JPH04106496A - Nuclear reactor control rod - Google Patents

Nuclear reactor control rod

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JPH04106496A
JPH04106496A JP2224408A JP22440890A JPH04106496A JP H04106496 A JPH04106496 A JP H04106496A JP 2224408 A JP2224408 A JP 2224408A JP 22440890 A JP22440890 A JP 22440890A JP H04106496 A JPH04106496 A JP H04106496A
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JP
Japan
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neutron
control rod
wing
sheath
metal plates
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JP2224408A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Sudo
和雄 須藤
Yuuichi Motoyoshi
裕一 元良
Kosaku Tsumita
耕作 積田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PURPOSE:To prevent corrosion products and the like by constituting neutron absorber with a multitude of divided neutron absorber elements and two plates of hafnium metal having water path holes etc. so as to move in the wing. CONSTITUTION:Inside of each of neutron absorber elements 28a-28d, a moderator flow path 32 is formed between hafnium metal plates 30, as shown for example by the element 28a, and also a moderator flow path 33 is formed between the outer surface of each metal plate 30 and the inner surface of sheath 17. Therefore, the moderator stagnates to be dead water only in a small part, and generation of corrosion products is prevented. Although the metal plates 30 can generate heat during absorbing neutron and void can be generated due to temperature rise in reactor water, the support fixer pins 36 penetrated and arranged between the metal plates 30 becomes resistances, water path holes 34 are provided in each metal plate 30, and void is rapidly exhausted outside through the water path holes 34 and sheath water holes 19. Thus the reactivity worth of the control rods is never lowered.

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、原子炉の炉出力を調節、制御する原子炉用制
御棒に係り、特に長寿命型の原子炉用制御棒に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a control rod for a nuclear reactor that adjusts and controls the reactor power of a nuclear reactor, and particularly to a control rod for a long-life nuclear reactor. Concerning sticks.

(従来の技術) 第10図および第11図は、従来の原子炉用制御棒を示
すもので、この原子炉用制御棒1o。
(Prior Art) FIG. 10 and FIG. 11 show a conventional nuclear reactor control rod, and this nuclear reactor control rod 1o.

は、ハンドル11を有する先端構造材12と、スピード
リミッタ13を有する末端構造材14と、先端構造材1
2と末端構造材14とを連結する十字状断面の中央タイ
ロッド15と、この中央タイロッド15の各突出脚に開
口端が取付けられてウィング16を構成する深いU字状
のシース17と、4枚の各ウィング16内に装填される
長寿命型の中性子吸収体18とを備えており、前記各シ
ース17の板面には、多数のシース通水孔19が設けら
れている。
The tip structure member 12 has a handle 11, the end structure member 14 has a speed limiter 13, and the tip structure member 1.
2 and the terminal structural member 14, and a deep U-shaped sheath 17 with an open end attached to each protruding leg of this central tie rod 15 to form a wing 16. A long-life neutron absorber 18 is loaded into each wing 16 of the sheath 17, and a large number of sheath water passage holes 19 are provided in the plate surface of each sheath 17.

前記中性子吸収体18は、第11図(A)に示すように
、原子炉用制御棒100の軸方向に分割された複数の中
性子吸収要素18a、18b、・・・で構成されており
、これらはすべて同一構造となっている。
As shown in FIG. 11(A), the neutron absorber 18 is composed of a plurality of neutron absorbing elements 18a, 18b, . . . divided in the axial direction of the reactor control rod 100. all have the same structure.

すなわち、これらは、例えば第11図(b)に中性子吸
収要素18aについて示すように、二枚のハフニウム(
Hf)金属板20で構成されており、フラックストラッ
プ型のハフニウム制御棒では、制御棒の反応価値を上げ
るため、二枚のハフニウム金属板20間に、減速材であ
る水を通す流路21が形成されている。そして、この流
路21であるハフニウム金属板20間の間隙を保持する
ため、二枚のハフニウム金属板20間には、コマ型のス
ペーサ22が介装されており、このスペーサ22は、各
ハフニウム金属板20の冷却孔23を介しシース17に
貫通固定され、各ハフニウム金属板20は、シース17
内面に接触固定されている。
That is, for example, as shown for the neutron absorption element 18a in FIG.
Hf) In a flux strap type hafnium control rod, in order to increase the reaction value of the control rod, a channel 21 for passing water, which is a moderator, is provided between the two hafnium metal plates 20. It is formed. In order to maintain a gap between the hafnium metal plates 20 that are the flow paths 21, a top-shaped spacer 22 is interposed between the two hafnium metal plates 20, and each hafnium Each hafnium metal plate 20 is fixed to the sheath 17 through the cooling hole 23 of the metal plate 20.
It is fixed in contact with the inner surface.

(発明か解決しようとする課題) 従来の原子炉用制御棒100においては、コマ型のスペ
ーサ22、ハフニウム金属板20およびシース17内面
が密着しているため、スペーサ22とハフニウム金属板
20との間、およびハフニウム金属板20とシース17
との間に閉じ込められた減速材としての水は、死水(静
止水)となり、電気化学的原因により耐腐蝕性が低下し
、腐蝕生成物が発生し易くなる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional nuclear reactor control rod 100, the spacer 22, the hafnium metal plate 20, and the inner surface of the sheath 17 are in close contact with each other. between the hafnium metal plate 20 and the sheath 17
The water acting as a moderator trapped between the two becomes dead water (still water), which reduces corrosion resistance due to electrochemical causes and makes corrosion products more likely to occur.

腐蝕生成物が前記隙間に発生すると、楔作用によりシー
ス17を押し拡げようとする力が働き、大きな曲げ応力
が発生することになる。そして腐蝕環境下におかれたシ
ース17には、耐腐蝕性の低下と大きな引張り応力の負
荷とにより、応力腐蝕割れが発生して割れが生じ易くな
るという問題がある。
When corrosion products occur in the gap, a wedge action acts to force the sheath 17 to expand, resulting in a large bending stress. The sheath 17 placed in a corrosive environment has a problem in that stress corrosion cracking is likely to occur due to a decrease in corrosion resistance and a large tensile stress load.

また、中性子吸収体18を構成する各中性子吸収要素1
8a、18b、・・・は、全く同一構造となっており、
中性子照射量を全く考慮していないので、中性子照射量
の少ない下部の中性子吸収要素は核的寿命に達していな
いにもかかわらず、上部の中性子吸収要素は核的寿命に
到達してしまい、核的寿命の残存する制御棒を廃棄物と
して処理しなければならないという問題もある。
In addition, each neutron absorption element 1 constituting the neutron absorber 18
8a, 18b,... have exactly the same structure,
Since the amount of neutron irradiation is not considered at all, the neutron absorbing element in the upper part reaches its nuclear lifetime even though the neutron absorbing element in the lower part, which has a lower neutron irradiation amount, has not reached its nuclear lifetime. There is also the problem that control rods that have reached the end of their useful life must be disposed of as waste.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、腐
蝕等を生じさせるおそれがなく、シかも核的寿命の残存
する制御棒を、廃棄物として処理するといった無駄を生
じさせることがない安価で軽量な原子炉用制御棒を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and there is no risk of corrosion etc., and there is no need to waste control rods that have a remaining nuclear lifespan of being disposed of as waste. The purpose is to provide inexpensive and lightweight control rods for nuclear reactors.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、前記目的を達成する手段として、先端構造材
および末端構造材を連結する断面十字状の中央タイロッ
ドと、この中央タイロッドの各突出脚に開口端が取付け
られてウィングを構成する深いU字状のシースと、各ウ
ィング内に装填された長寿命型の中性子吸収体とを備え
た原子炉用制御棒において、前記中性子吸収体を、制御
棒の軸方向に分割された複数の中性子吸収要素で構成す
るとともに、各中性子吸収要素の中性子吸収特性を、そ
の区分における中性子照射量に応じて定め、かつ各中性
子吸収要素を、前記ウィングの内寸よりも狭い外寸間隔
で連結固定され通水孔を有する二枚のハフニウム金属板
で構成し、この中性子吸収要素を、ウィング内に遊嵌す
るとともに、二枚のハフニウム金属板および前記シース
を貫通する支持固定ピンにより、ウィング内に固定する
ようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) As a means for achieving the above object, the present invention provides a central tie rod having a cross-shaped cross section that connects the tip structural member and the terminal structural member, and an open end on each protruding leg of the central tie rod. In a control rod for a nuclear reactor, which is equipped with a deep U-shaped sheath that is attached to form a wing, and a long-life neutron absorber loaded in each wing, the neutron absorber is attached to the shaft of the control rod. It is composed of a plurality of neutron absorption elements divided in the direction, and the neutron absorption characteristics of each neutron absorption element are determined according to the neutron irradiation amount in that division, and each neutron absorption element is The neutron absorbing element is composed of two hafnium metal plates that are connected and fixed with a narrow outer dimension interval and have water holes, and this neutron absorption element is loosely fitted into the wing, and a support that passes through the two hafnium metal plates and the sheath. It is characterized by being fixed within the wing using a fixing pin.

(作用) 本発明に係る原子炉用制御棒においては、二枚のハフニ
ウム金属板の外面とシース内面との間に所定の間隙が形
成され、減速材の流れがよくなって死水の発生がなくな
る。このため、耐腐蝕性の低下がなく、腐蝕生成物の発
生が抑制されて応力腐蝕割れの発生を防止することが可
能となる。
(Function) In the nuclear reactor control rod according to the present invention, a predetermined gap is formed between the outer surface of the two hafnium metal plates and the inner surface of the sheath, which improves the flow of the moderator and eliminates the generation of dead water. . Therefore, there is no reduction in corrosion resistance, the generation of corrosion products is suppressed, and it is possible to prevent the occurrence of stress corrosion cracking.

また、ハフニウム金属板は、中性子を吸収した際に発熱
し、炉水の温度を上昇させてボイドを発生させることが
あり、これが著しい場合には、ハフニウム金属板間に減
速材が流れず、制御棒の反応価値を低下させてしまうが
、本発明の場合には、二枚のハフニウム金属板間に支持
固定ピンが配置され、これが抵抗となるので、ハフニウ
ム金属板間で発生したボイドは、通水孔を通しシース外
に排出され、制御棒の反応度価値の低下を抑制すること
が可能となる。また、ハフニウム金属板間の減速材と、
シース外の炉水との置換が促進され、冷却効果の向上を
図ることも可能となる。
In addition, hafnium metal plates generate heat when absorbing neutrons, raising the temperature of the reactor water and creating voids. If this is significant, the moderator will not flow between the hafnium metal plates, and control However, in the case of the present invention, a support fixing pin is placed between two hafnium metal plates, and this acts as a resistance, so voids generated between the hafnium metal plates are normally eliminated. It is discharged to the outside of the sheath through the water hole, making it possible to suppress a decrease in the reactivity value of the control rod. In addition, a moderator between hafnium metal plates,
Replacement with reactor water outside the sheath is promoted, making it possible to improve the cooling effect.

また、各中性子吸収要素の中性子吸収特性は、その区分
における中性子照射量に応じて定められるので、核的寿
命の残存する制御棒を廃棄物として処理しなければなら
ないといった無駄を生じさせることがない。
In addition, the neutron absorption characteristics of each neutron absorption element are determined according to the neutron irradiation amount in that category, so there is no need to waste control rods that still have a nuclear life remaining, such as having to dispose of them as waste. .

(実施例) 以下、本発明の第1実施例を、第1図ないし第5図を参
照して説明する。
(Example) Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

第1図は、本発明に係る原子炉用制御棒の一例を示すも
ので、この原子炉用制御棒10は、ハンドル11を有す
る先端構造材12と、スピードリミッタ13を有する末
端構造材14と、これら両槽造材12.14間を連結す
る十字状断面の中央タイロッド15と、この中央タイロ
ッド15の各突出脚に開口端が取付けられてウィング1
6を構成するステンレス鋼製の深いU字状シース17と
、4枚の各ウィング16内に装填される長寿命型の中性
子吸収体28とを備えており、前記各シース17の板面
には、多数のシース通水孔19が設けられている。
FIG. 1 shows an example of a nuclear reactor control rod according to the present invention, and this nuclear reactor control rod 10 includes a tip structure member 12 having a handle 11 and an end structure member 14 having a speed limiter 13. , a central tie rod 15 with a cross-shaped cross section that connects these two tank building materials 12 and 14, and an open end attached to each protruding leg of this central tie rod 15 to form a wing 1.
6 and a long-life neutron absorber 28 loaded into each of the four wings 16. , a large number of sheath water passage holes 19 are provided.

中性子吸収体28は、第2図の左半部に示すように、中
央タイロッド15の軸方向に分割された例えば4個の中
性子吸収要素28a、28b、28c、28dにより構
成されており(第2図の右半部は、中性子吸収要素が装
填されていない状態を示す。)、これら各中性子吸収要
素28a〜28dは、第3図に示すように、各区分にお
ける中性子照射量に応じ、上段から下段に向かって中性
子吸収特性が順次低下するように定められている。
The neutron absorber 28, as shown in the left half of FIG. (The right half of the figure shows the state in which no neutron absorption elements are loaded.) As shown in FIG. It is determined that the neutron absorption characteristics gradually decrease toward the bottom.

具体的には、各中性子吸収要素28a〜28dは、後述
するように二枚のハフニウム金属板3oで構成されるが
、このハフニウム金属板3oの板厚を、上段から下段に
向かって順次薄くし、これにより、反応度効果が上段か
ら下段に向がって順次低下するようにしている。そして
、このような構造にすることにより、各中性子吸収要素
28a〜28dの核的寿命をほぼ等しくし、核寿命の残
存する制御棒を廃棄物として処理する無駄を省いている
Specifically, each of the neutron absorption elements 28a to 28d is composed of two hafnium metal plates 3o, as described later, and the thickness of the hafnium metal plates 3o is gradually decreased from the upper layer to the lower layer. , whereby the reactivity effect decreases sequentially from the upper stage to the lower stage. By adopting such a structure, the nuclear lifetimes of the neutron absorbing elements 28a to 28d are made approximately equal, thereby eliminating wasteful disposal of control rods with remaining nuclear lifetimes as waste.

これら各中性子吸収要素28a〜28dは、第4図(A
)、  (B)および第5図に中性子吸収要素28aを
例に採って示すように、二枚のハフニウム金属板30を
、両側部の側板31a、31bで角筒状に連結して構成
されており、その内部には、減速材の流路32が形成さ
れている。
Each of these neutron absorption elements 28a to 28d is shown in FIG.
), (B) and as shown in FIG. 5, taking the neutron absorption element 28a as an example, it is constructed by connecting two hafnium metal plates 30 in a rectangular tube shape with side plates 31a and 31b on both sides. A moderator flow path 32 is formed inside the chamber.

この中性子吸収要素28aの二枚のハフニウム金属板3
0の外面間寸法は、ウィング16の内寸よりも小さな値
に設定され、中性子吸収要素28をウィング16内に挿
入配置した際に、第4図(B)に示すように、各ハフニ
ウム金属板3oの外面とシース17内面との間にも、減
速材の流路33が形成されるようになっている。
The two hafnium metal plates 3 of this neutron absorption element 28a
The dimension between the outer surfaces of 0 is set to a smaller value than the inner dimension of the wing 16, and when the neutron absorption element 28 is inserted into the wing 16, as shown in FIG. 4(B), each hafnium metal plate A moderator flow path 33 is also formed between the outer surface of the sheath 3o and the inner surface of the sheath 17.

また、両ハフニウム金属板3oの幅方向中央部には、第
4図(A)および第5図に示すように、通水孔34がそ
れぞれ設けられており、またこの通水孔34の両側位置
には、支持固定ピン貫通孔35がそれぞれ設けられてい
る。そしてこれら各支持固定ピン貫通孔35には、第4
図(A)。
Further, as shown in FIG. 4(A) and FIG. 5, a water passage hole 34 is provided in the widthwise central portion of both hafnium metal plates 3o, and the water passage hole 34 is located at both sides. A support fixing pin through hole 35 is provided in each of the support fixing pin through holes 35 . Each of these support fixing pin through holes 35 has a fourth
Figure (A).

(B)に示すように、シース17に貫通固定される支持
固定ピン36が挿通され、これにより、中性子吸収要素
28aが、シース17の内面に接触することなくウィン
グ16内に位置固定されるようになっている。
As shown in (B), the support fixing pin 36 that is fixed through the sheath 17 is inserted, so that the neutron absorbing element 28a is fixed in position within the wing 16 without contacting the inner surface of the sheath 17. It has become.

次に、この原子炉用制御棒の作用について説明する。Next, the function of this nuclear reactor control rod will be explained.

各中性子吸収要素28a〜28dの内部には、第4図お
よび第5図に中性子吸収要素28aを例に採って示すよ
うに、二枚のハフニウム金属板30間に減速材の流路3
2が形成されるとともに、各ハフニウム金属板3oの外
面とシース17内面との間にも、減速材の流路33が形
成される。このため、減速材が滞留して死水となる部分
がなく、腐蝕生成物の発生を防止することができる。
Inside each of the neutron absorbing elements 28a to 28d, as shown in FIGS. 4 and 5, taking the neutron absorbing element 28a as an example, a moderator flow path 3 is provided between two hafnium metal plates 30.
2 are formed, and moderator flow paths 33 are also formed between the outer surface of each hafnium metal plate 3o and the inner surface of the sheath 17. Therefore, there is no part where the moderator remains and becomes dead water, and the generation of corrosion products can be prevented.

また、ハフニウム金属板30は、中性子を吸収した際に
発熱し、炉水の温度が上昇してボイドが発生することが
あるが、二枚の/’%フニウム金属板30間には、支持
固定ピン36が貫通配置され、これが抵抗となるととも
に、各ハフニウム金属板30には、通水孔34が設けら
れているので、ボイドは、この通水孔34およびシース
通水孔19を介して迅速に外部に排出される。このため
、制御棒の反応度価値を低下させるおそれがない。また
、ハフニウム金属板30間の減速材と、ウィング16外
部の炉水との置換が促進され、冷却効果を向上させるこ
とができる。
Furthermore, when the hafnium metal plates 30 absorb neutrons, they generate heat, which may raise the temperature of the reactor water and cause voids. A pin 36 is disposed through the pin 36 and serves as a resistance, and each hafnium metal plate 30 is provided with a water passage hole 34, so that voids can be quickly drained through the water passage hole 34 and the sheath water passage hole 19. is discharged to the outside. Therefore, there is no risk of reducing the reactivity value of the control rod. Furthermore, replacement of the moderator between the hafnium metal plates 30 with the reactor water outside the wing 16 is promoted, and the cooling effect can be improved.

第6図は、本発明に係る原子炉用制御棒の第2実施例を
示すもので、二枚のハフニウム金属板30の両側部を連
結する側板31a、31bを、上下方向に複数に分割し
たものであり、その他の点については、第1実施例で示
した原子炉用制御棒と同一構成となっており、作用も同
一である。
FIG. 6 shows a second embodiment of a control rod for a nuclear reactor according to the present invention, in which side plates 31a and 31b connecting both sides of two hafnium metal plates 30 are divided into a plurality of pieces in the vertical direction. In other respects, it has the same configuration and function as the nuclear reactor control rod shown in the first embodiment.

しかして、このように構成することにより、各中性子吸
収要素28a〜28dが軽量となり、結果として制御棒
の軽量化を図ることができる。
With this configuration, each of the neutron absorbing elements 28a to 28d is lightweight, and as a result, the control rod can be made lightweight.

第7図(A)、  (B)は、本発明の原子炉用制御棒
の第3実施例を示すもので、二枚のハフニウム金属板3
0の幅方向中央部を、間隔保持ピン40で相互に連結し
たものであり、その他の点については、第1実施例で示
した原子炉用制御棒と同一構成となっており、作用も同
一である。
FIGS. 7(A) and 7(B) show a third embodiment of the nuclear reactor control rod of the present invention, in which two hafnium metal plates 3
0 are interconnected at the center in the width direction by spacing pins 40, and in other respects, it has the same configuration as the reactor control rod shown in the first embodiment and has the same function. It is.

しかして、このように構成することにより、撓みでハフ
ニウム金属板30の中央部が、相互に接触してしまうと
いった不具合を防止できるとともに、中性子吸収要素2
8a〜28dの機械的強度も向上させることができる。
With this configuration, it is possible to prevent the central portions of the hafnium metal plates 30 from coming into contact with each other due to bending, and also to prevent the neutron absorbing elements 2 from coming into contact with each other.
The mechanical strength of 8a to 28d can also be improved.

第8図(A)、(B)は、本発明の原子炉用制御棒の第
4実施例を示すもので、各中性子吸収要素28a〜28
dを、側板31a、31b (第5図参照)を用いるこ
となく、二枚のハフニウム金属板30のみにより筒状に
構成したものであり、その他の点については、第1実施
例に示す原子炉用制御棒と同一構成となっており、作用
も同一である。
FIGS. 8(A) and 8(B) show a fourth embodiment of the nuclear reactor control rod of the present invention, in which each neutron absorbing element 28a to 28
d is constructed in a cylindrical shape using only two hafnium metal plates 30 without using side plates 31a and 31b (see FIG. 5), and in other respects, the nuclear reactor shown in the first embodiment is It has the same structure and function as the control rod.

しかして、このように構成しても、第1実施例に示した
原子炉用制御棒と同様の効果が期待できる。
Even with this configuration, the same effects as the nuclear reactor control rod shown in the first embodiment can be expected.

第9図(A)、  (B)は、本発明の原子炉用制御棒
の第5実施例を示すもので、この原子炉用制御棒は第4
実施例で示した原子炉用制御棒と同様、各中性子吸収要
素28a〜28dを、二枚のハフニウム金属板30のみ
により筒状に構成するとともに、ウィング16の突出方
向に例えば2個ずつ配するようにしたものである。その
他の点については、第1実施例で示した原子炉用制御棒
と同一構成となっており、作用も同一である。
FIGS. 9(A) and 9(B) show a fifth embodiment of the nuclear reactor control rod of the present invention, and this nuclear reactor control rod has a fourth embodiment.
Similar to the nuclear reactor control rod shown in the embodiment, each of the neutron absorption elements 28a to 28d is formed into a cylindrical shape using only two hafnium metal plates 30, and is arranged, for example, two each in the direction in which the wings 16 protrude. This is how it was done. In other respects, it has the same configuration as the nuclear reactor control rod shown in the first embodiment, and has the same function.

しかして、このように構成することにより、第3実施例
で示した原子炉用制御棒の間隔保持ピン40と同様の効
果が得られる。
With this configuration, the same effect as the spacing pin 40 of the nuclear reactor control rod shown in the third embodiment can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明に係る原子炉用制御棒によれ
ば、ハフニウム金属板がシース内面に接触固定されるこ
とがないので、減速材が滞留して死水となることがなく
、腐蝕生成物の発生を防止することかできる。このため
、ハフニウム金属板、シースあるいは支持固定ピン等に
腐蝕を生じさせることがない。
As explained above, according to the control rod for a nuclear reactor according to the present invention, the hafnium metal plate is not fixed in contact with the inner surface of the sheath, so the moderator does not accumulate and become dead water, and corrosion products It is possible to prevent the occurrence of Therefore, corrosion does not occur in the hafnium metal plate, sheath, support fixing pin, etc.

また、ハフニウム金属板間にボイドが発生しても、支持
固定ピンが抵抗となり、ボイドが通水孔を介して外部に
排出されるので、制御棒の反応度価値の低下を防止でき
るとともに、減速材の置換が促進されるため、冷却効果
も向上させることができる。
In addition, even if voids occur between the hafnium metal plates, the support fixing pin acts as a resistance, and the voids are discharged to the outside through the water holes, which prevents a decrease in the reactivity value of the control rod and reduces speed. Since the replacement of materials is promoted, the cooling effect can also be improved.

また、各中性子吸収要素の中性子吸収特性は、その区分
における中性子照射量に応じて定められるので、核寿命
の残存する制御棒を廃棄物として処理するといった無駄
がない。
Furthermore, since the neutron absorption characteristics of each neutron absorption element are determined according to the neutron irradiation amount in that category, there is no waste in disposing of control rods with remaining nuclear lifetimes as waste.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る原子炉用制御棒の一実施例を示す
部分被削斜視図、第2図はウィングの内部を模式的に示
す説明図、第3図は第2図に対応する軸方向反応度分布
を示す線図、第4図(A)は第1図の要部拡大図、第4
図(B)は第4図(A)のrV−IV線断面図、第5図
は中性子吸収要素の構造を示す拡大斜視図、第6図は本
発明の第2実施例を示す第5図相当図、第7図(A)は
本発明の第3実施例を示す第4図(A)相当図、第7図
(B)は第7図(A)の■−■線に沿う断面図、第8図
(A)は本発明の第4実施例を示す第4図(A)相当図
、第8図(B)は第8図(A)の■−■線に沿う断面図
、第9図(A)は本発明の第5実施例を示す第4図(A
)相当図、第9図(B)は第9図(A)のIX−IX線
に沿う断面図、第10図は従来の原子炉用制御棒を示す
部分斜視図、第11図(A)は第10図の要部拡大図、
第11図(B)は第11図(A)のXI−XI線に沿う
断面図である。 10・・・原子炉用制御棒、12・・・先端構造材、1
4・・・末端構造材、15・・・中央タイロッド、16
・・・ウィング、17・・・シース、28・・・中性子
吸収体、28a、28b、28c、28d−・・中性子
吸収要素、30・・・ハフニウム金属板、32.33・
・・流路、34・・・通水孔、 36・・・支持固定ピン。
Fig. 1 is a partially cut perspective view showing an embodiment of a control rod for a nuclear reactor according to the present invention, Fig. 2 is an explanatory view schematically showing the inside of a wing, and Fig. 3 corresponds to Fig. 2. A diagram showing the axial reactivity distribution, Figure 4 (A) is an enlarged view of the main part of Figure 1, Figure 4
Figure (B) is a sectional view taken along line rV-IV in Figure 4 (A), Figure 5 is an enlarged perspective view showing the structure of the neutron absorption element, and Figure 6 is Figure 5 showing the second embodiment of the present invention. 7(A) is a corresponding view to FIG. 4(A) showing the third embodiment of the present invention, and FIG. 7(B) is a sectional view taken along the line ■-■ of FIG. 7(A). , FIG. 8(A) is a view corresponding to FIG. 4(A) showing the fourth embodiment of the present invention, FIG. 8(B) is a sectional view taken along the line ■-■ of FIG. 8(A), and FIG. 9(A) is the same as FIG. 4(A) showing the fifth embodiment of the present invention.
9(B) is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 9(A), FIG. 10 is a partial perspective view showing a conventional control rod for a nuclear reactor, and FIG. 11(A) is an enlarged view of the main part of Figure 10,
FIG. 11(B) is a sectional view taken along the line XI-XI of FIG. 11(A). 10... Nuclear reactor control rod, 12... Tip structure material, 1
4... End structural material, 15... Center tie rod, 16
...Wing, 17... Sheath, 28... Neutron absorber, 28a, 28b, 28c, 28d-... Neutron absorption element, 30... Hafnium metal plate, 32.33.
...Flow path, 34...Water hole, 36...Support fixing pin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 先端構造材および末端構造材を連結する断面十字状の中
央タイロッドと、この中央タイロッドの各突出脚に開口
端が取付けられてウィングを構成する深いU字状のシー
スと、各ウィング内に装填された長寿命型の中性子吸収
体とを備えた原子炉用制御棒において、前記中性子吸収
体を、制御棒の軸方向に分割された複数の中性子吸収要
素で構成するとともに、各中性子吸収要素の中性子吸収
特性を、その区分における中性子照射量に応じて定め、
かつ各中性子吸収要素を、前記ウィングの内寸よりも狭
い外寸間隔で連結固定され通水孔を有する二枚のハフニ
ウム金属板で構成し、この中性子吸収要素を、ウィング
内に遊嵌するとともに、二枚のハフニウム金属板および
前記シースを貫通する支持固定ピンにより、ウィング内
に固定したことを特徴とする原子炉用制御棒。
A central tie rod with a cross-shaped cross section that connects the tip structural member and the terminal structural member, a deep U-shaped sheath with an open end attached to each protruding leg of this central tie rod to form a wing, and a deep U-shaped sheath that is loaded into each wing. In a nuclear reactor control rod equipped with a long-life neutron absorber, the neutron absorber is composed of a plurality of neutron absorbing elements divided in the axial direction of the control rod, and each neutron absorbing element absorbs neutrons. The absorption characteristics are determined according to the amount of neutron irradiation in that category,
Each neutron absorbing element is composed of two hafnium metal plates connected and fixed at an outer dimension interval narrower than the inner dimension of the wing and having a water passage hole, and the neutron absorbing element is loosely fitted inside the wing. A control rod for a nuclear reactor, characterized in that it is fixed in a wing by two hafnium metal plates and a support fixing pin penetrating the sheath.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6137854A (en) * 1997-10-16 2000-10-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Reactor control rod and method of manufacturing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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