JP2012068123A - 制御棒寿命評価方法および制御棒寿命評価装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御棒寿命評価装置である炉心性能計算装置1は、以下のようにして制御棒の寿命評価を実行する。出力分布演算部2が中性子計測値を用いて制御棒に隣接した燃料集合体の出力を求める。寿命演算部3は、求められた燃料集合体の出力に基づいて、制御棒が有するB4Cに含まれる10Bの減損量を算出する。比較演算部4は、算出された10Bの減損量が減損量の監視制限値を超えているかを判定する。10Bの減損量がその監視制限値を超えているとき、制御棒が核的寿命に到達している。
【選択図】図1
Description
(A)燃料集合体格子計算コードを用いて出力当りの中性子吸収核種の中性子吸収率を算出し、制御棒に隣接する燃料集合体の燃焼度およびボイド率をパラメータにして算出されたその中性子吸収率を保存する。
(B)原子力発電所サイトでは、性能計算により算出された、制御棒に隣接する燃料集合体の出力に、(A)で保存した出力当りの中性子吸収核種の中性子吸収率を掛けて、中性子吸収核種の中性子吸収量を算出する。
(C)上記した中性子吸収核種の中性子吸収量は、単位時間当りの中性子吸収核種の減損量であるので、この減損量を積算することにより積算減損量を算出する。
或る燃焼期間ΔTにおいて発生した全核分裂数Xは、燃焼期間ΔTと燃料集合体10の出力Pijkに比例するため、(2)式のように表すことができる。
ここで、ΔTは燃焼期間、Ptは炉心熱出力(MW)、Pijkは制御棒11の評価領域に隣接する燃料集合体10の全炉心熱出力に対する相対出力を示している。また、Vr1は制御棒11の評価領域の全炉心に対する体積割合、およびC1はエネルギー(MW)から核分裂数への換算係数をそれぞれ示している。
圧力演算部6は、寿命演算部3から出力された、制御棒11のブレード12の先端部に配置された中性子吸収棒17での10Bの減損量RB10を、(3)式のRBに代入してブレード12の先端部に配置された中性子吸収棒17の内圧Sを算出する。圧力演算装置6で算出されたその内圧Sが比較演算部4Aに入力される。比較演算部4Aは、実施例1において比較演算部4と同様に、寿命演算部3で算出された各評価領域における10Bの減損量RB10が上記の中性子吸収材の減損量の監視制限値を超えているか否かを判定する。算出された10Bの減損量RB10が減損量の監視制限値を超えていると判定されたとき、比較演算部4Aは該当する制御棒11が核的寿命に達したことを示す第1アラーム信号(第1警報情報)を表示部5に出力する。算出された10Bの減損量RB10が減損量の監視制限値以下であると判定されたとき、比較演算部4Aは、該当する制御棒11が核的寿命に達していない旨を示す第1寿命情報を表示部5に出力する。表示部5は第1アラーム信号または第1寿命情報を表示する。
或る燃焼期間ΔTにおいて発生した全核分裂数Xは、燃焼期間ΔTと燃料集合体10の出力Pijkに比例するため、(5)式のように表すことができる。
ここで、ΔTは燃焼期間、Ptは炉心熱出力(MW)、PijkはHf型制御棒の評価領域に隣接する燃料集合体10の全炉心熱出力に対する相対出力を示している。また、Vr2はHf型制御棒の評価領域の全炉心に対する体積割合、およびC1はエネルギー(MW)から核分裂数への換算係数をそれぞれ示している。
Claims (17)
- 原子炉の炉心に配置された複数の中性子検出器で測定された中性子計測値に基づいて、中性子吸収材を有する寿命評価対象の制御棒に隣接して配置される燃料集合体の出力を求め、前記燃料集合体の出力に基づいて前記制御棒内の前記中性子吸収材の減損量を算出し、前記中性子吸収材の減損量に基づいて前記制御棒の核的寿命を評価することを特徴とする制御棒寿命評価方法。
- 前記寿命評価対象の制御棒が前記中性子吸収材であるボロンカーバイトを充填した複数の中性子吸収棒を有する第1制御棒であって、前記減損量の算出が前記燃料集合体の出力に基づいて前記第1制御棒内の前記ボロンカーバイトに含まれるボロンの減損量を算出することであり、前記ボロンの減損量を用いて前記中性子吸収棒の内圧を算出し、前記制御棒の核的寿命の評価が前記ボロンの減損量に基づいて前記第1制御棒の核的寿命を評価することであり、前記中性子吸収棒の内圧に基づいて前記第1制御棒の機械的寿命を評価する請求項1に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記第1制御棒は、横断面が十字形をして前記第1制御棒の軸心から四方に伸びる4枚のブレードを有して各前記ブレード内に前記複数の中性子吸収棒を配置しており、前記中性子吸収棒の内圧の算出が、前記ブレードの先端部に配置された前記中性子吸収棒を対象に行われ、前記第1制御棒の機械的寿命の評価が前記先端部に配置された前記中性子吸収棒の内圧に基づいて行われる請求項2に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記第1制御棒の機械的寿命の評価が、前記中性子吸収棒の内圧が内圧設定値を超えているかの判定によって行われる請求項2または3に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記寿命評価対象の制御棒が前記中性子吸収材であるボロンカーバイトを充填した複数の中性子吸収棒を有する第1制御棒であって、前記減損量の算出が前記燃料集合体の出力に基づいて前記第1制御棒内の前記ボロンカーバイトに含まれるボロンの減損量を算出することであり、前記燃料集合体の出力に基づいて前記第1制御棒内の前記中性子吸収棒の中性子照射量を算出し、前記制御棒の核的寿命の評価が前記ボロンの減損量に基づいて前記第1制御棒の核的寿命を評価することであり、前記中性子吸収棒の中性子照射量に基づいて前記第1制御棒の機械的寿命を評価する請求項1に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記第1制御棒の機械的寿命の評価が、前記中性子吸収棒の中性子照射量が中性子照射量設定値を超えているかの判定によって行われる請求項5に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記第1制御棒の核的寿命を評価が、前記ボロンの減損量が減損量設定値を超えているかの判定によって行われる請求項2ないし6のいずれか1項に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記寿命評価対象の制御棒が前記中性子吸収材であるハフニウムを有する第2制御棒であって、前記減損量の算出が前記燃料集合体の出力に基づいて前記第2制御棒内の前記ハフニウムに含まれる177Hfの減損量を算出することであり、前記制御棒の核的寿命の評価が前記177Hfの減損量に基づいて前記第2制御棒の核的寿命を評価することである請求項1に記載の制御棒寿命評価方法。
- 前記第2制御棒の核的寿命を評価が、前記177Hfの減損量が減損量設定値を超えているかの判定によって行われる請求項8に記載の制御棒寿命評価方法。
- 原子炉の炉心に配置された複数の中性子検出器で測定された中性子計測値に基づいて、中性子吸収材を有する寿命評価対象の制御棒に隣接して配置される燃料集合体の出力を求める出力算出手段と、前記燃料集合体の出力に基づいて前記制御棒内の前記中性子吸収材の減損量を算出する減損量算出手段と、前記中性子吸収材の減損量に基づいて前記制御棒の核的寿命を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする制御棒寿命評価装置。
- 前記寿命評価対象の制御棒である、前記中性子吸収材であるボロンカーバイトを充填した複数の中性子吸収棒を有する第1制御棒の、前記ボロンカーバイトに含まれるボロンの前記減損量の算出を、前記燃料集合体の出力に基づいて行う前記減損量算出手段と、前記ボロンの減損量を用いて前記中性子吸収棒の内圧を算出する内圧算出手段と、前記制御棒の核的寿命の評価である前記第1制御棒の核的寿命の評価を、前記ボロンの減損量に基づいて行い、前記中性子吸収棒の内圧に基づいて前記第1制御棒の機械的寿命を評価する前記評価手段とを備えた請求項10に記載の制御棒寿命評価装置。
- 前記第1制御棒の機械的寿命の評価を、前記中性子吸収棒の内圧が内圧設定値を超えているかを判定することによって行う前記評価手段を有する請求項11に記載の制御棒寿命評価装置。
- 前記寿命評価対象の制御棒である、前記中性子吸収材であるボロンカーバイトを充填した複数の中性子吸収棒を有する第1制御棒の、前記ボロンカーバイトに含まれるボロンの前記減損量の算出を、前記燃料集合体の出力に基づいて行う前記減損量算出手段と、前記燃料集合体の出力に基づいて前記第1制御棒内の前記中性子吸収棒の中性子照射量を算出する中性子照射量算出手段と、前記制御棒の核的寿命の評価である前記第1制御棒の核的寿命の評価を、前記ボロンの減損量に基づいて行い、前記中性子吸収棒の中性子照射量に基づいて前記第1制御棒の機械的寿命を評価する前記評価手段とを備えた請求項10に記載の制御棒寿命評価装置。
- 前記第1制御棒の機械的寿命の評価を、前記中性子吸収棒の中性子照射量が中性子照射量設定値を超えているかを判定することによって行う前記評価手段を有する請求項13に記載の制御棒寿命評価装置。
- 前記第1制御棒の核的寿命の評価を、前記ボロンの減損量が減損量設定値を超えているかを判定することによって行う前記評価手段を有する請求項10ないし14のいずれか1項に記載の制御棒寿命評価装置。
- 前記寿命評価対象の制御棒である、前記中性子吸収材であるハフニウムを有する第2制御棒の、前記ハフニウムに含まれる177Hfの前記減損量の算出を、前記燃料集合体の出力に基づいて行う前記減損量算出手段と、前記制御棒の核的寿命の評価を、前記177Hfの減損量に基づいて行う前記評価手段とを備えた請求項10に記載の制御棒寿命評価装置。
- 前記第2制御棒の核的寿命の評価を、前記177Hfの減損量が減損量設定値を超えているかを判定することによって行う前記評価手段を有する請求項16に記載の制御棒寿命評価装置。
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JPS4915564A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-02-12 | ||
JPS62277599A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-02 | 株式会社東芝 | 制御棒寿命予測装置 |
JPH0755990A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Toshiba Corp | 制御棒核的寿命評価方法 |
JPH0961576A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 沸騰水型原子炉用制御棒及びその製造方法 |
JP2000162374A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Hitachi Ltd | 中性子照射量演算方法及び炉心性能計算装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4915564A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-02-12 | ||
JPS62277599A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-02 | 株式会社東芝 | 制御棒寿命予測装置 |
JPH0755990A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Toshiba Corp | 制御棒核的寿命評価方法 |
JPH0961576A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 沸騰水型原子炉用制御棒及びその製造方法 |
JP2000162374A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Hitachi Ltd | 中性子照射量演算方法及び炉心性能計算装置 |
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