JPH095473A - 原子炉制御棒 - Google Patents
原子炉制御棒Info
- Publication number
- JPH095473A JPH095473A JP7150504A JP15050495A JPH095473A JP H095473 A JPH095473 A JP H095473A JP 7150504 A JP7150504 A JP 7150504A JP 15050495 A JP15050495 A JP 15050495A JP H095473 A JPH095473 A JP H095473A
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- Japan
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- control rod
- pellets
- cover tube
- cladding tube
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- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的形状及び寸法を変えないで、原子炉制
御棒の制御棒価値を向上する。 【構成】 細長い制御棒の被覆管１の材質は、金属ハフ
ニウム或いはステンレス鋼である。被覆管１の中に積重
されたガドリニウム酸化物ペレット５のガドリニウムの
Ｇd155濃縮度は９０％以上であるが、５０％以上の範囲
で適宜選択される。
御棒の制御棒価値を向上する。 【構成】 細長い制御棒の被覆管１の材質は、金属ハフ
ニウム或いはステンレス鋼である。被覆管１の中に積重
されたガドリニウム酸化物ペレット５のガドリニウムの
Ｇd155濃縮度は９０％以上であるが、５０％以上の範囲
で適宜選択される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の核反応の制御
に用いられる制御棒に関し、特に加圧水型原子炉の制御
棒に関する。
に用いられる制御棒に関し、特に加圧水型原子炉の制御
棒に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、加圧水型原子炉においては、一
般に細長い被覆管を用いた制御棒をクラスタ状に結合し
て使用している。このような被覆管には、一般にステン
レス鋼管が使用され、被覆管内に充填する中性子吸収材
としては銀−インジウム−カドミウム合金、ハフニウ
ム、炭化硼素等の使用が考慮されている。制御棒は、例
えば緊急時には自重を利用して急速挿入が行われたりす
るので、中性子吸収能力の高さと共にある程度の重量及
び機械的信頼性が必要とされている。従って、一般に
は、ステンレス鋼の被覆管の中に銀−インジウム−カド
ミウム合金からなる中性子吸収材を充填した制御棒が使
用されていた。
般に細長い被覆管を用いた制御棒をクラスタ状に結合し
て使用している。このような被覆管には、一般にステン
レス鋼管が使用され、被覆管内に充填する中性子吸収材
としては銀−インジウム−カドミウム合金、ハフニウ
ム、炭化硼素等の使用が考慮されている。制御棒は、例
えば緊急時には自重を利用して急速挿入が行われたりす
るので、中性子吸収能力の高さと共にある程度の重量及
び機械的信頼性が必要とされている。従って、一般に
は、ステンレス鋼の被覆管の中に銀−インジウム−カド
ミウム合金からなる中性子吸収材を充填した制御棒が使
用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかして、従来より一
般に中性子吸収材として使用している銀−インジウム−
カドミウム合金は、その中性子吸収能力が目一杯利用さ
れており、これ以上の制御棒の中性子吸収効果を得るに
は、制御棒の数又は容量（横断面積）の増大を図らねば
ならないが、クラスタ形の制御棒では、燃料集合体の中
に予め設けられた制御棒案内管の中に制御棒を挿通する
ので、中性子吸収能力の向上、制御棒価値の増大は、関
連構造の変更を必要とし、著しいコスト増加が避けられ
なかった。本発明は、如上の問題に鑑みなされたもの
で、従来のものの機械的形状、寸法等を変更せずに制御
棒価値の大きい原子炉制御棒を提供することを目的とし
ている。
般に中性子吸収材として使用している銀−インジウム−
カドミウム合金は、その中性子吸収能力が目一杯利用さ
れており、これ以上の制御棒の中性子吸収効果を得るに
は、制御棒の数又は容量（横断面積）の増大を図らねば
ならないが、クラスタ形の制御棒では、燃料集合体の中
に予め設けられた制御棒案内管の中に制御棒を挿通する
ので、中性子吸収能力の向上、制御棒価値の増大は、関
連構造の変更を必要とし、著しいコスト増加が避けられ
なかった。本発明は、如上の問題に鑑みなされたもの
で、従来のものの機械的形状、寸法等を変更せずに制御
棒価値の大きい原子炉制御棒を提供することを目的とし
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の目的を達成するた
め、本発明によれば、被覆管内に中性子吸収材ペレット
を積重してなる原子炉制御棒において、Ｇd155の濃縮度
を５０％以上にしたガドリニウムの酸化物Ｇd2Ｏ3 から
中性子吸収材ペレットを形成する。ガドリニウムには、
質量数が１５２，１５４，１５５，１５６，１５７，１
５８，１６０等の同位体が多数あり、天然ガドリニウム
には、Ｇd155が約１５％含まれているのであるが、本発
明で使用する場合は、此の比率を少なくとも５０％以上
になるように濃縮したものを使用する。質量数１５７の
ガドリニウムも熱中性子吸収能力が大きいが、高速中性
子中性子吸収能力が小さいので、Ｇd155の割合が大きい
のが好ましい。前記被覆管としては、金属ハフニウムか
ら形成したものが好ましいが、被覆管をステンレス鋼か
ら形成してもよい。
め、本発明によれば、被覆管内に中性子吸収材ペレット
を積重してなる原子炉制御棒において、Ｇd155の濃縮度
を５０％以上にしたガドリニウムの酸化物Ｇd2Ｏ3 から
中性子吸収材ペレットを形成する。ガドリニウムには、
質量数が１５２，１５４，１５５，１５６，１５７，１
５８，１６０等の同位体が多数あり、天然ガドリニウム
には、Ｇd155が約１５％含まれているのであるが、本発
明で使用する場合は、此の比率を少なくとも５０％以上
になるように濃縮したものを使用する。質量数１５７の
ガドリニウムも熱中性子吸収能力が大きいが、高速中性
子中性子吸収能力が小さいので、Ｇd155の割合が大きい
のが好ましい。前記被覆管としては、金属ハフニウムか
ら形成したものが好ましいが、被覆管をステンレス鋼か
ら形成してもよい。
【０００５】
【作用】前記した構成の本発明の制御棒において，ガド
リニウム酸化物ペレットのガドリニウムの５０％以上を
占めるＧd155は、原子炉内の熱中性子及び高速中性子を
吸収し、炉心内の中性子数を所定値以下に制御する。こ
れに加えて、金属ハフニウムからなる被覆管やステンレ
ス鋼からなる被覆管は、酸化物ペレットを高温、高圧の
冷却材から物理的に隔絶して保護するがこれも中性子を
吸収する。但し、金属ハフニウムの方が吸収能力が大き
い。従って、炉心で必要とされる中性子吸収能力に応じ
て適宜選択使用される。
リニウム酸化物ペレットのガドリニウムの５０％以上を
占めるＧd155は、原子炉内の熱中性子及び高速中性子を
吸収し、炉心内の中性子数を所定値以下に制御する。こ
れに加えて、金属ハフニウムからなる被覆管やステンレ
ス鋼からなる被覆管は、酸化物ペレットを高温、高圧の
冷却材から物理的に隔絶して保護するがこれも中性子を
吸収する。但し、金属ハフニウムの方が吸収能力が大き
い。従って、炉心で必要とされる中性子吸収能力に応じ
て適宜選択使用される。
【０００６】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。図１及び図２において、被覆管１は、形状
寸法が従来のままであって、材料のみが金属ハフニウム
に変えられたものである。被覆管１の下端は、端栓３で
気密に閉じられており、その中に酸化ガドリニウムＧd2
Ｏ3 ペレット５が多数積重されており、上部は、連結ネ
ジ部をもった上部端栓（図示しない）で密閉されてい
る。ペレット５の材料のガドリニウムは、Ｇd155の含有
割合が９０％以上になるように濃縮されている。もちろ
ん、ガドリニウム中のＧd155の含有比率は、５０乃至１
００％の範囲で、適宜選択できる。その場合、被覆管１
の材料としてステンレス鋼を使用してもよいが、これら
の組み合わせにおける制御棒価値変化を次表に示してい
る。
を説明する。図１及び図２において、被覆管１は、形状
寸法が従来のままであって、材料のみが金属ハフニウム
に変えられたものである。被覆管１の下端は、端栓３で
気密に閉じられており、その中に酸化ガドリニウムＧd2
Ｏ3 ペレット５が多数積重されており、上部は、連結ネ
ジ部をもった上部端栓（図示しない）で密閉されてい
る。ペレット５の材料のガドリニウムは、Ｇd155の含有
割合が９０％以上になるように濃縮されている。もちろ
ん、ガドリニウム中のＧd155の含有比率は、５０乃至１
００％の範囲で、適宜選択できる。その場合、被覆管１
の材料としてステンレス鋼を使用してもよいが、これら
の組み合わせにおける制御棒価値変化を次表に示してい
る。
【０００７】
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の本発明
によれば、中性子吸収材としてＧd155を５０％以上含む
ガドリニウムの酸化物ペレットを使用しているので、中
性子を効率よく吸収し、制御棒価値を大きく向上するこ
とができる。又、請求項２の本発明によれば、Ｇd155を
５０％以上含むガドリニウムの酸化物ペレットに加え金
属ハフニウムからなる被覆管もかなり中性子を吸収する
ので、さらに制御棒価値を増加することができる。更に
請求項３の本発明によれば、被覆管としてステンレス鋼
を使用しているので、中性子吸収効果も期待できると共
に、ガドリニウム酸化物ペレットを安定して保護するこ
とができる。尚、ガドリニウム酸化物は、安定した物質
であると共に相応の重量もあるので、制御棒としての機
械的特性も十分保持し、長期にわたり所要に性能を発揮
することができる。
によれば、中性子吸収材としてＧd155を５０％以上含む
ガドリニウムの酸化物ペレットを使用しているので、中
性子を効率よく吸収し、制御棒価値を大きく向上するこ
とができる。又、請求項２の本発明によれば、Ｇd155を
５０％以上含むガドリニウムの酸化物ペレットに加え金
属ハフニウムからなる被覆管もかなり中性子を吸収する
ので、さらに制御棒価値を増加することができる。更に
請求項３の本発明によれば、被覆管としてステンレス鋼
を使用しているので、中性子吸収効果も期待できると共
に、ガドリニウム酸化物ペレットを安定して保護するこ
とができる。尚、ガドリニウム酸化物は、安定した物質
であると共に相応の重量もあるので、制御棒としての機
械的特性も十分保持し、長期にわたり所要に性能を発揮
することができる。
【図１】本発明の実施例を示す部分立断面図である。
【図２】前記実施例の任意の位置における横断面図であ
る。
る。
１ 被覆管 ３ 端栓 ５ 酸化ガドリニウムペレット
Claims (3)
- 【請求項１】 被覆管内に中性子吸収材ペレットを積重
してなる原子炉制御棒において、Ｇd155の濃縮度を５０
％以上にしたガドリニウムの酸化物から前記中性子吸収
材ペレットを形成したことを特徴とする原子炉制御棒。 - 【請求項２】 前記被覆管を金属ハフニウムから形成し
たことを特徴とする請求項１記載の原子炉制御棒。 - 【請求項３】 前記被覆管をステンレス鋼から形成した
ことを特徴とする請求項１記載の原子炉制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150504A JPH095473A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 原子炉制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150504A JPH095473A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 原子炉制御棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095473A true JPH095473A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15498318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7150504A Withdrawn JPH095473A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 原子炉制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013246102A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 熱中性子炉用制御棒 |
| CN112368784A (zh) * | 2018-07-24 | 2021-02-12 | 西部现实有限公司 | 用于核反应堆的核燃料的燃料混合物的添加剂 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP7150504A patent/JPH095473A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013246102A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 熱中性子炉用制御棒 |
| CN112368784A (zh) * | 2018-07-24 | 2021-02-12 | 西部现实有限公司 | 用于核反应堆的核燃料的燃料混合物的添加剂 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |