JP2010164338A

JP2010164338A - 移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム及び方法

Info

Publication number: JP2010164338A
Application number: JP2009005019A
Authority: JP
Inventors: Tadao Konishi; 唯夫小西; Naoto Odakawa; 直人小田川; Atsuhiko Koizumi; 敦彦小泉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2009-01-13
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】検出器の走査完了時間を全体として短縮して原子炉の起動時間を短縮できること。
【解決手段】複数のＴＩＰ検出器５の検出感度を校正するＴＩＰ装置２０の検出感度校正システムにおいて、所定のＴＩＰ検出器５を所定のＬＰＲＭストリング１１の案内管４へ挿入し走査させるＴＩＰ駆動装置８と、所定のＴＩＰ検出器５を所定のＬＰＲＭストリング１１の案内管へ挿入し走査させる駆動信号をＴＩＰ駆動装置へ出力すると共に、これら複数のＴＩＰ検出器５がコモンストリング１３の案内管を走査したときの計測値データから各ＴＩＰ検出器５の検出感度校正係数を演算して、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を校正するプロセス計算機６及びＴＩＰ制御盤７とを有し、このプロセス計算機６は、複数のＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管と、このコモンストリング１３以外のＬＰＲＭストリング１１の案内管とへ同時に挿入させ走査させる駆動信号をＴＩＰ駆動装置へ出力するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、沸騰水型原子炉における炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置（ＴｒａｖｅｒｓｉｎｇＩｎｃｏｒｅＰｒｏｂｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ：以下、ＴＩＰ装置とも称す）の検出感度校正システム及び方法に関する。

一般に、沸騰水型原子炉における原子炉の中性子束は、局所出力領域モニタ（ＬｏｃａｌＰｏｗｅｒＲａｎｇＭｏｎｉｔｏｒ：以下、ＬＰＲＭと称す）によって計測される。そして、原子炉起動時や通常運転時の所定時期（例えば月に１回）に、ＴＩＰ装置を用いて原子炉内の中性子束を計測して、ＬＰＲＭにおける多数のＬＰＲＭ検出器（後述）の中性子束検出感度が校正される。

このＴＩＰ装置は、原子力発電所の運転中に原子炉の炉心内でＴＩＰ検出器を軸方向に移動させて中性子束を測定し、炉心軸方向の各位置（高さ）での原子炉出力分布を得て、原子炉出力分布計算の基礎データを与えるものである。

図７は、従来のＴＩＰ装置の構成を示す。このＴＩＰ装置では、原子炉格納容器１内に格納された原子炉２の炉心３に設置された多数のＴＩＰ案内管４内でＴＩＰ検出器５を移動させる。炉心頂より炉心底に向かってＴＩＰ検出器５を引き抜く時に、移動距離に対応したＴＩＰ位置信号を発生させる。そのＴＩＰ位置信号に同期してＴＩＰ計測値信号を読み取ることにより、炉心３内での軸方向の中性子束分布を測定する。

このＴＩＰ検出器５の移動は、プロセス計算機６とＴＩＰ制御盤７とが連携をとりながら、ＴＩＰ駆動装置８に駆動信号（ＴＩＰ検出器５の挿入／引抜信号）を出力することにより行われる。

また、ＴＩＰ検出器５は、中性子の照射により検出感度が減衰するため、計測（検出）を行う時のみ原子炉２内に挿入し、計測しない時には原子炉格納容器１外の遮蔽容器９に格納され、中性子の照射を最小限にして検出感度の減衰を極力防いでいる。遮蔽容器９に格納されたＴＩＰ検出器５は、インデキサ１０によって複数のＴＩＰ案内管４に選択して誘導される。

図８及び図９に示すように、ＬＰＲＭのＬＰＲＭストリング１１は炉心３内に多数設けられ、炉心３の軸方向に所定間隔で配置された４個のＬＰＲＭ検出器１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄと、炉心３の軸方向に延びるＴＩＰ案内管４とを備えてなる。

また、炉心３内には、多数の制御棒１２と前記ＬＰＲＭストリング１１が配置されており、ＴＩＰ検出器５は、１個のＴＩＰ検出器５で全てのＬＰＲＭストリング１１をカバーするのではなく、複数配置され、１個のＴＩＰ検出器５が多数のＬＰＲＭストリング１１に割り振られる。図８の例では、多数のＬＰＲＭストリング１１は５つの群に区画され、これらの各群に対応してＴＩＰ検出器５が５個（検出器番号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）配置され、各ＴＩＰ検出器５のそれぞれは約１０本のＬＰＲＭストリング１１に割り振られている。どのＬＰＲＭストリング１１にどのＴＩＰ検出器５を挿入させるかは、各ＴＩＰ検出器５に対応して設置されたそれぞれのインデキサ１０（図７）の回転円筒を回転させることにより選択して実施される。

図８に示すコモンストリング１３は、全てのＴＩＰ検出器５が走査可能な共通のＴＩＰ案内管４を持つＬＰＲＭストリングである。各ＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３に挿入し走査することで、複数のＴＩＰ検出器５間の中性子束検出感度を校正することができる。これらの各ＴＩＰ検出器５は、図７に示す１台の結合装置１４を用いて一つのコモンストリング１３のＴＩＰ案内管４へ誘導され挿入される。

尚、図８においてＬＰＲＭストリング１１に付された英数字はストリング番号であり、このうちの英字Ａ〜Ｅが、挿入されるＴＩＰ検出器５の検出器番号であり、数字が、各群におけるＬＰＲＭストリング１１の通し番号である。また、コモンストリング１３には、数字１０のみのストリング番号が付されている。

次に、原子炉起動時にＬＰＲＭストリング１１のＴＩＰ案内管４へＴＩＰ検出器５を挿入する特許文献１に記載の挿入手順について、図１０を用いて説明する。それぞれのＴＩＰ検出器５間の中性子束検出感度が異なっていると、全てのＬＰＲＭ検出器１１Ａ〜１１Ｄの中性子束検出感度を正確に校正できない。

そこで、ＴＩＰ検出器５間の中性子束検出感度を校正するために、検出器番号Ａ〜Ｅの全てのＴＩＰ検出器５を１本ずつ順番にコモンストリング１３のＴＩＰ案内管４へ挿入して走査する。次に、検出器番号Ａ〜Ｅの５個のＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３のＴＩＰ案内管４に挿入し走査したときに得られた計測値データを基にして、プロセス計算機６が、それぞれのＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を計算する。６回目以降の挿入は、検出器番号Ａ〜Ｅの５個のＴＩＰ検出器５をそれぞれのＬＰＲＭストリング１１に同時に挿入し走査する。以上のように、全てのＬＰＲＭストリング１１（合計４３本）にＴＩＰ検出器５を挿入するのに１４回の挿入回数を要する。

尚、ＴＩＰ検出器５の挿入６〜１４回目の挿入走査で計測された計測値データに中性子束検出感度校正係数を乗じて校正された値が、プロセス計算機６の図示しないＴＩＰデータベースに格納される。

特開昭６１−９１５９７号公報

ところで、原子力発電所では、原子炉２の起動から定格運転までの起動時間を短縮することで、できるだけ早期に電力を安定供給させることが望まれる。この原子炉起動時には、ＬＰＲＭストリング１１におけるＬＰＲＭ検出器１１Ａ〜１１Ｄの中性子束検出感度を校正するために、前述のＴＩＰ装置を用いて原子炉２における炉心３の中性子束を計測している。従って、原子炉２の起動時間を短縮させる方策の１つとして、原子炉起動時にＴＩＰ装置のＴＩＰ検出器５による走査完了時間を短縮することが挙げられる。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、検出器の走査完了時間を全体として短縮して原子炉の起動時間を短縮できる移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム及び方法を提供することにある。

本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムは、原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、複数の前記検出器の全てが挿入可能な案内管を備えたコモンストリングの当該案内管に複数の前記検出器を挿入し走査させることで、これら複数の検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおいて、所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管へ挿入し走査させる駆動手段と、所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管へ挿入し走査させる駆動信号を前記駆動手段へ出力すると共に、複数の前記検出器からの計測値データを格納し、これら複数の検出器が前記コモンストリングの前記案内管を走査したときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正する制御演算手段とを有し、この制御演算手段は、複数の前記検出器を前記コモンストリングの前記案内管と、このコモンストリング以外の前記ストリングの前記案内管とへ同時に挿入させて走査させる駆動信号を前記駆動手段へ出力するよう構成されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムは、原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、複数の前記検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおいて、複数の前記検出器に対応して複数設置され、それぞれが前記検出器を挿入可能で、且つ中性子を放射する検出感度校正用線源と、所定の前記検出器を、所定の前記ストリングの前記案内管と所定の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動手段と、所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管と所定の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動信号を前記駆動手段へ出力すると共に、複数の前記検出器からの計測値データを格納し、所定の前記検出器が所定の前記検出感度校正用線源へ挿入されたときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正する制御演算手段と、を有することを特徴とするものである。

更に、本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムは、原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、複数の前記検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおいて、複数の前記検出器をそれぞれ挿入可能で、且つ中性子を放射する単一の検出感度校正用線源と、所定の前記検出器を、所定の前記ストリングの前記案内管と単一の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動手段と、所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管と単一の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動信号を前記駆動手段へ出力すると共に、複数の前記検出器からの計測値データを格納し、所定の前記検出器が単一の前記検出感度校正用線源へ挿入されたときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正する制御演算手段と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正方法は、原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、複数の前記検出器の全てが挿入可能な案内管を備えたコモンストリングの当該案内管に複数の前記検出器を挿入し走査させることで、これら複数の検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正方法において、複数の前記検出器を前記コモンストリングの前記案内管と、このコモンストリング以外の前記ストリングの前記案内管とへ同時に挿入させて走査させ、複数の前記検出器が前記コモンストリングの前記案内管を走査したときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正することを特徴とするものである。

本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム及び方法によれば、検出器のストリングへの挿入回数が減少して検出器の走査完了時間を全体として短縮できる。従って、この移動式炉心内計装装置を用いて局所出力領域モニタの検出感度を校正する原子炉起動時に、この原子炉起動時間を短縮できる。

本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおける第１の実施の形態が適用されたＴＩＰ装置を示す構成図。図１のＴＩＰ装置におけるＴＩＰ検出器がＬＰＲＭストリングの案内管へ挿入され走査される順番等を説明する図表。図１のＴＩＰ装置におけるＴＩＰ検出器がＬＰＲＭストリングの案内管へ挿入され走査される他の順番等を説明する図表。本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおける第２の実施の形態が適用されたＴＩＰ装置を示す構成図。図４及び図６のＴＩＰ装置におけるＴＩＰ検出器がＬＰＲＭストリングの案内管へ挿入され走査される順番等を説明する図表。本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおける第３の実施の形態が適用されたＴＩＰ装置を示す構成図。従来のＴＩＰ装置を示す構成図。ＬＰＲＭストリングの炉心内配置状態を模擬的に示す概念図。図８のＬＰＲＭストリングの構成を示す概略構成図。図７のＴＩＰ装置におけるＴＩＰ検出器がＬＰＲＭストリングの案内管へ挿入され走査される順番等を説明する図表。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図３）
図１は、本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおける第１の実施の形態が適用されたＴＩＰ装置を示す構成図である。この第１の実施の形態において、前記背景技術と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態のＴＩＰ装置２０は、駆動手段としてのＴＩＰ駆動装置８と、遮蔽容器９と、インデキサ１０と、結合装置１４と、制御演算手段としてのプロセス計算機６及びＴＩＰ制御盤７とを有して構成される。

ＴＩＰ駆動装置８は、遮蔽容器９に収容された検出器番号Ａ〜Ｅの所定のＴＩＰ検出器５を、原子炉格納容器１内に設置されたインデキサ１０の回転円筒（不図示）を回転させることにより、原子炉２の炉心３における所定のＬＰＲＭストリング１１の案内管４へ挿入させ走査させる。このうち、ＴＩＰ駆動装置８は、原子炉格納容器１内に設置された結合装置１４を動作させることにより、インデキサ１０の回転円筒からのＴＩＰ検出器５を、コモンストリング１３の案内管４へ誘導して挿入し走査させる。

プロセス計算機６は、検出器番号Ａ〜Ｅの所定のＴＩＰ検出器５を原子炉２の炉心３において挿入し走査させる所定のＬＰＲＭストリング１１を指定するＴＩＰ走査信号をＴＩＰ制御盤７へ送信する。ＴＩＰ制御盤７は、このＴＩＰ走査信号に基づいて、所定のＴＩＰ検出器５を炉心３における所定のＬＰＲＭストリング１１へ挿入し走査させるための駆動信号をＴＩＰ駆動装置８へ送信する。この駆動信号に基づいてＴＩＰ駆動装置８が、前述の如く所定のＴＩＰ検出器５を炉心３内の所定のＬＰＲＭストリング１１へ挿入し走査させる。

上述のＴＩＰ走査信号及び駆動信号は、複数のＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４と、このコモンストリング１３以外のＬＰＲＭストリング１１の案内管４へと同時に挿入し走査させるための信号であり、具体的には、図２に示すように、検出器番号Ａ〜Ｅの複数のＴＩＰ検出器５のそれぞれをコモンストリング１３の案内管４へ順次連続して挿入させ走査させる信号であり、または図３に示すように、検出器番号Ａ〜Ｅの複数のＴＩＰ検出器５のそれぞれを任意の順番でコモンストリング１３の案内管４へ挿入させ走査させる信号である。

また、図１に示すように、ＴＩＰ制御盤７は、複数のＴＩＰ検出器５からの計測値データを、ＴＩＰ検出器５の位置データと共に受信するＴＩＰデータ受信部２１を有する。また、プロセス計算機６は、ＴＩＰデータ受信部２１が受信した計測値データ及び位置データ（つまり計測値／位置データ）を読み取るＴＩＰデータ読取部２２と、このＴＩＰデータ読取部２２にて読み取られた計測値／位置データを格納し保管するＴＩＰデータベース２３と、このＴＩＰデータベース２３に格納された計測値／位置データを用いて各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算して、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を校正するＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４と有する。

このＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４は、図２に示すように、複数のＴＩＰ検出器５が全てのＬＰＲＭストリング１１（コモンストリング１３を含む）の案内管４を走査した後に、コモンストリング１３の案内管４を走査したときの各ＴＩＰ検出器５の計測値／位置データから、それぞれのＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算する場合と、図３に示すように、複数のＴＩＰ検出器５の全てがコモンストリング１３の案内管４を走査した直後（挿入７回目の直後）に、このコモンストリング１３の案内管４を走査したときの各ＴＩＰ検出器５の計測値／位置データから、それぞれのＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算する場合とがある。

そして、ＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４は、この中性子束検出感度校正係数を用いて、ＴＩＰ検出器５が計測してＴＩＰデータベース２３に格納された中性子束の計測値データを校正し、この校正された計測値データを、ＴＩＰ検出器５の位置データと共に改めてＴＩＰデータベース２３に格納し保管する。

次に、このＴＩＰ装置２０におけるＴＩＰ検出器５のＬＰＲＭストリング１１への挿入走査手順を、主に図２及び図３を用いて説明する。

挿入１回目には、図２に示すように、検出器番号ＡのＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４に挿入し走査させる。その際、検出器番号Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各ＴＩＰ検出器５を、ストリング番号Ｂ０１、Ｃ０１、Ｄ０１、Ｅ０１のそれぞれのＬＰＲＭストリング１１の案内管４に同時に挿入し走査させる。

このとき、検出器番号Ａ〜Ｅの各ＴＩＰ検出器５で計測されたそれぞれの計測値と、各ＴＩＰ検出器５の位置データは、図１のＴＩＰ制御盤７のＴＩＰデータ受信部２１を経由して、プロセス計算機６のＴＩＰデータ読取部２２へ送信される。ＴＩＰデータ読取部２２にて読み取られた計測値／位置データは、ＴＩＰデータベース２３に格納されて保管される。この保管される計測値／位置データは、各ＴＩＰ検出器５間で中性子束の検出感度の校正を行った値ではなく、計測した値がそのまま保管される。

挿入２回目には、検出器番号ＢのＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管１４に挿入して走査させ、検出器番号Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各ＴＩＰ検出器５を、ストリング番号Ａ０１、Ｃ０２、Ｄ０２、Ｅ０２の各ＬＰＲＭストリング１１のそれぞれの案内管４に同時に挿入し走査させる。同様にして、挿入５回目までに全てのＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４に挿入し走査させると共に、コモンストリング１３を含めて合計２１箇所のＬＰＲＭストリング１１の案内管４にＴＩＰ検出器５を挿入し走査させる。

この挿入２回目〜５回目までに検出器番号Ａ〜ＥのＴＩＰ検出器５で計測された計測値は、挿入１回目と同様に、ＴＩＰ検出器５の位置データと共に計測値／位置データとしてプロセス計算機６のＴＩＰデータデース２３に格納され保管される。

挿入６回目以降は、各ＴＩＰ検出器５を残りのＬＰＲＭストリング１１の案内管４に挿入して走査させ、挿入１０回目で、全てのＬＰＲＭストリング１１にＴＩＰ検出器５を挿入し走査させ終える。この挿入６回目以降において検出器番号Ａ〜Ｅの各ＴＩＰ検出器５で計測された計測値は、ＴＩＰ検出器５の位置データと共に計測値／位置データとしてプロセス計算機６のＴＩＰデータデース２３に格納され保管される。

最後に、ＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４は、ＴＩＰデータベース２３に格納された、検出器番号Ａ〜Ｅの各ＴＩＰ検出器５がコモンストリング１３の案内管４を走査したときの計測値／位置データを用いて、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を計算する。その後、ＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４は、この中性子束検出感度校正係数を用いて、ＴＩＰデータベース２３に格納された前記計測値／位置データを校正する。これらの校正された各計測値／位置データは、ＴＩＰデータベース２３に格納されて保管され、原子炉出力分布計算の基礎データとして用いられる。

一方、各ＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４に挿入し走査する順番は、図３のように任意の順番とすることができる。例えばコモンストリング１３の案内管４に挿入し走査させるＴＩＰ検出器５の順序は、２回目の挿入で検出器番号ＤのＴＩＰ検出器５、４回目の挿入で検出器番号ＢのＴＩＰ検出器５、５回目の挿入で検出器番号ＥのＴＩＰ検出器５、６回目の挿入で検出器番号ＣのＴＩＰ検出器５、７回目の挿入で検出器番号ＡのＴＩＰ検出器５という順番も可能である。ＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４は、全てのＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４に挿入し走査させ終えた時点で（図３の挿入７回目と８回目の間）、ＴＩＰデータベース２３に格納された、検出器番号Ａ〜Ｅの各ＴＩＰ検出器５がコモンストリング１３の案内管４を走査したときの計測値／位置データを用いて、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を計算する。

この図３の場合には、挿入１〜１０回目までに各ＴＩＰ検出器５にて計測された各ＬＰＲＭストリング１１の計測値／位置データが、挿入回数毎にＴＩＰデータベース２３に格納されると共に、ＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４にて演算された中性子束検出感度校正係数がＴＩＰデータベース２３に格納され、更に、この中性子束検出感度校正係数を用いて校正された各計測値／位置データがＴＩＰデータベース２３に格納される。

従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）を奏する。

（１）複数のＴＩＰ検出器５がコモンストリング１３の案内管４と、このコモンストリング１３以外のＬＰＲＭストリング１１の案内管４とへ同時に挿入されて走査されるので、ＴＩＰ検出器５のＬＰＲＭストリング１１への挿入回数が減少してＴＩＰ検出器５の走査完了時間（ＴＩＰ検出器５の走査開始から完了までに要する時間）を全体として短縮できる。つまり、図１０に示す背景技術では１４回要していたＴＩＰ検出器５の総挿入回数が、本実施の形態では１０回に削減される。本実施の形態では、例えば挿入走査１回に要する時間が約５分であると仮定すると、全体のＴＩＰ検出器５の走査完了時間は、７０分から５０分に改善されて約２０分短縮され、背景技術の所要時間に対して約２９％削減される。従って、このＴＩＰ装置２０を用いてＬＰＲＭの中性子束検出感度を校正する原子炉起動時に、この原子炉起動時間を短縮できる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図４、図５）
図４は、本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおける第２の実施の形態が適用されたＴＩＰ装置を示す構成図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態及び背景技術と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態のＴＩＰ装置３０が前記第１の実施の形態のＴＩＰ装置２０と異なる点は、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度の校正を事前に行うために、ＴＩＰ検出器５毎にＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ及び３１Ｅが追加して設置され、各ＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４へ誘導するための結合装置１４が削除された点である。

前記ＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅは、検出器番号Ａ〜Ｅの各ＴＩＰ検出器５に対応して複数台（本実施の形態では５台）、原子炉格納容器１外に設置され、それぞれがＴＩＰ検出器５を挿入可能で、且つ中性子を放出する。また、ＴＩＰ駆動装置８は、検出器番号Ａ〜Ｅの所定のＴＩＰ検出器５を、インデキサ１０を用いて、所定のＬＰＲＭストリング１１の案内管４へ挿入させ走査させると共に、所定のＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１へ挿入させる。

プロセス計算機６は、検出器番号Ａ〜Ｅの所定のＴＩＰ検出器５を原子炉２の炉心３において挿入し走査させるべき所定のＬＰＲＭストリング１１を指定するＴＩＰ走査信号と、検出器番号Ａ〜ＥのＴＩＰ検出器５のそれぞれをＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅのそれぞれに挿入させる線源挿入信号とをＴＩＰ制御盤７へ送信する。ＴＩＰ制御盤７は、このＴＩＰ走査信号及び線源挿入信号に基づいて、所定のＴＩＰ検出器５を所定のＬＰＲＭストリング１１へ挿入し走査させると共に、所定のＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅへ挿入させるための駆動信号をＴＩＰ駆動装置８へ送信する。

前記線源挿入信号とこれに基づく駆動信号は、検出器番号Ａ〜ＥのそれぞれのＴＩＰ検出器５を、原子炉２の炉心３における複数のＬＰＲＭストリング１１へ挿入する前（事前）に、複数のＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅのそれぞれ挿入させる信号である。

更にプロセス計算機６は、検出器番号Ａ〜ＥのそれぞれのＴＩＰ検出器５がＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅのそれぞれに挿入されたときに計測される中性子束計測値データから、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算して、これら各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を校正する。

つまり、例えば、遮蔽容器９に格納されている検出器番号ＡのＴＩＰ検出器５が、このＴＩＰ検出器５に専用のＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａに挿入される。その時計測される検出器番号ＡのＴＩＰ検出器５による計測値データは、ＴＩＰ制御盤７のＴＩＰデータ受信部２１を経由してプロセス計算機６のＴＩＰデータ読取部２２に送信される。ＴＩＰデータ読取部２２にて読み取られた計測値データは、ＴＩＰデータベース２３に格納されて保管される。同様にして、検出器番号Ｂ〜ＥまでのＴＩＰ検出器が、それぞれに専用のＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ｂ〜３１Ｅに挿入されて、各計測値データがＴＩＰデータベース２３に格納され保管される。ＴＩＰデータベース２３に格納されたこれらの計測値データに基づいて、ＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４は、事前に（原子炉の起動立ち上げ開始前に）各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を計算する。

次に、このＴＩＰ装置３０におけるＴＩＰ検出器５のＬＰＲＭストリング１１への挿入走査手順を、主に図５を用いて説明する。

まず、ＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅを用いて、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を事前に計算する。このように各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数が予め求められているので、挿入１回目では、コモンストリング１３の案内管４にＴＩＰ検出器５を挿入する必要がなく、最初から５個のＴＩＰ検出器５のそれぞれをＬＰＲＭストリング１１の案内管４に同時に挿入し走査させる。挿入２回目以降も同様にして、５個のＴＩＰ検出器５のそれぞれをＬＰＲＭストリング１１の案内管４に同時に挿入し走査させる。以上の手順により、挿入９回目において、全て（４３本）のＬＰＲＭストリング１１の案内管４にＴＩＰ検出器５を挿入し走査させ終える。

このとき、ＴＩＰ検出器５の挿入回数毎にＴＩＰデータベース２３に格納される中性子束の計測値データは、事前に算出された中性子束検出感度校正係数を用いて校正されたデータである。

従って、本実施の形態によれば、次の効果（２）及び（３）を奏する。

（２）複数のＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を校正するために設置されたＴＩＰ検出感度校正用線源３１Ａ〜３１Ｅに複数のＴＩＰ検出器５を挿入し、このときの各ＴＩＰ検出器５の計測値データから各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算する。このため、ＴＩＰ検出器５をＬＰＲＭストリング１１へ挿入する挿入回数が減少して、ＴＩＰ検出器５の走査完了時間を短縮できる。つまり、図１０に示す背景技術では１４回要していたＴＩＰ検出器５の総挿入回数が、本実施の形態では図５に示すように９回に削減される。本実施の形態では、例えば挿入１回に要する時間が約５分であると仮定すると、全体のＴＩＰ走査完了時間は７０分から４５分に改善されて約２５分短縮され、背景技術の所要時間に対して約３６％削減される。この結果、このＴＩＰ装置３０を用いてＬＰＲＭの中性子束検出感度を校正する原子炉起動時に、この原子炉起動時間を短縮できる。

（３）各ＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４に挿入する必要がなくなるため、背景技術及び第１実施の形態において原子炉格納容器１内に設置されていたコモンストリング１３用の結合装置１４を無くすことができる。原子炉格納容器１内は放射線管理区域に指定されており、その中に設置される装置には高い耐久性と厳格な管理が必要とされる。従って、この原子炉格納容器１内に設置される設備が削減されることで、安全性の向上を一層図ることができる。

［Ｃ］第３の実施の形態（図５、図６）
図６は、本発明に係る移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおける第３の実施の形態が適用されたＴＩＰ装置を示す構成図である。この第３の実施の形態において、前記第１及び第２の実施の形態、並びに背景技術と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態のＴＩＰ装置４０が前記第２の実施の形態のＴＩＰ装置３０と異なる点は、検出器番号Ａ〜Ｅの全てのＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を、単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１を用いて校正すると共に、各ＴＩＰ検出器５を単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１へ誘導するためにＴＩＰ検出感度校正用結合装置４２が追加して設置された点である。

前記ＴＩＰ検出感度校正用線源４１は、検出器番号Ａ〜ＥのそれぞれのＴＩＰ検出器５を挿入可能で、且つ中性子束を放出するものであり、原子炉格納容器１外に単一に設置される。また、ＴＩＰ検出感度校正用結合装置４２は、検出器番号Ａ〜ＥのそれぞれのＴＩＰ検出器５を単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１へ順次誘導して挿入させるものであり、原子炉格納容器１外に設置される。

ＴＩＰ駆動装置８は、検出器番号Ａ〜Ｅの所定のＴＩＰ検出器５を、インデキサ１０を用いて、炉心３内の所定のＬＰＲＭストリング１１の案内管４へ挿入させ走査させると共に、ＴＩＰ検出感度校正用結合装置４２を駆動させて単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１へ挿入させる。

プロセス計算機６は、検出器番号Ａ〜Ｅの所定のＴＩＰ検出器５を原子炉２の炉心３において挿入し走査させるべき所定のＬＰＲＭストリング１１を指定するＴＩＰ走査信号と、検出器番号Ａ〜ＥのＴＩＰ検出器５のそれぞれをＴＩＰ検出感度校正用線源４１に挿入させる線源挿入信号とをＴＩＰ制御盤７へ送信する。ＴＩＰ制御盤７は、このＴＩＰ走査信号及び線源挿入信号に基づいて、所定のＴＩＰ検出器５を所定のＬＰＲＭストリング１１へ挿入して走査させると共に、ＴＩＰ検出感度校正用結合装置４２を経て単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１へ挿入させるための駆動信号をＴＩＰ駆動装置８へ送信する。

前記線源挿入信号とこれに基づく駆動信号は、検出器番号Ａ〜ＥのそれぞれのＴＩＰ検出器５を、原子炉２の炉心３におけるＬＰＲＭストリング１１へ挿入する前（事前）に単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１へ挿入させる信号である。

更にプロセス計算機６は、検出器番号Ａ〜ＥのそれぞれのＴＩＰ検出器５が単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１へ挿入されたときに計測される中性子束計測値データから、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算して、これらの各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を校正する。

つまり、例えば、遮蔽容器９に格納された検出器番号Ａ〜Ｅの各ＴＩＰ検出器５が、ＴＩＰ検出感度校正用結合装置４２により単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１に順次に挿入される。その時に計測される各ＴＩＰ検出器５の計測値データは、ＴＩＰ制御盤７のＴＩＰデータ受信部２１を経由してプロセス計算機６のＴＩＰデータ読取部２２に送信される。ＴＩＰデータ読取部２２にて読み取られた計測値データは、ＴＩＰデータベース２３に格納されて保管される。ＴＩＰデータベース２３に格納されたこれらの計測値データに基づいてＴＩＰ検出感度校正係数演算部２４が、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を事前に計算する。

次に、このＴＩＰ装置４０におけるＴＩＰ検出器５のＬＰＲＭストリング１１への挿入走査手順を、主に図５を用いて説明する。

まず、ＴＩＰ検出感度校正用線源４１を用いて、各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を事前に計算する。このように各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数が予め求められているので、挿入１回目では、コモンストリング１３の案内管４にＴＩＰ検出器５を挿入する必要がなく、最初から５個のＴＩＰ検出器５のそれぞれをＬＰＲＭストリング１１の案内管４に同時に挿入し走査させる。挿入２回目以降も同様にして、５個のＴＩＰ検出器５のそれぞれをＬＰＲＭストリング１１の案内管４に同時に挿入し走査させる。以上の手順により、挿入９回目において全て（４３本）のＬＰＲＭストリング１１の案内管４にＴＩＰ検出器５を挿入し走査させ終える。

従って、本実施の形態によれば、次の効果（４）〜（６）を奏する。

（４）複数のＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度を校正するために設置されたＴＩＰ検出感度校正用線源４１に複数のＴＩＰ検出器５を挿入し、このときの各ＴＩＰ検出器５の計測値データから各ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度校正係数を演算する。このため、ＴＩＰ検出器５をＬＰＲＭストリング１１へ挿入する挿入回数が減少して、ＴＩＰ検出器５の走査完了時間を短縮できる。つまり、図１０に示す背景技術では１４回要していたＴＩＰ検出器５の総挿入回数が、本実施の形態では図５に示すように９回に削減される。本実施の形態では、例えば挿入１回に要する時間が約５分であると仮定すると、全体のＴＩＰ走査完了時間は７０分から４５分に改善されて約２５分短縮され、背景技術の所要時間に対して約３６％削減される。この結果、ＴＩＰ装置４０を用いてＬＰＲＭの中性子束検出感度を校正する原子炉起動時に、この原子炉起動時間を短縮できる。

（５）各ＴＩＰ検出器５をコモンストリング１３の案内管４に挿入する必要がなくなるため、背景技術及び第１実施の形態において原子炉格納容器１内に設置されていたコモンストリング１３用の結合装置１４を無くすことができる。更に、ＴＩＰ検出感度校正用結合装置４２は、原子炉格納容器１外に設置されている。原子炉格納容器１内は放射線管理区域に指定されており、その中に設置される装置には高い耐久性と厳格な管理が必要とされる。従って、この原子炉格納容器１内に設置される設備が削減されることで、安全性の向上を一層図ることができる。

（６）ＴＩＰ検出感度校正用線源４１が単一であるため、ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度をより正確に校正することができる。つまり、ＴＩＰ検出感度校正用線源４１が複数あると、各ＴＩＰ検出感度校正用線源４１の強さに万が一微妙な差異が発生した場合に、ＴＩＰ検出器５間の中性子束検出感度の校正を正確に行えないことが考えられる。ところが、本実施の形態のように、単一のＴＩＰ検出感度校正用線源４１を複数のＴＩＰ検出器５間で共用することで、ＴＩＰ検出器５の中性子束検出感度の校正精度を向上させることができる。

２原子炉
３炉心
４ＴＩＰ案内管
５ＴＩＰ検出器
６プロセス計算機（制御演算手段）
７ＴＩＰ制御盤（制御演算手段）
８ＴＩＰ駆動装置（駆動手段）
１１ＬＰＲＭストリング
１３コモンストリング
２０ＴＩＰ装置（移動式炉心内計装装置）
２３ＴＩＰデータベース
２４ＴＩＰ検出感度校正係数演算部
３０ＴＩＰ装置（移動式炉心内計装装置）
３１Ａ〜３１ＥＴＩＰ検出感度校正用線源
４０ＴＩＰ装置（移動式炉心内計装装置）
４１ＴＩＰ検出感度校正用線源
４２ＴＩＰ検出感度校正用結合装置

Claims

原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、
複数の前記検出器の全てが挿入可能な案内管を備えたコモンストリングの当該案内管に複数の前記検出器を挿入し走査させることで、これら複数の検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおいて、
所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管へ挿入し走査させる駆動手段と、
所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管へ挿入し走査させる駆動信号を前記駆動手段へ出力すると共に、複数の前記検出器からの計測値データを格納し、これら複数の検出器が前記コモンストリングの前記案内管を走査したときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正する制御演算手段とを有し、
この制御演算手段は、複数の前記検出器を前記コモンストリングの前記案内管と、このコモンストリング以外の前記ストリングの前記案内管とへ同時に挿入させて走査させる駆動信号を前記駆動手段へ出力するよう構成されたことを特徴とする移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記制御演算手段は、複数の前記検出器のそれぞれを前記コモンストリングの案内管へ順次連続して挿入させ走査させる駆動信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記制御演算手段は、複数の前記検出器のそれぞれを任意の順番で前記コモンストリングの案内管へ挿入させ走査させる駆動信号を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記制御演算手段は、複数の前記検出器が全ての前記ストリングの案内管を走査した後に、前記コモンストリングの案内管を走査したときの前記各検出器の計測値データから、それぞれの前記検出器の検出感度校正係数を演算するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記制御演算手段は、複数の前記検出器の全てが前記コモンストリングの案内管を走査した直後に、このコモンストリングの前記案内管を走査したときの前記各検出器の計測値データから、それぞれの前記検出器の検出感度校正係数を演算するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、
複数の前記検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおいて、
複数の前記検出器に対応して複数設置され、それぞれが前記検出器を挿入可能で、且つ中性子を放射する検出感度校正用線源と、
所定の前記検出器を、所定の前記ストリングの前記案内管と所定の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動手段と、
所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管と所定の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動信号を前記駆動手段へ出力すると共に、複数の前記検出器からの計測値データを格納し、所定の前記検出器が所定の前記検出感度校正用線源へ挿入されたときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正する制御演算手段と、を有することを特徴とする移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記制御演算手段は、複数の前記検出器を複数の前記ストリングの案内管へ挿入する前に、複数の前記検出器のそれぞれを、対応する検出感度校正用線源へ挿入する駆動信号を駆動手段へ出力して、前記各検出器の検出感度を校正するよう構成されたことを特徴とする請求項６に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、
複数の前記検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正システムにおいて、
複数の前記検出器をそれぞれ挿入可能で、且つ中性子を放射する単一の検出感度校正用線源と、
所定の前記検出器を、所定の前記ストリングの前記案内管と単一の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動手段と、
所定の前記検出器を所定の前記ストリングの前記案内管と単一の前記検出感度校正用線源とへ挿入させる駆動信号を前記駆動手段へ出力すると共に、複数の前記検出器からの計測値データを格納し、所定の前記検出器が単一の前記検出感度校正用線源へ挿入されたときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正する制御演算手段と、を有することを特徴とする移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記制御演算手段は、複数の前記検出器を複数の前記ストリングの案内管へ挿入する前に、複数の前記検出器のそれぞれを単一の検出感度校正用線源へ挿入する駆動信号を駆動手段へ出力して、前記各検出器の検出感度を校正するよう構成されたことを特徴とする請求項８に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
前記原子炉を格納する原子炉格納容器外に、複数の前記検出器のそれぞれを単一の検出感度校正用線源へ順次誘導して挿入させる検出感度校正用結合装置が設置されたことを特徴とする請求項８に記載の移動式炉心内計装装置の検出感度校正システム。
原子炉の炉心に、炉心軸方向に延びる案内管を備えた局所出力領域モニタのストリングが多数配置され、これらのストリングが複数の群に区画され、各群に対応して設けられた複数の検出器が複数の群の前記ストリングの前記案内管に挿入され走査されることで、炉心軸方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置であって、
複数の前記検出器の全てが挿入可能な案内管を備えたコモンストリングの当該案内管に複数の前記検出器を挿入し走査させることで、これら複数の検出器の検出感度を校正する移動式炉心内計装装置の検出感度校正方法において、
複数の前記検出器を前記コモンストリングの前記案内管と、このコモンストリング以外の前記ストリングの前記案内管とへ同時に挿入させて走査させ、複数の前記検出器が前記コモンストリングの前記案内管を走査したときの計測値データから前記各検出器の検出感度校正係数を演算して、これら各検出器の検出感度を校正することを特徴とする移動式炉心内計装装置の検出感度校正方法。