JPH0257998A - Control rod - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To contrive shock prevention for a structural material by dividing the neutron absorbing rod into an upper region and a lower region and making the thickness of a neutron absorbing rod in a control rod drive device connecting side region the same hollow rod as the neutron absorbing rod in a control rod inserting end side region. CONSTITUTION:A neutron absorbing rod 3 is divided into an upper region and a lower region, the upper and lower outer diameters are equal each other, the upper is hollow and the lower is solid. The upper hollow part is allowed to align with the shaft center of the lower solid part to join, holes are bored in the lower end part and upper end part of the lower solid part and cooling water can be penetrated. The end part of the control rod inserting end side of the absorbing rod 3 is not locked with an upper support part 6 and only the end part of a control rod drive device connecting side can be locked with the structural material of the control rod. Between the upper ends of each absorbing rods 3 and the support part 6, sufficient gaps for absorbing axial extension by thermal expansion and the like produced in the condition in which control rods 1 are used are formed. Thereby, the end part of the control rod inserting end side of the absorbing rods 3 can be prevented from being collided with the support part 6 even if the control rods are rapidly inserted at the time of a scram of a nuclear reactor.

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、特に沸騰水型原子炉に適用す
るのに好適な制御棒に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control rod, and particularly to a control rod suitable for application to a boiling water nuclear reactor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

沸騰水型原子炉に用いられる制御棒は、横断面が十字形
をしており、４枚のブレードを有している。各ブレード
は、Ｕ字形に曲げられたシー入内に多数の中性子吸収棒
を配置して構成される。A control rod used in a boiling water reactor has a cruciform cross section and four blades. Each blade consists of a number of neutron absorbing rods placed within a U-shaped sheath.

各シースは、制御棒の軸心に設けられているタイロッド
に取付けられている。中性子吸収棒は、タイロッド、シ
ース、タイロッドの上端部に取付けられた上部支持部材
及びタイロッドの上端部に取付けられたベロシティリミ
ッタの上面によって形成される空間内に、固定されるこ
となく一列に配列されて配置されている。Each sheath is attached to a tie rod provided at the axis of the control rod. The neutron absorption rods are arranged in a line without being fixed in a space formed by the tie rod, the sheath, the upper support member attached to the upper end of the tie rod, and the upper surface of the velocity limiter attached to the upper end of the tie rod. It is arranged as follows.

特開昭５７−１７１２９３号公報に示されている制御棒
は、中性子吸収棒の上下面と上部支持部材及びベロシテ
ィリミッタ上面との間に、ショックアブソーバ、すなわ
ち、薄肉のステンレスパイプを水平方向に挿入している
。The control rod shown in JP-A-57-171293 has a shock absorber, that is, a thin stainless steel pipe inserted horizontally between the upper and lower surfaces of the neutron absorption rod and the upper surface of the upper support member and velocity limiter. are doing.

このステンレスパイプは、制御棒の通常時またはスクラ
ム時の駆動に際して中性子吸収棒が上部支持部材及びベ
ロシティリミッタに与える衝撃を緩和するために設けら
れている。This stainless steel pipe is provided to reduce the impact that the neutron absorption rod gives to the upper support member and the velocity limiter when the control rod is driven during normal or scram operation.

さらに長寿命型の制御棒としては、例えば、特開昭５３
−７４６９７号公報に示されるように、制御棒の中でも
中性子吸収量の多い上端部あるいは、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。Furthermore, as a control rod with a long life, for example, JP-A-53
As shown in Publication No. 74697, there are known control rods in which long-life neutron absorption rods with a long nuclear and mechanical life are placed at the upper end where a large amount of neutrons are absorbed or at the wing tips. .

これを適用した制御棒の構成は、上端及び翼端に八ツニ
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ド（Ｂ　ａ
　Ｃ）粉末を充てんしたポイズン管を配置している。The structure of the control rod to which this is applied is that a long-life neutron absorbing material such as octunium (Hf) or europium (Eu) is placed at the upper end and wing tip, and the other parts are covered with a long thin stainless steel coating. Boron carbide (B a
C) A poison tube filled with powder is placed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

特開昭５７−１７１２９３号公報は、中性子吸収材とブ
レードの上下端部の構造材との間にショックアブソーバ
としてのステンレスパイプを挿入することによって中性
子吸収棒と上記構造材との間に生じるキャップを低減し
ている。しかしながら、中性子吸収棒は、４ｍの長さを
有し、しかも被覆管と端栓を溶接にて接合している。こ
のため、１つのブレード内に配置するすべての中性子吸
収棒の軸方向の長さを等しくすることは困難であり、そ
の長さにバラツキが生じる。すなわち中性子吸収棒の長
さは、平均で２〜３ｍｍ、最大で５〜６ｍｍのバラつき
がある。従って、中性子吸収棒の熱膨張を吸収できるよ
うにステンレスパイプの大きさを決めたとしても、ブレ
ード内のすべての中性子吸収棒とステンレスパイプとの
間のギャップを零にすることは、困難である。原子炉運
転中で、中性子吸収棒が熱膨張等により伸びた状態でも
、ある中性子吸収棒の両端面は、上下のステンレスパイ
プに接触しているが、ある中性子吸収棒の上端面はステ
ンレスパイプと接触せずに、その上端面とステンレスパ
イプとの間に最大５〜６ＩＩ１１のギャップが形成され
る。すべての中性子吸収棒は、重力の作用により下端部
に配置されたステンレスパイプと接触している。JP-A-57-171293 discloses a cap created between a neutron absorbing rod and the structural material by inserting a stainless steel pipe as a shock absorber between the neutron absorbing material and the structural material at the upper and lower ends of the blade. has been reduced. However, the neutron absorption rod has a length of 4 m, and the cladding tube and end plug are joined by welding. For this reason, it is difficult to make the axial lengths of all the neutron absorption rods arranged in one blade equal, and variations occur in the lengths. That is, the length of the neutron absorption rod varies from 2 to 3 mm on average and from 5 to 6 mm at maximum. Therefore, even if the size of the stainless steel pipe is determined to absorb the thermal expansion of the neutron absorption rods, it is difficult to reduce the gap between all the neutron absorption rods in the blade to zero. . Even when a neutron absorption rod is stretched due to thermal expansion during reactor operation, both end surfaces of a certain neutron absorption rod are in contact with the upper and lower stainless steel pipes; A maximum gap of 5 to 6II11 is formed between the upper end surface and the stainless steel pipe without contact. All neutron absorption rods are in contact with the stainless steel pipe located at the lower end due to the action of gravity.

原子炉スクラム時において制御棒は、約１秒間で炉心内
に急速挿入され、最後は、急速停止される。急速挿入時
に各中性子吸収棒には、大きな加速度が作用しており、
挿入完了時の急速停止に至る急速減速によって上端部に
位置しているステンレスパイプとの間にギャップを形成
している中性子吸収棒は、そのステンレスパイプに勢い
良く衝突する。このため、ステンレスパイプは１回のス
クラム操作で、押潰され（特にステンレスパイプとの間
に大きなギャップを有している中性子吸収棒によって）
、以後のスクラム操作に対しては、緩衝機能を果さなく
なる可能性があり、制御棒の挿入端側にある構造材が、
中性子吸収棒によって衝撃を受は易くなる。特に中性子
吸収棒をＨｆにて構成した場合には、ステンレスパイプ
は前述の如く１回のスクラム操作によって潰れ易い。During a reactor scram, control rods are rapidly inserted into the reactor core in about 1 second, and are finally rapidly stopped. During rapid insertion, a large acceleration is applied to each neutron absorption rod,
The neutron absorbing rod, which forms a gap with the stainless steel pipe located at the upper end due to the rapid deceleration to a rapid stop when the insertion is completed, collides with the stainless steel pipe with force. Therefore, the stainless steel pipe can be crushed in one scram operation (especially by the neutron absorption rod that has a large gap between it and the stainless steel pipe).
, the structural material at the insertion end of the control rod may no longer function as a buffer against subsequent scram operations.
Neutron absorbing rods make it easier to receive shocks. In particular, when the neutron absorption rod is made of Hf, the stainless steel pipe is likely to be crushed by one scram operation as described above.

ステンレスパイプの代りにコイルバネを各々の中性子吸
収棒に取付けてショックアブソーバとして用いることも
考えられるが、部品数も多くなって構造的に複雑になり
、制御棒の製造が面倒になる。さらに、特開昭５３−７
４６９７号公報では、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、長寿命型中性子吸収材の
みで構成された制御棒に比べて寿命が短いという問題が
あった。It is also possible to attach coil springs to each neutron absorption rod instead of stainless steel pipes and use them as shock absorbers, but this would increase the number of parts, complicate the structure, and make manufacturing the control rods troublesome. Furthermore, JP-A-53-7
In Publication No. 4697, the long-life neutron absorber was used only in a part of the control rod, and there was a problem that the lifespan was shorter than that of a control rod composed only of the long-life neutron absorber.

この問題を解決するため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置き換えるこ
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て制御
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や、制御棒落下事故時
の速度に支障を生じる可能性がある。To solve this problem, it is possible to replace all neutron absorbing materials in the control rods with long-life neutron absorbing materials such as hafnium. However, long-life neutron absorbing material is heavier than 84C, which is commonly used in the past, and when a control rod is constructed using only long-life neutron absorbing material as the neutron absorbing material, the weight of the control rod becomes significant. increase,
There is a possibility that the control rod operation by the control rod drive device and the speed in the event of a control rod fall accident will be hindered.

これらのことより、本発明の目的は、スクラム時に、中
性子吸収棒およびシースの自由が制御棒挿入端側および
制御棒駆動装置連結側の構造材に与える衝撃を制御棒が
寿命となるまでの長期間にわたって単純な構造で防止で
きる寿命が長くかつ、反応度制御能力の大きい制御棒を
提供することにある。Based on these facts, an object of the present invention is to reduce the impact that the free neutron absorption rod and sheath give to the structural members on the control rod insertion end side and the control rod drive device connection side during scram for a long time until the control rod reaches the end of its life. It is an object of the present invention to provide a control rod that has a long service life that can be prevented over a long period of time with a simple structure, and has a large reactivity control ability.

さらに、本発明により、寿命が長く操作性が良く、しか
も原子炉停止時における効果的な中性子吸収能力を得る
ことのできる制御棒を提供する。Furthermore, the present invention provides a control rod that has a long life, good operability, and can provide effective neutron absorption capability during reactor shutdown.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、制御棒の制御棒駆動装置連結側にある中性
子吸収棒支持部とシース内に存在する中性子吸収棒の制
御棒駆動装置側端部とを係合し、さらに、ブレードを軸
方向に吸収液連鎖型中性子吸収材の充填量の異なる上下
２領域に分け、上端に近い前記領域はど吸収液連鎖型中
性子吸収材の量を多くするか、あるいは、上下とも同量
とすることにより達成できる。The above purpose is to engage the neutron absorption rod support part on the control rod drive device connection side of the control rod and the control rod drive device side end of the neutron absorption rod existing in the sheath, and further move the blade in the axial direction. This can be achieved by dividing the absorption liquid chain type neutron absorbing material into two regions, upper and lower, with different filling amounts, and increasing the amount of absorption liquid chain type neutron absorbing material in the area near the top, or by making the upper and lower areas the same amount. can.

〔作用〕[Effect]

制御棒駆動装置側にある中性子吸収棒支持部と中性子吸
収棒の制御棒駆動装置側端部とが係合されているので制
御棒の寿命期間にわたって中性子吸収棒がスクラム時に
制御棒挿入端側の構造材に衝撃を与えることを防止でき
る。Since the neutron absorption rod support part on the control rod drive side and the end of the neutron absorption rod on the control rod drive side are engaged, the neutron absorption rod support part on the control rod drive side is engaged with the control rod insertion end side during the scram of the neutron absorption rod over the life of the control rod. It is possible to prevent impact from being applied to the structural materials.

さらに、ブレードの軸方向で下部領域の吸収液連鎖型中
性子吸収材の量を減少される等しているので、原子炉停
止中における中性子インポータンス分布に対応させて効
果的な中性子吸収能力を原子炉停止中に得ることができ
、しかも制御棒の重量を軽減できることによる制御棒の
良好な操作性を得ることができる。Furthermore, by reducing the amount of absorbing liquid chain type neutron absorbing material in the lower region in the axial direction of the blade, effective neutron absorption capacity can be maintained in response to the neutron importance distribution during reactor shutdown. It is possible to obtain good operability of the control rod by reducing the weight of the control rod while the control rod is stopped.

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。Furthermore, since the absorbing liquid chain type neutron absorbing material is used, the mechanical and nuclear life of the control rods is extended.

〔実施例〕〔Example〕

制御棒の寿命を延ばすために、中性子吸収材としてＢａ
Ｃに代えてハフニウムを用いることが考えられており、
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８４
Ｇ　よりも重く中性子吸収材として長寿命型中性子材の
みを用いた制御棒を構成した場合には、制御棒の重量が
増加し、制御棒駆動装置による制御棒操作に支障を生じ
る可能性があることが判明した。In order to extend the life of control rods, Ba is used as a neutron absorber.
It is considered to use hafnium instead of C,
One possibility is to replace all neutron absorbers with long-life neutron absorbers such as hafnium. However, long-life neutron absorbing materials are generally used in the past.
If a control rod is configured using only long-life neutron material as a neutron absorbing material that is heavier than G, the weight of the control rod will increase and there is a possibility that operation of the control rod by the control rod drive device will be hindered. It has been found.

このため、発明者等は、Ｈｆを中性子吸収棒として用い
る場合には、ブレード内に配置するＨｆの上下部の外径
を異径とすることや、中空にすることにより制御棒重量
の軽減を図った。For this reason, the inventors proposed that when using Hf as a neutron absorption rod, the weight of the control rod could be reduced by making the upper and lower outer diameters of the Hf placed inside the blade different or by making it hollow. planned.

本発明の実施例を第１．第２．第４図により説明する。Embodiments of the present invention will be described in the first embodiment. Second. This will be explained with reference to FIG.

制御棒は、第２図に示す外観形状を有している。The control rod has an external shape shown in FIG.

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枚のブレード２を有している。ブ
レード２の下方に゛ベロシティリミッタあるいは、制御
棒駆動装置との結合部１７が設けられる。ハンドル１８
はブレード１２の上端に取付けられる０図示されていな
いが、制御棒は、原子炉圧力容器内において、原子炉圧
力容器に設置された制御棒駆動装置と着脱可能に連結さ
れている。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 velocity limiter or a connecting portion 17 with a control rod drive device is provided below the blade 2. handle 18
Although not shown, the control rod is attached to the upper end of the blade 12, and is detachably connected within the reactor pressure vessel to a control rod drive device installed in the reactor pressure vessel.

制御棒１のブレード２の形状を第１図に基づいて説明す
る。The shape of the blade 2 of the control rod 1 will be explained based on FIG.

各ブレード２は、制御棒１の軸心に配置された５ＵＳｉ
ｌのタイロッド１１に両端部が取付けられたＵ字形のシ
ース（ＳＵＳ製）１２及びシース１２内に設けられた中
性子吸収棒３から構成される。Each blade 2 is a 5USi
It consists of a U-shaped sheath (made of SUS) 12 whose both ends are attached to tie rods 11 of 1, and a neutron absorption rod 3 provided within the sheath 12.

上部保持部６がタイロッド１１の上端部に、下部保持部
７がタイロッド１１の下端部にそれぞれ溶接にて取付け
られる。Ｕ字状のシース１２の上端部は、上部保持部６
を取囲み、上部保持部６に点溶接にて取付けられる。シ
ース１２の下端部は、下部保持部７を取囲み、下部保持
部７に点溶接にて取付けら九る。シース１２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１２内に原子炉内の冷却水
が流入する。この冷却水は、中性子吸収棒３を冷却する
。中性子吸収棒３は、第４図に示すように、シース１２
内に配置され、しかもタイロッド１１に取付けられたＳ
ＵＳ製の上部及び下部保持部６及び７の間に配置されて
保持される。The upper holding part 6 is attached to the upper end of the tie rod 11, and the lower holding part 7 is attached to the lower end of the tie rod 11 by welding. The upper end of the U-shaped sheath 12 is connected to the upper holding part 6.
It is attached to the upper holding part 6 by spot welding. The lower end of the sheath 12 surrounds the lower holding part 7 and is attached to the lower holding part 7 by spot welding. The sheath 12 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 12 through these holes. This cooling water cools the neutron absorption rod 3. The neutron absorption rod 3 has a sheath 12 as shown in FIG.
S located inside and attached to the tie rod 11
It is arranged and held between upper and lower holding parts 6 and 7 made of US.

中性子吸収棒３は、上下２領域に分割し、上部を中実、
下部を中空（パイプ）とするものを用いる。The neutron absorption rod 3 is divided into two areas, upper and lower, with the upper part being solid and
Use one with a hollow bottom (pipe).

ハンドル１２は、上部保持部６上に取付けられる。ベロ
シティリミッタあるいは、制御棒駆動装置との結合部１
７は、タイロッド１１の下端に係合される。下端保持部
７は、ベロシティリミッタあるいは制御棒駆動装置との
係合部１７に固定されている。特に下部保持部材を設け
ずに上記１７を下部保持部７として用いてもよい。The handle 12 is mounted on the upper holder 6. Connection part 1 with velocity limiter or control rod drive device
7 is engaged with the lower end of the tie rod 11. The lower end holding portion 7 is fixed to an engaging portion 17 that engages with a velocity limiter or a control rod drive device. In particular, the above 17 may be used as the lower holding part 7 without providing the lower holding member.

中性子吸収棒を、第６図〜第８図に示す。Neutron absorption rods are shown in FIGS. 6-8.

中性子吸収棒３は、第６図〜第８図に示すように、上部
領域と下部領域の２領域に分割し、上下の外径が等しく
、上部は中実とし下部を中空とするもの（第６図）、上
下２領域に分割し、上部領域の太さを下部領域の太さよ
りも細くしたもの（第７図）、上下２領域とも中空であ
り、外径は等しく、内径が、上下２領域で異なるかある
いは等しいもの（第８図）である。As shown in FIGS. 6 to 8, the neutron absorption rod 3 is divided into two regions, an upper region and a lower region, the upper and lower outer diameters are equal, the upper part is solid, and the lower part is hollow. (Fig. 6), the upper and lower regions are divided into two regions, and the thickness of the upper region is thinner than that of the lower region (Fig. 7). Both the upper and lower regions are hollow, the outer diameter is the same, and the inner diameter is They are different or equal in area (FIG. 8).

第６図において、外径は、上程とも４．８ｍｓ＋φ５．
３層■φ、５．６ｍ＋＊φが考えられ、下部中空部の内
径は、上部領域中実部の重量の約−となるよう設定する
。In Fig. 6, the outer diameter is 4.8ms+φ5.
Three layers ■φ, 5.6m+*φ are considered, and the inner diameter of the lower hollow part is set to be approximately - the weight of the solid part of the upper region.

上部中実部は、下部中空部に軸心を一致させて接合した
ものである。The upper solid portion is joined to the lower hollow portion with its axes aligned.

下部中空部の下端と上端部には、孔を設け、冷却水が浸
入出来るようにする。冷却水は、下部中空部の１発熱に
よる発熱をおさえることや、制御棒価値（ワース）を高
めることに効果がある。Holes are provided at the lower and upper ends of the lower hollow portion to allow cooling water to enter. Cooling water is effective in suppressing the heat generated by one heat generation in the lower hollow part and increasing the worth of the control rod.

第７図において、上部領域の太さを下部太さよりも太く
する吸収棒を示す。この場合、上下とも中実の場合と、
下部のみを中空とする２ケースが考えられる。制御棒の
吸収棒の構成は、重量、核的寿命、核的価値により決定
される。このうち核的寿命９価値の軸方向分布は、各炉
の軸方向中性子インポータンスに基づき、したがって、
吸収棒の上部の重量を下方に配置し、上下吸収材量の最
適化を図ることが必要となる。このため、上下異径どな
る吸収棒の形状も考えられる。FIG. 7 shows an absorbent rod whose upper region is thicker than its lower region. In this case, if both the top and bottom are solid,
Two cases are possible in which only the lower part is hollow. The composition of the control rod absorption rods is determined by weight, nuclear life, and nuclear value. The axial distribution of the nuclear life 9 values is based on the axial neutron importance of each reactor, and therefore:
It is necessary to place the weight of the upper part of the absorbent rod downward to optimize the amount of upper and lower absorbent materials. For this reason, it is possible to consider the shape of the absorption rod with different diameters on the upper and lower sides.

１つのブレード２内に中性子吸収棒３が１８〜２１本装
填されている。18 to 21 neutron absorption rods 3 are loaded into one blade 2.

ここで吸収核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。吸収核連鎖型中性
子吸収材の具体的な物質としては、Ｈｆ、ＥｕｚＯａ、
Ｔａ、ＤｙｚＯａ及びＡ　ｇ　−Ｉ　ｎ　−Ｃｄ等があ
る。Here, the term "absorbing nuclear chain type neutron absorbing material" refers to a neutron absorbing material whose neutron absorption effect decays slowly due to the presence of nuclides that absorb neutrons in the nuclides produced by neutron absorption reactions or their decay nuclides. . Specific substances for the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material include Hf, EuzOa,
Examples include Ta, DyzOa, and Ag-In-Cd.

１本の制御棒には４枚のブレード２がある。ブレード２
の上部領域には中性子インポータンス分布が大きいため
に中性子吸収棒３の上部（中性子吸収量の多い部分）を
配置し、ブレード２の下部領域には、中性子インポータ
ンスが小さいので中性子吸収量の小さい部分を配置して
いる。゛本実施例では上部領域と下部領域の境界を、制
御棒の中性子吸収材充填領域の下端から中性子吸収材充
填領域の軸方向全長の１／２の位置に配置している。One control rod has four blades 2. blade 2
The upper region of the blade 2 has a large neutron importance distribution, so the upper part of the neutron absorption rod 3 (the part that absorbs a large amount of neutrons) is arranged, and the lower region of the blade 2 has a small neutron importance, so the part with a small neutron absorption is arranged. It is placed. In this embodiment, the boundary between the upper region and the lower region is located at a position 1/2 of the total axial length of the neutron absorber filled region from the lower end of the neutron absorber filled region of the control rod.

しかし、上部領域及び下部領域の三領域にブレード２内
の吸収核連鎖型吸収材の充填量を変えた場合、それらの
領域の境界は、中性子吸収材充填領域の下端からこの充
填領域の軸方向全長の３／８〜５／８の範囲に位置させ
ればよい。第３図は。However, when the filling amount of the absorbing nuclear chain type absorber in the blade 2 is changed to three regions, the upper region and the lower region, the boundary between these regions is from the lower end of the neutron absorber filling region to the axial direction of this filling region It may be located within the range of 3/8 to 5/8 of the total length. Figure 3 is.

原子炉停止中における中性子インポータンス分布（相対
値）を軸方向位置に沿って表している。第３図中、実線
がその分布で、破線が上下２領域におけるその値の平均
値を表している。この図から。The neutron importance distribution (relative value) during reactor shutdown is expressed along the axial position. In FIG. 3, the solid line represents the distribution, and the broken line represents the average value of the values in the upper and lower two regions. From this diagram.

上下２領域の境界を全長の３７８〜５７８の範囲にすれ
ばよいことが明らかである。It is clear that the boundary between the upper and lower two regions should be within the range of 378 to 578 of the total length.

本実施例は、前述のように上下領域からなる中性子吸収
棒３をブレード２内に配置しているので。In this embodiment, the neutron absorption rod 3 consisting of the upper and lower regions is arranged within the blade 2 as described above.

制御棒１の重量はＢ４Ｃ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になる。従って、本実施例の制
御棒１は、従来の制御棒を操作する制御捧披動装置によ
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。The weight of the control rod 1 is approximately the same as that of a control rod consisting of a neutron absorption rod filled with B4C. Therefore, the control rod 1 of this embodiment can be easily operated by a conventional control rod operating device. 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. For this reason,
- There is no need to make changes such as increasing the size of the fuel support fittings installed on the control rod guide tubes and core support plates provided below the core in the reactor pressure vessel.

中性子捧３は、中性子吸収材としてＨｆを用いている。The neutron beam 3 uses Hf as a neutron absorbing material.

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は、機械的寿命が増大する。また中性子吸収棒３
は、吸収核連鎖型中性子吸収材であるＨｆを用いている
ので中性子を吸収して新たな中性子吸収材が生成され、
核的寿令も増加する。ここで、中性子吸収棒３の上部お
よび下部の直径は、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Ｂ４Ｃ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３の軸方向長さは、従来
の制御棒の中性子吸収棒と同様に燃料集合体の燃料有効
長に実質的に等しい。燃料集合体の燃料有効長とは、燃
料ペレットが充填されている領域の軸方向の長さである
。Hf, which is an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, does not generate gas even if it absorbs neutrons. Therefore, the neutron absorbing rod 3 of the control rod 1 has an increased mechanical life. Also, neutron absorption rod 3
uses Hf, which is an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, so a new neutron absorbing material is generated by absorbing neutrons,
Nuclear longevity will also increase. Here, the diameters of the upper and lower parts of the neutron absorption rod 3 are approximately equal to the diameter of a neutron absorption rod filled with B4C and provided in a conventional control rod used in a boiling water reactor. The axial length of the neutron absorption rod 3 is substantially equal to the fuel effective length of the fuel assembly, similar to the neutron absorption rod of a conventional control rod. The effective fuel length of the fuel assembly is the length in the axial direction of the region filled with fuel pellets.

このような構成により制御棒の重量は従来の制御棒と同
程度に押えられ、また制御棒の反応度制御能力も従来制
御棒と同程度となりその寿命は、従来の数倍となってい
る。With this configuration, the weight of the control rod can be kept to the same level as conventional control rods, and the control rod's reactivity control ability is also comparable to that of conventional control rods, and its lifespan is several times longer than that of conventional control rods.

さらに、−例として、中性子吸収棒を軸方向に、４等分
した場合、下部領域と上半分の吸収核連鎖型中性子吸収
材の量が、前記上部の下半分の量の１／２以上２７３以
下であれば、さらに核的効果は増す。Furthermore, as an example, when the neutron absorbing rod is divided into four equal parts in the axial direction, the amount of the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material in the lower region and the upper half is 1/2 or more of the amount in the lower half of the upper part273 If it is below, the nuclear effect will further increase.

次に中性子吸収棒３と下部支持部７との係合状態につい
て説明する。中性子吸収棒３の下部領域の下端部、具体
的には下部領域の下端から少し上方の位置に、第９図に
示すように溝部８が形成されている。このため、下部領
域の下端部に突起部９が形成される。下部支持部７の上
端部（ベロシティリミッタあるいは、制御棒駆動機構と
の接合部１７の上端部であってもよい）には、第１０図
に示すブレード２の幅方向（タイロッド１１からブレー
ドの翼端に向う方向）に延びる溝１３が設けられる。溝
１３と下部支持部７の上端との間には、係合部１４が形
成される。係合部１４は、下部支持部７の板厚方向に延
びる切欠部１５を有している。切欠部１５は、中性子吸
収棒３の本数に対応して設けられており、１８〜２１個
存在する。Next, the state of engagement between the neutron absorption rod 3 and the lower support portion 7 will be explained. As shown in FIG. 9, a groove 8 is formed at the lower end of the lower region of the neutron absorption rod 3, specifically at a position slightly above the lower end of the lower region. Therefore, a protrusion 9 is formed at the lower end of the lower region. The upper end portion of the lower support portion 7 (which may be the upper end portion of the joint portion 17 with the velocity limiter or the control rod drive mechanism) is connected in the width direction of the blade 2 (from the tie rod 11 to the blade wing as shown in FIG. 10). A groove 13 is provided which extends in the direction towards the end. An engaging portion 14 is formed between the groove 13 and the upper end of the lower support portion 7 . The engaging portion 14 has a cutout portion 15 extending in the thickness direction of the lower support portion 7 . The notches 15 are provided corresponding to the number of neutron absorption rods 3, and there are 18 to 21 cutouts 15.

下部支持部７及びベロシティリミッタ１７は、中性子吸
収棒３よりも制御棒１の制御棒駆動装置連結側に位置し
ている。The lower support part 7 and the velocity limiter 17 are located closer to the control rod drive device connection side of the control rod 1 than the neutron absorption rod 3 is.

中性子吸収棒３の下部領域の下端部、すなわち溝部８及
び突起部９が、第１１図及び第１２図に示すように下部
支持部７と係合される。すなわち、下部領域の溝部８の
部分が下部支持部７の切欠部１５内に、下部領域の突起
部９が下部支持部７の溝１３内に挿入される。溝部８の
制御棒１の軸方向における長さは、切欠部１５が設けら
れた係合部１４の制御棒１の軸方向における長さに等し
い。The lower end of the lower region of the neutron absorbing rod 3, ie the groove 8 and the protrusion 9, is engaged with the lower support 7 as shown in FIGS. 11 and 12. That is, the groove portion 8 of the lower region is inserted into the cutout portion 15 of the lower support portion 7, and the protrusion portion 9 of the lower region is inserted into the groove 13 of the lower support portion 7. The length of the groove portion 8 in the axial direction of the control rod 1 is equal to the length of the engaging portion 14 provided with the notch portion 15 in the axial direction of the control rod 1 .

このように下部領域が下部支持部７と係合された状態で
シース１２が下部支持部７に取付けられる。The sheath 12 is attached to the lower support 7 with the lower region engaged with the lower support 7 in this manner.

中性子吸収棒３の上端部、すなわち中性子吸収棒３の制
御棒挿入端側の端部は、上部支持部６と係合されていな
い。中性子吸収棒３は、制御棒１の制御棒駆動装置連結
側の端部でのみ制御棒１の構造材と係合している。各中
性子吸収棒３の上端と上部支持部６との間には、＃脚棒
ｌが原子炉内で使用されている状態で生じる熱膨張等に
よる軸方向の伸びを吸収するのに十分な間隙が形成され
ている。The upper end portion of the neutron absorption rod 3 , that is, the end portion of the neutron absorption rod 3 on the control rod insertion end side is not engaged with the upper support portion 6 . The neutron absorption rod 3 engages with a structural member of the control rod 1 only at the end of the control rod 1 on the control rod drive connection side. There is a sufficient gap between the upper end of each neutron absorption rod 3 and the upper support part 6 to absorb the axial elongation due to thermal expansion etc. that occurs when the leg rod l is used in a nuclear reactor. is formed.

本実施例は、前述のように中性子吸収棒３が制御棒の制
御棒駆動装置連結側で下部支持部材７（またはベロシテ
ィリミッタ１７）に係合されているので、原子炉のスク
ラム時に制御棒が炉心内に急速挿入された場合でも、中
性子吸収棒３の制御捧挿端側の端部が上部支持部６に衝
突することが完全に防止できる。すなわち、細径部５の
溝部８の部分と係合部１４が係合して突起部９の上面と
係合部１４の下面が接触しているので、スクラム完了直
前での急減速による中性子吸収棒３の上方への移動は完
全に防止できる。このような細径部５と下部支持部７と
の係合状態は、制御棒１が寿命保持されるので、中性子
吸収棒３と上部支持部６との衝突は制御棒１が寿命にな
るまでの長期間にわたって起り得ない。In this embodiment, as described above, the neutron absorption rod 3 is engaged with the lower support member 7 (or velocity limiter 17) on the control rod driving device connection side of the control rod, so the control rod is Even when the neutron absorption rod 3 is rapidly inserted into the reactor core, the end of the neutron absorption rod 3 on the control insertion end side can be completely prevented from colliding with the upper support portion 6. That is, since the groove portion 8 of the narrow diameter portion 5 and the engaging portion 14 are engaged and the upper surface of the protrusion 9 is in contact with the lower surface of the engaging portion 14, neutron absorption due to sudden deceleration immediately before the scram is completed. The upward movement of the rod 3 can be completely prevented. Since the control rod 1 is maintained in this state of engagement between the narrow diameter portion 5 and the lower support portion 7 for the life of the control rod 1, collisions between the neutron absorption rod 3 and the upper support portion 6 will not occur until the life of the control rod 1 is reached. cannot occur for a long period of time.

中性子吸収棒と下部支持部との係合の他の実施例を第１
２図〜第１７図に基づいて以下に述べる。Another embodiment of the engagement between the neutron absorption rod and the lower support part is shown in the first example.
This will be described below based on FIGS. 2 to 17.

第１２図〜第１７図は、各実施例における前述の第９図
に該当する部分を示している。第１３図に示す制御棒Ｉ
Ａは、下部支持部７Ａに中性子吸収棒２０の下部が係合
されている。下部支持部７Ａには、ブレード２の幅方向
に延びる逆゛ｒ字の連続した溝２１が設けられている。FIGS. 12 to 17 show the portions corresponding to FIG. 9 described above in each embodiment. Control rod I shown in Figure 13
In A, the lower part of the neutron absorption rod 20 is engaged with the lower support part 7A. The lower support portion 7A is provided with an inverted-R-shaped continuous groove 21 extending in the width direction of the blade 2.

中性子吸収棒２０の下端部に直径の小さな係合部２１と
突起部２２が設けられる。中性子吸収棒２０の係合部２
１及び突起部２２が、下部支持部７の溝２１内に挿入さ
れ係合される。An engaging portion 21 and a protrusion 22 having a small diameter are provided at the lower end of the neutron absorption rod 20 . Engagement part 2 of neutron absorption rod 20
1 and the protrusion 22 are inserted into the groove 21 of the lower support part 7 and engaged.

第１４図の制御棒ＩＢは、下部支持部７Ｂに断面形状が
下に向って広くなる溝２５をブレード２の幅方向に連続
して設け、この溝２５内に、中性子吸収棒２０の下端部
に設けた係合部２４を挿入して中性子吸収棒２０と下部
支持部７Ｂとを係合したものである。In the control rod IB shown in FIG. 14, a groove 25 whose cross-sectional shape becomes wider downwardly is provided in the lower support portion 7B continuously in the width direction of the blade 2, and the lower end of the neutron absorption rod 20 The neutron absorbing rod 20 and the lower support portion 7B are engaged by inserting the engaging portion 24 provided in the lower support portion 7B.

第１５図の制御棒１ｃは、下部支持部７ｃに断面形状が
Ｌ字の溝２７をブレード２の幅方向に連続して設け、こ
の溝２７内に、中性子吸収棒２゜の下端部に設けたＬ字
型の係合部２６を挿入して下部支持部７Ｃと中性子吸収
棒２ｏを係合したものである。In the control rod 1c shown in FIG. 15, a groove 27 having an L-shaped cross section is provided continuously in the width direction of the blade 2 in the lower support portion 7c, and a groove 27 is provided in the lower end of the neutron absorption rod 2° in the groove 27. An L-shaped engaging portion 26 is inserted to engage the lower support portion 7C and the neutron absorption rod 2o.

第１６図の制御棒ＩＤは、下部支持部７Ｄに溝２９を設
け、この溝２９内に、中性子吸収棒２゜の下端部に設け
た直径の小さい係合部２８を挿入し、下部支持部７Ｄと
係合部２８をピン３０にて結合したものである。In the control rod ID shown in FIG. 16, a groove 29 is provided in the lower support portion 7D, and an engaging portion 28 with a small diameter provided at the lower end of the neutron absorption rod 2° is inserted into the groove 29. 7D and the engaging portion 28 are connected by a pin 30.

第１７図に示す制御棒ＩＥは、中性子吸収棒２０の下端
部に設けたネジ３１を、下部支持部７Ｅに設けたネジ穴
３２に取付けたものである。In the control rod IE shown in FIG. 17, a screw 31 provided at the lower end of the neutron absorption rod 20 is attached to a screw hole 32 provided in the lower support portion 7E.

ネジ３１には、横方向に、冷却用の穴を開けることも考
えられる（第１７図点線参照）。It is also conceivable to make cooling holes laterally in the screw 31 (see the dotted line in FIG. 17).

次に、中性子吸収棒３のブレード２内の翼幅方向の配列
について説明する。Next, the arrangement of the neutron absorption rods 3 in the blade 2 in the spanwise direction will be explained.

従来の制御棒は、第４図に示すようにシース１２内に中
性子吸収棒３が装填されている。さらに、第５図に示す
ように現状ＢＷＲ５炉心で使用されている薄形８４Ｃ制
御棒のシースは薄いため、製作上等の点からステイフナ
−３３と呼ばれる、ステンレスの角棒を充填し、薄いシ
ースを内側から保持している。In a conventional control rod, a neutron absorption rod 3 is loaded in a sheath 12, as shown in FIG. Furthermore, as shown in Figure 5, the sheath of the thin 84C control rod currently used in the BWR5 reactor core is thin, so for manufacturing reasons, a square stainless steel rod called stiffener 33 is filled with a thin sheath. is held from within.

ステンレスは、ハフニウムと比較すると約半分はどの比
重であり１重量的には、それほど悪影響をおよぼさない
。Stainless steel has a specific gravity that is about half that of hafnium, and does not have much of an adverse effect in terms of weight.

このため、前記のブレード２内の中性子吸収棒３の数本
（２〜３本）をステンレス等の軽い材質の支持部材と置
き替えることにより、シースを保持することが可能であ
る。Therefore, it is possible to hold the sheath by replacing several (2 to 3) of the neutron absorption rods 3 in the blade 2 with support members made of a light material such as stainless steel.

次に、前記中性子吸収材の周囲を取囲むシースの板厚の
最適形状について示す。Next, the optimum shape of the thickness of the sheath surrounding the neutron absorbing material will be described.

前述のように、スクラムの終了時には、上部保持部材６
や、シース１２には、大きな荷重が発生する。この対策
として、中性子吸収棒３を下部保持部材７に係合する実
施例を示したが、シース下端には、シースの自重による
荷重が発生する。As mentioned above, at the end of the scram, the upper holding member 6
Also, a large load is generated on the sheath 12. As a countermeasure against this, an embodiment has been shown in which the neutron absorption rod 3 is engaged with the lower holding member 7, but a load due to the sheath's own weight is generated at the lower end of the sheath.

スクラム終了時には、シース下端部荷重が最大となる。At the end of the scram, the sheath lower end load is at its maximum.

従来の制御棒では、シース肉厚は、均等であるため、発
生応力もシース下端が最大となる。In conventional control rods, the sheath wall thickness is uniform, so the stress generated is greatest at the lower end of the sheath.

このため、シース下方の肉厚を大きくすれば、発生荷重
は、従来と変わりないものの１発生応力は緩和される。For this reason, if the thickness of the lower part of the sheath is increased, the generated load is the same as before, but the generated stress is alleviated.

第１８図は、第１３図と同様の中性子吸収棒の係合方法
と、上記シースの組合わせである。このように、下部の
シース肉厚を厚くし、下端応力を緩和する。シース肉厚
は、上方より下方まで、その肉厚をテーパをもたせ、徐
々に変化させるものでもよい。FIG. 18 shows a combination of the neutron absorption rod engagement method similar to that shown in FIG. 13 and the sheath. In this way, the lower sheath wall thickness is increased to alleviate the stress at the lower end. The sheath thickness may be tapered and gradually changed from the top to the bottom.

次に、吸収核連鎖型中性子吸収材の中空棒の中にＢ４Ｃ
等の中性子吸収能力の高い吸収材を充填する実施例を示
す。Next, B4C is placed inside the hollow rod of the absorbing nuclear chain type neutron absorber.
An example is shown in which an absorbing material with high neutron absorption capacity is filled.

一般的に吸収核連鎖型中性子吸収材であるＨｆは、Ｂ４
Ｃよりも、その制御棒価値は低い。逆に。Hf, which is generally an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, is B4
Its control rod value is lower than C. vice versa.

Ｈｆは、８４Ｇ　よりも、その核的劣化は小さく、寿命
が長い。したがって、これらを組み合わせることにより
、制御棒価値が高く、寿命の長い制御棒となる。第１９
図において、３４は、Ｈｆの中空棒、３５はＢａＣであ
る。制御棒の価値は、前述の中性子インポータンス分布
から、上部の方が大きくなるべきであり、Ｈｆ中中空上
上部内側に８４Ｃを充填する。Hf suffers less nuclear deterioration and has a longer lifespan than 84G. Therefore, by combining these, a control rod with high value and a long life can be obtained. 19th
In the figure, 34 is a hollow rod of Hf, and 35 is BaC. From the above-mentioned neutron importance distribution, the value of the control rod should be greater in the upper part, and the inside of the upper part of the Hf hollow is filled with 84C.

一方、下方は、冷却材の通過する孔を設ける。On the other hand, the lower part is provided with holes through which the coolant passes.

これにより若干、下方部の制御棒価値は、大きくなるが
、重量に問題のない程度に、吸収能力を若干有するステ
ンレスを充填してもよい。Although this increases the value of the control rod in the lower part, it may be filled with stainless steel that has some absorption capacity to the extent that there is no problem with the weight.

Ｈｆ管中央部は、図のようにかしめる。Caulk the center of the Hf tube as shown.

この部分にボール３６を乗せ、Ｂ４Ｃを充填する。Place the ball 36 on this part and fill it with B4C.

さらに中空管上端には端栓３７を溶接する。Furthermore, an end plug 37 is welded to the upper end of the hollow tube.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、制御棒が寿命になるまでの長期間にわ
たって原子炉スクラム時に生じる中性子吸収棒の制御棒
の制御棒挿入端側にあるハンドルを取付ける構造材との
衝突を単純な構造で完全に阻止できる。According to the present invention, with a simple structure, collisions of neutron absorption rods with the structural material to which handles are attached on the control rod insertion end side, which occur during reactor scrams, can be completely prevented over a long period of time until the control rods reach the end of their lifespans. can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の好適な一実施例である制御棒の局部断
面図、第２図は第１図の制御棒の外観図、第３図は中性
子インポータンスの軸方向分布を示す特性図、第４図、
第５図は第２図のＩＶ−ＩＶ断面図、第６図〜第８図は
、中性子吸収棒の断面図、第９図は、中性子吸収棒の下
端部の斜視図、第１０図は、下部支持部の斜視図、第１
１図は、第１図の１部の拡大図、第１２図は第１１図の
■−■断面図、第１３図〜第１７図は、本発明の他の実
施例の構成図、第１８図は、断面の違うシースを有する
断面図、第１９図は、ハフニウム管内に充填したＢａＣ
の図である。 １・・・制御棒、２・・・ブレード、３・・・中性子吸
収棒。 ６・・・上部保持部、７・・・下部保持部、１１・・・
タイロッド、１２・・・シース。FIG. 1 is a local sectional view of a control rod according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external view of the control rod shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a characteristic diagram showing the axial distribution of neutron importance. Figure 4,
FIG. 5 is a sectional view taken along IV-IV in FIG. 2, FIGS. 6 to 8 are sectional views of the neutron absorption rod, FIG. 9 is a perspective view of the lower end of the neutron absorption rod, and FIG. Perspective view of the lower support, first
1 is an enlarged view of a part of FIG. 1, FIG. 12 is a sectional view taken along the line ■-■ of FIG. 11, FIGS. 13 to 17 are configuration diagrams of other embodiments of the present invention, The figure shows a cross-sectional view with sheaths with different cross-sections, and Figure 19 shows BaC filled in a hafnium tube.
This is a diagram. 1... Control rod, 2... Blade, 3... Neutron absorption rod. 6... Upper holding part, 7... Lower holding part, 11...
Tie rod, 12... sheath.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、制御棒挿入端側に位置する第１支持部と、制御棒駆
動装置連結側に位置する第２支持部と、前記第１支持部
と前記第２支持部との間に配置された複数の中性子吸収
棒と、前記第１及び第２支持部に両端部が取付けられて
前記中性子吸収棒の配列の周囲を取囲むシースとからな
り、下方より炉心内に挿入される制御棒において、前記
中性子吸収棒の制御棒駆動装置連結側の端部と前記第２
支持部とを係合し、前記中性子吸収棒が吸収核連鎖型中
性子吸収材にて構成され、前記中性子吸収棒を軸方向で
制御棒挿入端側領域（上部領域）と制御棒駆動装置連結
側領域（下部領域）の２領域に分割し、後者の領域にお
ける前記中性子吸収棒の太さを前者の領域における前記
中性子吸収棒と同じ太さの中空棒とし、かつその中空部
に水が浸入する構造としたことを特徴とする制御棒。 ２、前記中性子吸収棒の上部領域の太さを前記中性子吸
収棒の下部領域の太さより細くした請求項１の制御棒。 ３、前記中性子吸収棒を軸方向に４等分した場合の、前
記下部領域の上半分の吸収核連鎖型中性子吸収材の量が
、前記上部領域の下半分の吸収核連鎖型中性子吸収材の
量の１／２以上２／３以下である請求項１の制御棒。 ４、制御御挿入端側に位置する第１支持部と、制御棒駆
動装置連結側に位置する第２支持部と、前記第１支持部
と前記第２支持部との間に配置された複数の中性子吸収
棒よりなる制御棒において、中性子吸収棒と同一方向に
、前記吸収核連鎖型中性子吸収材より軽い支持部材を有
することを特徴とする制御棒。 ５、前記中性子吸収棒の周囲を取囲むシースの板厚が、
制御棒挿入側に比べ制御棒駆動装置連結側で厚くなつて
いることを特徴とする制御棒において、 制御棒挿入端側に位置する第１支持部と、制御棒駆動装
置連結側に位置する第２支持部と、前記第１支持部と前
記第２支持部との間に配置された複数の中性子吸収棒と
、前記第１及び第２支持部に両端部が取付けられて前記
中性子吸収棒の配列の周囲を取囲むシースとからなり、
下方より炉心内に挿入される制御棒において、前記中性
子吸収棒の制御棒駆動装置連結側の端部と前記第２支持
部とを係合し、前記中性子吸収棒が吸収核連鎖型中性子
吸収材にて構成され、前記中性子吸収棒を軸方向で制御
棒挿入端側領域（上部領域）と制御棒駆動装置連結側領
域（部下領域）の２領域に分割し、前者および後者の領
域における前記中性子吸収棒の太さを同径あるいは、異
径の中空棒とし、前者（上部領域）には、前記吸収核連
鎖型中性子吸収材よりも中性子吸収能力の高い吸収材を
充填し、後者（下部領域）には、水を浸入させるかある
いは、水が浸入することにより生ずる吸収能力と同等か
、それ以上の吸収能力を有する吸収材を充填することを
特徴とする制御棒。[Scope of Claims] 1. A first support part located on the control rod insertion end side, a second support part located on the control rod drive device connection side, and the first support part and the second support part It consists of a plurality of neutron absorption rods arranged between them, and a sheath that has both ends attached to the first and second support parts and surrounds the array of the neutron absorption rods, and is inserted into the reactor core from below. In the control rod, the end of the neutron absorption rod on the control rod drive device connection side and the second
The neutron absorbing rod is made of an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, and the neutron absorbing rod is axially connected to the control rod insertion end side region (upper region) and the control rod drive device connection side. The neutron absorbing rod in the latter region is divided into two regions (lower region), and the neutron absorbing rod in the latter region is a hollow rod having the same thickness as the neutron absorbing rod in the former region, and water penetrates into the hollow portion. A control rod characterized by a structure. 2. The control rod according to claim 1, wherein the thickness of the upper region of the neutron absorption rod is thinner than the thickness of the lower region of the neutron absorption rod. 3. When the neutron absorption rod is divided into four equal parts in the axial direction, the amount of the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material in the upper half of the lower region is equal to the amount of the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material in the lower half of the upper region. The control rod according to claim 1, wherein the amount is 1/2 or more and 2/3 or less. 4. A first support part located on the control insertion end side, a second support part located on the control rod drive device connection side, and a plurality of supports arranged between the first support part and the second support part. A control rod comprising a neutron absorbing rod, characterized in that it has a support member lighter than the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material in the same direction as the neutron absorbing rod. 5. The thickness of the sheath surrounding the neutron absorption rod is
In a control rod characterized by being thicker on the control rod drive device connection side than on the control rod insertion side, the first support portion is located on the control rod insertion end side, and the first support portion is located on the control rod drive device connection side. a plurality of neutron absorbing rods disposed between the first supporting portion and the second supporting portion; and a plurality of neutron absorbing rods having both ends attached to the first and second supporting portions. It consists of a sheath surrounding the array,
In a control rod inserted into the reactor core from below, the end of the neutron absorption rod on the control rod drive device connection side and the second support part are engaged, and the neutron absorption rod is an absorbing nuclear chain type neutron absorbing material. The neutron absorbing rod is divided in the axial direction into two regions: a control rod insertion end side region (upper region) and a control rod drive device connection side region (lower region), and the neutron absorption rod in the former and latter regions is The absorption rods are hollow rods with the same diameter or different diameters, and the former (upper region) is filled with an absorbing material that has a higher neutron absorption capacity than the absorbing nuclear chain type neutron absorbing material, and the latter (lower region) ) is filled with an absorbent material having an absorbing capacity equal to or greater than the absorbing capacity caused by infiltrating water.