[其他]控制棒

無效

• 申請號: 87101877
• 申請日: 1987-03-14
• 公開（公告）號: CN87101877A
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 遠藤善一郎;福本隆;齊藤莊藏;五十嵐孝雄;吉本佑一郎;菅原敏;新保勝利
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G21C7/10
• 分類號: G21C7/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

本發明涉及一種控制棒，更確切地說是涉及一種適用于沸水反應堆的控制棒。

用于沸水反應堆的控制棒截面呈十字形，有四個葉片。每個葉片由布置在-U形屏蔽彎頭內大量的中子吸收棒構成。屏蔽套固定在沿控制棒軸向安置的連桿上。中子吸收棒在由連桿，屏蔽套，固定在連桿上部的上支承構件，和固定在連桿上部端區的速度限制器的上表面所確定的空間內列成一行，但并不固定。

由在一復合管中填充B₄C粉末制成的控制棒的中子吸收棒存在機械和核壽命短的問題。

用日本專利公開第74697/1978號和美國專利第4，285，769號（見圖9D）中所公布的控制棒，可在一定程度上解決上述問題。按已有的參考工藝，具有長核壽命和長機械壽命的長壽命型中子吸收棒置于控制棒的上端區和葉片端區，那里是控制棒中中子輻照特別大的地方。換言之，在這種控制棒中，長壽命型中子吸收劑如鉿（Hf）或銪（Eu）位于上端區和葉片端區，填充有碳化硼（B₄C）并裝在一細長不銹鋼復合管內的抑制劑管位于其它部位。然而，因為它只在部分區域使用了長壽命型中子吸收劑，這種控制棒還是免不了其工作壽命比完全由長壽命型中子吸收劑制成的控制棒的工作壽命短的缺點：

為解決上述問題，曾嘗試用長壽命型吸收劑，如鉿（Hf）代替控制棒的中子吸收劑。圖4是日本專利發行刊物第192，992/1984號給出的這種控制棒中的一例。其中，控制棒內所有吸收劑都由鉿制成。實心鉿放置在控制棒的上部，而海棉狀鉿則放置在下部。實心鉿的區域位于中子吸收劑全長由下往上3/4處之上。

另一方面，根據日本專利發行刊物第171，293/1982號，中子吸收劑的上端面和上支承構件之間，以及中子吸收劑的下端面和速度限制器上表面之間水平方向各插有一沖擊吸收器，或者說，一具有厚度成薄部分的不銹鋼管。放置不銹鋼管的目的是在控制棒正常工作或快速停堆時減緩中子吸收劑對上支承構件和速度限制器的沖擊。

本發明的一個目的是提供一種在反應堆停止時能獲得足夠停堆余量的控制棒。

本發明的另一目的是提供一種控制棒，它既能避免構成葉片的屏蔽套的變形，又不顯著地減少中子吸收劑數量。

本發明還有一個目的是提供一種控制棒，在反應堆快速停堆時，它能通過一簡單結構，在控制棒達到其壽命之前較長一段時間內避免中子吸收棒對控制棒插入側面上的結構構件的沖擊。

本發明的第一個特點在本發明的控制棒帶有一中子吸收區域，其中裝有多個從下面插入堆芯并包括吸收核鏈型中子吸收劑的中子吸收器。該中子吸收區沿軸向分成上下兩部分，上區和下區的分界線位于沿軸向距中子吸收區下端為該中子吸收區全長的3/8到5/8的范圍內。而且，下區內垂直于軸向的截面內所含吸收核鏈型中子吸收劑的量比垂直于軸向的截面內所含的該吸收劑的量要小。

本發明的第二個特點在于在上述第一個特點上又加有護套變形防護裝置，這些裝置被設置于設在中子吸收器的凹槽或通孔內，此外，在屏蔽套相向側壁之間也裝有這些裝置。

本發明的第三個特點在于在上述第一個特點上又加有若干約束-支承裝置，它們被用于約束中子吸收棒沿軸向的運動，并支撐這些吸收棒，使之處于在各葉片內處于懸垂狀態。

通過下面的描述連同附圖，本發明的上述及其它特點將會變得更加清楚。

圖1是反應堆停止工作期間軸向中子強度分布圖。

圖2是有效增值系數隨控制棒的上，下區的邊界所處位置而變化的圖。

圖3是本發明的一個最佳實施方案的控制棒的示意圖。

圖4是圖3中所示一個葉片的結構圖。

圖5是沿圖3和圖4中Ⅴ-Ⅴ線取的截面圖。

圖6是沿圖3和圖4中Ⅵ-Ⅵ線取的截面圖。

圖7和圖8分別是圖4中中子吸收器3A和3B的透視圖。

圖9是圖4中的上支承部分的透視圖。

圖10是沿圖4中Ⅹ-Ⅹ線取的截面圖。

圖11是圖5中Ⅺ部分的放大圖。

圖12是沿圖3和圖4中Ⅻ-Ⅻ線取的截面圖。

圖13是一個說明圖，用來解釋在反應堆快速停堆時，中子吸收器的直徑減小段發生的彎曲。

圖14，15，16，19，和20是涉及本發明的其它最佳實施方案的控制棒的示意結構圖。

圖17是中子吸收器的另一實施方案的透視圖。

圖18是軸向中子照射分布的特性圖。

圖21，22和23是避免屏蔽套的外部變形的構件的橫截面圖。