JP2560084B2 - 核燃料物質収納容器用中性子毒 - Google Patents
核燃料物質収納容器用中性子毒Info
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- JP2560084B2 JP2560084B2 JP63151017A JP15101788A JP2560084B2 JP 2560084 B2 JP2560084 B2 JP 2560084B2 JP 63151017 A JP63151017 A JP 63151017A JP 15101788 A JP15101788 A JP 15101788A JP 2560084 B2 JP2560084 B2 JP 2560084B2
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- 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ウラン及びプルトニウムの溶液又は粉末の
核燃料物質収納容器に用いる中性子毒に関する。
核燃料物質収納容器に用いる中性子毒に関する。
一般に原子炉内は核分裂量を制御しながら、意図的に
核分裂を発生させており、このため原子炉内の中性子束
密度（単位体積当たりの中性子数）は非常に高い。
核分裂を発生させており、このため原子炉内の中性子束
密度（単位体積当たりの中性子数）は非常に高い。
一方、核燃料物質収納容器（以下収納容器と言う）は
核燃料物質の臨界安全性を保ちながら収納量を多くする
ため、その表面、中心又は内部に中性子吸収断面積の大
きいカドミウム、ボロン又はこれら化合物などの中性子
毒がしばしば利用され、収納容器内での核分裂の連鎖反
応を防ぎ、中性子束密度を非常に小さくしている。中性
子の連鎖反応が丁度平衡している状態では中性子実効増
倍率Keffは１であり、これを１より小さくする必要があ
る。
核燃料物質の臨界安全性を保ちながら収納量を多くする
ため、その表面、中心又は内部に中性子吸収断面積の大
きいカドミウム、ボロン又はこれら化合物などの中性子
毒がしばしば利用され、収納容器内での核分裂の連鎖反
応を防ぎ、中性子束密度を非常に小さくしている。中性
子の連鎖反応が丁度平衡している状態では中性子実効増
倍率Keffは１であり、これを１より小さくする必要があ
る。
第３図は従来の収納容器の中性子毒の構造を示す図
で、同図（Ａ）は円筒形の収納容器の中心部に中性子毒
を入れた場合を示す図、同図（Ｂ）及び（Ｃ）は平板又
は中空円筒の収納容器の表面に中性子毒を付加する場合
を示す図で、図中１、５は収納容器、２は中性子毒棒、
３は中性子毒用容器、４は核燃料物質、６、７は中性子
毒板である。
で、同図（Ａ）は円筒形の収納容器の中心部に中性子毒
を入れた場合を示す図、同図（Ｂ）及び（Ｃ）は平板又
は中空円筒の収納容器の表面に中性子毒を付加する場合
を示す図で、図中１、５は収納容器、２は中性子毒棒、
３は中性子毒用容器、４は核燃料物質、６、７は中性子
毒板である。
第３図（Ａ）に示す円筒形の収納容器１の場合には所
定寸法を下まわらない円柱状の中性子毒棒２、例えば直
径が93.5±0.5mm、長さが2000mm以上の中性子毒欠損の
ない中性子毒を製作し、中性子毒棒２と空隙を生ずるこ
とのないステンレス鋼製の中性子毒用容器３に入れ、核
燃料物質４を収納した収納容器１の中心部に入れてい
た。また、第３図（Ｂ）及び（Ｃ）に示す平板又は中空
円筒の収納容器５の場合にはその表面に板状の中性子毒
板６又は７を中性子毒欠損のないように取り付けてい
る。すなわち、第３図（Ｂ）においては所定寸法以上の
厚さの中性子毒板６の一端を折り曲げて重ね合わせ、収
納容器５の表面に付加している。中性子毒がカドミウム
板の場合臨界解析上は0.7mmの厚さが必要であり、施工
には例えば1mmの板厚を使用している。第３図（Ｃ）に
おいては中性子毒板７の重ね合わせる部分は段付加工を
して収納容器５の表面に付加し、重ね合わせの間隙部で
も中性子毒欠損のないように薄い段付部の厚さも所定寸
法以上が必要である。施工にはカドミウム板の場合は例
えば1.5mmの板厚を使用し、段付部に間隙が生じても中
性子毒欠損がないよう厚さ0.7mm以上得られるように施
工している。
定寸法を下まわらない円柱状の中性子毒棒２、例えば直
径が93.5±0.5mm、長さが2000mm以上の中性子毒欠損の
ない中性子毒を製作し、中性子毒棒２と空隙を生ずるこ
とのないステンレス鋼製の中性子毒用容器３に入れ、核
燃料物質４を収納した収納容器１の中心部に入れてい
た。また、第３図（Ｂ）及び（Ｃ）に示す平板又は中空
円筒の収納容器５の場合にはその表面に板状の中性子毒
板６又は７を中性子毒欠損のないように取り付けてい
る。すなわち、第３図（Ｂ）においては所定寸法以上の
厚さの中性子毒板６の一端を折り曲げて重ね合わせ、収
納容器５の表面に付加している。中性子毒がカドミウム
板の場合臨界解析上は0.7mmの厚さが必要であり、施工
には例えば1mmの板厚を使用している。第３図（Ｃ）に
おいては中性子毒板７の重ね合わせる部分は段付加工を
して収納容器５の表面に付加し、重ね合わせの間隙部で
も中性子毒欠損のないように薄い段付部の厚さも所定寸
法以上が必要である。施工にはカドミウム板の場合は例
えば1.5mmの板厚を使用し、段付部に間隙が生じても中
性子毒欠損がないよう厚さ0.7mm以上得られるように施
工している。
このように従来の収納容器に使用する中性子毒は欠損
がないことが条件であり、円筒形の収納容器の中心部に
中性子毒を入れる場合には中性子毒棒は長尺のため、製
作が非常に困難であり、また、中性子毒棒と空隙の少な
い中性子毒容器となるステンレス鋼鋼度も特別注文とな
って、何づれも製作費及び及び検査費の上昇を来す原因
となる。また、平板及び中空円筒の収納容器の場合は中
性子毒板にオーバラップ部を設けるなど適剰な原材料が
必要とする。
がないことが条件であり、円筒形の収納容器の中心部に
中性子毒を入れる場合には中性子毒棒は長尺のため、製
作が非常に困難であり、また、中性子毒棒と空隙の少な
い中性子毒容器となるステンレス鋼鋼度も特別注文とな
って、何づれも製作費及び及び検査費の上昇を来す原因
となる。また、平板及び中空円筒の収納容器の場合は中
性子毒板にオーバラップ部を設けるなど適剰な原材料が
必要とする。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、収納容
器に使用する中性子毒に欠損があっても臨界安全である
ことを解析し、これに基づいて製作、検査が容易であ
り、かつ、余分な原材料を必要としない収納容器の中性
子毒の構造を提供することを目的とする。
器に使用する中性子毒に欠損があっても臨界安全である
ことを解析し、これに基づいて製作、検査が容易であ
り、かつ、余分な原材料を必要としない収納容器の中性
子毒の構造を提供することを目的とする。
そのために本発明は、複数ブロックに分割して中性子
毒収納管に収納し、核燃料物質収納容器内に装填する中
性子毒において、分割された各中性子毒は、ブロック間
での芯ズレ及び隙間の発生、各ブロックと収納管との間
の隙間の発生を許容して製作し収納されていること、及
び複数の板状にして核燃料物質収納容器外面に被覆する
中性子毒において、各板状の中性子毒は、収納容器高さ
方向において複数に分割され、かつ互いに端部を重ね合
わせることなく収納容器外面に被覆されていることを特
徴とする。
毒収納管に収納し、核燃料物質収納容器内に装填する中
性子毒において、分割された各中性子毒は、ブロック間
での芯ズレ及び隙間の発生、各ブロックと収納管との間
の隙間の発生を許容して製作し収納されていること、及
び複数の板状にして核燃料物質収納容器外面に被覆する
中性子毒において、各板状の中性子毒は、収納容器高さ
方向において複数に分割され、かつ互いに端部を重ね合
わせることなく収納容器外面に被覆されていることを特
徴とする。
本発明は、容器の中心部に入れる長尺の中性子毒を複
数の中性子毒で通常の誤差において分割製作し、中性子
毒用容器及び中性子毒間に所定範囲の欠損があっても、
また、通常の誤差の範囲で製作した中性子毒板を貼り詰
め多少の中性子毒欠損があっても臨界安全が保持できる
もので、このように中性子毒欠損を認めた中性子毒を使
用することにより、特別の仕上げ加工を必要とせず、製
作及び検査の工程を大幅に簡素化することができ、品質
管理項目を減少することが可能で、余分な原材料を必要
としない収納容器の中性子毒の構造が得られる。
数の中性子毒で通常の誤差において分割製作し、中性子
毒用容器及び中性子毒間に所定範囲の欠損があっても、
また、通常の誤差の範囲で製作した中性子毒板を貼り詰
め多少の中性子毒欠損があっても臨界安全が保持できる
もので、このように中性子毒欠損を認めた中性子毒を使
用することにより、特別の仕上げ加工を必要とせず、製
作及び検査の工程を大幅に簡素化することができ、品質
管理項目を減少することが可能で、余分な原材料を必要
としない収納容器の中性子毒の構造が得られる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図は、本発明による収納容器の中性子毒使用法の
実施例を示す図、同図（Ａ）は円筒形収納容器の中心部
に中性子毒を入れる場合を示す図、同図（Ｂ）は平板又
は中空円筒の収納容器表面に中性子毒を付加する場合を
示す図、第２図は第１図（Ａ）の場合の中性子毒及びそ
の容器の一実施例の詳細を示す図で、図中、第３図と同
一番号は同一内容を示し、８は中性子毒棒、９は中性子
毒用容器、10は中性子毒板、11はキャップである。
実施例を示す図、同図（Ａ）は円筒形収納容器の中心部
に中性子毒を入れる場合を示す図、同図（Ｂ）は平板又
は中空円筒の収納容器表面に中性子毒を付加する場合を
示す図、第２図は第１図（Ａ）の場合の中性子毒及びそ
の容器の一実施例の詳細を示す図で、図中、第３図と同
一番号は同一内容を示し、８は中性子毒棒、９は中性子
毒用容器、10は中性子毒板、11はキャップである。
第１図（Ａ）に示す核燃料物質４を収納した円筒形の
収納容器１の中心部に中性子毒を入れる場合、通常の製
作上考え得る誤差で特別の仕上加工を必要としない複数
個の短尺の円柱状の中性子毒棒８を製作し、JIS標準品
のステンレス鋼鋼管を用いた中性子毒用容器９に収納し
て使用する。例えば第２図に示すように直径93.5mm±0.
5mm、長さ2000mm以上の窒化ボロン製の中性子毒の場合
には直径93.5mm±0.5mm、長さ約250mmの窒化ボロンの円
柱状の中性子毒棒８を通常の製作上の誤差範囲で特別の
仕上げ加工を加えることなく複数個製作し、これらをJI
S標準のステンレス鋼鋼管（90ASCH10）を用いた上下に
キャップ12を有する中性子毒用容器９に収納する。この
場合中性子毒棒８と容器９の間に最大約6mmの空隙が生
ずることがある。
収納容器１の中心部に中性子毒を入れる場合、通常の製
作上考え得る誤差で特別の仕上加工を必要としない複数
個の短尺の円柱状の中性子毒棒８を製作し、JIS標準品
のステンレス鋼鋼管を用いた中性子毒用容器９に収納し
て使用する。例えば第２図に示すように直径93.5mm±0.
5mm、長さ2000mm以上の窒化ボロン製の中性子毒の場合
には直径93.5mm±0.5mm、長さ約250mmの窒化ボロンの円
柱状の中性子毒棒８を通常の製作上の誤差範囲で特別の
仕上げ加工を加えることなく複数個製作し、これらをJI
S標準のステンレス鋼鋼管（90ASCH10）を用いた上下に
キャップ12を有する中性子毒用容器９に収納する。この
場合中性子毒棒８と容器９の間に最大約6mmの空隙が生
ずることがある。
このような中性子毒を使用した収納容器の臨界安全解
析を、モンテカルロ臨界解析コードKENO及びHansen Ro
ach16群核断面積を用いて行った結果、直径93mm、長さ2
000mmの中性子毒を用いた場合の中性子毒実効増倍率Kef
fは0.880±0.004であった。
析を、モンテカルロ臨界解析コードKENO及びHansen Ro
ach16群核断面積を用いて行った結果、直径93mm、長さ2
000mmの中性子毒を用いた場合の中性子毒実効増倍率Kef
fは0.880±0.004であった。
これに対し、直径93mm、長さ250mmの中性子毒を８ケ
積み重ねた本実施例の場合は、 （イ）ステンレス鋼鋼管の中性子毒用容器と中性子毒棒
との空隙により、最大6mmの中心位置ズレが想定され
る。この最大の中性子毒棒のズレが生じた場合の実効増
倍率は0.880±0.004で中心位置ズレのない場合と同じで
あった。
積み重ねた本実施例の場合は、 （イ）ステンレス鋼鋼管の中性子毒用容器と中性子毒棒
との空隙により、最大6mmの中心位置ズレが想定され
る。この最大の中性子毒棒のズレが生じた場合の実効増
倍率は0.880±0.004で中心位置ズレのない場合と同じで
あった。
（ロ）８個の中性子毒を積み重ねたとき、中性子毒棒間
に隙間の発生が考えられ、この隙間の最大を1mmとして
実効増倍率を求めた結果、0.880±0.004で、隙間のない
場合と同じであった。
に隙間の発生が考えられ、この隙間の最大を1mmとして
実効増倍率を求めた結果、0.880±0.004で、隙間のない
場合と同じであった。
なお、直径については臨界解析値93mmに対し、製作寸
法は93.5mm±0.5mmを採用した。
法は93.5mm±0.5mmを採用した。
第３図（Ｂ）及び（Ｃ）に示す平板の収納容器又は中
空円筒の収納容器に対して、第１図（Ｂ）に示すように
通常の製作上考えられる誤差で特別な仕上げ加工を必要
としない中性子毒板11、例えば臨界安全解析の厚さ0.7m
m以上のカドミウム板を端部を重ね合わせることなく収
納容器表面に貼り詰めた中性子毒欠損の認められる構造
のものでも十分臨界安全であることが立証できる。
空円筒の収納容器に対して、第１図（Ｂ）に示すように
通常の製作上考えられる誤差で特別な仕上げ加工を必要
としない中性子毒板11、例えば臨界安全解析の厚さ0.7m
m以上のカドミウム板を端部を重ね合わせることなく収
納容器表面に貼り詰めた中性子毒欠損の認められる構造
のものでも十分臨界安全であることが立証できる。
以上のように本発明によれば、従来、中性子毒欠損が
認められなかった収納容器に使用する中性子毒に或る程
度の欠損があっても臨界安全であることを解析すること
により、円筒形容器の中心部に入れる長尺の円柱状中性
子毒を複数の円柱状の中性子毒に通常の誤差範囲におい
て分割製作し、中性子毒用容器及び円柱状の中性子毒間
に最大6mmの芯ズレや1mm空隙が生じても、また、円柱状
の中性子毒内の内部欠陥や平板の収納容器又は中空円筒
の収納容器に中性子毒の板を重ね合わせることなく、通
常の誤差の範囲で製作した中性子毒板を貼り詰め多少の
中性子毒欠損があっても臨界安全が保持できる。このよ
うに中性子毒欠損を認めた中性子毒を使用することによ
り製作及び検査の工程を大幅に簡素化することができ、
品質管理項目を減少することが可能となった。
認められなかった収納容器に使用する中性子毒に或る程
度の欠損があっても臨界安全であることを解析すること
により、円筒形容器の中心部に入れる長尺の円柱状中性
子毒を複数の円柱状の中性子毒に通常の誤差範囲におい
て分割製作し、中性子毒用容器及び円柱状の中性子毒間
に最大6mmの芯ズレや1mm空隙が生じても、また、円柱状
の中性子毒内の内部欠陥や平板の収納容器又は中空円筒
の収納容器に中性子毒の板を重ね合わせることなく、通
常の誤差の範囲で製作した中性子毒板を貼り詰め多少の
中性子毒欠損があっても臨界安全が保持できる。このよ
うに中性子毒欠損を認めた中性子毒を使用することによ
り製作及び検査の工程を大幅に簡素化することができ、
品質管理項目を減少することが可能となった。
第１図は本発明による収納容器の中性子毒使用法の実施
例を示す図で、同図（Ａ）は円筒型収納容器の中心部に
中性子毒を入れる場合を示す図、同図（Ｂ）は平板又は
中空円筒の収納容器表面に中性子毒を付加する場合を示
す図、第２図は第１図（Ａ）の場合の中性子毒及びその
容器の一実施例の詳細を示す図、第３図は従来の収納容
器の中性子毒の構造を示す図で同図（Ａ）は円筒形収納
容器の中心部に中性子毒を入れた場合を示す図、同図
（Ｂ）及び（Ｃ）は平板又は中空円筒の収納容器の表面
に中性子毒を付加する場合を示す図である。 １、５……収納容器、２……中性子毒棒、３……中性子
毒容器、４……核燃料物質、６、７、10……中性子毒
板、８……中性子毒棒、９……中性子毒用容器、11……
キャップ。
例を示す図で、同図（Ａ）は円筒型収納容器の中心部に
中性子毒を入れる場合を示す図、同図（Ｂ）は平板又は
中空円筒の収納容器表面に中性子毒を付加する場合を示
す図、第２図は第１図（Ａ）の場合の中性子毒及びその
容器の一実施例の詳細を示す図、第３図は従来の収納容
器の中性子毒の構造を示す図で同図（Ａ）は円筒形収納
容器の中心部に中性子毒を入れた場合を示す図、同図
（Ｂ）及び（Ｃ）は平板又は中空円筒の収納容器の表面
に中性子毒を付加する場合を示す図である。 １、５……収納容器、２……中性子毒棒、３……中性子
毒容器、４……核燃料物質、６、７、10……中性子毒
板、８……中性子毒棒、９……中性子毒用容器、11……
キャップ。
Claims (2)
- 【請求項１】複数ブロックに分割して中性子毒収納管に
収納し、核燃料物質収納容器内に装填する中性子毒にお
いて、分割された各中性子毒は、ブロック間での芯ズレ
及び隙間の発生、各ブロックと収納管との間の隙間の発
生を許容して製作し収納されていることを特徴とする核
燃料物質収納容器用中性子毒。 - 【請求項２】複数の板状にして核燃料物質収納容器外面
に被覆する中性子毒において、各板状の中性子毒は、収
納容器高さ方向において複数に分割され、かつ互いに端
部を重ね合わせることなく収納容器外面に被覆されてい
ることを特徴とする核燃料物質収納容器用中性子毒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151017A JP2560084B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 核燃料物質収納容器用中性子毒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151017A JP2560084B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 核燃料物質収納容器用中性子毒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022995A JPH022995A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2560084B2 true JP2560084B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=15509477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151017A Expired - Lifetime JP2560084B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 核燃料物質収納容器用中性子毒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560084B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101776860B1 (ko) * | 2016-04-20 | 2017-09-11 | 한국전력 국제원자력대학원대학교 산학협력단 | 원자로 노심의 잉여반응도를 평탄화시키기 위한 가연성 흡수봉 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09211192A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 核燃料物質の輸送方法 |
| GB9609304D0 (en) * | 1996-05-03 | 1996-07-10 | British Nuclear Fuels Plc | Improvements in and relating to fuel transportation |
| JP2002372597A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Toshiba Corp | 中性子吸収材の製造方法およびこの方法により製造される中性子吸収材 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5940896U (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-15 | 三井造船株式会社 | 核燃料溶液貯槽 |
| JPS6184594U (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-04 | ||
| JPS62257096A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 放射性物質収納容器用収納枠 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP63151017A patent/JP2560084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101776860B1 (ko) * | 2016-04-20 | 2017-09-11 | 한국전력 국제원자력대학원대학교 산학협력단 | 원자로 노심의 잉여반응도를 평탄화시키기 위한 가연성 흡수봉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022995A (ja) | 1990-01-08 |
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Legal Events
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