して充填率を７０％程度
に押えてあるために、充填後この吸収材がポィズンチュ
ーブ内の底部においてその自重によって押・し固められ
て密となり、その反面チューブの上部においては粗とな
って最上部に空隙を生じる場合があり、このことは制御
棒の機能低下につながる。そこでこのような空隙の発生
を防止するために、ポィズンチューブの途中の複数箇所
に区割用球体を設けてチューブ内を複数の収容分室に分
割し、その各々に中性子吸収材を収容することにより各
底部に加わる自重を軽減するようにしたものが提供され
ている。しかしながら上記区割用球体は、従釆ステンレ
ス鋼などのように中性子吸収体でない材料により形成さ
れていることに加えて、スクラム時等に発生する制御榛
の振動によって中性子吸収材がある程度圧縮され、各区
割用球体の真下に空隙を生じ、中性子を吸収できなくな
る場合があり、これらの理由から球体まわりの中性子密
度が高くなり、その周辺の中性子吸収材が激しく反応し
て焼損が早まり、制御能力の低下が早期に生じることが
あった。この発明は上記事情にもとづきなされたもので
その目的とするところは、特に区割用球体周辺における
中性子吸収材の早期の焼損を防止でき、長期に亘り制御
能力を維持できる制御棒を提供することにある。However, since the above-mentioned absorbent material is in powder form and the filling rate is kept to about 70% in consideration of its thermal expansion and the generation of helium gas, this absorbent material remains inside the poison tube after filling. At the bottom, the tube is compressed and compacted by its own weight, and becomes dense, whereas at the top of the tube, it becomes rough, sometimes creating voids at the top, which leads to a decline in the functionality of the control rod. Therefore, in order to prevent the occurrence of such voids, dividing spheres are provided at multiple locations in the poison tube to divide the inside of the tube into multiple storage chambers, and each chamber contains a neutron absorbing material. There has been provided a device that reduces the weight that is applied to each bottom. However, in addition to the fact that the dividing spheres are made of a material that is not a neutron absorber, such as subordinate stainless steel, the neutron absorber is compressed to some extent by the vibration of the control rod that occurs during scramming, etc. A void may be created directly under each dividing sphere, making it impossible to absorb neutrons.For these reasons, the neutron density around the sphere increases, and the neutron absorbing material around it reacts violently, accelerating burnout and reducing the control ability. In some cases, a decrease in This invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to provide a control rod that can prevent early burnout of the neutron absorbing material especially around the dividing spheres and maintain control capability over a long period of time. It is in.
以下この発明の第１実施例を第１図ないし第３図にもと
づき説明する。A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
図中１は十字形断面を有する沸騰水形原子炉用の制御榛
ブレードであつて、このブレード１内にには多数のポィ
ズンチューブ２…が設けられている。このポイズンチユ
ーブ２と上記ブレード１はステンレス鋼製である。３・
・・はチューブ冷却孔を示す。In the figure, reference numeral 1 denotes a control blade for a boiling water nuclear reactor having a cross-shaped cross section, and a large number of poison tubes 2 are provided within this blade 1. This poison tube 2 and the blade 1 are made of stainless steel. 3.
...indicates tube cooling holes.
そして各ポィズンチューブ２には、所定間隔毎にチュー
ブを縮律してなる小径部４・・・が形成されており、こ
の小径部４・・・にはそれぞれ区劃用球体５・・・が支
持され、この球体５・・・によってボィズンチューブ２
内は軸方向に沿う複数の収容分室２ａ…に分割されてい
る。そしてその各々の収容分室２ａ・・・に、中性子吸
収材Ａとしての炭化ほう素（Ｂ４Ｃ）の粉末が収容され
ている。しかして、上記区割用球体５・・・は、ハフニ
ウム、カドミウム、あるいはガドリニウムなどのような
中性子吸収材料、すなわち熱中性子吸収断面積の大きな
材料によって形成されている。Each poison tube 2 is formed with small diameter portions 4 formed by contracting the tube at predetermined intervals, and each of the small diameter portions 4 has a dividing sphere 5... is supported, and the Voizen tube 2 is supported by this sphere 5...
The inside is divided into a plurality of storage compartments 2a along the axial direction. Boron carbide (B4C) powder as the neutron absorbing material A is housed in each of the housing compartments 2a. The dividing spheres 5 are made of a neutron absorbing material such as hafnium, cadmium, or gadolinium, that is, a material with a large thermal neutron absorption cross section.
なお、これらは酸化物の焼結体にして固形球状に形成し
てもよいし、あるいはステンレス鋼等からなる球状容器
内にこれら中性子吸収材料を装填したものであってもよ
い。一方、制御榛プレード１の外周面には、上記区劃用
球体５からその下側に位置する収容分室２ａの上部に亘
る範囲を被うようにして、それぞれ中性子遮蔽板６が設
けられている。These neutron absorbing materials may be formed into a solid spherical shape as a sintered body of oxide, or these neutron absorbing materials may be loaded into a spherical container made of stainless steel or the like. On the other hand, neutron shielding plates 6 are provided on the outer peripheral surface of the control blade 1 so as to cover the range from the partitioning sphere 5 to the upper part of the accommodation compartment 2a located below it. .
各中性子遮蔽板６は、例えばハフニウム、カドミウムな
どのような中性子吸収材料により形成されている。なお
、この遮蔽板６の上下幅Ｗは、実験によると一般の制御
棒では約６弧で充分であるという結果が得られた。また
、制御榛プレードーの最上織部には、上記遮蔽板６と同
様の材料からなる端部遮蔽板６′が被着されている。な
お、制御榛プレードーに上記遮蔽板６の厚さに相当する
深さの凹部を形成し、この凹部に遮蔽板６を鮫め込むよ
うにしてもよく、この場合、プレードーの表面に遮蔽板
６が突出しなくなり、表面を平坦に保てるために、制御
棒を昇降させる上で好ましい。なお、上記中性子遮蔽板
６は、全ての区割用球体５・・・に対応した位置に設け
るようにしてもよいが、原子炉運転中に制御棒が挿入さ
れる長さは、制御棒の全長に対してその上側２／３程度
であり、かつ上端部にいくほど中性子照射量が多くなる
ので、実際上制御樟の寿命にかかわるのは上部１／３程
度である。Each neutron shielding plate 6 is made of a neutron absorbing material such as hafnium or cadmium. According to experiments, it has been found that the vertical width W of the shielding plate 6 is approximately 6 arcs, which is sufficient for a general control rod. Further, an end shielding plate 6' made of the same material as the shielding plate 6 is attached to the uppermost weave of the controlled play dough. In addition, a recessed portion having a depth corresponding to the thickness of the shielding plate 6 may be formed in the control playdough, and the shielding plate 6 may be inserted into this recessed portion. In this case, the shielding plate 6 may protrude from the surface of the playdough. This is preferable for raising and lowering the control rod because the surface can be kept flat. Note that the neutron shielding plate 6 may be provided at a position corresponding to all the dividing spheres 5, but the length into which the control rod is inserted during reactor operation depends on the length of the control rod. It is about the upper 2/3 of the total length, and the amount of neutron irradiation increases toward the upper end, so in reality, it is about the upper 1/3 that is related to the life of the control rod.
したがって、中性子遮蔽板６・・・は、少なくとも制御
棒の全長に対する上側１／３の範囲内に位置する区割用
球体５・・・に対応して設けてあればよいことになる。
また、制御榛ブレード１の幅方向最外端部には、上記中
性子遮蔽板６と同様の中性子吸収材料からなる端部構造
材７・・・が取着されている。Therefore, the neutron shielding plates 6 only need to be provided corresponding to the dividing spheres 5 located within at least the upper ⅓ of the total length of the control rod.
Furthermore, an end structural member 7 made of the same neutron absorbing material as the neutron shielding plate 6 is attached to the outermost end in the width direction of the control comb blade 1.
この端部構造材Ｔ・・・は、少なくともポィズンチュー
ブ２・・・と同等の長さを有し、最も外端部に位置する
ポィズンチューブ２′・・・の外端側の側面をその全長
に亘つて被っている。しかして上記のように構成された
制御棒であれば、区割用球体５…を中性子吸収材料で形
成したことに加えて、制御棒ブレード１‘ま、球体５か
らその下側に位置する収容分室２ａの上部に亘る範囲を
被う中性子遮蔽板６を備えて形成されているため、たと
え各収容分室２ａ内の中性子吸収材Ａが制御榛に加わる
振動等によってある程度圧縮され、収容分室２ａの上部
に空隙が生じるようなことがあっても、この球体５と遮
蔽板６によって中性子を吸収することができる。This end structure member T... has at least the same length as the poison tube 2..., and covers the side surface on the outer end side of the poison tube 2'... located at the outermost end. It covers its entire length. However, in the case of a control rod configured as described above, in addition to the fact that the dividing spheres 5 are made of a neutron-absorbing material, the control rod blade 1' also has a housing located below the sphere 5. Since it is formed with a neutron shielding plate 6 that covers the upper part of the storage compartment 2a, even if the neutron absorbing material A in each storage compartment 2a is compressed to some extent by vibrations applied to the control beam, Even if a void occurs in the upper part, neutrons can be absorbed by the sphere 5 and the shielding plate 6.
したがって、制御棒の全長に亘つてほぼ均等に中性子を
吸収することができ、球体５のまわりの中性子密度が異
常に高まることを防止できる。よって中性子吸収材Ａが
局部的に焼損して制御能力の低下が早期に生ずるという
不具合を防止できるものである。また本実施例によれば
、制御榛ブレード１の幅方向最外端部にそれぞれ中性子
吸収材からなる端部構造材７・・・を備えたため、中性
子照射を最も受け易い最外端部のポイズンチューブ２′
・・・の中性子照射を低減でき、他のポイズンチュープ
２・・・と同等の中性子照射量にすることができるため
、この外端部における制御能力の局部的劣化を防止でき
る。Therefore, neutrons can be absorbed almost uniformly over the entire length of the control rod, and the neutron density around the sphere 5 can be prevented from increasing abnormally. Therefore, it is possible to prevent the problem that the neutron absorbing material A is locally burnt out and the control ability deteriorates at an early stage. Further, according to this embodiment, since the end structure members 7 made of a neutron absorbing material are provided at the outermost ends in the width direction of the control blade 1, the poisons at the outermost ends, which are most susceptible to neutron irradiation, are provided. tube 2'
Since the neutron irradiation can be reduced and the amount of neutron irradiation can be made equal to that of other poison tubes 2, it is possible to prevent local deterioration of the control ability at this outer end.
なお第４図はこの発明の第２実施例を示すものであり、
中性子遮蔽板６・・・を制御様ブレード１の内面側に取
着してある。Note that FIG. 4 shows a second embodiment of this invention,
A neutron shielding plate 6 is attached to the inner surface of the control blade 1.
この場合、これら遮蔽板６・・・がブレード１の表面に
突出せずブレード表面を滑らかにできるため、制御榛を
昇降させる際に周囲の構造材たとえばチャネルボックス
等に接触して損傷するなどの不具合を防止できるもので
ある。この発明は以上説明したように、ポィズンチュー
ブ内を分割する区割用球体を中性子吸収材料により形成
し、また制御榛プレードは球体からその下側に位置する
収容分室の上部に亘る範囲を被う中性子遮蔽板を備えて
形成されるとともに、幅方向最外端部および轍方向上端
部には夫々中性子吸収材料からなる端部構造材が設けら
れているので、制御棒の中性子密度が局部的に高くなる
という従釆の欠点を解消することができ、局部的に中性
子吸収材が激しく反応して焼損が早まることを防止でき
る。In this case, these shielding plates 6 do not protrude from the surface of the blade 1 and the blade surface can be made smooth, so that when the control rod is raised and lowered, there is no possibility of contact with surrounding structural materials such as channel boxes and damage. This can prevent problems. As explained above, in this invention, the dividing sphere that divides the inside of the poison tube is formed of a neutron absorbing material, and the control blade covers the range from the sphere to the upper part of the accommodation chamber located below the sphere. The control rod is formed with a neutron shielding plate, and end structural members made of a neutron absorbing material are provided at the outermost end in the width direction and the upper end in the track direction, so that the neutron density of the control rod is localized. It is possible to eliminate the disadvantage of the secondary structure that the neutron absorption material becomes high, and it is possible to prevent the neutron absorbing material from reacting violently locally and causing premature burnout.
特に制御榛ブレードの幅方向最外端部に夫々中性子吸収
材料からなる端部構造材を設けたことにより、中性子照
射を最っとも受け易い最外織部のポィズンチューブの中
性子照射量を低減させることができ、他のポィズンチュ
ーブと同等の中性子照射量にすることができるため、外
端部における制御能力の局部的劣化を効果的に防止する
ことができる。したがって、制御能力を長期に亘つて安
定に保つことができ、原子炉の安全性を向上できるもの
である。In particular, by providing end structural members made of neutron absorbing material at the outermost ends in the width direction of the control comb blades, the amount of neutron irradiation of the poison tube in the outermost weave, which is most susceptible to neutron irradiation, is reduced. Since the amount of neutron irradiation can be made equal to that of other poison tubes, local deterioration of the control ability at the outer end can be effectively prevented. Therefore, the control ability can be maintained stably over a long period of time, and the safety of the nuclear reactor can be improved.
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図はこの発明の第１実施例を示し、第
１図は制御棒の斜視図、第２図は第１図中０部分の縦断
面図、第３図は同０部分の横断面図、第４図は第２実施
例を示す要部の縦断面図である。
１…制御捧プレード、２・・・ポィズンチューフ、２′
・・・最外周位置のポィズンチューブ、２ａ・・・収容
分室、４・・・小窪部（ディンプル）、５・・・区割用
球体、６・・・中性子遮蔽板、６′・・・端部遮蔽板、
７・・・端部構造材、Ａ…中性子吸収材。
第１図
第２図
第３図
第４図[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a perspective view of a control rod, FIG. 2 is a vertical sectional view of the 0 part in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the 0 part, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the main part showing the second embodiment. 1... Control plate, 2... Poison chew, 2'
...Poison tube at the outermost position, 2a...Accommodating compartment, 4...Small depression (dimple), 5...Dividing sphere, 6...Neutron shielding plate, 6'... end shielding plate,
7... End structural material, A... Neutron absorbing material. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
ポイズンチユーブを有し、各ポイズンチユーブ内をその
途中に設けたデインプルおよびこのデインプルに該位置
を保持される区割用球体によつて軸方向に複数の収容分
室に分割してその各々に中性子吸収材を収容したものに
おいて、上記区割用球体を中性子吸収材により形成し、
上記制御棒ブレードは上記区割用球体からその下側に位
置する収容分室上部に亘る範囲に中性子遮蔽板を備える
とともに、その幅方向最外端部および軸方向上端部に中
性子吸収材からなる端部構造材を備えて形成されている
ことを特徴とする制御棒。 ２ 上記中性子遮蔽板は制御棒の全長に対する上側１／
３の範囲内に位置する区割用球体に対応して設けてある
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御棒。[Scope of Claims] 1. A control rod blade having a large number of poison tubes containing neutron absorbing material, a dimple provided in the middle of each poison tube, and a section whose position is held by the dimple. A sphere divided into a plurality of storage compartments in the axial direction and each containing a neutron absorbing material, wherein the dividing sphere is formed of a neutron absorbing material,
The control rod blade is equipped with a neutron shielding plate in a range extending from the dividing sphere to the upper part of the accommodation compartment located below it, and has an end made of a neutron absorbing material at the outermost end in the width direction and the upper end in the axial direction. A control rod comprising a structural member. 2 The above neutron shielding plate is
3. The control rod according to claim 1, wherein the control rod is provided corresponding to the dividing sphere located within the range of 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54132065A JPS6032151B2 (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | control rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54132065A JPS6032151B2 (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | control rod |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5655891A JPS5655891A (en) | 1981-05-16 |
| JPS6032151B2 true JPS6032151B2 (en) | 1985-07-26 |
Family
ID=15072683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54132065A Expired JPS6032151B2 (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | control rod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032151B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02121457U (en) * | 1989-03-18 | 1990-10-02 |
-
1979
- 1979-10-13 JP JP54132065A patent/JPS6032151B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02121457U (en) * | 1989-03-18 | 1990-10-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5655891A (en) | 1981-05-16 |
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