JPS6318152B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6318152B2 JPS6318152B2 JP54051452A JP5145279A JPS6318152B2 JP S6318152 B2 JPS6318152 B2 JP S6318152B2 JP 54051452 A JP54051452 A JP 54051452A JP 5145279 A JP5145279 A JP 5145279A JP S6318152 B2 JPS6318152 B2 JP S6318152B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- structural member
- central structural
- fuel
- rod
- 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
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Classifications
-
- 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】
本発明は原子炉の制御棒に関し、特に制御棒引
き抜きの際に周辺の燃料棒に生ずる出力の急激な
変化を緩和する制御棒に関する。
き抜きの際に周辺の燃料棒に生ずる出力の急激な
変化を緩和する制御棒に関する。
原子炉の制御棒は原子炉炉心の反応度および出
力分布を制御するために使用される装置であり、
内部にボロン、ユーロピウム、ハフニウムなどの
中性子吸収断面積の大きい物質（以下中性子吸収
物質と呼ぶ）が含まれている。
力分布を制御するために使用される装置であり、
内部にボロン、ユーロピウム、ハフニウムなどの
中性子吸収断面積の大きい物質（以下中性子吸収
物質と呼ぶ）が含まれている。
第１図は従来の沸騰水型原子炉（以下BWRと
呼ぶ）に使用される十字型制御棒を示す図であ
る。制御棒１は４枚のブレード２を中央構造材３
で結合した十字型の構造である。ブレード２はシ
ース４から成り、シース４内にはステンレス鋼製
管５（以下吸収棒と呼ぶ）が並んで挿入されてい
る。吸収棒５の内部には吸収断面積の大きな物
質、通常はボロンカーバイド（B4C）の粉末が封
入されている。
呼ぶ）に使用される十字型制御棒を示す図であ
る。制御棒１は４枚のブレード２を中央構造材３
で結合した十字型の構造である。ブレード２はシ
ース４から成り、シース４内にはステンレス鋼製
管５（以下吸収棒と呼ぶ）が並んで挿入されてい
る。吸収棒５の内部には吸収断面積の大きな物
質、通常はボロンカーバイド（B4C）の粉末が封
入されている。
そして、この制御棒１の上部には制御棒１を上
方から支持する時に用いられる取手６と、図示し
ない炉心内に制御棒１を挿入する時に炉心下部と
の当りを防止するボール７とが設けられている。
また、前記シース４内の吸収棒５を冷却するため
に、シース４に冷却材侵入口８が穿設されてお
り、この冷却材侵入口８を介して冷却材がシース
４内を流通して前記吸収棒５を冷却するように成
つている。
方から支持する時に用いられる取手６と、図示し
ない炉心内に制御棒１を挿入する時に炉心下部と
の当りを防止するボール７とが設けられている。
また、前記シース４内の吸収棒５を冷却するため
に、シース４に冷却材侵入口８が穿設されてお
り、この冷却材侵入口８を介して冷却材がシース
４内を流通して前記吸収棒５を冷却するように成
つている。
第２図は沸騰水型原子炉（BWR）の十字型制
御棒の燃料集合体の原子炉炉心内での配置を示し
た断面図である。BWRの燃料集合体は通常７行
７列もしくは８行８列の正方格子状に燃料棒１０
を束ねており、チヤンネルボツクス９で取り囲ん
でいる。十字型制御棒は４個の燃料集合体の間の
ギヤツプ１１に第２図のごとく挿入されている。
BWRの炉心は第２図の配置を単位として構成さ
れている。制御棒４が挿入されていない場合に
は、燃料集合体内での燃料棒ごとの水平方向出力
分布（一般に局所出力分布と呼ばれている）はほ
ぼ平坦になるように燃料棒ごとの核分裂性物質の
濃度を分布させている。燃料集合体に隣接する制
御棒が挿入されずに出力運転する場合には、核分
裂性物質の燃焼につれて局所出力分布は通常さら
に平坦になる。
御棒の燃料集合体の原子炉炉心内での配置を示し
た断面図である。BWRの燃料集合体は通常７行
７列もしくは８行８列の正方格子状に燃料棒１０
を束ねており、チヤンネルボツクス９で取り囲ん
でいる。十字型制御棒は４個の燃料集合体の間の
ギヤツプ１１に第２図のごとく挿入されている。
BWRの炉心は第２図の配置を単位として構成さ
れている。制御棒４が挿入されていない場合に
は、燃料集合体内での燃料棒ごとの水平方向出力
分布（一般に局所出力分布と呼ばれている）はほ
ぼ平坦になるように燃料棒ごとの核分裂性物質の
濃度を分布させている。燃料集合体に隣接する制
御棒が挿入されずに出力運転する場合には、核分
裂性物質の燃焼につれて局所出力分布は通常さら
に平坦になる。
また、BWRでは通常定格出力運転時でも全数
の１〜２割の制御棒が挿入されている。挿入され
た制御棒に隣接する燃料集合体では、制御棒に近
い燃料棒ほど出力が小さく、局所出力分布は大き
く歪んでいる。このため制御棒に隣接する燃料集
合体では制御棒から離れた燃料棒内の核分裂性物
質は、制御棒に近い燃料棒の核分裂性物質より多
く消費される。隣接する制御棒が挿入された状態
で出力運転された後に制御棒を引き抜いた場合の
燃料集合体の局所出力は、核分裂性物質の残存割
合の大きい制御棒に近い燃料棒で大きくなる。特
に十字型制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒
で局所出力の増大する割合が大きい。
の１〜２割の制御棒が挿入されている。挿入され
た制御棒に隣接する燃料集合体では、制御棒に近
い燃料棒ほど出力が小さく、局所出力分布は大き
く歪んでいる。このため制御棒に隣接する燃料集
合体では制御棒から離れた燃料棒内の核分裂性物
質は、制御棒に近い燃料棒の核分裂性物質より多
く消費される。隣接する制御棒が挿入された状態
で出力運転された後に制御棒を引き抜いた場合の
燃料集合体の局所出力は、核分裂性物質の残存割
合の大きい制御棒に近い燃料棒で大きくなる。特
に十字型制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒
で局所出力の増大する割合が大きい。
BWRでは核分裂性物質が燃焼するにつれて、
炉心の臨界を保つために制御棒を引き抜いてゆく
ことが必要となる。また燃料を平均的に消費する
ため、一定期間運転した後に挿入している制御棒
の位置を変更（制御棒パターンの変更）を行な
う。
炉心の臨界を保つために制御棒を引き抜いてゆく
ことが必要となる。また燃料を平均的に消費する
ため、一定期間運転した後に挿入している制御棒
の位置を変更（制御棒パターンの変更）を行な
う。
制御棒の引き抜き操作を出力運転状態で行なう
と、隣接する燃料集合体の出力は大幅に変化す
る。制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒は水
平方向の局所出力分布が前記のごとく変化するた
め特に大きく変化する。これは燃料の健全性維持
の上で好ましくない。
と、隣接する燃料集合体の出力は大幅に変化す
る。制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒は水
平方向の局所出力分布が前記のごとく変化するた
め特に大きく変化する。これは燃料の健全性維持
の上で好ましくない。
本発明は上述の事情を考慮してなされたもの
で、制御棒引き抜きの際に生ずる、燃料集合体で
制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒の急激な
出力変化を緩和する原子炉の制御棒を提供するこ
とにある。
で、制御棒引き抜きの際に生ずる、燃料集合体で
制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒の急激な
出力変化を緩和する原子炉の制御棒を提供するこ
とにある。
本発明によれば制御棒の中央構造材に減速材領
域を設けたことを特徴とする原子炉の制御棒が得
られる。
域を設けたことを特徴とする原子炉の制御棒が得
られる。
以下本発明の実施例について第３図および第４
図を参照して詳細に説明する。第３図は十字型制
御棒について本発明を実施した第１の実施例を示
す。第３図において、中央構造材３にはシース４
が取り付けられており、シース内部には吸収棒５
が挿入されている。そして、この吸収棒５内には
中性子吸収物質（例えばB4C）１３が充填されて
いる。また、前記中央構造材３には内部の軸方向
に減速材（水）の流通する流通孔１４が形成され
ている。そして、この流通孔１４は内部に減速材
を流通させるために軸方向の上・下部の所定位置
に開口部（図示せず）が形成されている。
図を参照して詳細に説明する。第３図は十字型制
御棒について本発明を実施した第１の実施例を示
す。第３図において、中央構造材３にはシース４
が取り付けられており、シース内部には吸収棒５
が挿入されている。そして、この吸収棒５内には
中性子吸収物質（例えばB4C）１３が充填されて
いる。また、前記中央構造材３には内部の軸方向
に減速材（水）の流通する流通孔１４が形成され
ている。そして、この流通孔１４は内部に減速材
を流通させるために軸方向の上・下部の所定位置
に開口部（図示せず）が形成されている。
以上の構成によれば、従来の十字型制御棒より
中央構造材の内部に形成された流通孔により減速
材である水の占める領域が拡大されるために中性
子の減速効果が向上すること、及び中央構造材の
量が流通孔によつて減少することにともなつて中
性子吸収量が減少することによつて中央構造材付
近での熱中性子束が大きくなるため、燃料集合体
の局所出力分布の歪みを緩和することができる。
特に制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒の局
所出力が制御棒挿入時に低下する割合を小さくす
ることができる。制御棒挿入時の局所出力分布が
平坦化されることによつて核分裂性物質の残存す
る割合も平坦な分布に近くなり、制御棒引き抜き
後の局所出力分布も平坦化される。
中央構造材の内部に形成された流通孔により減速
材である水の占める領域が拡大されるために中性
子の減速効果が向上すること、及び中央構造材の
量が流通孔によつて減少することにともなつて中
性子吸収量が減少することによつて中央構造材付
近での熱中性子束が大きくなるため、燃料集合体
の局所出力分布の歪みを緩和することができる。
特に制御棒に最も近いコーナー付近の燃料棒の局
所出力が制御棒挿入時に低下する割合を小さくす
ることができる。制御棒挿入時の局所出力分布が
平坦化されることによつて核分裂性物質の残存す
る割合も平坦な分布に近くなり、制御棒引き抜き
後の局所出力分布も平坦化される。
次に本発明の他の実施例を第４図ａ〜ｃを参照
して説明する。なお、第４図において、第３図と
同一部分には同一符号を付して、その部分の構成
の説明は省略する。第４図ａ及び第４図ｂは中央
構造材をシース１５にて構成し、内部に減速材の
流通領域１６を形成している。そして、この流通
領域１６は内部に減速材を流通させるために軸方
向の上・下部の所定位置に開口部（図示せず）が
形成されている。
して説明する。なお、第４図において、第３図と
同一部分には同一符号を付して、その部分の構成
の説明は省略する。第４図ａ及び第４図ｂは中央
構造材をシース１５にて構成し、内部に減速材の
流通領域１６を形成している。そして、この流通
領域１６は内部に減速材を流通させるために軸方
向の上・下部の所定位置に開口部（図示せず）が
形成されている。
以上の構成によつて、本発明の第１実施例と同
様の効果を得ることができ、さらには減速材の流
通領域をより大きく広げることができるので燃料
集合体のコーナー付近の燃料棒の出力変化を第１
実施例より減少させることができる。
様の効果を得ることができ、さらには減速材の流
通領域をより大きく広げることができるので燃料
集合体のコーナー付近の燃料棒の出力変化を第１
実施例より減少させることができる。
また、第４図ｃに示すように、中央構造材をシ
ース１７にて形成し、このシース１７の結合部を
補強ビーム１８にて補強させ、この補強ビーム１
８とシース１７とによつて形成される減速材の流
通領域１９に内部を減速材が流通する中空管２０
を配置させる構成にすれば、本発明の第１実施例
と同様の効果の他にさらに制御棒を強固なものに
することができる。
ース１７にて形成し、このシース１７の結合部を
補強ビーム１８にて補強させ、この補強ビーム１
８とシース１７とによつて形成される減速材の流
通領域１９に内部を減速材が流通する中空管２０
を配置させる構成にすれば、本発明の第１実施例
と同様の効果の他にさらに制御棒を強固なものに
することができる。
以上説明した様に本発明に係る制御棒によれ
ば、中央構造材付近の中性子吸収量が少なく、減
速材として水の領域が大きくなるため、燃料集合
体の局所出力分布の歪みを緩和させることができ
る。
ば、中央構造材付近の中性子吸収量が少なく、減
速材として水の領域が大きくなるため、燃料集合
体の局所出力分布の歪みを緩和させることができ
る。
第１図は従来の制御棒を示す外観図、第２図は
制御棒と燃料集合体の関係を示す横断面図、第３
図は本発明の第１の実施例を示す制御棒の横断面
図、第４図ａ〜ｂはそれぞれ本発明の他の実施例
を示す制御棒の横断面図である。 １……十字型制御棒、３……中央構造材、４…
…シース、５……吸収棒、１３……中性子吸収物
質、１４……流通孔、１５，１７……シース、１
６，１９……流通領域、１８……補強ビーム、２
０……中空管。
制御棒と燃料集合体の関係を示す横断面図、第３
図は本発明の第１の実施例を示す制御棒の横断面
図、第４図ａ〜ｂはそれぞれ本発明の他の実施例
を示す制御棒の横断面図である。 １……十字型制御棒、３……中央構造材、４…
…シース、５……吸収棒、１３……中性子吸収物
質、１４……流通孔、１５，１７……シース、１
６，１９……流通領域、１８……補強ビーム、２
０……中空管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中性子吸収物質が内に充填された複数の吸収
棒と、前記吸収棒を内部に並列に配置するシース
および複数のシースを結合する中央構造材とから
なる制御棒において、前記中央構造材の軸方向内
部に減速材の流通する領域を設けて成ることを特
徴とする制御棒。 ２ 前記減速材の流通する領域は、中央構造材の
軸方向の中心部に形成された孔から成ることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御棒。 ３ 前記減速材の流通する領域は、中空な中央構
造材と、この中央構造材内に配置され内部を減速
材が流通する中空管とから形成されて成ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145279A JPS55143490A (en) | 1979-04-27 | 1979-04-27 | Control rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145279A JPS55143490A (en) | 1979-04-27 | 1979-04-27 | Control rod |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55143490A JPS55143490A (en) | 1980-11-08 |
| JPS6318152B2 true JPS6318152B2 (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=12887316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5145279A Granted JPS55143490A (en) | 1979-04-27 | 1979-04-27 | Control rod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55143490A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271565U (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-31 | ||
| JPH0343861U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-24 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592469U (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-09 | 昭和電線電纜株式会社 | 熱風循環式エナメル線焼付炉 |
| JPS6026731U (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-23 | 東京特殊電線株式会社 | エナメル線製造装置 |
| JPS6082885A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-11 | 株式会社東芝 | 原子炉用制御棒 |
| JP2009058447A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toshiba Corp | 原子炉用制御棒 |
-
1979
- 1979-04-27 JP JP5145279A patent/JPS55143490A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271565U (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-31 | ||
| JPH0343861U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55143490A (en) | 1980-11-08 |
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