JP2006112804A - 照射燃料集合体の中性子放出率測定方法及び測定評価プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 原子炉の中で中性子に照射された燃料集合体の内部に生成した中性子放出核種から放出される中性子の放出率測定方法に関する。燃料集合体を構成する或る位置の燃料棒(i)で発生する中性子すなわち中性子源強度(Ni)に基づく、燃料集合体の側面に配置された中性子検出器の位置(j)に形成される中性子束(fij)として定義される応答因子Wijを求める。そして、燃料集合体内の中性子源強度分布に基づく燃料棒(i)の想定中性子源強度Siと上記応答因子Wijとの積の全燃料棒の和Σ[Si×Wij]に対する、上記燃料集合体の外部位置(j)に配置された中性子検出器により検出された中性子束(φj)の比 φj/Σ[Si×Wij]から該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求める。
【選択図】 図1
Description
Cm244(18y)、Cm242(163d)、
Pu238(88y)、Pu240(6537y)、
Pu242(38万年)、Am241(432y)
S4=[Cm244]、S2=[Cm242]、
Sp=[Pu238+Pu240+Pu242+Am241]、
S4p=S4+Sp、[xx]はxxからの中性子放出率であることを示す。
応答因子=(或る位置jの中性子束)/(或る位置iに与えられた中性子源)
という関係にある。
φ=aS/(1−keff)、
a:比例係数。集合体全体の応答係数Aは、A=a/(1−keff)、
S:中性子放出率、
keff :実効増倍率、
を用いて理解することができる。
φ=Σ(Wi×Si)
となる。Wiは上記keff に相当する増倍効果を固定中性子源増倍計算の中で既に含むため、上式では、keffは現れないが、Siが分布を持たず一定であるとすると、一点炉中性子束の式におけるAは
A=Σ(Wi)
の関係にある。
32 燃料集合体
33 箔支持装置
34 フック
35 箔
36 アーム
37 錘
38 フレーム
39 箔支持アーム
40 パッド
41 位置決め用アーム
42 カウンタ
43 カウンタ容器
46 ケーブルホース
47 測定装置本体
50 空気室
52 ローラ
Claims (11)
- 原子炉の中で中性子に照射された燃料集合体の内部に生成した中性子放出核種から放出される中性子の放出率測定方法において、燃料集合体を構成する或る位置の燃料棒(i)で発生する中性子すなわち中性子源強度(Ni)に基づく、燃料集合体の側面に配置された中性子検出器の位置(j)に形成される中性子束(fij)として定義される応答因子Wijを求め、燃料集合体内の中性子源強度分布に基づく燃料棒(i)の想定中性子源強度Siと応答因子Wijとの積の全燃料棒の和Σ[Si×Wij]に対する、上記燃料集合体の外部位置(j)に配置された中性子検出器により検出された中性子束(φj)の比 φj/Σ[Si×Wij]から該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求めることを特徴とする、照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 燃料集合体を構成する或る位置の燃料棒(i)に或る中性子源強度(Ni)を与えることにより、計算の結果上記中性子源強度(Ni)に対応して燃料集合体の外部の中性子検出器位置(j)に形成される中性子束(fij)を算出し、その中性子束(fij)と中性子源強度(Ni)との比(fij/Ni)によって応答因子Wijを求めることを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 前記応答因子Wijを、燃焼計算により求めた燃焼度依存の組成を用いて、水中に設置された孤立の燃料集合体をモデルとして固定線源条件を用いた拡散計算等の理論計算を用いて燃焼度依存量として求めることを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 前記応答因子Wijを、水中に設置された未燃焼燃料集合体において測定し、測定結果に実効増倍率の燃焼による変化の影響分を補正して照射燃料集合体における応答因子Wijを求め、該応答因子Wijを用いて該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求めることを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率の測定方法。
- 燃料集合体を挟んで配置した中性子検出器位置(j)と中性子検出器位置(k)における中性子束(φj)と(φk)との平均値を分子とし、上記中性子検出器位置(j)における応答因子Wijと上記想定中性子源強度Siとの積[Si×Wij]の全燃料棒の和と、上記中性子検出器位置(k)における応答因子Wik と上記想定中性子源強度Siとの積[Si×Wik]の全燃料棒の和との平均値を分母として応答因子を求め、その応答因子を用いて該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求めることを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 燃料棒(i)の想定中性子源強度Si の相対中性子源強度分布(燃料棒相互間の相対値)を、燃料集合体の燃焼計算により求めることを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 燃料棒(i)の想定中性子源強度Siの相対中性子源強度分布(燃料棒相互間の相対値)を、燃料集合体の燃焼計算により燃焼度依存量として求め、中性子測定から求められる燃焼度ないし与えられた燃焼度に対応する想定中性子源強度Siの燃料棒相互間の相対値(相対中性子源強度分布)を用いて該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求めることを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- ウラニウム燃料棒とプルトニウム燃料棒とで組み立てられた燃料集合体の場合には、燃料棒(i)の想定中性子源強度Siの燃料棒相互間の相対値(相対中性子源強度分布)を、プルトニウム燃料棒に対してはウラニウム燃料棒の3倍ないし10倍程度で近似することを特徴とする、請求項1記載の照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 燃料集合体を挟んで配置した中性子検出器位置(j)と中性子検出器位置(k)における中性子束(φj)と(φk)との平均値と、想定した中性子源強度Siの燃料棒相互間の一様な、あるいは簡単な相対分布を用いて求められる燃料集合体全体の中性子放出率に基づく測定位置(j)及び(k)に形成される中性子束への応答因子(Aj及びAk)と、別途求めた測定体系の実効増倍率(keff)とから、該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求めることを特徴とする、照射燃料集合体の中性子放出率測定方法。
- 燃料集合体を構成する或る位置の燃料棒(i)で発生する中性子源強度(Ni)と、その中性子源強度(Ni)に対応して燃料集合体の外部の中性子検出器位置(j)に形成される中性子束(fij)との比(fij/Ni)からなる応答因子Wijを求め、燃料集合体内の中性子源強度分布に基づく燃料棒(i)の想定中性子源強度Siと応答因子Wijとの積[Si×Wij]の全燃料棒の和に対する、上記燃料集合体の外部位置(j)に配置された中性子検出器により検出された中性子束(φj)の比 φj/Σ[Si×Wij]から該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求める手順を組み込んだことを特徴とする、照射燃料集合体の中性子の放出率測定評価プログラム。
- 燃料集合体を挟んで配置した中性子検出器位置(j)と中性子検出器位置(k)における中性子束(φj)と(φk)との平均値と、想定した中性子源強度Siの燃料棒相互間の一様な、あるいは簡単な相対分布を用いて求められる燃料集合体全体の中性子放出率に基づく測定位置(j)及び(k)に形成される中性子束への応答因子(燃料集合体応答因子)(Aj及びAk)と、別途求めた測定体系の実効増倍率(keff)とから、該燃料集合体の中性子放出率(Sas)を求める手順を組み込んだことを特徴とする、照射燃料集合体の中性子の放出率測定評価プログラム。
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