JPH02222868A - 原子炉炉心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は長寿命型中性子吸収材を用いた制御棒を含む２
種類の制御棒を配した原子炉炉心に係り、特に、高燃焼
度型の沸騰水型原子炉に好適な原子炉炉心に関する。

（従来の技術） 従来、沸騰水型原子炉の炉心は、特開昭６１−１１１４
８８号公報に示されているように、制御棒の配置に関し
て２種類のヒル、すなわち１ｉｌｊｌｌｌセルと非制御
セル中からなり、制御セル中に配置される制御棒は、原
子炉運転中炉心に挿入され、出力調整・反応度制御用と
して使用される。他方、非１１１１１！Ｉセル中に配置
されるｉＩ１１ｗＪ棒は、原子炉運転中は炉心より引き
抜かれ、原子炉停止時に炉心に挿入される原子炉停止用
の制御棒として使用される。

しかし、従来１ｉＩ３ｃｍ１１セル中に配置される１１
３　ｗＪ棒も非ＩＮＩＩセル中に配置される制御棒も、
制御棒自体としては同一仕様のものであり、中性子吸収
材としてボロンカーバイド（８４Ｇ）のみを用いた制御
棒またはハフニウムのような長寿命型中性子吸収材をＩ
ＩＩＩＥ捧の一部分のみに用いたυ制御棒が使用されて
いる。

上記Ｉ制御棒の一部分にのみ長寿命型中性子吸収材を用
いた１、ＩＩ　ＩＩＪ棒としては、例えば本発明者等に
よる特開昭５３−７４６９７号公報に示されているよう
に、ｉ！、ＩＩ　ＩＩＪ捧の中でも中性子照射口の多い
上端部あるいはブレードの翼端部のみ核的・機械的寿命
の長い長寿命型中性子吸収材を配置し、それ以外の部分
にはボロンカーバイドよりなる通常型中性子吸収材を配
置したものが知られている。これは、具体的にはＩＩＪ
　ｔｉｌｌ棒の上端部および翼端部にハフニウム（ＨＦ
）あるいはユーロピウム（Ｅｕ）等の長寿命型中性子吸
収材を配置し、それ以外の部分にはステンレスｗ４製の
細長い被覆管中にボロンカーバイド（８４Ｇ）粉末を充
填したポイズン管を配したものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来の炉心においては、制御セル中
に配置されるｆｌ、ｌＩ　ｔｌｌ棒も非制御セル中に配
置される制御棒も、制御棒としては同一仕様のものであ
るため、原子炉運転中炉心に挿入状態とされて中性子照
射を受ける制御セル中の制御棒は寿命が短いという問題
がある。

一方、非制御セル中に配置される制御棒は通常運転中に
は全引抜状態であるが、その制御１１棒の上端部は原子
炉炉心の下端部にあり、原子炉の寿命の間使用する場合
、かなりの中性子照射［Ｆ］を受（プるので、υ１１［
Ｉ棒の下端部の寿命が短いという問題がある。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、仕様の異
なる２種類の！、１１１１１棒を用意して制御セルと非
１１ＪＩｌセルに各々配置し、非制ａｌＩｔ？ル中に配
置される制御棒の上端部の健全性を向上させる原子炉炉
心を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明による原子炉炉心は、原子炉運転中に炉心内に挿
入して炉心の反応度を制御する制御棒が配置される制御
Ｄｌ？ルと、原子炉運転中は炉心から引抜かれ原子炉停
止時に炉心に挿入される制御棒が配置される非υＪｔｌ
ｌｌセルとを備えた原子炉炉心において、前記ｊ、ＩＩ
　ｉｌｌセル中にはハフニウムを主たる中性子吸収材と
する長寿命型制御棒を配置し、前記非制御セル中には先
端構造材の挿入末端側から仲人末端方向に約３ｃｍ以上
であって約１６ｍ＋＋以内の範囲で中性子吸収材を排除
し、その他の部分にはボロンカーバイドを主たる中性子
吸収材とするＩＩ　ｆｉｌｌ棒を配置したことを特徴と
する。

また、非制御セル中に配置される制御棒は、その中性子
吸収領域が、ハフニウムをジルコニウムおよびチタニウ
ムのいずれか一方を主成分とする金属で希釈したハフニ
ウム希釈合金板に収納穴を形成し、この収納穴にボロン
カーバイドを充填するのが好適である。

（作用） 上記の構成を有する本発明においては、ＩＩＪ　ｔｉｌ
ｌセル中に配置される制御棒には長寿命型中性子吸収材
であるハフニウムを主たる中性子吸収材として使用する
ので、運転中に原子炉炉心に挿入され、多量の中性子照
射を受けても従来型のボロンカーバイドを中性子吸収材
とする制御棒に比べて長期間使用することができる。

一方、非制御セル中に配置される制御棒は専ら原子炉の
停止用として使用され、通常の運転中には全引抜状態で
用いられるので、中性子照射を受１ｙる可能性のあるの
はそのｖ制御棒上部、すなわら挿入先端部のみとなる。

この場合、挿入先端で先端構造材の挿入末端側から約３
〜１６ｃｍの節回では熱中性子の照射が原子炉寿命期間
を通じて蓄積されるため、この部位から中性子吸収材を
排除したことにより大幅に長寿命化が図れる。

また、非制御セル中に配置される１ｔｌＩＩＩＩｌ棒は
、挿人末端側から約３〜１６ＣＩＡを除いた中性子吸収
領域が、特に大反応度とするのが望ましく、そのために
はハフニウム希釈合金板の収納穴にボロンカーバイドを
充填すればよい。

（実施例） 以下、本発明に係る原子炉炉心の一実施例について添伺
図面を参照して説明する。

第３図は本発明の一実施例による原子炉炉心を示し、こ
の原子炉炉心において、十を付けて示したセル１は非制
罪セルであり、◆を付けて示したセル２はυＪｔｌｌセ
ルである。この制御セル２には、運転中出力調整・反応
度制御のために炉心に挿入される制御棒が配置され、非
制御セル１には、運転中炉心から引抜かれ、原子炉停止
時に炉心に挿入される制御棒が配置される。沸謄水型原
子炉（ＢＷＲ）の８００ＭＷ級の炉心においては、燃料
集合体数は例えば５６０体、制御棒の数は１３７本と設
計されている。本実施例では制御セル２の数を例えば１
３としている。したがって、制御セル２中に配置される
制御棒に隣接する燃料集合体の数は全燃料集合体数に対
し９．３％となっている。

第１図は第３図の原子炉炉心の非制御セル中に配置され
るａ、ＩＩ　ｉｌｌ棒の例を示す。同図において、非制
御セル１用の制御棒１０は、十字形のタイロッド１１に
深いＵ字状断面を有するシース１２が固着されて横断面
十字状のウィング１３が形成される。上記シース１２の
挿入先端側には先端構造材１４が、挿入末端側にはスピ
ードリミッタ１５を取り付けた末端構造材１６がそれぞ
れ固着される。

ウィング１３を構成するシース１２の内部にはボロンカ
ーバイド（８４Ｃ）粉末を充填した中性子吸収棒１７が
ウィング１３の幅方向に列状に並設される。

また、挿入先端側に突出したハンドル１８は原子炉の寿
命中高速中性子が照射され、材料によっては照射脆化を
起こすことも考えられる。このため、本実施例では先端
構造材１３の挿入末端側に開口窓を形成して補助ハンド
ル１９としている。

そして、補助ハンドル１９部分は原子炉停止時に制御棒
を全挿入した場合、反応度への影響が著しく小さく、ま
た原子炉を緊急停止する場合でもこの程度の開口窓では
何等停止時間の遅れへの影響は認められない程度のもの
である。また、補助ハンドル１９の側面では、先端構造
材１４の挿入末端側から挿入末端に内って約３〜１６１
の範囲内で中性子吸収棒１７を延長せずに中性子吸収材
を排除し、この部分に孔の形成されたステンレス板、ス
テンレス管等のスペーサ部材２０を設けたり、あるいは
水等を充填してもよい。ここで、補助ハンドル１９は必
須なものではなく、不要の場合には当然取除き上記のよ
うに約３〜１６αの範囲で中性子吸収材を排除するもの
と１゛る。

すなわち、第１図において、制御棒１０は先端構造材１
４の挿入末端側から挿入末端方向に向って約３ｃｍ以上
であって約１６１以内の範囲に亘って中性子吸収材を排
除し、その伯の部分となる中性子吸収棒１７には主たる
中性子吸収材としてのボロンカーバイドの粉末あるいは
ベレットが充填されている。

制御棒１０の操作用ハンドル１８の各１１１１面にはガ
イドローラ２１が設置プられ、このガイドローラ２１に
よって炉心への制御棒１ｏの挿入・引抜きが円滑に行な
われるように案内している。また、シース１６には通水
孔２２が多数形成され、原子炉停止時制御棒１０が炉心
に挿入された際に、通水孔２２から中性子吸収棒１７に
水を導き、中性子吸収作用によって生じる発熱を除去す
る。

第２図は原子炉炉心の制御セル２に用いられる長寿命型
制御棒を示す。この制御セル２用の制御棒３ｏは、その
外形が第１図に示す制御棒１０とほぼ同一であるが、ウ
ィング３ｃｍを構成するシース３２の内部には２枚の薄
いへフニ１クム板３３を所定の間隙を有して対向させて
挿入されている。

２枚、のハフニウム板３３間には、原子炉内では通水孔
３４を通して水が入り、中性子減速材兼冷却材として作
用する。これにより、制御棒３０の反応度価値が高めら
れるとともに、ハフニウムの中性子吸収作用によって生
じる発熱が除去される。

また、！１ＪＩＩＩ棒３（Ｈ，ｔｉｌｌ＠ＩＩ　１０ト
同８ニ十字形（Ｄタイロッド３５に上記ウィング３ｃｍ
の内側が固着され、その挿入先端側に先端構造材３６、
挿入末端側にスピードリミッタ３７を取り付けた末端構
造材３８が固着されて構成している。そして、ハフニウ
ム板３３は先端構造材３６の挿入末端部まで配置されて
いる。さらに、１ＩｌｌｌＩＩＩ棒３０の挿入先端側に
はハンドル３９が突出形成されているものの、制御棒３
０は第１図に示す制御棒１０と比べて補助ハンドルの重
要性が低いので、補助ハンドルが設けられていない。

制御セル２用制御棒３０では、原子炉炉心の中性子束分
布、つまり中性子照射量分布は、第４図（Ｃ）に示すよ
うになる。Ｉｌｌ　Ｉｌｌ棒３０は中性子吸収材として
ハフニウムを用いるので、中性子吸収材の中性子吸収（
その分布形は熱中性子束分布と高速中性子束分布の中間
的な分布となる。）に伴う制御棒全体の健全性への影響
は問題ない。ところで、第２図に示すように補助ハンド
ルを除いた制御１棒３０の構成については本発明者等に
よって発明されたものと同一となり、既に特開昭６２−
２３５５９５号公報、日本原子力学会昭和６２年秋の大
会予８Ｘ集Ｄ４６（ベージ２３２　）　、Ｔｒａｎｓ−
ａｃｔｉｏｎｓ　ｏｒ　Ａａｉｅｒｉｃａｎ　Ｎｕｃｌ
ｅａｒ　５ｏｃｉｅｔｙ　、Ｖｏｌ、５５゜Ｐ、６１６
　　（１９８７年）等で開示されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

制御セル２中に配置されるｆｉ制御棒３０には、長Ｒ９
１型中性子吸収材であるハフニウムを主たる中性子吸収
材として使用するので、原子炉運転中に炉心に挿入され
、多聞の中性子照射を受けて乙ボロンカーバイドを中性
子吸収材とするυｌｌｌ１棒に比べて長期間使用するこ
とができる。

一方、非制御セル１中に配置される制御棒１０は専ら原
子炉の停止用として使用され、通常の運転中には全引抜
状態で用いられるので、中性子照射を−受ける可能性の
あるのは制御棒１０の上部、すなわら挿入先端部のみと
なる。この場合、挿入先端で先端構造材１３の挿入末端
側から約３〜１６Ｃ１１の範囲では熱中性子の照射が原
子炉寿命期間を通じて蓄積されるので、この部位にボロ
ンカーバイドを配置したとすると、比較的短期間に寿命
に達していまい、ｉ、ＩＩ　ＩＩＩ棒１０全体を廃棄処
分しなければならなくなるが、本実施例ではこの部位か
ら中性子吸収材を排除したので、そのような問題はなく
、大幅に長寿命化が図れる。

このように、挿入先端部に約３〜１６ｃｍに口って中性
子吸収材を有しない制御棒１０を全挿入して運転を停止
させる場合、制御棒１０の反応度価値は相対的に減少す
る方向にあるものの、全挿入時この部分は炉心頂部に位
置し、原子炉停止のための寄与が著しく低い。したがっ
て、上記のように中性子吸収材を挿入先端部から約３〜
１６ｃｍの範囲で取除いても、実効的なυ制御棒価値の
減少は充分無視できる。この場合、１６ｉ：ａを超える
と、急に無視できなくなるので、制御棒１０の燃焼管理
基準単位１５〜１６αより長い幅に頁って中性子吸収材
を取除くのは好ましくない。

次に、第４図および第５図に基づいて本実施例の根拠を
説明する。第４図（Ａ）は現行の制御棒概念を示したも
のであり、第１図に示すＩＩＩ　ｍ棒１０から補助ハン
ドルを除き、かつ先端構造材の挿入末端側までボロンカ
ーバイドを直径４．８Ｍのステンレス鋼管に充填した中
性子吸収棒を配置したものである。こような制御棒を軽
水臨界実験装置（ＮＡＩＧ　Ｃｒ目１ｃａｌ八ｓｓｃ＊
ｂｌｙ）の炉心に、その中性子吸収Ｈの先端が炉心中央
高さに位置するように挿入して、第４図（Ａ）に示す位
置で中性子束分布を測定した。その結果を第４図（Ｃ）
に示す。

熱中性子束は実際には中性子吸収断面積が１／ｖ（Ｖは
中性子の速度）の特性を有する銅箔の故ｑ１化率分布で
あり、ボロンカーバイド（８４Ｃ）中の１０Ｂの中性子
吸収材梢とほぼ比例関係にあるものである。

したがって、同図の中性子束分布は３４Ｃが存在する範
囲においてＢ４Ｃの中性子吸収率分布にほぼ一比例する
と言える。この曲線から明らかなように、中性子吸収材
の先端から約３Ｃ１１までの範囲は著しく中性子吸収率
が高く、それ以後の挿入末端側では比較的緩やかに変化
していくことがわかる。その結果、吸収材の中性子吸収
の観点から１よ、少なくとも挿入先端側の約３　ｃｍの
領域は寿命の比校的短いボロンカーバイドを配置でるの
は好ましくないことがわかる。

第４図（Ｃ）では、さらに高速中性子束分布を示してい
る。これは実際にニッケルの高速中性子に対するしきい
値反応　Ｎ　ｌ　　（ｎ、Ｄ）”８Ｃｏで５８　　。

生成した　ＣＯの放射能分布（５８Ｎ、の約１Ｍｅ■以
上の中性子に対する放射能化率分布）である。

一般に金涙構造材の中性子照ｒ）１に伴う照射損傷は主
としてＩ　ＭｅＶ以上の高速中性子によって生じること
が判明しており、したがって、第４図（Ｃ）の高速中性
子束分布は、制御１１棒を常時炉心の中央ｆＪ近まで挿
入して照射した場合の溝漬材の照射損傷の目安とするこ
とができる。

第４図（Ｂ）は制御棒の先端近傍を中性子照射の観点か
ら示しており、突出したハンドル部分は先端構造材部に
比べて高速中性子束が約１゜５倍高い。なお、この分布
形は制御棒を炉心中央部まで中途挿入した場合の臨界実
験結果であって、実際の制御棒にそのまま適用不可能で
あるが、制御ｌｌセルの制御棒ではほぼ第４図（Ｃ）に
示すような中性子照射を受ける。但し、非制御セルの制
御棒にそのまま適用することはできない。ちなみに、こ
れは全引抜時は炉心下端近傍の中性子束が大きな傾きを
備えた分布形になっているためである。

ここで、制ｗＩｔ？ルに用いられるａｉｌ＋御棒では突
出したハンドル部と先端構造材部との高速中性子束が１
．５倍程度であり、この程度の差ではハンドル部の照割
損信が問題ないことが多いため、制陣セル用υ１６１１
棒では補助ハンドルの必要性は非制御セル用υＩｔｌｌ
ｌ棒の場合より低いと考えられる。

第５図はＤＪ　ＩＥ棒を炉心下端へ全引抜ぎした状態に
おける中性子束分布を第４図（Ｃ）に基づいて推定した
ものである。第５図（△）は第４図（Ａ＞と同様の制す
Ｕ棒を示しており、ハンドル部の高速中性子照射ｍは先
端構造材部のそれの１０侶より大幅に高くなっている。

非制御ｉＩＩセルのυ１ｌｌｌ俸はこのような状態で使
用されるので、本実施例のように突出したハンドル１８
の万一の中性子照射による照射損傷を想定して補助ハン
ドル１９を設けるのが無難である。なお、第５図（Ｂ）
に示すように、本実施例における非制御セル１用のシリ
四棒１０では、先端構造材１４の下側（挿入末端側）に
約１６１以内でウィング１３の幅の約１／２以内（中心
軸側）に開口窓を形成して補助ハンドル１９としている
ので、炉心全挿入時の１１陣棒反応度１Ｉｌｌｉ値は低
下する傾向があるものの、全挿入時、この窓は炉心頂部
近傍で炉心への反応度寄与が著しく低い部分に位置する
ため、実質的な反応度価値の減少率は完全に黙視できる
。

第５図（Ｃ）においては、熱中性子束分布も高速中性子
束分布も第４図（Ｃ）に示す分布形に炉心下端近傍の分
布形を掛り合Ｕた分布となる。燃料有効部下端部の設計
ににつては若干熱中性子束の盛上り（膨らみ）を生じる
ことがある。中性子吸収材配置部では先端から約３　ｃ
ｔｓまでの熱中性子束が高いのは第４図の場合とほぼ同
様であるが、挿入木端側へ向っての減少量は第４図の場
合より大ぎい。したがって、少な（とも先端構造材の挿
入末端側から約３ｃＲまでは、ボロンカーバイド（Ｂ４
Ｃ）のような比較的寿命の短い中性子吸収材は排除すべ
きである。ぞして、シース内を中空にしたり、ステンレ
ス鋼をチューブ状、棒状あるいは板状としたスペーサ２
０（シースや先端構造材と同一物質が好ましい）をシー
ス内に設けたりする。中空にした場合には、原子炉水が
その空間を占有することになる。

らなみに、非制御セルの制御棒１０を炉心に全挿入して
原子炉を停止したとき、この部分の原子炉停止への反応
度寄与が低いためである。通常、この範囲は挿入先端側
からＯ〜＃Ｏｃｍ程度、良くて約１６Ｃ１１程度までで
ある。それより長いと反応度への影響が急激に増大する
ので好ましくない。

なお、非υｊ御セルの＃／ｊ御棒は通常大きな反応ｍ価
値が要求されるので、本発明者等によって発明されたハ
フニウムをシルコニｌシムに希釈したハフニウム希釈合
金板に穴をあけ、この穴に中性子吸収材であるボロンカ
ーバイド（８４Ｃ）を充填したちのく特願昭６３−２８
４１８号参照）を使用してもよい。このように、ハフニ
ウム希釈合金を用いた場合にはハフニウムをボロンカー
バイド（８４Ｃ）が中性子吸収材として作用する。

すなわち、第６図は本発明に係る原子炉炉心における非
制御セルの制御棒の他の実施例を示しており、この実施
例の制御棒４０はウィング４１がハフニウムを、ジルコ
ニウムを主成分とする金属で希釈したハフニウム希釈合
金板に収納穴４２を形成したものであって、この収納穴
４２にボロンカーバイドの粉末、あるいはベレットが充
填されている。但し、制御棒４０の挿入先端部の少なく
とも２〜３個の穴（第６図では４個の穴：４個の穴の幅
は約３　ｃｔｓ　）は中空とされている。中空の代りに
長寿命型中性子吸収材を挿入してもよいが効果は微小で
ある。この制御棒４０ではボロンカーバイドとハフニウ
ムが主たる中性子吸収材となるが、一般にはボロンカー
バイドの方が中性子吸収率は大きくなる。また、制御棒
４０の挿入先端側には炉心への挿入・引抜きを円滑に行
なうためのガイドバッド４３が設けられている。

ところで、第６図に示すｔ、ＩＩ　Ｉｌｌ棒４０は挿入
先端部の約３〜１６ｃｍの範囲を除き、軸方向中性子吸
収材充填長さの１／４〜１／２程度で挿入先端側におい
て特に大反応度とするために、この範囲でジルコニウム
（チタニウム等でもよい）を主成分とする金属でハフニ
ウムを希釈したハフニウム合金板に収納穴４２を形成し
、この収納穴４２にボロンカーバイドを充填したが、こ
れに限らず上記範囲で濃縮ボロンを用いたり、ハフニウ
ム板に穴を形成しこの穴にボロンカーバイドを充ｂｉｔ
　するなどして効果的に高反応度化してもよい。

なお、上記各実施例では本発明を沸騰水型原子炉炉心に
適用した例について説明したが、これに限定されること
なく、例えば加圧水型原子炉（ＰＷＲ）、新型転換炉（
ＡＴＲ＞、高転換炉（ＨＣＲ）、高温ガス炉（）ＩＴＧ
Ｉマ）、＾速増殖炉（ＦＢＲ）等あらゆる原子炉炉心に
応用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、制御セル中に配
置され原子炉運転中炉心に挿入されるＩｆ　ａｌｌ棒は
、主としてハフニウムのような長寿命型中性子吸収材を
使用する制御棒であるため、中性子照射に伴って中性子
吸収材の制御価値は徐々に減少していくものの、その核
的町命は従来の制御棒に比べて大幅に長くなり、制御棒
の取替体数を大幅に減らすことができる。

また、非制御セル中に配置され原子炉停止時に炉心に挿
入される制御棒は、先端構造材の挿入末端側から挿入末
端方向に約３〜１６ＣＩＲ以内の範囲で中性子吸収材を
排除し、その他の部分には主たる中性子吸収材としてボ
ロンカーバイドを充填したので、中性子照射による構造
材材料の劣化を大幅に抑制し得、ひいては原子炉の寿命
を通してその健全性が確保されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る原子炉炉心の制御］セ
ル中に配置される制御棒を一部破断して示す斜視図、第
２図は同じく非１１Ｊｌ［ｌセル中に配置される制御棒
を一部破断して示す斜視図、第３図は本発明の一実施例
に係る原子炉炉心の概略水平断面図、第４図（Ａ）は現
行の制御棒の概念を示す要部拡大図、第４図（Ｂ）は制
御棒の先端近傍を中性子照射の観点から示す要部拡大図
、第４図（Ｃ）は制御棒の軸方向位置と中性子束との関
係を示すグラフ、第５図（Ａ）は現行の制御棒の概念を
示す要部拡大図、第５図（Ｂ）は本実施例における非制
御ヒル用制罪棒を示す要部拡大図、第５図（Ｃ）は全引
抜時における制御棒位置と中性子束との関係を示すグラ
フ、第６図は本発明に係る原子炉炉心における非制御セ
ル用制御棒の他の実施例を一部破断して示す斜視図であ
る。 １・・・非制御セル中 御セル用制御棒、１２・・・シース、１３・・・ウィン
グ、１４・・・先端構造材、１６・・・末端構造材、１
７・・・中性子吸収棒、１８・・・ハンドル、２１・・
・ガイドローラ、３０・・・制御セル用制御棒、３ｃｍ
・・・ウィング、３３・・・ハフニウム板、３６・・・
先端構造材、３８・・・末端構造材、４０・・・制御棒
、４１・・・ウィング、４２・・・収納穴、４３・・・
ガイドパッド。 第 図 第 図 第 図 全５１扱峙制訴棒仇置 第 図 （Ｃ７ｎ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉運転中に炉心内に挿入して炉心の反応度を制
   御する制御棒が配置される制御セルと、原子炉運転中は
   炉心から引抜かれ原子炉停止時に炉心に挿入される制御
   棒が配置される非制御セルとを備えた原子炉炉心におい
   て、前記制御セル中にはハフニウムを主たる中性子吸収
   材とする長寿命型制御棒を配置し、前記非制御セル中に
   は先端構造材の挿入末端側から挿入末端方向に約３ｃｍ
   以上であって約１６ｍｍ以内の範囲で中性子吸収材を排
   除し、その他の部分にはボロンカーバイドを主たる中性
   子吸収材とする制御棒を配置したことを特徴とする原子
   炉炉心。 ２、前記非制御セル中に配置される制御棒は、その中性
   子吸収領域が、ハフニウムをジルコニウムおよびチタニ
   ウムのいずれか一方を主成分とする金属で希釈したハフ
   ニウム希釈合金板に収納穴を形成し、この収納穴にボロ
   ンカーバイドを充填してなる請求項１記載の原子炉炉心
   。