JPH07117594B2 - Control rod for fast breeder reactor - Google Patents
Control rod for fast breeder reactorInfo
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- JPH07117594B2 JPH07117594B2 JP2030532A JP3053290A JPH07117594B2 JP H07117594 B2 JPH07117594 B2 JP H07117594B2 JP 2030532 A JP2030532 A JP 2030532A JP 3053290 A JP3053290 A JP 3053290A JP H07117594 B2 JPH07117594 B2 JP H07117594B2
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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、液体金属冷却型の高速増殖炉に用いられる制
御棒に係り、特に長寿命化および短尺化を図ることがで
きる高速増殖炉用制御棒に関するものである。The present invention relates to a control rod used in a liquid metal cooling type fast breeder reactor, and particularly, it is possible to achieve a long life and a short length. The present invention relates to a control rod for a fast breeder reactor.
（従来の技術） 第６図および第７図は、液体金属冷却型高速増殖炉に用
いられる従来の制御棒をそれぞれ示すもので、いずれの
制御棒も、B4Cペレット１が冷却材の液体金属と直接接
することのない構造となっている。(Prior Art) FIG. 6 and FIG. 7 show conventional control rods used in a liquid metal cooled fast breeder reactor, respectively. In each control rod, B 4 C pellets 1 are liquid coolants. The structure does not come into direct contact with metal.
すなわち、第６図に示す従来の高速増殖炉用制御棒は、
被覆管２をその上下端部に上部端栓３および下部端栓４
を溶接して密封構造とし、その内部に、B4Cペレット１
を収容するとともに、Heガス５を充填した構造になって
いる。That is, the conventional fast breeder reactor control rod shown in FIG.
The cladding tube 2 is provided at the upper and lower ends thereof with an upper end plug 3 and a lower end plug 4
Welded to form a sealed structure, inside of which B 4 C pellets 1
And has a structure filled with He gas 5.
また、第７図に示す従来の高速増殖炉用制御棒は、上下
端部に上部端栓３および下部端栓４が溶接された被覆管
２内を、中間端栓６により上部室と下部室とに区分する
とともに、これら両室をキャピラリチューブ７により連
通し、その内部にHeガス５を充填するとともに、下部室
内にB4Cペレット１を収容し、かつ上部室の周壁に、高
温ハンダ８でシールされる孔９を設けた構造になってい
る。Further, in the conventional control rod for fast breeder reactor shown in FIG. 7, the inside of the cladding tube 2 in which the upper end plug 3 and the lower end plug 4 are welded to the upper and lower ends, the upper end chamber and the lower part chamber are connected by the intermediate end plug 6. The two chambers are connected to each other by a capillary tube 7, He gas 5 is filled therein, B 4 C pellets 1 are housed in the lower chamber, and high temperature solder 8 is placed on the peripheral wall of the upper chamber. It has a structure in which a hole 9 is sealed.
この高速増殖炉用制御棒は、原子炉への装荷により所定
の温度まで上昇すると、高温ハンダ８が溶けて、孔９か
ら上部室内に一次冷却材である液体金属が流入すること
になるが、液体金属がキャピラリチューブ７より上昇し
ないように設計してあるため、B4Cペレット１と液体金
属とが直接接触することはない。In this fast breeder reactor control rod, when the temperature rises to a predetermined temperature due to loading into the nuclear reactor, the high temperature solder 8 melts and the liquid metal as the primary coolant flows into the upper chamber from the hole 9, but Since the liquid metal is designed so as not to rise above the capillary tube 7, there is no direct contact between the B 4 C pellet 1 and the liquid metal.
ところで、前記従来の各高速増殖炉用制御棒において、
その使用寿命を決めている主因として、B4Cペレット１
の中性子照射による体積膨張（スエリング）が挙げられ
る。By the way, in each of the conventional control rods for fast breeder reactors,
B 4 C pellet 1 is the main factor that determines its service life.
The volume expansion (swelling) due to the neutron irradiation of.
すなわち、B4Cペレット１がスエリングによって径方向
に太るとやがては被覆管２に触れ、さらにスエリングす
ると、被覆管２がB4Cペレット１により押し拡げられて
破損することになる。したがって、B4Cペレット１と被
覆管２との間隙を充分広くし、被覆管２とB4Cペレット
１との干渉開始時期を遅らせることで、制御棒の寿命を
延長させることが可能となるが、B4Cペレット１と被覆
管２との間隙が広くなると、その部分の熱伝導率が低下
し、B4Cペレット１の温度が高くなる。That is, when the B 4 C pellet 1 thickens in the radial direction due to swelling, it eventually touches the coating tube 2, and when it further swells, the coating tube 2 is expanded by the B 4 C pellet 1 and damaged. Therefore, the life of the control rod can be extended by widening the gap between the B 4 C pellet 1 and the coating tube 2 and delaying the start time of the interference between the coating tube 2 and the B 4 C pellet 1. However, if the gap between the B 4 C pellet 1 and the cladding tube 2 becomes wider, the thermal conductivity of that portion decreases, and the temperature of the B 4 C pellet 1 increases.
ところが、B4Cペレット１の温度は、その融点である245
0℃を充分下迴るように設定する必要があるため、その
点からB4Cペレット１と被覆管２との間隙寸法は決ま
り、寿命（被覆管２とB4Cペレット１との干渉の開始ま
での時間）が決まっている。However, the temperature of B 4 C pellet 1 is 245, which is its melting point.
Since it is necessary to set the temperature to 0 ° C, the gap size between the B 4 C pellet 1 and the cladding tube 2 is determined from that point, and the service life (interference between the cladding tube 2 and the B 4 C pellet 1 is reduced. The time until the start) is fixed.
（発明が解決しようとする課題） 前記従来の高速増殖炉用制御棒においては、前述のよう
に、B4Cペレット１の温度制御から決まるB4Cペレット１
と、被覆管２との間隙寸法で寿命が決まっているが、そ
の間隙寸法は、Heガスを充填することを前提としてい
る。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional control rod for a fast breeder reactor, as described above, the B 4 C pellet 1 determined by the temperature control of the B 4 C pellet 1 is used.
And the life of the cladding tube 2 is determined by the gap dimension, and the gap dimension is premised on filling He gas.
ところが、被覆管２内に、Heガスよりも熱伝導率の高い
物質を充填すれば、B4Cペレット１と被覆管２との間隙
寸法を大きくとることができる。このような知見に基づ
き、一部では、Heガスに比べ極めて熱伝導率の高い一次
冷却材と同一の液体金属を封入し、B4Cペレット１と秘
覆管２との間隙寸法を大きくとることができるようにし
た液体金属封入型の制御棒が提案されている。However, if the cladding tube 2 is filled with a substance having a thermal conductivity higher than that of He gas, the gap size between the B 4 C pellet 1 and the cladding tube 2 can be increased. Based on this knowledge, in part, the same liquid metal as the primary coolant, which has a much higher thermal conductivity than He gas, is enclosed, and the gap size between the B 4 C pellet 1 and the cover tube 2 is increased. A liquid metal-encapsulated control rod has been proposed.
ところが、液体金属封入型の制御棒は、液体金属の封入
に新たな設備を要し、また使用後の制御棒を保管、処分
する際には、封入されている液体金属を排出する必要が
あり、その作業が容易でないとともに、作業のための新
たな設備が必要となるという問題がある。However, the liquid metal sealed control rod requires new equipment to seal the liquid metal, and it is necessary to discharge the sealed liquid metal when storing and disposing of the control rod after use. However, there is a problem that the work is not easy and new equipment is required for the work.
本発明は、このような点を考慮してなされたもので、液
体金属の封入および排出のための特別な設備を要せず、
しかも長寿命化および短尺化を図ることができる高速増
殖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 such points, and does not require special equipment for enclosing and discharging liquid metal,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a control rod for a fast breeder reactor, which can have a long life and a short length.
〔発明の構成〕 （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、被覆管の上
下端部を、上部端栓および下部端栓で密封し、その内部
にB4Cペレットを配置した液体金属冷却型の高速増殖炉
用制御棒において、前記被覆管内を、ほぼ真空状態にす
るとともに、被覆管内の下部端栓側の端部に、上面でB4
Cペレットを支持し、液体金属およびHeガスの通過を許
容するプラグを設置し、かつ前記下部端栓に、高温ハン
ダでシールされる孔を設けるようにしたことを特徴とす
る。[Means for Solving the Problems] (Means for Solving the Problems) As a means for achieving the above-mentioned object, the present invention seals the upper and lower ends of a cladding tube with an upper end plug and a lower end plug, and inserts B 4 inside thereof. In the liquid metal cooling type fast breeder reactor control rod in which the C pellets are arranged, the inside of the cladding tube is set to a substantially vacuum state, and at the end of the cladding tube on the lower end plug side, B 4 on the upper surface.
It is characterized in that a plug for supporting C pellets, allowing the passage of liquid metal and He gas, is installed, and the lower end plug is provided with a hole sealed with high temperature solder.
（作 用） 本発明に係る高速増殖炉用制御棒においては、原子炉へ
の装荷後、所定温度まで上昇すると、高温ハンダが溶け
て被覆管内に一次冷却材である液体金属が流入し、被覆
管内が液体金属で満たされる。すなわち、従来の液体金
属封入型制御棒と同一構成となる。(Operation) In the control rod for a fast breeder reactor according to the present invention, when the temperature rises to a predetermined temperature after loading into the reactor, the high temperature solder melts and the liquid metal as the primary coolant flows into the cladding pipe to coat the cladding. The inside of the tube is filled with liquid metal. That is, it has the same structure as the conventional liquid metal-enclosed control rod.
原子炉運転が進むとB4Cペレットの燃焼に伴いHeガスが
発生し、このHeガスは、被覆管の上部から貯留され、そ
の分の液体金属が、下部端栓の孔から外部に排出され
る。そして、やがて、被覆管内が完全にHeガスで満たさ
れる。As the reactor operation progresses, He gas is generated along with the combustion of B 4 C pellets, and this He gas is stored from the upper part of the cladding tube, and the corresponding liquid metal is discharged to the outside from the hole in the lower end plug. It Then, eventually, the inside of the cladding tube is completely filled with He gas.
ところで、Heガスは、液体金属に比べて熱伝導率が悪い
が、この段階では、スエリングによりB4Cペレットが太
くなって被覆管との間隙が狭くなっているので、B4Cペ
レットの温度は、その融点よりも充分低い温度に抑えら
れる。However, He gas is poor thermal conductivity than the liquid metal, at this stage, since the gap between the cladding tube becomes thicker B 4 C pellet is narrowed by swelling, the temperature of the B 4 C pellet Is suppressed to a temperature sufficiently lower than its melting point.
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明に係る高速増殖炉用制御棒の一例を示
すもので、図中、符号１はB4Cペレットであり、このB4C
ペレット１は、上下端部が上部端栓３および下部端栓４
で密封された被覆管２内に収容されている。Figure 1 is shows an example of a fast breeder reactor control rod according to the present invention, in the figure, reference numeral 1 denotes a B 4 C pellet, the B 4 C
The upper and lower ends of the pellet 1 are an upper end plug 3 and a lower end plug 4
It is housed in the cladding tube 2 sealed with.
すなわち、被覆管２内の下部端栓４側の端部には、第１
図に示すように、B4Cペレット１の落下を防止するため
のプラグ10が設置されており、B4Cペレット１は、この
プラグ10上に設置されている。That is, at the end of the cladding tube 2 on the lower end plug 4 side, the first
As shown in the figure, a plug 10 for preventing the B 4 C pellet 1 from falling is installed, and the B 4 C pellet 1 is installed on this plug 10.
このプラグ10は、第２図（ａ）〜（ｄ）に示すように、
一次冷却材である液体金属としてのナトリウム11および
Heガス５が自由に通過できるよう、例えば多孔質の焼結
金属で形成されており、このプラグ10直下の下部端栓４
の中央部には、第１図に示すように孔12が設けられ、こ
の孔12は、高温ハンダ13でシールされるようになってい
る。This plug 10 is, as shown in FIGS. 2 (a) to (d),
Sodium 11 as a liquid metal as a primary coolant and
The He gas 5 is made of, for example, a porous sintered metal so that the He gas 5 can freely pass therethrough.
As shown in FIG. 1, a hole 12 is provided at the center of the hole 12, and the hole 12 is sealed with high temperature solder 13.
次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
第２図ａは、製造時の制御棒の状態を示し、B4Cペレッ
ト１の周りは、ほぼ真空の状態で高温ハンダ13により気
密維持がなされている。FIG. 2a shows the state of the control rod at the time of manufacture, and the surroundings of the B 4 C pellet 1 are kept airtight by the high temperature solder 13 in a substantially vacuum state.
この制御棒を原子炉に装荷して所定の温度まで上昇する
と、第２図ｂに示すように、高温ハンダ13が溶けて被覆
管２内がナトリウム11で満たされる。すなわち、従来の
液体金属封入型制御棒と同一構成となる。When this control rod is loaded into the reactor and heated to a predetermined temperature, the high temperature solder 13 melts and the cladding tube 2 is filled with sodium 11 as shown in FIG. 2b. That is, it has the same structure as the conventional liquid metal-enclosed control rod.
原子炉運転初期においては、B4Cペレット１の燃焼に伴
いHeガス５が発生し、このHeガス５は、第２図ｃに示す
ように、被覆管２の上部に貯留され、ナトリウム１は、
孔12を介して外部に排出される。At the beginning of the reactor operation, He gas 5 is generated with the combustion of the B 4 C pellets 1, and this He gas 5 is stored in the upper part of the cladding tube 2 as shown in FIG. ,
It is discharged to the outside through the hole 12.
原子炉運転中期以後は、第２図ｄに示すように、B4Cペ
レット１から取出されるHeガス５で被覆管２内が満たさ
れ、プラグ10を通り孔12から外部に放出される。このた
め、被覆管２内のナトリウム11は完全に外部に排出され
る。After the middle stage of the reactor operation, as shown in FIG. 2D, the inside of the cladding tube 2 is filled with He gas 5 taken out from the B 4 C pellets 1, passes through the plug 10 and is discharged to the outside from the hole 12. Therefore, the sodium 11 in the coating tube 2 is completely discharged to the outside.
ところで、被覆管２内がHeガス５で満たされると、Heガ
ス５はナトリウム11に比較して熱伝導率が悪いで、B4C
ペレット１と被覆管２との間隙が問題となるが、この状
態では、B4Cペレット１は、スエリングにより膨張して
太くなっていて、被覆管２との間隙が運転初期よりも狭
くなっているので、B4Cペレット１の冷却に問題となる
ことはない。By the way, when the inside of the cladding tube 2 is filled with He gas 5, He gas 5 has a poor thermal conductivity as compared with sodium 11, so B 4 C
The gap between the pellet 1 and the cladding tube 2 becomes a problem, but in this state, the B 4 C pellet 1 expands and becomes thicker due to swelling, and the gap between the pellet 4 and the cladding tube 2 becomes narrower than in the initial operation. Therefore, there is no problem in cooling the B 4 C pellet 1.
このように、従来の液体金属封入型制御棒と同様、長寿
命化および短尺化を図ることができ、しかも液体金属の
封入および排出が自動的になされるので、封入、排出を
行なうための特別な設備を要しない。In this way, as with conventional liquid metal sealed control rods, long life and short length can be achieved, and since liquid metal is automatically sealed and discharged, special control for sealing and discharging is performed. It does not require special equipment.
ところで、第１図に示すように、被覆管内空間高さを
L0、B4Cペレット高さをL1、B4Cペレット径をDP、被覆管
内径をDCとすると、以下の関係式が成立する必要があ
る。By the way, as shown in Fig. 1,
If the height of L 0 and B 4 C pellets is L 1 , the diameter of B 4 C pellets is D P , and the inner diameter of the cladding tube is D C , the following relational expression must hold.
但し、 α:B4Cペレットの径方向スエリング率 β:B4CペレットのHe放出率 f:B4Cペレット軸方向ピーキング係数 ▲Ｄ* p▼:Heガス封入ギャップでのB4Cペレット 熱的設計限界となるB4Cペレット径 次に、前記（１）式の導出について説明する。 However, α: B 4 C pellet radial swelling ratio β: B 4 C pellet He release rate f: B 4 C pellet axial peaking coefficient ▲ D * p ▼: He 4 B 4 C pellet thermal design B 4 C Pellet Diameter as the Limit Next, the derivation of the equation (1) will be described.
まず、Naボンド層のNaが抜けるピーク燃焼度（（Ｂ・
Ｕ）ｐ）について説明する。First, the peak burnup ((B ・
U) p ) will be described.
第３図は、温度T0、圧力P0の状態でHeを封入したもの
が、温度T1、圧力P1の原子炉内で開封されてNaが流入し
た場合を示す。ここで、Heの体積をV1、Naの体積をV2と
すると、このときの状態方程式は次の通りである。Figure 3 is a temperature T 0, those encapsulating H e in the state of the pressure P 0, indicating the case where the temperature T 1, is opened in the reactor pressure P 1 Na is flowed. Here, when the volume of H e a volume V 1, Na and V 2, the state equation at this time is as follows.
但し、V0＝（L0−ｌ）A1 V2＝lA1−L1A2 その後、B4Cの燃焼に伴って放出するHeによりNaは押し
下げられるが、Naが全部抜けるまでの放出He量は次式で
与えられる。 However, V 0 = (L 0 −l) A 1 V 2 = lA 1 −L 1 A 2 After that, Na is pushed down by He released by the combustion of B 4 C, but the amount of He released until all Na is released is given by the following equation.
但し、n:B4Cから放出されるHeのモル数 R:ガス定数 NA:アボガドロ定数（×1020） B:10B（n,α）Liの反応率×1020〔1/sec〕 β:B4CからのHeの放出率 （３）式より （２）式、（４）式より ここで、近似的に次のように置き変える。 However, n: B 4 C the number of moles of He released from R: gas constant NA: Avogadro constant (× 10 20) B: 10 B (n, α) L reaction rate × 10 20 of i [1 / sec] Release rate of He from β: B 4 C Equation (3) From equations (2) and (4) Here, it is replaced approximately as follows.
但し、BP:ピーク反応率 f:ピーキング係数 （５）式、（６）式、（７）式より となり、 とおくと、 となる。 However, B P : Peak reaction rate f: Peaking coefficient From equations (5), (6), and (7), Next to If you put it Becomes
一方、（２）式より、 （12）式を（11）式に代入すると、 但し、 （14）式に対し、次の条件を設定する。On the other hand, from equation (2), Substituting equation (12) into equation (11), However, Set the following conditions for equation (14).
初期封入条件 P0＝0.01kg/cm2、T0＝300゜K 原子炉条件 P1＝1.5kg/cm2、T1＝773゜K 物性値 NA＝6022〔×1020〕 R＝8.3〔Ｊ・mol-1・゜K-1〕 ＝84.6〔kg・cm・mol-1・゜K-1〕 これにより、ピーク燃焼度（B,U）ｐは 但し、 Vpet:B4Cの体積 Vcld:被覆管内容積 次に、B4Cペレットのスエリングにより被覆管とのギャ
ップが減少し、Heガスギャップにおける熱的限界ギャッ
プとなるピーク燃焼度（（B,U）ｐ）について説明す
る。Initial enclosure conditions P 0 = 0.01kg / cm 2 , T 0 = 300 ° K Reactor conditions P 1 = 1.5kg / cm 2 , T 1 = 773 ° K Physical property values NA = 6022 [× 10 20 ] R = 8.3 [ J ・ mol -1・ ° K -1 ] = 84.6 [kg ・ cm ・ mol -1・ ° K -1 ] Therefore, the peak burnup (B, U) p is However, Vpet: Volume of B 4 C Vcld: Volume of cladding tube Next, swelling of B 4 C pellets reduces the gap with the cladding tube and becomes the thermal limit gap in the He gas gap. Peak burnup ((B, U) p ) will be described.
第４図に示すように、HeガスギャップでのB4Cペレット
熱的限界となるB4Cペレット径を▲D* p▼とすると、 但し、α：スエリング率係数 （Ｂ、Ｕ）p:ピーク燃焼度〔1020cap/cc〕 （15）式を変形すると、 次に、Heガスキャップ熱的限界前までNaを保持できる寸
法パラメータについて説明する。As shown in Fig. 4, if the B 4 C pellet diameter, which is the thermal limit of B 4 C pellets in the He gas gap, is ▲ D * p ▼, However, α: Swelling coefficient (B, U) p : Peak burnup [10 20 cap / cc] Next, the dimensional parameters capable of holding Na up to the thermal limit of He gas cap will be described.
（14）式および（16）式より （17）式を先の条件、、で整理すると、 以上のことから前記（１）式が導出される。From equation (14) and equation (16) Rearranging equation (17) by the previous conditions ,,, The above equation (1) is derived from the above.
次に、Heガスギャップ熱的限界ギャップとなるペレット
径につき、第５図を参照して説明する。Next, the pellet diameter as the He gas gap thermal limit gap will be described with reference to FIG.
B4Cペレット中心温度をTm〔℃〕、B4Cペレット表面温度
をTs〔℃〕とすると、 但し、Ti:被覆管内面温度〔℃〕 q:出力密度〔Kcal/hr・cc〕 kp:ペレットの熱伝導度〔Kcal/hrcm・℃〕 Kg:ギャップの熱伝導度〔Kcal/hr℃〕 （ギャップ:NaまたはHe） （19）式および（20）式より ここで、 であるので、 （20）式は、 よって ここで、Tm≒2400℃、Ti＝500℃→（Tm−Ti）＝1900℃ Kg（He）＝0.143×10-2〔Kcal/hr・cm・℃〕 Kp＝0.036〔Kcal/hr・cm・℃〕 とすると、 となる。If the B 4 C pellet center temperature is Tm [° C] and the B 4 C pellet surface temperature is Ts [° C], However, Ti: Inner surface temperature of cladding tube [℃] q: Power density [Kcal / hr ・ cc] k p : Thermal conductivity of pellets [Kcal / hr cm ・ ℃] Kg: Thermal conductivity of gap [Kcal / hr ℃] (Gap: Na or He) (19) And from equation (20) here, Therefore, equation (20) is Therefore Here, Tm ≒ 2400 ℃, Ti = 500 ℃ → (Tm-Ti) = 1900 ℃ Kg (He) = 0.143 × 10 -2 [Kcal / hr · cm · ℃] K p = 0.036 [Kcal / hr · cm・ ℃] Becomes
次に、（１）式の寸法パラメータにつき、具体的な対応
について説明する。Next, the specific correspondence regarding the dimensional parameters of the equation (1) will be described.
例えばα＝0.0003、β＝0.05、DC＝18mm、Dp＝17mm（ピ
ーク燃焼度200×1020cap/ccまで）、 （密度100Kcal/hr・ccの時）とすると、 となる。すなわち、寿命200×1020cap/cc（ピーク燃焼
度）を目標にした場合、DC＝18mmに対してDp＝17mmにし
ておけば、 Dp（B,U）＝Dp・（１＋α（B,U）） α＝0.0003 Dp（B,U）＝17（１＋0.0003×200） ≒18〔mm〕 となり、寿命末期に被覆管に接することになる。For example, α = 0.0003, β = 0.05, D C = 18 mm, D p = 17 mm (peak burnup up to 200 x 10 20 cap / cc), (When the density is 100 Kcal / hr / cc), Becomes That is, when the lifetime 200 × 10 20 cap / cc (peak burnup) to the target, if the D p = 17 mm with respect to D C = 18mm, D p ( B, U) = D p · (1 + α (B, U)) α = 0.0003 D p (B, U) = 17 (1 + 0.0003 × 200) ≈ 18 [mm], which means that it comes into contact with the cladding tube at the end of its life.
一方、出力密度を100Kcal/hr・cc（ピーク） とすると、ガス層での限界直径は である。したがって、Dp＝17mmでは限界直径よりも小さ
いため、液体金属をボンドしてペレットの温度を下げて
おく必要がある。On the other hand, when the power density is 100 Kcal / hr · cc (peak), the critical diameter in the gas layer is Is. Therefore, it is necessary to bond the liquid metal to lower the temperature of the pellet because D p = 17 mm is smaller than the limit diameter.
運転開始後、He放出により液体金属が押し出されるが、
それはB4Cペレットの径が17.1mmとなった時点である。
そのときの燃焼度は、 である。After starting operation, liquid metal is pushed out by He discharge,
That is when the diameter of the B 4 C pellets reached 17.1 mm.
The burnup at that time is Is.
なお、前記実施例では、プラグ10が多孔質の焼結金属で
形成されている場合について説明したが、B4Cペレット
１を支持でき、しかも液体金属およびHeガスを通すもの
であれば、他の構造のものでもよい。In addition, in the above-mentioned embodiment, the case where the plug 10 is made of a porous sintered metal has been described, but if the plug 4 can support the B 4 C pellets 1 and can pass the liquid metal and He gas, It may have the structure of.
以上説明したように本発明は、被覆管内への液体金属の
充填および排出が自動的になされるようにしているの
で、製造時に液体金属を被覆管内に充填する設備が不要
となり、制御棒組立工場、保管場所および輸送容器に特
別対策が不要となる。また、原子炉での使用後の洗浄も
不要となり、保管が容易である。しかも、液体金属封入
型制御棒と同一の機能が得られ、長寿命化および短尺化
が可能となる。As described above, the present invention automatically fills and discharges the liquid metal into the coating pipe, so that a facility for filling the coating pipe with the liquid metal is not required at the time of manufacturing, and the control rod assembly plant is not required. No special measures are required for the storage location and shipping container. In addition, cleaning after use in a nuclear reactor is not required and storage is easy. Moreover, the same function as that of the liquid metal-enclosed control rod can be obtained, and the life and the length of the control rod can be shortened.
第１図は本発明の一実施例に係る高速増殖炉用制御棒を
示す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）はその作用を時間の
経過に従って順次示す説明図、第３図はNaボント層のNa
が抜けるピーク燃焼度の説明図、第４図および第５図は
Heボント限界ギャップとなるペレット径の説明図、第６
図および第７図は従来の高速増殖炉用制御棒をそれぞれ
示す断面図である。 １……B4Cペレット、２……被覆管、３……上部端栓、
４……下部端栓、５……Heガス、10……プラグ、11……
ナトリウム、12……孔、13……高温ハンダ。FIG. 1 is a sectional view showing a control rod for a fast breeder reactor according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a) to 2 (d) are explanatory views sequentially showing the action thereof over time, and FIG. Na in the pontic layer
Explanatory drawing of peak burnup, Fig. 4 and Fig. 5
Explanatory drawing of pellet diameter which becomes He bond limit gap, 6th
FIG. 7 and FIG. 7 are cross-sectional views showing a conventional control rod for a fast breeder reactor, respectively. 1 …… B 4 C pellet, 2 …… cladding tube, 3 …… upper end plug,
4 …… Lower end plug, 5 …… He gas, 10 …… Plug, 11 ……
Sodium, 12 ... hole, 13 ... high temperature solder.
Claims (1)
端栓で密封し、その内部にB4Cペレットを配置した液体
金属冷却型の高速増殖炉用制御棒において、前記被覆管
内を、ほぼ真空状態にするとともに、被覆管内の下部端
栓側の端部に、上面でB4Cペレットを支持し液体金属お
よびHeガスの通過を許容するプラグを設置し、かつ前記
下部端栓に、高温ハンダでシールされる孔を設けたこと
を特徴とする高速増殖炉用制御棒。1. A liquid metal cooling type fast breeder reactor control rod in which the upper and lower ends of a cladding tube are sealed with an upper end plug and a lower end plug, and B 4 C pellets are placed inside the cladding tube. To a substantially vacuum state, and at the end on the lower end plug side in the cladding tube, install a plug that supports B 4 C pellets on the upper surface and allows passage of liquid metal and He gas, and A control rod for a fast breeder reactor, characterized in that a hole for sealing with high temperature solder is provided in the.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2030532A JPH07117594B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Control rod for fast breeder reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2030532A JPH07117594B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Control rod for fast breeder reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03235090A JPH03235090A (en) | 1991-10-21 |
| JPH07117594B2 true JPH07117594B2 (en) | 1995-12-18 |
Family
ID=12306410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2030532A Expired - Fee Related JPH07117594B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Control rod for fast breeder reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117594B2 (en) |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2030532A patent/JPH07117594B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03235090A (en) | 1991-10-21 |
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