JPS612094A - 制御棒集合体 - Google Patents
制御棒集合体Info
- Publication number
- JPS612094A JPS612094A JP59123204A JP12320484A JPS612094A JP S612094 A JPS612094 A JP S612094A JP 59123204 A JP59123204 A JP 59123204A JP 12320484 A JP12320484 A JP 12320484A JP S612094 A JPS612094 A JP S612094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- temperature
- rod body
- extension
- extension tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は高速増殖炉の出力制御を行なう制御棒集合体に
関する。
関する。
一般に、高速増殖炉の炉心は、第４図に示すように、多
数の燃料集合体１．１と、燃料集合体１の間に挿入され
る複数の制御棒集合体２と、燃料集合体１の最外部を包
囲するようにして設けられる多数の遮蔽体（図示せず）
によって形成されている。
数の燃料集合体１．１と、燃料集合体１の間に挿入され
る複数の制御棒集合体２と、燃料集合体１の最外部を包
囲するようにして設けられる多数の遮蔽体（図示せず）
によって形成されている。
燃料集合体１は、内部に多数の燃料集合体要素３を内装
してあり、下端に設けたエントランスノズル４を炉心支
持板３の開孔部に挿入することにより定位置に設置され
る。そして、炉心支持板５内の高圧プレナム６から、冷
却材がエントランスノズル４の冷却材流入ロアを通して
流入し、続いて燃料集合体要素３の間を上昇し、燃料集
合体１を除熱する。
してあり、下端に設けたエントランスノズル４を炉心支
持板３の開孔部に挿入することにより定位置に設置され
る。そして、炉心支持板５内の高圧プレナム６から、冷
却材がエントランスノズル４の冷却材流入ロアを通して
流入し、続いて燃料集合体要素３の間を上昇し、燃料集
合体１を除熱する。
制御棒集合体２は下部案内管８と、上部案内管９と、制
御棒本体１０と、これを吊下する延長管１１とにより形
成されている。下部案内管８は下端に形成されているエ
ントランスノズル１２を炉心支持板５の開孔部に挿入し
て定位させられる。
御棒本体１０と、これを吊下する延長管１１とにより形
成されている。下部案内管８は下端に形成されているエ
ントランスノズル１２を炉心支持板５の開孔部に挿入し
て定位させられる。
このエントランスノズル１２には高圧プレナム６に連通
ずる冷却材流入口１３と、制御棒本体１０の内在する内
側に連通ずる連通孔１４とが設けられている。また、制
御棒本体７は、内部に中性子吸収体を内蔵し、最挿入時
には下端の係合部１５を下部案内管８のダッシコポット
１６内に挿入して定位される。そして、制御棒本体７は
、上端から上方へ延出させた延長棒１７の上端部に形成
した掴み部１８により延長管１１の下端部を掴むことに
より、その延長管１１に吊下される。そして、この延長
管１１を制御棒駆動機構（図示せず）によって上下動さ
せることにより、制御棒本体１０を炉心内に挿入したり
、引抜いたりする。この制御棒本体１０の除熱は、高圧
ブレナム６からエントランスノズル１２の冷却材流入口
１３、連通孔１４とを通って下部案内管８内を上昇する
冷却材によって行なわれる。
ずる冷却材流入口１３と、制御棒本体１０の内在する内
側に連通ずる連通孔１４とが設けられている。また、制
御棒本体７は、内部に中性子吸収体を内蔵し、最挿入時
には下端の係合部１５を下部案内管８のダッシコポット
１６内に挿入して定位される。そして、制御棒本体７は
、上端から上方へ延出させた延長棒１７の上端部に形成
した掴み部１８により延長管１１の下端部を掴むことに
より、その延長管１１に吊下される。そして、この延長
管１１を制御棒駆動機構（図示せず）によって上下動さ
せることにより、制御棒本体１０を炉心内に挿入したり
、引抜いたりする。この制御棒本体１０の除熱は、高圧
ブレナム６からエントランスノズル１２の冷却材流入口
１３、連通孔１４とを通って下部案内管８内を上昇する
冷却材によって行なわれる。
通常の運転時には、延長管１１の上下動作により制御棒
本体１０の炉心内への挿入度を調整して炉出力を調整す
る。
本体１０の炉心内への挿入度を調整して炉出力を調整す
る。
また、炉出力が異常に上昇したり、冷却材が減少する等
の異常が生じると、制御棒本体１０を炉心内に緊急挿入
させて炉を停止させるスクラム動作が行なわれる。
の異常が生じると、制御棒本体１０を炉心内に緊急挿入
させて炉を停止させるスクラム動作が行なわれる。
一方、高速増殖炉においては、緊急時において何らかの
原因で延長管１１が下降できなくなって制御棒本体１０
を炉心内に挿入できないというスクラム失敗の場合を想
定し、このスクラム失敗時にも炉心の反応度を臨界より
も低く抑える必要がある。これは、スクラム失敗が起き
ると、原子炉出力が過剰に増大して冷却材温度が上昇し
、ひいては炉心損傷事故が生じる可能性があるからであ
る。
原因で延長管１１が下降できなくなって制御棒本体１０
を炉心内に挿入できないというスクラム失敗の場合を想
定し、このスクラム失敗時にも炉心の反応度を臨界より
も低く抑える必要がある。これは、スクラム失敗が起き
ると、原子炉出力が過剰に増大して冷却材温度が上昇し
、ひいては炉心損傷事故が生じる可能性があるからであ
る。
第３図に示すように、スクラム失敗時には、炉心内にお
いてはドツプラ効果および冷却材密度効果によって、制
御棒反応度が０の臨界よりも高い同図ａの正の反応度が
発生される。しかし、従来の制御棒集合体においては、
延長管１１および延長棒１７が事故による冷却材湿度上
昇に伴って軸方向に膨張し、制御棒本体１０を炉心内に
挿入し、同図すの負の反応度が発生される。そして、従
来はこれらの正、負の反応度を重ね合わせた全反応度を
同図Ｃのように臨界より低い負の反応度領域に保持して
、原子炉の安全性を確保している。
いてはドツプラ効果および冷却材密度効果によって、制
御棒反応度が０の臨界よりも高い同図ａの正の反応度が
発生される。しかし、従来の制御棒集合体においては、
延長管１１および延長棒１７が事故による冷却材湿度上
昇に伴って軸方向に膨張し、制御棒本体１０を炉心内に
挿入し、同図すの負の反応度が発生される。そして、従
来はこれらの正、負の反応度を重ね合わせた全反応度を
同図Ｃのように臨界より低い負の反応度領域に保持して
、原子炉の安全性を確保している。
しかしながら、従来の制御棒集合体においては、全反応
度Ｃが臨界に近く、炉出力の減衰量が小さく抑えられて
いた。
度Ｃが臨界に近く、炉出力の減衰量が小さく抑えられて
いた。
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、スク
ラム失敗等の冷却材温度が異常上昇した場合に、その温
度上昇を利用して制御棒本体の炉心内への挿入度を自動
的に増大させ、炉心出力を臨界より大きく減衰させるこ
とのできる制御棒集合体を提□供することを目的とする
。
ラム失敗等の冷却材温度が異常上昇した場合に、その温
度上昇を利用して制御棒本体の炉心内への挿入度を自動
的に増大させ、炉心出力を臨界より大きく減衰させるこ
とのできる制御棒集合体を提□供することを目的とする
。
本発明の制御棒集合体は、延長管の一部に冷却材温度が
異常上昇した時に膨張して延長管の長さを伸長させて、
制御棒本体を炉心内に自動挿入させる感温延長部材を設
けて形成したことを特徴とする。
異常上昇した時に膨張して延長管の長さを伸長させて、
制御棒本体を炉心内に自動挿入させる感温延長部材を設
けて形成したことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を第１図から第３図について説明
する。
する。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す。
本実施例は延長管１１の途中に、ベローズ式の感温延長
部材２０を設けて形成したものである。
部材２０を設けて形成したものである。
他の構成は第４図に示す従来例と同様である。
感温延長部材２０を第２図について説明する。
ベローズ２１の内部には液体金属２２が封入されている
。このベローズ２１は、上下にそれぞれ固着されたフラ
ンジ２３．２４を延長管１１に固着することにより、延
長管１１の途中に設けられている。下方のフランジ２４
から上方に向けて突設された複数の支持杆２５．２５は
上方のフランジ２３の開孔２３ａを摺動自在に貫通して
おり、これによりベローズ２１が延長管１１の軸方向に
伸縮するようにガイドし、更に延長管１１の横方向強度
を大きくしている。また、各支持杆２５の上方の７ラン
ジ２３より上方には、ベローズ２１が過大に伸長しない
ように上方ストッパ２６が固着されており、フランジ２
３より下方には、スクラム時の衝撃力でベローズ２１が
過大に縮小しないように圧縮力を緩和する下方ストッパ
２７が固着されている。また、ベローズ２１内の液体金
属２２としては、製造時に封入する時も液状であり、し
かも、炉心内で漏洩しても無害なものであればよく、例
えば室温で液状であるＨａに等がよい。また、上部案内
管９の下端部には、燃料集合体１から上昇する高温冷却
材を集めて上部案内管９内へその流入口９ａを通して導
入させるスカート状の７−ド２８が固着されている。
。このベローズ２１は、上下にそれぞれ固着されたフラ
ンジ２３．２４を延長管１１に固着することにより、延
長管１１の途中に設けられている。下方のフランジ２４
から上方に向けて突設された複数の支持杆２５．２５は
上方のフランジ２３の開孔２３ａを摺動自在に貫通して
おり、これによりベローズ２１が延長管１１の軸方向に
伸縮するようにガイドし、更に延長管１１の横方向強度
を大きくしている。また、各支持杆２５の上方の７ラン
ジ２３より上方には、ベローズ２１が過大に伸長しない
ように上方ストッパ２６が固着されており、フランジ２
３より下方には、スクラム時の衝撃力でベローズ２１が
過大に縮小しないように圧縮力を緩和する下方ストッパ
２７が固着されている。また、ベローズ２１内の液体金
属２２としては、製造時に封入する時も液状であり、し
かも、炉心内で漏洩しても無害なものであればよく、例
えば室温で液状であるＨａに等がよい。また、上部案内
管９の下端部には、燃料集合体１から上昇する高温冷却
材を集めて上部案内管９内へその流入口９ａを通して導
入させるスカート状の７−ド２８が固着されている。
次に、本実施例の作用を説明する。
原子炉スクラム時に制御棒本体１０が炉心内に挿入され
ない場合を想定すると、その事故発生後２５０秒経過す
ると冷却材温度の上昇量は約２０８℃となる。この冷却
材温度上昇により、反応度には第３図ａに示す正の反応
度がもたらされる。
ない場合を想定すると、その事故発生後２５０秒経過す
ると冷却材温度の上昇量は約２０８℃となる。この冷却
材温度上昇により、反応度には第３図ａに示す正の反応
度がもたらされる。
温度が異常上昇した高温冷却材はフード２８によって集
められ、流入口９ａを通って上部案内管９内に流入する
。
められ、流入口９ａを通って上部案内管９内に流入する
。
この高温冷却材によって、例えば全長６ｍのステンレス
製の延長管１１が加温されて １．ｓｃｉだけ伸長する
。この延長管１１自身の伸長により、制御棒本体１０が
炉心内に挿入され、第３図すに示す負の反応度がもたら
される。
製の延長管１１が加温されて １．ｓｃｉだけ伸長する
。この延長管１１自身の伸長により、制御棒本体１０が
炉心内に挿入され、第３図すに示す負の反応度がもたら
される。
ここまでは従来例と同様に作用する。
本発明の実施例においては、更に次のように作用する。
すなわち、感温延長部材２０のへローズ２１の自然長を
３０ｃｍとし内部にＮａＫからなる液体金属２２を内封
したとすると、この液体金属２２の膨張量はステンレス
に比較して大きいのでベローズ２１が１．５Ｃｍだけ伸
び、延長管１１は全体として３ ｃｍ伸長する。これに
より制御棒本体１０は従来より更に１．５０１１深く炉
心内に自動的に挿入され、第３図ｄに示すような負の制
御棒反応度が得られる。従って、本実施例における事故
後の制御棒仝反応度は第３図ｅの示ず負の反応度となり
、従来の臨界よりわずかに低く押えられた同図Ｃに示す
反応度と比較すると多きな未臨界度を確保することがで
きる。
３０ｃｍとし内部にＮａＫからなる液体金属２２を内封
したとすると、この液体金属２２の膨張量はステンレス
に比較して大きいのでベローズ２１が１．５Ｃｍだけ伸
び、延長管１１は全体として３ ｃｍ伸長する。これに
より制御棒本体１０は従来より更に１．５０１１深く炉
心内に自動的に挿入され、第３図ｄに示すような負の制
御棒反応度が得られる。従って、本実施例における事故
後の制御棒仝反応度は第３図ｅの示ず負の反応度となり
、従来の臨界よりわずかに低く押えられた同図Ｃに示す
反応度と比較すると多きな未臨界度を確保することがで
きる。
なお、前記実施例におけるベローズ２１の代りに、冷却
材温度が一定以上になると伸長する形状記憶合金を設け
てもよい。
材温度が一定以上になると伸長する形状記憶合金を設け
てもよい。
また、感温延長部材２０の延長管１１への取付は位置は
、冷却材の温度上昇見合等に応じて適宜調整するとよい
。
、冷却材の温度上昇見合等に応じて適宜調整するとよい
。
〔発明の効果］
このように本発明の制御棒集合体は、延長管の一部に感
温延長部材を設けることにより、事故時の冷却材温度上
昇を利用して制御棒本体を炉心内へ従来より深く挿入さ
せることができ、これにより大きな負の制御棒反応度を
炉心に与えることができ、スクラム失敗事故が万−生じ
ても炉出力を自動的に減衰させ、かつ、長時間に亘って
未臨界状態を確保することができ、原子炉の固有の安全
性を高くすることができる等の効果を層する。
温延長部材を設けることにより、事故時の冷却材温度上
昇を利用して制御棒本体を炉心内へ従来より深く挿入さ
せることができ、これにより大きな負の制御棒反応度を
炉心に与えることができ、スクラム失敗事故が万−生じ
ても炉出力を自動的に減衰させ、かつ、長時間に亘って
未臨界状態を確保することができ、原子炉の固有の安全
性を高くすることができる等の効果を層する。
第１図は本発明の制御棒集合体の一実施例を示す縦断側
面図、第２図は第１図の■部拡大図、第３図は本発明と
従来例との事故時にお（プる制御棒反応度特性を示す線
図、第４図は従来例を示ター第１図同様の縦断側面図で
ある。 ２・・・制御棒集合体、８・・・下部案内管、９・・・
上部案内管、１０・・・制御棒本体、１１・・・延長管
、１７・・・延長棒、１８・・・掴み部、２０・・・感
温延長部材、２１・・・ベローズ、２２・・・液体金属
。 出願人代理人 猪 股 清“ 豹１繍 第２目 弔３目 半改閂間（ｓｅｃ） ６４繍 手続補正書（方式） 昭和５９年１０月Ｓ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第１２３２０４号２、発明の名称 制御棒集合体 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 株式゛会社東芝 ４、代理人 昭和５９年９月５日 （発送日 昭和５９年９月２５日） ６、補正の対象 明細吉 ７ 補正の内容
面図、第２図は第１図の■部拡大図、第３図は本発明と
従来例との事故時にお（プる制御棒反応度特性を示す線
図、第４図は従来例を示ター第１図同様の縦断側面図で
ある。 ２・・・制御棒集合体、８・・・下部案内管、９・・・
上部案内管、１０・・・制御棒本体、１１・・・延長管
、１７・・・延長棒、１８・・・掴み部、２０・・・感
温延長部材、２１・・・ベローズ、２２・・・液体金属
。 出願人代理人 猪 股 清“ 豹１繍 第２目 弔３目 半改閂間（ｓｅｃ） ６４繍 手続補正書（方式） 昭和５９年１０月Ｓ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第１２３２０４号２、発明の名称 制御棒集合体 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 株式゛会社東芝 ４、代理人 昭和５９年９月５日 （発送日 昭和５９年９月２５日） ６、補正の対象 明細吉 ７ 補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炉心に設置された案内管内に昇降自在に収納された
制御棒本体と、この制御棒本体の上端から上方へ延出さ
れた延長棒の上部に設けた掴み部と係合して制御棒本体
を吊下する延長管とを有する制御棒集合体において、前
記延長管の一部に冷却材温度が異常上昇した時に膨張し
て延長管の長さを伸長させて前記制御棒本体を炉心内に
自動挿入させる感温延長部材を設けたことを特徴とする
制御棒集合体。 ２、感温延長部材は、内部に液体金属を封入したベロー
ズによっ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項記載の制御棒集合体。 ３、感温延長部材は、一定温度以上で伸展する形状記憶
合金により形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の制御棒集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123204A JPS612094A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 制御棒集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123204A JPS612094A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 制御棒集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612094A true JPS612094A (ja) | 1986-01-08 |
| JPH0446397B2 JPH0446397B2 (ja) | 1992-07-29 |
Family
ID=14854772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123204A Granted JPS612094A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 制御棒集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612094A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02309293A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Toshiba Corp | 制御棒集合体 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9132195B2 (en) | 2008-05-21 | 2015-09-15 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Cellulose powder having excellent segregation preventive effect, and compositions thereof |
| JP5522452B2 (ja) | 2009-03-12 | 2014-06-18 | 株式会社リコー | ２成分現像剤用キャリア |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946884A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | 株式会社東芝 | 原子炉停止装置 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP59123204A patent/JPS612094A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946884A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | 株式会社東芝 | 原子炉停止装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02309293A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Toshiba Corp | 制御棒集合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446397B2 (ja) | 1992-07-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |