(57)【要約】【課題】翼端部に発生する応力及び隙間腐食ポテンシャルを低減できる制御棒を提供する。【解決手段】制御棒１において、タイロッドは制御棒１の軸心に配置され、４枚のブレード２がタイロッドから四方に伸びている。ハンドル５がタイロッドの上端に取り付けられ、下部支持部材６がタイロッドの下端に取り付けられる。各翼２は、横断面がＵ字状をしたシース３、及びシース３内に配置された複数の中性子吸収棒を有する。タイロッド、ハンドル及び下部支持部材６にそれぞれ溶接されるシース３は、制御棒１の軸方向におけるシース３の全長に亘ってジャバラを形成している。ジャバラは、シース３の外側に突出した山部およびシース３の内側に突出した谷部が交互につながって形成された蛇行部であり、山部（または谷部）の個数が５０５個以上存在する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイロッドと、前記タイロッドの上端部に取り付けられたハンドルと、前記タイロッドの下端部に取り付けられた下部支持部材と、上端部が前記ハンドルに取り付けられ、下端部が前記下部支持部材に取り付けられ、さらに、前記タイロッドに取り付けられ、かつ横断面がＵ字状をしている、前記タイロッドから四方に伸びる４つのシースと、それぞれのシース内に配置された中性子吸収部材とを備え、
前記シースが、前記シースの外側に突出する複数の山部及び前記シースの内側に突出する複数の谷部を有して、前記山部と前記谷部が交互につながっている蛇行部を有し、
前記山部または前記谷部の個数が５０５個以上存在することを特徴とする制御棒。
【請求項２】
前記蛇行部が前記山部及び前記谷部を有するジャバラ部である請求項１に記載の制御棒。
【請求項３】
前記蛇行部が前記山部及び前記谷部を有する波板部である請求項１に記載の制御棒。
【請求項４】
前記蛇行部が、前記山部及び前記谷部を有するジャバラ部、および前記山部及び前記谷部を有する波板部を含んでいる請求項１に記載の制御棒。
【請求項５】
前記シースと前記タイロッド、前記ハンドル及び前記下部支持部材のそれぞれの溶接部に圧縮残留応力が付与されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載された制御棒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉において使用される制御棒は、十字形の横断面を有しており、中性子吸収材であるボロンカーバイト（以下、Ｂ４Ｃと記載）を中空間内に密封して構成された複数の中性子吸収棒または中性子吸収材である金属ハフニウム（以下、Ｈｆと記載）をシース内に配置して構成された４枚の翼を有する。この制御棒は、炉心に装荷された燃料集合体相互間に形成された水ギャップ内に挿入される。原子炉の出力調整は、制御棒の炉心内への挿入操作及び炉心からの引抜き操作により行われる。
【０００３】
沸騰水型原子炉に用いられる制御棒は、軸心に配置されたタイロッドから四方に伸びて互いに直交する４枚の翼を有する。タイロッドの上端にはハンドルが取り付けられ、タイロッドの下端には下部支持部材が取り付けられる。各翼は、タイロッドに取り付けられた横断面がＵ字状をした薄いステンレス鋼板製のシース、及びシース内に配置された複数の中性子吸収部材を有している。中性子吸収部材として、Ｂ４Ｃを密封した中性子吸収棒が用いられる。シースは両側端に軸方向に間隔を置いて形成された複数のタブを有する。これらのタブがタイロッドに溶接にて接合されることによって、シースがタイロッドに取り付けられる。シースの上端はハンドルに接合され、シースの下端は下部支持部材に接合される。
【０００４】
近年、制御棒において照射誘起型応力腐食割れ（Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking）（以下、ＩＡＳＣＣという）が原因と考えられる制御棒の構造部材の劣化現象が確認されている。ＩＡＳＣＣは、中性子照射量、引張応力および環境条件の要因が重畳すると発生することがある。一般に、制御棒の中性子照射量は、制御棒の軸方向において、制御棒の上端部に近くなるほど、高くなる傾向がある。また、制御棒における引張応力の発生要因の一つとして、制御棒の製作時における溶接施工に伴う引張残留応力の影響が考えられる。さらに環境条件として、制御棒内の隙間環境がＩＡＳＣＣに関与する可能性があると考えられる。
【０００５】
従来の制御棒では、シースとシース内に配置された中性子吸収棒とシースの間に隙間が形成されており、シースに形成された開口部を通してこの隙間部に炉水が浸入することにより、隙間腐食さらにＩＡＳＣＣが発生しやすくなることが考えられる。ＩＡＳＣＣポテンシャルの低減のため、制御棒内の隙間を拡大して通水性を確保して、隙間腐食の発生を避けるという観点において、特開２００９−４１９９４号公報に記載された制御棒は有効である。
【０００６】
また、巨大地震発生時に、炉心に装荷された燃料集合体が地震動により水平方向に振動させられ、過大な変位が燃料集合体に発生する状況であっても、制御棒は炉心内に急速挿入され、原子炉の運転を緊急停止しなければならない。さらに、シースは内部に配置された中性子吸収棒を保持し続ける必要がある。地震時における炉心内への制御棒挿入性を考えた場合、制御棒を柔構造することが望ましい。上記した従来の制御棒は、比較的柔軟な変形を許容するシースを有しているので、地震時における炉心への挿入性が良好である。しかし、炉心挿入後における制御棒の形状維持を考えた場合、制御棒は水平方向に振動する燃料集合体によって強制的な変位を付与され、制御棒自身に曲げ変形が生じる。このため、制御棒の翼端部には引張および圧縮の応力が発生する。これに対し、実開昭５８−６３５９２号公報に記載された制御棒は、炉心への挿入時における燃料集合体との摩擦力の軽減および曲げ応力の緩和のために、制御棒の軸方向において、シースに複数個のジャバラ構造部あるいはよろい戸構造部を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４１９９４号公報
【特許文献２】実開昭５８−６３５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
軸心にタイロッド配置した従来の制御棒では、後述するように、地震時において制御棒２０に生じる拘束は制御棒２０の炉心への挿入量毎に変化するため、全ての挿入量において発生する応力を低減する必要がある。
【０００９】
また、実開昭５８−６３５９２号公報に記載された制御棒は、炉心への挿入時における燃料集合体との摩擦力の軽減および曲げ応力の緩和のために、制御棒の軸方向において、シースに複数個のジャバラ構造部あるいはよろい戸構造部を設けているが、隙間腐食の発生を避ける観点、および地震時において炉心への挿入量に対して制御棒の拘束状態が変化しても、制御棒に発生する応力を低減させる観点から、この制御棒はさらに改善を行う必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、翼端部に発生する応力及び隙間腐食ポテンシャルを低減できる制御棒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決する本発明の特徴は、タイロッドと、タイロッドの上端部に取り付けられたハンドルと、タイロッドの下端部に取り付けられた下部支持部材と、上端部がハンドルに取り付けられ、下端部が下部支持部材に取り付けられ、さらに、タイロッドに取り付けられ、かつ横断面がＵ字状をしている、タイロッドから四方に伸びる４つのシースと、それぞれのシース内に配置された中性子吸収部材とを備え、
そのシースが、シースの外側に突出する複数の山部及びシースの内側に突出する複数の谷部を有して、山部と谷部が交互につながっている蛇行部を有し、
山部または谷部の個数が５０５個以上存在することことにある。
【００１２】
シースが、シースの外側に突出する複数の山部及びシースの内側に突出する複数の谷部を有して、山部と谷部が交互につながっている蛇行部を有し、山部または谷部の個数が５０５個以上存在しているので、地震時における制御棒の曲げ変形時において翼端部に生じる応力を挿入量によらず低減でき、制御棒挿入性を向上させ、さらに隙間腐食ポテンシャルを低減できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、地震時における制御棒の曲げ変形時において翼端部に生じる応力を挿入量によらず低減でき、制御棒挿入性を向上させ、さらに隙間腐食ポテンシャルを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の沸騰水型原子炉に適用される制御棒の構成図である。
【図２】図１に示す制御棒のジャバラ構造のシースの縦断面図である．
【図３】ジャバラの波数とシースの変形代の関係を示す説明図である
【図４】図１に示す制御棒の翼内に配置された中性子吸収材とジャバラ構造のシースの間に形成された隙間を示す説明図である。
【図５】プレスを用いたジャバラ構造のシースの製造を示す説明図である。
【図６】型圧延によるジャバラ構造のシースの製造を示す説明図である。
【図７】図１に示す制御棒の地震時における炉心への全挿入状態においてその制御棒が燃料集合体の水平方向の振動により過大な変形を付与された場合における説明図であり、（Ａ）は変形している制御棒の側面図、（Ｂ）は制御棒の縮められた翼端部を示す説明図、（Ｃ）は制御棒の伸ばされた翼端部を示す説明図である。
【図８】図１に示す制御棒と実開昭５８−６３５９２号公報に記載された制御棒の性能を比較して示した説明図である。
【図９】従来の制御棒の地震時における炉心への全挿入状態においてその制御棒が燃料集合体の水平方向の振動により過大な変形を付与された場合における説明図であり、（Ａ）は変形している制御棒の側面図、（Ｂ）は制御棒の縮められた翼端部を示す説明図、（Ｃ）は制御棒の伸ばされた翼端部を示す説明図である。
【図１０】従来の制御棒が炉心から全引抜きされている状態において、この制御棒が地震時に水平方向において燃料集合体から強制変位を付与されている場合での説明図である。
【図１１】従来の制御棒が出力制御のため炉心に半分以上挿入されている状態において、この制御棒が地震時に水平方向において燃料集合体から強制変位を付与されている場合での説明図である。
【図１２】従来の制御棒が炉心に全挿入されている状態において、この制御棒が地震時に水平方向において燃料集合体から強制変位を付与されている場合での説明図である。
【図１３】本発明の他の実施例である実施例２の沸騰水型原子炉に適用される制御棒の構成図である。
【図１４】本発明の他の実施例である実施例３の沸騰水型原子炉に適用される制御棒の構成図である。
【図１５】本発明の他の実施例である実施例４の沸騰水型原子炉に適用される制御棒の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
従来の制御棒２０は、軸心にタイロッドを有し、このタイロッドから四方に伸びる４枚の翼２２を有している。ハンドル２５はタイロッドの上端に取り付けられ、複数のローラ２７を有する下部支持部材２６がタイロッドの下端に取り付けられている。翼２２は、タイロッドに取り付けられた横断面がＵ字状をしているシース２３及びシース２３内に配置された複数の中性子吸収棒（またはＨｆ部材）により構成されている（図９参照）。
【００１６】
このような制御棒２０において、地震時における炉心内の燃料集合体の水平方向の振動により、過大な曲げ変形が水平方向に生じたとき、翼２２の端部に発生する引張や圧縮の応力は、中性子吸収棒を保持するシース２３にき裂の発生や面外変形を引起すことが考えられる。
【００１７】
地震時においける燃料集合体の水平方向の振動により大変位が付与されて過大な曲げ変形が生じた制御棒２０を図９に示す。４枚の翼２２のうち引張変形が生じる翼２２ａの先端部では、シース２３が軸方向に伸されるため、翼２２ａの厚みが軸方向の中央部で薄くなる。一方、圧縮変形が生じる翼２２ｂの先端部では、翼２２ｂが軸方向において蛇行する微小な変形が生じる可能性がある。ただし、翼２２内には中性子吸収棒が存在するため、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すような顕著な変形は生じないと考えられる。
【００１８】
実開昭５８−６３５９２号公報に記載された制御棒は、地震時の制御棒挿入の際に発生する燃料集合体との摩擦力の軽減および曲げ応力の緩和を図るため、実開昭５８−６３５９２号公報の第３図及び第４図に示すように、複数個のジャバラ構造部をシースに設け、炉心への挿入性の向上およびシースにおけるき裂の発生を抑制している。
【００１９】
ここで、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に配置された制御棒２０が、地震発生時において、原子炉圧力容器内に設置された炉内機器から受ける拘束について考える。制御棒２０は、地震発生時において、炉心部への挿入量毎に、炉心に装荷された燃料集合体３１、燃料集合体３１の下端部を支持する燃料支持金具３２および燃料支持金具３２を支持する制御棒案内管３０からの拘束が変化する。炉心から引き抜かれた制御棒２０は、制御棒案内管３０内に存在する。
【００２０】
制御棒２０が炉心から全引抜きされている状態、または制御棒２０の炉心への挿入量が少ない状態では、制御棒２０は、図１０に示すように、地震発生時において、燃料集合体３１によってハンドル２５が拘束され、制御棒案内管６３によって下部支持部材２６のローラ２７が拘束され、燃料支持金具３２から地震による強制変位が付与される。すなわち、制御棒２０は地震時において三点曲げ状態となる。
【００２１】
制御棒２０が原子炉出力の調整のために半分以上炉心に挿入されている状態では、制御棒２０は、図１１に示すように、地震発生時において、燃料集合体３１によってハンドル２５が拘束され、制御棒案内管６３によって下部支持部材２６のローラ２７が拘束され、燃料集合体３１および燃料支持金具３２から地震による強制変位が付与される。すなわち、制御棒２０は地震時において四点曲げ状態となる。
【００２２】
制御棒が炉心に全挿入された状態では、制御棒２０は、図１２に示すように、燃料集合体３１によってハンドル２５が拘束され、制御棒案内管３０によって下部支持部材２６のローラ２７が拘束され、燃料集合体３１から地震による強制変位が付与される。すなわち、制御棒２０は地震時において三点曲げ状態となる。
【００２３】
このように、地震時において制御棒２０に生じる拘束は制御棒２０の炉心への挿入量毎に変化するため、全ての挿入量において発生する応力を低減する必要がある。
【００２４】
このような課題を改善してシースの隙間腐食を抑制するために、制御棒の軸方向において蛇行しているシースであって、その蛇行部分で山部および谷部が交互に連続してつながっているその蛇行部を有して山部（まはは谷部）の個数が５０５個以上存在するシースを制御棒に用いることが望ましい。山部（まはは谷部）の個数が５０５個以上存在する蛇行部は、ジャバラ、うねり及び波板の各構造によって実現することができる。なお、山部はシースの外側に突出しており、谷部はシースの内側に突出している。
【００２５】
以上のことを考慮して創生された本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の好適な一実施例である実施例１の制御棒を、図１及び図２を用いて説明する。本実施例の制御棒１は、沸騰水型原子炉に適用される。
【００２７】
本実施例の制御棒１は、タイロッド（図示せず）、４枚のブレード２、ハンドル５及び下部支持部材６を備えている。タイロッドは制御棒１の軸心に配置され、４枚のブレード２がタイロッドから四方に伸びている。隣り合う翼２は、互いに直角に配置される。ハンドル５がタイロッドの上端に溶接にて取り付けられ、下部支持部材６がタイロッドの下端に溶接にて取り付けられる。
【００２８】
各翼２は、横断面がＵ字状をしたステンレス鋼製のシース３、及びシース３内に配置された複数の中性子吸収棒を有している。Ｕ字状をしたシース３の両側端がタイロッドに溶接にて接合される。シース３の上端がハンドル５に溶接にて接合され、シース３の下端が下部支持部材６に溶接にて接合される。複数の開口部４がシース３に形成されている。各中性子吸収棒は、密封された中空管内にＢ４Ｃを充填している。中性子吸収棒の替りに、複数のＨｆ部材（例えば、特開平９−６１５７６号公報に記載されたＨｆ楕円管、またはＨｆの中実棒）をシース３内に配置しても良い。さらに、制御棒２０を構成する素材自体が、中性子吸収材であるハフニウム基合金、ガドリニウム基合金またはカドミウム基合金であってもよい。
【００２９】
シース３は、ジャバラ構造になっており、制御棒１の軸方向の全長に亘ってジャバラを形成している。ジャバラを形成しているシース３は、ジャバラシースである。なお、このシース３の形状は、ジャバラ以外に、うねり，ベローズおよびコルゲーションとも呼ぶ。シース３に形成されたジャバラは、曲面を有する山部と曲面を有する谷部が交互に連続してつながっている。山部とはシース３の外側に突出している部分であり、谷部とはシース３の内側に突出している部分である。
【００３０】
制御棒１は、多量の中性子吸収材を保持することで、制御棒価値が向上する。このため、ジャバラはシース３で覆われた空間が狭まらない外向きに成形してもよい。ここで、制御棒１は、炉心に装荷されて互いに隣り合っている４体の燃料集合体３１の相互間に形成される水ギャップ内に挿入されるため、ジャバラの波高には制限があり、ジャバラにおいて十分な変形代を得るためには、最適な個数が定まる。制御棒１の軸方向で４０００ｍｍの長さを有する、ジャバラを形成したシース３では、例えば、ジャバラの波高（山部と山の外面同士の間の高さ）が２．０ｍｍ（中立位置から１ｍｍ）であり、山部（または谷部）のピッチが１０ｍｍである（図２参照）。このシース３の、制御棒１の軸方向における変形代を１００ｍｍとするには、５０５個（変形代１００ｍｍ÷ジャバラ１ピッチの変形代０．１９８ｍｍ（＝（半波高１．０ｍｍ＾２＋半ピッチ５ｍｍ＾２）＾０．５−半ピッチ５ｍｍ）×２）＝５０５）以上の山部をシース３に形成することが好ましい。なお、ジャバラの波数（山部または谷部の個数）が増えればそれだけシース３の変形代は増えるが、十分な変形代として設定した値以上は図３において破線で示している。また、製造時におけるシース３の変形により、変形代が生じるため、必ずしも波数が０では、変形代が０にはならない。図３に、この場合の波数とシースの変形代の関係を示す。ジャバラの形状、制御棒１の翼２の厚みおよび炉心内において隣り合う燃料集合体３１の間隔が変わると、図３に示した関係は変化するが、可能な限り変形代を大きくするようにジャバラの個数を決めるのが好ましい。また、制御棒１の軸方向におけるジャバラの配置は、その軸方向において或る部分にまとめて配置するよりもシース３の軸方向の全長にわたって配置することが好ましい。なお、翼２の表裏では、ジャバラの形成方法によらず、ピッチおよび波高は同一となる。
【００３１】
沸騰水型原子炉の運転時において、制御棒１が原子炉圧力容器内に配置されているとき、原子炉圧力容器内の冷却水が、開口部４を通してシース３内に流入し、中性子吸収棒（またはＨｆ部材）とシース３の間に形成される隙間内を上昇する。ジャバラを形成したシース３は、図４に示すように、制御棒１の軸方向において、山折と谷折の繰返し構造になっている。このため、シース３とシース３内に配置された中性子吸収部材（中性子吸収棒まははＨｆ部材）９の接触が線状になり、シース３と中性子吸収部材９との間の通水性を向上させることができ、シース３の隙間腐食の発生ポテンシャルを低減できる。
【００３２】
シース３へのジャバラの形成について説明する。このジャバラの形成は、図５に示すように、プレスによって行われる。波形の形状を下面に形成した上部金型１０Ａと波形の形状を上面に形成した下部金型１０Ｂの間に、シース３になるステンレス鋼板を挿入し、上部金型１０Ａおよび下部金型１０Ｂの少なくとも一方を相手側の金型に向かって移動させることによって、波形ステンレス鋼板を形成する。この波形ステンレス鋼板をＵ字状に折り曲げることによってジャバラが形成されたシース３が製作される。また，平部と角部にもジャバラ形状を配した金型によりジャバラ形状とＵ字形状が同時に製作されてもよい。
【００３３】
ジャバラを形成したシース３は、型圧延によって製造することも可能である（図６参照）。表面が波打っている一対の圧延ローラ３５の間にステンレス鋼板を挿入することによって、このステンレス鋼板が一対の圧延ローラ３５によって変形され、波形ステンレス鋼板になる。この波形ステンレス鋼板をＵ字状に折り曲げることによってジャバラが形成されたシース３が製作される。
【００３４】
ジャバラ形成の前工程もしくは後工程において、ステンレス鋼板に開口部４を形成する。ジャバラを形成したシース３は、加工硬化が生じているため、延性の向上を図るため、熱処理を実施してもよい。
【００３５】
地震発生時において制御棒１が炉心に全挿入された状態で、制御棒１が炉心に装荷された燃料集合体３１の水平方向の振動により強制変位が付与された制御棒１の変形を、図７に示す。燃料集合体３１から強制変位を受ける翼２と直交している翼２ａには引張の変形が、その強制変位を受ける翼２と直交している翼２Ｂには圧縮の変形が、それぞれ生じる。この際、翼端部で引張変形が生じる翼２ａは、シース３に成形されたジャバラの伸長により（図７（Ｃ）参照）、翼端部に生じる引張応力を低減できる。また、翼端部で圧縮変形が生じる翼２ｂは、シース３に成形されたジャバラの収縮により（図７（Ｂ）参照）、翼端部に生じる圧縮応力を低減できる。同時に、翼２ｂの面外変形も抑制できる。
【００３６】
本実施例では、シース３の軸方向の全長に亘ってジャバラが形成されていることにより、制御棒１の炉心への挿入量に応じた変形状態にも追従可能であり、ジャバラの伸縮による変形代は十分に大きい。
【００３７】
ジャバラを形成したシース３とタイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６のそれぞれとの溶接部に、溶接後においてウォータージェットピーニングを施し、溶接後において引張残留応力が存在していたそれらの溶接部に圧縮残留応力を付与する。このため、シース３とタイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６のそれぞれとの溶接部における応力状態を改善することができる。ウォータージェットピーニングの替りにショットピーニングを、それらの溶接部に施しても、それらの溶接部の応力状態を改善することができる。
【００３８】
５０５個の山部（または谷部）を有するジャバラを、シース３の軸方向の全長に亘って連続して形成するのではなく、断続的に形成しても良い。
【００３９】
本実施例によれば、山部が５０５個存在するジャバラを形成することで，軸方向の変形代１００ｍｍを有するシース３を用いているので、地震時において炉心に装荷されている燃料集合体３１及び燃料支持金具３２の少なくとも一方からの強制変位を受けた場合においても、制御棒１は、制御棒１に発生する応力を挿入量によらず低減することができる。また、シース３とシース３内に配置された中性子吸収部材９の接触が線状になり、シース３と中性子吸収部材９との間の通水性を向上させることができ、シース３の隙間腐食の発生ポテンシャルを低減することができる。さらに、シース３とタイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６がそれぞれ溶接によって接合されるが、この溶接における入熱の影響によってシース３に反りや曲がりが生じることがある。本実施例は、この反りや曲りをシース３に形成されたジャバラの伸縮により吸収することができる。
【００４０】
本実施例の制御棒１と実開昭５８−６３５９２号公報に記載された制御棒との性能を、図８にそれぞれ示す。本実施例の制御棒１は、実開昭５８−６３５９２号公報に記載された制御棒に比べて、制御棒の挿入性、変形代、炉心への挿入量ごとの変形への対応性、隙間腐食および製造性において優れている。
【実施例２】
【００４１】
本発明の他の実施例である実施例２の制御棒を、図１３を用いて説明する。
【００４２】
本実施例の制御棒１Ａは、実施例１の制御棒１においてジャバラを形成したシース３を、波板を形成したシース３Ａに替えた構成を有する。本実施例の４枚の翼は波板を形成したシース３Ａを有する翼２Ａとなる。制御棒１Ａの他の構成は実施例１の制御棒１と同じである。
【００４３】
横断面がＵ字状をしている、波板を形成したシース３Ａは、シース３と同様に、タイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６にそれぞれ溶接されている。Ｂ４Ｃが充填された中性子吸収棒（またはＨｆ部材）がシース３Ａ内に配置される。波板を形成したシース３Ａも、シース３と同様に、山部と谷部が交互に連続してつながっている蛇行部を有するシースである。シース３Ａは山部（または谷部）をシース３と同様に５０５個以上形成することが望ましい。本実施例では、山部（または谷部）がシース３Ａにおいて５０５個形成されている。シース３Ａとタイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６にそれぞれの溶接部に、実施例１と同様に、圧縮残留応力が付与されている。
【００４４】
本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４５】
本発明の他の実施例である実施例３の制御棒を、図１４を用いて説明する。
【００４６】
本実施例の制御棒１Ｂは、実施例１の制御棒１においてジャバラを形成したシース３を、ジャバラ及び波板を形成したシース３Ｂに替えた構成を有する。本実施例の４枚の翼はジャバラ及び波板を形成したシース３Ｂを有する翼２Ｂとなる。制御棒１Ｂの他の構成は実施例１の制御棒１と同じである。
【００４７】
ジャバラ及び波板を形成したシース３Ｂは、ジャバラを形成したジャバラ構造部３６および波板を形成した波板構造部３７を有する。制御棒１Ｂの軸方向において、ジャバラ構造部３６は２つの波板構造部３６の間に配置される。波板構造部３６はシース３Ｂの上端部及び下部に配置される。ジャバラ構造部３６は、地震時における制御棒１Ｂの燃料集合体３１の相互間に挿入されるときにおいて、制御棒１Ｂの軸方向において変形が大きな部分に配置することが好ましい。
【００４８】
横断面がＵ字状をしている、ジャバラ及び波板を形成したシース３Ｂは、シース３と同様に、タイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６にそれぞれ溶接されている。Ｂ４Ｃが充填された中性子吸収棒（またはＨｆ部材）がシース３Ｂ内に配置される。ジャバラ及び波板を形成したシース３Ｂも、シース３と同様に、山部と谷部が交互に連続してつながっている蛇行部を有するシースである。シース３Ｂは山部（または谷部）をシース３と同様に５０５個以上形成することが望ましい。本実施例では、山部（または谷部）がシース３Ｂにおいて５０５個形成されている。シース３Ｂとタイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６にそれぞれの溶接部に、実施例１と同様に、圧縮残留応力が付与されている。
【００４９】
本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５０】
本発明の他の実施例である実施例４の制御棒を、図１５を用いて説明する。
【００５１】
本実施例の制御棒１Ｃは、実施例３の制御棒１Ｂにおいてジャバラ及び波板を形成したシース３Ｂを、ジャバラ及び波板が形成されており、かつ平板部を有するシース３Ｃに替えた構成を有する。本実施例の４枚の翼はシース３Ｃを有する翼２Ｃとなる。制御棒１Ｂの他の構成は実施例１の制御棒１と同じである。
【００５２】
ジャバラ及び波板を形成して平板部を有するシース３Ｃは、ジャバラ構造部３６および波板構造部３７を有し、さらにジャバラ及び波板が形成されていない平板部を有する。制御棒１Ｂの軸方向において、ジャバラ構造部３６は２つの波板構造部３６の間に配置される。波板構造部３６はシース３Ｂの上端部及び下端部に配置される。ジャバラ構造部３６は、地震時における制御棒１Ｂの燃料集合体３１の相互間に挿入されるときにおいて、制御棒１Ｂの軸方向において変形が大きな部分に配置することが好ましい。平板部は、ジャバラ構造部３７と下端部に位置する波板構造部３６の間に配置される。
【００５３】
横断面がＵ字状をしている、ジャバラ及び波板を形成して平板部を有するシース３Ｃは、シース３と同様に、タイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６にそれぞれ溶接されている。Ｂ４Ｃが充填された中性子吸収棒（またはＨｆ部材）がシース３Ｃ内に配置される。ジャバラ及び波板を形成して平板部を有するシース３Ｃも、シース３と同様に、山部と谷部が交互に連続してつながっている蛇行部を有するシースである。シース３Ｃは山部（または谷部）をシース３と同様に５０５個以上形成することが望ましい。本実施例では、山部（または谷部）がシース３Ｃにおいて５０５個形成されている。シース３Ｃとタイロッド、ハンドル５及び下部支持部材６にそれぞれの溶接部に、実施例１と同様に、圧縮残留応力が付与されている。
【００５４】
本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…制御棒、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２ａ，２ｂ…翼、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…シース、５…ハンドル、６…下部支持部材、９…中性子吸収部材、３０…制御棒案内管、３１…燃料集合体、３２…燃料支持金具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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