JPS6024342A - 原子炉用制御棒 - Google Patents

原子炉用制御棒

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Publication number
JPS6024342A
JPS6024342A JP58131024A JP13102483A JPS6024342A JP S6024342 A JPS6024342 A JP S6024342A JP 58131024 A JP58131024 A JP 58131024A JP 13102483 A JP13102483 A JP 13102483A JP S6024342 A JPS6024342 A JP S6024342A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control rod
nuclear reactor
corrosion resistance
oxygen
corrosion
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
Application number
JP58131024A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumi Yoshida
吉田　寿美
Iwao Takase
高瀬　磐雄
Shinzo Ikeda
池田　伸三
Masataka Owada
大和田　政孝
Nobuo Tada
伸雄 多田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58131024A priority Critical patent/JPS6024342A/ja
Publication of JPS6024342A publication Critical patent/JPS6024342A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は新規な原子炉用制御棒に係り・特に高温水中で
の耐食性を向上させたノ・フニウム合金で形成される原
子炉用制御棒部材に関する。
〔発明の背景〕
ハフニウムは熱中性子吸収断面積は必ずしも大きくｒよ
ないが、共鳴エネルギー領域に多数のピークを有するた
め、原子炉の制御材としての有効な核的性質を有してい
る。
現在、ＢＷＲ用の１ｆｌｌＪ御棒は第１図に示すように
・ボロン・カーバイド（Ｂ４Ｃ）　の粉末を細いステン
レス鋼管に充填した中性子吸収棒１を十字形のステンレ
ス鋼製シース２の内側に配列したものを使用している。
この制御棒は４組の燃料アセンブリと第２図に示すよう
な原子炉炉心のユニット格子ヲ惜成する。
すなわち、一本の１ｌｌＪ御棒によって４組の燃料アセ
ンブリの出力を制御している。
また・ＰＷＲ用の制御棒としては銀−インジウム−カド
ミウム合金が使用されている。
プラント利用率の向上から運転サイクルの長期化、ｉ！
た寿命に達した制御棒の取替えは定期点検の工程に影響
を及ぼす他、放射性廃棄物の量にも関係するため、制御
棒の寿命を長くすることが強く望まれている。
〔発明の目的〕
以上のような状況から、本発明の目的は高温水中での耐
食性が優れたハフニウム合金から成る長寿命制御棒部材
を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明はジルコニウム及び鉄・クロム・ニッケル並びに
固溶酸素を複合共存させることにより。
高温水中での耐食性を著しく向上させた新規な・・フニ
ウム合金より構成することによって原子炉用制御棒の寿
命を大幅に向上させたものである。
今回ハフニウムの耐食性に及ぼす不純物元素の影響を検
討した結果、新規な事実を見出した。すなわち、ハフニ
ウムに適当な量のジルコニウムの他に鉄・クロム・ニッ
ケル並びに固溶酸素を複合共存させると優れた耐食性が
得られることが初めて知られた。この場合、固溶酸素は
材料の適当な強度を保持するためにもある程度の含有量
が必要・〔発明の実施例〕 次に本発明の実施例を示す。
第１表 試験に用いた供試材の化学成分を表１に示す。試料ＮＯ
，１は本発明材であシ　ｒｌ、ｒを２．６％、（Ｆｅ＋
Ｃｒ＋Ｎｉ　）ｅ合計４１０　ｐｐｍ含有し。
酸素量は２　ｉ　ｏ　ｐｐｍ　である。本材料では（Ｉ
ｉ’ｅ＋Ｃｒ＋Ｎ１）１０の比が１．９５である。試料
ＮＯ，２〜５は比較材でｓｐ、（Ｆｅ＋Ｃｒ＋’Ｎ１）
１０の比はいずれも１．０以下である。
−これらの材料は真空溶解した後、熱間加工及び冷間加
工を行い、最終的に７００〜８５０″Ｃで焼なまし処理
を行なった。
ミクロ組織を観察した結果、典凰的な等方性の結晶粒を
示していた。
これらの材料は次の条件で腐食試験を行った。
溶存酸素量ｏ、ｓｐｐｍ以下、１）Ｈ５〜７の純水から
生じた５００℃、１０５　ｋｇｆ　／ｃｎＪ２の水蒸気
中に２４時間保持した。この腐食試験法は原子炉内の腐
食挙動を模擬した試験である。
第３図は腐食試験結果を示す。（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｎ１）１
０≧１．０である本発明材の腐食増量は２０ｍｇ／ｄｍ
２以下であシ、（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｎ１）１０＜１．０の比
較材より著しく低い。即ち、Ｆｅ。
Ｃｒ、　Ｎｉ　並びに酸素を複合共存させると−・フニ
ウムの耐食性が著しく向上することが明らかとガつだ。
実際の原子テでの腐食を模擬した本腐食試験法で腐食増
量が約２０ｍｇ／ｄｍ”であるー・フニウム合金を用い
ることによって・使用期間の長い原子炉用制御棒を製造
することができる。
具体的な化学成分の範囲について示す。
ジルコニウム：４％以下が好しい。４チを越えると機械
的性質及び核特性望１〜くたい。
（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｎ　ｉ　）　金言ｉ［：：　３０ｏ−ｔ
ｏｏｏｐｐｍが好しい。ただし、（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｎ１）
１０の比が１．０以上が好適である。合計量が３ｏｏｐ
ｐｍ以下では耐食性に対して効果が小さく、また１１０
００ｐｐを越えると析出物が増加するので好しくない。
酸素；材料の強度保持の点で１００〜５００　Ｉ）Ｉ）
ｍが望しい。１００　ｐＩ）ｍ以下ではその効果が小さ
く、５００Ｉ）Ｉ）ｍを越えると材料の延性が低下し始
めルノテ好しくない。（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｎｉ　）１０　の
比が１．０以上が好適である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高温水中での耐食性が著しく優れたハ
フニウム合金を用いて原子炉用１１制御棒を製造できる
ので・原子炉内での使用期間を非常に長くすることがで
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は原子炉制御棒説明図、第２図は燃料集合体と制
御棒説明図、第３図は腐食試験結果を示す図である。 １・・・中性子吸収棒、２・・・制御棒シース、３・・
・ブレード、４・・・ハンドル、５・・・グエロシティ
・リミタ、第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １．４９１＋以下の７．ｒを含み、９５チ以上（ｆ）　
    Ｈｆ　カらなる合金であって、該合金は・溶存酸素０．
    ５ｐｐｍ以下、ｐＨ５〜７の純水から発生させた５００
    ℃、１０５　ｋｇｆ　／　ｃｍ２の水蒸気中に２４時間
    保持した場合に、腐食増量の増加が約２０ｍｇ／　ｄ　
    ｍ２　以下になるように耐食性を向上させる微量の元素
    を含むことを特徴とする耐食性の優れたハフニウム合金
    から成ることを特徴とする原子炉用制御棒。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記微量の元素が
    鉄・クロム並びにニッケルの少なくとも１種で、それら
    の合計量が３００〜１０００　ＰＩ）ｍで、かつ酸素量
    との関係で１．０≦Ｆｅ＋ＣＩ≧リセ−を満足すること
    を特徴とする原子炉用制御棒。
JP58131024A 1983-07-20 1983-07-20 原子炉用制御棒 Pending JPS6024342A (ja)

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JP58131024A JPS6024342A (ja) 1983-07-20 1983-07-20 原子炉用制御棒

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JPS6024342A true JPS6024342A (ja) 1985-02-07

Family

ID=15048219

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JP58131024A Pending JPS6024342A (ja) 1983-07-20 1983-07-20 原子炉用制御棒

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JP (1) JPS6024342A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01221698A (ja) * 1988-03-01 1989-09-05 Toshiba Corp 制御棒
EP1037214A1 (en) * 1999-03-16 2000-09-20 Hitachi, Ltd. A hafnium alloy having high corrosion resistance, neutron absorber for reactor control rods made of same, reactor control rod, reactor and nuclear power generation plant
US7459036B2 (en) * 2003-03-07 2008-12-02 Nippon Mining & Metals Co., Ltd Hafnium alloy target and process for producing the same

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EP1037214A1 (en) * 1999-03-16 2000-09-20 Hitachi, Ltd. A hafnium alloy having high corrosion resistance, neutron absorber for reactor control rods made of same, reactor control rod, reactor and nuclear power generation plant
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