RU2009104101A - Усовершенствованная сборка серых регулирующих стержней - Google Patents

Усовершенствованная сборка серых регулирующих стержней Download PDF

Info

Publication number
RU2009104101A
RU2009104101A RU2009104101/07A RU2009104101A RU2009104101A RU 2009104101 A RU2009104101 A RU 2009104101A RU 2009104101/07 A RU2009104101/07 A RU 2009104101/07A RU 2009104101 A RU2009104101 A RU 2009104101A RU 2009104101 A RU2009104101 A RU 2009104101A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gray
neutron absorber
tungsten
absorber
rods
Prior art date
Application number
RU2009104101/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2480851C2 (ru
Inventor
Кейт Дж. ДРУДИ (US)
Кейт Дж. ДРУДИ
Уильям Р. КАРЛСОН (US)
Уильям Р. КАРЛСОН
Майкл Э. КОННОР (US)
Майкл Э. КОННОР
Марк ГОЛДЕНФИЛД (US)
Марк ГОЛДЕНФИЛД
Майкл Дж. ХОУН (US)
Майкл Дж. ХОУН
Кэрролл Дж. ЛОНГ (US)
Кэрролл Дж. ЛОНГ
Джерод ПАРКИНСОН (US)
Джерод ПАРКИНСОН
Раду О. ПОМИРЛЯНУ (US)
Раду О. ПОМИРЛЯНУ
Original Assignee
Вестингхаус Электрик Компани Ллс (Us)
Вестингхаус Электрик Компани Ллс
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вестингхаус Электрик Компани Ллс (Us), Вестингхаус Электрик Компани Ллс filed Critical Вестингхаус Электрик Компани Ллс (Us)
Publication of RU2009104101A publication Critical patent/RU2009104101A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2480851C2 publication Critical patent/RU2480851C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/08Control 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
    • G21C7/10Construction of control elements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/08Control 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

1. Серый стержень для сборки регулирующих стержней ядерного реактора, причем в указанном ядерном реакторе указанный серый стержень содержит ! удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец, внешний диаметр и длину; ! поглотитель нейтронов, расположенный в указанном удлиненном трубчатом элементе, главным образом в его первом конце, при этом указанный поглотитель нейтронов содержит материал-поглотитель, имеющий микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, равное 10-30 барн. ! 2. Серый стержень по п.1, в котором материал-поглотитель выбирают из группы, состоящей из: по существу чистого вольфрама с плотностью, близкой или полностью совпадающей с теоретической; металлического вольфрама, уменьшенной плотности или пористого; сплавов на основе вольфрама, таких как вольфрам-рений и вольфрам-никель-железо; соединений на основе вольфрама, таких как карбид вольфрама; по существу, чистого скандия, иттербия и марганца; сплавов на основе скандия, иттербия и марганца, и соединений на основе скандия, иттербия и марганца. ! 3. Серый стержень по п.1, в котором материал-поглотитель организован в цилиндрическую форму. ! 4. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов имеет плотность материала от 16,5 до 19,4 г/cм3. ! 5. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов представляет собой, по существу, чистый вольфрам. ! 6. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов имеет, по существу, ровную кривую истощения реактивной способности при длительном воздействии облучению нейтронами. ! 7. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов имеет внешний диаметр от 0,15 до 0,40 дюймов, а удлине�

Claims (31)

1. Серый стержень для сборки регулирующих стержней ядерного реактора, причем в указанном ядерном реакторе указанный серый стержень содержит
удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец, внешний диаметр и длину;
поглотитель нейтронов, расположенный в указанном удлиненном трубчатом элементе, главным образом в его первом конце, при этом указанный поглотитель нейтронов содержит материал-поглотитель, имеющий микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, равное 10-30 барн.
2. Серый стержень по п.1, в котором материал-поглотитель выбирают из группы, состоящей из: по существу чистого вольфрама с плотностью, близкой или полностью совпадающей с теоретической; металлического вольфрама, уменьшенной плотности или пористого; сплавов на основе вольфрама, таких как вольфрам-рений и вольфрам-никель-железо; соединений на основе вольфрама, таких как карбид вольфрама; по существу, чистого скандия, иттербия и марганца; сплавов на основе скандия, иттербия и марганца, и соединений на основе скандия, иттербия и марганца.
3. Серый стержень по п.1, в котором материал-поглотитель организован в цилиндрическую форму.
4. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов имеет плотность материала от 16,5 до 19,4 г/cм3.
5. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов представляет собой, по существу, чистый вольфрам.
6. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов имеет, по существу, ровную кривую истощения реактивной способности при длительном воздействии облучению нейтронами.
7. Серый стержень по п.1, в котором поглотитель нейтронов имеет внешний диаметр от 0,15 до 0,40 дюймов, а удлиненный трубчатый элемент имеет внешний диаметр от 0,37 до 0,45 дюймов.
8. Серый стержень по п.1, дополнительно содержащий опорную трубу, сконструированную таким образом, чтобы окружать указанный поглотитель нейтронов в указанном удлиненном трубчатом элементе.
9. Серый стержень по п.8, в котором опорная труба содержит материал, выбранный из группы, состоящей из: циркония и сплавов на основе циркония, алюминия и сплавов на основе алюминия, сплавов на основе никеля и из нержавеющей стали.
10. Серый стержень по п.9, в котором материал опорной трубы выбирают для увеличения поглощения нейтронов поглотителем нейтронов.
11. Серый стержень по п.10, в котором материал опорной трубы имеет микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, меньше, чем у поглотителя нейтронов.
12. Серый стержень по п.10, в котором материал опорной трубы имеет микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, равное 2-6 барн.
13. Серый стержень по п.10, в котором материал опорной трубы имеет плотность от 7 до 9 г/см3.
14. Серый стержень по п.10, в котором материал опорной трубы выбирают из группы, состоящей из металлических сплавов на основе никеля и нержавеющей стали.
15. Серый стержень по п.8, в котором поглотитель нейтронов имеет внешний диаметр от 0,10 до 0,38 дюймов, удлиненный трубчатый элемент имеет внешний диаметр от 0,37 до 0,45 дюймов, и опорная труба имеет толщину стенки от 0,01 до 0,10 дюйма.
16. Серый стержень по п.10, в котором указанный поглотитель нейтронов расположен, по существу, концентрически в указанном удлиненном трубчатом элементе; и причем указанная опорная труба имеет толщину стенок, которая, по существу, определяется расстоянием между внешним диаметром указанного поглотителя нейтронов и внутренним диаметром указанного удлиненного трубчатого элемента.
17. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней для ядерного реактора, причем указанная усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней содержит
множество серых стержней, в котором каждый из указанных серых стержней содержит:
удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец, внешний диаметр и длину,
поглотитель нейтронов, расположенный в указанном удлиненном трубчатом элементе, главным образом в его первом конце, причем указанный поглотитель нейтронов содержит материал-поглотитель, имеющий микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, равное 10-30 барн.
18. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.17, в которой поглотитель нейтронов распределен по всем указанным серым стержням из указанного множества серых стержней.
19. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.18, в которой множество серых стержней содержит 24 серых стержня; и в которой указанный поглотитель нейтронов распределен как правило в равном количестве по всем 24 серым стержням.
20. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.17, в которой материал поглотителя выбирают из группы, состоящей из: по существу, чистого вольфрама с плотностью близкой или практически совпадающей с теоретической; металлического вольфрама уменьшенной плотности или пористого; сплавов на основе вольфрама, таких как вольфрам-рений и вольфрам-никель-железо; соединений на основе вольфрама, таких как карбид вольфрама; по существу, чистого скандия, иттербия и марганца; сплавов на основе скандия, иттербия и марганца, и соединений на основе скандия, иттербия и марганца.
21. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.17, в которой поглотитель нейтронов представляет собой, по существу, чистый вольфрам.
22. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.17, в которой поглотитель нейтронов имеет плотность материала от 16,5 до 19,4 г/см3.
23. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.17, дополнительно содержащая опорную трубу, сконструированную таким образом, чтобы окружать указанный поглотитель нейтронов в указанном удлиненном трубчатом элементе.
24. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.23, в которой опорная труба содержит материал, выбранный из группы, состоящей из циркония и сплавов на основе циркония, алюминия и сплавов на основе алюминия, сплавов на основе никеля и из нержавеющей стали.
25. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.23, в которой материал опорной трубы имеет микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, равное 2-6 барн.
26. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.23, в которой материал опорной трубы имеет плотность от 7 до 9 г/см3.
27. Усовершенствованная сборка регулирующих серых стержней по п.24, в которой материал опорной трубы выбирают из группы, состоящей из металлических сплавов на основе никеля и нержавеющей стали.
28. Ядерный реактор, имеющий сборку регулирующих серых стержней, причем указанная сборка регулирующих серых стержней, содержит
удлиненный трубчатый элемент, имеющий первый конец, второй конец, внешний диаметр и длину,
поглотитель нейтронов, расположенный в указанном удлиненном трубчатом элементе, главным образом в его первом конце, причем указанный поглотитель нейтронов содержит материал-поглотитель, имеющий микроскопическое сечение захвата поглотителем 2200 м/с нейтронов, равное 10-30 барн.
29. Ядерный реактор по п.28, в котором указанный поглотитель нейтронов распределен по всем указанным серым стержням указанной сборки регулирующих серых стержней.
30. Ядерный реактор по п.29, в котором указанное множество серых стержней содержит 24 серых стержня; и в котором указанный поглотитель нейтронов распределен как правило в равном количестве по всем 24 серым стержням указанной сборки регулирующих серых стержней.
31. Ядерный реактор по п.28, дополнительно содержащий опорную трубу, сконструированную таким образом, чтобы окружать указанный поглотитель нейтронов в указанном удлиненном трубчатом элементе.
RU2009104101/07A 2008-02-08 2009-02-06 Усовершенствованная сборка серых регулирующих стержней RU2480851C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/028,119 US8537962B1 (en) 2008-02-08 2008-02-08 Advanced gray rod control assembly
US12/028,119 2008-02-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009104101A true RU2009104101A (ru) 2010-08-20
RU2480851C2 RU2480851C2 (ru) 2013-04-27

Family

ID=40673254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009104101/07A RU2480851C2 (ru) 2008-02-08 2009-02-06 Усовершенствованная сборка серых регулирующих стержней

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8537962B1 (ru)
EP (1) EP2088601B1 (ru)
JP (1) JP5702522B2 (ru)
KR (1) KR101523101B1 (ru)
CN (1) CN101504872B (ru)
ES (1) ES2395692T3 (ru)
RU (1) RU2480851C2 (ru)
ZA (1) ZA200809786B (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9406406B2 (en) * 2011-12-12 2016-08-02 Bwxt Nuclear Energy, Inc. Control rod with outer hafnium skin
CN103236276B (zh) * 2013-04-21 2016-12-28 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于液态重金属冷却反应堆的控制棒
US10128004B2 (en) 2013-10-04 2018-11-13 Westinghouse Electric Company Llc High temperature strength, corrosion resistant, accident tolerant nuclear fuel assembly grid
GB2535391B (en) * 2013-10-25 2020-07-29 Shanghai Nuclear Engineering Res & Design Institute Gray control rod and neutron absorber thereof, and gray control rod assembly
CN105448355B (zh) * 2014-06-04 2018-02-02 华北电力大学 使用石墨烯层的反应堆控制棒
CN106480349B (zh) * 2015-08-24 2018-04-03 湖南稀土院有限责任公司 一种核反应堆用Y‑Tb‑RE合金棒材及其制备方法
CN106782714A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 上海核工程研究设计院 一种用于乏燃料组件的内插式中子吸收组件
US11289213B2 (en) * 2017-08-31 2022-03-29 Westinghouse Electric Company Llc Control rods for light water reactors
CN109994227A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 中国核动力研究设计院 一种钨材料热屏蔽板
CN111933311B (zh) * 2020-09-03 2022-10-25 东南大学 一种新型反应堆控制棒及控制棒组件
CN113674874A (zh) * 2021-07-13 2021-11-19 中国核动力研究设计院 一种延长堆芯寿期的堆芯结构及运行方法
WO2024086974A1 (zh) * 2022-10-24 2024-05-02 中广核研究院有限公司 基体、控制棒、反应堆控制组件及系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1222596B (de) * 1962-08-23 1966-08-11 Max Planck Inst Metallforsch Absorbermaterialien fuer Kernreaktoren
BE639533A (ru) * 1962-11-15
US3300848A (en) * 1963-12-24 1967-01-31 Jr Carl F Leitten Method of preparing oxides for neutronic reactor control
US3505064A (en) * 1965-10-21 1970-04-07 Atomic Energy Commission Hafnium alloy
DE1286707B (de) * 1967-08-29 1969-01-09 Leitz Ernst Gmbh Glas, insbesondere zur Verwendung als Neutronenschutzglas
US3725663A (en) * 1970-01-27 1973-04-03 Sanders Nuclear Corp Internally moderated heat sources and method of production
GB1283159A (en) * 1970-05-21 1972-07-26 Atomic Energy Authority Uk Improvements in neutron absorbers
US3969123A (en) * 1975-02-11 1976-07-13 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Refractory ceramic compositions and method for preparing same
US4079236A (en) * 1976-03-05 1978-03-14 Westinghouse Electric Corporation Method and apparatus for monitoring the axial power distribution within the core of a nuclear reactor, exterior of the reactor
US4073647A (en) * 1976-04-26 1978-02-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Preparation of cermets
JPS58120766A (ja) * 1982-01-08 1983-07-18 Japan Atom Energy Res Inst 高温強度の優れたオ−ステナイトステンレス鋼
US5064607A (en) 1989-07-10 1991-11-12 Westinghouse Electric Corp. Hybrid nuclear reactor grey rod to obtain required reactivity worth
JP2514510B2 (ja) * 1991-11-19 1996-07-10 原子燃料工業株式会社 模擬制御棒クラスタ集合体
FR2728097A1 (fr) * 1994-12-13 1996-06-14 Framatome Sa Grappe de commande absorbante pour reacteur nucleaire
FR2749968B1 (fr) * 1996-06-14 2000-05-26 Framatome Sa Crayon absorbant pour grappe de commande de reacteur nucleaire et procede de fabrication
RU7238U1 (ru) * 1997-06-05 1998-07-16 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" Регулирующий стержень ядерного реактора на быстрых нейтронах (варианты)
FR2788161B1 (fr) * 1998-12-30 2001-03-23 Framatome Sa Crayon absorbant pour grappe de commande de reacteur nucleaire
FR2841368B1 (fr) * 2002-06-25 2004-09-24 Framatome Anp Grappe de reglage de la reactivite du coeur d'un reacteur nucleaire, crayon absorbant de la grappe et procede de protection contre l'usure du crayon absorbant
WO2006096505A2 (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Holden Charles S Non proliferating thorium nuclear fuel
US7412021B2 (en) 2005-07-26 2008-08-12 Westinghouse Electric Co Llc Advanced gray rod control assembly
US8532246B2 (en) * 2007-08-17 2013-09-10 Westinghouse Electric Company Llc Nuclear reactor robust gray control rod

Also Published As

Publication number Publication date
JP5702522B2 (ja) 2015-04-15
KR101523101B1 (ko) 2015-05-26
US8537962B1 (en) 2013-09-17
EP2088601A3 (en) 2009-10-07
CN101504872B (zh) 2014-08-20
RU2480851C2 (ru) 2013-04-27
CN101504872A (zh) 2009-08-12
EP2088601B1 (en) 2012-10-17
JP2009186480A (ja) 2009-08-20
EP2088601A2 (en) 2009-08-12
ES2395692T3 (es) 2013-02-14
ZA200809786B (en) 2009-08-26
KR20090086302A (ko) 2009-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009104101A (ru) Усовершенствованная сборка серых регулирующих стержней
RU2008106953A (ru) Усовершенствованная управляющая сборка серых стержней
JP2009063561A (ja) 原子炉制御棒
UA98441C2 (ru) Топливная сборка для ядерного реактора с вмонтированными стержнями структурной поддержки
RU2008149969A (ru) Топливные стержни с концевыми деталями в качестве облучаемых мишеней
US20090238322A1 (en) Fuel rod and assembly containing an internal hydrogen/tritium getter structure
JPH079474B2 (ja) 核分裂原子炉用の制御装置
RU2009112217A (ru) Конструкции получения радиозотопов, тепловыделяющие сборки, имеющие такие конструкции, и способы применения таких конструкций
RU2010115091A (ru) Выгорающие поглотительные материалы и установки для ядерных реакторов и способы их применения
RU2524681C2 (ru) Твэл ядерного реактора
RU2543964C2 (ru) Способ производства изотопов (варианты), система для производства изотопов и ядерный топливный узел
EP0230376B1 (en) Burnable neutron absorber elements
JP4086331B2 (ja) 原子炉部品の耐食性を向上させるための合金
GB901667A (en) Concentric tubular nuclear fuel elements
US8571165B2 (en) Neutron absorber consisting of refractory metal infused with discrete neutron absorber
JP6030548B2 (ja) 軽水炉原子炉用の制御棒及びその使用
JP2024519870A (ja) 径が変化する被覆管を有する核燃料棒
US5772798A (en) High strength zirconium alloys containing bismuth
KR100323299B1 (ko) 비스무트와 니오븀을 함유한 고강도 지르코늄 합금
RU2009132768A (ru) Тепловыделяющий элемент для исследовательских реакторов (варианты)
JP2939352B2 (ja) 原子炉用制御棒
EP0964407B1 (en) High strength zirconium alloys containing bismuth, tin and niobium
RU131895U1 (ru) Твэл ядерного реактора
RU92564U1 (ru) Кассета-экран активной зоны ядерного реактора
JP2011247636A (ja) 沸騰水型原子炉用制御棒