JPS61194391A - 原子炉用制御棒 - Google Patents
原子炉用制御棒Info
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- JPS61194391A JPS61194391A JP60035488A JP3548885A JPS61194391A JP S61194391 A JPS61194391 A JP S61194391A JP 60035488 A JP60035488 A JP 60035488A JP 3548885 A JP3548885 A JP 3548885A JP S61194391 A JPS61194391 A JP S61194391A
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- Japan
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- control rod
- nuclear reactor
- neutron
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- 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)
- Vibration Dampers (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〕
本発明は沸騰水型原子炉等の原子炉の炉心部に挿入され
る原子炉用制御棒に係り、特に中性子吸収材をハイブリ
ッド化し、長寿命化を図るようにした原子炉用制御棒に
関する。
る原子炉用制御棒に係り、特に中性子吸収材をハイブリ
ッド化し、長寿命化を図るようにした原子炉用制御棒に
関する。
原子炉に用いられる制御棒の中には、４枚のステンレス
鋼製ウィングを結合部を介して一体に結合する一方、ウ
ィングの幅方向に形成された多数の収容穴にボロンカー
バイド（８４Ｃ）の粉末を充填したものが開発されてい
る。
鋼製ウィングを結合部を介して一体に結合する一方、ウ
ィングの幅方向に形成された多数の収容穴にボロンカー
バイド（８４Ｃ）の粉末を充填したものが開発されてい
る。
この原子炉用制御棒を沸騰水型原子炉等の熱中性子炉に
使用して炉心部に挿入すると、制御棒は中性子の照射を
受ける。このときの中性子照射量は制御棒の各ウィング
全面にわたって一様ではなく、各ウィングの先端部およ
びウィングの翼端部で強い中性子照射を受ける。このた
め、ウィング先端部および翼端部に充填された８４Ｃ粉
末は他部のそれに較べ早く劣化し、中性子吸収能力が低
下して核的寿命に達する。したがって、多量に存在する
残りのＢ４Ｃ粉末が核的寿命に達しないうちに、制御棒
を廃棄しなければならなかった。
使用して炉心部に挿入すると、制御棒は中性子の照射を
受ける。このときの中性子照射量は制御棒の各ウィング
全面にわたって一様ではなく、各ウィングの先端部およ
びウィングの翼端部で強い中性子照射を受ける。このた
め、ウィング先端部および翼端部に充填された８４Ｃ粉
末は他部のそれに較べ早く劣化し、中性子吸収能力が低
下して核的寿命に達する。したがって、多量に存在する
残りのＢ４Ｃ粉末が核的寿命に達しないうちに、制御棒
を廃棄しなければならなかった。
この点から、本出願人は強い中性子照射を受けるウィン
グの先端部および翼端部位にハフニウム等の長寿命型中
性子吸収材を充填した原子炉用制御棒を提案した（特願
昭５９−１７３５５号参照）。ハフニウムは中性子吸収
能力が優れた金属材料で、ボロンカーバイドの３〜６倍
の寿命を有し、中性子照射を受けてもＨｅガス等を発生
させることがない。このようにすれば、強い中性子照射
を受ける部分が長寿命化されるので制御棒の長寿命化を
図ることができる。
グの先端部および翼端部位にハフニウム等の長寿命型中
性子吸収材を充填した原子炉用制御棒を提案した（特願
昭５９−１７３５５号参照）。ハフニウムは中性子吸収
能力が優れた金属材料で、ボロンカーバイドの３〜６倍
の寿命を有し、中性子照射を受けてもＨｅガス等を発生
させることがない。このようにすれば、強い中性子照射
を受ける部分が長寿命化されるので制御棒の長寿命化を
図ることができる。
ところで−通常の中性子吸収物質であるＢ４Ｃ粉末はボ
ロン−１０（”Ｂ）が中性子と反応してＬｉ−７やＨｅ
−４を発生させる。発生したヘリウムガスは、中性子照
射時間の経過とともに次第に蓄積され、この蓄積に伴っ
てＢ４Ｃ粉末はスエリングを起こし、ウィングの各収容
穴を膨張させる。また、ヘリウムガスの一部はＢ４Ｃ粉
末から放出されるので収容穴内部にガス圧力が生じ、収
容穴を拡張する方向に作用する。各収容穴はウィング外
側端側に形成される連通孔を介して連絡されているので
、一部の収容穴のガス圧のみが異常に上昇することはな
い。
ロン−１０（”Ｂ）が中性子と反応してＬｉ−７やＨｅ
−４を発生させる。発生したヘリウムガスは、中性子照
射時間の経過とともに次第に蓄積され、この蓄積に伴っ
てＢ４Ｃ粉末はスエリングを起こし、ウィングの各収容
穴を膨張させる。また、ヘリウムガスの一部はＢ４Ｃ粉
末から放出されるので収容穴内部にガス圧力が生じ、収
容穴を拡張する方向に作用する。各収容穴はウィング外
側端側に形成される連通孔を介して連絡されているので
、一部の収容穴のガス圧のみが異常に上昇することはな
い。
しかし、Ｂ４Ｃ粉末のスエリング現象は、強い中性子照
射を受ける限られた領域で顕著に表われ、その部分の膨
出量が大きくなる。また、現在使用されている原子炉用
制御棒では、各収容穴間のステンレス鋼材の厚さや収容
穴と外表面とのステンレス鋼材の厚さは薄く、例えば１
Ｍ程度の厚さに設計されている。しかも、ウィングに形
成される各収容穴は、穿設作業の公差により部分的に一
層薄肉化される虞れがある。
射を受ける限られた領域で顕著に表われ、その部分の膨
出量が大きくなる。また、現在使用されている原子炉用
制御棒では、各収容穴間のステンレス鋼材の厚さや収容
穴と外表面とのステンレス鋼材の厚さは薄く、例えば１
Ｍ程度の厚さに設計されている。しかも、ウィングに形
成される各収容穴は、穿設作業の公差により部分的に一
層薄肉化される虞れがある。
原子炉用制御棒の各ウィングを構成するステンレス鋼が
各収容大同りで薄肉化されると、制御棒の寿命末期では
Ｂ４Ｃのスエリングに伴う局所的な膨張作用により、各
収容穴間および収容穴と表面との間で亀裂が生じる虞れ
がある。また、ステンレス鋼自体も多量の中性子照射を
受けて脆弱化される一方、８４Ｃ粒の硬度はステンレス
鋼より大きく、硬いため、Ｂ４Ｃ粉末粒のスエリング現
象等による何らかの応力発生時に、ウィングが破損し、
機械的損傷を受ける虞れがあった。
各収容大同りで薄肉化されると、制御棒の寿命末期では
Ｂ４Ｃのスエリングに伴う局所的な膨張作用により、各
収容穴間および収容穴と表面との間で亀裂が生じる虞れ
がある。また、ステンレス鋼自体も多量の中性子照射を
受けて脆弱化される一方、８４Ｃ粒の硬度はステンレス
鋼より大きく、硬いため、Ｂ４Ｃ粉末粒のスエリング現
象等による何らかの応力発生時に、ウィングが破損し、
機械的損傷を受ける虞れがあった。
本発明は上述した点を考慮してなされたもので、各ウィ
ング内に充填される全ての中性子吸収材がほぼ同時的に
寿命に達するようにして長寿命化を図るとともに、Ｂ４
Ｃ粉末の局所的スエリングや局所的に強い中性子照射に
よる脆弱化作用を受けても充分な機械的強度を保つこと
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。
ング内に充填される全ての中性子吸収材がほぼ同時的に
寿命に達するようにして長寿命化を図るとともに、Ｂ４
Ｃ粉末の局所的スエリングや局所的に強い中性子照射に
よる脆弱化作用を受けても充分な機械的強度を保つこと
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。
〔発明の概要〕
本発明に係る原子炉用制御棒は上述した目的を達成する
ために複数の矩形のウィングの内側端を結合部を介して
互いに一体に結合させるとともに、上記ウィングにその
幅方向に穿設された収容穴を、上記ウィングの縦方向に
多数列状に配設し、上記収容穴に中性子吸収材を充填さ
せた原子炉用制御棒において、前記ウィングの挿入方向
先端部に位置される複数の収容穴とウィングの外側端近
傍に長寿命型中性子吸収材を充填して長寿命型中性子吸
収領域を形成し、この中性子吸収領域に隣接して中間中
性子領域が形成され、この中間中性子領域に配置される
各収容穴はウィング内側端側が先細形状に構成されたこ
とを特徴とするものである。
ために複数の矩形のウィングの内側端を結合部を介して
互いに一体に結合させるとともに、上記ウィングにその
幅方向に穿設された収容穴を、上記ウィングの縦方向に
多数列状に配設し、上記収容穴に中性子吸収材を充填さ
せた原子炉用制御棒において、前記ウィングの挿入方向
先端部に位置される複数の収容穴とウィングの外側端近
傍に長寿命型中性子吸収材を充填して長寿命型中性子吸
収領域を形成し、この中性子吸収領域に隣接して中間中
性子領域が形成され、この中間中性子領域に配置される
各収容穴はウィング内側端側が先細形状に構成されたこ
とを特徴とするものである。
以下、本発明に係る原子炉用制御棒の一実施例について
添付図面を参照して説明する。
添付図面を参照して説明する。
本発明に係る原子炉用制御棒１０は沸騰水型原子炉等の
熱中性子炉に用いられるもので、複数枚、好適には４枚
の矩形ウィング１１を有する。各ウィング１１は内側端
が十字状結合部分を備えた結合部材１２に一体に結合さ
れ、横断面が十字状をなす制御棒１０が基本的に構成さ
れる。制御棒１０の先端には操作ハンドル１３が設けら
れ、この操作ハンドル１３は各ウィング１１の先端に一
体あるいは一体的に結合される。
熱中性子炉に用いられるもので、複数枚、好適には４枚
の矩形ウィング１１を有する。各ウィング１１は内側端
が十字状結合部分を備えた結合部材１２に一体に結合さ
れ、横断面が十字状をなす制御棒１０が基本的に構成さ
れる。制御棒１０の先端には操作ハンドル１３が設けら
れ、この操作ハンドル１３は各ウィング１１の先端に一
体あるいは一体的に結合される。
制御棒１０の各ウィング１１はステンレス鋼等からなる
偏平な金属材料で形成され、内部に幅方向に延びる多数
の収容穴１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成される。各収容
穴１４はウィング１１の縦方向に列状に配列され、数Ｍ
程度の（例えば６ ｒｍ ）の穴径をそれぞれ有する。
偏平な金属材料で形成され、内部に幅方向に延びる多数
の収容穴１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成される。各収容
穴１４はウィング１１の縦方向に列状に配列され、数Ｍ
程度の（例えば６ ｒｍ ）の穴径をそれぞれ有する。
上記各収容穴１４ａ。
１４ｂ、１４Ｃは縦方向に延びる連通溝１５に互いに連
通される。上記連通溝１５はウィング１１の外側端近傍
においてその長手方向に延びるように形成される。
通される。上記連通溝１５はウィング１１の外側端近傍
においてその長手方向に延びるように形成される。
しかして、ウィング１１の先端部に形成された複数の収
容穴１４ａ、１４ｂにはハフニウム等の長寿命型中性子
吸収材１６ａ、１６ｂが挿入され、残りの多数の収容穴
１４ｂ、１４ＣにはＢ４Ｃ粉末あるいはベレットからな
る中性子吸収材１７が充填される。また、ウィング１１
の外側端近傍に形成される連通溝１５には、ウィング先
端から少なくとも全長の１／２の長さにハフニウム等の
長寿命型中性子吸収材１６Ｃが介装される。長寿命型中
性子吸収材１６ａ〜１６Ｇとしてはハフニウムの他に、
Ｈｆ−Ｚｎ合金、Ａａ−１ｎ−Ｃｄ合金またはＥｕ２Ｏ
３ＨｆＯ２焼結物あるいはＤＶ２Ｏ３ ＨｆＯ７焼結
物等が用いられる。
容穴１４ａ、１４ｂにはハフニウム等の長寿命型中性子
吸収材１６ａ、１６ｂが挿入され、残りの多数の収容穴
１４ｂ、１４ＣにはＢ４Ｃ粉末あるいはベレットからな
る中性子吸収材１７が充填される。また、ウィング１１
の外側端近傍に形成される連通溝１５には、ウィング先
端から少なくとも全長の１／２の長さにハフニウム等の
長寿命型中性子吸収材１６Ｃが介装される。長寿命型中
性子吸収材１６ａ〜１６Ｇとしてはハフニウムの他に、
Ｈｆ−Ｚｎ合金、Ａａ−１ｎ−Ｃｄ合金またはＥｕ２Ｏ
３ＨｆＯ２焼結物あるいはＤＶ２Ｏ３ ＨｆＯ７焼結
物等が用いられる。
このように、原子炉用制御棒１０は強い中性子照射を受
ける各ウィング１１の先端部（先端から長さ１１＝５〜
１５ｃｊＩの領域）および翼端部近傍（幅Ｊ！２ ＝１
．０〜１．５備の領域）に長寿命型中性子吸収材１６ａ
〜１６ｃが充填され、長寿命型中性子吸収領域１８が構
成される。長寿命型中性子吸収材１６８〜１６Ｃは各収
容穴１４ａ、１４ｂや連通溝１５形状に対応したロンド
形状あるいはペレット形状に形成される。
ける各ウィング１１の先端部（先端から長さ１１＝５〜
１５ｃｊＩの領域）および翼端部近傍（幅Ｊ！２ ＝１
．０〜１．５備の領域）に長寿命型中性子吸収材１６ａ
〜１６ｃが充填され、長寿命型中性子吸収領域１８が構
成される。長寿命型中性子吸収材１６８〜１６Ｃは各収
容穴１４ａ、１４ｂや連通溝１５形状に対応したロンド
形状あるいはペレット形状に形成される。
また、長寿命型中性子吸収棒１６ａ、１６ｂを収納する
収容穴のうち、ウィング先端部に形成される複数の収容
穴１４ａは、第１図および第２図に示すように、ウィン
グ１１の内側端に向う長さが短尺化され、隣接する収容
穴１４ｔ）よりウィング１１の外側端側で終端している
。すなわち、ウィング１１先端部にはその内側端側に収
容穴１４ａの存在しない中実部分が形成され、中性子の
強い照射に対するウィング１１の脆弱化を防止している
。制御棒１０の中心軸側、すなわちウィング１１の内側
端側は反応度効果が小さいので、反応度の低下は小さい
。また、ウィング先端部の制御棒中心軸側に、ウィング
１１の中実部分を形成することにより、中性子吸収効果
が減少し、その結果この部分が隣接する燃料集合体のコ
ーナ部分の制御棒による出力の過度の低下が緩和され、
制御棒移動に伴う、前記コーナ部分の出力インパクトが
軽減される。
収容穴のうち、ウィング先端部に形成される複数の収容
穴１４ａは、第１図および第２図に示すように、ウィン
グ１１の内側端に向う長さが短尺化され、隣接する収容
穴１４ｔ）よりウィング１１の外側端側で終端している
。すなわち、ウィング１１先端部にはその内側端側に収
容穴１４ａの存在しない中実部分が形成され、中性子の
強い照射に対するウィング１１の脆弱化を防止している
。制御棒１０の中心軸側、すなわちウィング１１の内側
端側は反応度効果が小さいので、反応度の低下は小さい
。また、ウィング先端部の制御棒中心軸側に、ウィング
１１の中実部分を形成することにより、中性子吸収効果
が減少し、その結果この部分が隣接する燃料集合体のコ
ーナ部分の制御棒による出力の過度の低下が緩和され、
制御棒移動に伴う、前記コーナ部分の出力インパクトが
軽減される。
さらに、残りの長寿命型中性子吸収棒１６ｂを収容する
複数の収容穴１４ｂは、その先端部が第３図に示すよう
にウィング１１の内側端に向って先細形状になるように
構成される。収容穴１４ｂの先端部を先細形状とするこ
とにより、ウィング１１の肉厚を大きくして、その機械
的強度を向上させている。
複数の収容穴１４ｂは、その先端部が第３図に示すよう
にウィング１１の内側端に向って先細形状になるように
構成される。収容穴１４ｂの先端部を先細形状とするこ
とにより、ウィング１１の肉厚を大きくして、その機械
的強度を向上させている。
前記長寿命型中性子吸収領域１８に隣接して制鉤棒１０
の上部に中間中性子吸収領域１９が形成される。この中
間中性子吸収領域１９は１５ｃＩＲ〜５０ｃＩＲ程度の
長さｊ！４を有する。中間中性子吸収領域１９に形成さ
れる複数の収容穴１４ｂはウィング内側端側に向って第
４図に示すように先細形状に形成され、ウィング１１内
側端部の機械的強度を向上させている。上記各収容穴１
４ｂは粒径の異なる中性子吸収物質としてボロンカーバ
イド（Ｂ Ｃ）粉末粒が充填され、８４Ｃ粉末粒の充
填密度を向上させている。充填された８４Ｃ粉末端の開
口端は連通溝１５内に収容された長寿命型中性子吸収材
１６Ｃで閉塞される。その際、各収容穴１４ｂ、１４Ｃ
は連通孔２Ｏで連通され、均圧化されるようになってい
る。
の上部に中間中性子吸収領域１９が形成される。この中
間中性子吸収領域１９は１５ｃＩＲ〜５０ｃＩＲ程度の
長さｊ！４を有する。中間中性子吸収領域１９に形成さ
れる複数の収容穴１４ｂはウィング内側端側に向って第
４図に示すように先細形状に形成され、ウィング１１内
側端部の機械的強度を向上させている。上記各収容穴１
４ｂは粒径の異なる中性子吸収物質としてボロンカーバ
イド（Ｂ Ｃ）粉末粒が充填され、８４Ｃ粉末粒の充
填密度を向上させている。充填された８４Ｃ粉末端の開
口端は連通溝１５内に収容された長寿命型中性子吸収材
１６Ｃで閉塞される。その際、各収容穴１４ｂ、１４Ｃ
は連通孔２Ｏで連通され、均圧化されるようになってい
る。
また、中間中性子吸収領域１９にウィング末端側で隣接
する大部分の収容穴１４Ｃは、第５図に示すようにスト
レート孔形状に構成される。各収容穴１４Ｃ内に中性子
吸収物質として粒径の異なるＢ４Ｃ粉末粒１７が充填さ
れる。この領域の収容穴１４Ｇは加工性を考慮すればよ
く、穴径が異なるように複雑に加工する必要がない。す
なわち、制御棒１０は先端からある程度例えば３０ｃＩ
Ｒ程度離れると、中性子照射量も小さくなり、各収容穴
１４Ｇを小穴径とする必要は必ずしもない。中性子照射
量が低下するので、中性子照射によるＢ４Ｃ粉末粒のス
エリング量も小さく、各ウィング１１の内側端に作用す
る膨張応力が小さいので、Ｂ４Ｃ粉末粒の膨張によるウ
ィング破損の問題は考慮しなくてもよい。
する大部分の収容穴１４Ｃは、第５図に示すようにスト
レート孔形状に構成される。各収容穴１４Ｃ内に中性子
吸収物質として粒径の異なるＢ４Ｃ粉末粒１７が充填さ
れる。この領域の収容穴１４Ｇは加工性を考慮すればよ
く、穴径が異なるように複雑に加工する必要がない。す
なわち、制御棒１０は先端からある程度例えば３０ｃＩ
Ｒ程度離れると、中性子照射量も小さくなり、各収容穴
１４Ｇを小穴径とする必要は必ずしもない。中性子照射
量が低下するので、中性子照射によるＢ４Ｃ粉末粒のス
エリング量も小さく、各ウィング１１の内側端に作用す
る膨張応力が小さいので、Ｂ４Ｃ粉末粒の膨張によるウ
ィング破損の問題は考慮しなくてもよい。
次に、原子炉用制御棒の作用について説明する。
原子炉用制御棒１０を製造する場合には、多数の収容穴
１４ａ、１４ｂ、１４ｃを列状に形成した４枚のウィン
グ１１の各内側端を結合部材１２を介して一体に結合し
、一体構造物とする。各ウィング１１を一体化した後に
、各ウィング１１に形成された多数の収容穴１４ａ、１
４ｂ、１４Ｃに長寿命型中性子吸収材１６ａ、１６ｂや
Ｂ４Ｃ粉末粒１７からなる中性子吸収物質をそれぞれ充
填させる。
１４ａ、１４ｂ、１４ｃを列状に形成した４枚のウィン
グ１１の各内側端を結合部材１２を介して一体に結合し
、一体構造物とする。各ウィング１１を一体化した後に
、各ウィング１１に形成された多数の収容穴１４ａ、１
４ｂ、１４Ｃに長寿命型中性子吸収材１６ａ、１６ｂや
Ｂ４Ｃ粉末粒１７からなる中性子吸収物質をそれぞれ充
填させる。
各収容穴１４ａ、１４ｂ、１４ｃに中性子吸収物質を充
填させた後、縦方向に延びる連通Ｗ４１５内に長寿命型
中性子吸収材１６ｃを充填する。この充填後に各ウィン
グ１１の外側端側を内側に包み込むようにかしめ、外側
端を溶接等によりシールドし、原子炉用制御棒１０が構
成される。
填させた後、縦方向に延びる連通Ｗ４１５内に長寿命型
中性子吸収材１６ｃを充填する。この充填後に各ウィン
グ１１の外側端側を内側に包み込むようにかしめ、外側
端を溶接等によりシールドし、原子炉用制御棒１０が構
成される。
この原子炉用制御棒１０は強い中性子照射を受ける各ウ
ィング１１の先端部および外側端部が長寿命型中性子吸
収領域１８として構成され、長寿命型中性子吸収材１６
ａ、１６ｂ、１６ｃが装填されているので、多量の中性
子照射を受けても、その寿命が他領域と同等以上に維持
することができる。このように、強い中性子照射を受け
る部分に、長寿命型中性子吸収材１６ａ〜１６Ｃを配設
することにより、制御棒１０の各領域の寿命を平均化さ
せ、全体として長寿命化を図ることができる。
ィング１１の先端部および外側端部が長寿命型中性子吸
収領域１８として構成され、長寿命型中性子吸収材１６
ａ、１６ｂ、１６ｃが装填されているので、多量の中性
子照射を受けても、その寿命が他領域と同等以上に維持
することができる。このように、強い中性子照射を受け
る部分に、長寿命型中性子吸収材１６ａ〜１６Ｃを配設
することにより、制御棒１０の各領域の寿命を平均化さ
せ、全体として長寿命化を図ることができる。
また、この原子炉用制御棒１０は、タイロッドが不要で
あり、原子炉の炉心部に挿入されると、制御棒１０の中
心軸側（長さ１１および幅１３）の領域に炉水が存在す
るため、中性子照射量が高いが、その部分は中実構造あ
るいは肉厚構造に構成されるので、機械的強度が向上し
、強い中性子照射によるウィング１１の脆弱化にも有効
に対応させることができる。
あり、原子炉の炉心部に挿入されると、制御棒１０の中
心軸側（長さ１１および幅１３）の領域に炉水が存在す
るため、中性子照射量が高いが、その部分は中実構造あ
るいは肉厚構造に構成されるので、機械的強度が向上し
、強い中性子照射によるウィング１１の脆弱化にも有効
に対応させることができる。
また・比較的強い中性子照射を受ける中間中性子吸収領
域１９の各収容穴１４ｂのウィング内側端側は、先細形
状に構成されているので、その部分のウィング１１は肉
厚構造となり、機械的強度が向上する。したがって、各
収容穴１４ｂに収容されるＢ４Ｃ粉末粒が比較的強い中
性子照射を受けてスエリングしても、その機械的強度を
有効に保つことができる。
域１９の各収容穴１４ｂのウィング内側端側は、先細形
状に構成されているので、その部分のウィング１１は肉
厚構造となり、機械的強度が向上する。したがって、各
収容穴１４ｂに収容されるＢ４Ｃ粉末粒が比較的強い中
性子照射を受けてスエリングしても、その機械的強度を
有効に保つことができる。
なお、本発明の一実施例においては、原子炉用制御棒の
各ウィングに形成される収容穴の穴形状が第２図ないし
第５図に示された例について説明したが、これらの穴形
状に限定されない。例えば、中間中性子吸収領域１９に
形成される各収容穴２１８．２１ｂは、第６図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）に示す穴形状としてもよい。その際
、第６図（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、収容穴２１
ａ、２１ｂの先端にペレット状の長寿命型中性子吸収材
２２ａ、２２ｂを充填させてもよい。
各ウィングに形成される収容穴の穴形状が第２図ないし
第５図に示された例について説明したが、これらの穴形
状に限定されない。例えば、中間中性子吸収領域１９に
形成される各収容穴２１８．２１ｂは、第６図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）に示す穴形状としてもよい。その際
、第６図（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、収容穴２１
ａ、２１ｂの先端にペレット状の長寿命型中性子吸収材
２２ａ、２２ｂを充填させてもよい。
以上に述べたように本発明に係る原子炉用制御棒は、ウ
ィングの挿入方向先端部に位置される複数の収容穴とウ
ィングの外側端近傍に長寿命型中性子吸収材を充填して
長寿命型中性子吸収領域を形成したから、強い中性子照
射を受ける部分に長寿命型中性子吸収材が配置されて制
御棒各領域の寿命を平均化させ、全体として長寿命化を
図ることができる。
ィングの挿入方向先端部に位置される複数の収容穴とウ
ィングの外側端近傍に長寿命型中性子吸収材を充填して
長寿命型中性子吸収領域を形成したから、強い中性子照
射を受ける部分に長寿命型中性子吸収材が配置されて制
御棒各領域の寿命を平均化させ、全体として長寿命化を
図ることができる。
また、長寿命型中性子吸収領域に隣接する中間中性子吸
収領域の複数の収容穴はウィング内側端側に向って先細
形状に構成され、その部分のウィングが肉厚構造とされ
るので、比較的強い中性子照射を受けてＢ４Ｃがスエリ
ングを起こしても、機械的強度を充分に保つことができ
、ウィングの脆弱を有効的に防止することができる。
収領域の複数の収容穴はウィング内側端側に向って先細
形状に構成され、その部分のウィングが肉厚構造とされ
るので、比較的強い中性子照射を受けてＢ４Ｃがスエリ
ングを起こしても、機械的強度を充分に保つことができ
、ウィングの脆弱を有効的に防止することができる。
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
断面図、第２図は第１図に示される原子炉用制御棒をＡ
−Ａ線に沿って切断したウィングの平断面図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ線に沿う平断面図、第４図は第１図のＣ
−Ｃ線に沿う平断面図、第５図は第１図のＤ−Ｄ線に沿
う平断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は本発
明の原子炉用制御棒のウィングの中間中性子吸収領域に
形成される各収容穴の変形例をそれぞれ示す図である。 １０・・・原子炉用制御棒、１１・・・ウィング、１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ、２１ａ、２１ｂ−・・収容穴、１
５−・・連通溝、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、２２ａ。 ２２ｂ・・・長寿命型中性子吸収材、１７・・・中性子
吸収材（８４Ｃ）、１８・・・長寿命型中性子吸収領域
、１９・・・中間中性子吸収領域。 第１図 第４図 第５図
断面図、第２図は第１図に示される原子炉用制御棒をＡ
−Ａ線に沿って切断したウィングの平断面図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ線に沿う平断面図、第４図は第１図のＣ
−Ｃ線に沿う平断面図、第５図は第１図のＤ−Ｄ線に沿
う平断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は本発
明の原子炉用制御棒のウィングの中間中性子吸収領域に
形成される各収容穴の変形例をそれぞれ示す図である。 １０・・・原子炉用制御棒、１１・・・ウィング、１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ、２１ａ、２１ｂ−・・収容穴、１
５−・・連通溝、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、２２ａ。 ２２ｂ・・・長寿命型中性子吸収材、１７・・・中性子
吸収材（８４Ｃ）、１８・・・長寿命型中性子吸収領域
、１９・・・中間中性子吸収領域。 第１図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の矩形のウィングの内側端を結合部を介して互
いに一体に結合させるとともに、上記ウィングにその幅
方向に穿設された収容穴を、上記ウィングの縦方向に多
数列状に配設し、上記収容穴に中性子吸収材を充填させ
た原子炉用制御棒において、前記ウィングの挿入方向先
端部に位置される複数の収容穴とウィングの外側端近傍
に長寿命型中性子吸収材を充填して長寿命型中性子吸収
領域を形成し、この中性子吸収領域に隣接して中間中性
子吸収領域が形成され、この中間中性子吸収領域に配置
される各収容穴はウィング内側端側が先細形状に構成さ
れたことを特徴とする原子炉用制御棒。 ２、長寿命型中性子吸収領域はウィングの先端部と、ウ
ィング先端から末端に至るウィング全長の少なくとも１
／２のウィング外側端近傍部とから構成された特許請求
の範囲第１項に記載の原子炉用制御棒。 ３、長寿命型中性子吸収材を収容するウィング先端部の
収容穴は、ウィング内側端に向う長さが短尺化され、隣
接する中間中性子吸収領域の収容穴よりウィング外側端
側で終端している特許請求の範囲第１項に記載の原子炉
用制御棒。 ４、長寿命型中性子吸収材を収容するウィング先端部の
収容穴は、ウィング内側端に向って先細形状に構成され
た特許請求の範囲第１項に記載の原子炉用制御棒。 ５、長寿命型中性子吸収材はハフニウム、Ｈｆ−Ｚｎ合
金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｄ合金、Ｅｕ＿２Ｏ＿３−ＨｆＯ＿
２焼結物あるいはＤｙ＿２Ｏ＿３−ＨｆＯ＿２焼結物で
形成され、収容穴の形状あるいはその近似形状に構成さ
れた特許請求の範囲第１項に記載の原子炉用制御棒。 ６、中間中性子吸収領域に引抜方向側で隣接する多数の
収容穴は全長にわたって一様な大きさ形状に構成された
特許請求の範囲第１項に記載の原子炉用制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035488A JPS61194391A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 原子炉用制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035488A JPS61194391A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 原子炉用制御棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194391A true JPS61194391A (ja) | 1986-08-28 |
| JPH0580635B2 JPH0580635B2 (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=12443130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035488A Granted JPS61194391A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 原子炉用制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194391A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002520575A (ja) * | 1998-07-02 | 2002-07-09 | ウェスチングハウス アトム アクチボラゲット | 吸収体及び制御棒 |
| JP2002533736A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | ウェスチングハウス アトム アクチボラゲット | 制御棒 |
| JP2009058447A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toshiba Corp | 原子炉用制御棒 |
| CN106384606A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-02-08 | 北京凯佰特科技股份有限公司 | 医院中子照射反应堆紧急停堆控制系统 |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP60035488A patent/JPS61194391A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002520575A (ja) * | 1998-07-02 | 2002-07-09 | ウェスチングハウス アトム アクチボラゲット | 吸収体及び制御棒 |
| JP2002533736A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | ウェスチングハウス アトム アクチボラゲット | 制御棒 |
| JP2009058447A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toshiba Corp | 原子炉用制御棒 |
| CN106384606A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-02-08 | 北京凯佰特科技股份有限公司 | 医院中子照射反应堆紧急停堆控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580635B2 (ja) | 1993-11-09 |
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