УСТОЙЧИВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ УПРАВЛЯЮЩИЙ СТЕРЖЕНЬ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

1. Управляющий стержень для ядерного реактора, включающий:
удлиненную цилиндрическую оболочку, имеющую осевой размер, первая концевая часть которой имеет одну величину осевого размера, а вторая концевая часть - другую величину осевого размера, при этом цилиндрическая оболочка имеет внешний диаметральный размер, точно соответствующий размеру внутренней полости направляющего кольца управляющего стержня тепловыделяющей сборки ядерного реактора, внутренняя полость направляющего кольца управляющего стержня имеет верхнюю концевую часть, вмещающую управляющий стержень, и нижнюю концевую часть, имеющую участок с уменьшенным внутренним диаметром, который функционирует как демпфер, когда управляющий стержень погружается внутрь направляющего кольца, участок с уменьшенным диаметром располагается от нижней части направляющего кольца управляющего стержня вверх не более чем на двадцать процентов от высоты внутренней полости направляющего кольца;
первую концевую заглушку, перекрывающую первую концевую часть удлиненной цилиндрической оболочки и рассчитанную свободно перемещаться внутри демпфера;
первый материал, поглощающий нейтроны, составляющий нижнюю часть удлиненной цилиндрической оболочки, находящуюся в непосредственной близости с нижней концевой заглушкой, и распространяющийся вдоль удлиненной цилиндрической оболочки на осевое расстояние, по существу равное или немного превышающее длину удлиненной цилиндрической оболочки, которая могла бы быть помещенной внутрь демпфера, если бы управляющий стержень полностью вошел в направляющее кольцо управляющего стержня;
второй материал, поглощающий нейтроны, составляющий оставшуюся часть удлиненного цилиндрического элемента внутренней полости, расположенную выше первого материала, поглощающего нейтроны, при этом второй материал, поглощающий нейтроны, имеет, по существу, более высокую реактивную способность, чем первый материал, поглощающий нейтроны; и
вторую концевую заглушку, перекрывающую вторую концевую часть удлиненной цилиндрической оболочки.
2. Управляющий стержень по п.1, по которому первый материал, поглощающий нейтроны - это никельсодержащий сплав, выбранный из группы: Сплав 600, Сплав 625, Сплав 690 и Сплав 718.
3. Управляющий стержень по п.1, по которому второй материал, поглощающий нейтроны, по существу, более подвержен разбуханию под действием радиационного облучения, чем первый материал, поглощающий нейтроны.
4. Управляющий стержень по п.1, по которому управляющий стержень является поглощающим стержнем.
5. Управляющий стержень по п.1, по которому второй материал, поглощающий нейтроны, является Ag-In-Cd или Ag.
6. Управляющий стержень по п.1, по которому первый материал, поглощающий нейтроны, не подвергается, по существу, какому-либо разбуханию под действием радиационного облучения.
7. Управляющий стержень по п.1, по которому первый материал, поглощающий нейтроны, располагается на осевом расстоянии вдоль удлиненной цилиндрической оболочки, достаточно превышающем длину увеличенной цилиндрической оболочки, которая могла бы быть установлена внутрь демпфера, при полном погружении управляющего стержня в направляющее кольцо управляющего стержня так, чтобы вероятное увеличение оболочки, обусловленное разбуханием второго материала, поглощающего нейтроны, под действием радиационного облучения, не распространялось на область оболочки, помещенной внутрь демпфера.
8. Управляющий стержень по п.1, по которому расстояние вдоль удлиненной цилиндрической оболочки, соответствующее расположению первого материала, поглощающего нейтроны, является большим, чем расстояние от нижней концевой заглушки направляющего кольца управляющего стержня, соответствующее высоте демпфера.
9. Управляющий стержень по п.8, по которому расстояние вдоль удлиненной цилиндрической оболочки, соответствующее расположению первого материала, поглощающего нейтроны, составляет менее 2 футов (0,61 м).
10. Управляющий стержень по п.9, по которому материал, поглощающий нейтроны, и второй материал, поглощающий нейтроны, совместно образуют высоту в осевом направлении вдоль удлиненной цилиндрической оболочки, равную или превышающую высоту столбика топливных таблеток внутри тепловыделяющей сборки, в которую вставлен управляющий стержень.
11. Группа управляющих стержней, имеющая множество управляющих стержней, при этом, по меньшей мере, некоторые из них включают:
удлиненную цилиндрическую оболочку, имеющую осевой размер, первая концевая часть которой имеет одну величину осевого размера, а вторая концевая часть - другую величину осевого размера, при этом цилиндрическая оболочка имеет внешний диаметральный размер, точно соответствующий размеру внутренней полости направляющего кольца управляющего стержня тепловыделяющей сборки ядерного реактора, внутренняя полость направляющего кольца управляющего стержня имеет верхнюю концевую часть, вмещающую управляющий стержень, и нижнюю концевую часть, имеющую участок с уменьшенным внутренним диаметром, который функционирует как демпфер, когда управляющий стержень погружается внутрь направляющего кольца, участок с уменьшенным диаметром располагается от нижней части направляющего кольца управляющего стержня вверх не более чем на двадцать процентов от высоты внутренней полости направляющего кольца;
первую концевую заглушку, перекрывающую первую концевую часть удлиненной цилиндрической оболочки и рассчитанную свободно перемещаться внутри демпфера;
первый материал, поглощающий нейтроны, составляющий нижнюю часть удлиненной цилиндрической оболочки, находящуюся в непосредственной близости с нижней концевой заглушкой, и распространяющийся вдоль удлиненной цилиндрической оболочки на осевое расстояние, по существу, равное или немного превышающее длину удлиненной цилиндрической оболочки, которая могла бы быть помещенной внутрь демпфера, если бы управляющий стержень полностью вошел в направляющее кольцо управляющего стержня;
второй материал, поглощающий нейтроны, составляющий оставшуюся часть удлиненного цилиндрического элемента внутренней полости, расположенную выше первого материала, поглощающего нейтроны, при этом второй материал, поглощающий нейтроны, имеет по, существу, более высокую реактивную способность, чем первый материал, поглощающий нейтроны; и
вторую концевую заглушку, перекрывающую вторую концевую часть удлиненной цилиндрической оболочки.
12. Ядерный реактор, включающий в себя активную зону, имеющую множество тепловыделяющих сборок, при этом, по меньшей мере, некоторые из них позиционируются в соответствии с узлом системы управления, который поднимает и опускает определенное количество управляющих стержней внутрь соответствующих направляющих колец в тепловыделяющих сборках, по меньшей мере, некоторые из управляющих стержней включают:
удлиненную цилиндрическую оболочку, имеющую осевой размер, первая концевая часть которой имеет одну величину осевого размера, а вторая концевая часть - другую величину осевого размера, при этом цилиндрическая оболочка имеет внешний диаметральный размер, точно соответствующий размеру внутренней полости направляющего кольца управляющего стержня соответствующей тепловыделяющей сборки ядерного реактора, внутренняя полость направляющего кольца управляющего стержня имеет верхнюю концевую часть, вмещающую управляющий стержень, и нижнюю концевую часть, имеющую участок с уменьшенным внутренним диаметром, который функционирует как демпфер, когда управляющий стержень погружается внутрь направляющего кольца, участок с уменьшенным диаметром располагается от нижней части направляющего кольца управляющего стержня вверх не более чем на двадцать процентов от высоты внутренней полости направляющего кольца;
первую концевую заглушку, перекрывающую первую концевую часть удлиненной цилиндрической оболочки и рассчитанную свободно перемещаться внутри демпфера;
первый материал, поглощающий нейтроны, составляющий нижнюю часть удлиненной цилиндрической оболочки, находящуюся в непосредственной близости с нижней концевой заглушкой, и распространяющийся вдоль удлиненной цилиндрической оболочки на осевое расстояние, по существу, равное или немного превышающее длину удлиненной цилиндрической оболочки, которая могла бы быть помещенной внутрь демпфера, если бы управляющий стержень полностью вошел в направляющее кольцо управляющего стержня;
второй материал, поглощающий нейтроны, составляющий оставшуюся часть удлиненного цилиндрического элемента внутренней полости, расположенную выше первого материала, поглощающего нейтроны, при этом второй материал, поглощающий нейтроны, имеет, по существу, более высокую реактивную способность, чем первый материал, поглощающий нейтроны; и
вторую концевую заглушку, перекрывающую вторую концевую часть удлиненной цилиндрической оболочки.