JPS6296892A

JPS6296892A - 原子炉用の吸収棒

Info

Publication number: JPS6296892A
Application number: JP61189709A
Authority: JP
Inventors: ハラルト・ドルバイラー; クラウス・エルター; フランツ・グローセルト; ヘルマン・シュミット; ギュンター・ロハルク; ヨーゼフ・シェーニンク
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH; BBC Brown Boveri AG Germany; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1987-05-06
Also published as: DE3529242A1; DE3529242C2; US4863672A

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】この発明は球形燃料の堆積を有する原子炉の上記堆積の
中に直接挿入され、同軸に配置された内側管と外側管の
間に形成された環状空間の中に挿入された吸収材の作用
によシ、最確速度の中性子束を制御する吸収棒に関する
。

吸収棒は原子炉の中で、出力制御、運転開始及び停止、
燃焼の調整及び緊急停止停並等に用いられる。上記目的
のために、吸収棒は中性子を吸収する材料（通常単に吸
収材と呼ばれる）を含有している。燃料を装填した原子
炉に、吸収棒を挿入すると、吸収材は捕獲断面積に相当
する範囲の中性子捕獲を行ない、吸収棒は挿入深さに対
応して中性子束の弱化、従って原子炉の反応度の低下を
行なうことができる。

原子炉内の中性子束の最強値は、原子炉の種々の高さに
於ての燃料の燃焼状態に応じて定まる。

放射線の強さが変化、すなわち燃料の放射能が変化する
と中性子束の最強値も変化する。

上述種類の原子炉は、ブロック状又は棒状の燃料を使用
する原子炉とちがって、原子炉の運転を中止することな
く連続的に燃料の交換を行ない、燃料の燃焼状態を変化
させることができる。又、原子炉の燃料を１回の使用で
使い果たし、その後新燃料と交換するように形成するこ
とができる。

このような運転方法はオツ）　−（０ＴＴＯ）の運転方
法と称されている。オツトーの運転方法によれば、中性
子束の最強位置は球形燃料の堆積と原子炉の蓋との間の
中間空間内に形成され、この中間空間を通して吸収棒は
原子炉内に挿入される。

又必要に応じて吸収棒を球形燃料堆積の上方空間の静止
位置に引き上げ、雰囲気の中に停止することができる。

このことは吸収棒の構造を定める際に考慮されねばなら
ない。オツトーの運転方法によって稼動される原子炉に
於て、吸収棒は、この領域に於て、更に中性子線照射を
受ける。

球形燃料の堆積を使用する原子炉は、吸収棒用の特別の
案内装置は備えていないので、上記堆積中に吸収棒を挿
入する際に、機械的負荷が発生する。この負荷は、吸収
棒を堆積に押し込むときに球形燃料から受ける反力に基
づくものである。堆積からのこのような反力は吸収棒の
挿入深さが大きくなるに従って増大する。吸収棒は片持
梁のように、保護管の中の案内部の領域で支持されるの
みであり、球形燃料の堆積の中に挿入された自由端は、
挿入方向から外れるように彎曲する。この彎曲の大きさ
は吸収棒の自由な部分の長さ及び該部分に作用する上述
の反力によって定まる。従って吸収棒に作用する上記反
力に基づいて、吸収棒の挿入方向と反対方向に作用する
反力と、上記彎曲に対応する曲げモーメントが発生する
。従来技術による原子炉用の吸収棒に於ては、運転時に
生ずる上記機械的負荷を支持する手段は機械的構造を適
宜に形成することにより、対処されている。

特に注意されるのは、上記対処は吸収棒にすでに課せら
れた機械的荷重に対しても有効でなければならないこと
である。原子炉に挿入された吸収棒には２種類の熱的負
荷がかかる。その一方は燃料から放射されて吸収棒を加
熱する熱負荷であり、他は中性子の吸収に基づいて、吸
収棒の中に収容された吸収材に発生する熱負荷である。

上記熱発生原因に基づく吸収棒の許容値以上の過大な温
度上昇は、確実に阻止されねばならない。それはこのよ
うな過大な温度上昇によって、機械的に許される吸収棒
の最低の強度が維持されなくなるからである。このこと
は、中性子照射による脆性の増加に基因して、吸収棒を
構成する諸部材の弾性及び延性が低下する場合にも当て
はまる。中性子照射による上記負荷は、既に記したよう
に、原子炉の構造及び運転方法、すなわち原子炉内の中
性子束が最高密度をとる位置によって定まり、上記の機
械的負荷は、炉心の幾何学的直径によって定まるととも
に内蔵された燃料に基づく熱的負荷によって定まる。

上述の記載を基礎にして、この発明が解決しようとする
課題は、簡単であるとともに低コストで製造可能であり
、長期に亘って故障することなく、原子炉に挿入してお
く事ができる吸収棒を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明の吸収棒は特許請
求の範囲の第（１）項に示すように次のように形成され
ている。すなわち、同軸に内側及び外側に配置された円
筒部材である内側管と外側管のうち、内側管は吸収棒を
球形燃料の堆積中に挿入する運動によって印加される力
及びモーメントを、破損や変形を受けることなしに支持
する荷重支持機能を受は持ち、外側管は吸収材とともに
、内側管に加えられる過大な熱的及び放射能から該内側
管を護る保護遮蔽として用いられる。

この発明の吸収棒の内側管は、上記のように機械的荷重
を支える支持部材として形成され、しかも該吸収棒は常
時作用する中性子照射に対しては吸収材によって防護さ
れているという利点を有している。上記外側管はこの場
合、吸収材を所定の位置に固定し、又内側管を遮蔽する
働きをなす。

吸収棒に印加されるすべての外力及びモーメントは、溶
接された吸収棒端部から導入されて内側管に達し、ここ
で支持される。

上記吸収棒端部は通常は１個のプロ、りに形成されて、
内側管及び外側管に溶接され、上記溶接によって生ずる
２つの環状溶接部は軸方向に間隔をおいて形成される。

上記溶接部は、熱的の影響及び中性子の照射によって生
ずる好ましくない効果をできるだけ回避するように、吸
収棒端部の前面から少くとも吸収棒の直径程度能れて設
けられるのが好ましい。吸収棒端部には中心軸に沿って
貫通孔が設けられ、該貫通孔は該吸収棒端部のための固
定装置を収めた円筒部材に連結されている。

上記固定装置は、吸収棒端部が破損したとき、該吸収棒
端部を保持し、球形燃料の堆積の中に落下して取出し不
可能となるのを防止する。このようにして、破損した吸
収棒を完全に堆積から取り除くこと、換言すれば破損し
た吸収棒がそのまま堆積の中に残らぬようにすることが
可能である。

すでに記載したように、吸収棒を冷却するために、吸収
棒の内部に冷却ガスが流される。この冷却ガスは燃料の
堆積を冷却する冷却ガスの一部を分流した一部を使用す
るのが好ましい。上記分流は、比較的低温度の冷却がス
が存在する堆積上部から分流され、軸方向かつ外側の管
の周囲に設けられた冷却ガス用のスリットを介して導入
される。

上記スリット大きさ、数及び吸収棒上の軸方向位置を適
切に選べば、内側管及び内側管の温度を十分低く押える
ことができる。このようにして、製造された吸収棒を高
温原子炉に使用したとき、排出される冷却ガスの温度を
７５０℃以下にすることができる。又、このような動作
はガスタービンに結合された原子炉に対して使用するこ
とができる。又閉鎖した冷却ガス循環路（単循環路と称
される）を有する原子炉装置に用いる場合には、原子ｆ
内の冷却ガスの温度を７５０乃至９５０℃にすることが
できる。

冷却ガスの流入のために、外側管の軸方向の互に離れた
少くとも２個所に流入部が設けられ、該流入部は吸収棒
の移動位置にかかわらず、球形燃料の堆積内に冷却ガス
を噴出し、該堆積の冷却を行なうことができる。すでに
説明したように、少くとも２個所に設けられた流入部の
それぞれには、外側管の周囲に配置され、軸方向に長い
多数の流入用スリットが設けられ、吸収棒下部の一様な
冷却ガスの流れ及び該流れによる冷却が確実に行なわれ
る。吸収棒端部には流出用のスリ、トが設けられ、堆積
内への冷却ガスの流出は、上記スリットを通して行なわ
れる。このスリットは圧力損失が少く、シかも冷却効果
がよい点ですぐれている。

上記の冷却によって、冷却棒の中には半径方向にも軸方
向にも温度勾配が形成される。熱膨張によって発生する
ストレスの増大を防止するように、内側管及び外側管の
うちの荷重を坦持する方でない管は′、ただ一端でのみ
固着され、他端は所定の間隙を介して滑動可能に形成さ
れている。又、冷却を良好にするように、内側管はフィ
ンを有するパイプで形成されてもよい。

一つのブロックに形成され、吸収棒端部として用いられ
る頭部部材では、円筒状の外側管及び内側管が接続され
、上記両管の間に形成された環状空間の端部は、ノツチ
効果を避けるとともに熱膨張によって生ずるストレスの
最大値を低下させるように丸味つけた形に形成されてい
る。上記のようにしないと、頭部部材の外側の円筒形結
合部材に坦持された外側管は半径方向に彎曲し、吸収棒
端部に生じた傷が、たとえば裂は目に成長するからであ
る。

吸収材はたとえば炭化ホウ素によって環状に、形成され
、かつ構造を簡単にするため及びコスト低下のために同
じ直径と高さを有するように形成されている。内側管及
び内側管の間には、間隔を維持するために環状の間隔保
持部材、すなわち環部材が挿入される。それは吸収材を
、外側管及び内側管それぞれと吸収棒端部との結合場所
（すなわち溶接線）から離隔して保持するためである。

そうすることによって、溶接の際及び運転中に、吸収棒
端部に生ずる好ましくない浸炭状態と炭化物の発生を防
止することができる。又上記間隔保持部材は、内側管及
び外側管と吸収材との間に所定の環状空間が形成される
ように配置されている。

このように形成することによシ、照射による吸収棒の膨
張、そのために内側管及び外側管と吸収材との間に発生
する有害な反応を防止することができる。吸収材は吸収
棒の全長に亘って挿入されることなく、そのため内側管
と外側管の間に形成され軸方向に延びる環状空間には空
いた部分が設けられている。この空の部分は照射によっ
て生ずる吸収材の軸方向膨張を補償するように働き、こ
のようにして吸収棒に印加される軸方向の力の発生は防
止される。

吸収棒は滑らかに、かつ円筒状に、又一様な直径を有す
るように、溶接を用いて形成され、従って鋳型と・々イ
ブを用いて経済的に製造することができる。吸収棒の破
損によりて生ずる直径の変化、特に軸受部及び制動装置
に関する部分の直径の変化を避けるために、吸収棒の外
表面には、耐摩耗性を有する層が設けられる。この層は
炎溶射法によって形成するのが好ましい。該炎溶射法に
よつて形成された被覆層は高密度と高粘着力を有するよ
うに形成されている。このとき使用する勝れた被覆層は
炭化クロムを用いて形成されるのがよい。

このようにして、外側管の弱体化を阻止することができ
るし、又吸収棒表面を滑らかに維持することによって、
原子炉の諸機構や燃料に生ずる摩耗を少くすることがで
きる。

この発明の吸収棒は上端に螺じ込まれた継手を有し、こ
の継手には吸収棒を移動する駆動部材が嵌脱可能に結合
されている。上記駆動部材と継手きる。この継手は２個
の部材からなる。すなわち同軸配置された爪を有する内
側結合部と、環状帯部を有する円筒状の対向部材であり
、上記継手が結合状態にあるときは、上記環状帯部は内
側結合部の爪によって把持される。上記結合を解放する
装置、すなわち環状に形成され軸方向に移動できる環部
材が設けられている。この環部材は上記の爪を把持位置
から押し外し、結合する２つの部材を容易に解放し、軸
方向に離隔させることができる。吸収棒の挿入及び除去
を行なう場合に、固定するために、吸収棒の周囲には孔
があけられ、その中に固定装置が結合されている。

上記説明に記された以外の好ましい形状及びその改良点
は実施態様項に記載されている通りである。

球状燃料の堆積を有する原子炉の運転停止に用いる停止
棒のその他の形状は、西独国のＤＥ−ＰＳ２０６６１０
９に開示されている。ここには、２個の同軸に配置され
た円筒部材すなわち内側管及び外側管を用いる吸収棒が
説明されている。この円筒部材は共通の端部に接続され
ており、吸収棒端部と燃料との接触面に作用する圧力は
本発明の場合と同様に吸収棒の断面積を大きく形成する
ことにより、減小される。上記西独国明細書による課頂
解決法は吸収棒端部に燃料の形状に適合する凹所を設け
たことにある。

次にこの発明の詳細な説明する。

第１図は原子力発電所等に用いる原子炉装置の要部を示
す説明図である。原子炉装置１０はプレストレストコン
クリート容器１２の中に設けられ、該容器１２には原子
炉１６を収容する内部空間１４が形成されている。原子
炉１６は球形の燃料要素（以下簡単に球形燃料と記す）
１９からなる堆積１８を有し、堆積１８の中には吸収棒
２０゜２１が挿入される。吸収棒２０．２１は上下動を
なすピストンを備えた駆動装置２４０作用により、強固
に製造され、保護管２２を通して、上下に移動できる。

吸収棒２０．２１の、軸方向に互に離れた複数個（この
実施例では２個の）の領域の外周には、長手方向に延び
冷却ガスが流入する複数個のスリット２６．２７が設け
られている。上記両領域間の距離は、吸収棒２０　＋　
２１を堆積１８の中のどの位置まで垂下したときくも、
冷却がスジ、吸収棒端部３０に向かって流れることによ
り、吸収棒２０．２１を冷却するように形成されている
。このような形成をとることにより、吸収棒２０．２１
をどのように上下させてもスリット２６．２７を有する
吸収棒２０．２１の領域は、原子炉１６の中間空間２８
の範囲にあり、冷却ガスは容易に吸収棒２０．２１の内
部に進入することができる。

第２図は吸収棒２０の構造を示す。吸収棒２Ｑは内側及
び外側に同軸に配置された２個の円筒部材３２、ｓ４（
以下内側管３２．外側管３４と記す）を有し、両管の間
に形成された環状空間３８の中には、　　　　　　　　
　　　　吸収材３６が入れられている。内側管３２及び
外側管３４はほぼ同じ長さに形成され、それぞれの上端
部は中間部材４０によって連結され、下端部は吸収棒端
部３０にそれぞれ溶接されている。吸収棒端部３０は第
２図に示すように、はぼ円錐状をなし、その先端は球形
燃料１９の形状に適合するようにほぼ半球状の凹部４６
に形成されている。運転中に加えられる力に耐えるよう
に、内側管３２は外側管３４より厚く形成されている。

内側管３２は、下端に於て吸収棒端部３０に溶接されて
いるとともに、上端部に於ては、軸方向に長く形成され
冷却ガスが流入するように、外周に半径方向にあけられ
た複数個のスリット２６を有する中間部材４Ｑに溶接さ
れている。これに対して外側管３４は吸収棒端部３０に
溶接により結合され、外側管３４の上端は中間部材４０
に対して摺動可能に形成されている。環状空間３８の中
には、吸収棒端部３０及び中間部材４０に接して隔離環
３９が配置され（第２図）、該隔離環３９は、環状空間
３８内に挿入された吸収材３６が、外側管３４と吸収棒
端部３Ｑ又は中間部材４Ｑとの結合点（すなわち溶接位
置）から十分な距離をへだてて位置するように挿入され
たのである。吸収棒端部３０の円錐形部の周囲には冷却
ガスを堆積１８の中に流出させるスリット２５が設けら
れている。内側管３２は、流通孔４５を有し、該流通孔
４５は、環状空間３８と内側管３２の内部空間２９を連
結し、雨空間の間に吸収材又は吸収材からのガス状分解
生成物に基づく過大な圧力差が生じないように働く。

第３図は、吸収ｅ２０と、該吸収棒２０の位置を定める
ピストン棒６１を結合用の爪を用いて着脱可能に連結す
るかみあい継手４４の縦断面を示す。

かみあい継手４４は爪を有する部材すなわち爪部材６３
を有する。爪部材６３は円筒形をなし、吸収棒２０の上
端部に螺着される。第３図の爪部材６３の下方に画かれ
た挿入部材６２は、爪部材６３の螺入限度を定める部材
である。爪部材６３には第３図の上端に開口し、軸方向
下方に延び、先端が弧状に下方に彎曲する複数個のスリ
ット６４がほぼ等間隔に設けられている。このようにし
て吸収棒２０の上端部には軸方向に延びる細長いほぼ同
形の短冊状部６６が形成され、該部分の自由端には大直
径の保合部６８が設けられている。

上記保合部６８と協働する対向物として、ピストン棒６
１の下端に形成された中空間部７０の末端には、内側に
隆起し上記保合部６８と結合する環状帯部６９が設けら
れている。上記短冊状部６６の厚さ、巾及び長さは、力
を受けたとき、内側に向かって弾性的に彎曲可能である
ように定められている。従ってピストン棒６１の先端の
中空管部２０に、吸収棒２０の先端に螺着された爪部材
６３を押し込むと、中空管部７０の環状帯部６９は、係
合部６８を介して短冊状部６６を内側に彎曲させつつ、
図の下方に保合部６８を越えて進む。

環状帯部６９が完全に保合部６８を越えると、短冊状部
６６は弾性により、もとの正常位置に復元するので、環
状帯部６９と係合部６８は確実に噛み合い状態となり、
吸収棒２０とピストン棒６１の結合は完了する。

中空管部７０と爪部材６３との結合を解くには次のよう
に操作すればよい。すなわちピストン棒６ノの中空管部
７０の中に環部材７２を配置しておき、該環部材７２を
中空円筒７０の壁７ノに沿りて係合部６８方向に摺動さ
せ、保合部６８を下方に押圧すればよい。上記操作によ
りで保合部６８とピストン棒６１の環状帯部６９との結
合は解除される。従ってピストン棒６１を継手４４の軸
方向に移動させれば、該ピストン棒６１をかみあい継手
４４から取り外すことができる。環部材１２の駆動は種
々の方法で可能である。たとえば吸収棒２０を固定して
ピストン棒６１を押して、環部材７２が係合部６８を押
圧するようにすればよく、特別の説明は必要としないの
で、省略することとする。

第４図には、上記実施例とは異る実施例を示す。

この実施例には、前実施例とは異る吸収棒２１及び該吸
収棒２ノに続く固定装置５０が描かれている。その他の
構造は前述の吸収棒２１の構造とほぼ同じであるので、
該部分の説明は省略する。吸収棒２１の先端に示されて
いる吸収棒端部３１は、円筒状の内側管３３及び外側管
３５との接続部５８から円錐形をなして下方の先端部に
向かって細くなり、該先端部にはほぼ半球形の凹部４７
が設けられている。又吸収棒２１には、軸方向に延び、
内部に支持部材５１を備えた貫通孔５６が設けられてい
る。この貫通孔５６は、薄い肉厚の管壁を有する案内管
５４の内部を通って延びている。

上記支持部材５１は貫通孔５６を一杯に延び、その自由
端は固定装置５０の収容部材５３の中に突き出し、固く
保持されている。上記案内管５４の長手方向のほぼ中央
位置の外周に、規則的に配置された間隔維持部材６０が
設けられ、該部材６０は案内筒５４が内側管３３の中で
横方向に遊びが生じないように、内側管３３に支持され
ている。

固定装置５０は環状固定部材５２によって、吸収棒端部
３ノに最も近い中間部材４０に連結され、外側管３５の
破損事故によって、確実な保持ができなくなりた吸収棒
端部３１を保持し、球形燃料１９の堆積１８の中に吸収
棒端部３１が沈み込んで内部に残ることがないように維
持する。このことは原子炉運転にとって極めて重要な利
点である。

固定装置５０の上記構造から得られる利点は、吸収棒２
１の内部を流れる冷却ガスが、互に同心的に配置された
案内管５４．支持部材５１及び収容部材５３をめぐる環
状空間に於て、内側の円筒部材３３の冷却を強く行なう
ことができることである。支持部材５１の長さは、遊び
を残すことなしに収容管５３の中に進入でき、しかも凹
部４７の中に突出しないように定められている。

内側管３３及び外側管３５軸方向にそれぞれ分割する体
筒の長さと数量は、原子炉の幾何学的形状と運転計画に
基づいて定められる。上記体筒の数は３個又はそれ以上
であることが好ましい。このとき上記中間部材４０は普
通細長いスリット２６を有するものを用いるが、場合に
よってはスリット２６を有するものと有しないものとを
用意し、適宜に（たとえば交互に）配置してもよい。

第５図は、第４図の人で示した円の内部の拡大図を示す
。この図には、吸収棒端部３１の縦断面の下端右側の詳
細が示されている。この部分はこの発明に於て重大な部
分である。

一体的にたとえば旋盤加工によって製造された吸収棒端
部は、軸方向に延出する中央貫通孔５６を有し、その中
には支持部材５１が挿入されている。上記中央貫通孔５
６の下端は円蓋状の凹部４７を有する先端面に終ってい
る。

吸収棒端部３１は上記先端面から上方に広がり、その端
部は大直径を有する外側管３５に溶接によって結合され
、結合部には溶接線４２が形成される。この発明に於て
は、溶接線４２は上方にできるだけ離れた位置に形成さ
れる。外側管３５より小さな半径を有して外側管３５と
ほぼ同軸に形成された環状接続部５９が吸収棒端部３１
に設けられ、該吸収棒端部３１には図示しない内側管３
３が溶接されている。内側管３３と外側管３５との間に
形成された環状空間３８は、吸収棒端部３１の内部に延
出し、その先端は上記環状空間３８の両管３３．３５の
半径方向中の約半分の半径をも円形状に丸められている
。このような先端の形状は種々の部分の温度上昇や、接
続部５８等の部分の部材の厚さ不均一、溶接部の壁厚さ
不均一等に基因して生ずる一様でない膨張による応力集
中を避けるためである。

上記と同じ理由で、内側管３３と、軸心の近くに設けら
れ、支持部材５１を囲む案内管５４との間に形成された
環状空間５７は、吸収棒端部３１に向かってほぼ一様な
断面変化をなすように形成されている。換言すれば、案
内管５４と内側管３３との間に形成された環状空間５７
は、吸収棒端部３１に向かって断面が次に記すように縮
少し、吸収棒端部３１の外壁はほぼ同じ厚さを有するよ
うに、又案内管５４に続く壁の厚さは連続的に厚くなる
ように形成されている。上記のように形成された環状空
間５７はほぼ３角形状の断面を有し、その先端部はほぼ
所定半径の半球面で丸められている。

上記構造をとることにより、部材の断面の犬き　。

な違いによりて生ずる応力を小さくシ、又切欠き効果に
よる応力の集中を避けることができる。

運転中に生ずる原子炉の出力変化を十分急速に修正する
ために、吸収棒２０は、原子炉の中に吸収棒端部３０が
直接堆積１８の上方にあるようによる原子炉運転方式に
於ては、球形燃料の通過は１回行なわれ、原子炉１６の
中間空間２８の中で、球形燃料１９の堆積１８の上部に
最も強い中性子束が生ずるように調節される。中性子の
放射を連続的に受けることにより、吸収棒の外被をなす
外側管３４の延性が低下し、負荷能力の減少が生ずる。

これは中性子放射による物質のぜい性の増加の結果によ
るものである。このような条件の下に於ても、原子炉の
所定の運転を確保するために、本発明に於ては、第２図
に示すように、主として力に耐えるように形成された内
側管３２は内部空間２９側に配置され、吸収材３６の層
によって囲まれている。このとき外側管３４は、主とし
て吸収材３６を定位置に保持する働きをなすにすぎない
。このように形成されることにより、吸収棒は長期間所
定の運転を続けることができ、材料の脆性増加による破
損に基づく、故障の早期発生を回避することができる。

又冷却ガスが流入するスリ、ト２６を上下に間隔をあけ
た位置に設けたために、吸収棒を球形燃料の堆積に対し
て、種々の深さに挿入しても、内部空間２９はスリット
２６から流入する冷却ガスにより冷却されることができ
る。それはスリットを設けた領域が、原子炉の構造を考
慮して配置されているので、少くとも１個のスリット領
域が冷却ガスを充満された中間空間２８内に常に存在し
、冷却ガスは常に冷却棒２Ｑの内部空間２９の中に進入
して冷却作用を行ない、その後吸収棒端部３０のスリッ
ト２５から排出されるからである。

この発明の吸収棒３０は簡単な構造を有するので、鋳物
やノナイブ等を用いて低コストで製造することができる
という特徴をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の吸収棒を使用する原子炉と該吸収棒
の関係配置を示す説明図、第２図はこの発明の吸収棒の
一実施例の断面図、第３図は第２棒、２５，２６．２’
ｌ・・・スリット、２９・・・内部空間、３０，３１・
・・吸収棒端部、３２．３３・・・内側管、３４．３５
・・・外側管、３６・・・吸収材、３８・・・環状空間
、３９・・・隔離環、４４・・・かみあい継手、４６．
４７・・・凹部、５０・・・固定装置、５１・・・支持
部材、５４・・・案内管、５６・・・貫通孔、５７・・
・環状空間、６０・・・間隔維持部材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）球形燃料の堆積を有する原子炉の上記堆積の中に
直接挿入され、同軸に配置された内側管と外側管の間に
形成された環状空間の中挿入された吸収材の作用により
、最確速度の中性子束の制御を行なう吸収棒に於て、同
軸配置された上記内側管と外側管（３２、３３、３４、
３５）のうち、内側管（３２、３３）は荷重を坦持する
機能を有し、外側管（３４、３５）は上記吸収材（３６
）と協働して、内側管（３２、３３）を熱的に遮蔽する
とともに、過大な放射能に対して遮蔽する遮蔽部材とし
て働くことを特徴とする原子炉用の吸収棒。
（２）上記吸収棒（２０、２１）の外周部には、該吸収
棒（２０、２１）の内部空間（２９）を冷却する冷却ガ
スを導入する細長いスリット（２６、２７）を有する、
特許請求の範囲第（１）項に記載の吸収棒。
（３）上記スリット（２６、２７）は少くとも２つの領
域に設けられ、それらの領域の相互間隔及び該領域と吸
収棒端部（３０、３１）との間隔は、原子炉（１６）内
に挿入された吸収棒（２０、２１）の位置にかかわらず
、上記領域のうちの１つの領域が、球形燃料の堆積（１
８）の上部に形成された冷却ガスを満たされた中間空間
（２８）の中に位置し、吸収棒（２０、２１）の内部空
間（２９）内に冷却ガスが流入することができること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項
に記載の吸収棒。
（４）上記吸収棒（２０、２１）は、同形状の部分を結
合して形成されていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項
のいずれか１つに記載の吸収棒。
（５）上記吸収棒端部（３０、３１）は、該吸収棒端部
に設けられた円錐形の表面に冷却ガス流出用のスリット
（２５）を有すること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４）項
の１に記載の吸収棒。
（６）上記吸収棒（２０）は、その上端部に螺入され吸
収棒を移動させる駆動部材に容易に嵌脱可能な継手（４
４）を有すること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（５）項
のいずれか１に記載の吸収棒。
（７）上記吸収棒端部（３０、３１）に、球形燃料の形
に適合するほぼ半球状の凹部（４６、４７）が設けられ
ていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（６）項
のいずれか１に記載の吸収棒。
（８）上記吸収棒端部（３０、３１）と内側管及び外側
管（３２、３３、３４、３５）との結合部分は、吸収棒
（２０、２１）の円筒状の部分に配置されていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（７）項
のいずれか１に記載の吸収棒。
（９）上記吸収棒端部（３１）は、中心軸に沿って軸方
向に延び、案内管（５４）に連通する貫通孔（５６）を
有し、案内管（５４）から間隔維持部材（６０）が突出
していること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（８）項
のいずれか１に記載の吸収棒。
（１０）上記間隔維持部材（６０）は案内筒（５４）の
外周に規則的に設けられ、上記内側管（３３）を支持す
ること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（９）項
のいずれか１に記載の吸収棒。
（１１）固定装置（５０）内に設けられた支持部材（５
１）は案内管（５４）に適合し、固定ピン（５５）によ
って、吸収棒端部（３１）に固く結合されていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１０）
項のいずれか１に記載の吸収棒。
（１２）上記吸収棒端部（３１）の環状空間（３８、５
７）は丸みを附された先端部を有すること、を特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項乃至第（１１）項のいずれ
か１に記載の吸収棒。
（１３）内側管（３３）と外側管（３５）の間に形成さ
れた環状空間（３８）の中に吸収材（３６）が挿入され
ていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１２）
項のいずれか１に記載の吸収棒。
（１４）内側管（３３）と外側管（３５）との間に形成
された環状空間（３８）内に隔壁環（３９）が挿入され
、該隔離環（３９）は吸収材（３６）が、内側管（３３
）と外側管（３５）との結合部から、及び吸収棒端部（
３１）から十分の距離にあるように保たれていること、を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１３）
項のいずれか１に記載の吸収棒。