CN101681687B - 燃烧度相对分布测定方法及装置、放射线信号分布测定装置 - Google Patents

Abstract

在上述燃料集合体(1)的轴向上以规定间隔设置用于检测放射线的上检测器(2)和下检测器(3)，该上检测器(2)和下检测器(3)与在原子反应堆中照射了中子的燃料集合体(1)的至少一个侧面(A)对置，一边使燃料集合体与上检测器和下检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动，一边利用上检测器和下检测器测定放射线信号的分布，通过将由这些上检测器和下检测器多重地测定了燃料集合体的轴向的同一部分的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定上检测器和下检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，使用测定出的放射线信号计算出相对燃烧度从而测定燃烧度相对分布。根据本发明，能够确保测定结果的可靠性地测定燃料集合体的燃烧度相对分布。

Description

燃烧度相对分布测定方法及装置、放射线信号分布测定装置

技术领域

本发明涉及对在原子反应堆内被照射中子的燃料集合体中的轴向上的燃烧度相对分布进行测定的燃烧度相对分布测定方法、燃烧度相对分布测定装置、放射线信号分布测定装置及燃烧度相对分布测定程序。 

背景技术

在原子反应堆中被照射中子的燃料集合体的燃烧度测定结果可用于如下情况：储藏并保管燃料集合体的储藏池的储藏架和用于输送燃料的输送罐等中装填燃料集合体的情况下，或者在使用完燃料的回收处理设施中确认燃料溶解时确认临界安全性和屏蔽性的情况下。此外，也可以在与原子反应堆的堆芯管理计算进行比较对照来确认计算的可靠性时予以利用。另外，也可以在用于确定燃料集合体是否充分燃烧、内装的核燃料物质量是否已减少的检验观察中予以利用。为了实现如上所述的利用，以前在国内外都大力进行了燃料集合体的燃烧度测定技术的开发。 

在原子反应堆、特别是沸水型和加压水型的轻水堆的燃料集合体中，填充有燃料的燃料有效部长度在3m以上，因为原子反应堆的中子通量分布，燃烧度表现出中央部高、上下端部低的分布。因此，为了高精度地测定被照射中子的燃料集合体的燃烧度，必须要对燃料集合体的全长都测定燃烧度分布。在以前开发的燃烧度测定技术中，如专利文献1和2所示，有在燃料集合体的一侧配置许多放射线测定用的检测器，根据它们的信号分布来测定燃烧度相对分布的方法。此外，还有一边使燃料集合体在检测器的一侧上下移动，一边测定燃料集合体中的轴向全长的燃烧度相对分布的方法(例如，参照专利文献3)。 

专利文献1：日本特开平1-92692号公报 

专利文献2：日本特开平2-222884号公报 

专利文献3：日本特开平3-273192号公报 

如上所述的现有的燃烧度相对分布的测定方法、即配置许多检测器来一次测定燃烧度相对分布的方法和一边使燃料集合体上下移动一边测定燃烧度相对分布的方法，能够达到燃烧度相对分布测定的目的。 

但是，在使用许多检测器的情况下，在测定中途一部分检测器因为噪声等原因而输出了与原本不同的信号时，从所测定的信号分布中得不到正常的结果。另外，在因为劣化等原因而一部分检测器的灵敏度发生了变化的情况下，也得不到正常的结果。 

此外，在一边使燃料集合体移动一边进行测定的情况下，在测定中途因为噪声等原因而测定值变得异常时，也不能得到正常的结果。为了使燃料移动，使成为其驱动力的马达等运转，电负荷大的电路存在于附近，因此，该电路就有可能成为噪声发生源而对测定信号产生不良影响。 

也考虑了可以通过精选测定值来去除噪声等异常测定值的情况。但是，在依次向输送罐中装填使用完燃料的操作步骤中，在测定了燃料集合体的燃烧度之后将该燃料集合体收纳在罐中的这样的情况下，在未给予精选测定结果的时间的时候，就有可能忽略了如上所述的突发异常信号。 

此外，在使用许多检测器测定燃烧度相对分布的装置中，虽然缩短了测定时间，但是因为检测器的个数多，因此具有故障率高和制造、维护的费用多等缺点。另一方面，在一边使燃料集合体移动一边进行测定的方法中，在故障率和费用上有优势，但是有需要很多测定时间的缺点。 

发明内容

本发明是考虑上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够确保测定结果的可靠性地测定燃料集合体的燃烧度相对分布的燃烧度相对分布测定方法和程序。 

本发明的其他目的在于提供一种既确保测定结果的可靠性，又能够高效地测定燃料集合体的燃烧度相对分布的燃烧度相对分布测定方法和程序。 

本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的特征在于，在燃料集合体的轴向上以规定间隔设置用于检测放射线的多个检测器，该多个检测器与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，一边使上述燃料集合体和上述检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动，一边利用上述检 测器测定放射线信号的分布，通过将由这些多个检测器多重地测定了上述燃料集合体的轴向的同一部分的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，使用测定出的放射线信号计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布。 

此外，本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的特征在于，沿着燃料集合体的轴向以与用检测器个数除该燃料集合体的燃料有效部的长度而得到的距离实质上相等的间隔，设置用于检测放射线的多个上述检测器，该多个检测器与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，将最下位置的上述检测器配置在上述燃料有效部的下端，一边使上述燃料集合体和上述检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动比上述检测器间隔长的距离，一边利用上述各检测器测定放射线信号的分布，利用在上述燃料集合体的轴向上邻接的检测器局部地重复测定该燃料集合体的同一部分，通过将该重复部分的放射线信号的关系与包含上一次测定结果的基准值进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，通过使该放射线信号被重复测定的部分的放射线信号叠加来组合由多个上述检测器测定出的放射线信号，由此计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布，根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布。 

另外，本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的特征在于，沿着上述燃料集合体的轴向以与用检测器单元个数除该燃料集合体的燃料有效部的长度而得到的距离实质上相等的间隔设置多个上述检测器单元，该多个上述检测器单元与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，上述检测器单元由在上述燃料集合体的轴向上以规定间隔设置的、用于检测放射线的多个检测器构成，将最下位置的上述检测器单元中的最上位置的上述检测器配置在上述燃料有效部的下端，一边使上述燃料集合体和上述检测器单元沿着该燃料集合体的轴向相对移动比上述检测器单元的间隔长的距离，一边利用上述检测器单元的上述各检测器测定放射线信号的分布，利用在上述燃料集合体的轴向上邻接的上述检测器单元局部地重复测定该燃料集合体的轴向的同一部分，并且，利用上述各检测器单元中的多个上述检测器多重地测定上述燃料集合体的轴向的同一部分，将由上述各检测器单元中 的多个检测器多重地测定出的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器单元的相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，通过使在上述燃料集合体的轴向上邻接的上述检测器单元所重复测定的部分的放射线信号叠加，来组合由多个上述检测器单元的上述各检测器测定出的放射线信号，计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布，根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布。 

本发明涉及的燃烧度相对分布测定程序，使计算机执行燃料集合体的燃烧度相对分布测定处理，其特征在于，在燃料集合体的轴向上以规定间隔设置用于检测放射线的多个检测器，该多个检测器与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，在一边使上述燃料集合体和上述检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动，一边使用由上述检测器测定出的放射线信号的分布来测定燃烧度相对分布时，使计算机执行下述步骤：将由多个上述检测器多重地测定了上述燃料集合体的轴向的同一部分的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性的判定步骤；以及在该判定之后，使用测定出的放射线信号计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布的步骤。 

此外，本发明涉及的燃烧度相对分布测定程序，使计算机执行燃料集合体的燃烧度相对分布测定处理，其特征在于，沿着上述燃料集合体的轴向以与用检测器个数除该燃料集合体的燃料有效部的长度而得到的距离实质上相等的间隔，设置用于检测放射线的多个检测器，该多个检测器与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，将最下位置的上述检测器配置在上述燃料有效部的下端，在一边使上述燃料集合体和上述检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动比上述检测器间隔长的距离，一边使用由上述各检测器测定出的放射线信号的分布来测定燃烧度相对分布时，使计算机执行下述步骤：通过将在上述燃料集合体的轴向上邻接的各检测器局部地重复测定出的上述燃料集合体的重复部分的放射线信号的关系，与包含上一次测定结果的基准值进行比较，由此在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性的判定步骤；在该判定之后，通过使该放射线信号被重复测定的部分的放射线信号叠加来组合由多个上述检测器测定出的放射线信号，由此计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布的步骤； 以及根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布的步骤。 

另外，本发明涉及的燃烧度相对分布测定程序，使计算机执行燃料集合体的燃烧度相对分布测定处理，其特征在于，沿着燃料集合体的轴向以与用该检测器单元个数除该燃料集合体的燃料有效部的长度而得到的距离实质上相等的间隔设置多个检测器单元，该多个检测器单元与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，上述检测器单元由在上述燃料集合体的轴向上以规定间隔设置的、用于检测放射线的多个检测器构成，将最下位置的上述检测器单元中的最上位置的上述检测器配置在上述燃料有效部的下端，在一边使上述燃料集合体和上述检测器单元沿着该燃料集合体的轴向相对移动比上述检测器单元的间隔长的距离，一边使用由上述检测器单元的上述各检测器测定出的放射线信号的分布来测定燃烧度相对分布时，使计算机执行下述步骤：将由上述各检测器单元中的多个检测器多重地测定出的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器单元的相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性的判定步骤；之后，通过使在上述燃料集合体的轴向上邻接的上述检测器单元所重复测定的部分的放射线信号叠加，来组合由多个上述检测器单元的上述各检测器测定出的放射线信号，计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布的步骤；以及根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布的步骤。 

根据本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法和程序，通过将由多个检测器多重地测定了燃料集合体的轴向同一部分的放射线信号分布进行比较，来在每次测定中判定由各检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，使用测定出的放射线信号来测定燃烧度相对分布，因此能够确保测定结果的可靠性来测定燃料集合体的燃烧度相对分布。 

此外，根据本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法和程序，通过利用在燃料集合体的轴向上邻接的各检测器局部地重复测定燃料集合体的同一部分，将该重复部分的放射线信号的关系与包含上一次测定结果的基准值进行比较，来在每次测定中判定由各检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，通过使该放射线信号被重复测定的部分的放射线信号叠加来组合由多个上述 检测器测定出的放射线信号，从而计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布。通过这样地判定在每次测定中由各检测器测定出的放射线信号的健全性，就能够确保测定结果的可靠性来测定燃料集合体的燃烧度相对分布。 

此外，由于一边使燃料集合体和检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动比检测器间隔还长的距离，一边利用各检测器测定放射线信号的分布，因此上述移动距离被缩短，能够缩短放射线信号的测定时间，因此能够高效地测定燃料集合体的燃烧度相对分布。 

另外，根据本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法和程序，将由各检测器单元中的多个检测器多重地测定出的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定由该各检测器单元的各检测器测定出的放射线信号的健全性，之后，通过使在燃料集合体的轴向上邻接的上述检测器单元重复测定的部分的放射线信号叠加来组合由多个检测器单元的各检测器测定出的放射线信号，从而计算出燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布。通过这样在每次测定中判定由各检测器单元的各自的检测器测定出的放射线信号的健全性，就能够确保测定结果的可靠性来测定燃料集合体的燃烧度相对分布。 

此外，由于一边使燃料集合体和检测器单元沿着该燃料集合体的轴向相对移动比检测器单元的间隔还长的距离，一边利用各检测器单元的各检测器测定放射线信号的分布，因此上述移动距离被缩短，能够缩短放射线信号的测定时间，因此能够高效地测定燃料集合体的燃烧度相对分布。 

附图说明

图1(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第一实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图1(B)是示出利用图1(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图2(A)是将图1(A)的检测装置的其他方式与燃料集合体一起示出的侧视图，图2(B)是示出利用图2(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图3是示出包含图1(A)的检测器的测定系统和信号处理装置的框图。 

图4是示出图3的测定系统和信号处理装置所执行的燃烧度相对分布测定方法的流程图。 

图5是示出本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第二实施方式的流程图。 

图6(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第三实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图6(B)是示出利用图6(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图7(A)是将图6(A)的检测装置的其他方式与燃料集合体一体示出的侧视图，图7(B)是示出利用图7(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图8是示出包含图7(A)的检测器的测定系统和信号处理装置的框图。 

图9是示出图8的测定系统和信号处理装置所执行的燃烧度相对分布测定方法的流程图。 

图10(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第四实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图10(B)是示出利用图10(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图11(A)是将图10(A)的检测装置的其他方式与燃料集合体一起示出的侧视图，图11(B)是示出利用图11(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图12(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第五实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图12(B)是示出利用图12(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。 

图13是示出包含图12(A)的检测器的测定系统和信号处理装置的框图。 

图14是示出图13的测定系统和信号处理装置所执行的燃烧度相对分布测定方法的一部分的流程图。 

图15是示出接续图14的流程图的流程的流程图。 

具体实施方式

以下，基于附图说明用于实施本发明的最佳方式。但是，本发明不限定于这些实施方式。即，本发明也包含从各实施方式所示的全部结构要素中删除几个结构要素，或者适当组合不同的实施方式的结构要素所进行实施的方式。 

[A]第一实施方式(图1～图4)

图1(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第一实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图1(B)是示出利用图1(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。图3是示出包含图1(A)的检测器的测定系统和信号处理装置的框图。 

在本实施方式中的燃烧度相对分布测定方法中，首先，在燃料集合体1的轴向上，以规定的间隔设置检测放射线的多个检测器、例如上检测器2和下检测器3，并且所述的多个检测器与在原子反应堆中照射了中子的燃料集合体1的至少一个侧面相对置。 

在图1所示的检测装置4中，在检测器保持部5的相对位置上设置检测器单元6和7，在各检测器单元6、7中具有上检测器2和下检测器3。这些上检测器2和下检测器3以相对于燃料集合体1的轴向长度比较短的5cm～50cm范围的距离接近地配置。在检测器保持部5中的夹着检测器单元6、7之间的中央位置上，配置燃料集合体1。 

在此，检测器单元6和7的各自的上检测器2和下检测器3，独立地检测燃料集合体1的相对的各侧面A、B的放射线信号分布，从而如后所述独立地测定燃料集合体1的相对的侧面A、B的各自的燃烧度相对分布。从而，在包括本实施方式在内的各实施方式中，对如下情况进行说明：利用检测器单元6对燃料集合体1的一个侧面A测定放射线信号分布，并根据该放射线信号分布，对燃料集合体1的侧面A测定燃烧度相对分布。 

下面，在将检测器单元6的上检测器2定位在燃料集合体1的燃料有效部8的下端的状态下，一边使燃料集合体1与检测器单元6的上检测器2和下检测器2沿着燃料集合体1的轴向相对移动，一边利用检测器单元6的上检测器2和下检测器3，对燃料集合体1的侧面A测定放射线信号的分布。 

利用使燃料集合体1以及上检测器2和下检测器3的至少一方移动的驱动部23，进行燃料集合体1与上检测器2及下检测器3之间的相对移动。例如，图1(A)所示的检测装置4具有检测器保持部5和驱动部23，该检测器保持部5用于保持上检测器2和下检测器3，该驱动部23向上下方向移动燃料集合体1，驱动部23进行燃料集合体1与上检测器2及下检测器3之间的相对移动。 

图1(A)中作为一例所示的驱动部23具有例如马达等驱动机构，利用该驱动机构的作用，能够抓住燃料集合体1的上端在吊起的状态下使其在上下方向的移动，在进行测定时，使其从初始位置向下方(图1(A)所示的箭头方向)移动，在测定后则使其向上方举起。再有，关于驱动机构，由于是能够采用公知技术来完成，因此可以适当选择。例如，可以设计从下方保持并支撑燃料集合体1的台座，利用液压机构(液压活塞)使该台座向上下方向移动。 

此外，在图1(A)所示的检测装置4中，通过使燃料集合体1相对于上检测器2和下检测器3向下方移动，来进行燃料集合体1与上检测器2和下检测器3的相对移动，但也可以如图2(A)所示的检测装置4所示，在对具有上检测器2和下检测器3的检测器单元6进行保持的检测器保持部5中设置驱动部23，利用驱动部23的驱动机构的作用，使检测器单元6沿着燃料集合体1的轴向向上方(图2(A)所示的箭头方向)移动，进行燃料集合体1与上检测器2和下检测器3的相对移动。 

再有，关于图2(A)中作为一例所示的驱动部23的驱动机构，由于采用公知技术就能完成，因此可以适当选择。例如，可以采用如下的驱动结构：利用螺旋轴的旋转，用金属丝吊起向上下方向驱动检测器单元6、7的驱动机构和/或检测器单元6、7，通过用马达等缠绕并送出该金属丝来向上下方向驱动检测器单元6、7。 

利用这样构成的驱动部23的作用进行燃料集合体1与检测器单元6、7中的上检测器2和下检测器3的相对移动，就能够对燃料集合体1的侧面A、B，多重地测定燃料有效部8的大致全长上的放射线信号的分布。 

下面，通过将利用检测器单元6的上检测器2和下检测器3对燃料集合体1的燃料有效部8多重地测定的放射线信号分布进行比较，来判定在每次测定中由上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号的健全性。通过如后所述地，将由检测器单元6的上检测器2和下检测器3多重地测定出的放射线信号分别标准化，将这些标准化值的差的最大值与判定值进行比较，来实施该判定。 

在图1(B)中，用虚线α1表示由上检测器2测定出的放射线信号分布，用实线β1表示由下检测器3测定出的放射线信号分布。由上检测器2和下检 测器3测定出的放射线信号的分布，虽然有时根据检测器的灵敏度差异而信号的绝对值不同，但是原本是同一形状。但是，在上检测器2和下检测器3的某一个因为故障和突发噪声等而变为异常状态的情况下，这些由上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号的分布就从同一形状偏离。从而，通过对上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号进行比较，就能判定这些信号的异常。 

之后，使用由检测器单元6的上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号，计算出相对燃烧度，关于燃料集合体1的侧面A，测定轴向的燃烧度相对分布。

根据放射线信号的相对燃烧度的计算因为所测定的放射线信号的种类不同而不同。即，在上检测器2和下检测器3是对作为放射线的γ射线不进行能量辨别而作为γ射线能量总量即总γ射线来进行测定的电离室的情况下，该总γ射线信号分布与相对燃烧度分布未必一致。因此，该情况下，使用本发明者在专利文献2中公开的例如式(4)预先求出放射线信号(总γ射线信号)与相对燃烧度的关系，使用该关系，根据放射线信号(总γ射线信号)计算出相对燃烧度。 

此外，在上检测器2和下检测器3是如Ge半导体检测器这样的能量分辨率高的检测器，将从137Cs放出的662keV的γ射线作为放射线进行测定的情况下，该γ射线信号分布与相对燃烧度分布一致。从而，该情况下就能根据上检测器2和下检测器3检测出的放射线信号直接求出相对燃烧度。但是，在包括本实施方式在内的全部实施方式中，使用装置结构简单的电离室作为上检测器2和下检测器3。 

但是，图1所示的上检测器2、下检测器3如图3所示分别与测定器9、10连接，由上检测器2和测定器9构成测定系统11，由下检测器3和测定器10构成测定系统12。由上检测器2检测并被测定器9放大的放射线信号(也称作上检测器信号)和由下检测器3检测并被测定器10放大的放射线信号(也称作下检测器)，都被向信号处理装置13输入。该信号处理装置13是计算机，具有分布数据运算部14、15、标准化部16、17、比较判定运算部18、平均化运算部19和燃烧度相对分布运算部20的各功能部。将实现这些功能部的各功能的后述步骤ST1～ST14(图4)作为计算机程序存储在未图示的存储装置 中。 

上述测定器9、10如前所述，对来自上检测器2和下检测器3的各自的放射线信号进行放大，在图4的流程图中，测定器9执行步骤ST1和ST2，测定器10执行步骤ST1和ST3。 

分布数据运算部14执行图4的流程图的步骤ST4和ST5，计算出将上检测器2相对于燃料集合体1的测定位置和该上检测器2检测出的上检测器信号相对应起来的分布数据。此外，分布数据运算部15执行图4的流程图的步骤ST6和ST7，计算出将下检测器3相对于燃料集合体1的测定位置和该检测器3检测出的下检测器信号相对应起来的分布数据。 

标准化部16执行图4的流程图的步骤ST8，将上检测器信号进行标准化来计算标准化值。此外，标准化部17执行图4的流程图的步骤ST9，将下检测器信号进行标准化来计算标准化值。 

比较判定运算部18执行图4的流程图的步骤ST10～ST12，将标准化部16和17的标准化值之差的最大值与判定值进行比较，判定利用上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的健全性。 

平均化运算部19执行图4的流程图的步骤ST13，对于由上检测器2和下检测器3多重地测定的上检测器信号和下检测器信号的平均值进行计算。 

相对燃烧度计算部20执行图4的流程图的步骤ST14，根据平均化运算部19计算出的上检测器信号和下检测器信号的平均值，计算相对燃烧度，求出燃烧度相对分布。 

以下，使用图4说明该信号处理装置13所执行的燃烧度相对分布测定的步骤。 

在与燃料集合体1的侧面A对置地邻接设置了检测器单元6的上检测器2和下检测器3的状态下，一边使燃料集合体1的位置z发生变化，一边利用上检测器2测定上检测器信号S1，利用下检测器3测定下检测器信号S2(ST1、2、3)。 

根据检测装置4中的上检测器2和下检测器3的安装位置与燃料集合体1的驱动装置的比例，来决定将燃料集合体1的位置z变换为上检测器2的位置的值A1和变换为下检测器3的位置的值A2。在燃料集合体1的位置z加上该变换值A1，求出上检测器2相对于燃料集合体1的测定位置Z1(ST4、 5)，此外，在燃料集合体1的位置z加上变换值A2，求出下检测器3相对于燃料集合体1的测定位置Z2(ST6、7)。 

接着，用燃料集合体1中的从燃料有效部8的下端到上端的上检测器信号S1的平均值Sa1除该上检测器信号S1，求出上检测器信号S1的标准化值Sn1(ST8)。同样地，用燃料集合体1中的从燃料有效部8的下端到上端的下检测器信号S2的平均值Sa2除该下检测器信号S2，求出下检测器信号S2的标准化值Sn2(ST9)。 

在上检测器2和下检测器3多重地测定了燃料集合体1中的燃料有效部8的相同位置的情况下，即每个Z1＝Z2时，求出两个标准化值Sn1与Sn2之差Δ(ST10)，求出该差Δ的绝对值的最大值Δmax(ST11)。在该最大值Δmax小于预定的判定值H的情况下，判定为由上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号中没有异常(ST12)。 

该差Δ是被标准化成平均值等于1的标准化值Sn1与Sn2之差，因此，在正常进行了测定的情况下，差Δ成为接近于0的值。从而，考虑两个检测器信号S1、S2的偏差和燃料集合体1的位置偏移等所产生的测定误差来决定判定值H。 

然后，求出上检测器2和下检测器3测定了燃料有效部8的相同位置的情况即Z1＝Z2时的上检测器信号S1与下检测器信号S2的平均值S(ST13)。该平均值S也可以使用上检测器信号S1和下检测器信号S2的几何平均值。该几何平均也被称作相乘平均，是上检测器信号S1和下检测器信号S2之积的平方根。 

预先计算上下两个检测器信号S1、S2的平均值S与燃烧度的关系，使用该关系，根据在步骤ST13求出的平均值S，计算出相对燃烧度BU，求出燃烧度相对分布(ST14)。 

从而，根据本实施方式，得到下面的效果(1)和(2)。 

(1)由于利用上检测器2和下检测器3多重地测定燃料集合体1的燃料有效部8中的轴向同一部分，通过将这些上下两个检测器信号的各自的标准化值之差的最大值与判定值H进行比较，来测定在每次测定中由上检测器2和下检测器3分别测定出的上检测器信号和下检测器信号的健全性，之后，使用上下两个检测器信号的平均值求出相对燃烧度，测定燃烧度相对分布， 因此，能够确保测定结果的可靠性来测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

(2)由于不在燃料集合体1的侧面A设置许多检测器，而仅设置2台检测器(即、上检测器2和下检测器3)，因此，与检测器的个数多的情况相比，检测器的故障率变低，并且还能够降低维护费用。 

再有，上检测器2、测定器9以及对该测定器9供电的电源系统21(图3)和下检测器3、测定器10以及对该测定器10供电的电源系统22多重地构成为分别的系统。因此，在判明了这些多重的某个系统中产生了故障和噪声等异常的情况下，若能够确认另一个系统正常，就能使用在正常系统中测定出的放射线信号来测定燃烧度相对分布。 

此外，也可以通过将配置在燃料集合体1的相对的侧面A、B上的所有上检测器2或者所有下检测器3的各自的检测器信号(放射线信号)进行平均，来提高测定精度，不是对燃料集合体1的每个侧面A、B，而是对每个燃料集合体1求出燃烧度相对分布。该情况下，优选将上检测器2和下检测器3分别设置在燃料集合体1的相对的2个侧面或者4个侧面上。此外，如发明者们在专利文献3中所公开，在上述平均化时，通过求出关于燃料集合体1的相对的2个侧面的上检测器2或下检测器3的检测器信号的几何平均，就能进一步提高测定精度。 

即，几何平均也称作相乘平均，是2个值的积的平方根。在燃料集合体1的位置向水平方向偏移，比规定的位置稍微向一侧的检测器靠近的情况下，该燃料集合体1离相反侧的检测器的距离相同。由于放射线强度在通过水等屏蔽物时以所通过的距离的指数函数发生衰减，因此，在原来的值相同的情况下，按照指数函数减少了相同距离的强度和按照指数函数增加了的强度的积，即使指数函数的影响相抵消，也成为原来的值的二次方。从而，其平方根即几何平均成为原来的值。在燃料集合体1中相对的2个侧面的放射线强度是相近的值的情况下，几何平均有效。 

[B]第二实施方式(图5) 

图5是示出本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第二实施方式的流程图。在该第二实施方式中，在与上述第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并简化或省略说明。 

本实施方式的燃烧度相对分布测定方法与上述第一实施方式的不同点是由上检测器2和下检测器3分别测定的放射线信号的健全性的判定步骤。即，在将由上检测器2和下检测器3多重地分别测定的放射线信号(上检测器信号、下检测器信号)标准化之后，通过将这些标准化值的比的最大值和最小值与各自的判定值进行比较，来判定由上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的健全性。 

以下，使用图5说明本实施方式的燃烧度相对分布的测定步骤。 

用与上述第一实施方式的步骤ST1～ST9相同的步骤，求出由上检测器2检测出的上检测器信号S1的标准化值Sn1和由下检测器3检测出的下检测器信号S2的标准化值Sn2(ST21～ST29)。 

在上检测器2和下检测器3测定了燃料集合体1中的燃料有效部8的相同位置的情况下，即每次Z1＝Z2时，求出标准化值Sn1与Sn2之比R(ST30)。接着求出该比R的最大值Rmax和最小值Rmin(ST31)。在该比的最小值Rmin大于预定的判定值Hmin并且最大值Rmax小于预定的判定值Hmax时，判定为由上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号中没有异常(ST32)。 

由于该比R是被标准化成平均值等于1的标准化值Sn1与Sn2之比，因此，在正常地进行了测定的情况下，成为接近于1的值。此外，与第一实施方式同样，考虑两个检测器信号S1、S2的偏差和燃料集合体1的位置偏移等所产生的测定误差来决定比的最小值Hmin和最大值Hmax。 

然后，与第一实施方式的步骤ST13和14同样地求出Z1＝Z2时的上检测器信号S1和下检测器信号S2的平均值S(ST33)。使用上下两个检测器信号S1、S2的平均值与燃烧度S的预先计算的关系，根据在步骤ST33求出的平均值S计算出相对燃烧度BU，求出燃料集合体1的燃烧度相对分布(ST34)。 

从而，在本实施方式中，由于判定在每次测定中由上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号的健全性，因此，起到与上述第一实施方式的效果(1)和(2)相同的效果。 

[C]第三实施方式(图6～图9)

图6(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第三实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图6(B)是示出利用图 6(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。在该第三实施方式中，在与上述第一实施方式同样的部分标记相同附图标记并简化或省略说明。 

在本实施方式中的燃烧度相对分布测定方法中，首先，沿着燃料集合体1的轴向配置用于检测放射线的上检测器2和下检测器3，该上检测器2和下检测器3分别与在原子反应堆中照射了中子的燃料集合体1的相对的侧面A、B对置。将这些上检测器2和下检测器3配置成沿着燃料集合体1的轴向相互离开该燃料集合体1的燃料有效部8的长度的大约一半的距离，优选是相互离开比燃料有效部8的长度的一半短一些的距离。即，在检测装置30的检测器保持部31上，在其上部设置上检测器2，在从该上检测器2往下燃料有效部8的长度的大约一半的距离(最好是比燃料有效部8的长度的一半短一些的距离)的位置上，设置检测器3。 

接着，在将下检测器3定位在燃料集合体1的燃料有效部8的下端的状态下，一边使燃料集合体1沿着轴向向下方移动比燃料有效部8的长度的大约一半长一些的距离，一边利用上检测器2和下检测器3测定放射线信号的分布。这时，利用上检测器2测定燃料集合体1的燃料有效部8中的大致上半部分范围的放射线信号分布，利用下检测器3测定燃料有效部8的大致下半部分范围的放射线信号分布。并进一步利用上检测器2和下检测器3重复测定燃料有效部8的上下大致中央部分的放射线信号分布。 

也可以取代使燃料集合体1相对于固定配置在检测器保持部31上的上检测器2和下检测器3向下方移动，而如图7(A)所示，使上检测器2和下检测器3相对于燃料集合体1向上方移动。即，使上检测器2和下检测器3在保持它们相互离开的距离为燃料有效部8的大约一半的距离的状态下，相对于检测器保持部31向沿着燃料集合体1的轴向的上方滑动。然后，也可以一边使这些上检测器2和下检测器3相对于燃料集合体1移动(滑动)比燃料有效部8的大约一半长一些的距离，一边利用上检测器2测定燃料有效部8的上半部分范围的放射线信号分布，利用下检测器3测定下半部分范围的放射线信号分布，利用上检测器2和下检测器3分别测定上下大致中央部分的放射线信号分布。 

接着，判定上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的健全性。即，关于上检测器2和下检测器3重复测定了放射线信号分布的燃料集合体1的 燃料有效部8的上下大致中央部分，求出各放射线信号之比，将该比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样得到的放射线信号之比的平均值在内的基准值进行比较，即对各放射线信号之比的平均值和预先决定的判定值进行比较。通过该比较来判定上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号的健全性。 

在图6(B)中，用虚线α2表示上检测器2测定出的放射线信号分布，用实线β2表示由下检测器3测定出的放射线信号分布。利用上检测器2和下检测器3重复测定了燃料集合体1中的燃料有效部8的同一部分时的测定信号的强度，虽然根据检测器的灵敏度而有差异，但是测定了任何燃料集合体1的情况都大致相同。从而，通过将上检测器2和下检测器3重复测定的部分中的放射线信号的比，与在上一次测定中同样得到的放射线信号的比等进行比较，就能判定在每次测定中有无上检测器2和下检测器3的故障和灵敏度的变化。 

在该判定后，将由上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号校正成同一灵敏度水平。然后，通过将上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号叠加组合在这些放射线信号被重复测定的部分的放射线信号中，来计算出燃料集合体1的轴向全长的放射线信号分布。根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

主要利用图8所示的信号处理装置32来实施如上所述的燃烧度相对分布的测定。该信号处理装置32是与上述第一实施方式的信号处理装置13大致相同的结构，但省略了信号处理装置13的标准化部16和17，比较判定运算部33的内容与信号处理装置13的比较判定运算部18不同，取代信号处理装置13的平均化运算部19而设置了合成运算部34。该信号处理装置32也由计算机构成，将驱动该信号处理装置32的后述的步骤ST41～ST53作为计算机程序，存储在未图示的存储装置中。 

以下示出该信号处理装置32、测定器9和10与它们分别执行的图9所示的步骤ST41～ST53的关系。测定器9执行步骤ST41和ST42，测定器10执行步骤ST41和ST43。分布数据运算部14执行步骤ST44和ST45，分布数据运算部15执行步骤ST46和ST47。比较判定运算部33执行步骤ST48～ST51，对于上检测器2和下检测器3重复测定的部分，求出放射线信号之比，判定 这些放射线信号的健全性。合成运算部34执行步骤ST52，组合上检测器2和下检测器3各自测定出的放射线信号(也分别称作上检测器信号、下检测器信号)，计算出燃料集合体1的轴向的放射线信号分布。相对燃烧度计算部20执行步骤ST53。 

以下，使用图9说明上述信号处理装置32等所执行的燃烧度相对分布测定的步骤。 

在燃料集合体1的例如侧面A上，上检测器2和下检测器3对置，在设置成相互离开燃料有效部8的长度的大约一半的距离的状态下，将燃料集合体1设定成燃料有效部8的下端成为下检测器3的位置。接着，一边使燃料集合体1的位置z变化到比燃料有效部8的长度的一半长一点儿的距离，一边利用上检测器2测定上检测器信号S1，利用下检测器3测定下检测器信号S2(ST41、42、43)。 

在该位置z加上将燃料集合体1的位置z变换成上检测器2的位置的值A1，求出上检测器2相对于燃料集合体1的测定位置Z1(ST44、45)。此外，在该位置z加上将燃料集合体1的位置z变换成下检测器3的位置的值A2，求出下检测器3相对于燃料集合体1的测定位置Z2(ST46、47)。 

对上检测器2和下检测器3的重复部分、即存在Z1＝Z2的部分的范围，求出Z1＝Z2时的上检测器信号S1与下检测器信号S2之比R(ST48)。然后，分别求出该R的平均值Ra、最大值Rmax、最小值Rmin(ST49)。该情况下的比R在正常地进行了测定时大致等于检测器2、3的灵敏度之比。 

接着，假设在上一次测定中相同方法所得到的比R的平均值Ra为Ra0(ST50)。然后，在上述最小值Rmin大于从上一次的比的平均值Ra0中扣除预先决定的判定值Hr的值，并且上述最大值Rmax小于在上一次的比的平均值Ra0上加上了预先决定的判定值Hr的值时，判定为在上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号中没有异常(ST51)。在该判定中判定为上检测器2和下检测器3的灵敏度与上一次进行的测定相比未发生变化，确认这些检测器2、3中未发生灵敏度变化和故障。 

在此，作为该测定中的与比R的平均值Ra进行比较的基准，除了在上一次测定中得到的比R的平均值Ra0以外，还可以假设使用在该时刻之前的多次的全部测定中所得到的比的平均值Ra的平均值，或者使用在检测装置30 开始运行时仔细检验所得到的可靠性高的值等。 

接着，通过把下检测器信号S2与比的平均值Ra相乘，求出将该下检测器信号S2校正成与上检测器信号S1同一灵敏度水平的校正下检测器信号S2’(ST52)。然后，对于有上检测器信号S1的部分，设S＝S1，对于仅有下检测器信号S2的部分，设S＝S2’，求出燃料集合体1中的燃料有效部8的全长的放射线信号S的分布。 

以下，利用放射线信号S与燃烧度的预先计算的关系，根据在步骤ST52计算出的放射线信号S求出相对燃烧度BU，求出燃料集合体1的燃烧度相对分布(ST53)。 

从而，根据本实施方式，起到下面的效果(3)和(4)，并且起到与上述第一实施方式的效果(2)相同的效果。 

(3)通过利用上检测器2和下检测器3分别对燃料集合体1的燃料有效部8中的同一部分的放射线信号重复测定若干次，并将该重复部分的放射线信号之比与在上一次测定中所得到的放射线信号之比等进行比较，由此判定在每次测定中上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的健全性，之后，通过将该放射线信号被重复测定的部分的放射线信号叠加，来组合这些由上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号(上检测器信号、下检测器信号)，计算出燃料集合体1的燃料有效部8中的轴向全长的放射线信号分布。通过如上判定在每次测定中上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的健全性，由此能够确保测定结果的可靠性地测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

(4)由于一边使燃料集合体1与上检测器2和下检测器3沿着燃料集合体1的轴向相对移动比燃料有效部8的大约一半的距离长的距离，一边利用上检测器2和下检测器3测定放射线信号的分布，因此，上述移动距离得到缩短，能够缩短放射线信号的测定时间，因此能够高效地测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

[D]第四实施方式(图10、图11) 

图10(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第四实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图10(B)是示出利用图10(A)的各检测器测定的信号的曲线图。在该第四实施方式中，在与 上述第一和第三实施方式同样的部分标注相同附图标记来简化或省略说明。 

本实施方式的燃烧度相对分布测定方法与上述第三实施方式的不同点在于，使用沿着燃料集合体1的轴向等间隔地配置的3～6个中任意个数如3个检测器，一边使这些检测器和燃料集合体1沿着燃料集合体1的轴向相对移动比检测器的配置间隔长一些的距离，一边测定放射线信号的分布。 

即，在本实施方式中的燃烧度相对分布测定方法中，首先，与在原子反应堆中照射了中子的燃料集合体1的相对的侧面A、B分别对置，沿着燃料集合体1的轴向配置用于检测放射线信号的上检测器41、中检测器42和下检测器43。 

将这些上检测器41、中检测器42和下检测器43配置成沿着燃料集合体1的轴向相互离开该燃料集合体1的燃料有效部8的长度的大约三分之一的距离，最好相互离开比燃料有效部8的长度的三分之一短一些的距离。即，在检测装置40的检测器保持部44上，在其上部设置上检测器41，在从该上检测器41往下大约燃料有效部8的长度的三分之一的距离(最好是比燃料有效部8的长度的三分之一短一些的距离)的位置上设置中检测器42，在从该中检测器42往下大约燃料有效部8的长度的三分之一的距离(最好是比燃料有效部8的长度的三分之一短一些的距离)的位置上设置下检测器43。 

接着，在将下检测器43定位在燃料有效部8的下端的状态下，一边使燃料集合体1沿着轴向向下方移动比燃料有效部8的长度的大约三分之一长一些的距离，一边利用上检测器41、中检测器42和下检测器43测定放射线信号的分布。这时，利用上检测器41测定燃料集合体1的燃料有效部8中的上方大约三分之一范围的放射线信号分布，利用中检测器42测定燃料有效部8的上下中央大约三分之一范围的放射线信号分布，利用下检测器43测定燃料有效部8的下方大约三分之一范围的放射线信号分布。 

另外，在燃料集合体1中的距燃料有效部8上方大约三分之一的位置的附近，利用上检测器41和中检测器42重复测定同一部分。此外，在燃料集合体1中的距燃料有效部8下方大约三分之一的位置的附近，利用中检测器42和下检测器43重复测定同一部分。 

也可以取代使燃料集合体1相对于固定配置在检测器保持部44上的上检测器41、中检测器42和下检测器43向下方移动，而如图11(A)所示使上 检测器41、中检测器42和下检测器43相对于燃料集合体1向上方移动。即，使上检测器41、中检测器42和下检测器43在保持它们相互离开的距离为燃料有效部8的大约三分之一的距离的状态下，相对于检测器保持部44向沿着燃料集合体1的轴向的上方滑动。然后，也可以一边使这些上检测器41、中检测器42和下检测器43相对于燃料集合体1移动(滑动)比燃料有效部8的大约三分之一长一些的距离，一边分别利用上检测器41测定燃料有效部8的上方大约三分之一范围的放射线信号分布，利用中检测器42测定燃料有效部8的上下中央大约三分之一范围的放射线信号分布，利用下检测器43测定燃料有效部8的下方大约三分之一范围的放射线信号分布。 

接着，判定由上检测器41、中检测器42和下检测器43测定出的放射线信号的健全性。即，对于上检测器41和中检测器42重复测定了放射线信号分布的部分，求出各放射线信号之比，将该比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样地得到的放射线信号之比的平均值在内的基准值进行比较。同样，对于中检测器42和下检测器43重复测定了放射线信号分布的部分，求出各放射线信号之比，将该比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样地得到的放射线信号之比的平均值在内的基准值进行比较。通过这些比较，判定上检测器41、中检测器42和下检测器43测定出的放射线信号的健全性。 

在图10(B)中，用虚线α3表示由上检测器41测定出的放射线信号的分布，用实线β3表示由中检测器42测定出的放射线信号的分布，用一点划线γ3表示由下检测器43测定出的放射线信号的分布。用2个检测器重复测定了燃料集合体1中的燃料有效部8的同一部分时的测定信号的强度，虽然根据检测器的灵敏度而有差异，但是测定了任何燃料集合体1的情况下都大致相同。从而，通过将用上检测器41和中检测器42重复测定的部分中的放射线信号之比，与在上一次测定中同样地得到的放射线信号之比等进行比较，另外，将用中检测器42和下检测器43重复测定的部分中的放射线信号之比，与在上一次测定中同样地得到的放射线信号之比等进行比较，就能判定在每次测定中上检测器41、中检测器42和下检测器43有无发生故障和灵敏度变化等。 

之后，将由上检测器41、中检测器42和下检测器43分别测定出的放射 线信号校正成同一灵敏度水平。然后，通过将这些信号被重复测定的部分的放射线信号叠加，来组合由上检测器41、中检测器42和下检测器43分别测定出的放射线信号，从而计算出燃料集合体1的轴向全长的放射线信号分布。根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

在本实施方式中，由于仅是在燃料集合体1的轴向上等间隔配置的检测器的个数与第三实施方式不同，因此，得到与该第三实施方式的效果(2)、(3)和(4)相同的效果。 

[E]第五实施方式(图12～图15) 

图12(A)是将本发明涉及的燃烧度相对分布测定方法的第五实施方式中所使用的检测装置与燃料集合体一起示出的侧视图，图12(B)是示出利用图12(A)的各检测器测定出的信号的曲线图。在该第五实施方式中，对与上述第一和第三实施方式同样的部分标注相同附图标记并简化或省略说明。

在本实施方式中的燃烧度相对分布测定方法中，首先，与在原子反应堆中照射了中子的燃料集合体1的相对的侧面A、B分别对置，沿着燃料集合体1的轴向配置上检测器单元51和下检测器单元52。将这些上检测器单元51和下检测器单元52配置成沿着燃料集合体1的轴向相互离开该燃料集合体1的燃料有效部8的长度的大约一半的距离，最好相互离开比燃料有效部8的长度的一半短一些的距离。在上检测器单元51和下检测器单元52中，分别沿着燃料集合体1的轴向，以比燃料集合体1的轴向长度较短的5～50cm范围的距离接近地配置用于检测放射线的上检测器2和下检测器3。 

从而，在检测装置50的检测器保持部53上，在其上部设置上下接近地配置了上检测器2和下检测器3的上检测器单元51，在从该上检测器单元51往下大约燃料有效部8的长度的一半的距离(最好是比燃料有效部8的长度的一半短一些的距离)的位置上，设置上下接近地配置了上检测器2和下检测器3的下检测器单元52。 

接着，在将下检测器单元52的上检测器2定位在燃料集合体1的燃料有效部8的下端的状态下，一边使燃料集合体1沿着轴向向下方移动比燃料有 效部8的长度的大约一半长一些的距离，一边利用上检测器单元51的上检测器2和下检测器3、下检测器52的上检测器2和下检测器3，对例如燃料集合体1的侧面A分别测定放射线信号的分布。 

这时，上检测器单元51的上检测器2和下检测器3，对燃料集合体1中的燃料有效部8的大致上半部分多重地测定放射线信号分布，下检测器单元52的上检测器2和下检测器3，对燃料有效部8的大致下半部分多重地测定放射线信号分布。另外，上检测器单元51和下检测器单元52的各自的上检测器2和下检测器3，对燃料有效部8的上下大致中央部分，重复若干次测定放射线信号分布。 

也可以取代使燃料集合体1相对于上检测器单元51和下检测器单元52向下方移动，而固定保持燃料集合体1，并使上检测器单元51和下检测器单元52在保持它们相互离开的距离为燃料有效部8的大约一半的距离的状态下，沿着燃料集合体1的轴向向上方移动比燃料有效部8的大约一半长一些的距离。 

接着，判定由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3、下检测器单元52的上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号的健全性。即，关于上检测器单元51的上检测器2和下检测器3多重地测定了放射线信号分布的燃料集合体1的燃料有效部8中的大致上半部分，求出该多重地测定出的放射线信号之比，将这些比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样地得到的放射线信号的比的平均值在内的基准值进行比较，即对该多重地测定出的放射线信号之比的平均值和预先决定的判定值进行比较。通过该比较，判定上检测器单元51的上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号的健全性。 

同样地，对于下检测器单元52的上检测器2和下检测器3多重地测定了放射线信号分布的燃料集合体1的燃料有效部8中的大致下半部分，求出该多重地测定出的放射线信号之比，将这些比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样地得到的放射线信号之比的平均值在内的基准值进行比较，即对该多重地测定出的放射线信号之比的平均值和预先决定的判定值进行比较。通过该比较，判定下检测器单元52的上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号的健全性。 

在图12(B)中，用虚线α4和双点划线β4分别表示由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号分布，用实线γ4和一点划线δ4分别表示由下检测器单元52的上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号分布。 

用上检测器单元51或下检测器单元52的各自的2个检测器(上检测器2和下检测器3)多重地测定了燃料集合体1中的燃料有效部8的同一部分时的放射线信号的分布，虽然信号的绝对值根据检测器的灵敏度不同而不同，但是原本都是同一形状。从而，通过如上所述地将上检测器单元51的上检测器2和下检测器3所多重地测定出的放射线信号进行比较，就能判定该上检测器单元51的上检测器2和下检测器3有没有发生故障、灵敏度变化以及由噪声等所产生的突发性异常。对于由下检测器单元52的上检测器2和下检测器3所多重地测定出的放射线信号也同样，因此，通过比较这些放射线信号，就能判定下检测器单元52的上检测器2和下检测器3有没有发生故障和灵敏度变化等。 

之后，将由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的平均值和由下检测器单元52的上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的平均值校正成同一灵敏度水平。然后，通过将上检测器单元51和下检测器单元52重复测定的部分的放射线信号的平均值叠加来组合这些放射线信号的平均值，从而计算出燃料集合体1的轴向全长的放射线信号分布。根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，测定燃烧度相对分布。 

主要利用图13所示的信号处理装置54来实施如上所述的燃烧度相对分布的测定。该信号处理装置54具有与上述第一实施方式的信号处理装置13和第三实施方式的信号处理装置32同样的功能部，标注相同的附图标记。其中，分别与上检测器单元54和下检测器单元52对应地设置上检测器2、下检测器3、测定器9、10、分布数据运算部14、15、比较判定运算部33和平均化运算部19。该信号处理装置54也由计算机构成，将驱动该信号处理装置54的后述的步骤ST61～ST86(图14、图15)作为计算机程序，存储在未图示的存储装置中。 

以下示出该信号处理装置54、测定器9和10与它们所分别执行的图14和图15所示的步骤的相对关系。上检测器单元51侧的测定器9执行步骤ST61 和ST62，上检测器单元51侧的测定器10执行步骤ST61和ST63。下检测器单元52侧的测定器9执行步骤ST61和ST64，下检测器单元52侧的测定器10执行步骤ST61和ST65。上检测器单元51侧的分布数据运算部14执行步骤ST66和ST67，上检测器单元51侧的分布数据运算部15执行步骤ST68和ST69。下检测器单元52侧的分布数据运算部14执行步骤ST70和ST71，下检测器单元52侧的分布数据运算部15执行步骤ST72和ST73。 

上检测器单元51侧的比较判定运算部33执行步骤ST74、ST75、ST78和ST80，下检测器单元52侧的比较判定运算部33执行步骤ST76、ST77、ST79和ST81。上检测器单元51侧的平均化运算部19执行步骤ST82，下检测器单元52侧的平均化运算部19执行步骤ST83。合成运算部34执行步骤ST84和ST85，相对燃烧度计算部20执行步骤ST86。 

以下，使用图14和图15说明上述信号处理装置54等所执行的燃烧度相对分布测定的步骤。 

与燃料集合体1的例如侧面A对置、且以5～50cm左右的比较短的距离上下配置了上检测器2和下检测器3的2组检测器单元(上检测器单元51、下检测器单元52)，上下配置成相互离开大约燃料集合体1的燃料有效部8的长度的一半的距离。 

最初，在下检测器单元52的上检测器2成为燃料有效部8的下端、上检测器单元51成为燃料有效部8的大约中央的位置，设置燃料集合体1。然后，一边使该燃料集合体1沿着上检测器单元51和下检测器单元52向下方移动比燃料有效部8的长度的一半长一点儿的距离，或者一边使上检测器单元51和下检测器单元52沿着燃料集合体1向上方移动比燃料有效部8的长度的一半长一点儿的距离，一边对例如燃料集合体1的侧面A测定放射线信号分布(ST61)。 

这时，使用上检测器单元51的上检测器2和测定器9，测定燃料集合体1的位置z中的上检测器信号S11(ST62)。此外，使用上检测器单元51的下检测器3和测定器10，测定燃料集合体1的位置z中的下检测器信号S12(ST63)。另外，使用下检测器单元52的上检测器2和测定器9，测定燃料集合体1的位置z中的上检测器信号S21(ST64)。此外，使用下检测器单元52的下检测器3和测定器10，测定燃料集合体1的位置z中的下检测器信号 S22(ST65)。 

将燃料集合体1的位置z变换成上检测器单元51的上检测器2的位置的值A11与在该位置z相加，由此求出上检测器单元51的上检测器2相对于燃料集合体1的测定位置Z11(ST66、67)。此外，将燃料集合体1的位置z变换成上检测器单元51的下检测器3的位置的值A12与该位置z相加，来求出上检测器单元51的下检测器3相对于燃料集合体1的测定位置Z12(ST68、69)。 

将燃料集合体1的位置z变换成下检测器单元52的上检测器2的位置的值A21与该位置z相加，来求出下检测器单元52的上检测器2相对于燃料集合体1的测定位置Z21(ST70、71)。此外，将燃料集合体1的位置z变换成下检测器单元52的下检测器3的位置的值A22与该位置z相加，来求出下检测器单元52的下检测器3相对于燃料集合体1的测定位置Z22(ST72、73)。 

关于上检测器单元51的上检测器2和下检测器3所测定的多重化部分、即存在Z11＝Z12的部分的范围，求出Z11＝Z12时的上检测器信号S11与下检测器信号S12之比R1(ST74)，分别求出该比R1的平均值R1a、最大值R1max、最小值R1min(ST75)。 

另外，关于下检测器单元52的上检测器2和下检测器3所测定的多重化部分、即存在Z21＝Z22的部分的范围，求出Z21＝Z22时的上检测器信号S21与下检测器信号S22之比R2(ST76)，分别求出该比R2的平均值R2a、最大值R2max、最小值R2min(ST77)。 

将用同样的方法在上一次测定中得到的比R的平均值R1a设为R1a0(ST78)，将比的平均值R2a设为R2a0(ST79)。此外，在上述最小值R1min大于从上一次的比的平均值R1a0中扣除了预先决定的判定值Hr的值，并且上述最大值R1max小于在上一次的比的平均值R1a0中加上预先决定的判定值Hr的值时，判定为由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号中没有异常(ST80)。 

另外，在上述最小值R2min大于从上一次的比的平均值R2a0中扣除了预先决定的判定值Hr的值，并且上述最大值R2max小于在上一次的比的平均值R2a0中加上了预先决定的判定值Hr的值时，判定为由下检测器单元52的上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号中没有异常(ST81)。 

在此，上检测器单元51的上检测器2和下检测器3关于燃料集合体1的燃料有效部8的大致上半部分多重地测定了相同位置，同样地，下检测器单元52的上检测器2和下检测器3关于燃料集合体1的燃料有效部8的大致下半部分多重地测定了相同位置。 

在正常地进行了测定的情况下，上检测器单元51的上检测器信号S11与下检测器信号S12之比R1的平均值R1a，相当于上检测器单元51的上检测器2和下检测器3的灵敏度比，此外，下检测器单元52的上检测器信号S21与下检测器信号S22之比R2的平均值R2a，相当于下检测器单元52的上检测器2和下检测器3的灵敏度比。如果上检测器2和下检测器3的某一个检测器中发生故障、灵敏度变化或者噪声等突发的信号异常，则比R1的平均值R1a和比R2的平均值R2a的最大值或最小值就超过判定值，能检测出异常。 

接着，假设在上检测器单元51的上检测器2和下检测器3测定了相同位置时、即Z11＝Z12时的上检测器信号S11和下检测器信号S12的平均值为S1(ST82)。此外，假设在下检测器单元52的上检测器2和下检测器3测定了相同位置时、即Z21＝Z22时的上检测器信号S21和下检测器信号S22的平均值为S2(ST83)。 

求出上检测器单元51和下检测器单元52的重复测定部分、即有Z11＝Z21的部分的范围中的上检测器单元51侧的平均值S1与下检测器单元52侧的平均值S2之比R，假设该比R的平均值为Ra(ST84)。 

通过下检测器单元52侧的平均值S2乘以比R的平均值Ra，求出将下检测器单元52侧的平均值S2校正成与上检测器单元51侧的平均值S1同一灵敏度水平的下检测器单元52侧的校正平均值S2’。关于有上检测器单元51的检测器信号的部分，设为S＝S1，关于仅有下检测器单元52的检测器信号的部分，设为S＝S2’，求出燃料集合体1中的燃料有效部8的全长的放射线信号S的分布(ST85)。 

之后，使用放射线信号S与燃烧度的预先计算的关系，根据在步骤ST85中计算出的放射线信号S求出相对燃烧度BU，求出燃料集合体1的燃烧度相对分布(ST86)。 

从而，根据本实施方式，得到下面的效果(5)和(6)，同时也得到与上述第一实施方式的效果(2)相同的效果。 

(5)对由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3多重地测定的放射线信号分布进行比较，此外，对由下检测器单元52的上检测器2和下检测器3多重地测定的放射线信号分布进行比较，判定在每次测定中由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3、下检测器单元52的上检测器2和下检测器3分别测定出的放射线信号的健全性，之后，通过使这些由上检测器单元51和下检测器单元52重复测定出的部分的放射线信号的平均值叠加，来组合由上检测器单元51的上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的平均值和由下检测器单元52的上检测器2和下检测器3测定出的放射线信号的平均值，计算出燃料集合体1的轴向全长的放射线信号分布。通过这样判定在每次测定中由上检测器单元51和下检测器单元52的各自的上检测器2和下检测器3所测定出的放射线信号的健全性，就能够确保测定结果的可靠性来测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

(6)由于一边使燃料集合体1与上检测器单元51和下检测器单元52沿着燃料集合体1的轴向相对移动比上检测器单元51和下检测器单元52的间隔长一点儿的距离，一边利用上检测器单元51和下检测器单元52的上检测器2和下检测器3测定放射线信号的分布，因此，上述移动距离被缩短，能够缩短放射线信号的测定时间，因此能够高效地测定燃料集合体1的燃烧度相对分布。 

再有，在该第五实施方式中，检测器单元不限于上检测器单元51和下检测器单元52，也可以沿着燃料集合体1的轴向设置3个以上的多个检测器单元。 

工业实用性 

根据本发明，既能够确保测定结果的可靠性，又能够高效地测定燃料集合体的燃烧度相对分布。 

Claims (14)

1.一种燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

在燃料集合体的轴向上以规定间隔设置用于检测放射线的多个检测器，该多个检测器与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，

一边使上述燃料集合体和上述检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动，一边利用上述检测器测定放射线信号的分布，

通过将由这些多个检测器多重地测定了上述燃料集合体的轴向的同一部分的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性，

之后，使用测定出的放射线信号计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布。

2.根据权利要求1所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

通过对由上述各检测器多重地测定出的放射线信号进行标准化，将这些标准化值的差的最大值与判定值进行比较，由此实施由上述检测器测定出的放射线信号的健全性的判定。

3.根据权利要求1所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

通过对由上述各检测器多重地测定出的放射线信号进行标准化，将这些标准化值的比的最大值及最小值与各自的判定值进行比较，由此实施由上述检测器测定出的放射线信号的健全性的判定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

上述检测器是以相对于燃料集合体的轴向长度比较短的、5～50cm范围的距离接近地配置的2个检测器。

5.一种燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

沿着燃料集合体的轴向以与用检测器个数除该燃料集合体的燃料有效部的长度而得到的距离实质上相等的间隔，设置用于检测放射线的多个上述检测器，该多个检测器与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，

将最下位置的上述检测器配置在上述燃料有效部的下端，一边使上述燃料集合体和上述检测器沿着该燃料集合体的轴向相对移动比上述检测器间隔长的距离，一边利用各检测器测定放射线信号的分布，

利用在上述燃料集合体的轴向上邻接的检测器局部地重复测定该燃料集合体的同一部分，通过将该重复测定的部分的放射线信号的关系与包含上一次测定结果的基准值进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性，

之后，通过使该放射线信号被重复测定的部分的放射线信号叠加来组合由多个上述检测器测定出的放射线信号，由此计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布，

根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布。

6.根据权利要求5所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

通过对各检测器重复测定的部分求出各放射线信号的比，并将该比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样地得到的各放射线信号的比的平均值在内的基准值进行比较，由此实施由上述检测器测定出的放射线信号的健全性的判定，

此外，通过将各检测器的放射线信号校正成同一灵敏度水平之后组合这些放射线信号，由此实施燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布的计算。

7.根据权利要求5所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

上述检测器是相互离开燃料集合体中的燃料有效部长度的实质上一半的距离而配置的2个检测器，一边使上述燃料集合体与上述各检测器沿着该燃料集合体的轴向相对地移动比上述燃料有效部长度的实质上一半还长的距离，一边测定放射线信号的分布。

8.根据权利要求5所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

上述检测器是在燃料集合体的轴向上以等间隔配置的3～6个中某个个数的检测器，一边使上述燃料集合体和上述各检测器沿着该燃料集合体的轴向相对地移动比上述检测器的配置间隔长的距离，一边测定放射线信号的分布。

9.一种燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

沿着燃料集合体的轴向以与用检测器单元个数除该燃料集合体的燃料有效部的长度而得到的距离实质上相等的间隔设置多个上述检测器单元，该多个上述检测器单元与在原子反应堆中被照射中子的上述燃料集合体的至少一个侧面对置，上述检测器单元由在上述燃料集合体的轴向上以规定间隔设置的、用于检测放射线的多个检测器构成，

将最下位置的上述检测器单元中的最上位置的上述检测器配置在上述燃料有效部的下端，一边使上述燃料集合体和上述检测器单元沿着该燃料集合体的轴向相对移动比上述检测器单元的间隔长的距离，一边利用上述检测器单元的各检测器测定放射线信号的分布，

利用在上述燃料集合体的轴向上邻接的上述检测器单元局部地重复测定该燃料集合体的轴向的同一部分，并且，利用各检测器单元中的多个上述检测器多重地测定上述燃料集合体的轴向的同一部分，

将由上述各检测器单元中的多个检测器多重地测定出的放射线信号分布进行比较，在每次测定中判定相应的各检测器单元的相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性，

之后，通过使在上述燃料集合体的轴向上邻接的上述检测器单元所重复测定的部分的放射线信号叠加，来组合由多个上述检测器单元的上述各检测器测定出的放射线信号，计算出上述燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布，

根据该轴向全长的放射线信号分布计算出相对燃烧度，从而测定燃烧度相对分布。

10.根据权利要求9所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

通过求出各上述检测器单元的多个上述检测器多重地测定出的放射线信号的比，并将这些比的平均值、最大值及最小值与包含上一次测定中同样地得到的各放射线信号的比的平均值在内的基准值进行比较，由此实施由上述检测器单元的各检测器测定出的放射线信号的健全性的判定，

此外，通过将上述检测器单元的各自的检测器测定出的放射线信号的平均值校正成同一灵敏度水平并进行组合，由此实施燃料集合体的轴向全长的放射线信号分布的计算。

11.根据权利要求9或10所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

上述检测器单元是相互离开了燃料集合体中的燃料有效部长度的实质上一半距离而配置的上检测器单元和下检测器单元，各检测器单元由2个检测器构成，该2个检测器以相对于上述燃料集合体的轴向长度比较短的、5～50cm范围的距离接近地配置，

上述上检测器单元的上述各检测器对上述燃料集合体中的燃料有效部的上半部分多重地测定放射线信号分布，上述下检测器单元的上述各检测器对上述燃料集合体中的燃料有效部的下半部分多重地测定放射线信号分布，

这些上检测器单元和下检测器单元的各自的上述检测器，对上述燃料集合体中的燃料有效部的中央部分重复测定放射线信号分布。

12.根据权利要求1至3、5至10中任一项所述的燃烧度相对分布测定方法，其特征在于，

上述检测器是不对γ射线进行能量辨别而以γ射线能量总量来进行测定的电离室，预先计算出由该检测器检测出的放射线信号与燃烧度的关系式，使用该关系式，根据放射线信号计算出相对燃烧度。

13.一种放射线信号分布测定装置，其特征在于，具有：

多个检测器，检测放射线；

检测器保持部，与在原子反应堆中被照射中子的燃料集合体的至少一个侧面对置，并且在上述燃料集合体的轴向上以规定间隔保持上述检测器；

驱动部，使上述燃料集合体和上述检测器的至少一方沿着上述燃料集合体的轴向移动；

放射线信号分布取得部，基于上述多个检测器多重地测定了上述燃料集合体的轴向同一部分的放射线信号，取得上述燃料集合体的轴向的放射线信号分布；

判定部，基于上述放射线信号分布取得部所取得的多个放射线信号分布，在每次测定中判定相应的各检测器测定出的放射线信号的健全性；以及

平均化运算部，在上述判定部判定为上述放射线信号健全的情况下，将对上述燃料集合体的轴向同一部分所测定出的多个放射线信号值进行平均，基于该进行平均所得到的平均放射线信号值，得到上述燃料集合体的轴向的放射线信号分布。

14.一种燃烧度相对分布测定装置，其特征在于，

在权利要求13中记载的放射线信号分布测定装置中进一步具有相对燃烧度计算部，该相对燃烧度计算部基于上述放射线信号分布测定装置所测定出的放射线信号分布来计算相对燃烧度，将上述相对燃烧度计算部计算出的相对燃烧度作为相对燃烧度测定结果进行输出。

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