JPS62212592A - Control rod - Google Patents
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、制御棒に係り、特に寿命の長い制御棒に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control rod, and particularly to a control rod with a long life.
従来の長寿命型の制御棒は1例えば特開昭53−746
97号公報に示されるように、制御棒の中でも中性子照
射量の多い上端部あるいはブレードの翼端部に核的・機
械的寿命の長い長寿命型中性子吸収棒を配置したものが
知られている。この制御棒は、ブレードの上端部及び翼
端部にハフニウム(Hf)あるいはユーロピウム(Eu
)等の長寿命型中性子吸収材を配置し、それ以外の部分
にはステンレス鋼製の細長い被覆管中にボロンカーバイ
ト(84G)粉末を充填したポイズン管を配している。The conventional long-life type control rod is 1, for example, JP-A-53-746.
As shown in Publication No. 97, there are known control rods in which a long-life neutron absorption rod with a long nuclear and mechanical life is placed at the upper end, where the amount of neutron irradiation is high, or at the tip of the blade. . These control rods contain hafnium (Hf) or europium (Eu) at the upper end of the blade and at the wing tip.
) and other long-life neutron absorbers are arranged, and the other parts are equipped with poison tubes filled with boron carbide (84G) powder in elongated stainless steel cladding tubes.
上記従来技術では、長寿命型中性子吸収材が制御棒の一
部にしか用いられておらず、中性子吸収材として長寿命
型中性子吸収材のみを用いた制御棒に比べて寿命が短い
という問題がある。 ゛この問題を解決するために
、制御棒の中性子吸収材をすべてハフニウム等の長寿命
型中性子吸収材にて置替えることが考えられる。しかし
ながら、長寿命型中性子吸収材は、従来一般に用いられ
ている84Cよりも重く、中性子吸収材として長寿命型
中性子吸収材のみを用いた制御棒を構成した場合には制
御棒の重量が著しく増加し、制御棒駆動装置による制御
棒操作に支障を生じる可能性のあることが判明した。In the above conventional technology, the long-life neutron absorber is used only in a part of the control rod, and there is a problem that the life is shorter than that of a control rod that uses only the long-life neutron absorber as the neutron absorber. be. ``In order to solve this problem, it may be possible to replace all the neutron absorbing materials in the control rods with long-life neutron absorbing materials such as hafnium. However, long-life neutron absorbers are heavier than the conventionally used 84C, and when a control rod is constructed using only long-life neutron absorbers as the neutron absorber, the weight of the control rod increases significantly. However, it was found that there was a possibility that the control rod operation by the control rod drive device would be hindered.
このため、発明者等は、ブレード内に配置するHf棒の
一部を細くすると共に長寿命型中性子吸収材を取囲むシ
ースの板厚を薄くすることにより制御棒重量の軽減を図
ったが、シースの剛性が小さいため、シースの形状が不
安定であり、吸収液連鎖型中性子吸収材を所定位置に保
持する機能が損なられ反応度制御に支障が生じる可能性
があるという新たな課題を見出した。For this reason, the inventors attempted to reduce the weight of the control rod by thinning a part of the Hf rod placed inside the blade and thinning the sheath surrounding the long-life neutron absorber. Due to the low rigidity of the sheath, the shape of the sheath is unstable, and the ability to hold the absorbing liquid chain type neutron absorber in place is impaired, creating a new problem that may impede reactivity control. I found it.
本発明の目的は、寿命が長くて操作性が良く、しかも良
好な反応度制御ができる制御棒を提供することにある。An object of the present invention is to provide a control rod that has a long life, good operability, and can perform good reactivity control.
上記目的は、吸収液連鎖型中性子吸収材を収納するシー
スの外方向変形を防止する手段を、没けることにより達
成できる。ここで吸収液連鎖型中性子吸収材とは、中性
子吸収反応により生成される核種あるいはその壊変核種
の中にさらに中性子を吸収する核種があられれて中性子
吸収効果の減衰が遅い中性子吸収材を意味する。吸収液
連鎖型中性子吸収材の具体的な物質としては、Hf、E
u、O,、T a 、 D ’/zog及びAg−In
−Cd等がある。The above object can be achieved by sinking the means for preventing outward deformation of the sheath housing the absorbing liquid chain type neutron absorbing material. Here, the absorption liquid chain type neutron absorbing material refers to a neutron absorbing material in which the neutron absorption effect decays slowly because the nuclide generated by the neutron absorption reaction or its decay nuclide contains a nuclide that further absorbs neutrons. . Specific substances for the absorbing liquid chain type neutron absorbing material include Hf, E
u, O,, Ta, D'/zog and Ag-In
-Cd etc.
吸収液連鎖型中性子吸収材を取囲むシースの厚みを薄く
しているので制御棒の重量を軽減でき制御棒の良好な操
作性が得られる。又、シースの外方向変形を防止する手
段を設けているので中性子吸収材を保持するというシー
スの機能が損なわれることはない。また、吸収液連鎖型
中性子吸収材を用いているので、制御棒の機械的及び核
的寿命が長くなる。Since the thickness of the sheath surrounding the absorbing liquid chain type neutron absorbing material is reduced, the weight of the control rod can be reduced and good operability of the control rod can be obtained. Further, since a means for preventing outward deformation of the sheath is provided, the function of the sheath to hold the neutron absorbing material is not impaired. Furthermore, since the absorbing liquid chain type neutron absorbing material is used, the mechanical and nuclear life of the control rods is extended.
本発明は、以下に示す発明者等の検討に基づいてなされ
たものである。すなわち、B、Cを充填した従来のすべ
ての中性子吸収棒をこれと同じ直径を有する吸収核連鎖
型吸収材からなる中性子吸収棒に置換えると、従来の制
御棒の重量が著しく増加し、制御棒の振作に支障が生じ
る可能性があることがわかった。このため、発明者等は
、吸収核連鎖型吸収材を用いて長寿命化を図るにあたり
所定の反応度制御能力が得られて制御棒の操作性を改善
するために、局部的に吸収核連鎖型吸収材の量を減らす
と共に吸収核連鎖型吸収材を取囲むシースの厚みを薄く
すればよいことに気付いた。The present invention was made based on the following studies by the inventors. In other words, if all conventional neutron absorption rods filled with B and C were replaced with neutron absorption rods made of absorbing nuclear chain type absorbers with the same diameter, the weight of the conventional control rods would increase significantly, making it difficult to control the rods. It was found that there is a possibility that the shaking of the rod may be hindered. Therefore, in order to extend the service life using absorbing nuclear chain-type absorbers, the inventors have developed a method to locally implement absorbing nuclear chains in order to obtain a predetermined reactivity control ability and improve the operability of control rods. It has been realized that it is possible to reduce the amount of type absorbent material and to reduce the thickness of the sheath surrounding the absorbing core chain type absorbent material.
さらにこの構造を詳細に検討した結果、ブレード側面に
直角な方向の吸収核連鎖型吸収材の厚みが薄い部分が、
制御棒を原子炉内に設置している間において水平方向に
移動する可能性があることを見出した。すなわち、地震
及び冷却水の流動振動等により吸収核連鎖型吸収材の厚
みの薄い部分がブレード内で水平方向にずれ易い、所定
の反応度を得るために制御棒が所定深さまで挿入されて
いる状履で、吸収液連鎖型中性子吸収材のP4みの薄い
部分が制御棒供用中にずれた場合は、燃料集合体と吸収
核連鎖型吸収材との間の距離が変化することになり、局
部的に炉心反応度が変化する。これは、炉心反応度制御
の観点から好しいことではない。また、シースが薄いと
、剛性が小さいためシースの形状が不安定となり、中性
子吸収材を所定の位置に保持する機能が損われる可能性
があることも見出した。シースの変形を防止するには、
ブレード中の構造物に点溶接等で止めることが考・ え
られるが、吸収液連鎖型中性子吸収材は、シースと材質
が異なるため、溶接ができないし、材質が異なるので、
使用中の熱膨張差を吸収できる構造とする必要がある。Furthermore, as a result of a detailed study of this structure, we found that the thinner part of the absorbing core chain type absorber in the direction perpendicular to the side surface of the blade
It was discovered that there is a possibility that the control rods may move horizontally while they are installed in the reactor. In other words, the thin part of the absorbing nuclear chain type absorber tends to shift horizontally within the blade due to earthquakes, cooling water flow vibrations, etc., and the control rod is inserted to a predetermined depth to obtain a predetermined reactivity. If the P4 thin part of the absorbing liquid chain type neutron absorbing material shifts during the control rod service, the distance between the fuel assembly and the absorbing nuclear chain type absorbing material will change. Core reactivity changes locally. This is not desirable from the viewpoint of core reactivity control. They also discovered that if the sheath is thin, the shape of the sheath becomes unstable due to its low rigidity, which may impair its ability to hold the neutron absorbing material in a predetermined position. To prevent sheath deformation,
It is conceivable to fix it to the structure in the blade by spot welding, etc., but since the absorbing liquid chain type neutron absorbing material is made of a different material from the sheath, welding is not possible, and since the materials are different,
It is necessary to have a structure that can absorb the difference in thermal expansion during use.
本発明は、このような発明者等によって発見された新し
い課題を解消するためになされたものである。The present invention has been made to solve the new problems discovered by the inventors.
この本発明の実施例を以下に述べる。Examples of this invention will be described below.
沸騰水型原子炉の炉心に挿入される本発明の好適な一実
施例である制御棒を第1図〜第3図に基づいて説明する
。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A control rod according to a preferred embodiment of the present invention, which is inserted into the core of a boiling water reactor, will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
制御棒1は、第1図に示す外観形状を有している。すな
わち、制御棒1は、横断面が十字形をしており、軸心か
ら四方に伸びる4つのブレード2を有している。ブレー
ド2の下方に速度リミッタ9が設けられる。ハンドル1
0はブレード2の上端に取付けられる。The control rod 1 has an external shape shown in FIG. That is, the control rod 1 has a cross-shaped cross section and has four blades 2 extending in all directions from the axis. A speed limiter 9 is provided below the blade 2. Handle 1
0 is attached to the upper end of the blade 2.
制御棒1のブレード2の形状を第2図及び第3図に示す
。各ブレード2は、制御棒1の軸心に配置されたSUS
製のタイロッド8に両端部が取付けられたU字状のシー
ス(SUS製)5及びシース5に設けられた中性子吸収
棒3及び4から構成される。保持部6がタイロッド8の
上端部に、保持部7がタイロッド8の下端部にそれぞれ
溶接にて取付られる。U字状のシース5の上端部は、保
持部6を取囲み、保持部6に点溶接にて取付けられる。The shape of the blade 2 of the control rod 1 is shown in FIGS. 2 and 3. Each blade 2 is made of SUS placed at the axis of the control rod 1.
It consists of a U-shaped sheath (made of SUS) 5 whose both ends are attached to tie rods 8 made of steel, and neutron absorption rods 3 and 4 provided in the sheath 5. The holding part 6 is attached to the upper end of the tie rod 8, and the holding part 7 is attached to the lower end of the tie rod 8 by welding. The upper end of the U-shaped sheath 5 surrounds the holding part 6 and is attached to the holding part 6 by spot welding.
シース5の下端部は、保持部7を取囲み、保持部7に点
溶接にて取付けられる6中性子吸収棒3または4は、第
3図に示すようにシース5内に配置され、しかもタイロ
ッド8に取付けられたSUS製の保持部6及び7の間に
配置されて保持される。中性子吸収棒3及び4は、シー
ス5.保持部6及び7に接合されていなく、シース5、
保持部6及び7によって囲まれた空間内に配置されてい
るにすぎない。The lower end of the sheath 5 surrounds a holding part 7, and the neutron absorption rod 3 or 4 attached to the holding part 7 by spot welding is disposed within the sheath 5 as shown in FIG. It is placed and held between SUS holding parts 6 and 7 attached to the. The neutron absorption rods 3 and 4 have a sheath 5. The sheath 5, which is not joined to the holding parts 6 and 7,
It is simply placed in a space surrounded by the holding parts 6 and 7.
シース5には多数の孔が設けられており、制御棒1を原
子炉内に設置した時、これらの孔を通してシース5内に
原子炉内の冷却水が流入する。The sheath 5 is provided with a large number of holes, and when the control rod 1 is installed in the reactor, cooling water in the reactor flows into the sheath 5 through these holes.
保持部7の下面に、ベロシティリミッタ9が取付けられ
ている。ハンドル10は、保持部6の上面に取付けられ
ている。保持部7を用いることなく、保持部7の機能を
ベロシティリミッタ9の上端にもたせてもよい。中性子
吸収棒3は、Hfの丸棒であって横断面積が軸方向で一
様である。中性子吸収棒3の直径は4.8mmであり沸
騰水型原子炉に用いられる従来の制御棒に設けられてB
4Cを充填した中性子吸収棒の直径にほぼ等しい。中性
子吸収棒4は、Hfの丸棒であって下端から中性子吸収
棒4の全長の1/2の位置までとこの1/2の位置から
上端までとでは横断面積が異なっている。すなわち、中
性子吸収棒4の直径は、下端から全長の1/2までが3
.4mmであり、全長の1/2から上端までが4.8m
mである。中性子吸収棒3はブレード2の翼端部に1本
配置され、20本の中性子吸収棒4はブレード2内で中
性子吸収棒3よりも制御棒軸心側に配置される。中性子
吸収棒3及び4の軸方向長さは、燃料集合体の燃料有効
長と等しい。A velocity limiter 9 is attached to the lower surface of the holding portion 7. The handle 10 is attached to the upper surface of the holding part 6. The function of the holding section 7 may be provided at the upper end of the velocity limiter 9 without using the holding section 7. The neutron absorption rod 3 is a round rod made of Hf and has a uniform cross-sectional area in the axial direction. The diameter of the neutron absorption rod 3 is 4.8 mm, and it is installed in a conventional control rod used in a boiling water reactor.
It is approximately equal to the diameter of a neutron absorption rod filled with 4C. The neutron absorption rod 4 is a round rod made of Hf, and the cross-sectional area is different from the lower end to a position of 1/2 of the total length of the neutron absorption rod 4 and from this 1/2 position to the upper end. In other words, the diameter of the neutron absorption rod 4 is 3 from the lower end to 1/2 of the total length.
.. 4mm, and 4.8m from 1/2 of the total length to the top end
It is m. One neutron absorption rod 3 is disposed at the tip of the blade 2, and twenty neutron absorption rods 4 are disposed within the blade 2 closer to the control rod axis than the neutron absorption rod 3. The axial length of the neutron absorption rods 3 and 4 is equal to the effective fuel length of the fuel assembly.
シース5は内側に突出させた突起部18を有している。The sheath 5 has a projection 18 that projects inward.
突起部18は、中性子吸収棒4の直径の細い部分が存在
するブレード2の下部でシース5の両側面に設けられる
。対向する対の突起部18が中性子吸収棒4の直径の細
い部分を挾持している。シース5の変形を防止する手段
について、第4図または第5図を用いて説明する。当て
金11は、シース5と同じく、SUS製であり隣接する
2本の中性子吸収棒4の間に軸方向数ケ所にわたって設
けられている。当て金11の幅は、シース5の内幅と同
一となっている。第4図に示すごとく、中性子吸収棒4
の直径が大きく、隣接する中性子吸収棒の間に間隙がな
い上部1/2の部分については、隣接する2本の中性子
吸収棒4の軸方向当該部分に切欠き部してを設けて、当
て金11を挾持している。切欠き部12の軸方向長さは
、当て金11の軸方向長さよりも大きくなっている。The protrusions 18 are provided on both sides of the sheath 5 at the lower part of the blade 2 where the narrow diameter portion of the neutron absorption rod 4 exists. A pair of opposing protrusions 18 sandwich a narrow diameter portion of the neutron absorption rod 4. Means for preventing deformation of the sheath 5 will be explained using FIG. 4 or FIG. 5. Like the sheath 5, the pads 11 are made of SUS and are provided at several locations in the axial direction between two adjacent neutron absorption rods 4. The width of the pad 11 is the same as the inner width of the sheath 5. As shown in Figure 4, the neutron absorption rod 4
For the upper 1/2 part where the diameter is large and there is no gap between adjacent neutron absorbing rods 4, a notch is provided in the axial direction of the two adjacent neutron absorbing rods 4. He is holding 11 pieces of gold. The axial length of the notch 12 is larger than the axial length of the pad 11.
また第5図に示すように下部1/2の部分は、中性子吸
収棒4の直径が小さく隣接する2本の間に間隙があるの
で、この部分で当て金11を挾持している。シース5は
、軸方向数ケ所の当て金11に点溶接される。Further, as shown in FIG. 5, the diameter of the neutron absorption rods 4 is small in the lower 1/2 portion, and there is a gap between two adjacent rods, so the pad 11 is held in this portion. The sheath 5 is spot welded to the pads 11 at several locations in the axial direction.
本実施例は、前述のようにブレード2の大部分に下部の
直径を小さくした中性子吸収棒4を配置しておりかつシ
ース5の厚みを薄くしているので、制御棒1の重量はB
4Cを充填した中性子吸収棒からなる制御棒とほぼ同じ
重量となる。従って、本実施例の制御棒は、従来の制御
棒を操作する制御棒駆動装置によって容易に操作するこ
とができる。すなわち、良好な制御棒1の操作性が得ら
れる。また、制御棒1のブレード2の幅は、従来の制御
棒の幅と同じである。このため、原子炉圧力容器内の炉
心下方に設けられている制御棒案内管及び炉心支持板に
設置される燃料支持金具を大きくする等の変更を行う必
要がない。In this embodiment, as described above, the neutron absorption rod 4 with a smaller diameter at the bottom is arranged in most of the blade 2, and the thickness of the sheath 5 is made thinner, so the weight of the control rod 1 is B
The weight is approximately the same as a control rod made of a neutron absorption rod filled with 4C. Therefore, the control rod of this embodiment can be easily operated by a control rod drive device that operates a conventional control rod. That is, good operability of the control rod 1 can be obtained. Further, the width of the blade 2 of the control rod 1 is the same as the width of a conventional control rod. Therefore, there is no need to make changes such as increasing the size of the fuel support fittings installed on the control rod guide tube and the core support plate provided below the core in the reactor pressure vessel.
中性子吸収棒3及び4は、中性子吸収材としてHfを用
いている。吸収核連鎖型中性子吸収材であるHfは、中
性子を吸収してもガスを発生しない。従って、制御棒1
の中性子吸収棒3及び4は、機械的寿命が増大する。ま
た、中性子吸収棒3及び4は、吸収核連鎖型中性子吸収
材であるI−I f用いているので中性子を吸収して新
たな中性子吸収材が生成され、核的寿命も増加する。The neutron absorption rods 3 and 4 use Hf as a neutron absorption material. Hf, which is an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, does not generate gas even if it absorbs neutrons. Therefore, control rod 1
The neutron absorbing rods 3 and 4 have an increased mechanical life. In addition, since the neutron absorption rods 3 and 4 use I-IF, which is an absorption nuclear chain type neutron absorption material, new neutron absorption material is generated by absorbing neutrons, and the nuclear lifetime is also increased.
本実施例では、翼端の中性子吸収棒3は横断面積が軸方
向で一様であり、これによりタイロッド8側の中性子吸
収棒4は、横断面積を全長の上部1/2で大、下部1/
2で小としている。In this embodiment, the cross-sectional area of the neutron-absorbing rods 3 at the blade tips is uniform in the axial direction, so that the neutron-absorbing rods 4 on the tie rod 8 side have a large cross-sectional area in the upper half of the total length and a larger cross-sectional area in the lower half. /
2 is considered small.
運転中または炉停止時の中性子インボータンスが制御棒
の半径方向ではブレードの翼端に近い程大きく、又軸方
向では上部で大きく下端に向かうに従って低下するので
、中性子インポータンスの大きい部分に吸収核連鎖型中
性子吸収材を多く配置することによって、全体で同一量
の中性子吸収材を用いても、中性子吸収能力(制御能力
)を最大限に発揮ではる。During operation or reactor shutdown, the neutron imbortance is larger in the radial direction of the control rod as it approaches the tip of the blade, and in the axial direction it is larger at the upper end and decreases toward the lower end. By arranging a large number of type neutron absorbing materials, the neutron absorbing ability (controlling ability) can be maximized even if the same amount of neutron absorbing materials are used in total.
シース5の側面の内側に突出した突起部18によって中
性子吸収棒4の細い部分が保持されるので、中性子吸収
棒4がシース5内でシース5の側面、すなわちブレード
2の側面に直角な方向に移動することを抑制できる。こ
のため、制御棒1が原子炉内に挿入されている間に、中
性子吸収棒4が地震、冷却水の流動振動等にてシース5
内で移動し、反応度制御に支障を与える可能性がなくな
る。特に、制御棒1が炉心内に挿入されている状態であ
っても中性子吸収棒4がシース5の側面に直角な方向に
大幅に移動することによる反応度制御の局部的な変動を
抑制できる。また、シース5は、軸方向数ケ所で当て金
11に点溶接されているので厚みを薄くしても、中性子
吸収棒を保持する機能が損われることはない。シース5
と当て金11は同種材質(SUS製)であるので溶接が
可能であるし、当て金11は、Hf@の中性子吸収棒と
固定されていないので使用中のシースと中性子吸収棒の
温度差による熱膨張差も吸収できる。Since the thin part of the neutron absorption rod 4 is held by the protrusion 18 that protrudes inward from the side surface of the sheath 5, the neutron absorption rod 4 is held within the sheath 5 in a direction perpendicular to the side surface of the sheath 5, that is, the side surface of the blade 2. Movement can be restrained. For this reason, while the control rods 1 are inserted into the reactor, the neutron absorption rods 4 are exposed to the sheath 5 due to earthquakes, cooling water flow vibrations, etc.
This eliminates the possibility of movement within the reactor and interfering with reactivity control. In particular, even when the control rod 1 is inserted into the reactor core, it is possible to suppress local fluctuations in reactivity control caused by the large movement of the neutron absorption rod 4 in a direction perpendicular to the side surface of the sheath 5. Further, since the sheath 5 is spot-welded to the pad 11 at several locations in the axial direction, the function of holding the neutron absorption rod will not be impaired even if the thickness is reduced. sheath 5
Since the pad 11 and the pad 11 are made of the same material (made of SUS), welding is possible, and since the pad 11 is not fixed to the Hf@ neutron absorption rod, the difference in temperature between the sheath and the neutron absorption rod during use It can also absorb differences in thermal expansion.
本実施例では、当て金11を隣接する2本の中性子捧に
沿って軸方向1列に配置したが、ブレード中の必要な位
置に当て金11を配置し、その部分でシース5と当て金
11を点溶接してもよい。In this embodiment, the pads 11 are arranged in one row in the axial direction along two adjacent neutron rods, but the pads 11 are arranged at necessary positions in the blade, and the sheath 5 and pads are placed at the required positions in the blade. 11 may be spot welded.
前述した実施例において、Hfの代りに他の吸収核連鎖
型中性子吸収材であるEua○1、T a 。In the above-mentioned embodiment, instead of Hf, Eua○1, Ta, which is another absorbing nuclear chain type neutron absorbing material.
D!gozまたはAg−InCdを用いても、同様な効
果が得られる。ただし、Eu、O,及びDy20、を用
いる場合は、密封された被覆管内に充填する必要がある
。D! Similar effects can be obtained using goz or Ag-InCd. However, when Eu, O, and Dy20 are used, it is necessary to fill them into a sealed cladding tube.
上記実施例の制御棒1を適用した沸騰水型原子炉の炉心
の一例を以下に説明する。An example of a core of a boiling water reactor to which the control rod 1 of the above embodiment is applied will be described below.
沸騰水型原子炉の炉心としては、特公昭57−7397
号公報の第3図に示す炉心が考えられている。上記公報
の第3図の炉心構造は、上記公報4カラム、5行〜6カ
ラム、下から11行に述べられた構成になっている。上
記公報の第3図の炉心構造は、原子炉運転中に炉心内に
挿入されて原子炉出力の調節を行う出力調節用制御棒と
、原子炉運転中に炉心から完全に引抜かれて原子炉停止
時に炉心に急速に完全挿入される原子炉停止用制四棒を
有している。出力調節用制御棒も、原子炉停止時に炉心
内に完全に挿入される。出力調節用制御棒及び原子炉停
止用制御棒は、上記公報の第3図に示すように交互に1
つずつ配置され、しかもチェッカボード状に配置されて
いる。As the core of the boiling water reactor,
The reactor core shown in Figure 3 of the publication is being considered. The core structure shown in FIG. 3 of the above publication has the configuration described in column 4, lines 5 to 6, line 11 from the bottom of the publication. The reactor core structure shown in Figure 3 of the above publication consists of power adjustment control rods that are inserted into the reactor core during reactor operation to adjust the reactor output, and power adjustment control rods that are completely pulled out from the reactor core during reactor operation. It has a reactor shutdown control rod that is quickly and completely inserted into the reactor core during shutdown. The power adjustment control rods are also fully inserted into the reactor core when the reactor is shut down. The power adjustment control rods and the reactor shutdown control rods are arranged alternately as shown in Figure 3 of the above publication.
They are arranged in a checkerboard pattern.
出力調節用制御棒は、原子炉運転中にほとんど炉心内に
挿入され、中性子が連続的に照射される。The power adjustment control rods are inserted into the reactor core most of the time during reactor operation, and are continuously irradiated with neutrons.
従って、前述した第1図に示す実施例の制御棒1を、出
力調節用制御棒として用いることが望ましい。原子炉停
止用制御棒は、原子炉運転中に炉心から完全に引抜かれ
ているので中性子を吸収する割合が少ない、従って、原
子炉停止用制御棒としでは、特開昭57−25080号
公報の2カラム、3〜9行に示す制御を用いる。この制
御棒は、十字形のブレード内にB4Cを充填した多数の
中性子吸収棒を配置したものであり、吸収核連鎖中性子
吸収材を有していない。このB4Cを充填した中性子吸
収棒の軸方向長さは、燃料集合体の燃料有効長と実質的
に同じである0両者の制御棒を操作する制御棒駆動装置
の構造は、同じものである。Therefore, it is desirable to use the control rod 1 of the embodiment shown in FIG. 1 described above as a control rod for output adjustment. Reactor shutdown control rods are completely withdrawn from the reactor core during reactor operation, so they absorb only a small proportion of neutrons. The controls shown in column 2 and lines 3 to 9 are used. This control rod has a large number of neutron absorbing rods filled with B4C arranged in a cross-shaped blade, and does not have an absorbing nuclear chain neutron absorbing material. The axial length of the neutron absorption rod filled with B4C is substantially the same as the effective fuel length of the fuel assembly.The structure of the control rod drive device that operates both control rods is the same.
沸騰水型原子炉の場合、制御棒駆動装置は、炉心を内蔵
する原子炉容器の下部に設置される。これらの制御棒は
、下方より炉心内に挿入される。In the case of a boiling water reactor, the control rod drive device is installed at the bottom of the reactor vessel containing the reactor core. These control rods are inserted into the core from below.
制御棒1の中性子吸収棒3及び4は、丸棒であるが角棒
であってもよく、さらには板状にしてもよい、ただし、
板状にした場合には、地震時における炉心内への制御棒
の挿入性が悪くなる。The neutron absorption rods 3 and 4 of the control rod 1 are round rods, but may be square rods or even plate-shaped. However,
If it is made into a plate shape, it will be difficult to insert the control rod into the reactor core during an earthquake.
制御棒1を原子炉停止用制御棒として用いることも可能
である。It is also possible to use the control rod 1 as a control rod for reactor shutdown.
本発明の他の実施例の制御棒13を第6図に示す、制御
棒13は、制御棒1の当て金11をリング14に代えた
ものであり、他の構造は制御棒1と同じである。リング
14は、隣接する2本の中性子吸収棒4に設けた切欠き
部15の部分に巻き付けられている。切欠き部15の軸
方向長さはリング14の長さより長くしてあり、リング
14と中性子吸収棒4は固定されていない。シース5は
点溶接によってリング14に固着されている。A control rod 13 according to another embodiment of the present invention is shown in FIG. 6. In the control rod 13, the stopper 11 of the control rod 1 is replaced with a ring 14, and the other structure is the same as that of the control rod 1. be. The ring 14 is wound around a notch 15 provided in two adjacent neutron absorption rods 4. The axial length of the notch 15 is longer than the length of the ring 14, and the ring 14 and the neutron absorption rod 4 are not fixed. The sheath 5 is fixed to the ring 14 by spot welding.
第8図も、本発明の他の実施例を示す。本実施例の制御
棒16は、各ブレードの半径方向中央部に角状の吸収核
連鎖型中性子吸収棒17を有している。角状中性子吸収
棒17の軸方向数ケ所に長穴18を設けその中のSUS
製の金具19を設置している。シース5は点溶接によっ
て金具19に固着されている。FIG. 8 also shows another embodiment of the invention. The control rod 16 of this embodiment has an angular absorbing nuclear chain type neutron absorbing rod 17 in the radial center of each blade. Elongated holes 18 are provided at several locations in the axial direction of the square neutron absorption rod 17, and the SUS
A metal fitting 19 made of aluminum is installed. The sheath 5 is fixed to the metal fitting 19 by spot welding.
第10図も、本発明の他の実施例を示す0本実施例の制
御棒゛20は、各ブレードの半径方向中央部に角状の吸
収核連鎖型中性子吸収捧21を有している6角状の吸収
核連鎖型中性子吸収棒21に孔を設け、リベット22を
通してシース5の変形を防止している。FIG. 10 also shows another embodiment of the present invention. The control rod 20 of this embodiment has an angular absorbing nuclear chain type neutron absorption rod 21 in the radial center of each blade. A hole is provided in the square absorbing nuclear chain type neutron absorbing rod 21, and a rivet 22 is inserted through the hole to prevent the sheath 5 from deforming.
本発明の他の実施例を第12図に示す。シース5の軸方
向数ケ所に切り込みを設け、当該部分の切片24を中性
子吸収棒4に係止することによって、シース5の変形を
防止している。Another embodiment of the invention is shown in FIG. Deformation of the sheath 5 is prevented by providing cuts at several locations in the axial direction of the sheath 5 and locking the sections 24 at these sections to the neutron absorption rod 4.
以上説明した本発明の実施例の制御棒13.16.20
.23は、制御棒1と同様な効果が得られる。Control rod 13.16.20 of the embodiment of the present invention described above
.. 23 can obtain the same effect as the control rod 1.
本発明によれば、機械的及び核的寿命が長くなりしかも
重量が軽減されるので制御棒の操作性が向上し、中性子
吸収棒のブレード側面の直角方向への移動が抑制される
ので局部的な炉心反応度の変動を防止できる。またシー
スの変形を防止でき、中性子棒が所定位置に保持されて
いる。According to the present invention, the mechanical and nuclear lifespan is extended, and the weight is reduced, so the operability of the control rod is improved, and the movement of the blade side surface of the neutron absorption rod in the right angle direction is suppressed, so that local It is possible to prevent fluctuations in core reactivity. Additionally, deformation of the sheath can be prevented and the neutron rod is held in place.
第1図は本発明の好適な一実施例である制御棒の外観斜
視図、第2図は第1図の制御棒のブレードの縦断面図、
第3図は第2図の1−1断面図、第4図は第2図の■−
■断面図、第5図は第2図の■−■断面図、第6図、第
8図、第10図または第12図は本発明の他の実施例で
ある制御棒のブレードの縦断面図、第7図、第9図、第
11図または第13図は、それぞれ第6図、第10図ま
たは第12図のI−1断面図である。
1.13.16.20.23、・・・・・・制御棒、2
・・・・・・ブレード、3.4、・・・・・・中性子吸
収棒、5・・・・・・シース、8・・・・・・タイロッ
ド、18・・・・・・突起部。
11・・・・・・当て金、12・・・・・・切欠き部、
14・・・・・・リング、15・・・・・・切欠き部、
17.21・・・・・・中性子代理人 弁理士 小川勝
馬 ′
鳥 1e111
活 4 図
も 5 ロ
氾6121
1.8r23
高 10 tffiFIG. 1 is an external perspective view of a control rod according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view of the blade of the control rod shown in FIG.
Figure 3 is a 1-1 sectional view of Figure 2, and Figure 4 is a -■- of Figure 2.
■A sectional view, FIG. 5 is a sectional view taken along ■--■ of FIG. FIG. 7, FIG. 9, FIG. 11, or FIG. 13 is a sectional view taken along line I-1 of FIG. 6, FIG. 10, or FIG. 12, respectively. 1.13.16.20.23, ... control rod, 2
...Blade, 3.4...Neutron absorption rod, 5...Sheath, 8...Tie rod, 18...Protrusion. 11...Batch, 12...Notch,
14...Ring, 15...Notch,
17.21...Neutron agent Patent attorney Katsuma Ogawa ' Bird 1e111 Live 4 Figure also 5 Rofuku6121 1.8r23 High 10 tffi
Claims (1)
性子吸収材を取囲むシースからなるブレードを有し、該
ブレードに前記シースの外方向への変形を防止する手段
を設けたことを特徴とする制御棒。 2、前記吸収核連鎖型中性子吸収材が、Hf、Ta、A
g−In−Cdの棒、またはEu_2O_3、Dy_2
、O_3を管に充填した棒である特許請求の範囲第1項
記載の制御棒。 3、前記シースの外方向への変形を防止する手段が、前
記ブレード中の2本の前記吸収核連鎖型中性子吸収棒で
半挾持した止め金へ前記シースをスポット溶接した構成
である特許請求の範囲第1項または第2項記載の制御棒
。 4、前記シースの外方向への変形を防止する手段が、前
記ブレード中の2本の前記吸収連鎖型中性子吸収棒に巻
つけた金具に、前記シースをスポット溶接した構成であ
る特許請求の範囲第1項または第2項記載の制御棒。 5、前記シースの外方向への変形を防止する手段が、前
記ブレード中の吸収核連鎖型中性子吸収角棒に貫通して
設けた止め金に、前記シースをスポット溶接した構成で
ある特許請求の範囲第1項または第2項記載の制御棒。 6、前記シースの外方向へ変形を防止する手段が、前記
ブレード中の吸収角連鎖型中性子吸収角棒に貫通するリ
ベットである特許請求の範囲第1項または第2項記載の
制御棒。 7、前記シースの外方向へ変形を防止する手段が、前記
シースの一部を切欠き、内側に折曲げて吸収核連鎖型中
性子棒に停止する構成である特許請求の範囲第1項また
は第2項記載の制御棒。[Scope of Claims] 1. A blade comprising an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material and a sheath surrounding the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, and means for preventing outward deformation of the sheath in the blade. A control rod characterized by being provided with. 2. The absorbing nuclear chain type neutron absorbing material contains Hf, Ta, A
g-In-Cd rod, or Eu_2O_3, Dy_2
The control rod according to claim 1, wherein the control rod is a rod whose tube is filled with O_3. 3. The means for preventing outward deformation of the sheath is constituted by spot welding the sheath to a stopper half-held between the two absorbing nuclear chain type neutron absorbing rods in the blade. A control rod according to scope 1 or 2. 4. A claim in which the means for preventing outward deformation of the sheath is constructed by spot welding the sheath to metal fittings wound around the two absorption chain type neutron absorption rods in the blade. The control rod according to item 1 or 2. 5. The means for preventing outward deformation of the sheath is constructed by spot welding the sheath to a stopper provided through an absorbing nuclear chain type neutron absorbing rectangular rod in the blade. A control rod according to scope 1 or 2. 6. The control rod according to claim 1 or 2, wherein the means for preventing outward deformation of the sheath is a rivet that penetrates an absorption angle chain type neutron absorption square rod in the blade. 7. The means for preventing outward deformation of the sheath is constructed by cutting out a part of the sheath, bending it inward, and stopping it on an absorbing nuclear chain type neutron rod. Control rod according to item 2.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61054819A JPS62212592A (en) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Control rod |
US07/023,230 US4874574A (en) | 1986-03-14 | 1987-03-09 | Control rod |
EP87103636A EP0237076B1 (en) | 1986-03-14 | 1987-03-13 | Control rod |
DE8787103636T DE3773706D1 (en) | 1986-03-14 | 1987-03-13 | RULE BAR. |
CN87101877.2A CN1004950B (en) | 1986-03-14 | 1987-03-14 | Control rods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61054819A JPS62212592A (en) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Control rod |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62212592A true JPS62212592A (en) | 1987-09-18 |
Family
ID=12981300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61054819A Pending JPS62212592A (en) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Control rod |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62212592A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009042006A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Control rod for boiling water reactor |
JP2010014493A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | Boiling water reactor and control rod |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP61054819A patent/JPS62212592A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009042006A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Control rod for boiling water reactor |
JP2010014493A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | Boiling water reactor and control rod |
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