[其他]控制棒

说明书

带有若干叶片的控制棒，每个叶臣都包括一个中子吸收区，其中设有由吸收核链型中子吸收剂制成并从下插入反应堆芯的中子吸收器，该中子吸收区沿轴向上被分为上、下两区；上、下区的边界位于沿轴向距中子吸收区下端为中子吸收区全长的３／８到５／８的范围内。在下区中垂直于轴的截面中的吸收核链型中子吸收剂小于小于在上区中垂直于轴的截面中的吸收核链型中子吸收剂含量。

本发明涉及一种控制棒，更确切地说是涉及一种适用于沸水反应堆的控制棒。

用于沸水反应堆的控制棒截面呈十字形，有四个叶片。每个叶片由布置在一U形屏蔽弯头内大量的中子吸收棒构成，屏蔽套固定在沿控制棒轴向安置的连杆上。中子吸收棒在由连杆，屏蔽套，固定在连杆上部的上支承构件，和固定在连杆上部端区的速度限制器的上表面所确定的空间内列成一行，但并不固定。

由在一复合管中填充B₄C粉末制成的控制棒的中子吸收棒存在机械和核寿命短的问题。

用日本专利公开第74697/1978号和美国专利第4，285，769（见图9D）中所公布的控制棒，可在一定程度上解决上述问题。按已有的参考工艺，具有长核寿命和长机械寿命的长寿命型中子吸收棒置于控制棒的上端区和叶片端区，那里是控制棒中中子辐照特别大的地方。换言之，在这种控制棒中，长寿命型中子吸收剂如铪（Hf）或铕（Eu）位于上端区和叶片端区，填充有碳化硼（B₄C）并装在一细长不锈钢复合管内的抑制剂管位于其它部位。然而，因为它只在部分区域使用了长寿命型中子吸收剂，这种控制棒还是免不了其工作寿命比完全由长寿命型中子吸收剂制成的控制棒的工作寿命短的缺点：

为解决上述问题，曾尝试用长寿命型吸收剂，如（Hf）代替控制棒的中子吸收剂。图4是日本专利发行刊物第192，992/1984号给出的这种控制棒中的一例。其中，控制棒内所有吸收剂都由铪制成。实心铪放置在控制棒的上部，而海棉状铪则放置在下部。实心铪的区域位于中子吸收剂全长由下往上3/4处之上。

另一方面，根据日本专利发行刊物第171，293/1982号，中子吸收剂的上端面和上支承构件之间，以及中子吸收剂的下端面和速度限制器上表面之间水平方向各插有一冲击吸收器，或者说，一具有厚度成薄部分的不锈钢管。放置不锈钢管的目的是在控制棒正常工作或快速停堆时减缓中子吸收剂对上支承构件和速度限制器的冲击。

本发明的一个目的是提供一种在反应堆停止时能获得足够停堆余量的控制棒。

本发明的另一目的是提供一种控制棒，它既能避免构成叶片的屏蔽套的变形，又不显著地减少中子吸收剂数量。

本发明还有一个目的是提供一种控制棒，在反应堆快速停堆时，它能通过一简单结构，在控制棒达到其寿命之前较长一段时间内避免中子吸收棒对控制棒插入侧面上的结构构件的冲击。

本发明的第一个特点在本发明的控制棒带有一中子吸收区域，其中装有多个从下面插入堆芯并包括吸收核链型中子吸收剂的中子吸收器。该中子吸收区沿轴向分成上下两部分，上区和下区的分界线位于沿轴向距中子吸收区下端为该中子吸收区全长的3/8到5/8的范围内。而且，下区内垂直于轴向的截面内所含吸收核链型中子吸收剂的量比垂直于轴向的截面内所含的该吸收剂的量要小。

本发明的第二个特点在于在上述第一个特点上又加有护套变形防护装置，这些装置被设置于设在中子吸收器的凹槽或通孔内，此外，在屏蔽套相向侧壁之间也装有这些装置。

本发明的第三个特点在于在上述第一个特点上又加有若干约束一支承装置，它们被用于约束中子吸收棒沿轴向的运动，并支撑这些吸收棒，使之处于在各叶片内处于悬垂状态。

通过下面的描述连同附图，本发明的上述及其它特点将会变得更加清楚。

图1是反应堆停止工作期间轴向中子强度分布图。

图2是有效增值系数随控制棒的上，下区的边界所处位置而变化的图。

图3是本发明的一个最佳实施方案的控制棒的示意图。

图4是图3中所示一个叶片的结构图。