JPS6168589A - 高速増殖炉の制御棒 - Google Patents
高速増殖炉の制御棒Info
- Publication number
- JPS6168589A JPS6168589A JP59190793A JP19079384A JPS6168589A JP S6168589 A JPS6168589 A JP S6168589A JP 59190793 A JP59190793 A JP 59190793A JP 19079384 A JP19079384 A JP 19079384A JP S6168589 A JPS6168589 A JP S6168589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- cladding tube
- coolant
- fast breeder
- absorbing material
- 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
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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】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〕
本発明は液体金属冷却型高速増殖炉の制御棒に関する。
液体金属冷却型高速増殖炉では、第２図に示すようなｆ
ｌｉ’ｌ ｆｉｌ棒が用いられる。この制御棒【３ｊ、
保護管１の内部に複数本の制御棒要素２，２・・・が上
下の区画板３．３に支持されて収容される。制御棒要素
２，２・・・は内部に中性子吸収材を収容して中性子を
吸収号−るしのである。上記制御棒の保護管１の下端に
はスクラム時に急激に炉心内に挿入される制御棒の衝撃
を緩ｔＦｉするブラシ１ラム１Ａが形成される一方、保
護管１の下部には連通孔４．４・・・が設（Ｊられてお
り、この連通孔４，４・・・を介して出し入れされる高
速増殖炉の冷却材、例えばす１〜リウムにＪ：り制御棒
要素２．２・・・を冷却している。
ｌｉ’ｌ ｆｉｌ棒が用いられる。この制御棒【３ｊ、
保護管１の内部に複数本の制御棒要素２，２・・・が上
下の区画板３．３に支持されて収容される。制御棒要素
２，２・・・は内部に中性子吸収材を収容して中性子を
吸収号−るしのである。上記制御棒の保護管１の下端に
はスクラム時に急激に炉心内に挿入される制御棒の衝撃
を緩ｔＦｉするブラシ１ラム１Ａが形成される一方、保
護管１の下部には連通孔４．４・・・が設（Ｊられてお
り、この連通孔４，４・・・を介して出し入れされる高
速増殖炉の冷却材、例えばす１〜リウムにＪ：り制御棒
要素２．２・・・を冷却している。
一方、制御棒要素２，２・・・内に収容される中性子吸
収）Ａとして炭化ホウ素（８４Ｃ）が用いられることが
多い１．この８４Ｃは中性子を吸収して発熱し、！−１
０ガスを発生する性質を右する。このため、制ｉ１１棒
要素２，２・・・は、ナトリウム（液体金属）で冷却さ
れるとともに１−ＩＣガスを外部に放ｊ１１して制御棒
要素２，２・・・内の内圧が上背するのを防１にする構
造となっている。
収）Ａとして炭化ホウ素（８４Ｃ）が用いられることが
多い１．この８４Ｃは中性子を吸収して発熱し、！−１
０ガスを発生する性質を右する。このため、制ｉ１１棒
要素２，２・・・は、ナトリウム（液体金属）で冷却さ
れるとともに１−ＩＣガスを外部に放ｊ１１して制御棒
要素２，２・・・内の内圧が上背するのを防１にする構
造となっている。
従来の制御棒要素２は第３図に示すＪ：うに構成され、
制御棒要素２の被ｍ管５は上下の端栓６゜６によりそれ
ぞれ閉塞される。この被覆管５の中央部にはペン１〜ブ
コーブ７Δを右する区画板７が設りられ、被覆管５内の
」二部にガスプレナム室８を形成している。また、被覆
管５のガスプレナム室８にはガス放出孔８Ａが設【づら
れている。ぞして、区画板７の下部には８４Ｃ粉末を固
めたＢＣＣペッツ−〇が収容されている。このＢ、Ｃぺ
！ノット９は中央にガス抜き孔１０Ａを有する押え板１
０およびスプリング１１で下方に押圧され、被覆管５内
に安定した状態で収容されている。
制御棒要素２の被ｍ管５は上下の端栓６゜６によりそれ
ぞれ閉塞される。この被覆管５の中央部にはペン１〜ブ
コーブ７Δを右する区画板７が設りられ、被覆管５内の
」二部にガスプレナム室８を形成している。また、被覆
管５のガスプレナム室８にはガス放出孔８Ａが設【づら
れている。ぞして、区画板７の下部には８４Ｃ粉末を固
めたＢＣＣペッツ−〇が収容されている。このＢ、Ｃぺ
！ノット９は中央にガス抜き孔１０Ａを有する押え板１
０およびスプリング１１で下方に押圧され、被覆管５内
に安定した状態で収容されている。
このように構成された従来の被覆管５は上）４；のよう
に保護管１内に収容され、制御Ｉ棒を構成している。ぞ
して、被覆管５は周囲のす１〜リウムにより冷却されて
いる。このとぎ、中性子を吸収したＢ、Ｃペレット９は
Ｉ」ｅガスを発生する。この１−１０ガスはガス抜き孔
１０Ａ、ペン１〜ヂコーブ７Ａを通じてガスプレナム室
８に充満する。このガスプレナム室８にはガス放出孔８
Ａから周囲のす１〜リウｌ＼が侵入し、ガスプレナム室
８のＨｅガスと圧力平衡状態を保っている。ぞして、さ
らに１−１０ガスが発生しガスプレナム室計の圧力が上
背するど１１０ガスがすｉ〜リウノ＼を押し下げ、つい
にはＮ Ｏガスはガス放出孔８Ａから外部に放出され、
被覆管５内の圧力が一定に保持される。このＪ：うな制
御棒要素２をダイビングベル形と称している。
に保護管１内に収容され、制御Ｉ棒を構成している。ぞ
して、被覆管５は周囲のす１〜リウムにより冷却されて
いる。このとぎ、中性子を吸収したＢ、Ｃペレット９は
Ｉ」ｅガスを発生する。この１−１０ガスはガス抜き孔
１０Ａ、ペン１〜ヂコーブ７Ａを通じてガスプレナム室
８に充満する。このガスプレナム室８にはガス放出孔８
Ａから周囲のす１〜リウｌ＼が侵入し、ガスプレナム室
８のＨｅガスと圧力平衡状態を保っている。ぞして、さ
らに１−１０ガスが発生しガスプレナム室計の圧力が上
背するど１１０ガスがすｉ〜リウノ＼を押し下げ、つい
にはＮ Ｏガスはガス放出孔８Ａから外部に放出され、
被覆管５内の圧力が一定に保持される。このＪ：うな制
御棒要素２をダイビングベル形と称している。
従来の制御棒要素２では上）ホのようなペン１へ機構に
より内圧を一定に保持できるので内圧が上界して被覆管
５が破損することを防１にできる。しかし、ポンプ起動
時に発生する圧力急上野やスクラム時に発クーする圧力
変化にＪ、す、被覆管５外のナトリウｌ＼の圧力がパル
ス的に急上昇する。このとさ、通常の運転状態を想定し
て段目されたガスプレナム室８の容量では不十分となり
、ナ１−リウムがペン１〜ヂコーブ７Ａを通じて８４Ｃ
ペレット部に侵入する恐れがある。ナ１〜リウムがＢ、
Ｃペレッ１〜部に侵入リ−るとＢ４Ｃ粉末が外部流出し
、被覆管５内の８４Ｃ…が減少し、炉制御に支障をきた
寸不具合が生じる。
より内圧を一定に保持できるので内圧が上界して被覆管
５が破損することを防１にできる。しかし、ポンプ起動
時に発生する圧力急上野やスクラム時に発クーする圧力
変化にＪ、す、被覆管５外のナトリウｌ＼の圧力がパル
ス的に急上昇する。このとさ、通常の運転状態を想定し
て段目されたガスプレナム室８の容量では不十分となり
、ナ１−リウムがペン１〜ヂコーブ７Ａを通じて８４Ｃ
ペレット部に侵入する恐れがある。ナ１〜リウムがＢ、
Ｃペレッ１〜部に侵入リ−るとＢ４Ｃ粉末が外部流出し
、被覆管５内の８４Ｃ…が減少し、炉制御に支障をきた
寸不具合が生じる。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもの □で
、被覆管外の圧力が急上昇した場合や、冷却材の温度降
下時に生ずる被覆管内圧力減少時にも、冷却材が中性子
吸収材充填部に侵入しないにうにして、炉出力Ｔｈ１Ｊ
御を正確に行ない、被覆管の寿命を向−ヒさせた高速増
９ｒＳ炉の制御棒を提供することを目的とする。
、被覆管外の圧力が急上昇した場合や、冷却材の温度降
下時に生ずる被覆管内圧力減少時にも、冷却材が中性子
吸収材充填部に侵入しないにうにして、炉出力Ｔｈ１Ｊ
御を正確に行ない、被覆管の寿命を向−ヒさせた高速増
９ｒＳ炉の制御棒を提供することを目的とする。
１−述した目的を達成するために、本発明は、被覆管の
上下端を端栓で覆い、内部に中性子吸収材を収容した高
速増殖炉の制御棒において、上記中性子吸収材を押圧保
持する保持機構を被覆管内に設（）るとともに、この保
持機構と前記端栓の一方との間に、冷却材が中性子吸収
材に侵入するのを阻止するフィルタ機構を収容し、上記
フィルタ機構は、融点が冷却材の融点より高く、原子炉
運転温度以下である溶融金属を有することを特徴とする
ものである。
上下端を端栓で覆い、内部に中性子吸収材を収容した高
速増殖炉の制御棒において、上記中性子吸収材を押圧保
持する保持機構を被覆管内に設（）るとともに、この保
持機構と前記端栓の一方との間に、冷却材が中性子吸収
材に侵入するのを阻止するフィルタ機構を収容し、上記
フィルタ機構は、融点が冷却材の融点より高く、原子炉
運転温度以下である溶融金属を有することを特徴とする
ものである。
（発明の実施例）
以下、本発明のりＴましい実施例について添付図面を参
照Ｉノで説明する。
照Ｉノで説明する。
第１図は本発明に係る高速増殖炉のベント八′）制御棒
の制御棒要素としての中性子吸収ピン２０を示づ−もの
である。この吸収ピン２０は被覆管２１の上下端が−１
一部端栓２２および下部端栓２３で閉塞され、内部に中
（１了吸収材としての１３４Ｃペレツ１〜２４が収容さ
れる。Ｂ４Ｃペレツ１〜２４は積層状態で収容され、そ
の上端は保持機構２５により押えられる１、保持機構２
５は２枚の仕切板２６゜２７の間にスジ１ウング２８を
介装して構成される。
の制御棒要素としての中性子吸収ピン２０を示づ−もの
である。この吸収ピン２０は被覆管２１の上下端が−１
一部端栓２２および下部端栓２３で閉塞され、内部に中
（１了吸収材としての１３４Ｃペレツ１〜２４が収容さ
れる。Ｂ４Ｃペレツ１〜２４は積層状態で収容され、そ
の上端は保持機構２５により押えられる１、保持機構２
５は２枚の仕切板２６゜２７の間にスジ１ウング２８を
介装して構成される。
Ｂ４Ｃペレット２４は下部仕切板２６により押圧され、
安定的に保持される。上記両什切板２６゜２７に（ま、
ガス１２２き孔２９が形成されている。
安定的に保持される。上記両什切板２６゜２７に（ま、
ガス１２２き孔２９が形成されている。
また、保持機構２５の−に部仕切板２７と上部端栓２２
との間には、フィルタ機構３０が収容される。フィルタ
機構３０は被覆管２１の軸方向にｒ■隔をおいて設置〕
られた２枚の金属フィルタ３１゜３２間に、冷却材Ｊ：
り融点が高く、かつ比重が大きい物性値を有する溶融金
Ｊｉ！３３が介装されて構成される。金属フィルタ３１
．３２は冷ＩＪ１（Δ侵入ド［１市壁どして多孔質体で
形成され、Ｉ ｌ’１子吸収材２４から発生した１−１
ｅガスを通ず構造とな−）ており、溶融金属の上方には
ガススペース（ガスブ１ノナム室）３４が必要に応じて
形成される。溶ｆｌｌ！金属３３は例えば冷却材より融
点（３５０〜４００℃）が高い鉛であり、この溶融金属
３３は原子炉の定常運転時は液体で、燃利交模時は固体
状態に保たれる。すなわち、溶融金属３３は、冷却材の
融熱以上で、原子炉運転温度（原子炉運転中の冷７ｄｌ
材記度）以下の融点を有する。
との間には、フィルタ機構３０が収容される。フィルタ
機構３０は被覆管２１の軸方向にｒ■隔をおいて設置〕
られた２枚の金属フィルタ３１゜３２間に、冷却材Ｊ：
り融点が高く、かつ比重が大きい物性値を有する溶融金
Ｊｉ！３３が介装されて構成される。金属フィルタ３１
．３２は冷ＩＪ１（Δ侵入ド［１市壁どして多孔質体で
形成され、Ｉ ｌ’１子吸収材２４から発生した１−１
ｅガスを通ず構造とな−）ており、溶融金属の上方には
ガススペース（ガスブ１ノナム室）３４が必要に応じて
形成される。溶ｆｌｌ！金属３３は例えば冷却材より融
点（３５０〜４００℃）が高い鉛であり、この溶融金属
３３は原子炉の定常運転時は液体で、燃利交模時は固体
状態に保たれる。すなわち、溶融金属３３は、冷却材の
融熱以上で、原子炉運転温度（原子炉運転中の冷７ｄｌ
材記度）以下の融点を有する。
しかして、フィルタｍ構３０の両金属フィルタ３１．３
２間に溶融金属３３を設けｊこことにＪ：す、原子炉内
圧が制御棒の被覆管２１内圧より太き（なる差圧関係が
生じても、冷却材の侵入は溶融金属３３の」ニ面で完全
にＩ（１１，１トされる。また、溶Ｕ＋＋金属３３は原
子炉の定常運転時や停止１１．’ｌには液体状態に保た
れているので、Ｂ４Ｃペレッ１−が中性子を吸収して発
熱し、１−１０ガスが発生しても、この１−１０ガスは
保持１１横２５を上昇してフィルタ機構３０内に入り、
下部の金属フィルタ３１を紅で溶融金属３３内を通る。
２間に溶融金属３３を設けｊこことにＪ：す、原子炉内
圧が制御棒の被覆管２１内圧より太き（なる差圧関係が
生じても、冷却材の侵入は溶融金属３３の」ニ面で完全
にＩ（１１，１トされる。また、溶Ｕ＋＋金属３３は原
子炉の定常運転時や停止１１．’ｌには液体状態に保た
れているので、Ｂ４Ｃペレッ１−が中性子を吸収して発
熱し、１−１０ガスが発生しても、この１−１０ガスは
保持１１横２５を上昇してフィルタ機構３０内に入り、
下部の金属フィルタ３１を紅で溶融金属３３内を通る。
この溶融金属３３内を通ったＩ−１ｅガスは上部の金属
フィルタ３２から上部端栓２２のガス放出孔３６を経て
被覆管２１外の第２図に示づ制御棒保Ｆ、Ｑｎｌ内に入
り、続いて外部に放出される。
フィルタ３２から上部端栓２２のガス放出孔３６を経て
被覆管２１外の第２図に示づ制御棒保Ｆ、Ｑｎｌ内に入
り、続いて外部に放出される。
なお、本発明の一実施例の説明においては、ペン１〜型
制御棒の制御棒要素は保持機構やフィルタ機構を中性子
吸収ＩＪ（８４Ｃベレン１〜）の−上方に設【ノた例に
ついて説明したが、被覆管の上部に中性子吸収材を装填
させた場合には、被覆管内下部に保持機構やフィルタ機
構を設けてもよい。この場合には、フィルタ機構は保持
機構の下方に配設され、フィルタ機構内に設けられる溶
融金属は冷却材より比重が小さいことが望ましく、下部
端栓あるいは被覆管下端部にガス放出孔が形成される。
制御棒の制御棒要素は保持機構やフィルタ機構を中性子
吸収ＩＪ（８４Ｃベレン１〜）の−上方に設【ノた例に
ついて説明したが、被覆管の上部に中性子吸収材を装填
させた場合には、被覆管内下部に保持機構やフィルタ機
構を設けてもよい。この場合には、フィルタ機構は保持
機構の下方に配設され、フィルタ機構内に設けられる溶
融金属は冷却材より比重が小さいことが望ましく、下部
端栓あるいは被覆管下端部にガス放出孔が形成される。
−つ −
〔発明の効果）
以上に述べたように本発明に係る高速増殖炉の制御棒は
、被覆管内に収容された中ｆ１子吸収ｌを押圧保持する
保持ｍ構を設置ノるどどもに、この保持機構と前記端栓
の一方との間に、冷却材が中性子吸収材に侵入するのを
ｍ 、＋１ニするフィルタｆｉｔ １７４を収容し、上
記フィルタ機構は、融点が冷却材のＥ１１！点より高く
、原子炉運転温度以下である溶ｍ金属を備えたから、高
速増殖炉内がいかなる条件下においても、制御棒の被覆
管外に存在する冷却材が中性子吸収材収容部に侵入し、
中性子吸収材が外部に流出するのを未然にかつ確実に防
１１：できる。
、被覆管内に収容された中ｆ１子吸収ｌを押圧保持する
保持ｍ構を設置ノるどどもに、この保持機構と前記端栓
の一方との間に、冷却材が中性子吸収材に侵入するのを
ｍ 、＋１ニするフィルタｆｉｔ １７４を収容し、上
記フィルタ機構は、融点が冷却材のＥ１１！点より高く
、原子炉運転温度以下である溶ｍ金属を備えたから、高
速増殖炉内がいかなる条件下においても、制御棒の被覆
管外に存在する冷却材が中性子吸収材収容部に侵入し、
中性子吸収材が外部に流出するのを未然にかつ確実に防
１１：できる。
したがって、定常運転から燃料交換に至る炉モード移行
時に、冷却材温度降下により生ずる被覆管内圧力が減少
し、管内圧力が原子炉内圧力Ｊζり低くなったり、また
、何らかの原因で被覆管外圧力が急上昇し、差圧関係が
急激に生じても、冷却材が中性子吸収材充填部に侵入す
ることがイＴく、炉出力制御を正確に行なうことができ
る。また、中性子吸収材による中性子吸収反応により発
生した有効に防１１−できるので、被覆管の寿命を有効
に延ばリ−ことがｒ：さる。
時に、冷却材温度降下により生ずる被覆管内圧力が減少
し、管内圧力が原子炉内圧力Ｊζり低くなったり、また
、何らかの原因で被覆管外圧力が急上昇し、差圧関係が
急激に生じても、冷却材が中性子吸収材充填部に侵入す
ることがイＴく、炉出力制御を正確に行なうことができ
る。また、中性子吸収材による中性子吸収反応により発
生した有効に防１１−できるので、被覆管の寿命を有効
に延ばリ−ことがｒ：さる。
第１図はこの発明に係る高速増殖炉の制御棒の一実施例
を示撲もので、制御棒内に収容される制御棒要素の縦断
面図、第２図は高速増殖炉の制御棒を示１図、第３図は
従来の制御棒に絹み込まれる制御棒要素を示す縦断面図
である。 ２０・・・制御棒要素（中性子吸収ピン）、２１・・・
被覆管、２２．２３・・・端栓、２４・・・中性子吸収
材（Ｂ、Ｃペレッ１〜）、２５・・・保持機幅、２６．
２７・・・イ１切板、３０・・・フィルタ機構、３１．
３２・・・金属フィルタ、３３・・・溶融金属、３Ｇ・
・・ガス放出孔。 出願人代理人 波 多 野 久 第１図
を示撲もので、制御棒内に収容される制御棒要素の縦断
面図、第２図は高速増殖炉の制御棒を示１図、第３図は
従来の制御棒に絹み込まれる制御棒要素を示す縦断面図
である。 ２０・・・制御棒要素（中性子吸収ピン）、２１・・・
被覆管、２２．２３・・・端栓、２４・・・中性子吸収
材（Ｂ、Ｃペレッ１〜）、２５・・・保持機幅、２６．
２７・・・イ１切板、３０・・・フィルタ機構、３１．
３２・・・金属フィルタ、３３・・・溶融金属、３Ｇ・
・・ガス放出孔。 出願人代理人 波 多 野 久 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被覆管の上下端を端栓で覆い、内部に中性子吸収材
を収容した高速増殖炉の制御棒において、上記中性子吸
収材を押圧保持する保持機構を被覆管内に設けるととも
に、この保持機構と前記端栓の一方との間に、冷却材が
中性子吸収材に侵入するのを阻止するフィルタ機構を収
容し、上記フィルタ機構は、融点が冷却材の融点より高
く、原子炉運転温度以下である溶融金属を有することを
特徴とする高速増殖炉の制御棒。 ２、フィルタ機構は、被覆管の軸方向に離間して設けら
れた２枚の多孔質体製金属フィルタと、上記金属フィル
タ間に収容された溶融金属とを有し、上記金属フィルタ
は中性子吸収材で生じたＨｅガスを通気させる一方、冷
却材侵入阻止壁として形成された特許請求の範囲第１項
に記載の高速増殖炉の制御棒。 ３、被覆管内に充填された中性子吸収材の上部に保持機
構およびフィルタ機構が設けられ、フィルタ機構の金属
フィルタ間に収容される溶融金属は冷却材の比重より大
きく、上部端栓にはガス放出孔が穿設された特許請求の
範囲第１項に記載の高速増殖炉の制御棒。 ４、被覆管内に充填された中性子吸収材の下部に保持機
構およびフィルタ機構が設けられ、上記フィルタ機構の
金属フィルタ間に収容される溶融金属は冷却材の比重よ
り小さく、上部端栓あるいは被覆管の下端部にガス放出
孔が穿設された特許請求の範囲第１項に記載の高速増殖
炉の制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190793A JPS6168589A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 高速増殖炉の制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190793A JPS6168589A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 高速増殖炉の制御棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168589A true JPS6168589A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16263829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59190793A Pending JPS6168589A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 高速増殖炉の制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168589A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512676A (ja) * | 2004-09-09 | 2008-04-24 | ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー | 原子力プラント用の制御棒 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP59190793A patent/JPS6168589A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512676A (ja) * | 2004-09-09 | 2008-04-24 | ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー | 原子力プラント用の制御棒 |
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