JP2022006420A - 沸騰水型原子炉 - Google Patents

Abstract

【課題】制御棒の落下速度を低減する落下速度低減部を、制御棒に取り付け、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒の落下事故に対応するため、中性子束の変化率を低減し、燃料エンタルピが低減し、安全性が向上する低減速スペクトル沸騰水型原子炉を提供する。
【解決手段】沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器と、原子炉圧力容器の炉心に装荷され、水平断面が正方形状であるチャンネルボックス内に、三角格子状に設置される複数の燃料棒を有する複数の燃料集合体と、燃料集合体の相互間に挿入される水平断面が十字形状である制御棒１２と、を有し、制御棒は、上半分に軽水よりも減速能が小さい物質が充填されるフォロワー部を有し、フォロワー部に、制御棒の落下速度を低減する落下速度低減部４０を有することを特徴とする。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、沸騰水型原子炉に関する。

一般的に、沸騰水型原子炉では、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上で想定される制御棒の落下事故に対応するため、制御棒の落下速度を低減する工夫が施される。

こうした技術分野における背景技術として、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）に関するものではあるが、特開２００２－３６５３８９号公報（特許文献１）がある。

特許文献１には、ＰＷＲの下部炉心板の上に設置される下部ノズルと、下部ノズルを下部炉心板に押さえ付ける押圧バネを有する上部ノズルと、上部ノズルの中を通過する制御棒を下部炉心板へ向けて案内する案内シンブルと、案内シンブルに設置される支持格子と、支持格子に案内シンブルとほぼ平行に保持される燃料棒と、制御棒の落下速度を低減するために案内シンブルに形成されるダッシュポット部と、案内シンブルを下部ノズルに連結するシンブルスクリューと、シンブルスクリューに形成されるシンブルスクリュー孔と、を有する燃料集合体が記載されている。

一方、沸騰水型原子炉には、炉心に複数の燃料集合体を装荷し、水平断面が十字形状である制御棒を燃料集合体の相互間に設置し、水平断面が正方形状の燃料集合体のチャンネルボックスに、複数の燃料棒を三角格子状に稠密に設置し、制御棒を挿入することにより、運転中に、チャンネルボックスでボイドを発生させ、中性子スペクトルを硬化させ、核分裂プルトニウム転換比を向上させる沸騰水型原子炉（低減速スペクトル沸騰水型原子炉）が提案されている。

特開２０１８－０６６６９０号公報（特許文献２）には、運転中に、中性子スペクトルを硬化させる低減速スペクトル沸騰水型原子炉が記載されている。

特開２００２－３６５３８９号公報 特開２０１８－０６６６９０号公報

特許文献１に記載される燃料集合体は、ＰＷＲに関するものではあるが、スクラム時に制御棒が制御棒案内管である案内シンブルに衝突する衝撃を緩和するため、案内シンブルの下部に制御棒の落下速度を低減するダッシュポット部を形成する。つまり、特許文献１に記載される燃料集合体は、案内シンブルにダッシュポット部（落下速度低減部）を形成し、制御棒の落下速度を低減する。

一方、低減速スペクトル沸騰水型原子炉には、案内シンブルは取り付けられず、落下速度低減部を取り付けられることはできない。

そこで、本発明は、制御棒の落下速度を低減する落下速度低減部を、制御棒に取り付け、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒の落下事故に対応するため、中性子束の変化率を低減し、燃料エンタルピが低減し、安全性が向上する低減速スペクトル沸騰水型原子炉を提供する。

上記した課題を解決するため、本発明の沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器と、原子炉圧力容器の炉心に装荷され、水平断面が正方形状であるチャンネルボックス内に、三角格子状に設置される複数の燃料棒を有する複数の燃料集合体と、燃料集合体の相互間に挿入される水平断面が十字形状である制御棒と、を有し、制御棒は、上半分に軽水よりも減速能が小さい物質が充填されるフォロワー部を有し、フォロワー部に、制御棒の落下速度を低減する落下速度低減部を有することを特徴とする。

本発明によれば、制御棒の落下速度を低減する落下速度低減部を、制御棒に取り付け、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒の落下事故に対応するため、中性子束の変化率を低減し、燃料エンタルピが低減し、安全性が向上する低減速スペクトル沸騰水型原子炉を提供する。

なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明により、明らかにされる。

実施例１に記載する沸騰水型原子炉１を説明する説明図である。 実施例１に記載する炉心５を説明する説明図である。 実施例１に記載する炉心５を説明する説明図である。 実施例１に記載する落下速度低減部４０を有する制御棒１２を説明する説明図である。 実施例１に記載する落下速度低減部４０を有する制御棒１２を説明する説明図である。 実施例１に記載する制御棒１２の落下事故時における時間に対する中性子束の変化を説明する説明図である。 実施例２に記載する落下速度低減部４１を有する制御棒１２を説明する説明図である。 実施例２に記載する落下速度低減部４１を有する制御棒１２を説明する説明図である。

以下、本発明の実施例を、図面を使用して、説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する場合は、その説明を省略する場合がある。

まず、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１を説明する。

図１は、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１（縦断面）を説明する説明図である。

実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、原子炉圧力容器２、炉心シュラウド４、炉心５、炉心支持板６、上部格子板７、シュラウドヘッド８、気水分離器９、蒸気乾燥器１０、燃料支持金具１１、制御棒案内管１５、インターナルポンプ１３、制御棒１２、燃料集合体３、及び水排除装置（図示せず）を有する。

実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、炉心５への冷却水１１８の供給を、原子炉圧力容器２の底部である下鏡２Ａに取り付けられるインターナルポンプ１３で実施する改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ）である。

また、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、炉心５に複数の燃料集合体３を装荷し、水平断面が十字形状である制御棒１２を燃料集合体３の相互間に設置し、水平断面が正方形状である燃料集合体３のチャンネルボックス２１に、複数の燃料棒２３を三角格子状に稠密に設置し、制御棒１２を挿入することにより、運転中に、チャンネルボックス２１でボイドを発生させ、中性子スペクトルを硬化させ、核分裂プルトニウム転換比を向上させる、いわゆる低減速スペクトル沸騰水型原子炉である。

沸騰水型原子炉１は、原子炉圧力容器２の内部に炉心５を有し、原子炉圧力容器２の内部に炉心５を取り囲む炉心シュラウド４を有する。

そして、炉心５の下方に取り付けられる炉心支持板６が、炉心シュラウド４の内面に取り付けられ、炉心５の上方に取り付けられる上部格子板７が、炉心シュラウド４の内面に取り付けられ、炉心５を覆うシュラウドヘッド８が、炉心シュラウド４の上端部に取り付けられる。

また、複数の気水分離器９が、原子炉圧力容器２の内部であって、シュラウドヘッド８の上方に取り付けられ、蒸気乾燥器１０が、原子炉圧力容器２の内部であって、水分離器９の上方に取り付けられる。

また、炉心シュラウド４を取り囲む環状のダウンカマ１４が、炉心シュラウド４の内面と原子炉圧力容器２の内面との間に形成される。複数のインターナルポンプ１３が、ダウンカマ１４の位置であって、下鏡２Ａに取り付けられ、それぞれのインターナルポンプ１３のインペラ１３Ａが、ダウンカマ１４に向かって取り付けられる。

また、複数の制御棒駆動機構ハウジング１６が、インターナルポンプ１３よりも内側に取り付けられ、下鏡２Ａを貫通して、原子炉圧力容器２に取り付けられる。そして、それぞれの制御棒駆動機構ハウジング１６には、制御棒駆動機構１１１が取り付けられる。

複数の制御棒案内管１５が、原子炉圧力容器２の内部であって、炉心５の下方に取り付けられる。それぞれの制御棒案内管１５は、それぞれの制御棒駆動機構ハウジング１６の上端部に取り付けられる。それぞれの制御棒案内管１５の上端部は、燃料支持金具１１を介して、炉心支持板６に取り付けられる。

そして、それぞれの制御棒案内管１５の内部に取り付けられる制御棒１２は、制御棒駆動機構ハウジング１６の制御棒駆動機構１１１に連結される。それぞれの制御棒案内管１５の内部に取り付けられる制御棒１２は、制御棒駆動機構ハウジング１６の制御棒駆動機構１１１により、上下に移動する。

次に、実施例１に記載する炉心５を説明する。

図２及び図３は、実施例１に記載する炉心５（縦断面）を説明する説明図である。

燃料集合体３は、図２及び図３に示すように、チャンネルボックス２１、複数の短尺の燃料棒２３、下部タイプレート２２、上部タイプレート２４、タイロッド４２、及び複数の燃料スペーサ２５を有する。

それぞれの燃料棒２３の下端部は、下部タイプレート２２に支持され、それぞれのタイロッド４２の上端部は、上部タイプレート２４に支持される。

また、複数の燃料棒２３は、燃料棒２３の相互間に、所定幅の間隙が形成されるように、軸方向の複数箇所に燃料スペーサ２５が取り付けられる。なお、燃料棒２３の相互間に形成される間隙は、冷却水１１８の流路となる。

そして、水平断面が正方形状の筒状体である四角筒状のチャンネルボックス２１は、燃料スペーサ２５により束ねられる燃料棒２３の束の周囲を、取り囲んでいる。チャンネルボックス２１の上端部は、チャンネルファスナ（図示せず）により、上部タイプレート２４に取り付けられる。このチャンネルファスナは、上部タイプレート２４の一つのコーナー部に位置する。

なお、それぞれの燃料棒２３には、核燃料物質として、酸化ウランと酸化プルトニウムとを混合して生成される混合酸化物燃料（ＭＯＸ燃料）が使用される。

このＭＯＸ燃料で製造される複数の燃料ペレットを、密封される被覆管の内部に充填する。それぞれの燃料棒２３の、核燃料物質の充填領域の軸方向における長さ、つまり、燃料有効長は、１８０ｃｍである。なお、タイロッド４２の長さは、既存の沸騰水型原子炉に使用するため、約３７０ｃｍである。

そして、それぞれの燃料棒２３の被覆管の内部の、燃料有効長の上端よりも上方には、ガスプレナムが形成される。チャンネルボックス２１の内部には、複数の燃料棒２３は、燃料集合体３の水平断面において、正三角形の格子状（三角格子状）に稠密に設置される。

また、複数の燃料集合体３は、燃料集合体３の相互間に、所定幅の間隙が形成されるように、チャンネルスペーサ３５が取り付けられる。なお、燃料集合体３の相互間に形成される間隙は、冷却水１１８の流路となる。

また、燃料集合体３と平行に、中性子計装管１７が取り付けられる。

また、制御棒１２は、水平断面が十字形状であり、軸心から４枚のブレード２９が、四方に向かって伸びている。それぞれのブレード２９の内部には、中性子吸収材が充填される複数の中性子吸収棒（図示せず）が取り付けられる。

制御棒１２には、フォロワー部が形成され、制御棒１２は、中性子吸収棒が取り付けられる中性子吸収棒の設置領域（制御棒１２の制御材領域）の上方に、フォロワー部が形成されるフォロワー部付き制御棒である。

なお、フォロワー部には、冷却水１１８である軽水よりも減速能が小さい物質、例えば、炭素を充填する。制御棒１２の中性子吸収棒の設置領域の軸方向の長さは、燃料集合体３の燃料有効長と同一の、１８０ｃｍである。フォロワー部付き制御棒の長さは、タイロッド４２の長さと同一の、３７０ｃｍであり、フォロワー部の軸方向の長さは、約１９０ｃｍである。

なお、制御棒駆動機構ハウジング１６の制御棒駆動機構１１１に連結される制御棒１２は、沸騰水型原子炉１の運転停止時には、炉心５に全挿入される。

実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、燃料棒２３をチャンネルボックス２１に稠密に設置するため、チャンネルボックス２１の内部の圧力損失が増加する。炉心５の圧力損失を、現在、運転中の沸騰水型原子炉と同等とし、既存の再循環ポンプを使用して、運転するため、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１では、燃料有効長を、現在、運転中の沸騰水型原子炉の燃料有効長の１／２（１８０ｃｍ）とする。

一方、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１では、運転中、軽水は、水平断面が正方形状である燃料集合体３の相互間に形成されるギャップ水領域にも流通する。燃料集合体３の内部を上昇する軽水だけではなく、ギャップ水領域を上昇する軽水（ギャップ水）も、燃料集合体３に存在する核燃料物質（核分裂性物質）の核分裂により発生する中性子を減速させる。そして、ギャップ水領域を上昇する軽水による中性子の減速は、核分裂プルトニウム転換比を低下させることになる。

このような核分裂プルトニウム転換比の低下を回避するため、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１では、燃料集合体３の相互間に挿入される水平断面が十字形状である制御棒１２は、軽水よりも減速能が小さい物質、例えば、炭素が充填されるフォロワー部を、上半分に設置する。

また、燃料集合体３の相互間であって、制御棒１２が挿入されないギャップ水領域には、軽水より減速能が小さい物質、例えば、炭素が充填される水排除板（図示せず）を設置する。

これにより、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、燃料集合体３の相互間に形成されるギャップ水領域に流通する軽水を排除し、核分裂プルトニウム転換比を向上させる。

そして、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故に対して、安全余裕を確保し、対応する。
制御棒１２の落下事故は、冷温起動時において最も厳しくなる。そして、その度合は、制御棒１２の落下に伴う中性子束の変化率に大きく依存する。

実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、制御棒１２の落下速度を低減し、制御棒１２の落下に伴う中性子束の変化率を緩やかにする（低減する）ことができる。このため、スクラムで制御棒１２が炉心５に全挿入された時点における、中性子束が低減し、燃料に付与されるエンタルピ（燃料エンタルピ）が低減する。そして、制御棒１２の落下事故時の燃料エンタルピが低減し、安全性が向上する。

つまり、実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、原子炉圧力容器２と、原子炉圧力容器２の内部の炉心５に装荷され、水平断面が正方形状であるチャンネルボックス２１の内部に、三角格子状に稠密に設置される複数の燃料棒２３を有する複数の燃料集合体３と、燃料集合体３の相互間に挿入される水平断面が十字形状である制御棒１２と、を有する。そして、制御棒１２は、上半分に軽水よりも減速能が小さい物質が充填されるフォロワー部を有し、フォロワー部に、制御棒１２の落下速度を低減する落下速度低減部４０を有する。

次に、実施例１に記載する落下速度低減部４０を有する制御棒１２を説明する。

図４Ａ及び図４Ｂは、実施例１に記載する落下速度低減部４０を有する制御棒１２を説明する説明図である。

図４Ａは、制御棒１２のフォロワー部の拡大図であり、図４Ｂは、制御棒１２のフォロアー部が燃料集合体３の相互間に全挿入されている状態のブレード２９とチャンネルボックス２１との配置を示す拡大図である。

実施例１に記載する沸騰水型原子炉１は、制御棒１２のフォロワー部に、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故時の制御棒１２の落下速度を低減する機構である落下速度低減部（落下速度低減機構）４０を有する。

落下速度低減部４０は、制御棒１２のフォロワー部のブレード２９（肉厚８．３３ｍｍ）に設置される複数の溝（深さ４ｍｍ）であり、この複数の溝は、制御棒１２の垂直方向に所定の幅（３０ｍｍ）で、制御棒１２のフォロワー部のブレード２９の両面に設置される。そして、落下速度低減部４０は、つまり、複数の溝は、ブレード２９の両面に、千鳥状（ジグザク状、互い違い状）に、所定の間隔（２０ｍｍ）で設置される。

このように実施例１では、落下速度低減部４０として、制御棒１２のフォロワー部に、制御棒１２の落下方向と垂直方向の複数の溝を設置する。つまり、落下速度低減部４０は、制御棒１２の落下方向と垂直方向に設置される複数の溝である。

なお、最上部の落下速度低減部４０の上部は、ハンドル４３である。

このように、制御棒１２の落下速度を低減する落下速度低減部４０を、制御棒１２に取り付け、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故に対応するため、中性子束の変化率を低減し、安全性を向上させる。

次に、落下速度低減部４０による、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故時の、制御棒１２の落下速度の低減効果を説明する。

制御棒１２の落下事故は、冷温起動時において最も厳しくなるため、冷温起動時を想定する。冷温起動時、制御棒１２は炉心５に全挿入される。炉心５は冷却水１１８（ギャップ水）で満たされ、ブレード２９とチャンネルボックス２１との間のギャップ水領域３０も、ギャップ水で満たされる。

制御棒１２の落下事故時には、制御棒１２は、ギャップ水領域３０を自由落下する。制御棒１２のフォロワー部のブレード２９に設置される複数の溝により、ギャップ水の流路面積の拡大及び縮小の連続により、つまり、ギャップ水の流路面積が変化することにより、ギャップ水の圧力損失が増大し、ブレード２９に係る流動抵抗が増大し、制御棒１２の落下速度が低下する。

なお、ギャップ水の流路面積とは、ブレード２９とチャンネルボックス２１との間隙の水平方向の面積であり、フォロワー部とチャンネルボックス２１との間の流路面積であり、制御棒１２の落下時の制御棒１２の周りのギャップ水の流れる方向（制御棒１２の落下方向）に対する流路面積である。

制御棒１２のフォロワー部に、落下速度低減部４０を設置することにより、現行の制御棒１２の落下速度０．７ｍ／秒に対して、その１／２の０．３５ｍ／秒まで、低減することができ、制御棒１２の落下速度の低減効果が向上する。なお、落下速度低減部４０は、制御棒１２の挿入時にも流動抵抗となるが、制御棒１２は、制御棒駆動機構ハウジング１６の制御棒駆動機構１１１により、挿入や引き抜きがされるため、挿入時間や引き抜き時間に影響を与えることはない。

また、制御棒１２のフォロワー部に、落下速度低減部４０を設置することにより、ギャップ水領域３０のギャップ水の割合が増大するため、ギャップ水による中性子の減速効果が増大し、ギャップ水から燃料棒２３に流れ込む熱中性子が増大し、出力が増大する。

また、落下速度低減部４０として、制御棒１２のフォロワー部の上部（フォロワー部の上半分：約１００ｃｍ）にのみ、制御棒１２の落下方向と垂直方向の複数の溝を設置してもよい。

落下速度低減部４０（制御棒１２のフォロワー部の上部にのみ設置される複数の溝）により、ギャップ水の流路面積が変化し、ギャップ水の圧力損失が増大し、ブレード２９に係る流動抵抗が増大し、制御棒１２の落下速度が低下する。そして、制御棒１２の落下速度の低減効果を有しつつ、出力が低下する傾向にある燃料棒２３の上部の出力を増大し、軸方向の出力分布を平坦化し、熱的余裕を向上させることできる。

次に、実施例１に記載する制御棒１２の落下事故時における時間に対する中性子束の変化を説明する。

図５は、実施例１に記載する制御棒１２の落下事故時における時間に対する中性子束の変化を説明する説明図である。

図５のａは、制御棒１２のフォロワー部に落下速度低減部４０が設置されない場合であり、図５のｂは、制御棒１２のフォロワー部に落下速度低減部４０が設置される場合である。

制御棒１２の落下事故時には、中性子束高スクラムの信号により、原子炉はスクラムされ、所定の制御棒スクラムの時間を必要とする。ここで、制御棒１２の落下速度を低減することができれば、中性子束の変化率が緩やかにすることができる。図５に示すように、実施例１では、制御棒１２の落下に伴う中性子束の変化率を緩やかにすることができる。

これにより、スクラムで制御棒１２が炉心５に全挿入された時点における、中性子束が低減し、燃料エンタルピが低減する。そして、制御棒１２の落下事故時の燃料エンタルピが低減し、安全性が向上する。

このように、実施例１によれば、制御棒１２のフォロワー部に、落下速度低減部４０を設置することにより、ギャップ水の流路面積を変化させ、ギャップ水の流路面積を変化させることにより、制御棒１２の落下時のギャップ水の圧力損失が増大し、ブレード２９に係る流動抵抗が増大し、制御棒１２の落下速度が低下する。

そして、実施例１によれば、制御棒１２に、落下速度低減部４０を設置し、制御棒１２の落下速度を低減することにより、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故に対応するため、中性子束の変化率を低減し、燃料エンタルピが低減し、安全性が向上する沸騰水型原子炉１を提供することができる。

次に、実施例２に記載する落下速度低減部４１を有する制御棒１２を説明する。

図６Ａ及び図６Ｂは、実施例２に記載する落下速度低減部４１を有する制御棒１２を説明する説明図である。

実施例２は、実施例１と比較して、沸騰水型原子炉１ついては基本的に同一であるが、制御棒１２に設置される落下速度低減部４１の構成が相違する。

実施例２に記載する沸騰水型原子炉１は、制御棒１２のフォロワー部に、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故時の制御棒１２の落下速度を低減する機構である落下速度低減部（落下速度低減機構）４１を有する。

図６Ａは、制御棒１２の拡大図であり、図６Ｂは、制御棒１２が燃料集合体３の相互間に全挿入されている状態のブレード２９とチャンネルボックス２１との配置を示す拡大図である。

落下速度低減部４１は、制御棒１２のフォロワー部のブレード２９（肉厚８．３３ｍｍ）に、肉厚部（肉厚１０．６ｍｍ）である。

このように実施例２では、落下速度低減部４１として、制御棒１２のフォロワー部の肉厚を、中性子吸収棒の設置領域の肉厚よりも、制御棒１２の落下方向と垂直方向に、厚くする肉厚部を設置する。

なお、落下速度低減部４１の上部は、ハンドル４３であり、落下速度低減部４１の下部は、中性子吸収棒の設置領域である。

次に、落下速度低減部４１による、通常は起り得ないが、仮想事故として、設計上想定される制御棒１２の落下事故時の、制御棒１２の落下速度の低減効果を説明する。

制御棒１２の落下事故時には、制御棒１２は、ギャップ水領域３０を自由落下する。ブレード２９に設置される落下速度低減部４１（肉厚部）により、ギャップ水の流路面積が縮小し、落下速度低減部４１により、ギャップ水の流路面積が縮小し、ギャップ水の圧力損失が増大し、ブレード２９に係る流動抵抗が増大し、制御棒１２の落下速度が低下する。そして、核分裂プルトニウム転換比を向上させる。

制御棒１２のフォロワー部に、落下速度低減部４１を設置することにより、現行の制御棒１２の落下速度０．７ｍ／秒に対して、その１／２の０．３５ｍ／秒まで、低減することができ、制御棒１２の落下速度の低減効果が向上する。なお、落下速度低減部４０は、制御棒１２の挿入時にも流動抵抗となるが、制御棒１２は、制御棒駆動機構ハウジング１６の制御棒駆動機構１１１により、挿入や引き抜きがされるため、挿入時間や引き抜き時間に影響を与えることはない。

また、実施例２では、肉厚部におけるチャンネルボックス２１との間隙は、２．６ｍｍあり、制御棒１２の挿入や引き抜きに問題はない。

また、制御棒１２のフォロワー部に、落下速度低減部４１を設置することにより、ギャップ水領域３０のギャップ水を排除するため、ギャップ水による中性子の減速効果を抑制し、核分裂プルトニウム転換比を向上させる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。

また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成の一部に置換することもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部について、それを削除し、他の構成の一部を追加し、他の構成の一部と置換することもできる。

１・・・沸騰水型原子炉、２・・・原子炉圧力容器、２Ａ・・・下鏡、３・・・燃料集合体、４・・・炉心シュラウド、５・・・炉心、６・・・炉心支持板、７・・・上部格子板、８・・・シュラウドヘッド、９・・・気水分離器、１０・・・蒸気乾燥器、１１・・・燃料支持金具、１２・・・制御棒、１３・・・インターナルポンプ、１３Ａ・・・インペラ、１４・・・ダウンカマ、１５・・・制御棒案内管、１６・・・制御棒駆動機構ハウジング、１７・・・中性子計装管、２１・・・チャンネルボックス、２２・・・下部タイプレート、２３・・・燃料棒、２４・・・上部タイプレート、２５・・・燃料スペーサ、２９・・・ブレード、３０・・・ギャップ水領域、３６・・・チャンネルスペーサ、４０・・・落下速度低減部、４１・・・落下速度低減部、４２・・・タイロッド、４３・・・ハンドル、１１１・・・制御棒駆動機構、１１８・・・冷却水

Claims (5)

1. 原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器の炉心に装荷され、水平断面が正方形状であるチャンネルボックス内に、三角格子状に設置される複数の燃料棒を有する複数の燃料集合体と、前記燃料集合体の相互間に挿入される水平断面が十字形状である制御棒と、を有する沸騰水型原子炉において、
   前記制御棒は、上半分に軽水よりも減速能が小さい物質が充填されるフォロワー部を有し、前記フォロワー部に、前記制御棒の落下速度を低減する落下速度低減部を有することを特徴とする沸騰水型原子炉。
2. 請求項１に記載する沸騰水型原子炉において、
   前記落下速度低減部が、前記制御棒の落下方向と垂直方向に設置される複数の溝であることを特徴とする沸騰水型原子炉。
3. 請求項２に記載する沸騰水型原子炉において、
   前記複数の溝が、前記フォロワー部のブレードの両面に、千鳥状に、設置されることを特徴とする沸騰水型原子炉。
4. 請求項３に記載する沸騰水型原子炉において、
   前記複数の溝が、前記フォロワー部の上半分に設置されることを特徴とする沸騰水型原子炉。
5. 請求項１に記載する沸騰水型原子炉において、
   前記落下速度低減部が、前記制御棒のフォロワー部の肉厚を、中性子吸収棒の設置領域の肉厚よりも、前記制御棒の落下方向と垂直方向に、厚くする肉厚部であることを特徴とする沸騰水型原子炉。

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