JPH0446397B2 - - Google Patents

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JPH0446397B2
JPH0446397B2 JP59123204A JP12320484A JPH0446397B2 JP H0446397 B2 JPH0446397 B2 JP H0446397B2 JP 59123204 A JP59123204 A JP 59123204A JP 12320484 A JP12320484 A JP 12320484A JP H0446397 B2 JPH0446397 B2 JP H0446397B2
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JP
Japan
Prior art keywords
control rod
temperature
extension
rod body
extension tube
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59123204A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS612094A (ja
Inventor
Yasushi Tsuboi
Hiroshi Endo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP59123204A priority Critical patent/JPS612094A/ja
Publication of JPS612094A publication Critical patent/JPS612094A/ja
Publication of JPH0446397B2 publication Critical patent/JPH0446397B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高速増殖炉の出力制御を行なう制御棒
集合体に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に、高速増殖炉の炉心は、第4図に示すよ
うに、多数の燃料集合体1,1と、燃料集合体1
の間に挿入される複数の制御棒集合体2と、燃料
集合体1の最外部を包囲するようにして設けられ
る多数の遮蔽体(図示せず)によつて形成されて
いる。
燃料集合体1は、内部に多数の燃料集合体要素
3を内装してあり、下端に設けたエントランスノ
ズル4を炉心支持板3の開孔部に挿入することに
より定位置に設置される。そして、炉心支持板5
内の高圧プレナム6から、冷却材がエントランス
ノズル4の冷却材流入口7を通して流入し、続い
て燃料集合体要素3の間を上昇し、燃料集合体1
を除熱する。
制御棒集合体2は下部案内管8と、上部案内管
9と、制御棒本体10と、これを吊下する延長管
11とにより形成されている。下部案内管8は下
端に形成されているエントランスノズル12を炉
心支持板5の開孔部に挿入して定位させられる。
このエントランスノズル12は高圧プレナム6
に連通する冷却材流入口13と、制御棒本体10
の内在する内側に連通する連通孔14とが設けら
れている。また、制御棒本体7は、内部に中性子
吸収体を内蔵し、最挿入時には下端の係合部15
を下部に案内管8のダツシユポツト16内に挿入
して定位される。そして、制御棒本体7、上端か
ら上方へ延出させた延長棒17の上端部に形成し
た掴み部18により延長管11の下端部を掴むこ
とにより、その延長管11に吊下される。そし
て、この延長管11を制御棒駆動機構(図示せ
ず)によつて上下動させることにより、制御棒本
体10を炉心内に挿入したり、引抜いたりする。
この制御棒本体10の除熱は、高圧プレナム6か
らエントランスノズル12の冷却材流入口13、
連通孔14とを通つて下部案内管8内を上昇する
冷却材によつて行なわれる。
通常の運転時には、延長管11の上下動作によ
り制御棒本体10の炉心内への挿入度を調整して
炉出力を調整する。
また、炉出力が異常に上昇したり、冷却材が減
少する等の異常が生じると、制御棒本体10を炉
心内に緊急挿入させて炉を停止させるスクラム動
作が行なわれる。
一方、高速増殖炉においては、緊急時において
何らかの原因で延長管11が下降できなくなつて
制御棒本体10を炉心内に挿入できないというス
クラム失敗の場合を想定し、このスクラム失敗時
にも炉心の反応度を臨界よりも低く抑える必要が
ある。これは、スクラム失敗が起きると、原子炉
出力が過剰に増大して冷却材温度が上昇し、ひい
ては炉心損傷事故が生じる可能性があるからであ
る。
第3図に示すように、スクラム失敗時には、炉
心内においてはドツプラ効果および冷却材密度効
果によつて、制御棒反応度が0の臨界よりも高い
同図aの正の反応度が発生される。しかし、従来
の制御棒集合体においては、延長管11および延
長棒17が事故による冷却材温度上昇に伴つて軸
方向に膨張し、制御棒本体10を炉心内に挿入
し、同図bの負の反応度が発生される。そして、
従来はこれらの正、負の反応度を重ね合わせた全
反応度を同図cのように臨界より低い負の反応度
領域に保持して、原子炉の安全性を確保してい
る。
しかしながら、従来の制御棒集合体において
は、全反応度cが臨界に近く、炉出力の減衰量が
小さく抑えられていた。
〔発明の目的〕
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであ
り、スクラム失敗等の冷却材温度が異常上昇した
場合に、その温度上昇を利用して制御棒本体の炉
心内への挿入度を自動的に増大させ、炉心出力を
臨界より大きく減衰させることのできる制御棒集
合体を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の制御棒集合体は、延長管の一部に冷却
材温度が異常上昇した時に膨張して延長管の長さ
を伸長させて、制御棒本体の炉心内への挿入度を
増大させる感温度延長部材を設けて形成したこと
を特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図から第3図につ
いて説明する。
第1図および第2図は本発明の一実施例を示
す。
本実施例は延長管11の途中に、ベローズ式の
感温度延長部材20を設けて形成したものであ
る。
他の構成は第4図に示す従来例と同様である。
感温度延長部材20を第2図について説明す
る。
ベローズ21の内部には液体金属22が封入さ
れている。このベロース21は、上下にそれぞれ
固着されたフランジ23,24を延長管11に固
着することにより、延長管11の途中に設けられ
ている。下方のフランジ24から上方に向けて突
設された複数の支持杆25,25は上方のフラン
ジ23の開孔23aを摺動自在に貫通しており、
これによりベローズ21が延長管11の軸方向に
伸縮するようにガイドし、更に延長管11の横方
向強度を大きくしている。また、各支持杆25の
上方のフランジ23より上方には、ベローズ21
が過大に伸長しないように上方ストツパ26が固
着されており、フランジ23より下方には、スク
ラム時の衝撃力でベローズ21が過大に縮小しな
いように圧縮力を緩和する下方ストツパ27が固
着されている。また、ベローズ21の液体金属2
2としては、製造時に封入する時も液状であり、
しかも炉心内で漏洩しても無害なものであればよ
く、例えば室温で液状であるNaK等がよい。ま
た、上部案内管9の下端部には、燃料集合体1か
ら上昇する高温冷却材を集めて上部案内管9内へ
その流入口9aを通して導入させるスカート状の
フード28が固着されている。
次に、本実施例の作用を説明する。
原子炉スクラム時に制御棒本体10が炉心内に
挿入されない場合を想定すると、その事故発生後
250秒経過すると冷却材温度の上昇量は約208℃と
なる。この冷却材温度上昇により、反応度には第
3図aに示す正の反応度がもたらされる。
温度が異常上昇した高温冷却材はフード28に
よつて集められ、流入口9aを通つて上部案内管
9内に流入する。
この高温冷却材によつて、例えば全長6mのス
テンレス製の延長管11が加温されて1.5cmだけ
伸長する。この延長管11自身の伸長により、制
御棒本体10が炉心内に挿入され、第3図bに示
す負の反応度がもたらされる。
ここまでは従来例と同様に作用する。
本発明の実施例においては、更に次のように作
用する。
すなわち、感温延長部材20のベローズ21の
自然長を30cmとし内部にNaKからなる液体金属
22を内封したとすると、この液体金属22の膨
張量はステンレスに比較して大きいのでベローズ
21が1.5cmだけ伸び、延長管11は全体として
3cm伸長する。これにより制御棒本体10は従来
より更に1.5cm深く炉心内に自動的に挿入され、
第3図dに示すような負の制御棒反応度が得られ
る。従つて、本実施例における事故後の制御棒全
反応度は第3図eの示す負の反応度となり、従来
の臨界よりわずかに低く押えられた同図cに示す
反応度と比較すると多きな未臨界度を確保するこ
とができる。
なお、前記実施例におけるベローズ21の代り
に、冷却材温度が一定以上になると伸長する形状
記憶合金を設けてもよい。
また、感温延長部材20の延長管11への取付
け位置は、冷却材の温度上昇見合等に応じて適宜
調整するとよい。
〔発明の効果〕
このように本発明の制御棒集合体は、延長管の
一部に感温延長部材を設けることにより、事故時
の冷却材温度上昇を利用して制御棒本体を炉心内
へ従来より深く挿入させることができ、これによ
り大きな負の制御棒反応度を炉心に与えることが
でき、スクラム失敗事故が万一生じても炉出力を
自動的に減衰させ、かつ、長時間に亘つて未臨界
状態を確保することができ、原子炉の固有の安全
性を高くすることができる等の効果を層する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御棒集合体の一実施例を示
す縦断側面図、第2図は第1図の部拡大図、第
3図は本発明と従来例との事故時における制御棒
反応特性を示す線図、第4図は従来例を示す第1
図同様の縦断面図である。 2……制御棒集合体、8……下部案内管、9…
…上部案内管、10……制御棒本体、11……延
長管、17……延長棒、18……掴み部、20…
…感温延長部材、21……ベローズ、22……液
体金属。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炉心に設置された案内管内に昇降自在に収納
    された制御棒本体と、この制御棒本体の上端から
    上方へ延出された延長棒の上部に設けた掴み部と
    係合して制御棒本体と吊下する延長管とを有する
    制御棒集合体において、上記延長管の一部に冷却
    材温度が異常上昇したときに膨張する感温延長部
    を設け、冷却材温度の異常上昇時に延長管自体の
    長さを伸長させ、制御棒本体の炉心内への挿入度
    を増大させるようにしたことを特徴とする制御棒
    集合体。 2 感温延長部材は、内部に液体金属を封入した
    ベローズによつて形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の制御棒集合体。 3 感温延長部材は、一定温度以上で伸展する形
    状記憶合金により形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の制御棒集合体。
JP59123204A 1984-06-15 1984-06-15 制御棒集合体 Granted JPS612094A (ja)

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JP59123204A JPS612094A (ja) 1984-06-15 1984-06-15 制御棒集合体

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JP59123204A JPS612094A (ja) 1984-06-15 1984-06-15 制御棒集合体

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JPS612094A JPS612094A (ja) 1986-01-08
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009142255A1 (ja) 2008-05-21 2009-11-26 旭化成ケミカルズ株式会社 偏析防止効果に優れるセルロース粉末及びその組成物
EP2228686A1 (en) 2009-03-12 2010-09-15 Ricoh Company, Ltd. Carrier, method for producing a carrier and image forming using the same

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JP2723295B2 (ja) * 1989-05-24 1998-03-09 株式会社東芝 制御棒集合体

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946884A (ja) * 1982-09-10 1984-03-16 株式会社東芝 原子炉停止装置

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