JPS63205596A - 中性子吸収棒 - Google Patents
中性子吸収棒Info
- Publication number
- JPS63205596A JPS63205596A JP62035868A JP3586887A JPS63205596A JP S63205596 A JPS63205596 A JP S63205596A JP 62035868 A JP62035868 A JP 62035868A JP 3586887 A JP3586887 A JP 3586887A JP S63205596 A JPS63205596 A JP S63205596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- neutron
- neutron absorption
- pellet
- cladding tube
- 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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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
- Fluid-Damping Devices (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】
［産業上の利用分野］
本発明は沸騰水型原子炉の制御棒に用いられる中性子吸
収棒に関する。
収棒に関する。
［従来の技術］
沸騰水型原子炉の制御棒において、現在用いられている
中性子吸収棒は、長尺細径の被覆管内に中性子吸収材と
しての炭化ホウ素（８４Ｇ）粉末を撮動充填して構成さ
れている。しかしながら、８４ Ｃ粉末は中性子照射量
の増加とともに、Ｈｅガス発生による体積膨張を起こし
て被覆管に過大な応力ひずみを加えるため、被覆管にク
ラックが発生して中性子吸収棒の機械的寿命を短くして
いる。
中性子吸収棒は、長尺細径の被覆管内に中性子吸収材と
しての炭化ホウ素（８４Ｇ）粉末を撮動充填して構成さ
れている。しかしながら、８４ Ｃ粉末は中性子照射量
の増加とともに、Ｈｅガス発生による体積膨張を起こし
て被覆管に過大な応力ひずみを加えるため、被覆管にク
ラックが発生して中性子吸収棒の機械的寿命を短くして
いる。
そこで、８４ Ｃ粉末を成形加工して円柱状ペレットと
し、これを被覆管内に積層して充填することによって、
８４ Ｇと被覆管との機械的相互作用を減じ、中性子吸
収棒の機械的寿命を長くするという提案がなされたく例
えば特開昭５９−２０８４９３号）。この制御棒は、Ｂ
ａ Ｃペレットの外径を中性子照射による体積膨張分を
見込んで被覆管内径より小ざくし、被覆管と８４ Ｃペ
レットの間にギャップ空隙を設けることによって、被覆
管に過大な応力ひずみが加わることを防いでいる。
し、これを被覆管内に積層して充填することによって、
８４ Ｇと被覆管との機械的相互作用を減じ、中性子吸
収棒の機械的寿命を長くするという提案がなされたく例
えば特開昭５９−２０８４９３号）。この制御棒は、Ｂ
ａ Ｃペレットの外径を中性子照射による体積膨張分を
見込んで被覆管内径より小ざくし、被覆管と８４ Ｃペ
レットの間にギャップ空隙を設けることによって、被覆
管に過大な応力ひずみが加わることを防いでいる。
しかしながら、この８４ Ｇベレット入り中性子吸収棒
を現用のＢａ Ｃ粉末入り中性子吸収棒と同等の中性子
吸収能力を有するようにし、かつ経済性を維持するため
には、中性子吸収棒の直径ギャップの寸法は最大３００
μｍが限度であった。そして直径ギャップの寸法を３０
０μｍとした場合、８４ Ｇペレット入り中性子吸収棒
の機械的寿命は現在用いられている中性子吸収棒の約１
．２倍に伸びるが、それ以上伸長化することは期待でき
なかった。
を現用のＢａ Ｃ粉末入り中性子吸収棒と同等の中性子
吸収能力を有するようにし、かつ経済性を維持するため
には、中性子吸収棒の直径ギャップの寸法は最大３００
μｍが限度であった。そして直径ギャップの寸法を３０
０μｍとした場合、８４ Ｇペレット入り中性子吸収棒
の機械的寿命は現在用いられている中性子吸収棒の約１
．２倍に伸びるが、それ以上伸長化することは期待でき
なかった。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のＢ４Ｃペレット入り中性子吸収棒では、現用中性
子吸収棒の寿命の約１．２倍以上にわたって長期間使用
すると、８４ Ｃベレットの体積膨張で直径ギャップが
閉塞されてＢａ Ｃペレットと被覆管との間で機械的相
互作用が起こり、被覆管に過大な応力ひずみが発生する
という問題があった。
子吸収棒の寿命の約１．２倍以上にわたって長期間使用
すると、８４ Ｃベレットの体積膨張で直径ギャップが
閉塞されてＢａ Ｃペレットと被覆管との間で機械的相
互作用が起こり、被覆管に過大な応力ひずみが発生する
という問題があった。
また、近年、原子炉の利用率向上をはかるため運転サイ
クルが長期化する傾向があり、現用中性子吸収棒の寿命
の約１６５倍以上の核的寿命の長い中性子吸収棒が要求
されているので、上記の中性子吸収棒ではこれに対応で
きないという゛問題があった。
クルが長期化する傾向があり、現用中性子吸収棒の寿命
の約１６５倍以上の核的寿命の長い中性子吸収棒が要求
されているので、上記の中性子吸収棒ではこれに対応で
きないという゛問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決したもので、Ｂ
ａ Ｃと被覆管との機械的相互作用をなくし、しかも原
子炉運転サイクルの長期化に対応できる機械的および核
的寿命の長い中性子吸収棒を提供することを目的とする
ものである。
ａ Ｃと被覆管との機械的相互作用をなくし、しかも原
子炉運転サイクルの長期化に対応できる機械的および核
的寿命の長い中性子吸収棒を提供することを目的とする
ものである。
［問題点を解決するための手段］
上記目的は、被覆管内に中性子吸収材を充填した中性子
吸収棒において、該中性子吸収材がＢａ Ｃによって形
成された中空円筒状のペレットからなる積層吸収体と該
円筒状ペレットの中空部に配設された棒状ハフニウムと
で構成することにより達成される。
吸収棒において、該中性子吸収材がＢａ Ｃによって形
成された中空円筒状のペレットからなる積層吸収体と該
円筒状ペレットの中空部に配設された棒状ハフニウムと
で構成することにより達成される。
［作 用］
本発明によって構成された中性子吸収棒では、まず、被
覆管内に装填した８４ Ｃペレットが、従来のＢ４Ｃペ
レットと異なり中空円筒状であって中央部が空洞になっ
ていることから、Ｂａ Ｃの体積膨張が従来より少なく
、Ｂａ Ｃペレットの外径増加が抑えられる。したがっ
て、Ｂａ Ｃペレットと被覆管との間に設けられた直径
ギャップの空隙空間によって８４ Ｃベレットの外径増
加を十分に吸収することができるため、Ｂａ Ｃベレッ
トと被覆管との機械的相互作用をなくして中性子吸収棒
の機械的寿命を長くすることが可能となる。また、中空
円筒状の８４ Ｃベレットの中空部に配置された棒状ハ
フニウムは、中性子を吸収して連鎖的に生成される核種
がそれぞれ大きな中性子吸収断面積を持つことから、ハ
フニウムの中性子吸収能力が長期にわたって維持される
ので中性子吸収棒の核的寿命を艮くすることができる。
覆管内に装填した８４ Ｃペレットが、従来のＢ４Ｃペ
レットと異なり中空円筒状であって中央部が空洞になっ
ていることから、Ｂａ Ｃの体積膨張が従来より少なく
、Ｂａ Ｃペレットの外径増加が抑えられる。したがっ
て、Ｂａ Ｃペレットと被覆管との間に設けられた直径
ギャップの空隙空間によって８４ Ｃベレットの外径増
加を十分に吸収することができるため、Ｂａ Ｃベレッ
トと被覆管との機械的相互作用をなくして中性子吸収棒
の機械的寿命を長くすることが可能となる。また、中空
円筒状の８４ Ｃベレットの中空部に配置された棒状ハ
フニウムは、中性子を吸収して連鎖的に生成される核種
がそれぞれ大きな中性子吸収断面積を持つことから、ハ
フニウムの中性子吸収能力が長期にわたって維持される
ので中性子吸収棒の核的寿命を艮くすることができる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は未発明の一実施例を示すもので、（ａ）は細径
長尺のステンレスｌｌＩ製被覆管１の内部に中空円筒状
のＢａ Ｃペレット２を積層配置し、Ｂ４Ｃペレットの
中空部に棒状ハフニウム３を配置した中性子吸収棒の縦
断面図であり、（ｂ）はその横断面図である。
長尺のステンレスｌｌＩ製被覆管１の内部に中空円筒状
のＢａ Ｃペレット２を積層配置し、Ｂ４Ｃペレットの
中空部に棒状ハフニウム３を配置した中性子吸収棒の縦
断面図であり、（ｂ）はその横断面図である。
このように構成された本実施例の中性子吸収棒では、中
性子吸収作用は次のようになる。中空円筒状のＢａ Ｃ
ペレットと棒状ハフニウムとからなる中性子吸収体のう
ち、外側に配置されたＢａ Ｃ内包により体積膨張する
が、Ｂａ Ｃベレットが中空円筒状であるためＢａ Ｃ
の伍が少ないので、中性子照射量が増大すると１０ｓの
消耗が早く進んで８４ Ｃベレットの体積膨張すなわち
外径増加が飽和して一定値をとるようになる。したがっ
て、ＢａＣペレットと被覆管との間にこの一定値に達し
た外径増加分に見合った直径ギャップを設ければ、８４
Ｃベレットと被覆管との機械的相互作用の発生を防止
することができる。高い中性子照射量をうけて８４０ペ
レツトの中性子吸収能力が低下すると、中性子吸収体の
内側に配置されたハフニウムが中性子を吸収する。ハフ
ニウムは大きな中性子吸収能力を有する同位体が存在す
るため、中性子吸収棒の中性子吸収能力すなわち核的寿
命は長期にわたって維持されるようになる。
性子吸収作用は次のようになる。中空円筒状のＢａ Ｃ
ペレットと棒状ハフニウムとからなる中性子吸収体のう
ち、外側に配置されたＢａ Ｃ内包により体積膨張する
が、Ｂａ Ｃベレットが中空円筒状であるためＢａ Ｃ
の伍が少ないので、中性子照射量が増大すると１０ｓの
消耗が早く進んで８４ Ｃベレットの体積膨張すなわち
外径増加が飽和して一定値をとるようになる。したがっ
て、ＢａＣペレットと被覆管との間にこの一定値に達し
た外径増加分に見合った直径ギャップを設ければ、８４
Ｃベレットと被覆管との機械的相互作用の発生を防止
することができる。高い中性子照射量をうけて８４０ペ
レツトの中性子吸収能力が低下すると、中性子吸収体の
内側に配置されたハフニウムが中性子を吸収する。ハフ
ニウムは大きな中性子吸収能力を有する同位体が存在す
るため、中性子吸収棒の中性子吸収能力すなわち核的寿
命は長期にわたって維持されるようになる。
第２図に本実施例における中空円筒状のＢａ Ｃペレッ
トとハフニウムの比率に対する中性子吸収棒の寿命を示
す。現用中性子吸収棒の約１．５倍以上の寿命を有する
ためには、中性子吸収体に占める比率は中空円筒状のＢ
ａ Ｃペレットが約８０％以下で、棒状ハフニウムが約
２０％以上であれば適していることがわかる。中性子吸
収体を１００％棒状ハフニウムとすると、中性子吸収棒
の寿命は約３倍になるが、ハフニウムの比重が大きいこ
とから中性子吸収棒の重量増加が著しくなって好ましく
ない。
トとハフニウムの比率に対する中性子吸収棒の寿命を示
す。現用中性子吸収棒の約１．５倍以上の寿命を有する
ためには、中性子吸収体に占める比率は中空円筒状のＢ
ａ Ｃペレットが約８０％以下で、棒状ハフニウムが約
２０％以上であれば適していることがわかる。中性子吸
収体を１００％棒状ハフニウムとすると、中性子吸収棒
の寿命は約３倍になるが、ハフニウムの比重が大きいこ
とから中性子吸収棒の重量増加が著しくなって好ましく
ない。
以上説明したように、本実施例によれば８４ Ｃと被覆
管との機械的相互作用をなくして中性子吸収棒の機械的
および核的寿命を長くでき、また中性子吸収棒の寿命を
現用中性子吸収棒の約１．５倍以上に容易に伸長化する
ことができる。
管との機械的相互作用をなくして中性子吸収棒の機械的
および核的寿命を長くでき、また中性子吸収棒の寿命を
現用中性子吸収棒の約１．５倍以上に容易に伸長化する
ことができる。
［発明の効果コ
本発明によれば、中性子吸収棒の機械的および核的寿命
を長くすることができるので、健全性・経済性の高い中
性子吸収棒を提供できる。また、現用中性子吸収棒の寿
命の約１．５倍以上の長寿命化が容易にできるので、原
子炉運転サイクルの長期化に対応した中性子吸収棒を提
供できる効果がある。
を長くすることができるので、健全性・経済性の高い中
性子吸収棒を提供できる。また、現用中性子吸収棒の寿
命の約１．５倍以上の長寿命化が容易にできるので、原
子炉運転サイクルの長期化に対応した中性子吸収棒を提
供できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の中性子吸収棒の縦断面図と
横断面図、第２図は８４ Ｃペレットとハフニウムとの
比率と中性子吸収棒の寿命との関係を示すグラフである
。 １・・・被覆管 ２・・・中空円筒状Ｂ４ Ｃペレット ３・・・ハフニウム ４・・・端栓 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか
１名） （ａ） 第１図 １００゜ ８４Ｃベレツト（０ん） 第２図
横断面図、第２図は８４ Ｃペレットとハフニウムとの
比率と中性子吸収棒の寿命との関係を示すグラフである
。 １・・・被覆管 ２・・・中空円筒状Ｂ４ Ｃペレット ３・・・ハフニウム ４・・・端栓 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか
１名） （ａ） 第１図 １００゜ ８４Ｃベレツト（０ん） 第２図
Claims (2)
- （１）被覆管内に中性子吸収材を充填した中性子吸収棒
において、該中性子吸収材が、炭化ホウ素によつて形成
された中空円筒状のペレットからなる積層吸収体と該ペ
レットの中空部に配設された棒状ハフニウムとで構成さ
れていることを特徴とする中性子吸収棒。 - （２）中性子吸収材全量に対し、棒状ハフニウムが２０
重量％以上である特許請求の範囲第１項記載の中性子吸
収棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035868A JPS63205596A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 中性子吸収棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035868A JPS63205596A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 中性子吸収棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63205596A true JPS63205596A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12453967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035868A Pending JPS63205596A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 中性子吸収棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63205596A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103985420A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-13 | 西南科技大学 | 一种能展平堆芯轴向功率分布的控制棒及控制棒组件 |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP62035868A patent/JPS63205596A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103985420A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-13 | 西南科技大学 | 一种能展平堆芯轴向功率分布的控制棒及控制棒组件 |
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