JP2000028775A - 原子炉用制御棒 - Google Patents
原子炉用制御棒Info
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- JP2000028775A JP2000028775A JP10200671A JP20067198A JP2000028775A JP 2000028775 A JP2000028775 A JP 2000028775A JP 10200671 A JP10200671 A JP 10200671A JP 20067198 A JP20067198 A JP 20067198A JP 2000028775 A JP2000028775 A JP 2000028775A
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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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加圧水型原子炉用制御棒において、製作性を
向上して被覆管を二重構造にしても接合部の品質を維持
し、延いては中性子吸収材の漏出を防止する。 【解決手段】 上部端栓２５、下部端栓２７並びにこれ
ら両端栓に両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の
内側被覆管２３及び外側被覆管２１を有する制御棒２０
において、内側被覆管２３の端部は上部端栓２５の環状
棚段２５ａ及び下部端栓２７の環状棚段２７ａにそれぞ
れ圧入されて封止結合され、隙間が実質的に無くなった
内側被覆管２３の端部と外側被覆管２１の端部が同時的
に行う円周溶接２８，２９によって両端栓にそれぞれ溶
接接合されている。
向上して被覆管を二重構造にしても接合部の品質を維持
し、延いては中性子吸収材の漏出を防止する。 【解決手段】 上部端栓２５、下部端栓２７並びにこれ
ら両端栓に両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の
内側被覆管２３及び外側被覆管２１を有する制御棒２０
において、内側被覆管２３の端部は上部端栓２５の環状
棚段２５ａ及び下部端栓２７の環状棚段２７ａにそれぞ
れ圧入されて封止結合され、隙間が実質的に無くなった
内側被覆管２３の端部と外側被覆管２１の端部が同時的
に行う円周溶接２８，２９によって両端栓にそれぞれ溶
接接合されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉の炉心内の
核反応を制御する制御棒の構造に関し、特に加圧水型原
子炉用の制御棒の構造に関する。
核反応を制御する制御棒の構造に関し、特に加圧水型原
子炉用の制御棒の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型原子炉の炉心を形成する燃料集
合体は、一般に複数の細長い燃料棒と制御棒案内管（案
内シンブルともいう。）が行及び列を成してアレイ状に
配置されて構成されている。このような燃料集合体は、
例えば、社団法人機械学会編「機械工学便覧」のＢ６編
第１４７頁の図２９１に示されている。その複数の制御
棒案内管に個別に挿入される制御棒は図６に示すような
構造に組み立てられ、制御棒集合体、即ち制御棒クラス
タ（ＲＣＣ）１を形成している。制御棒クラスタ１の構
造を更に説明すると、原子炉の制御棒駆動装置（図示し
ない。）に分離自在に連結されるスパイダ部材３があ
り、その放射方向に延びる複数のアームに複数の制御棒
５が所定の配置になるように連結されている。制御棒５
は内部に中性子吸収物質乃至吸収材を有していて、制御
棒駆動装置により制御棒クラスタ１の炉心内への挿入度
合いが調整され、これにより炉心の反応度の制御が行わ
れる。
合体は、一般に複数の細長い燃料棒と制御棒案内管（案
内シンブルともいう。）が行及び列を成してアレイ状に
配置されて構成されている。このような燃料集合体は、
例えば、社団法人機械学会編「機械工学便覧」のＢ６編
第１４７頁の図２９１に示されている。その複数の制御
棒案内管に個別に挿入される制御棒は図６に示すような
構造に組み立てられ、制御棒集合体、即ち制御棒クラス
タ（ＲＣＣ）１を形成している。制御棒クラスタ１の構
造を更に説明すると、原子炉の制御棒駆動装置（図示し
ない。）に分離自在に連結されるスパイダ部材３があ
り、その放射方向に延びる複数のアームに複数の制御棒
５が所定の配置になるように連結されている。制御棒５
は内部に中性子吸収物質乃至吸収材を有していて、制御
棒駆動装置により制御棒クラスタ１の炉心内への挿入度
合いが調整され、これにより炉心の反応度の制御が行わ
れる。
【０００３】図７に制御棒５の代表的構造の一例が示さ
れている。これを概説すると、上部端栓７と下部端栓９
とが、同軸状配置の外側被覆管１１及び内側被覆管１３
にそれぞれ溶接により接合されて連結されている。上部
端栓７は前述のスパイダ部材３との連結部をも形成して
いる。そして内側被覆管１３の中には、下側に銀Ag−イ
ンジウムIn−カドミウムCd合金棒１５、上側に複数の炭
化硼素（Ｂ４Ｃ）ペレット１７が中性子吸収材として挿
入され、積重された炭化硼素ペレット１７はコイルばね
１９により押さえつけられている。炭化硼素ペレット１
７の硼素としては、天然硼素、或いは硼素１０の濃度を
高めた濃縮硼素が用いられ、炭化硼素ペレット１７の中
性子吸収能力は、Ag−In−Cd合金棒１５のそれより高く
設定されている。前述の外側被覆管１１及び内側被覆管
１３の外面にはそれぞれクロムメッキが施されている
か、あるいは外側被覆管のみにクロムメッキが施されて
いるが、図８にそれらの上部端栓７と下部端栓９への溶
接接合部が拡大して示され、図９の部分横断面図の中に
外側被覆管１１及び内側被覆管１３相互間の隙間が誇張
して示されている。
れている。これを概説すると、上部端栓７と下部端栓９
とが、同軸状配置の外側被覆管１１及び内側被覆管１３
にそれぞれ溶接により接合されて連結されている。上部
端栓７は前述のスパイダ部材３との連結部をも形成して
いる。そして内側被覆管１３の中には、下側に銀Ag−イ
ンジウムIn−カドミウムCd合金棒１５、上側に複数の炭
化硼素（Ｂ４Ｃ）ペレット１７が中性子吸収材として挿
入され、積重された炭化硼素ペレット１７はコイルばね
１９により押さえつけられている。炭化硼素ペレット１
７の硼素としては、天然硼素、或いは硼素１０の濃度を
高めた濃縮硼素が用いられ、炭化硼素ペレット１７の中
性子吸収能力は、Ag−In−Cd合金棒１５のそれより高く
設定されている。前述の外側被覆管１１及び内側被覆管
１３の外面にはそれぞれクロムメッキが施されている
か、あるいは外側被覆管のみにクロムメッキが施されて
いるが、図８にそれらの上部端栓７と下部端栓９への溶
接接合部が拡大して示され、図９の部分横断面図の中に
外側被覆管１１及び内側被覆管１３相互間の隙間が誇張
して示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構造の制
御棒５は、相対的に中性子吸収能力の高い炭化硼素ペレ
ット１７を有していて１本当たりの制御棒価値が大きい
から、二酸化ウランと二酸化プルトニウムとの混合体を
有する燃料所謂ＭＯＸ燃料を使用した燃料集合体の炉心
に適切に使用され得、更に炭化硼素ペレット１７が内側
被覆管と外側被覆管によって二重に保護されて原子炉冷
却材への溶出がより確実に防止される。すなわち、外側
被覆管が貫通摩耗したとしても、内側被覆管により炭化
硼素ペレットは保護されている。然し乍ら、細長い外側
被覆管の中に細長い内側被覆管を挿入するため、図９に
示したように両者の間に可成の隙間を必要とする。この
ため、外側被覆管と内側被覆管を同じ場所で上部端栓又
は下部端栓に高品質で溶接するのは頗る難しく、溶接不
良が生じて内部の中性子吸収材の漏出の虞れがあった。
従って、本発明の課題は、制御棒の被覆管として内側被
覆管と外側被覆管とを用いても、上部端栓及び下部端栓
との密封接合が適切に行われて、内部の中性子吸収材等
の漏出の惧れの無い原子炉用制御棒を提供することを課
題とする。
御棒５は、相対的に中性子吸収能力の高い炭化硼素ペレ
ット１７を有していて１本当たりの制御棒価値が大きい
から、二酸化ウランと二酸化プルトニウムとの混合体を
有する燃料所謂ＭＯＸ燃料を使用した燃料集合体の炉心
に適切に使用され得、更に炭化硼素ペレット１７が内側
被覆管と外側被覆管によって二重に保護されて原子炉冷
却材への溶出がより確実に防止される。すなわち、外側
被覆管が貫通摩耗したとしても、内側被覆管により炭化
硼素ペレットは保護されている。然し乍ら、細長い外側
被覆管の中に細長い内側被覆管を挿入するため、図９に
示したように両者の間に可成の隙間を必要とする。この
ため、外側被覆管と内側被覆管を同じ場所で上部端栓又
は下部端栓に高品質で溶接するのは頗る難しく、溶接不
良が生じて内部の中性子吸収材の漏出の虞れがあった。
従って、本発明の課題は、制御棒の被覆管として内側被
覆管と外側被覆管とを用いても、上部端栓及び下部端栓
との密封接合が適切に行われて、内部の中性子吸収材等
の漏出の惧れの無い原子炉用制御棒を提供することを課
題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、上部端栓、下部端栓並びに前記両
端栓に両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の内側
被覆管及び外側被覆管を有する原子炉用制御棒におい
て、内側被覆管の端部と上部端栓及び下部端栓との封止
結合は、圧入、締まりばめ、溶接接合等によって実現さ
れ、基本的には外側被覆管と上部端栓及び下部端栓との
溶接接合から離して行われる。又、上部端栓と下部端栓
とを、外側上部端栓と内側上部端栓及び外側下部端栓と
内側下部端栓とからそれぞれ構成し、内側被覆管の端部
を内側上部端栓と内側下部端栓とにそれぞれ密封溶接し
て内部に中性子吸収材を閉じ込めたカプセル構造を形成
するのも好適である。この場合、カプセル構造の内側被
覆管が不適切な相対変位を起こすことを防止するため、
内側下部端栓を外側下部端栓に係止するのが好適であ
る。
め、本発明によれば、上部端栓、下部端栓並びに前記両
端栓に両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の内側
被覆管及び外側被覆管を有する原子炉用制御棒におい
て、内側被覆管の端部と上部端栓及び下部端栓との封止
結合は、圧入、締まりばめ、溶接接合等によって実現さ
れ、基本的には外側被覆管と上部端栓及び下部端栓との
溶接接合から離して行われる。又、上部端栓と下部端栓
とを、外側上部端栓と内側上部端栓及び外側下部端栓と
内側下部端栓とからそれぞれ構成し、内側被覆管の端部
を内側上部端栓と内側下部端栓とにそれぞれ密封溶接し
て内部に中性子吸収材を閉じ込めたカプセル構造を形成
するのも好適である。この場合、カプセル構造の内側被
覆管が不適切な相対変位を起こすことを防止するため、
内側下部端栓を外側下部端栓に係止するのが好適であ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに制御棒２
０の外側被覆管２１と内側被覆管２３の両端は、上部端
栓２５及び下部端栓２７に溶接２８，２９によって接合
される。この実施形態においては、内側被覆管２３の両
端は、それぞれ上部端栓２５及び下部端栓２７の環状棚
段２５ａ，２７ａに圧入されている。このような圧入の
ため、外側被覆管２１と内側被覆管２３の間には素材寸
法的に隙間２２が形成されているにもかかわらず、内側
被覆管２３の端部が拡大していて端部においては外側被
覆管２１と内側被覆管２３の間に実質的に隙間が無くな
っている。このような圧入による径の拡大を得るには、
環状棚段２５ａ，２７ａの外径を内側被覆管２３の端部
内径より隙間２２の２倍程度大きく設定しておく。そし
て、外側被覆管２１と内側被覆管２３は、それぞれ同時
溶接２８，２９により上部端栓２５及び下部端栓２７へ
溶接接合される。
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに制御棒２
０の外側被覆管２１と内側被覆管２３の両端は、上部端
栓２５及び下部端栓２７に溶接２８，２９によって接合
される。この実施形態においては、内側被覆管２３の両
端は、それぞれ上部端栓２５及び下部端栓２７の環状棚
段２５ａ，２７ａに圧入されている。このような圧入の
ため、外側被覆管２１と内側被覆管２３の間には素材寸
法的に隙間２２が形成されているにもかかわらず、内側
被覆管２３の端部が拡大していて端部においては外側被
覆管２１と内側被覆管２３の間に実質的に隙間が無くな
っている。このような圧入による径の拡大を得るには、
環状棚段２５ａ，２７ａの外径を内側被覆管２３の端部
内径より隙間２２の２倍程度大きく設定しておく。そし
て、外側被覆管２１と内側被覆管２３は、それぞれ同時
溶接２８，２９により上部端栓２５及び下部端栓２７へ
溶接接合される。
【０００７】前記実施形態においては、内側被覆管２３
の両端を上部端栓２５及び下部端栓２７に圧入したが、
図２の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように締まりば
め又は溶接により内側被覆管と各端栓との封止接合を実
施しても良い。更に詳述すると、図２の（ａ）に示す制
御棒３０のように、内側被覆管３３の両端を上部端栓３
５及び下部端栓３７の環状棚段３５ａ，３７ａにそれぞ
れ締まりばめにより接合する。通常の制御棒のように両
端が閉じられた内側被覆管３３の内部には、炭化硼素ペ
レットのような中性子吸収材（図示しない。）が収容さ
れる。そして、内側被覆管３３を覆う外側被覆管３１が
円周溶接３８，３９により上部端栓３５及び下部端栓３
７に連結される。この場合、内側被覆管３３の接合に溶
接を使用していないので、円周溶接３８，３９は高品質
で行われる。又、図２の（ｃ）に示す制御棒４０におい
ては、内側被覆管４３の両端は、上部端栓４５の環状棚
段４５ａ及び内側下部端栓４７ａに嵌合され、円周溶接
４２により上部端栓４５及び内側下部端栓４７ａにそれ
ぞれ連結されている。内側被覆管４３を取り囲む外側被
覆管４１は、内側被覆管４３より十分に長く、上部端栓
４５及び下部端栓４７との円周溶接４８及び円周溶接４
９が円周溶接４２の影響を受けない位置に配置される。
図２の（ｂ）に示す制御棒５０の内側被覆管５３の下端
は下部端栓５７の環状棚段５７ａに締まりばめ接合し、
上端は上部端栓５５と円周溶接５２により接合されてい
る。このような構造の内側被覆管５３は、内側被覆管３
３，４３の折衷型と言える。尚、符号５１は外側被覆管
である。
の両端を上部端栓２５及び下部端栓２７に圧入したが、
図２の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように締まりば
め又は溶接により内側被覆管と各端栓との封止接合を実
施しても良い。更に詳述すると、図２の（ａ）に示す制
御棒３０のように、内側被覆管３３の両端を上部端栓３
５及び下部端栓３７の環状棚段３５ａ，３７ａにそれぞ
れ締まりばめにより接合する。通常の制御棒のように両
端が閉じられた内側被覆管３３の内部には、炭化硼素ペ
レットのような中性子吸収材（図示しない。）が収容さ
れる。そして、内側被覆管３３を覆う外側被覆管３１が
円周溶接３８，３９により上部端栓３５及び下部端栓３
７に連結される。この場合、内側被覆管３３の接合に溶
接を使用していないので、円周溶接３８，３９は高品質
で行われる。又、図２の（ｃ）に示す制御棒４０におい
ては、内側被覆管４３の両端は、上部端栓４５の環状棚
段４５ａ及び内側下部端栓４７ａに嵌合され、円周溶接
４２により上部端栓４５及び内側下部端栓４７ａにそれ
ぞれ連結されている。内側被覆管４３を取り囲む外側被
覆管４１は、内側被覆管４３より十分に長く、上部端栓
４５及び下部端栓４７との円周溶接４８及び円周溶接４
９が円周溶接４２の影響を受けない位置に配置される。
図２の（ｂ）に示す制御棒５０の内側被覆管５３の下端
は下部端栓５７の環状棚段５７ａに締まりばめ接合し、
上端は上部端栓５５と円周溶接５２により接合されてい
る。このような構造の内側被覆管５３は、内側被覆管３
３，４３の折衷型と言える。尚、符号５１は外側被覆管
である。
【０００８】尚、図２の（ｃ）に示された制御棒４０の
ように、外側被覆管４１を内側被覆管４３より長くする
必要は必ずしも無く、図２の（ｄ）に示す制御棒６０の
ように外側被覆管６１を内側被覆管６３に対し軸方向に
変位させ、外側被覆管６１の一端を円周溶接６９により
内側被覆管６３の外周面に接合しても良い。尚、内側被
覆管６３の上端及び下端は、円周溶接６２，６６により
上部端栓６５及び下部端栓６７にそれぞれ接合され、外
側被覆管６１の上端は円周溶接６８により上部端栓６５
に接合されている。又、図２の（ｄ）に示すような制御
棒の構造において、内側被覆管の一端をかしめ結合継手
として構成しても良い。この状態を図２の（ｅ）に示
す。図において、内側被覆管７３の上端には、かしめ結
合部７３ａが形成され、上部端栓７５に対し気密な接合
を提供している。尚、留意すべきことは、内側被覆管と
上部端栓及び下部端栓との封止接合は、機械的強度を得
ることを直接の目的とするものではなく、内部の中性子
吸収材の漏出の防止を本来機能とするものであるから、
その機能が達成できる範囲で、留まりばめは締まりばめ
に置換可能であるなど、種々の改変、置換が考えられ
る。
ように、外側被覆管４１を内側被覆管４３より長くする
必要は必ずしも無く、図２の（ｄ）に示す制御棒６０の
ように外側被覆管６１を内側被覆管６３に対し軸方向に
変位させ、外側被覆管６１の一端を円周溶接６９により
内側被覆管６３の外周面に接合しても良い。尚、内側被
覆管６３の上端及び下端は、円周溶接６２，６６により
上部端栓６５及び下部端栓６７にそれぞれ接合され、外
側被覆管６１の上端は円周溶接６８により上部端栓６５
に接合されている。又、図２の（ｄ）に示すような制御
棒の構造において、内側被覆管の一端をかしめ結合継手
として構成しても良い。この状態を図２の（ｅ）に示
す。図において、内側被覆管７３の上端には、かしめ結
合部７３ａが形成され、上部端栓７５に対し気密な接合
を提供している。尚、留意すべきことは、内側被覆管と
上部端栓及び下部端栓との封止接合は、機械的強度を得
ることを直接の目的とするものではなく、内部の中性子
吸収材の漏出の防止を本来機能とするものであるから、
その機能が達成できる範囲で、留まりばめは締まりばめ
に置換可能であるなど、種々の改変、置換が考えられ
る。
【０００９】尚、前述の実施形態においては、上部端栓
及び下部端栓をそれぞれ１個用い、これらに内側被覆管
の両端を封止接合したが、後述するように上部端栓及び
下部端栓を外側端栓と内側端栓の分離構造として構成
し、内側被覆管の両端をそれぞれ内側上部端栓と内側下
部端栓に封止接合してカプセル構造としても良い。以下
図３乃至図５を参照してこの実施形態を説明する。先
ず、図３を参照するに、本発明による制御棒８０は上部
端栓８１、下部端栓８３及びこれらに両端が溶接接合さ
れた外側被覆管８５を有している。前述の上部端栓８１
及び下部端栓８３は通常の形状、寸法を有するものであ
るが、本実施形態においてはそれぞれ外側上部端栓及び
外側下部端栓として機能する。そして、上部端栓８１に
隣接する内側上部端栓８５及び下部端栓８３に隣接する
内側下部端栓８７並びに両端がこれらに溶接接合されて
カプセル構造を構成する内側被覆管９１の詳細が図４に
拡大して示されている。そこで図４を参照してカプセル
構造を更に説明すると、内側上部端栓８５と内側被覆管
９１の上端は円周溶接９３によって密封接合され、他
方、内側下部端栓８７と内側被覆管９１の下端は円周溶
接９５によって密封接合されている。そして、内側被覆
管９１の下部にAg−In−Cd合金棒９７が挿入され、その
上に適当数の炭化硼素ペレット９８が積重されている。
そして最上部の炭化硼素ペレット９８と内側上部端栓８
５の間にガスプレナム８６が画成され、その中に入れら
れたコイルばね９９が確りと積重炭化硼素ペレット９８
を押さえている。尚、コイルばね９９は、Ag−In−Cd合
金棒９７と内側下部端栓８７の間に設けるようにしても
良い。
及び下部端栓をそれぞれ１個用い、これらに内側被覆管
の両端を封止接合したが、後述するように上部端栓及び
下部端栓を外側端栓と内側端栓の分離構造として構成
し、内側被覆管の両端をそれぞれ内側上部端栓と内側下
部端栓に封止接合してカプセル構造としても良い。以下
図３乃至図５を参照してこの実施形態を説明する。先
ず、図３を参照するに、本発明による制御棒８０は上部
端栓８１、下部端栓８３及びこれらに両端が溶接接合さ
れた外側被覆管８５を有している。前述の上部端栓８１
及び下部端栓８３は通常の形状、寸法を有するものであ
るが、本実施形態においてはそれぞれ外側上部端栓及び
外側下部端栓として機能する。そして、上部端栓８１に
隣接する内側上部端栓８５及び下部端栓８３に隣接する
内側下部端栓８７並びに両端がこれらに溶接接合されて
カプセル構造を構成する内側被覆管９１の詳細が図４に
拡大して示されている。そこで図４を参照してカプセル
構造を更に説明すると、内側上部端栓８５と内側被覆管
９１の上端は円周溶接９３によって密封接合され、他
方、内側下部端栓８７と内側被覆管９１の下端は円周溶
接９５によって密封接合されている。そして、内側被覆
管９１の下部にAg−In−Cd合金棒９７が挿入され、その
上に適当数の炭化硼素ペレット９８が積重されている。
そして最上部の炭化硼素ペレット９８と内側上部端栓８
５の間にガスプレナム８６が画成され、その中に入れら
れたコイルばね９９が確りと積重炭化硼素ペレット９８
を押さえている。尚、コイルばね９９は、Ag−In−Cd合
金棒９７と内側下部端栓８７の間に設けるようにしても
良い。
【００１０】以上のような構成の制御棒においては、内
側被覆管９１などから形成されるカプセル構造体は、外
側被覆管８５などからなる包囲構造から分離されている
ので、運転中の熱膨張による相互干渉を避けるため、予
め軸方向の隙間を形成するのが良い。しかしながら、そ
のような隙間が形成されると、通常運搬時などには相対
変位したり、相対変位に際し両者の途中固着などが生
じ、不具合を生ずる虞れがある。このような場合にばね
などを両者の間に配設するか、これができない場合は、
図５に示すように内側下部端栓８７ａ〜８７ｅと下部端
栓８３ａ〜８３ｅとを固定する。図５の連結構造を更に
説明すると、内側下部端栓８７ａの下面突起を下部端栓
８３ａの上面の凹みに填め込んだり（ａ），内側下部端
栓８７ｂの下面凹みに下部端栓８３ｂの上面突起を填め
込んだり（ｂ），内側下部端栓８７ｃと下部端栓８３ｃ
とをねじ締結したり（ｃ）、内側下部端栓８７ｄの下面
延長突起を下部端栓８３ａの穴に填め込んで溶接したり
（ｄ）、或いは内側下部端栓８７ｅの下面延長突起を下
部端栓８３ｅの穴に填め込んでかしめたり（ｅ）して、
内側のカプセル構造体が不適当な軸方向並びに横方向の
相対変位運動を行うことを防止する。
側被覆管９１などから形成されるカプセル構造体は、外
側被覆管８５などからなる包囲構造から分離されている
ので、運転中の熱膨張による相互干渉を避けるため、予
め軸方向の隙間を形成するのが良い。しかしながら、そ
のような隙間が形成されると、通常運搬時などには相対
変位したり、相対変位に際し両者の途中固着などが生
じ、不具合を生ずる虞れがある。このような場合にばね
などを両者の間に配設するか、これができない場合は、
図５に示すように内側下部端栓８７ａ〜８７ｅと下部端
栓８３ａ〜８３ｅとを固定する。図５の連結構造を更に
説明すると、内側下部端栓８７ａの下面突起を下部端栓
８３ａの上面の凹みに填め込んだり（ａ），内側下部端
栓８７ｂの下面凹みに下部端栓８３ｂの上面突起を填め
込んだり（ｂ），内側下部端栓８７ｃと下部端栓８３ｃ
とをねじ締結したり（ｃ）、内側下部端栓８７ｄの下面
延長突起を下部端栓８３ａの穴に填め込んで溶接したり
（ｄ）、或いは内側下部端栓８７ｅの下面延長突起を下
部端栓８３ｅの穴に填め込んでかしめたり（ｅ）して、
内側のカプセル構造体が不適当な軸方向並びに横方向の
相対変位運動を行うことを防止する。
【００１１】尚、前記実施形態において、中性子吸収材
の一つとして炭化硼素ペレットを使用したが、炭化硼素
パウダーや他の中性子吸収物質たとえばHfやEu、Dy、Gd
などの希土類あるいはそれらを含む化合物や混合物など
の中性子吸収材との組み合わせとしても使用できる。更
には、前記実施形態においては、炭化硼素ペレットとAg
−In−Cd合金棒とを共用するハイブリッド型制御棒を説
明したが、一種類の中性子吸収材を用いる制御棒に本発
明が適用できることは当業者にとって自明であろう。
の一つとして炭化硼素ペレットを使用したが、炭化硼素
パウダーや他の中性子吸収物質たとえばHfやEu、Dy、Gd
などの希土類あるいはそれらを含む化合物や混合物など
の中性子吸収材との組み合わせとしても使用できる。更
には、前記実施形態においては、炭化硼素ペレットとAg
−In−Cd合金棒とを共用するハイブリッド型制御棒を説
明したが、一種類の中性子吸収材を用いる制御棒に本発
明が適用できることは当業者にとって自明であろう。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、内側被覆管と外側被覆管の両端部は実質的に隙
間が無くなるので欠陥の無い溶接接合が得られる。更
に、請求項２乃至４の発明によれば、内側被覆管及び外
側被覆管が上部端栓及び下部端栓とそれぞれ接合される
部分がずれているので、接合に溶接を用いても欠陥が生
じない。更に、請求項５乃至６の発明によれば、中性子
吸収材を収容する内側被覆管は、内側上部端栓及び内側
下部端栓と協働してカプセル構造を形成しているので、
外側被覆管から完全に独立し、溶接による不具合は生じ
ない。
よれば、内側被覆管と外側被覆管の両端部は実質的に隙
間が無くなるので欠陥の無い溶接接合が得られる。更
に、請求項２乃至４の発明によれば、内側被覆管及び外
側被覆管が上部端栓及び下部端栓とそれぞれ接合される
部分がずれているので、接合に溶接を用いても欠陥が生
じない。更に、請求項５乃至６の発明によれば、中性子
吸収材を収容する内側被覆管は、内側上部端栓及び内側
下部端栓と協働してカプセル構造を形成しているので、
外側被覆管から完全に独立し、溶接による不具合は生じ
ない。
【図１】本発明の実施形態の要部を示す一部切欠き立断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の他の実施形態の要部を並列的に示す一
部切欠き立断面図である。
部切欠き立断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態の全体構造をに示す
一部切欠き立断面図である。
一部切欠き立断面図である。
【図４】図３の実施形態の要部を拡大して示す一部切欠
き短縮立断面図である。
き短縮立断面図である。
【図５】図３の実施形態の一部の改変例をを拡大して並
列的に示す部分断面図である。
列的に示す部分断面図である。
【図６】従来構造の制御棒を組み込んだ制御棒クラスタ
の短縮立面図である。
の短縮立面図である。
【図７】従来構造の制御棒の一例を示す部分立断面図で
ある。
ある。
【図８】図７の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図９】前記従来構造の横断面構造を示す部分横断面図
である。
である。
２０ 制御棒 ２１ 外側被覆管 ２２ 隙間 ２３ 内側被覆管 ２５ 上部端栓 ２７ 下部端栓 ２８，２９ 円周溶接 ３０ 制御棒 ３１ 外側被覆管 ３３ 内側被覆管 ３５ 上部端栓 ３７ 下部端栓 ３８，３９ 円周溶接 ４０ 制御棒 ４１ 外側被覆管 ４２ 円周溶接 ４３ 内側被覆管 ４５ 上部端栓 ４７ 下部端栓 ４８，４９ 円周溶接 ５０ 制御棒 ５１ 外側被覆管 ５２ 円周溶接 ５３ 内側被覆管 ５５ 上部端栓 ５７ 下部端栓 ５８，５９ 円周溶接 ６０ 制御棒 ６１ 外側被覆管 ６２ 円周溶接 ６３ 内側被覆管 ６５ 上部端栓 ６６ 円周溶接 ６７ 下部端栓 ６８，６９ 円周溶接 ７０ 制御棒 ７１ 外側被覆管 ７３ 内側被覆管 ７３ａ かしめ部 ７５ 上部端栓 ７６ 円周溶接 ７７ 下部端栓 ７８，７９ 円周溶接 ８０ 制御棒 ８１ 上部端栓 ８３、８３ａ〜８３ｅ 下部端栓 ８５ 外側被覆管 ８６、 内側上部端栓 ８７、８７ａ〜８７ｅ 内側下部端栓 ９１ 内側被覆管 ９３，９５ 円周溶接 ９７ Ag−In−Cd合金棒 ９８ 炭化硼素ペレット ９９ コイルばね
Claims (6)
- 【請求項１】 上部端栓、下部端栓並びに前記両端栓に
両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の内側被覆管
及び外側被覆管を有する制御棒において、前記内側被覆
管の端部は前記両端栓の環状棚段にそれぞれ圧入されて
封止結合され、隙間が実質的に無くなった前記内側被覆
管の端部と前記外側被覆管の端部が一緒に前記両端栓に
それぞれ溶接接合されている原子炉用制御棒。 - 【請求項２】 上部端栓、下部端栓並びに前記両端栓に
両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の内側被覆管
及び外側被覆管を有する制御棒において、前記内側被覆
管の端部は前記両端栓の環状棚段にそれぞれ封止結合さ
れ、前記外側被覆管の端部は前記内側被覆管の端部から
離れた位置で前記両端栓にそれぞれ密封溶接されている
原子炉用制御棒。 - 【請求項３】 上部端栓、下部端栓並びに前記両端栓に
両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の内側被覆管
及び外側被覆管を有する制御棒において、前記内側被覆
管の端部は前記両端栓の環状棚段にそれぞれ封止結合さ
れ、前記外側被覆管の一端部は前記内側被覆管の端部か
ら離れた位置で前記上部端栓又は下部端栓に密封溶接さ
れ、前記外側被覆管の他端部は前記内側被覆管の端部か
ら離れた位置で該内側被覆管の外周面に密封溶接されて
いる原子炉用制御棒。 - 【請求項４】 前記内側被覆管の端部と前記上部端栓及
び下部端栓との封止結合は、溶接、締まりばめ又はかし
めによって行われている請求項２又は請求項３に記載の
原子炉用制御棒。 - 【請求項５】 上部端栓、下部端栓並びに前記両端栓に
両端がそれぞれ密封接合される同軸状配置の内側被覆管
及び外側被覆管を有する制御棒において、前記上部端栓
は外側上部端栓と内側上部端栓とから構成されると共に
前記下部端栓は外側下部端栓と内側下部端栓とから構成
され、前記内側被覆管の端部は前記内側上部端栓と前記
内側下部端栓とに密封溶接されて内部に中性子吸収材を
閉じ込めたカプセル構造を形成している原子炉用制御
棒。 - 【請求項６】 前記内側下部端栓は前記外側下部端栓に
係止されている請求項５記載の原子炉用制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10200671A JP2000028775A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | 原子炉用制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10200671A JP2000028775A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | 原子炉用制御棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028775A true JP2000028775A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16428309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10200671A Withdrawn JP2000028775A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | 原子炉用制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028775A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002214378A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉制御棒 |
| JP2007298354A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 加圧水型原子炉用制御棒 |
| WO2023098248A1 (zh) * | 2021-12-02 | 2023-06-08 | 岭澳核电有限公司 | 核燃料用控制棒及其包壳 |
-
1998
- 1998-07-15 JP JP10200671A patent/JP2000028775A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002214378A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉制御棒 |
| JP2007298354A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 加圧水型原子炉用制御棒 |
| WO2023098248A1 (zh) * | 2021-12-02 | 2023-06-08 | 岭澳核电有限公司 | 核燃料用控制棒及其包壳 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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