JP5269327B2 - 原子炉用制御棒 - Google Patents
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Description
図1は本発明に係る原子炉用制御棒の第1実施形態を示す全体的な斜視図である。この原子炉用制御棒10は、沸騰水型原子炉の炉心部に下方から出し入れ可能に挿入される横断面十字型の翼(ブレード)を有する制御棒である。この制御棒10は、後述するように、原子炉炉心部11に装荷される4体1組の燃料集合体12間に挿入され、出し入れ可能に保持される。
図5ないし図7は、本発明に係る原子炉用制御棒の第2実施形態を示す図である。
図8は本発明に係る原子炉用制御棒の第3実施形態を示す横断面図である。
図9および図10は、本発明に係る原子炉用制御棒の第4実施形態を示す図である。
11 原子炉炉心部
12 燃料集合体
13 ハンドル
14 先端構造材
15 末端構造材
16 中央タイロッド
17 スピードリミッタ
19 U字状シース
20 ウイング(翼)
21 中性子吸収要素(ハフニウム板、中性子吸収材)
21a,21b ハフニウム板
23 取付部
23a シース取付部
23b 構造材側(先端)取付部
24 SH間隙(水間隙)
25 HH間隙(水間隙)
27 保持ピン
27a ピン中央部
27b ピン軸部
27c ピンヘッド部
28 通水溝
29 通水孔
30 切欠部
32 ガイドローラ
34 外側角棒(外側中性子吸収棒、棒状中性子吸収材)
34a 棒状部
34b フラット部(間隔スペーサ)
35 間隙保持スペーサ(ブロック状スペーサ)
35a 間隔スペーサ
35b 間隙スペーサ
36 間隙保持部材
36a 間隔スペーサ
36b ヘッド部
38 面取り
40,41 間隔保持スペーサ
45,46,47 間隙保持部材
Claims (8)
- 先端構造材と末端構造材とを結合する中央タイロッドと、
この中央タイロッドから放射状に突出する突出部にU字状シースを被せて構成されるウイングと、
上記ウイング内に中央タイロッドと平行に、かつ翼外側と翼内側に配置されるハフニウム金属あるいはハフニウム合金の金属製の中性子吸収要素とを有し、
前記先端構造材に隣接する中性子吸収要素は、先端構造材の下縁部に構成される薄肉化された構造材側取付部に、前記中性子吸収要素の挿入先端側保持部を重なり合う関係に係合させ、前記中性子吸収要素の挿入先端側保持部を、前記構造材取付部に少なくとも1本の保持ピンを挿通させて保持し、
前記中性子吸収要素の挿入先端側保持部には前記保持ピンを貫通させる貫通孔が形成される一方、前記中性子吸収要素に座ぐり形状の凹部が前記貫通孔を取り囲むように設けられ、この凹部を通水溝として用いられ、
前記保持ピンは、前記中性子吸収要素の挿入先端側保持部と構造材側取付部に挿通されてそれらの間に通水間隙が設けられ、かつ前記保持ピンは、U字状シースの両内面に当接して前記中性子吸収要素とU字状シースとの間にも通水間隙が設けられ、
前記両通水間隙および前記凹部の通水溝が前記U字状シース内部から挿入先端側に抜ける炉水の通水路として形成されたことを特徴とする原子炉用制御棒。 - 前記中性子吸収物質はU字状シースに取り囲まれて4枚のウイングが横断面十字状に構成され、
前記ウイングの挿入先端側から挿入末端側の軸方向に約半分付近の長さの領域で、かつ中央タイロッドから最も離れた翼端部に棒状中性子吸収材を設置し、
前記棒状中性子吸収材の翼厚さ方向寸法をU字状シース内に収納された中性子吸収要素の間隙より大きくとり、U字状シースと中性子吸収要素との間に通水間隙を設けた請求項1記載の原子炉用制御棒。 - 前記棒状中性子吸収材は、その軸方向長さの中央部付近でU字状シース内に収納される前記中性子吸収要素に溶着された請求項2記載の原子炉用制御棒。
- 前記棒状中性子吸収材は、ウイングの挿入先端側から挿入末端側に約1/4の範囲では、翼外側の中性子吸収物質に翼厚方向両側で固着され、ウイング挿入先端側から挿入末端側に約1/4から1/2の範囲では、翼外側の中性子吸収物質に翼厚方向片側から固着された請求項2記載の原子炉用制御棒。
- 前記中性子吸収物質は、翼外側にハフニウム板と翼内側にハフニウム板をU字状シース内に翼厚さ方向に間隙をおいて収納し、前記翼外側ハフニウム板と翼内側ハフニウム板同士を間隔保持部材を用いて構成し、前記U字状シースと前記中性子吸収物質との間に通水間隙を設けた請求項1記載の原子炉用制御棒。
- 前記中性子吸収物質は、平管状あるいは平箱状に形成され、前記ウイングの挿抜方向の中央付近に境界が設けられ、
上記境界から挿入方向と引抜方向に所要の範囲で、中性子吸収物質を構成するハフニウム板対である翼外側ハフニウム板および翼内側ハフニウム板の間の間隔は、外圧印加時に変形可能に構成した請求項1記載の原子炉用制御棒。 - 前記U字状シース内に中性子吸収要素を収納し、ウイング幅方向に横断面に対する通水路の横断面比率が、前記中性子吸収要素の上下境界付近で最小となるように構成した請求項1記載の原子炉用制御棒。
- 前記U字状シース内に水平方向に分割された複数の中性子吸収要素を配置し、
隣接する中性子吸収要素の少なくとも1箇所に間隔保持部材を装着し、
ウイング幅方向の有効中性子吸収要素幅を、機械的および水化学的に拡幅させた請求項1記載の原子炉用制御棒。
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