JP4369493B2

JP4369493B2 - 制御棒

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Publication number: JP4369493B2
Application number: JP2007092862A
Authority: JP
Inventors: 貴行荒川; 浩一町田; 範夫川島; 一樹小林; 義春菊地
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: US8213563B1; JP2008249579A; US20120148012A1

Description

本発明は、制御棒に係り、特に、原子炉の出力を制御し沸騰水型原子炉に適用するのに好適な制御棒に関する。

沸騰水型原子炉で用いられる従来の制御棒の構造及びこれが設置される環境について説明する。沸騰水型原子炉は、複数の燃料集合体が装荷された炉心を原子炉圧力容器内に有している。これらの燃料集合体内に存在する核燃料物質に含まれたウラン２３５が、中性子を吸収して核分裂を起こし、熱を発生する。炉心に供給された炉水（冷却水）は、その熱によって加熱されて沸騰し、一部が蒸気になる。炉心内では、上記の核分裂によって新たに発生する中性子が他のウラン２３５を分裂させる連鎖反応が起きている。

核分裂の連鎖反応量を制御するため、中性子吸収材を内部に収納する制御棒が利用される。このうち、沸騰水型原子炉で通常使用される制御棒は、横断面が十字形をしており、４体の燃料集合体のチャンネルボックスの相互間に形成される間隙（飽和水領域）内に挿入される。４体の燃料集合体にて構成される１つのセル当たり１体の制御棒が設けられる。ほぼ１つのセル毎にそれら４体の燃料集合体の下方に制御棒案内管が配置される。制御棒案内管は、原子炉圧力容器内に設置される。制御棒は、セル内の４体の燃料集合体の各チャンネルボックス、及び制御棒案内管をガイド部材として利用する。また、制御棒は、下端部が制御棒駆動機構に連結され、制御棒駆動機構の駆動操作によって炉心に挿入され、炉心から引抜かれる。制御棒は、反応度制御及び出力分布の調整に用いられる重要機器である。

沸騰水型原子炉に用いられる従来の制御棒の構造を簡単に説明する。この制御棒は、ハンドルがタイロッドの上端部に、落下速度リミッタがタイロッドの下端部にそれぞれ接合され、タイロッドの中心軸に位置するタイロッドから四方に伸びる４枚のブレードを有している。各ブレードは、タイロッドに取り付けられたＵ字状のシースを有し、このシース内に、中性子吸収材を収納した複数の中性子吸収棒を配置している（特許文献１参照）。特許文献１は、さらに、シースの軸方向においてシースの端面に複数の突出部を形成し、これらの突出部をタイロッドにレーザ溶接によって接合することを記載している。突出部を設けることによって、シースは軸方向においてタイロッドに断続的に溶接される。また、中性子吸収棒の替りに、タイロッドに接合されるＵ字状のシース内にハフニウム板を配置した制御棒も知られている（特許文献２及び特許文献３参照）。

特開２００２−２５７９６８号公報特開平８−１０５９８９号公報特開２００６−１５３５２２号公報

しかし近年、沸騰水型原子炉に用いられる制御棒のシースに微小なひびが生じる事象が報告されている。シースで発生したそのひびがタイロッドに向かって進展した場合、制御棒の中心に位置して制御棒の軸となる、強度上重要な部材であるタイロッドにひびが進展する恐れがある。このようなタイロッドへのひびの進展は避けなければならない。

本発明の目的は、タイロッドにひびが入ることを防止できる制御棒を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、タイロッドとシースとの複数の溶接部のうちタイロッドの軸方向において最も上方に位置する溶接部の上端が、シースの軸方向の全長Ｌｓの０．８〜１３％の範囲内でシースの上端から下方に配置されていることにある。

最も上方に位置する溶接部の上端を、シースの軸方向の全長Ｌｓの０．８〜１３％の範囲内でシースの上端から下方に配置しているので、シースの上端部における引っ張り残留応力が最大となる位置で発生したひびがタイロッドの軸心と直交する方向に進展したとしても、そのひびは、最も上方に位置する溶接部の上端よりも上方でシースのタイロッド側の端面に到達する。すなわち、そのひびは、最も上方に位置するその溶接部に到達しない。したがって、シースに発生した上記のひびに起因してタイロッドにひびが生じることを防止できる。

好ましくは、最も上方に位置する上記の溶接部の上端が、シースの軸方向の全長Ｌｓの４〜１３％の範囲内でシースの上端から下方に配置されていることにある。

本発明によれば、シースの上端部における引っ張り残留応力が最大となる位置で発生したひびに起因して、制御棒のタイロッドにひびが入ることを防止することができる。

発明者らは、制御棒のシースに生じるひびの発生原因を突き止めると共に、そのひびがタイロッドにまで進展することを防止できる制御棒の構造を新たに見出したのである。発明者らが見出したひびの発生原因を以下に説明する。

沸騰水型原子炉に用いられる従来の制御棒は、横断面が十字形をしており、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、タイロッド４から四方に伸びる４つのブレード２を有している。ハンドル５がタイロッド４の上端部に設けられる。横断面がＵ字状をしたシース６は、端部に軸方向において複数のタブ１３を形成している。これらのタブ１３が溶接によりタイロッド４に接合される。シース６の上端部は、溶接によってハンドル５に接合されている。１４はタブ１３とタイロッド４との溶接部を示し、１５はシース６とハンドル４との溶接部を示している。中性子吸収材であるハフニウム部材３が、シース６内に配置されてハンドル５に取り付けられている。内部に冷却材を導く複数の開口１２が、シース６に形成されている。

近年、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）に用いられる制御棒のシースに微小なひびが生じる事象が報告されている。このひび２１は図４（Ａ）に示すように、溶接部１５の近傍で発生している。発明者らは、ひび２１の発生原因を検討した。この検討結果を以下に説明する。

ひび２１は応力、腐食及び照射の３つの要因が重畳した時に引き起こされる照射誘起型応力腐食割れ（ＩＡＳＣＣ）であると考えられる。溶接部１５近傍は、ハフニウム部材とシースとの間に狭い隙間が形成されて上記３つの要因の全てが存在しており、ひびが発生しやすい環境であった。発明者らは、接合部１５付近の応力分布を調べた結果、シース６の上端部においてハンドル５とシース６を接合する溶接に起因して生じた引張り残留応力が大きくなっていることが分かった（図４（Ｃ）参照）。この引張り残留応力の影響を受けてシース６の上端部にひび２１が発生したものと考えられる。特に、発生したひび２１の位置を調査した結果、ひび２１は引張り残留応力が最大となる位置１７（図４（Ｃ）参照）に集中して発生していた。引張り残留応力に起因した引張り力が矢印１６の方向（タイロッド４の軸方向）に作用するので、そのひび２１はタイロッド４の軸心と直交する方向に進展する。しかし、このひび２１自体は万一発生しても制御棒の健全性に悪影響を与えることはない。これは、軸方向に断続的に存在する溶接部１４による圧縮残留応力の影響を受けて、ひび２１の進展がタイロッド４の手前で止まるという破壊力学的評価によるものである。

また、応力、腐食、照射のどれか一つの要因、例えば引張り残留応力を除くことでＩＡＳＣＣは防ぐことができる。一般的に残留応力を低減させる方法としては、溶接後熱処理を行う方法がある。しかしながら、この方法は、制御棒の場合構造上適用が難しく、また熱処理を行うと寸法誤差が生じてしまう欠点があり、寸法公差の厳しい制御棒への適用は困難である。

シース６の上端部でひび２１が発生しても、上記したように溶接部１４による圧縮残留応力の影響を受けてそのひび２１がタイロッド４まで進展する可能性はない。しかしながら、制御棒の安全性をより高めるために、発明者らは、そのひび２１がタイロッド４に進展することを確実に阻止できる制御棒の構造を考え出した。すなわち、発明者らは、図４（Ｃ）に示すシース６の上端部の応力分布の特性に基づいて、最も上方に位置する溶接部１４を引張り残留応力が最大となる位置１７よりも下方に位置させることを新たに見出した。シース６の上端部で発生したひび２１を調べた結果、ひび２１の発生している位置は、位置１７の範囲内で最も低い場合でも、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長の０．７５％だけ下方に向かって離れた位置であった。このため、発明者らは、安全性を考慮して、タイロッドとシーストの複数の溶接部のうち最も上方に位置する溶接部の上端を、タイロッドの軸方向において、シースの上端から、シースの軸方向の全長の０．８〜１３％の範囲内で下方に位置させることを考え出したのである。換言すれば、最も上方に位置する、タイロッドと溶接されるタブ（突出部）の上端を、タイロッドの軸方向において、シースの上端から、シースの軸方向の全長の０．８〜１３％の範囲内で下方に位置させることである。最も上方に位置する上記の溶接部の上端を、タイロッドの軸方向において、シースの上端から、シースの軸方向の全長の０．８％の長さ以上に下方に位置させることによって、シース６の上端部に発生したひび２１は、タイロッド４の軸心と直交する方向に進展したとしても、タイロッド４とつながっている溶接部１４には到達しない。したがって、ひび２１の進展によってタイロッド４にひびが入ることを確実に防止することができるのである。また、最も上方に位置する上記の溶接部の上端を、タイロッドの軸方向において、最大でもシースの軸方向の全長の１３％の長さだけシースの上端から下方に位置させているので、耐震上要求されるシースの強度を満足させることができる。もし、最も上方に位置する上記の溶接部の上端を、タイロッドの軸方向において、シースの上端から、シースの軸方向の全長の１３％の長さよりも下方に位置させた場合には、要求される耐震性能を保つことができなくなる。

このような制御棒の実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１の制御棒を、図１〜図３に基づいて以下に説明する。本実施例の制御棒１は、ＢＷＲで用いられる制御棒である。この制御棒１は、横断面が十字形をしていて軸心にタイロッド４が配置され、このタイロッド４から四方に伸びる４枚のブレード２を有する。ハンドル５がタイロッド４の上端部に取り付けられ、下部支持板８がタイロッド４の下端部に取り付けられる。ローラ１８が回転可能に下部支持板８に取り付けられる。このローラ１８は、炉心に装荷されている燃料集合体のチャンネルボックスの外面と接触し、制御棒１を燃料集合体間で円滑に移動させる機能を有する。

各ブレード２は、横断面がＵ字状をしているシース６、扁平な筒であるハフニウム部材３Ｕ，３Ｌを有する（図３参照）。シース６はステンレス鋼（ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６Ｌ等）によって構成される。シース６の上端はハンドル５に溶接され、シース６の下端は下部支持板８に溶接されている。シース６のＵ字の両端部には、複数のタブ（突出部）１３が軸方向において所定の間隔を置いて形成されている。タブ１３は、シース６の一部であるが、タイロッド４側に向かって突出している部分である。これらのタブ１３は溶接にてタイロッド４に接合され、溶接部１４（図１（Ａ）参照）を形成している。溶接部１４はタブ１３の、タイロッド４の軸方向における全長に亘って形成されている。溶接部１４のタイロッド４の軸方向における長さは、タブ１３のその全長よりも短くても良い。複数の開口１２がシース６に形成されている。上記したシース６とタイロッド４、ハンドル５及び下部支持板８との接合は、例えば、レーザ溶接によって行なわれる。

シース６内に形成される空間内に、２つのハフニウム部材３Ｕ及び２つのハフニウム部材３Ｌが配置されている。ハフニウム部材３Ｕはハフニウム部材３Ｌの上方に位置している。ハフニウム部材３Ｕは上端部がハンドル５に取り付けられ、ハフニウム部材３Ｌが下部支持板８に取り付けられている。これらのハフニウム部材は中性子吸収部材である。ハフニウム部材３Ｕの下端とハフニウム部材３Ｌの上端との間のギャップｇは、ＢＷＲの運転中においてハフニウム部材３Ｕ，３Ｌが熱膨張してもそれらのハフニウム部材が互いに接触しない範囲で最小の幅になっている。図２において、Ｌｓはシース６の軸方向における全長を示し、Ｌｃは制御棒１における中性子吸収材の有効長（ハフニウム部材３Ｌの下端からハフニウム部材３Ｕの上端までの長さ）を示している。

制御棒１は、ＢＷＲの原子炉圧力容器内に配置され、原子炉出力を制御するために、複数の燃料集合体が装荷された炉心内に出し入れされる。制御棒１は、下部支持板８の下端部に設けられたコネクタ１９によって原子炉圧力容器の底部に設けられた制御棒駆動装置に連結される。制御棒駆動装置は、制御棒１の炉心内への挿入操作、及び制御棒１の炉心からの引き抜き操作を行う。原子炉圧力容器内を流れる冷却水は、一部の開口１２からシース６内に流入し、ハフニウム部材３Ｕ，３Ｌを冷却して他の開口１２からシース６の外に流出する。シース６内に流入した冷却水は、ハフニウム部材３Ｕに設けられた小径の開口１０を通ってハフニウム部材３Ｕ内に流入し、また、ハフニウム部材３Ｌに形成された小径の開口１１を通ってハフニウム部材３Ｌ内に流入する。このように、冷却水がハフニウム部材３Ｕ，３Ｌ内に流入することによって、これらのハフニウム部材の冷却効果が増大される。

ハンドル５とシース６の溶接によってシース６の上端部付近で生じる残留応力の分布は、図１の（Ｃ）に示すようになっている。溶接部１５に近い部分では引張り残留応力が生じている。タイロッド４の軸方向において、引張り残留応力が最大となる位置１７から下方に向かって離れた位置では圧縮残留応力が生じている。ひび２１は、引張り残留応力が最大となる位置１７で発生している。本実施例の制御棒１は、タイロッド４の軸方向において、最も上方に位置するタブ１３（具体的にはタブ１３の上端）、換言すれば、最も上方に位置する溶接部１４（具体的には溶接部１４の上端）を、図１（Ａ）に示すように、引張り残留応力が最大となる位置１７よりも下方に位置させている。すなわち、最も上方に位置するそのタブ１３の上端は、タイロッド４の軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの０．８〜１３％の範囲内で下方に配置されている。例えば、制御棒１では、最も上方に位置するタブ１３、すなわち、溶接部１４の上端は、タイロッドの軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの２．０％だけ下方に配置される。

このような制御棒１は、最も上方に位置するタブ１３を上記のように配置するので、位置１７内でシース６に発生したひび２１がタイロッド４の軸心と直交する方向に進展したとしても、そのひび２１は、溶接部１４から上方に向かって離れた位置で、タイロッド４の軸心と直交する方向におけるシース６の端面に達する。すなわち、そのひび２１は、タイロッド４の軸心と直交する方向に進展したとしても、溶接部１４に到達しない。したがって、制御棒１は、シース６に発生したひび２１に起因してタイロッド４にひびが生じることを防止できる。本実施例は、タイロッド４の安全性を著しく向上させることができ、結果として制御棒１の安全性が著しく向上する。

本発明の他の実施例である実施例２の制御棒を、図５を用いて説明する。本実施例の制御棒１Ａは制御棒１と最上部に位置するタブの位置が異なるだけであり、制御棒１Ａの他の構成は制御棒１と同じである。

本実施例の制御棒１Ａは、タイロッド４の軸方向において、最も上方に位置するタブ１３Ａ（具体的にはタブ１３Ａの上端）、換言すれば、最も上方に位置する溶接部１４（具体的には溶接部１４の上端）を、図５（Ａ）に示すように、残留応力が引張り残留応力でなくなる位置に配置している。シース６に発生する残留応力は、シース６の上端からシース６の軸方向の全長の４％だけ下方の位置で、引っ張り残留応力が無くなる。その４％の位置より下方では、残留応力が圧縮残留応力になる。この結果に基づいて、制御棒１Ａは、最も上方に位置するそのタブ１３の上端を、タイロッド４の軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの４〜１３％の範囲内で下方に配置している。例えば、制御棒１Ａでは、最も上方に位置するタブ１３Ａ、すなわち、溶接部１４の上端は、タイロッド４の軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの１０％だけ下方に配置される。

このような制御棒１Ａは最も上方に位置するタブ１３Ａを上記のように配置するので、タブ１３Ａがシース６の軸方向において圧縮残留応力が発生する位置に配置される。このため、位置１７内でシース６に発生したひび２１がタイロッド４の軸心と直交する方向に進展したとしても、そのひび２１は、実施例１と同様に、溶接部１４から上方に向かって離れた位置で、タイロッド４の軸心と直交する方向におけるシース６の端面に達する。すなわち、そのひび２１は、タイロッド４の軸心と直交する方向に進展したとしても、溶接部１４に到達しない。したがって、制御棒１は、シース６に発生したひび２１に起因してタイロッド４にひびが生じることを防止できる。本実施例は、タイロッド４の安全性を著しく向上させることができ、結果として制御棒１の安全性が著しく向上する。

本発明の他の実施例である実施例３の制御棒を、図６を用いて説明する。本実施例の制御棒１Ｂは、制御棒１とハフニウム部材の形状及びこれの設置構造が異なっている。制御棒１Ｂの他の構成は、制御棒１と同じである。制御棒１Ｂの制御棒１と異なる部分について、詳細に説明する。

制御棒１Ｂも、横断面が十字形をしており、タイロッド４から四方に伸びる４枚のブレード２Ａを有する。ブレード２Ａは、横断面がＵ字状をしたシース６内に、板状で対向する一対のハフニウム部材３Ａを軸方向に８組配置している。例えば、対向する一対のハフニウム部材３Ａは、固定部材２０によってシース６の対向するそれぞれの側壁に固定される。４本の固定部材２０は、一対のハフニウム部材３Ａのそれぞれの四隅付近をそれぞれ貫通して設けられる。

ハンドル５がタイロッド４の上端部に取り付けられ、図示されていないが、下部支持板８がタイロッド４の下端部に取り付けられる。制御棒１Ｂも、シース６のＵ字の両端部に、複数のタブ（突出部）１３を、軸方向において所定の間隔を置いて形成している。これらのタブ１３は、例えばレーザ溶接によりタイロッド４に接合される。シース６は、制御棒１と同様に、ハンドル５及び下部支持板８は、例えばレーザ溶接によって接合される。

制御棒１Ｂにおいて最上部に位置するタブ１３、すなわち、最上部に位置する溶接部１４（図５において図示せず）は、実施例１と同様に、引張り残留応力が最大となる位置１７よりも下方に位置させている。すなわち、最も上方に位置するそのタブ１３は、タイロッド４の軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの０．８〜１３％の範囲内で下方に配置されている。例えば、制御棒１では、最も上方に位置するタブ１３、すなわち、溶接部１４の上端は、タイロッドの軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの２．０％だけ下方に配置される。

制御棒１Ｂにおいて、位置１７内でシース６に発生したひび２１がタイロッド４の軸心と直交する方向に進展したとしても、制御棒１と同様に、そのひび２１によってタイロッド４にひびが生じることを防止することができる。制御棒１Ｂの安全性が著しく向上する。

制御棒１Ｂにおいて、実施例２と同様に、最上部に位置するタブ１３、すなわち、溶接部１４を、タイロッド４の軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの４〜１３％の範囲内で下方に配置することも可能である。

本発明の他の実施例である実施例４の制御棒を、以下に説明する。

実施例１の制御棒１は、最も上方に位置する溶接部１４が従来の制御棒に比べて溶接部１５から下方に離れるので、引張り残留応力が最大になる位置１７も下方に移動してしまう可能性がある。この事象を避けるため、ハンドル５とシース６との溶接部１５の溶接時における入熱量をコントロールすることにより、引張り残留応力が最大になる位置１７を、溶接部１５に近づけることができる。すなわち、溶接部１５の入熱量を溶接部１４の３００％以下で１００％よりも大きな入熱量にすることによって、位置１７を、シース６の上端からシース６の軸方向の全長Ｌｓの０．８％の位置よりも上方に位置させることができる。このため、最も上方に位置するタブ１３を、タイロッド４の軸方向において、シース６の上端から、シース６の軸方向の全長Ｌｓの０．８％だけシース６の上端から下方に配置することによって、引張り残留応力が最大となる位置１７でシース６に発生したひび２１がタイロッド４に向かって進展しても、実施例１と同様に、タイロッド４にひびが生じることを防止することができる。

溶接部１５の入熱量を溶接部１４の入熱量の３００％よりも小さくすることは、実施例２及び実施例３の各制御棒にも適用することができる。また、下部支持板８の替りに落下速度リミッタをタイロッド４の下端部に取り付けた制御棒においても、制御棒１及び１Ａと同様に、最も上方に位置するタブを、制御棒１及び１Ａと同様に配置することが可能である。この場合には、シースの下端は落下速度リミッタに溶接にて接合される。

図２に示す実施例１の制御棒のシース上端部付近の構成を示し、（Ａ）はそのシース上端部付近でのブレードの拡大側面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＩ−Ｉ断面図、及び（Ｃ）は実施例１の制御棒のシース上端部でのタイロッド軸方向における残留応力分布を示す説明図である。本発明の好適な一実施例である実施例１の制御棒の側面図である。図２のIII−III断面図である。従来の制御棒のシース上端部付近の構成を示し、（Ａ）はそのシース上端部付近でのブレードの拡大側面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のIV−IV断面図、及び（Ｃ）は従来の制御棒のシース上端部でのタイロッド軸方向における残留応力分布を示す説明図である。本発明の他の実施例である実施例２の制御棒のシース上端部付近の構成を示し、（Ａ）はそのシース上端部付近でのブレードの拡大側面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＶ−Ｖ断面図、及び（Ｃ）は実施例２の制御棒のシース上端部でのタイロッド軸方向における残留応力分布を示す説明図である。本発明の他の実施例である実施例３の制御棒の上半分での構成図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ…制御棒、２…ブレード、３Ａ，３Ｕ，３Ｌ…中性子吸収材、４…タイロッド、５…ハンドル、６…シース、１３，１３Ａ…タブ、１４，１５…溶接部。

Claims

タイロッドと、前記タイロッドの上端部に取り付けられたハンドルと、前記タイロッドの下端部に取り付けられた下部支持板及び落下速度リミッタのいずれかと、上端が前記ハンドルに、及び下端が前記下部支持板及び前記落下速度リミッタのいずれかに溶接にてそれぞれ接合され、前記タイロッドの軸方向において断続的な複数箇所で前記タイロッドに溶接され、かつ横断面がＵ字状をしており、複数の開口部が形成された、前記タイロッドから四方に伸びる４つのステンレス鋼製のシースと、前記シースとの間に間隙を形成してそれぞれの前記シース内に配置された中性子吸収部材とを備え、
前記タイロッドと前記シースとの複数の溶接部のうち前記タイロッドの軸方向において最も上方に位置する前記溶接部の上端が、前記シースの軸方向の全長Ｌｓの０．８〜１３％の範囲内で前記シースの上端から下方に配置されていることを特徴とする制御棒。
前記最も上方に位置する溶接部の上端が、前記全長Ｌｓの４〜１３％の範囲内で前記シースの上端から下方に配置されている請求項１に記載の制御棒。
タイロッドと、前記タイロッドの上端部に取り付けられたハンドルと、前記タイロッドの下端部に取り付けられた下部支持板及び落下速度リミッタのいずれかと、上端が前記ハンドルに、及び下端が前記下部支持板及び前記落下速度リミッタのいずれかに溶接にてそれぞれ接合され、前記タイロッドの軸心と直交する方向に突出する複数の突出部が前記タイロッドの軸方向において前記タイロッド側の端部に断続的に形成され、これらの突出部が前記タイロッドに溶接され、かつ横断面がＵ字状をしており、複数の開口部が形成された、前記タイロッドから四方に伸びる４つのステンレス鋼製のシースと、前記シースとの間に間隙を形成してそれぞれの前記シース内に配置された中性子吸収部材とを備え、
前記タイロッドと複数の前記突出部とのそれぞれの溶接部のうち前記タイロッドの軸方向において最も上方に位置する前記溶接部の上端が、前記シースの軸方向の全長Ｌｓの０．８〜１３％の範囲内で前記シースの上端から下方に配置されていることを特徴とする制御棒。
前記最も上方に位置する溶接部の上端が、前記全長Ｌｓの４〜１３％の範囲内で前記シースの上端から下方に配置されている請求項３に記載の制御棒。
前記中性子吸収部材がハフニウム部材である請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の制御棒。
前記中性子吸収部材が、前記ハンドルに取り付けられた第１中性子吸収部材、及び前記シース内で前記第１中性子吸収部材の下方に配置され、前記下部支持板及び前記落下速度リミッタのいずれかに取り付けられた第２中性子吸収部材を含んでいる請求項１または３に記載の制御棒。