JPS5948688A - 制御棒 - Google Patents
制御棒Info
- Publication number
- JPS5948688A JPS5948688A JP57159313A JP15931382A JPS5948688A JP S5948688 A JPS5948688 A JP S5948688A JP 57159313 A JP57159313 A JP 57159313A JP 15931382 A JP15931382 A JP 15931382A JP S5948688 A JPS5948688 A JP S5948688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- cladding tube
- neutron
- gas
- boron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は原子炉の運転を制御する制御棒に関する。
第１図ないし第２図を参照して従来の沸騰水形原子炉用
制御棒を説明する拳 一般に、この種の制御棒は第１図に示すように、断面十
字形の長尺なシース１の上端に吊上げハンドル２を設け
、下端にスピードリミッタ３を設けて形成されている。
制御棒を説明する拳 一般に、この種の制御棒は第１図に示すように、断面十
字形の長尺なシース１の上端に吊上げハンドル２を設け
、下端にスピードリミッタ３を設けて形成されている。
そして、このシース１の部分に中性子吸収体が設けられ
ている。
ている。
このシース１はステンレス製であシ、第２図に示すよう
に中空十字形に形成されておシ、各ブレードｌＩＬ、ｌ
ａの内部には複数のポイズン−チューブ６・・・が装填
されている。このポイズン・チューブ６はステンレス製
の被覆管４内に中性子吸収物質としての炭化ホウ素Ｂ４
Ｃ粒体５を充填したものである。そして、Ｂ４Ｃのうち
中性子を吸収するのは質量数が１０のほう素Ｂ−１０の
みであシ、このＢ−１０は中性子を吸収してリチウムＬ
ｉとヘリウムＨｅとに変化する。これらリチウムＬｉお
よびヘリウムＨｅの中性子吸収能力は極くわずかなもの
なので前記Ｂ４Ｃは中性子を吸収するにつれてその中性
子吸収能力が急速に減少するものである。したがってＢ
４Ｃを用いた制御棒もＢ−１０の減少に伴ってその核的
価値すなわち中性子吸収能力が減少することになる。
に中空十字形に形成されておシ、各ブレードｌＩＬ、ｌ
ａの内部には複数のポイズン−チューブ６・・・が装填
されている。このポイズン・チューブ６はステンレス製
の被覆管４内に中性子吸収物質としての炭化ホウ素Ｂ４
Ｃ粒体５を充填したものである。そして、Ｂ４Ｃのうち
中性子を吸収するのは質量数が１０のほう素Ｂ−１０の
みであシ、このＢ−１０は中性子を吸収してリチウムＬ
ｉとヘリウムＨｅとに変化する。これらリチウムＬｉお
よびヘリウムＨｅの中性子吸収能力は極くわずかなもの
なので前記Ｂ４Ｃは中性子を吸収するにつれてその中性
子吸収能力が急速に減少するものである。したがってＢ
４Ｃを用いた制御棒もＢ−１０の減少に伴ってその核的
価値すなわち中性子吸収能力が減少することになる。
そして、制御棒の核的価値が一定限度以下となった時に
は、その制御棒は核的な寿命に到達したと判断して制御
棒の交換を行なってい′た。
は、その制御棒は核的な寿命に到達したと判断して制御
棒の交換を行なってい′た。
一方、中性子吸収時に発生したＨｅガスは前記被覆管４
内に留まシ被覆管４の内圧を高める。
内に留まシ被覆管４の内圧を高める。
中性子吸収量が増加し次第にＨｅがスの発生量が多くな
って被覆管４の内圧が許容限度に達すると、制御棒の機
械的寿命に達したとして制御棒を交換していた。
って被覆管４の内圧が許容限度に達すると、制御棒の機
械的寿命に達したとして制御棒を交換していた。
そこで、制御棒の機械的寿命と核的寿命とを同程度とす
るために、前記被覆管４内に前記Ｂ４Ｃ粒体５を充填し
被覆管４の内部空間のうち約７０％の部分をホウ素Ｂが
占有するようにし。
るために、前記被覆管４内に前記Ｂ４Ｃ粒体５を充填し
被覆管４の内部空間のうち約７０％の部分をホウ素Ｂが
占有するようにし。
残シの粒間間隙をガスプレナムとして、このガスプレナ
ムに前記Ｈｅガスを貯留するようにしていた。
ムに前記Ｈｅガスを貯留するようにしていた。
前記従来例では、ポイズン・チューブ６内に均一にＢ４
Ｃ粒子５とガスプレナムとが混在しているものであった
。
Ｃ粒子５とガスプレナムとが混在しているものであった
。
ところが、制御棒は主に先端部を炉心内に挿入されるも
のであり、先端部に収容されているＢ４Ｃ粒体５の中性
子吸収能力が比較的早期に低下する。したがって、制御
棒の基端部におけるＢ４Ｃ粒体５は核的価値を有してい
るにもかかわらず制御棒の核的寿命が終了してしまい制
御棒の耐用期間が短かくなる不具合があった。
のであり、先端部に収容されているＢ４Ｃ粒体５の中性
子吸収能力が比較的早期に低下する。したがって、制御
棒の基端部におけるＢ４Ｃ粒体５は核的価値を有してい
るにもかかわらず制御棒の核的寿命が終了してしまい制
御棒の耐用期間が短かくなる不具合があった。
本発明の目的は、核的寿命および機械的寿命の相方を延
長し耐用期間の長い制御棒を提供することにある。
長し耐用期間の長い制御棒を提供することにある。
本発明による制御棒は、被覆管内に中性子吸収物質を焼
結したペレットを収容するようにし、前記被覆管の基端
部には前記ペレットを収容せずがスグレナムとしたもの
である。
結したペレットを収容するようにし、前記被覆管の基端
部には前記ペレットを収容せずがスグレナムとしたもの
である。
第４図ないし第６図を参照して本発明の一実施例を説明
する。なお、図中従来と同様のものには同一符号を付し
て説明文中での重複を避ける。
する。なお、図中従来と同様のものには同一符号を付し
て説明文中での重複を避ける。
第４図中４は被覆管であって、この被覆管４内にはペレ
ット１０２・・・が積層されている。このペレット１０
２は円柱形をなし、その横断面直径は被覆管４の内径３
．５ｍよシわずかに小さな直径すなわち３．２調に設定
されておシベレット１０２の熱膨張を吸収するように構
成されている。また、ペレット１０２は中性子吸収物質
としてのＢ４Ｃと金属ホウ素化合物としてのニッケル・
ホウ素化合物ＮｉＢとを焼結して所定の円柱状に成形さ
れている。そして、ペレット１０２中に占めるホウ素Ｂ
の割合はＢ４ＣとＮｉＢの混合割合によって変化し、第
４図に示すようにＮｉＢを重量％で２〜３％程度混合し
た時にペレット１０２中のＢ含有率が約９２チとなシ最
も含有率が多くなることが解る。
ット１０２・・・が積層されている。このペレット１０
２は円柱形をなし、その横断面直径は被覆管４の内径３
．５ｍよシわずかに小さな直径すなわち３．２調に設定
されておシベレット１０２の熱膨張を吸収するように構
成されている。また、ペレット１０２は中性子吸収物質
としてのＢ４Ｃと金属ホウ素化合物としてのニッケル・
ホウ素化合物ＮｉＢとを焼結して所定の円柱状に成形さ
れている。そして、ペレット１０２中に占めるホウ素Ｂ
の割合はＢ４ＣとＮｉＢの混合割合によって変化し、第
４図に示すようにＮｉＢを重量％で２〜３％程度混合し
た時にペレット１０２中のＢ含有率が約９２チとなシ最
も含有率が多くなることが解る。
以上のペレット１０２は全長３６００ｎｍの被覆管４内
の先端から約３１５０ｍの部分まで積層されている。被
覆管４の（レット１０２が積５一 層されていない部分すなわち基端部の長さ４５０日の部
分にはスチール・ウール１０４が充填されておシ、この
部分をガスプレナム１０６として前記Ｈｅガスを貯留す
るように構成されている。
の先端から約３１５０ｍの部分まで積層されている。被
覆管４の（レット１０２が積５一 層されていない部分すなわち基端部の長さ４５０日の部
分にはスチール・ウール１０４が充填されておシ、この
部分をガスプレナム１０６として前記Ｈｅガスを貯留す
るように構成されている。
前記スチール・ウール１０４は箔状の鋼をからみ合わせ
たもので箔状の鋼は極くわずかな体積しか占有せず前記
ペレット１０２の落下を防止して残りの大部分をガスプ
レナム１０６としている。前記被覆管４の上下端は端栓
１０８で密封されている。
たもので箔状の鋼は極くわずかな体積しか占有せず前記
ペレット１０２の落下を防止して残りの大部分をガスプ
レナム１０６としている。前記被覆管４の上下端は端栓
１０８で密封されている。
以上のような構成のものは次のよう々作用効果を奏する
。
。
まず、被覆管４の先端から３１５０ｍｍまでの部分では
内径３．５咽の円柱形空間の中に外径３．２瓢の円柱形
をなすペレット１０２が収容されている。そして、ペレ
ット１０２のホウ素含有率は９２チであるので被覆管４
の内部空間内のホウ素密度Ｓは次式で表現することがで
きるＳ ＝（、Ｈ） Ｘ Ｏ，９２＝０．７７したが
って被覆管４内のホウ素密度は７７チと６− なる。
内径３．５咽の円柱形空間の中に外径３．２瓢の円柱形
をなすペレット１０２が収容されている。そして、ペレ
ット１０２のホウ素含有率は９２チであるので被覆管４
の内部空間内のホウ素密度Ｓは次式で表現することがで
きるＳ ＝（、Ｈ） Ｘ Ｏ，９２＝０．７７したが
って被覆管４内のホウ素密度は７７チと６− なる。
一方、従来のものでは前述の通シホウ素密度は約７０係
であるので前記一実施例のものでは従来と比較してホウ
素量すなわちＢ−１０量が約７チ増加することになる。
であるので前記一実施例のものでは従来と比較してホウ
素量すなわちＢ−１０量が約７チ増加することになる。
したがって、第５図の核的寿命限界０に達するまでの耐
用期間は図中■で示す前記一実施例のものでは従来［株
］中［相］で示す）と比較して約２年延長される。
用期間は図中■で示す前記一実施例のものでは従来［株
］中［相］で示す）と比較して約２年延長される。
一方、第６図の機械的寿命限界■に達するまでの耐用期
間は前記ガスブレナム１０６容積が従来と比べて約１０
％増加しているので内圧上昇がゆるやかＫなシ、図中◎
で示す前記一実施例のものでは従来（図中■で示す）と
比較して約２年延長される。
間は前記ガスブレナム１０６容積が従来と比べて約１０
％増加しているので内圧上昇がゆるやかＫなシ、図中◎
で示す前記一実施例のものでは従来（図中■で示す）と
比較して約２年延長される。
よって、制御棒の耐用期間を従来のものよシ約２年延長
することができる。
することができる。
また、被覆管４のガスプレナム１０６内には中性子吸収
物質が存在しないが、この部分は反応度抑制効果が殊ん
どないので原子炉の安全性に影響はないものである。
物質が存在しないが、この部分は反応度抑制効果が殊ん
どないので原子炉の安全性に影響はないものである。
なお、本発明は以上の一実施例に限定されない。たとえ
ば、ガスゾレナムの長さは被覆管の配置部位による中性
子照射量に従って適宜増減することもできる。そして、
金属ホウ素化合物はＮＩＢに限らすＨｆＢ２（ハフニウ
ム・ホウ素化合物）等地のものでもよい。また、ガスゾ
レナムはスチール・ウール１０４によって形成されるも
のに限らず第７図に示すように丁字形のスペーサ１１０
を用いてもよい。さらに、本発明は沸騰水形原子炉用の
ものに限らず他の形式のものにも応用できる。
ば、ガスゾレナムの長さは被覆管の配置部位による中性
子照射量に従って適宜増減することもできる。そして、
金属ホウ素化合物はＮＩＢに限らすＨｆＢ２（ハフニウ
ム・ホウ素化合物）等地のものでもよい。また、ガスゾ
レナムはスチール・ウール１０４によって形成されるも
のに限らず第７図に示すように丁字形のスペーサ１１０
を用いてもよい。さらに、本発明は沸騰水形原子炉用の
ものに限らず他の形式のものにも応用できる。
以上詳述したように本発明によれば、制御棒の核的寿命
および機械的寿命の相方を延長し耐用期間を長くするこ
とができ、その効果は大である。
および機械的寿命の相方を延長し耐用期間を長くするこ
とができ、その効果は大である。
第１図ないし第２図は従来例を示す図で、第１図は一部
破断して示す斜視図、第２図は第１図の■−■断面図、
第３図ないし第６図は不発″明の一実施例を示す図で、
第３図Ｆ！ポイズン・チューブ６の縦断面図、第４図は
ホウ素含有率の変化を示す特性図、第５図は核的価値の
変化を示す特性図、第６図はガスプレナム１０６内の内
圧変化を示す特性図、第７図は本発明の第２実施例を示
す縦断面図である。 ４・・・被覆管、１θ２・・・イレット、１０６・・・
ガスゾレナム、１０４…スチール・ウール。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１０− Ｍ１図
破断して示す斜視図、第２図は第１図の■−■断面図、
第３図ないし第６図は不発″明の一実施例を示す図で、
第３図Ｆ！ポイズン・チューブ６の縦断面図、第４図は
ホウ素含有率の変化を示す特性図、第５図は核的価値の
変化を示す特性図、第６図はガスプレナム１０６内の内
圧変化を示す特性図、第７図は本発明の第２実施例を示
す縦断面図である。 ４・・・被覆管、１θ２・・・イレット、１０６・・・
ガスゾレナム、１０４…スチール・ウール。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１０− Ｍ１図
Claims (2)
- （１）細長円筒形の被覆管と、この被覆管内に収容され
中性子吸収物質を焼結して成形されたペレットと、前記
被覆管内の基端部に形成されたガスゾレナムとを具備し
たことを特徴とする制御棒。 - （２） 前記ベレットは中性子吸収物質としてのＢ４
Ｃ粉末に金属ホウ素化合物を混入させて焼結したもので
あ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159313A JPS5948688A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159313A JPS5948688A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 制御棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5948688A true JPS5948688A (ja) | 1984-03-19 |
Family
ID=15691065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159313A Pending JPS5948688A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5948688A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6394876B1 (en) | 1998-04-23 | 2002-05-28 | Nikko Co., Ltd. | Running toy with a pivotal undercarriage mechanism |
| JP2009270998A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 制御棒 |
| JP2010271265A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 制御棒 |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP57159313A patent/JPS5948688A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6394876B1 (en) | 1998-04-23 | 2002-05-28 | Nikko Co., Ltd. | Running toy with a pivotal undercarriage mechanism |
| JP2009270998A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 制御棒 |
| JP2010271265A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 制御棒 |
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