JP3026463B2 - 照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法 - Google Patents
照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法Info
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- JP3026463B2 JP3026463B2 JP3264841A JP26484191A JP3026463B2 JP 3026463 B2 JP3026463 B2 JP 3026463B2 JP 3264841 A JP3264841 A JP 3264841A JP 26484191 A JP26484191 A JP 26484191A JP 3026463 B2 JP3026463 B2 JP 3026463B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉中に装荷して中
性子の照射を受けると共に、使用の途中で一時的に原子
炉から取出された燃料、あるいは使用済燃料となった照
射燃料集合体を収納した燃料収納場所における中性子実
効増倍率の測定法に関する。
性子の照射を受けると共に、使用の途中で一時的に原子
炉から取出された燃料、あるいは使用済燃料となった照
射燃料集合体を収納した燃料収納場所における中性子実
効増倍率の測定法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉で使用された燃料は、燃料集合体
の単位で炉心から取出されて水プール内に設置された燃
料貯蔵ラックに一時的、または長期的に貯蔵される。あ
るいは一定期間燃料貯蔵ラックに貯蔵して半減期の短い
放射能を減衰させた後に、使用済燃料輸送容器（キャス
ク）に収納されて再処理施設へ送られる。再処理施設へ
送られた使用済燃料は一旦水中の燃料貯蔵ラックに貯蔵
される。
の単位で炉心から取出されて水プール内に設置された燃
料貯蔵ラックに一時的、または長期的に貯蔵される。あ
るいは一定期間燃料貯蔵ラックに貯蔵して半減期の短い
放射能を減衰させた後に、使用済燃料輸送容器（キャス
ク）に収納されて再処理施設へ送られる。再処理施設へ
送られた使用済燃料は一旦水中の燃料貯蔵ラックに貯蔵
される。
【０００３】使用済燃料の再処理が遅れがち、あるいは
再処理を行わない方針の国では、使用済燃料は輸送容器
と貯蔵容器を兼ねた使用済燃料輸送貯蔵容器に収納され
て貯蔵することになる。
再処理を行わない方針の国では、使用済燃料は輸送容器
と貯蔵容器を兼ねた使用済燃料輸送貯蔵容器に収納され
て貯蔵することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】原子炉の燃料は、制御
機能を有する原子炉の炉心においては臨界にすることが
許されるが、炉心以外では燃料収納時において絶対に未
臨界を確保しなればならない。そのため従来は、どのよ
うな燃料でも、新燃料から使用済燃料に至るまでで、最
も中性子増倍特性が高くなる場合でも充分な余裕をもっ
て未臨界性が確保できるように燃料収納装置を設計しな
ければならない。このことは、実際の状態では過剰な余
裕が生じ、一定の容積範囲に収納できる燃料の収納量は
少なく非経済的になり勝ちであった。近年再処理の遅
れ、あるいは使用済燃料の貯蔵量の増大から、一定の空
間でより多くの燃料を収納し、収納空間の無駄を極力削
減する必要性が注目されてきた。このため稠密に燃料を
収納する場合においては、燃料収納時の未臨界度の余裕
が一般に低下することになるため、燃料収納時における
実際の未臨界度を確認することによって臨界安全性を確
保したいという要望が生じるが、従来はこの確認方法が
確立されていなかった。
機能を有する原子炉の炉心においては臨界にすることが
許されるが、炉心以外では燃料収納時において絶対に未
臨界を確保しなればならない。そのため従来は、どのよ
うな燃料でも、新燃料から使用済燃料に至るまでで、最
も中性子増倍特性が高くなる場合でも充分な余裕をもっ
て未臨界性が確保できるように燃料収納装置を設計しな
ければならない。このことは、実際の状態では過剰な余
裕が生じ、一定の容積範囲に収納できる燃料の収納量は
少なく非経済的になり勝ちであった。近年再処理の遅
れ、あるいは使用済燃料の貯蔵量の増大から、一定の空
間でより多くの燃料を収納し、収納空間の無駄を極力削
減する必要性が注目されてきた。このため稠密に燃料を
収納する場合においては、燃料収納時の未臨界度の余裕
が一般に低下することになるため、燃料収納時における
実際の未臨界度を確認することによって臨界安全性を確
保したいという要望が生じるが、従来はこの確認方法が
確立されていなかった。
【０００５】本発明の目的とするところは、未臨界での
複数の照射燃料集合体収納の際に収納部において、一部
の照射燃料集合体と、この照射燃料集合体を組成既知の
標準燃料集合体と置換し、夫々の中性子束値から当該照
射燃料収納部における中性子実効増倍率を容易に求める
ことのできる照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法
を提供することにある。
複数の照射燃料集合体収納の際に収納部において、一部
の照射燃料集合体と、この照射燃料集合体を組成既知の
標準燃料集合体と置換し、夫々の中性子束値から当該照
射燃料収納部における中性子実効増倍率を容易に求める
ことのできる照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】複数の照射燃料集合体が
収納された未臨界の照射燃料の収納部で、反応度効果の
高い場所、即ち中性子インポータンスの高い場所におけ
る一部の照射燃料集合体を組成既知の標準燃料集合体と
置換して、夫々における中性子束を測定し、標準燃料集
合体の組成と該中性子束値とから別途求められた較正曲
線を利用して標準燃料集合体の周辺の実効的な組成を求
めて、この組成と標準燃料集合体の組成とから別途求め
られた較正曲線を利用して照射燃料集合体を収納した燃
料収納部の中性子実効増倍率を知る。
収納された未臨界の照射燃料の収納部で、反応度効果の
高い場所、即ち中性子インポータンスの高い場所におけ
る一部の照射燃料集合体を組成既知の標準燃料集合体と
置換して、夫々における中性子束を測定し、標準燃料集
合体の組成と該中性子束値とから別途求められた較正曲
線を利用して標準燃料集合体の周辺の実効的な組成を求
めて、この組成と標準燃料集合体の組成とから別途求め
られた較正曲線を利用して照射燃料集合体を収納した燃
料収納部の中性子実効増倍率を知る。
【０００７】
【作用】複数の照射燃料集合体を収納した燃料収納部に
おいて、一部の照射燃料集合体と、組成が既知の標準燃
料集合体とを入替えて、夫々の前記燃料収納部における
中性子束を測定し、この中性子束値と前記標準燃料集合
体の組成から別途求めた較正曲線により標準燃料集合体
周辺の実効的組成を求め、この組成と既知の標準燃料集
合体の組成とから別途求めた較正曲線を用いて、複数の
照射燃料集合体を収納した燃料収納部の中性子実効増幅
率を求めて、未臨界性を確保する。
おいて、一部の照射燃料集合体と、組成が既知の標準燃
料集合体とを入替えて、夫々の前記燃料収納部における
中性子束を測定し、この中性子束値と前記標準燃料集合
体の組成から別途求めた較正曲線により標準燃料集合体
周辺の実効的組成を求め、この組成と既知の標準燃料集
合体の組成とから別途求めた較正曲線を用いて、複数の
照射燃料集合体を収納した燃料収納部の中性子実効増幅
率を求めて、未臨界性を確保する。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。本発明は、燃料収納部の中央部分では一般に中性子
インポータンスが高く、そのような場所では比較的少量
の物質（ここでは燃料集合体を入れ替えることによって
燃料収納部における中性子実効増倍率（以下単に実効増
倍率と呼び、keffでも示す）、あるいは反応度（ここで
は未臨界度ρ＝keff−１と同義で用いる）を効果的に変
化させることができる。本発明はこの様な特性に着目す
ると共に、「keff値が小さい収納部では入替える燃料集
合体の中性子増倍特性が例え大きくても中性子束の変化
は小さいが、同一の燃料集合体と置換しても収納部のke
ff値が大きければ中性子束は大幅に変化する」という特
性を見出して完成させたものである。引抜いた照射燃料
集合体の代りに標準燃料集合体を挿入しても中性子放出
率の変化の補正をした後の中性子束レベルが変化しなけ
れば引抜いた照射燃料集合体の中性子吸収特性と中性子
増倍特性は実効的に置換した標準燃料集合体と等しいこ
とになる。図１は本発明の一実施例を示す燃料集合体の
配置図で、軽水炉型のUO2 燃料棒（ペレット直径 1.0c
m）をピッチ1.52cmの正方格子に配列しており、７×７
燃料集合体が、１体の中心燃料集合体１ａと、その周囲
を囲んだ８体の燃料集合体１ｂの合計９体が、夫々２行
の水ギャップ２を介して３×３に配列されている。な
お、この９体の燃料集合体の下側中央の燃料集合体１ｂ
に沿って中性子束モニタ３を配置して中性子束を計測す
る構成としている。
る。本発明は、燃料収納部の中央部分では一般に中性子
インポータンスが高く、そのような場所では比較的少量
の物質（ここでは燃料集合体を入れ替えることによって
燃料収納部における中性子実効増倍率（以下単に実効増
倍率と呼び、keffでも示す）、あるいは反応度（ここで
は未臨界度ρ＝keff−１と同義で用いる）を効果的に変
化させることができる。本発明はこの様な特性に着目す
ると共に、「keff値が小さい収納部では入替える燃料集
合体の中性子増倍特性が例え大きくても中性子束の変化
は小さいが、同一の燃料集合体と置換しても収納部のke
ff値が大きければ中性子束は大幅に変化する」という特
性を見出して完成させたものである。引抜いた照射燃料
集合体の代りに標準燃料集合体を挿入しても中性子放出
率の変化の補正をした後の中性子束レベルが変化しなけ
れば引抜いた照射燃料集合体の中性子吸収特性と中性子
増倍特性は実効的に置換した標準燃料集合体と等しいこ
とになる。図１は本発明の一実施例を示す燃料集合体の
配置図で、軽水炉型のUO2 燃料棒（ペレット直径 1.0c
m）をピッチ1.52cmの正方格子に配列しており、７×７
燃料集合体が、１体の中心燃料集合体１ａと、その周囲
を囲んだ８体の燃料集合体１ｂの合計９体が、夫々２行
の水ギャップ２を介して３×３に配列されている。な
お、この９体の燃料集合体の下側中央の燃料集合体１ｂ
に沿って中性子束モニタ３を配置して中性子束を計測す
る構成としている。
【０００９】次に上記構成による作用について説明す
る。図２は熱中性子束の逆数と前記図１に示した燃料集
合体を配列した複数の燃料集合体における中心燃料集合
体の燃料濃縮度との相関を示した較正曲線図である。１
体の中心燃料集合体１ａと、この周辺に配置した８体の
燃料集合体１ｂとを夫々別々に燃料濃縮度を与えて、
「固定中性子源入り」という条件で２次元３群拡散計算
を行った結果、図２に示す計算結果が得られた。ここで
中性子源としてはUO2 単位体積当たり0.1n/sの中性子が
放出されるとして、得られた熱中性子束はn/s/cm2 の単
位（絶対値）である（照射燃料では中性子放出率は実測
値を用い、その値で規格化した熱中性子束を用いるのが
好適である）。図２より、周辺燃料集合体１ｂの燃料濃
縮度が低いと熱中性子束の逆数が大きい。即ち熱中性子
束が小さいこと、また中心燃料集合体１ａの燃料濃縮度
が大きいほど熱中性子束は大きくなることが判る。この
ような特性は当然のことながら高速中性子束や熱外中性
子束の場合も同様である。
る。図２は熱中性子束の逆数と前記図１に示した燃料集
合体を配列した複数の燃料集合体における中心燃料集合
体の燃料濃縮度との相関を示した較正曲線図である。１
体の中心燃料集合体１ａと、この周辺に配置した８体の
燃料集合体１ｂとを夫々別々に燃料濃縮度を与えて、
「固定中性子源入り」という条件で２次元３群拡散計算
を行った結果、図２に示す計算結果が得られた。ここで
中性子源としてはUO2 単位体積当たり0.1n/sの中性子が
放出されるとして、得られた熱中性子束はn/s/cm2 の単
位（絶対値）である（照射燃料では中性子放出率は実測
値を用い、その値で規格化した熱中性子束を用いるのが
好適である）。図２より、周辺燃料集合体１ｂの燃料濃
縮度が低いと熱中性子束の逆数が大きい。即ち熱中性子
束が小さいこと、また中心燃料集合体１ａの燃料濃縮度
が大きいほど熱中性子束は大きくなることが判る。この
ような特性は当然のことながら高速中性子束や熱外中性
子束の場合も同様である。
【００１０】一方図３の較正曲線図は、外部中性子源を
与えない、よく知られた「固有値モード」の２次元３群
拡散計算を行って得られた結果を示している。前記図２
に示した固定中性子源入りの計算は「中性子束モード」
の計算と呼ばれることがあり、与えられた外部中性子源
強度に対応した中性子束の絶対値が得られる。この図３
の「固有値モード」の計算では実効増倍率keffが得ら
れ、同時に得られる中性子束は仮想的な相対値である。
「中性子束モード」と「固有値モード」とは、中性子束
の絶対値を求めるか、keff値を求めるかの選択を除き、
同一計算条件で計算が行われる。臨界安全性確保の点か
らは通常このkeff値が用いられ、如何なる場合でもkeff
＜１を確保しなければならない。なお、燃料収納部は通
常各種誤差を含めたkeff値の最大値が0.95を越えないよ
うに設計される。従って通常の燃料集合体収納部におけ
るkeff値は実際には 0.8〜 0.9であることが多いと考え
られる。実際に未臨界度（実効増倍率）を測定する燃料
収納部では、予め図２及び図３に相当する校正曲線図を
作っておく。中性子源は照射燃料の中に蓄積しているCm
-244、Cm-242、Pu-238，Pu-240、Pu-242、Am-241等から
自発核分裂、あるいは燃料に含まれている酸素との
（α，ｎ）反応によって放出される中性子である。これ
らは特に半減期の短いCm-242（ 163日）が残存する間
は、冷却時間によって変化するために中性子源強度が変
化する。従って照射燃料集合体は収納装置へ収納直前
に、その自発中性子源強度と、その分布を測定すること
が好ましい。測定手法は既に開発されており、放出中性
子測定法、あるいは中性子放出率測定法等として開示さ
れている。
与えない、よく知られた「固有値モード」の２次元３群
拡散計算を行って得られた結果を示している。前記図２
に示した固定中性子源入りの計算は「中性子束モード」
の計算と呼ばれることがあり、与えられた外部中性子源
強度に対応した中性子束の絶対値が得られる。この図３
の「固有値モード」の計算では実効増倍率keffが得ら
れ、同時に得られる中性子束は仮想的な相対値である。
「中性子束モード」と「固有値モード」とは、中性子束
の絶対値を求めるか、keff値を求めるかの選択を除き、
同一計算条件で計算が行われる。臨界安全性確保の点か
らは通常このkeff値が用いられ、如何なる場合でもkeff
＜１を確保しなければならない。なお、燃料収納部は通
常各種誤差を含めたkeff値の最大値が0.95を越えないよ
うに設計される。従って通常の燃料集合体収納部におけ
るkeff値は実際には 0.8〜 0.9であることが多いと考え
られる。実際に未臨界度（実効増倍率）を測定する燃料
収納部では、予め図２及び図３に相当する校正曲線図を
作っておく。中性子源は照射燃料の中に蓄積しているCm
-244、Cm-242、Pu-238，Pu-240、Pu-242、Am-241等から
自発核分裂、あるいは燃料に含まれている酸素との
（α，ｎ）反応によって放出される中性子である。これ
らは特に半減期の短いCm-242（ 163日）が残存する間
は、冷却時間によって変化するために中性子源強度が変
化する。従って照射燃料集合体は収納装置へ収納直前
に、その自発中性子源強度と、その分布を測定すること
が好ましい。測定手法は既に開発されており、放出中性
子測定法、あるいは中性子放出率測定法等として開示さ
れている。
【００１１】次いで図１の燃料集合体の配置図を参照し
て、本発明を照射燃料集合体収納装置において実施する
一手順を説明する。先ず中心燃料集合体１ａは反応度効
果の高い位置の標準燃料集合体を意味するものとする。
また周辺燃料集合体１ｂは標準燃料集合体のまわりの平
均的な燃料集合体を意味するものとする。燃料収納部に
収納される照射燃料集合体はなるべく特性が揃ったもの
であることが望ましく、これにより測定作業が容易で高
精度が期待できる。標準燃料集合体としては別途新燃料
(U235)を使用してもよいが、中性子放出率測定法などを
用いて中性子放出率、燃焼度、フィッサイル濃度、中性
子増倍率を評価した照射燃料集合体（例えばU235+P239+
P241等）を用いても良い。次に図２の較正曲線図に相当
する較正曲線図の較正曲線において、組成既知の標準燃
料集合体（中心燃料集合体１ａ）のフィッサイル濃度と
熱中性子束の値から周辺燃料集合体１ｂの実効的なフィ
ッサイル濃度が決定され、かつ図３の較正曲線図に相当
する較正曲線図の較正曲線を用いて周辺燃料集合体１ｂ
の実効的なフィッサイル濃度（横軸）とパラメータで示
されている中心燃料集合体のフィッサイル濃度とから燃
料収納部における中性子実効増倍率(keff)を求める。さ
らに、図４の較正曲線図は、前記図２に対応するもので
あるが横軸として周辺燃料集合体の実効的なフィッサイ
ル濃度を、パラメータとして中心燃料のフィッサイル濃
度をとっていて、この図４も図２と同様に用いることが
できる。
て、本発明を照射燃料集合体収納装置において実施する
一手順を説明する。先ず中心燃料集合体１ａは反応度効
果の高い位置の標準燃料集合体を意味するものとする。
また周辺燃料集合体１ｂは標準燃料集合体のまわりの平
均的な燃料集合体を意味するものとする。燃料収納部に
収納される照射燃料集合体はなるべく特性が揃ったもの
であることが望ましく、これにより測定作業が容易で高
精度が期待できる。標準燃料集合体としては別途新燃料
(U235)を使用してもよいが、中性子放出率測定法などを
用いて中性子放出率、燃焼度、フィッサイル濃度、中性
子増倍率を評価した照射燃料集合体（例えばU235+P239+
P241等）を用いても良い。次に図２の較正曲線図に相当
する較正曲線図の較正曲線において、組成既知の標準燃
料集合体（中心燃料集合体１ａ）のフィッサイル濃度と
熱中性子束の値から周辺燃料集合体１ｂの実効的なフィ
ッサイル濃度が決定され、かつ図３の較正曲線図に相当
する較正曲線図の較正曲線を用いて周辺燃料集合体１ｂ
の実効的なフィッサイル濃度（横軸）とパラメータで示
されている中心燃料集合体のフィッサイル濃度とから燃
料収納部における中性子実効増倍率(keff)を求める。さ
らに、図４の較正曲線図は、前記図２に対応するもので
あるが横軸として周辺燃料集合体の実効的なフィッサイ
ル濃度を、パラメータとして中心燃料のフィッサイル濃
度をとっていて、この図４も図２と同様に用いることが
できる。
【００１２】図５は沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の使用済
燃料集合体をキャスクに収納する燃料バスケットの一例
を示す平面図で、52体の燃料集合体を収納する使用済燃
料集合体収納装置である、この燃料バスケット10の燃料
セル11は格子材12をもって製作されており、外周には外
筒13が設けられている。この外筒13と燃料セル11との間
の一部には中性子モニタ挿入穴14が配置されている。本
発明を実施する時に、燃料バスケット10は水中に沈めら
れており、図示しない燃料集合体は水中で装荷または引
き抜かれる。本発明の好適な実施例では、燃焼度の値と
その軸方向分布、燃料組成とその軸方向分布、そして冷
却時間が比較的短い（たとえば 1.5年以内）場合には、
冷却時間もほぼ同じ燃料集合体が所定の手順で装荷され
る。これらの条件は燃料の特性が揃っており、中性子放
出率も揃うことを期待しており、測定精度が高く、かつ
測定作業や補助計算が容易となる。しかしながらこれら
の条件は必須のものではない。本発明の実施に当たって
はいずれにしても補助計算の結果を利用することは避け
られないからである。
燃料集合体をキャスクに収納する燃料バスケットの一例
を示す平面図で、52体の燃料集合体を収納する使用済燃
料集合体収納装置である、この燃料バスケット10の燃料
セル11は格子材12をもって製作されており、外周には外
筒13が設けられている。この外筒13と燃料セル11との間
の一部には中性子モニタ挿入穴14が配置されている。本
発明を実施する時に、燃料バスケット10は水中に沈めら
れており、図示しない燃料集合体は水中で装荷または引
き抜かれる。本発明の好適な実施例では、燃焼度の値と
その軸方向分布、燃料組成とその軸方向分布、そして冷
却時間が比較的短い（たとえば 1.5年以内）場合には、
冷却時間もほぼ同じ燃料集合体が所定の手順で装荷され
る。これらの条件は燃料の特性が揃っており、中性子放
出率も揃うことを期待しており、測定精度が高く、かつ
測定作業や補助計算が容易となる。しかしながらこれら
の条件は必須のものではない。本発明の実施に当たって
はいずれにしても補助計算の結果を利用することは避け
られないからである。
【００１３】本発明の標準的な手順では、図１に示す中
性子モニタ３が中性子モニタ挿入穴14の少なくとも一つ
に挿入されており、燃料セル11への燃料集合体の装荷を
順次進めながら中性子束レベルをモニタし、燃料セル11
全数に燃料集合体を装荷する。これによって使用済燃料
集合体収納装置である燃料バスケット10における燃料装
荷が充分未臨界であることを確認した後に、反応度効果
の高い位置の照射燃料集合体を引き抜き、代わりに標準
燃料集合体を装荷する。図５ではＳ印を付した中央部分
の４体の照射燃料集合体を標準燃料集合体と置換する。
なお、この４体の照射燃料集合体１は１体ずつ標準燃料
集合体と置換して行くため、常時中性子モニタ３で中性
子束レベルをモニタしていることにより、気付かぬ内に
誤って臨界になってしまうことはなく、臨界安全性は確
保される。またＳ印を付した中央部に位置する燃料セル
11に装荷した４体の照射燃料集合体は、反応度効果の高
い位置であり、そしてkeff値は比較的大きい（keff：
0.8〜 0.9）ため、少数体の標準燃料集合体との置換に
より効果的に燃料バスケット10におけるkeff値や中性子
束レベルを変化させ、これを測定することができる。
性子モニタ３が中性子モニタ挿入穴14の少なくとも一つ
に挿入されており、燃料セル11への燃料集合体の装荷を
順次進めながら中性子束レベルをモニタし、燃料セル11
全数に燃料集合体を装荷する。これによって使用済燃料
集合体収納装置である燃料バスケット10における燃料装
荷が充分未臨界であることを確認した後に、反応度効果
の高い位置の照射燃料集合体を引き抜き、代わりに標準
燃料集合体を装荷する。図５ではＳ印を付した中央部分
の４体の照射燃料集合体を標準燃料集合体と置換する。
なお、この４体の照射燃料集合体１は１体ずつ標準燃料
集合体と置換して行くため、常時中性子モニタ３で中性
子束レベルをモニタしていることにより、気付かぬ内に
誤って臨界になってしまうことはなく、臨界安全性は確
保される。またＳ印を付した中央部に位置する燃料セル
11に装荷した４体の照射燃料集合体は、反応度効果の高
い位置であり、そしてkeff値は比較的大きい（keff：
0.8〜 0.9）ため、少数体の標準燃料集合体との置換に
より効果的に燃料バスケット10におけるkeff値や中性子
束レベルを変化させ、これを測定することができる。
【００１４】なお、図５では４体の燃料集合体を燃料バ
スケット10の中心部において置換する例を示したが、こ
れは４体に限定する必要や、また置換位置を隣接させる
ことは必須条件ではなく、ある程度分散して置換しても
よい。ただし最外圏は一般に好ましくない。これは反応
度効果が小さく、従って精度の高い計測に不利であるこ
とと、若し中性子モニタ３の近傍で置換を行えば燃料バ
スケット10におけるkeff値より局所的な中性子束レベル
の変化が顕著となる等のためである。また上記標準例と
異なり装荷過程において、照射燃料集合体及び標準燃料
集合体による全数装荷後における臨界安全性が十分保証
されていれば、装荷順序は特に定めなくても良い。さら
に、上記一実施例では燃料収納装置をキャスク用の燃料
バスケット10の場合で示したが、水中プールに設置する
燃料貯蔵ラック等によっても本発明は同様に有効に適用
できる。
スケット10の中心部において置換する例を示したが、こ
れは４体に限定する必要や、また置換位置を隣接させる
ことは必須条件ではなく、ある程度分散して置換しても
よい。ただし最外圏は一般に好ましくない。これは反応
度効果が小さく、従って精度の高い計測に不利であるこ
とと、若し中性子モニタ３の近傍で置換を行えば燃料バ
スケット10におけるkeff値より局所的な中性子束レベル
の変化が顕著となる等のためである。また上記標準例と
異なり装荷過程において、照射燃料集合体及び標準燃料
集合体による全数装荷後における臨界安全性が十分保証
されていれば、装荷順序は特に定めなくても良い。さら
に、上記一実施例では燃料収納装置をキャスク用の燃料
バスケット10の場合で示したが、水中プールに設置する
燃料貯蔵ラック等によっても本発明は同様に有効に適用
できる。
【００１５】
【発明の効果】以上本発明によれば、照射燃料集合体が
収納された未臨界の燃料集合体収納装置の燃料集合体収
納部で反応度効果の高い位置において一部の照射燃料集
合体を組成既知の標準燃料集合体と置換した場合の中性
子束を測定し、標準燃料集合体の組成と中性子束とから
別途求めた較正曲線を用いて標準燃料集合体のまわりの
実効的な組成を評価し、この組成と標準燃料集合体の組
成とから、別途求めた較正曲線を用いて容易に照射燃料
集合体の収納部における中性子実効増倍率を知ることが
できるので、燃料集合体収納時における臨界安全性を定
量的に確保することができる効果がある。
収納された未臨界の燃料集合体収納装置の燃料集合体収
納部で反応度効果の高い位置において一部の照射燃料集
合体を組成既知の標準燃料集合体と置換した場合の中性
子束を測定し、標準燃料集合体の組成と中性子束とから
別途求めた較正曲線を用いて標準燃料集合体のまわりの
実効的な組成を評価し、この組成と標準燃料集合体の組
成とから、別途求めた較正曲線を用いて容易に照射燃料
集合体の収納部における中性子実効増倍率を知ることが
できるので、燃料集合体収納時における臨界安全性を定
量的に確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す燃料集合体の配置図。
【図２】図１の燃料集合体配置における熱中性子束の逆
数と中心燃料集合体の燃料濃縮度との相関を示した較正
曲線図。
数と中心燃料集合体の燃料濃縮度との相関を示した較正
曲線図。
【図３】図１の燃料集合体配置における実効増倍率と周
辺燃料集合体の燃料濃縮度との相関を示した較正曲線
図。
辺燃料集合体の燃料濃縮度との相関を示した較正曲線
図。
【図４】図１の燃料集合体配置における熱中性子束の逆
数と中心燃料集合体の燃料濃縮度との相関を示した較正
曲線図。
数と中心燃料集合体の燃料濃縮度との相関を示した較正
曲線図。
【図５】使用済燃料集合体をキャスクに収納する燃料バ
スケットの平面図。
スケットの平面図。
１ａ…中心燃料集合体、１ｂ…周辺燃料集合体、２…水
ギャップ、３…中性子束モニタ、10…燃料バスケット、
11…燃料セル、14…中性子モニタ挿入穴。
ギャップ、３…中性子束モニタ、10…燃料バスケット、
11…燃料セル、14…中性子モニタ挿入穴。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−31490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−52893（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 17/06 G21C 19/07 G21C 19/40 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 照射燃料集合体が複数収納された未臨界
の照射燃料収納部において、反応度効果の高い場所の一
部の照射燃料集合体を組成既知の標準燃料集合体と置換
して夫々における中性子束を測定し、標準燃料集合体の
組成と当該中性子束値とから別途求められた較正曲線を
用いて標準燃料集合体の周辺の実効的な組成を求め、こ
の組成と標準燃料集合体の組成とから別途求められた較
正曲線を用いて前記照射燃料集合体を収納した燃料収納
部の中性子実効増倍率を求めることを特徴とする照射燃
料収納時の中性子実効増倍率測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264841A JP3026463B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264841A JP3026463B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107388A JPH05107388A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3026463B2 true JP3026463B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=17408960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264841A Expired - Lifetime JP3026463B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 照射燃料収納時の中性子実効増倍率測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3026463B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8582713B2 (en) * | 2006-10-31 | 2013-11-12 | Global Nuclear Fuel-Americas, Llc | Method for improving energy output of a nuclear reactor, method for determining natural uranium blanket layer for a fuel bundle, and a fuel bundle having a variable blanket layer |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP3264841A patent/JP3026463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05107388A (ja) | 1993-04-27 |
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