JPS6347697A - 液体冷却型原子炉用中性子吸収棒 - Google Patents
液体冷却型原子炉用中性子吸収棒Info
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- JPS6347697A JPS6347697A JP62201055A JP20105587A JPS6347697A JP S6347697 A JPS6347697 A JP S6347697A JP 62201055 A JP62201055 A JP 62201055A JP 20105587 A JP20105587 A JP 20105587A JP S6347697 A JPS6347697 A JP S6347697A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/20—Disposition of shock-absorbing devices ; Braking arrangements
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、上下方向運動機構に連結できる中央柄部分を
持つ星形部材の各アームに固定した上下方向の互いに平
行な中性子吸収棒の群と、前記柄部分内に設けた緩衝装
置とを備えた液体冷却型原子炉用中性子吸収棒に関する
。本発明は、加圧水冷却減速原子炉に使うのにと（に適
している。
持つ星形部材の各アームに固定した上下方向の互いに平
行な中性子吸収棒の群と、前記柄部分内に設けた緩衝装
置とを備えた液体冷却型原子炉用中性子吸収棒に関する
。本発明は、加圧水冷却減速原子炉に使うのにと（に適
している。
原子炉用の中性子吸収棒は、原子炉の炉心内の反応度を
制御する中性子毒物質を含む桿を備えている。これ等の
吸収棒は炉心内に可変の程度に挿入される。
制御する中性子毒物質を含む桿を備えている。これ等の
吸収棒は炉心内に可変の程度に挿入される。
原子炉の非常運転停止を行うには、全部の制御棒をこれ
等の制御棒がその自重の作用のもとに炉心内に入るよう
に落下させることにより、全部の制御棒を炉心内に同時
に下降させる。
等の制御棒がその自重の作用のもとに炉心内に入るよう
に落下させることにより、全部の制御棒を炉心内に同時
に下降させる。
柄部分が原子炉の上部炉心板に又は各燃料集合体の上端
部片に衝合するときに衝撃を緩和するように、緩衝装置
を設けることは従来から提案されている。欧州特許第１
５９，５０９号明細書に記載しである制御棒は、柄部分
内に形成されシリンダ内部に納めた弾性手段により下向
きに付勢された２ストンを滑動自在に受入れるシリンダ
から成る緩衝装置を備えている。ピストンが上部炉心板
に衝合した瞬間から、継続下降運動は弾性手段の圧−縮
とシリンダからその壁及びピストンの間に流れ出す液体
の受ける圧力損失とによる対抗作用を受ける。しかしこ
のような緩衝装置は限定された効果だけしか持たない。
部片に衝合するときに衝撃を緩和するように、緩衝装置
を設けることは従来から提案されている。欧州特許第１
５９，５０９号明細書に記載しである制御棒は、柄部分
内に形成されシリンダ内部に納めた弾性手段により下向
きに付勢された２ストンを滑動自在に受入れるシリンダ
から成る緩衝装置を備えている。ピストンが上部炉心板
に衝合した瞬間から、継続下降運動は弾性手段の圧−縮
とシリンダからその壁及びピストンの間に流れ出す液体
の受ける圧力損失とによる対抗作用を受ける。しかしこ
のような緩衝装置は限定された効果だけしか持たない。
圧力損失に基づく緩衝効果はピストンの運動中は実質的
に変化したくて、ばねが進行的にこわさを増すだけであ
る。さらにこの柄部分内の緩衝装置は冷却液体の流れの
妨げになる。
に変化したくて、ばねが進行的にこわさを増すだけであ
る。さらにこの柄部分内の緩衝装置は冷却液体の流れの
妨げになる。
このような欠点は、凝集した形の中性子毒物質を含む桿
を持ち実質的な冷却を必要としない棒では適応すること
ができる。しかしこれ等の棒が制限された抵抗を持つそ
の他の化合物を含むとき、とくにこの棒の各桿が炉心内
で中性子のエネルギースペクトルを変えるのに使われる
材料を含むときは前記のような欠点はもはや受入れるこ
とができない。この材料は、衝撃に耐えない燃料親物質
ペレット（たとえば減損した酸化ウラン又は酸化トリウ
ム或はこれ等の両方）から成ることが多い。
を持ち実質的な冷却を必要としない棒では適応すること
ができる。しかしこれ等の棒が制限された抵抗を持つそ
の他の化合物を含むとき、とくにこの棒の各桿が炉心内
で中性子のエネルギースペクトルを変えるのに使われる
材料を含むときは前記のような欠点はもはや受入れるこ
とができない。この材料は、衝撃に耐えない燃料親物質
ペレット（たとえば減損した酸化ウラン又は酸化トリウ
ム或はこれ等の両方）から成ることが多い。
本発明の目的は、炉心板に衝合するときに棒全体に加わ
る衝撃を低減させ全部の運転条件のもとでとくに各桿の
満足の得られる冷却ができる緩衝装置を持つ中性子吸収
棒を提供しようとするにある。寄生的吸収作用を持つ毒
物質を含む各桿とは異なって、燃料親物質を含む各桿は
冷却液体の流れによシ冷却しなげればならないものであ
る。
る衝撃を低減させ全部の運転条件のもとでとくに各桿の
満足の得られる冷却ができる緩衝装置を持つ中性子吸収
棒を提供しようとするにある。寄生的吸収作用を持つ毒
物質を含む各桿とは異なって、燃料親物質を含む各桿は
冷却液体の流れによシ冷却しなげればならないものであ
る。
このために、シリンダ及びピストンを、このピストンの
最大伸長位置からの移動中にこのシリンダから押出され
る液体に対し与えられる漏れ横断面積が徐徐に減小する
ように形成し、そしてこのピストンに、上部炉心板又は
燃料集合体への初めの棒接触時に衝撃を緩和しこのピス
トンの速度を低減する流体圧機械式緩衝体を設げた前記
したような俸を提供するものである。
最大伸長位置からの移動中にこのシリンダから押出され
る液体に対し与えられる漏れ横断面積が徐徐に減小する
ように形成し、そしてこのピストンに、上部炉心板又は
燃料集合体への初めの棒接触時に衝撃を緩和しこのピス
トンの速度を低減する流体圧機械式緩衝体を設げた前記
したような俸を提供するものである。
以下本発明中性子吸収棒の実施例を添付図面について詳
細に説明する。
細に説明する。
前記したような中性子吸収棒は現用の原子炉に又計画さ
れているスペクトルシフト原子炉に使われる。このよう
な中性子吸収棒はたとえば、前記した欧州特許第１５９
，５０９号明細書に記載してちる燃料集合体又は仏国特
許８４・１９９１７号明細書に記載しである燃料集合体
と組合せて使われる。
れているスペクトルシフト原子炉に使われる。このよう
な中性子吸収棒はたとえば、前記した欧州特許第１５９
，５０９号明細書に記載してちる燃料集合体又は仏国特
許８４・１９９１７号明細書に記載しである燃料集合体
と組合せて使われる。
第１図には、吸収棒の柄部分８すなわちボスと吸収棒が
含む要素との相対位置を、吸収棒がそのｔ動軸から隔離
され原子炉の上部炉心板１０でちるとされる支持面（し
かし燃料集合体の上端部ノズルでもよい）に乗る状態で
示しである。柄部分８とこれに連結した半径方向のフィ
ンすなわちア−ム１２とは一般に星形部材と呼ばれる単
位を礪成する。薄い上下方向の翼として形成したアーム
１２は上下方向の桿１４ｆ：、支える。各桿１４は柄部
分８を示しだ位置で１組又は複数組の燃料集合体の各案
内管に完全にはまり込んでいる。駆動軸（図示してない
）は、柄部分８の上部内方くぼみ４日内にはまるように
広がる指片を持つ普通のつかみを備えている。
含む要素との相対位置を、吸収棒がそのｔ動軸から隔離
され原子炉の上部炉心板１０でちるとされる支持面（し
かし燃料集合体の上端部ノズルでもよい）に乗る状態で
示しである。柄部分８とこれに連結した半径方向のフィ
ンすなわちア−ム１２とは一般に星形部材と呼ばれる単
位を礪成する。薄い上下方向の翼として形成したアーム
１２は上下方向の桿１４ｆ：、支える。各桿１４は柄部
分８を示しだ位置で１組又は複数組の燃料集合体の各案
内管に完全にはまり込んでいる。駆動軸（図示してない
）は、柄部分８の上部内方くぼみ４日内にはまるように
広がる指片を持つ普通のつかみを備えている。
柄部分８内に設けた緩衝装置は、３個の部品すなわち流
体圧ブレーキと初めの衝撃を減衰させる緩衝体又はダシ
ュポットと移動終り荷重吸収つる巻ばねとを備えるもの
と考えられる。
体圧ブレーキと初めの衝撃を減衰させる緩衝体又はダシ
ュポットと移動終り荷重吸収つる巻ばねとを備えるもの
と考えられる。
流体圧ブレーキは、スリーブ内に形成され上端部を閉じ
たシリンダを備えている。このシリンダの穴１６内には
中空ピストン１８を滑動自在に密封状態で納めてちる。
たシリンダを備えている。このシリンダの穴１６内には
中空ピストン１８を滑動自在に密封状態で納めてちる。
ピストン１８は、弾性戻し緩衝手段を支える横壁１９を
備えている。図示のようにこの弾性手段は、回動作用を
防ぐように互いに反対の巻き方向を持つ直列関係の１個
のつる巻はね２Ｇ、２０から成っている。２個のはね２
０．２０はシリンダの底壁に固定した中心環２２により
案内する。
備えている。図示のようにこの弾性手段は、回動作用を
防ぐように互いに反対の巻き方向を持つ直列関係の１個
のつる巻はね２Ｇ、２０から成っている。２個のはね２
０．２０はシリンダの底壁に固定した中心環２２により
案内する。
シリンダの円筒壁には、２ストン１８によシシリンダか
ら押出される水流を絞るように穴２４を形成しである。
ら押出される水流を絞るように穴２４を形成しである。
各人２４はシリンダに沿い互いに間隔を隔てている。各
人２４は縦方向に複数組（たとえばそれぞれ２個の孔か
ら成る）に配分され、ピストン１８の運動中にシリンダ
から押出される各水噴流に基づく流体動力学的横方向推
力をつりあわせるようにしである。穴の組の数は、所望
の進行性に従い又冷却材が低温のとき及び高温のときの
条件の差を考慝して選定する。実際上一般に１６組で十
分である。
人２４は縦方向に複数組（たとえばそれぞれ２個の孔か
ら成る）に配分され、ピストン１８の運動中にシリンダ
から押出される各水噴流に基づく流体動力学的横方向推
力をつりあわせるようにしである。穴の組の数は、所望
の進行性に従い又冷却材が低温のとき及び高温のときの
条件の差を考慝して選定する。実際上一般に１６組で十
分である。
ぎストア１８は、シリンダ内にすベリばめした部分と環
状のすきまを持つ部分との間に下向きの半径方向角部２
６を備えるのが有利である。角部２６はピストン１８の
下端部から、この桿が炉心内に完全に挿入されたとき（
第１図）にも、冷却水の流れが生ずるように下方の組の
穴２４に前記すきまが連通ずるような距離にある。
状のすきまを持つ部分との間に下向きの半径方向角部２
６を備えるのが有利である。角部２６はピストン１８の
下端部から、この桿が炉心内に完全に挿入されたとき（
第１図）にも、冷却水の流れが生ずるように下方の組の
穴２４に前記すきまが連通ずるような距離にある。
リストア１８の下向き移動の程度は、シリンダの内部み
ぞ内に納めた止め輪２８によシ制限される。第１図に示
すように柄部分８はその下部部分に止め輪２８の操作が
容易になるようにみぞ穴３０を形成してちる。止め輪は
溶接してもよい。
ぞ内に納めた止め輪２８によシ制限される。第１図に示
すように柄部分８はその下部部分に止め輪２８の操作が
容易になるようにみぞ穴３０を形成してちる。止め輪は
溶接してもよい。
緩衝体の目的は、吸収棒の下降時にざストア１８の衝撃
を減衰させることである。この緩衝体は、分割横壁１９
の下方でリストア１８に形成した盲大内で滑動自在なプ
ランジャ３２全持つ。ばね２０に比べてこわさの低い復
帰ばね３６は、止め輪３８に向かい下向きにプランジャ
３２を付勢する。ピストン１８の壁に形成した制限した
穴（又は各人）３４は、衝撃時にプランジャ３２により
押出される液体の流れに対する校正したヘッド損失に対
抗する。第一図には単一の穴を示しであるが、プランジ
ャ３２を完全に後退させたときにピストン１８の衝撃速
度ができるだけ低い値に低下するような間隔で、一般に
複数個の穴を形成しである。
を減衰させることである。この緩衝体は、分割横壁１９
の下方でリストア１８に形成した盲大内で滑動自在なプ
ランジャ３２全持つ。ばね２０に比べてこわさの低い復
帰ばね３６は、止め輪３８に向かい下向きにプランジャ
３２を付勢する。ピストン１８の壁に形成した制限した
穴（又は各人）３４は、衝撃時にプランジャ３２により
押出される液体の流れに対する校正したヘッド損失に対
抗する。第一図には単一の穴を示しであるが、プランジ
ャ３２を完全に後退させたときにピストン１８の衝撃速
度ができるだけ低い値に低下するような間隔で、一般に
複数個の穴を形成しである。
最後に移動終９ばね４０は、シリンダの底部と弾性ばね
２０も当たるフランジ付きはめ輪４２との間に保持しで
ある。フランジ付きはめ輪４２は、ピストン１８がはめ
輪４２に流体圧ブレーキの移動の終りに衝合するような
縦方向寸法を持つ。ばね２０の圧縮により流体圧制動作
用後に吸収棒の残留運動量を吸収する。シリンダには、
フランジ付きはめ輪４２の上向き運動中にシリンダから
液体を流出させるように１個又は複数個の穴４４を形成
しである。
２０も当たるフランジ付きはめ輪４２との間に保持しで
ある。フランジ付きはめ輪４２は、ピストン１８がはめ
輪４２に流体圧ブレーキの移動の終りに衝合するような
縦方向寸法を持つ。ばね２０の圧縮により流体圧制動作
用後に吸収棒の残留運動量を吸収する。シリンダには、
フランジ付きはめ輪４２の上向き運動中にシリンダから
液体を流出させるように１個又は複数個の穴４４を形成
しである。
第１図に示すように柄部分が炉心板１０に当たるときは
、プランジャ３２はピストン１８内で完全に後退する。
、プランジャ３２はピストン１８内で完全に後退する。
ピストン１８は、移動終りはね４０により加わる圧縮力
により保持されわずかな量だけ突出する。
により保持されわずかな量だけ突出する。
この装置は次のようにして作用する。
本吸収俸をその駆動軸に連結しである間は、プランジャ
３２は、ばね３６により止め輪３８に衝合した状態に保
持される。ピストン１８の肩部２６は、ばね２０により
止め輪２８に衝合した状態に保持される。ばね２０は、
１５ｇに達する加速を生ずることの多い吸収棒駆動機構
の間欠的制御により生ずる慣生力に関係なく止め輪２８
に衝合した状態に留まるように前もって応力を加えであ
る。ぎストア１８の重量が十分に低ければばね２０が静
止時に約２０ ｄａＮの予備応力を持てば大体十分であ
る。最後に移動終りばね４０は完全に釈放しである。
３２は、ばね３６により止め輪３８に衝合した状態に保
持される。ピストン１８の肩部２６は、ばね２０により
止め輪２８に衝合した状態に保持される。ばね２０は、
１５ｇに達する加速を生ずることの多い吸収棒駆動機構
の間欠的制御により生ずる慣生力に関係なく止め輪２８
に衝合した状態に留まるように前もって応力を加えであ
る。ぎストア１８の重量が十分に低ければばね２０が静
止時に約２０ ｄａＮの予備応力を持てば大体十分であ
る。最後に移動終りばね４０は完全に釈放しである。
第１の作動位相中にはダシュポットの緩衝体が作用する
だけである。プランジャ３２が炉心板１０に接触するよ
うになるときから（第２Ａ図）、プランジャ３２はピス
トン１８内に動かされ穴３４を経て液体を駆動する。第
１の位相の終りに（第２Ｂ図）、キストン１８は炉心板
１０に接触するようになる。
だけである。プランジャ３２が炉心板１０に接触するよ
うになるときから（第２Ａ図）、プランジャ３２はピス
トン１８内に動かされ穴３４を経て液体を駆動する。第
１の位相の終りに（第２Ｂ図）、キストン１８は炉心板
１０に接触するようになる。
第２の位相中にピストン１８は、シリンダ内に動き、ば
ね２０を圧縮し、シリンダから各人２４（第２Ａ図ない
し第２Ｅ図には示してない）を経て水を押出し、２スト
ン１８の動く際に（第２Ｃ図）増大する圧力降下に対抗
する。
ね２０を圧縮し、シリンダから各人２４（第２Ａ図ない
し第２Ｅ図には示してない）を経て水を押出し、２スト
ン１８の動く際に（第２Ｃ図）増大する圧力降下に対抗
する。
ピストン１８がフランジ付きはめ輪４２に衝合しく第２
Ｄ図）移動終りばね４０を圧縮し始めると第２の作動位
相が終る。ピストン１８が人込み続けると、緩衝作用が
完了するまでばね４０を圧縮し続ける（第２Ｅ図）。
Ｄ図）移動終りばね４０を圧縮し始めると第２の作動位
相が終る。ピストン１８が人込み続けると、緩衝作用が
完了するまでばね４０を圧縮し続ける（第２Ｅ図）。
各人２４はすべてアーム１２の上方に位置させである。
この場合各人２４は各アームをシリンダにねじ込んだ後
にせん孔する。
にせん孔する。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。
第１図は本発明吸収棒の１実施例の柄部分の軸断面図、
第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図及び第２Ｅ図
は第１図に示した柄部分内に納めだ緩衝装置の逐次の作
動位相を示す線図的軸断面図である。
第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図及び第２Ｅ図
は第１図に示した柄部分内に納めだ緩衝装置の逐次の作
動位相を示す線図的軸断面図である。
Claims (7)
- （１）駆動機構に連結できる中央柄部分を持つ星形部材
の各アームに固定した上下方向の中性子吸収桿の群と、
前記柄部分内に設けた緩衝装置とを備え、この緩衝装置
を、前記柄部分内に形成され下向きに開口するシリンダ
と、このシリンダ内に滑動自在に納められこのシリンダ
内に納めた弾性手段により所定の最も外側の位置に向か
い下向きに付勢したピストンと、このピストンに支えら
れ吸収棒釈放降下時に固定部分に衝合し緩衝作用を生ず
るように配置した流体圧機械式緩衝体とにより構成し、
前記のシリンダ及びピストンをこのピストンの前記シリ
ンダ内への移動時にこのシリンダから押出される液体に
対し、このシリンダ内への前記ピストンの移動量が増す
に伴い徐徐に減小する漏れ流れ横断面積を与えるように
形状を定め配置して成る、液体冷却型原子炉用中性子吸
収棒。 - （２）漏れ横断面積を、シリンダの側壁に形成されこの
側壁の長手に沿い前記シリンダ内へのピストンの上向き
移動中にこのピストンにより逐次に覆われるように配分
した複数組の校正穴により仕切つた特許請求の範囲第（
１）項記載の吸収棒。 - （３）ピストンに下向きの半径方向肩部を形成して、こ
の肩部の下方の前記ピストンの壁によりシリンダと共に
、複数組の穴が覆われてないときに開口する環状すきま
を仕切つた特許請求の範囲第（２）項記載の吸収棒。 - （４）流体機械式緩衝器に、弾性手段に比べて低いこわ
さを持つばねを設けた特許請求の範囲第（１）項記載の
吸収棒。 - （５）弾性手段を、互いに反対の巻線方向を持ち直列に
相互に衝合する関係に位置させた２個のつる巻ばねによ
り構成した特許請求の範囲第（１）項記載の吸収棒。 - （６）シリンダの底壁と所定の位置から所定の長さにわ
たつてピストンが移動したときにこのピストンを受入れ
るように配置した上下方向に滑動自在な衝合フランジ付
きはめ輪との間に挿入した移動終りばねを備えた特許請
求の範囲第（２）項記載の吸収棒。 - （７）フランジ付きはめ輪へのピストンの衝合が、横断
面積に対し漏れを生ずる全部の穴を越えて前記ピストン
が上向きに移動した後に生ずるようにした特許請求の範
囲第（６）項記載の吸収棒。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8611697A FR2602903B1 (fr) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Barre absorbante a dispositif d'amortissement integre |
| FR8611697 | 1986-08-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347697A true JPS6347697A (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=9338275
Family Applications (1)
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