JPH11133175A - チャンネルボックス耐食性改善方法 - Google Patents
チャンネルボックス耐食性改善方法Info
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- JPH11133175A JPH11133175A JP9298100A JP29810097A JPH11133175A JP H11133175 A JPH11133175 A JP H11133175A JP 9298100 A JP9298100 A JP 9298100A JP 29810097 A JP29810097 A JP 29810097A JP H11133175 A JPH11133175 A JP H11133175A
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- stainless steel
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】原子炉で使用される燃料集合体のジルカロイ製
チャンネルボックスの耐食性を向上させる。 【解決手段】チャンネルボックス１に近接するステンレ
ス鋼で構成されている制御棒２のハンドル２ａ，ガイド
ローラ３およびシース２ｂのステンレス鋼中に含有する
マンガン量を0.1 ％以下とし、ステンレス鋼から発生
し、チャンネルボックスに到達するβ線量を低減する。
また、ハンドル２ａおよびシースの表面にジルコニア、
アルミナ、または炭化ケイ素等のセラミックスをコーテ
ィングし、ステンレス鋼から発生するβ線を遮蔽する。
チャンネルボックスの耐食性を向上させる。 【解決手段】チャンネルボックス１に近接するステンレ
ス鋼で構成されている制御棒２のハンドル２ａ，ガイド
ローラ３およびシース２ｂのステンレス鋼中に含有する
マンガン量を0.1 ％以下とし、ステンレス鋼から発生
し、チャンネルボックスに到達するβ線量を低減する。
また、ハンドル２ａおよびシースの表面にジルコニア、
アルミナ、または炭化ケイ素等のセラミックスをコーテ
ィングし、ステンレス鋼から発生するβ線を遮蔽する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉で使用され
る燃料集合体用ジルコニウム合金（以下、ジルカロイと
記す）製チャンネルボックスの耐食性の改善方法に関す
る。
る燃料集合体用ジルコニウム合金（以下、ジルカロイと
記す）製チャンネルボックスの耐食性の改善方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉の燃料集合体は、複数個
の核燃料ペレットを装填した燃料棒を例えば８行８列に
格子配列し、上部タイプレートおよび下部タイプレート
で上下両端を固定し、スペーサで冷却材流路間隔を保っ
て組み立てられ、全体をジルカロイ製角筒状チャンネル
ボックスによって包囲してなるものである。この燃料集
合体は４体１組となって炉心内に装荷され、この４体１
組内に十字状制御棒が挿入、または引抜きされる。
の核燃料ペレットを装填した燃料棒を例えば８行８列に
格子配列し、上部タイプレートおよび下部タイプレート
で上下両端を固定し、スペーサで冷却材流路間隔を保っ
て組み立てられ、全体をジルカロイ製角筒状チャンネル
ボックスによって包囲してなるものである。この燃料集
合体は４体１組となって炉心内に装荷され、この４体１
組内に十字状制御棒が挿入、または引抜きされる。
【０００３】近年、放射性廃棄物の低減や、経済性の向
上の観点から、燃料集合体のチャンネルボックスの長寿
命化が検討されている。チャンネルボックスの寿命制限
因子の一つとして、腐食があげられる。特に、制御棒の
ハンドルとの隣接部、上部格子板との接触部、炉内計装
管との隣接部でかつ構成材料のステンレス鋼と隣接する
部分で腐食が大きいことが知られている。
上の観点から、燃料集合体のチャンネルボックスの長寿
命化が検討されている。チャンネルボックスの寿命制限
因子の一つとして、腐食があげられる。特に、制御棒の
ハンドルとの隣接部、上部格子板との接触部、炉内計装
管との隣接部でかつ構成材料のステンレス鋼と隣接する
部分で腐食が大きいことが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これまでに、ジルカロ
イの耐食性改善のために、合金成分の調整や熱処理方法
の改良などの多くの努力がなされてきており、通常の部
分については、非常に高い耐食性が得られるようになっ
ている。しかしながら、ステンレス鋼の隣接部における
腐食については、現在まで有効な抑制方法は確立されて
いない。
イの耐食性改善のために、合金成分の調整や熱処理方法
の改良などの多くの努力がなされてきており、通常の部
分については、非常に高い耐食性が得られるようになっ
ている。しかしながら、ステンレス鋼の隣接部における
腐食については、現在まで有効な抑制方法は確立されて
いない。
【０００５】ところで、上記腐食の原因は、放射化され
たステンレス鋼中から発生するβ線が影響しているもの
と考えられる。例えば、Lemaigman によると（Journal
of Nuclear Materials vol.87(1992)pp122-pp130）、局
所的な腐食の原因としてβ線による水の放射線分解の影
響が指摘されている。
たステンレス鋼中から発生するβ線が影響しているもの
と考えられる。例えば、Lemaigman によると（Journal
of Nuclear Materials vol.87(1992)pp122-pp130）、局
所的な腐食の原因としてβ線による水の放射線分解の影
響が指摘されている。
【０００６】原子炉内で使用されるステンレス鋼、例え
ばSUS316中には2.0 ％以下のマンガン（55Ｍｎ）が含ま
れている。この55Ｍｎは中性子を吸収して56Ｍｎとな
り、2.86ＭｅＶのβ線を放射する。このβ線の水中での
飛程は約10mmである。ジルカロイに対向するステンレス
鋼中のマンガンが発生するβ線が局所的に水質を変化さ
せ、腐食環境となり、その結果、ジルカロイの腐食が加
速する。
ばSUS316中には2.0 ％以下のマンガン（55Ｍｎ）が含ま
れている。この55Ｍｎは中性子を吸収して56Ｍｎとな
り、2.86ＭｅＶのβ線を放射する。このβ線の水中での
飛程は約10mmである。ジルカロイに対向するステンレス
鋼中のマンガンが発生するβ線が局所的に水質を変化さ
せ、腐食環境となり、その結果、ジルカロイの腐食が加
速する。
【０００７】本発明の目的は、上記観点からなされたも
ので、ステンレス鋼から発生するβ線を低減、遮蔽また
はステンレス鋼とジルカロイ製チャンネルボックスの距
離を大きくすることにより、原子炉圧力容器内でステン
レス鋼に隣接するチャンネルボックス耐食性を向上する
ことができるチャンネルボックスの耐食性改善方法を提
供することにある。
ので、ステンレス鋼から発生するβ線を低減、遮蔽また
はステンレス鋼とジルカロイ製チャンネルボックスの距
離を大きくすることにより、原子炉圧力容器内でステン
レス鋼に隣接するチャンネルボックス耐食性を向上する
ことができるチャンネルボックスの耐食性改善方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、ステンレス鋼を他のβ線を発生
しない材料に交換するか、ステンレス鋼表面にβ線を遮
蔽するものをコーティングするか、ステンレス鋼とチャ
ンネルボックスの間の距離を大きくする。
に、本発明においては、ステンレス鋼を他のβ線を発生
しない材料に交換するか、ステンレス鋼表面にβ線を遮
蔽するものをコーティングするか、ステンレス鋼とチャ
ンネルボックスの間の距離を大きくする。
【０００９】請求項１の発明は、原子炉圧力容器内の炉
心を構成する燃料集合体と制御棒において、前記制御棒
のハンドルおよびシース構成材料のステンレス鋼に含有
するマンガン量を0.1 ％以下とし、前記構成材料のステ
ンレス鋼から発生し前記燃料集合体のチャンネルボック
スに到達するβ線量を低減することを特徴とする。
心を構成する燃料集合体と制御棒において、前記制御棒
のハンドルおよびシース構成材料のステンレス鋼に含有
するマンガン量を0.1 ％以下とし、前記構成材料のステ
ンレス鋼から発生し前記燃料集合体のチャンネルボック
スに到達するβ線量を低減することを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明は、前記ハンドルおよびシ
ース構成材料の表面にジルコニア、アルミナまたは炭化
ケイ素等のセラミックスをコーティングし、前記構成材
料のステンレス鋼から発生するβ線を遮蔽することを特
徴とする。
ース構成材料の表面にジルコニア、アルミナまたは炭化
ケイ素等のセラミックスをコーティングし、前記構成材
料のステンレス鋼から発生するβ線を遮蔽することを特
徴とする。
【００１１】請求項３の発明は、前記ハンドルおよびシ
ース構成材料の表面に金、銀、白金、パラジウム、モリ
ブデンまたはジルカロイ等の金属膜をコーティングし、
前記構成材料のステンレス鋼から発生するβ線を遮蔽す
ることを特徴とする。
ース構成材料の表面に金、銀、白金、パラジウム、モリ
ブデンまたはジルカロイ等の金属膜をコーティングし、
前記構成材料のステンレス鋼から発生するβ線を遮蔽す
ることを特徴とする。
【００１２】請求項４の発明は、前記ハンドルおよびシ
ースを前記燃料集合体のチャンネルボックスから10mm以
上の間隔を離して設けることを特徴とする。請求項５の
発明は、原子炉圧力容器内の炉心を構成する燃料集合体
と上部格子板において、前記上部格子板構成材料のステ
ンレス鋼に含有するマンガン量を0.1 ％以下とし、前記
上部格子板のステンレス鋼から発生し前記燃料集合体の
チャンネルボックスに到達するβ線量を低減することを
特徴とする。
ースを前記燃料集合体のチャンネルボックスから10mm以
上の間隔を離して設けることを特徴とする。請求項５の
発明は、原子炉圧力容器内の炉心を構成する燃料集合体
と上部格子板において、前記上部格子板構成材料のステ
ンレス鋼に含有するマンガン量を0.1 ％以下とし、前記
上部格子板のステンレス鋼から発生し前記燃料集合体の
チャンネルボックスに到達するβ線量を低減することを
特徴とする。
【００１３】請求項６の発明は、前記上部格子板構成材
料の表面にジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等の
セラミックスをコーティングし、前記上部格子板構成材
料から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする。
料の表面にジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等の
セラミックスをコーティングし、前記上部格子板構成材
料から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする。
【００１４】請求項７の発明は、前記上部格子板構成材
料の表面に金、銀、白金、パラジウム、モリブデンある
いはジルカロイ等の金属膜をコーティングし、前記上部
格子板構成材料から発生するβ線を遮蔽することを特徴
とする。
料の表面に金、銀、白金、パラジウム、モリブデンある
いはジルカロイ等の金属膜をコーティングし、前記上部
格子板構成材料から発生するβ線を遮蔽することを特徴
とする。
【００１５】請求項８の発明は、原子炉圧力容器内の炉
心を構成する燃料集合体と中性子計装管において、前記
中性子計装管構成材料のステンレス鋼に含有するマンガ
ン量を0.1 ％以下とし、前記中性子計装管構成材料から
発生し前記燃料集合体のチャンネルボックスに到達する
β線量を低減することを特徴とする。
心を構成する燃料集合体と中性子計装管において、前記
中性子計装管構成材料のステンレス鋼に含有するマンガ
ン量を0.1 ％以下とし、前記中性子計装管構成材料から
発生し前記燃料集合体のチャンネルボックスに到達する
β線量を低減することを特徴とする。
【００１６】請求項９の発明は、前記中性子計装管構成
材料の表面にジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等
のセラミックスをコーティングし、前記中性子計装管構
成材料から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする。
材料の表面にジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等
のセラミックスをコーティングし、前記中性子計装管構
成材料から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする。
【００１７】請求項10の発明は、前記中性子計装管に
金、銀、白金、パラジウム、モリブデンまたはジルカロ
イ等の金属膜をコーティングし、中性子計装管構成材料
から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする。請求項
11の発明は、前記中性子計装管と前記燃料集合体のチャ
ンネルボックスと10mm以上の間隔を離して設けることを
特徴とする。
金、銀、白金、パラジウム、モリブデンまたはジルカロ
イ等の金属膜をコーティングし、中性子計装管構成材料
から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする。請求項
11の発明は、前記中性子計装管と前記燃料集合体のチャ
ンネルボックスと10mm以上の間隔を離して設けることを
特徴とする。
【００１８】このようにすることにより、チャンネルボ
ックス表面部に到達するβ線が低減され、腐食環境が緩
和され、チャンネルボックスの耐食性を向上させること
ができる。
ックス表面部に到達するβ線が低減され、腐食環境が緩
和され、チャンネルボックスの耐食性を向上させること
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１および図２により本発明に係
るチャンネルボックスの耐食性改善方法の第１の実施の
形態を説明する。図１（ａ）は４体の燃料集合体が２行
２列となって上部格子板９内に配列され、燃料集合体
（チャンネルボックス１で代表して示す）間に十字ブレ
ードを有する制御棒２が挿入された炉心内を部分的に概
略的に上面図で示したものである。図１（ｂ）は、図１
（ａ）において燃料集合体と制御棒２および炉内計装管
８の配置関係を立面図で示している。
るチャンネルボックスの耐食性改善方法の第１の実施の
形態を説明する。図１（ａ）は４体の燃料集合体が２行
２列となって上部格子板９内に配列され、燃料集合体
（チャンネルボックス１で代表して示す）間に十字ブレ
ードを有する制御棒２が挿入された炉心内を部分的に概
略的に上面図で示したものである。図１（ｂ）は、図１
（ａ）において燃料集合体と制御棒２および炉内計装管
８の配置関係を立面図で示している。
【００２０】制御棒２は図１（ｂ）に示すように上部に
ハンドル２ａを有し、ハンドル２ａには複数のガイドロ
ーラ３が嵌め込まれており、ハンドル２ａの下部に十字
状ブレードが取付けられている。十字状ブレードは図２
に示すようにシース２ｂと、このシース２ｂ内に中性子
吸収材２ｃとして例えばハフニウム板が挿入されたもの
からなっており、十字状ブレードの下部に落下速度リミ
ッタ（図示せず）を有している。
ハンドル２ａを有し、ハンドル２ａには複数のガイドロ
ーラ３が嵌め込まれており、ハンドル２ａの下部に十字
状ブレードが取付けられている。十字状ブレードは図２
に示すようにシース２ｂと、このシース２ｂ内に中性子
吸収材２ｃとして例えばハフニウム板が挿入されたもの
からなっており、十字状ブレードの下部に落下速度リミ
ッタ（図示せず）を有している。
【００２１】なお、チャンネルボックス１の下部にはフ
ィンガスプリング11を有する下部タイプレート５が設け
られている。下部タイプレート５は燃料支持金具６に載
置し、燃料支持金具６は炉心支持板10に固定されてい
る。チャンネルボックス１の上部外面にはチャンネルフ
ァスナ12が取り付けられている。制御棒２は制御棒案内
管７内に挿入される。
ィンガスプリング11を有する下部タイプレート５が設け
られている。下部タイプレート５は燃料支持金具６に載
置し、燃料支持金具６は炉心支持板10に固定されてい
る。チャンネルボックス１の上部外面にはチャンネルフ
ァスナ12が取り付けられている。制御棒２は制御棒案内
管７内に挿入される。
【００２２】４体のチャンネルボックス１は図１（ａ）
に示すように炉心内で十字状ブレードを有する制御棒２
と対向している。ここで、制御棒ハンドル２ａおよびシ
ース２ｂの構成材料であるステンレス鋼（例えばSUS31
6）のマンガン量を0.1 ％以下に維持している。
に示すように炉心内で十字状ブレードを有する制御棒２
と対向している。ここで、制御棒ハンドル２ａおよびシ
ース２ｂの構成材料であるステンレス鋼（例えばSUS31
6）のマンガン量を0.1 ％以下に維持している。
【００２３】本実施の形態によれば、制御棒ハンドル２
ａおよびシース２ｂを構成するステンレス鋼のマンガン
量が低減されているためβ線発生量が減少し、その結果
チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
ａおよびシース２ｂを構成するステンレス鋼のマンガン
量が低減されているためβ線発生量が減少し、その結果
チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
【００２４】これに対して、ステンレス鋼中のマンガン
量が低減されていない従来の状態では、ステンレス鋼か
ら放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の
水が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進
され、チャンネルボックス１の腐食が加速される。
量が低減されていない従来の状態では、ステンレス鋼か
ら放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の
水が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進
され、チャンネルボックス１の腐食が加速される。
【００２５】図３により、本発明の第２の実施の形態を
説明する。図３中、図２と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の説明は省略する。すなわち、図３にお
いて、チャンネルボックス１は炉心内では制御棒２と対
向している。制御棒２のシース２ｂ，ハンドル２ａ面に
設けられたガイドローラ３およびハンドル２ａはステン
レス鋼で構成されているが、これらの表面には、セラミ
ックスコーティング層４が施されている。セラミックス
材料としてはジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等
の少なくとも一種を使用する。
説明する。図３中、図２と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の説明は省略する。すなわち、図３にお
いて、チャンネルボックス１は炉心内では制御棒２と対
向している。制御棒２のシース２ｂ，ハンドル２ａ面に
設けられたガイドローラ３およびハンドル２ａはステン
レス鋼で構成されているが、これらの表面には、セラミ
ックスコーティング層４が施されている。セラミックス
材料としてはジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等
の少なくとも一種を使用する。
【００２６】従来例の状態では、制御棒およびシースを
構成するステンレス鋼から放出されるβ線によりチャン
ネルボックス１の表面近傍の水が放射線分解され、その
生成物により腐食環境が促進され、チャンネルボックス
の腐食が加速される。
構成するステンレス鋼から放出されるβ線によりチャン
ネルボックス１の表面近傍の水が放射線分解され、その
生成物により腐食環境が促進され、チャンネルボックス
の腐食が加速される。
【００２７】これに対して本実施の形態によれば、制御
棒２の表面がセラミックスコーティング層４により覆わ
れているため、放射されたβ線はセラミックスにより遮
蔽される。その結果、チャンネルボックス１の表面近傍
での水の放射線分解は抑制され、腐食環境が緩和され、
チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
棒２の表面がセラミックスコーティング層４により覆わ
れているため、放射されたβ線はセラミックスにより遮
蔽される。その結果、チャンネルボックス１の表面近傍
での水の放射線分解は抑制され、腐食環境が緩和され、
チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
【００２８】図４により、本発明の第３の実施の形態を
説明する。第３の実施の形態は第２の実施の形態に準じ
て示しており、図４中図３と同一部分は同一符号を付し
て重複する部分の説明は省略する。図４において、制御
棒２のシース、ハンドル面に設けられたローラ３および
ハンドル２ａの表面には、金属膜層14のコーティングが
施されている。
説明する。第３の実施の形態は第２の実施の形態に準じ
て示しており、図４中図３と同一部分は同一符号を付し
て重複する部分の説明は省略する。図４において、制御
棒２のシース、ハンドル面に設けられたローラ３および
ハンドル２ａの表面には、金属膜層14のコーティングが
施されている。
【００２９】本実施の形態によれば、制御棒２の表面が
金属膜層14により覆われているため、放射されたβ線は
金属により遮蔽される。その結果、チャンネルボックス
１の表面近傍での水の放射線分解は抑制され、腐食環境
が緩和され、チャンネルボックス１の耐食性が改善され
る。
金属膜層14により覆われているため、放射されたβ線は
金属により遮蔽される。その結果、チャンネルボックス
１の表面近傍での水の放射線分解は抑制され、腐食環境
が緩和され、チャンネルボックス１の耐食性が改善され
る。
【００３０】図５により、本発明の第４の実施の形態を
説明する。図５において、チャンネルボックス１と制御
棒２との間隔、つまり距離ｌを10mm以上離して設けたこ
とにある。本実施の形態によれば、制御棒２から放出さ
れたβ線による水との放射線分解の影響は、チャンネル
ボックス１の表面とは離れているために腐食環境が緩和
され、チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
説明する。図５において、チャンネルボックス１と制御
棒２との間隔、つまり距離ｌを10mm以上離して設けたこ
とにある。本実施の形態によれば、制御棒２から放出さ
れたβ線による水との放射線分解の影響は、チャンネル
ボックス１の表面とは離れているために腐食環境が緩和
され、チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
【００３１】図１により、本発明の第５の実施の形態を
説明する。図１において、従来例の状態ではチャンネル
ボックス１は、上部格子板９から放出されるβ線により
チャンネルボックス１の表面近傍の水が放射線分解さ
れ、その生成物により腐食環境が促進され、チャンネル
ボックス１の腐食が加速される。
説明する。図１において、従来例の状態ではチャンネル
ボックス１は、上部格子板９から放出されるβ線により
チャンネルボックス１の表面近傍の水が放射線分解さ
れ、その生成物により腐食環境が促進され、チャンネル
ボックス１の腐食が加速される。
【００３２】そこで、第５の実施の形態では上部格子板
９を構成するステンレス鋼に含有するマンガン量を0.1
％以下に維持する。これにより上部格子板９から放出さ
れるβ線量が減少し、その結果チャンネルボックス１の
耐食性が改善される。
９を構成するステンレス鋼に含有するマンガン量を0.1
％以下に維持する。これにより上部格子板９から放出さ
れるβ線量が減少し、その結果チャンネルボックス１の
耐食性が改善される。
【００３３】図６により本発明の実施の形態を説明す
る。図６において従来例の状態ではチャンネルボックス
１は、上部格子板９から放出されるβ線によりチャンネ
ルボックス表面近傍の水が放射線分解され、その生成物
により腐食環境が促進され、チャンネルボックス１の腐
食が加速される。
る。図６において従来例の状態ではチャンネルボックス
１は、上部格子板９から放出されるβ線によりチャンネ
ルボックス表面近傍の水が放射線分解され、その生成物
により腐食環境が促進され、チャンネルボックス１の腐
食が加速される。
【００３４】そこで、第６の実施の形態では上部格子板
９がチャンネルボックスと対向する面にセラミックスを
コーティングしたセラミックスコーティング層４を設け
る。セラミックス材料としてはジルコニア、アルミナま
たは炭化ケイ素等であり、これらのセラミックスコーテ
ィング層４により上部格子板９から放射されたβ線はセ
ラミックスコーティング層４により遮蔽される。その結
果、チャンネルボックス１の表面近傍での水の放射線分
解は抑制され、腐食環境が緩和され、チャンネルボック
ス１の耐食性が改善される。
９がチャンネルボックスと対向する面にセラミックスを
コーティングしたセラミックスコーティング層４を設け
る。セラミックス材料としてはジルコニア、アルミナま
たは炭化ケイ素等であり、これらのセラミックスコーテ
ィング層４により上部格子板９から放射されたβ線はセ
ラミックスコーティング層４により遮蔽される。その結
果、チャンネルボックス１の表面近傍での水の放射線分
解は抑制され、腐食環境が緩和され、チャンネルボック
ス１の耐食性が改善される。
【００３５】図７により本発明の第７の実施の形態を説
明する。図７において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、上部格子板９から放出されるβ線によりチャ
ンネルボックス表面近傍の水が放射線分解される。
明する。図７において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、上部格子板９から放出されるβ線によりチャ
ンネルボックス表面近傍の水が放射線分解される。
【００３６】そこで、第７の実施の形態では上部格子板
９がチャンネルボックスと対向する面に金属膜層14をコ
ーティングしたことにある。金属膜材料としては金、
銀、白金、パラジウム、モリブデンまたはジルカロイで
あり、これらの金属膜層14により上部格子板９から放射
されたβ線は金属膜層14により遮蔽される。その結果、
チャンネルボックス１の表面近傍での水の放射線分解は
抑制され、腐食環境が緩和され、チャンネルボックス１
の耐食性が改善される。
９がチャンネルボックスと対向する面に金属膜層14をコ
ーティングしたことにある。金属膜材料としては金、
銀、白金、パラジウム、モリブデンまたはジルカロイで
あり、これらの金属膜層14により上部格子板９から放射
されたβ線は金属膜層14により遮蔽される。その結果、
チャンネルボックス１の表面近傍での水の放射線分解は
抑制され、腐食環境が緩和され、チャンネルボックス１
の耐食性が改善される。
【００３７】図１により本発明の第８の実施の形態を説
明する。図１において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、中性子計装管８を構成するステンレス鋼から
放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の水
が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進さ
れ、チャンネルボックスの腐食が加速される。
明する。図１において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、中性子計装管８を構成するステンレス鋼から
放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の水
が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進さ
れ、チャンネルボックスの腐食が加速される。
【００３８】そこで、第８の実施の形態では中性子計装
管８を構成する材料のステンレス鋼のマンガン量を0.1
％以下に維持する。これにより中性子計装管８から放出
されるβ線量が減少し、その結果チャンネルボックス１
の耐食性が改善される。
管８を構成する材料のステンレス鋼のマンガン量を0.1
％以下に維持する。これにより中性子計装管８から放出
されるβ線量が減少し、その結果チャンネルボックス１
の耐食性が改善される。
【００３９】図８により本発明の第９の実施の形態を説
明する。図８において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、中性子計装管８を構成するステンレス鋼から
放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の水
が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進さ
れ、チャンネルボックスの腐食が加速される。
明する。図８において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、中性子計装管８を構成するステンレス鋼から
放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の水
が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進さ
れ、チャンネルボックスの腐食が加速される。
【００４０】そこで、第９の実施の形態では中性子計装
管８表面にセラミックスをコーティングしたセラミック
スコーティング層４を設ける。セラミックス材料として
はジルコニア、アルミナ、または炭化ケイ素等であり、
このセラミックスコーティング層４により中性子計装管
８から放射されたβ線はセラミックスにより遮蔽され
る。その結果、チャンネルボックス１の表面近傍での水
の放射線分解は抑制され、腐食環境が緩和され、チャン
ネルボックス１の耐食性が改善される。
管８表面にセラミックスをコーティングしたセラミック
スコーティング層４を設ける。セラミックス材料として
はジルコニア、アルミナ、または炭化ケイ素等であり、
このセラミックスコーティング層４により中性子計装管
８から放射されたβ線はセラミックスにより遮蔽され
る。その結果、チャンネルボックス１の表面近傍での水
の放射線分解は抑制され、腐食環境が緩和され、チャン
ネルボックス１の耐食性が改善される。
【００４１】図９により本発明の第10の実施の形態を説
明する。図９において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、中性子計装管８を構成するステンレス鋼から
放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の水
が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進さ
れ、チャンネルボックスの腐食が加速される。
明する。図９において従来例の状態ではチャンネルボッ
クス１は、中性子計装管８を構成するステンレス鋼から
放出されるβ線によりチャンネルボックス表面近傍の水
が放射線分解され、その生成物により腐食環境が促進さ
れ、チャンネルボックスの腐食が加速される。
【００４２】そこで、第10の実施の形態によれば、中性
子計装管８表面に金属膜層14をコーティングする。金属
膜材料としては金、銀、白金、パラジウム、モリブデン
またはジルカロイ等であり、この金属膜層14によりチャ
ンネルボックス１の表面近傍での水の放射線分解は抑制
され、腐食環境が緩和され、チャンネルボックス１の耐
食性が改善される。
子計装管８表面に金属膜層14をコーティングする。金属
膜材料としては金、銀、白金、パラジウム、モリブデン
またはジルカロイ等であり、この金属膜層14によりチャ
ンネルボックス１の表面近傍での水の放射線分解は抑制
され、腐食環境が緩和され、チャンネルボックス１の耐
食性が改善される。
【００４３】図10により本発明の第11の実施の形態を説
明する。図10において、チャンネルボックス１と中性子
計装管８との間隔、つまり距離ｌを10mm以上離して設け
ている。本実施の形態によれば、中性子計装管８から放
出されたβ線による水の放射線分解の影響は、チャンネ
ルボックス表面とは離れているために腐食環境が緩和さ
れ、チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
明する。図10において、チャンネルボックス１と中性子
計装管８との間隔、つまり距離ｌを10mm以上離して設け
ている。本実施の形態によれば、中性子計装管８から放
出されたβ線による水の放射線分解の影響は、チャンネ
ルボックス表面とは離れているために腐食環境が緩和さ
れ、チャンネルボックス１の耐食性が改善される。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、ステンレス鋼から放射
されチャンネルボックス１の表面部に到達するβ線が低
減され、その結果、チャンネルボックス１の耐食性を向
上させることができる。
されチャンネルボックス１の表面部に到達するβ線が低
減され、その結果、チャンネルボックス１の耐食性を向
上させることができる。
【図１】（ａ）は本発明の第１，第５および第８の実施
の形態を説明するための上面図、（ｂ）は（ａ）におい
て一部縦断面で示す立面図。
の形態を説明するための上面図、（ｂ）は（ａ）におい
て一部縦断面で示す立面図。
【図２】図１（ｂ）において、制御棒が挿入された状態
の要部を一部縦断面で概略的に示す立面図。
の要部を一部縦断面で概略的に示す立面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の要部を一部縦断面
で概略的に示す立面図。
で概略的に示す立面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の要部を一部縦断面
で概略的に示す立面図。
で概略的に示す立面図。
【図５】本発明の第４の実施の形態の要部を一部縦断面
で概略的に示す立面図。
で概略的に示す立面図。
【図６】（ａ）は本発明の第６の実施の形態を説明する
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
【図７】（ａ）は本発明の第７の実施の形態を説明する
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
【図８】（ａ）は本発明の第９の実施の形態を説明する
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
【図９】（ａ）は本発明の第10の実施の形態を説明する
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
ための上面図、（ｂ）は（ａ）において一部縦断面で示
す立面図。
【図１０】本発明の第11の実施の形態を説明するための
一部縦断面で示す立面図。
一部縦断面で示す立面図。
１…チャンネルボックス、２…制御棒、３…ガイドロー
ラ、４…セラミックスコーティング層、５…下部タイプ
レート、６…燃料支持金具、７…制御棒案内管、８…炉
内計装管、９…上部格子板、10…炉心支持板、11…フィ
ンガスプリング、12…チャンネルファスナ、13…上部タ
イプレート、14…金属膜層。
ラ、４…セラミックスコーティング層、５…下部タイプ
レート、６…燃料支持金具、７…制御棒案内管、８…炉
内計装管、９…上部格子板、10…炉心支持板、11…フィ
ンガスプリング、12…チャンネルファスナ、13…上部タ
イプレート、14…金属膜層。
Claims (11)
- 【請求項１】 原子炉圧力容器内の炉心を構成する燃料
集合体と制御棒において、前記制御棒のハンドルおよび
シース構成材料のステンレス鋼に含有するマンガン量を
0.1 ％以下とし、前記構成材料のステンレス鋼から発生
し前記燃料集合体のチャンネルボックスに到達するβ線
量を低減することを特徴とするチャンネルボックスの耐
食性改善方法。 - 【請求項２】 前記ハンドルおよびシース構成材料の表
面にジルコニア、アルミナまたは炭化ケイ素等のセラミ
ックスをコーティングし、前記構成材料のステンレス鋼
から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする請求項１
記載のチャンネルボックスの耐食性改善方法。 - 【請求項３】 前記ハンドルおよびシース構成材料の表
面に金、銀、白金、パラジウム、モリブデンまたはジル
カロイ等の金属膜をコーティングし、前記構成材料のス
テンレス鋼から発生するβ線を遮蔽することを特徴とす
る請求項１記載のチャンネルボックスの耐食性改善方
法。 - 【請求項４】 前記ハンドルおよびシースを前記燃料集
合体のチャンネルボックスから10mm以上の間隔を離して
設けることを特徴とするチャンネルボックスの耐食性改
善方法。 - 【請求項５】 原子炉圧力容器内の炉心を構成する燃料
集合体と上部格子板において、前記上部格子板構成材料
のステンレス鋼に含有するマンガン量を0.1％以下と
し、前記上部格子板のステンレス鋼から発生し前記燃料
集合体のチャンネルボックスに到達するβ線量を低減す
ることを特徴とするチャンネルボックスの耐食性改善方
法。 - 【請求項６】 前記上部格子板構成材料の表面にジルコ
ニア、アルミナまたは炭化ケイ素等のセラミックスをコ
ーティングし、前記上部格子板構成材料から発生するβ
線を遮蔽することを特徴とする請求項５記載のチャンネ
ルボックスの耐食性改善方法。 - 【請求項７】 前記上部格子板構成材料の表面に金、
銀、白金、パラジウム、モリブデンあるいはジルカロイ
等の金属膜をコーティングし、前記上部格子板構成材料
から発生するβ線を遮蔽することを特徴とする請求項５
記載のチャンネルボックスの耐食性改善方法。 - 【請求項８】 原子炉圧力容器内の炉心を構成する燃料
集合体と中性子計装管において、前記中性子計装管構成
材料のステンレス鋼に含有するマンガン量を0.1 ％以下
とし、前記中性子計装管構成材料から発生し前記燃料集
合体のチャンネルボックスに到達するβ線量を低減する
ことを特徴とするチャンネルボックスの耐食性改善方
法。 - 【請求項９】 前記中性子計装管構成材料の表面にジル
コニア、アルミナまたは炭化ケイ素等のセラミックスを
コーティングし、前記中性子計装管構成材料から発生す
るβ線を遮蔽することを特徴とする請求項８記載のチャ
ンネルボックスの耐食性改善方法。 - 【請求項１０】 前記中性子計装管に金、銀、白金、パ
ラジウム、モリブデンまたはジルカロイ等の金属膜をコ
ーティングし、中性子計装管構成材料から発生するβ線
を遮蔽することを特徴とする請求項８記載のチャンネル
ボックスの耐食性改善方法。 - 【請求項１１】 前記中性子計装管と前記燃料集合体の
チャンネルボックスと10mm以上の間隔を離して設けるこ
とを特徴とする請求項８記載のチャンネルボックスの耐
食性改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298100A JPH11133175A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | チャンネルボックス耐食性改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298100A JPH11133175A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | チャンネルボックス耐食性改善方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11133175A true JPH11133175A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17855164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9298100A Pending JPH11133175A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | チャンネルボックス耐食性改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11133175A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150262719A1 (en) * | 2012-09-26 | 2015-09-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nuclear reactor control rod and manufacturing method thereof |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP9298100A patent/JPH11133175A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150262719A1 (en) * | 2012-09-26 | 2015-09-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nuclear reactor control rod and manufacturing method thereof |
| US9892804B2 (en) * | 2012-09-26 | 2018-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nuclear reactor control rod with SIC fiber reinforced structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051220 |