JP2597917Y2 - 炉内中性子検出器 - Google Patents

炉内中性子検出器

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JP2597917Y2
JP2597917Y2 JP1992004246U JP424692U JP2597917Y2 JP 2597917 Y2 JP2597917 Y2 JP 2597917Y2 JP 1992004246 U JP1992004246 U JP 1992004246U JP 424692 U JP424692 U JP 424692U JP 2597917 Y2 JP2597917 Y2 JP 2597917Y2
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gas
heat
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neutron detector
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浩幸 右近
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、原子力発電プラントの
炉内中性子束の検出に適用される検出器に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】炉心内の出力分布の制御によって、出力
密度の向上、燃焼度の向上或はキセノン振動等の安定化
を図るためには、炉心内に中性子検出器を配して局所の
中性子束の測定を行うことが必要である。
【0003】一般に、このような測定を行うための中性
子検出器は、炉心を格納した原子炉容器の蓋体頂部から
同原子炉容器内に入り、上部炉内構造物を経て、炉心を
構成する燃料集合体の炉内計装用シンブル案内管に挿入
されるものであるため、非常に長く、炉心に挿入される
検出部だけでも数m、全体の長さは数十mにも達するこ
とが知られている。
【0004】図4は、上述したような従来の中性子検出
器の一つの検出部を部分的に示すもので、該中性子検出
器1のV部詳細は図5に、図5のVI−VI線に沿った断面
は図6に示されている。図4〜図6において、中性子検
出器1は、中空の外筒部2と、この外筒部2内に配置さ
れた筒状の細長い発熱部3と、該発熱部3内に挿通され
校正用ヒータ4を環状に囲む複数の差動型熱電対5とを
備えている。発熱部3の外周面には、軸方向に間隔をお
いて複数の環状のガス充填凹部6が形成されている。断
熱部として作用する各ガス充填凹部6の長手方向のほぼ
中央に相当する位置まで、対応する熱電対5の先端の高
温接点が延びていて、対のかかる熱電対5と断熱部とが
ユニットとなってそれぞれ検出部を構成し、1つの中性
子検出器1が複数の検出点を有する。図1には、このよ
うな検出部が第1から第4まで4個例示されている。
【0005】前述したように、中性子検出器1は、原子
炉容器蓋体の頂部から燃料集合体の炉内計装用シンブル
案内管に挿入される非常に長いものであるから、全体を
図示しないが、上述した発熱部3も必然的に数mにも及
ぶ非常に長いものとなる。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】上述のような構成の中
性子検出器1であると、発熱部3は全ての検出点を包含
する一体構造のものであるため、数mに及ぶ金属製の筒
状発熱部3を加工するための大規模な設備が必要にな
る。また、断熱部にはガスを封入しなければならない
が、そのためには、ガスチャンバ(図示せず)内で外筒
部1に発熱部3を挿入しなければならないので、中性子
検出器全体を収容できる数十mの長さを有する巨大なガ
スチャンバが必要になり、多大な設備投資が必要にな
る。更に、前述したように、測定された中性子束は炉心
内の出力分布の制御に使用されるため、中性子検出感度
は高いことが好ましい。
【0007】従って、本考案の目的は、中性子検出感度
を実質的に犠牲にすることなく、且つ大掛かりな設備を
必要とすることなく製造可能な炉内中性子検出器を提供
することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本考案の炉内中性子検出器は、外筒部と、同外筒
部内に配設された筒状の発熱部と、同発熱部の中空部に
沿って延在し、先端部が軸方向の異なる位置にある複数
中性子束検出点で終端している複数の熱電対とを有す
る。発熱部の外周面には、γ線の照射による同発熱部の
発熱を軸方向に逃がすための複数のガス充填凹部が、対
応する熱電対の先端部を取り囲んで形成されている。ま
た、発熱部は、軸方向に沿って複数の発熱部分に分割さ
れており、各発熱部分が、少なくとも1つのガス充填凹
部と、該ガス充填凹部を囲繞する封止筒とを備えてい
る。
【0009】
【作用】本考案によると、発熱部は複数の発熱部分に分
かれているため、1つの発熱部分の軸長は分割する数に
応じて短くなる。従って、発熱部の製造も、ガスの充填
も、短い発熱部分毎に行うことが可能となり、製造設備
も、充填設備も小型化及び簡素化される。また、充填ガ
スを封止するための封止筒は、封止機能を果たすのに足
る強度を有すれば十分であり、肉厚にする必要がないの
で、中性子の検出感度に対する影響は実質的に無視して
差し支えない。
【0010】
【実施例】次に、本考案の好適な実施例について添付図
面の図1〜図3を参照して詳細に説明する。
【0011】図1は、本考案の好適な実施例による中性
子検出器10の一部を、図2は、図1のII部の詳細断面
を、図3は図2のIII−III線断面をそれぞれ示してい
る。図1〜図3において、符号11は円筒状の外筒部で
あり、その下端(図1において左端)は閉止体12で閉
じられている。外筒部11内に配設された金属製の発熱
部13は、実施例では、中性子検出器の長手方向に間隔
をおいて配設された複数の筒状発熱部分13aと、隣接
する該発熱部分間に端部同士を接触した状態で保持され
た複数の筒状スペーサ13bとに分割されている。これ
等の発熱部分13a及びスペーサ13bは直線状に整列
している。
【0012】各発熱部分13aの外周面には、両端の周
縁部近辺を残して、環状のガス充填凹部14が形成され
ると共に、同発熱部分13aと実質的に同一の軸長を有
する封止筒15がガス充填凹部14を囲繞してしっかり
嵌合している。このガス充填凹部14には従来から使用
されている適宜のガスが封入される。封止筒15の肉厚
は、ガスを封止しうる程度でよく、比較的に薄く形成す
ることができる。
【0013】また、筒状の各発熱部分13aの中空部を
貫いて、同発熱部分13aの内径よりも小さい外径の発
熱用ヒータ16が、中性子検出器10を自己校正するた
めに延在している。中空部において該ヒータ16の外周
に存在する環状の空間部には、検出部の数に対応する複
数の差動型熱電対17がヒータ16を取り囲んで軸方向
に延びている。各差動型熱電対17の先端もしくは素線
接続部は、対応の発熱部分13aの軸方向のほぼ中央の
位置で終端している。実施例では、各発熱部分13aに
おいて、17aが熱電対の高温接点位置を、17bが低
温接点位置を示している。
【0014】炉心内の燃料集合体の炉内計装用シンブル
案内管に挿入された上記中性子検出器10において、燃
料集合体の核燃料より発生するγ線が各検出部に照射さ
れると、各発熱部分13a等がγ発熱する。各発熱部分
13aにはガス充填凹部14が形成され、そこに、封止
筒15の作用下にガスが封入されているため、発生した
熱は半径方向には実質的に逃げないが軸方向には拡散す
る。従って、各発熱部分13aには軸方向に温度差が生
じ、発熱量に比例したこの温度差を関連した差動型熱電
対17により測定する。γ線の照射量(出力)は発熱量
に比例するため、温度差を測定することによりγ線の照
射量(出力)、従って中性子束が得られる。
【0015】尚、実施例では、発熱部を検出部に対応す
る数の発熱部分に分割したが、必ずしも1対1の対応関
係で分割する必要はなく、例えば2、3個というような
数の検出部毎に発熱部を分割してもよい。また、隣接す
る発熱部分間に筒状スペーサを設けていたが、これを無
くし発熱部分同士が端部で接触するように構成してもよ
い。
【0016】
【考案の効果】以上のように、本考案によれば、発熱部
が複数に分割されているため、また、新たに付加される
部材である封止筒はガスを封止しうるだけの厚さを有す
ればよく比較的に薄肉に形成しうるため、中性子検出感
度を犠牲にすることなく、発熱部を製造する加工設備
も、また、発熱部にガスを封入するための設備も非常に
小型化且つ簡素化することができるので、設備コストを
大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案による中性子検出器の検出部の一部を示
す断面図。
【図2】図1のII部の拡大断面図。
【図3】図2のIII−III線に沿った横断面図。
【図4】従来の中性子検出器の検出部の一部を示す断面
図。
【図5】図4のV部の拡大断面図。
【図6】図5のVI−VI線に沿った横断面図。
【符号の説明】
10 中性子検出器 11 外筒部 13 発熱部 13a 発熱部分 14 ガス充填凹部 15 封止筒 17 熱電対

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外筒部と、同外筒部内に配設された筒状
    の発熱部と、同発熱部の中空部に沿って延在し、先端部
    が軸方向の異なる位置にある複数の中性子束検出点で終
    端している複数の熱電対とを有し、前記発熱部の外周面
    には、γ線の照射による同発熱部の発熱を軸方向に逃が
    すための複数のガス充填凹部が、対応する前記熱電対の
    先端部を取り囲んで形成されている炉内中性子検出器に
    おいて、前記発熱部は、軸方向に沿って複数の発熱部分
    に分割されており、各発熱部分が、少なくとも1つの前
    記ガス充填凹部と、該ガス充填凹部を囲繞する封止筒と
    を備えてなることを特徴とする炉内中性子検出器。
JP1992004246U 1992-02-06 1992-02-06 炉内中性子検出器 Expired - Lifetime JP2597917Y2 (ja)

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