JP3278537B2 - Criticality warning device - Google Patents

Criticality warning device

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JP3278537B2
JP3278537B2 JP28485094A JP28485094A JP3278537B2 JP 3278537 B2 JP3278537 B2 JP 3278537B2 JP 28485094 A JP28485094 A JP 28485094A JP 28485094 A JP28485094 A JP 28485094A JP 3278537 B2 JP3278537 B2 JP 3278537B2
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radiation
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、核燃料再処理施設や核
燃料加工工場等の核燃料物質を取り扱う核燃料施設にお
いて臨界が生じた場合に、これを検知して警報を発する
ことにより作業員に報知して退避を促すと共に、臨界事
象が継続しないように当該施設の運転を停止させる臨界
警報装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is to notify a worker by detecting a criticality in a nuclear fuel facility such as a nuclear fuel reprocessing facility or a nuclear fuel processing factory, which handles nuclear fuel material, by detecting the criticality and issuing an alarm. The present invention relates to a criticality warning device that prompts evacuation and stops the operation of the facility so that the criticality event does not continue.

【0002】[0002]

【従来の技術】臨界警報装置については、核燃料再処理
施設や核燃料加工工場等の核燃料物質を取り扱う施設に
設置して、万が一臨界事象が起きた場合には、これをい
ち早く検知して警報を発することにより作業員に報知
し、作業員に過度の放射線被曝を免れさせると共に、当
該施設に対して臨界事象が継続しないように直ちに運転
を停止させる機能を備えている。
2. Description of the Related Art Criticality warning devices are installed in facilities handling nuclear fuel materials such as nuclear fuel reprocessing facilities and nuclear fuel processing factories. If a criticality event occurs, the criticality event is immediately detected and an alarm is issued. In this way, a function is provided to notify the worker, to prevent the worker from being exposed to excessive radiation, and to immediately stop the operation of the facility so that the criticality event does not continue.

【0003】したがって臨界警報装置は、作業員の安全
を確保するために極めて重要な装置であると同時に、施
設の安定運転を決定づける重要な機器である。このこと
は、臨界警報装置の作動が即施設の停止につながること
になり、仮に誤作動した場合には、作業員にとっては放
射線の被曝上は何ら問題はないが、施設としてはその度
に運転が停止されるので稼動率が低下する。
[0003] Therefore, the criticality warning device is an extremely important device for ensuring the safety of workers and also an important device for determining stable operation of facilities. This means that the operation of the criticality warning device immediately leads to the shutdown of the facility. If it malfunctions, there is no problem for the workers to be exposed to radiation, but the facility will operate every time. Is stopped, and the operation rate decreases.

【0004】特に、核燃料再処理施設のような連続プロ
セス運転を伴う施設では、一度運転を停止すると、その
復帰後に通常運転状態まで戻るのに非常な時間がかかる
ため、臨界警報装置の誤作動が施設の稼動率に与える影
響は極めて甚大である。
[0004] In particular, in a facility involving continuous process operation such as a nuclear fuel reprocessing facility, once the operation is stopped, it takes a very long time to return to the normal operation state after the operation is returned. The impact on facility availability is extremely significant.

【0005】従来より臨界警報装置においては、このよ
うな誤作動を起こさないように様々な改良がなされてき
た。初期の臨界警報装置では、放射線検出器(以下検出
器と略称する)にガンマ線検出器を1個用いて、通常時
より高い線量率にしきい値を設定し、ガンマ線検出器が
検出したガンマ線線量率が、そのしきい値を超えた場合
に臨界と判断する方法があった。
Conventionally, various improvements have been made in the criticality warning device so as not to cause such a malfunction. In early criticality warning systems, a single gamma ray detector was used as a radiation detector (hereinafter abbreviated as a detector), a threshold was set at a higher dose rate than normal, and the gamma ray dose rate detected by the gamma ray detector was set. However, there has been a method in which when the threshold value is exceeded, it is determined to be critical.

【0006】しかしながら、この方法ではしきい値より
も高い値となるノイズ信号等を検出器が拾っても、直ち
に誤作動してしまうので、このような誤作動を少なくす
るために、例えば図2のブロック構成図に示すように、
3個の検出器1a〜1cを1組として、論理回路2にお
いて少なくとも2個の検出器が検出するガンマ線線量率
が、しきい値Nを超える場合に、臨界と判断するように
していた。
However, according to this method, even if the detector picks up a noise signal or the like having a value higher than the threshold value, it malfunctions immediately. Therefore, in order to reduce such malfunction, for example, FIG. As shown in the block diagram of
When the gamma ray dose rate detected by at least two detectors in the logic circuit 2 exceeds the threshold value N, the three detectors 1a to 1c are regarded as one set, and are determined to be critical.

【0007】これを図3の線量率特性図により、各検出
器1a〜1cで検出された線量率の時間変化及びしきい
値との関係を、(a)〜(c)の3つのケースで示す。
この図3の場合に(a)と(b)のケースでは、少なく
とも2個の検出器1a,1bにおける線量率fa
(t),fb(t)が、しきい値Nを超えるので警報装
置3は作動する。
FIG. 3 shows the relationship between the time change of the dose rate detected by each of the detectors 1a to 1c and the threshold value in the three cases (a) to (c). Show.
In the case of (a) and (b) in FIG. 3, the dose rate fa in at least two detectors 1a and 1b.
Since (t) and fb (t) exceed the threshold value N, the alarm device 3 operates.

【0008】しかし図3(c)のケースでは、しきい値
Nを超える検出器は1aの1個のみであるので警報装置
3は作動しない、(fa(t)>N:fb(t)、fc
(t)≦N)。その後、さらに信頼性を向上するため
に、前記した少なくとも2個の検出器において線量率
が、しきい値Nを超えることを確認することにより臨界
と判断する論理に加えて、しきい値Nに達する時間差Δ
tが、ある特定の時間幅(ゲート時間T)に収まらなけ
ればならないという同時検知条件を追加したものがあ
る。
However, in the case of FIG. 3 (c), the alarm device 3 does not operate because only one detector 1a exceeds the threshold value N (fa (t)> N: fb (t), fc
(T) ≦ N). Then, in order to further improve the reliability, in addition to the logic of judging that the dose rate is critical by confirming that the dose rate exceeds the threshold value N in at least two detectors described above, Time difference to reach Δ
In some cases, a simultaneous detection condition that t must be within a specific time width (gate time T) is added.

【0009】すなわち、図3(b)のケースを用いて説
明すると、ここでは2個の検出器1a,1bにおける線
量率fa(t),fb(t)が、しきい値Nを超えてい
るので、少なくともこの2個の検出器において、線量率
がしきい値Nを超えることだけを考慮する方法では警報
装置3は作動する。
More specifically, using the case of FIG. 3B, the dose rates fa (t) and fb (t) in the two detectors 1a and 1b exceed the threshold value N. Therefore, in at least the two detectors, the alarm device 3 is activated in a manner that only considers that the dose rate exceeds the threshold value N.

【0010】しかし、さらに同時検知条件を考慮する
と、例えばゲート時間Tを0.5secと設定した時に、時間
差Δt≦0.5secでなければ警報装置3は作動しない。す
なわち、この臨界警報装置における論理回路2の臨界判
断論理をまとめると、図7の論理フロー図のようにな
り、従来の臨界警報装置は論理回路2において、このよ
うな二段構えの臨界判定論理を用いることにより、誤作
動を起こすことがないように工夫がされていた。
However, considering the simultaneous detection condition, for example, when the gate time T is set to 0.5 sec, the alarm device 3 does not operate unless the time difference Δt ≦ 0.5 sec. That is, the criticality judgment logic of the logic circuit 2 in this criticality alarm device can be summarized as shown in the logic flow diagram of FIG. 7, and the conventional criticality alarm device has such a two-stage criticality judgment logic in the logic circuit 2. In order to prevent malfunction, the use of a device has been devised.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】これらの対策によっ
て、臨界警報装置における誤作動率は低減されるが、こ
れらの臨界警報装置では検知できない臨界事象もあり得
る。通常は3個1組からなる検出器1a〜1cの設置場
所は、図4の模式図に示すように、建屋の配置上の制約
から、個々の検出器1a〜1cが、核燃料物質4を収納
した監視対象機器5から等しい距離になるように配置さ
れることがなく、互いは距離La〜Lcのように相違し
ている。
Although these measures reduce the malfunction rate of the criticality warning devices, some criticality events cannot be detected by these criticality warning devices. Normally, as shown in the schematic diagram of FIG. 4, each detector 1 a to 1 c stores the nuclear fuel material 4 due to restrictions on the layout of the building, as shown in the schematic diagram of FIG. 4. Are not arranged at the same distance from the monitoring target device 5 and differ from each other as distances La to Lc.

【0012】さらに、検出器1a〜1cは一般的にしゃ
へい体6の外側に設置されるため、放射線が各検出器1
a〜1cに到達するまでに、通過するしゃへい体6の厚
さda〜dcもそれぞれ異なり、これによる効果は、検
出器1a〜1cの設置場所が監視対象機器5から離れれ
ば離れるほど顕著になる。
Further, since the detectors 1a to 1c are generally installed outside the shielding body 6, radiation is emitted from each of the detectors 1a to 1c.
The thicknesses da to dc of the shielding body 6 passing therethrough also differ before reaching the positions a to 1c, and the effect of this becomes more remarkable as the installation location of the detectors 1a to 1c is further away from the monitoring target device 5. .

【0013】このように、複数の検出器の配置条件の違
いによって、それぞれの検出器1a〜1cが検知する線
量率の、しきい値Nに達する時間差Δtが生じる。ま
た、線量率の上昇が緩慢な臨界事象(例えば遅発臨界)
の場合には、時間差Δtは益々大きくなる傾向にある。
As described above, a difference Δt in the dose rate detected by each of the detectors 1a to 1c reaches the threshold value N due to the difference in the arrangement condition of the plurality of detectors. Critical events with a slowly increasing dose rate (eg late criticality)
In this case, the time difference Δt tends to increase.

【0014】このように従来の臨界警報装置では、同時
検知条件を加えて誤作動率を低減する対策を講じた代わ
りに、検出器の配置上の条件や線量率上昇率の緩慢さの
ために、時間差Δtがゲート時間T以内に収まらず、臨
界を検知できない場合も生じることから、いかなる臨界
事象に対しても作業員の被曝を低減するという要望に
は、必ずしも応じられない支障があった。
As described above, in the conventional criticality alarm device, instead of taking measures to reduce the malfunction rate by adding the simultaneous detection condition, due to the condition of the detector arrangement and the slowness of the dose rate increase rate, Since the time difference Δt does not fall within the gate time T and the criticality cannot be detected in some cases, there is a problem that the demand for reducing the exposure of the worker to any criticality event cannot always be met.

【0015】本発明の目的とするところは、少なくとも
2個の検出器が検出する放射線線量率がしきい値を超え
ると共に、倍増時間の一致を検出して、誤作動の確率が
低く、臨界の検知精度が高い臨界警報装置を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention that the radiation dose rate detected by at least two detectors exceeds a threshold value, and coincidence of the doubling times is detected, so that the probability of malfunction is low and the critical An object of the present invention is to provide a criticality alarm device with high detection accuracy.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明に係る臨界警報装置は、複数の線検
出器と共に論理回路及び警報装置からなり核燃料施設に
設置して臨界事象の検知を行う臨界警報装置において、
少なくとも2個の検出器において同時に線量率がしきい
値を超え、かつ当該検出器のうち少なくとも2個の検出
器の検知した線量率の倍増時間が一致しているときに論
理回路が臨界と判断することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a criticality warning device according to the first aspect of the present invention comprises a plurality of line detectors, a logic circuit and a warning device, and is installed in a nuclear fuel facility to detect a criticality event. In the criticality alarm device that performs detection,
The logic circuit is determined to be critical when the dose rates of at least two detectors simultaneously exceed a threshold value and the doubling times of the dose rates detected by at least two of the detectors match. It is characterized by doing.

【0017】請求項2記載の発明に係る臨界警報装置
は、前記論理回路が、さらに線量率の倍増時間がある値
以上のときに臨界と判断することを特徴とする。請求項
3記載の発明に係る臨界警報装置は、前記臨界警報装置
において、論理回路は個々の検出器が検出した線量率の
時間依存情報から、それぞれの検出器が検知した線量率
の倍増時間を得ることを特徴とする。
The criticality warning device according to the second aspect of the present invention is characterized in that the logic circuit determines that the criticality is reached when the dose rate doubling time is equal to or longer than a certain value. The criticality warning device according to the invention according to claim 3, wherein in the criticality warning device, the logic circuit determines the doubling time of the dose rate detected by each detector from the time-dependent information of the dose rate detected by each detector. It is characterized by obtaining.

【0018】請求項4記載の発明に係る臨界警報装置
は、前記論理回路は、それぞれの検出器が検知した線量
率の倍増時間を対数微分法を用いて算出することを特徴
とする。請求項5記載の発明に係る臨界警報装置は、前
記臨界警報装置において、検出器を3個設けたことを特
徴とする。請求項6記載の発明に係る臨界警報装置は、
前記臨界警報装置において、検出器としてガンマ線検出
器を用いたことを特徴とする。
A criticality warning device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the logic circuit calculates the doubling time of the dose rate detected by each detector using a logarithmic differentiation method. A criticality warning device according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that in the criticality warning device, three detectors are provided. The criticality warning device according to the invention of claim 6 is
In the criticality warning device, a gamma ray detector is used as a detector.

【0019】[0019]

【作用】請求項1記載の発明は、複数の検出器により放
射線検出を行うが、論理回路にて少なくとも2個の検出
器において同時に線量率が、しきい値よりも高く、か
つ、それぞれの放射線の倍増時間が一致しているときに
臨界と判断して、警報装置より警報を発すると共に当該
施設の停止等を行う。しかし、たとえ検出した線量率が
しきい値を超過しても、倍増時間が一致しないときは、
その線量率はノイズ信号等が原因として臨界との判断は
しない。
According to the first aspect of the present invention, radiation detection is performed by a plurality of detectors. In a logic circuit, at least two detectors simultaneously have a dose rate higher than a threshold value and each of the radiation rates is higher than a threshold value. When the doubling times are the same, it is determined to be critical, an alarm is issued from the alarm device, and the facility is stopped. However, if the doubling times do not match, even if the detected dose rate exceeds the threshold,
The dose rate is not determined to be critical due to noise signals or the like.

【0020】請求項2記載の発明は、論理回路におい
て、各検出器が検出した線量率の倍増時間が、過去の臨
界事故例や解析から得た倍増時間の最小値より大きい場
合には臨界と判断する。請求項3記載の発明は、論理回
路では個々の検出器における線量率の倍増時間は、それ
ぞれの検出器が検出した線量率の時間依存情報から容易
に得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the logic circuit, when the doubling time of the dose rate detected by each detector is larger than the minimum value of the doubling time obtained from past critical accident cases and analysis, the critical circuit is determined to be critical. to decide. According to the third aspect of the present invention, in the logic circuit, the doubling time of the dose rate in each detector can be easily obtained from the time-dependent information of the dose rate detected by each detector.

【0021】請求項4記載の発明は、論理回路におい
て、それぞれの検出器が検知した線量率の対数から、そ
れを時間微分する対数微分法により倍増時間を算出し
て、一致性の判定をする。請求項5記載の発明は、検出
器を3個1組として設けることにより、そのうち1個の
検出器に異常が生じても、2個の検出器が健全であれ
ば、臨界の検出が可能であり、高い信頼性が得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the logic circuit, the doubling time is calculated from the logarithm of the dose rate detected by each of the detectors by a logarithmic differentiation method for time-differentiating the logarithm to determine the coincidence. . According to the fifth aspect of the present invention, by providing three detectors as a set, even if one of the detectors becomes abnormal, the criticality can be detected if the two detectors are sound. Yes, high reliability can be obtained.

【0022】請求項6記載の発明は、ガンマ線検出器を
採用することにより、検出器を保守が容易な核燃料物質
から離れた場所に設置しても、ガンマ線は監視対象機器
を透過する等して比較的容易に到達するので臨界の検出
が行える。
According to a sixth aspect of the present invention, by employing a gamma ray detector, even if the detector is installed in a place away from a nuclear fuel material which is easy to maintain, the gamma ray penetrates the monitored equipment and so on. Reaching relatively easily allows criticality detection.

【0023】[0023]

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術の説明と同じ符号について
は詳細な説明を省略する。臨界警報装置は図2のブロッ
ク構成図に示すように、複数の検出器1a〜1cは論理
回路2に接続され、この論理回路2の指令により作動す
る警報装置3により構成している。なお、ここでは検出
器が3個の例を示している。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The detailed description of the same reference numerals as those of the above-described conventional technology is omitted. As shown in the block diagram of FIG. 2, the criticality alarm device includes a plurality of detectors 1 a to 1 c connected to a logic circuit 2, and is configured by an alarm device 3 that operates according to a command from the logic circuit 2. Here, three detectors are shown as an example.

【0024】次に上記構成による作用について、3個の
検出器1a〜1cを図4の模式図に示すように設置した
例により、図1の論理フロー図にて説明する。3個の検
出器1a〜1cを図4のように、しゃへい体6の外で監
視対象機器5に対して配置したときは、それぞれの検出
器1a〜1cがある時間tにおいて検知する放射線の線
量率をfa(t),fb(t),fc(t)とする。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to the logic flow diagram of FIG. 1 using an example in which three detectors 1a to 1c are installed as shown in the schematic diagram of FIG. When the three detectors 1a to 1c are arranged outside the shielding body 6 with respect to the monitoring target device 5 as shown in FIG. 4, the dose of radiation detected at a certain time t by each of the detectors 1a to 1c. Let the rates be fa (t), fb (t) and fc (t).

【0025】このときに、監視対象機器5から最も近い
検出器1aにおける線量率fa(t)の値が最も大き
く、以下線量率fb(t),fc(t)の順となる。ま
た、検出器1a,1b,1cの順に監視対象機器5との
直線距離La〜Lcが長くなると共に、コンクリート壁
のしゃへい体6を横切る距離da〜dcも長くなる。
At this time, the value of the dose rate fa (t) in the detector 1a closest to the monitoring target device 5 is the largest, and the order of the dose rates fb (t) and fc (t) follows. In addition, the linear distances La to Lc from the detectors 1a, 1b, and 1c to the monitoring target device 5 increase in the order, and the distances da to dc across the shield 6 of the concrete wall also increase.

【0026】なお、核燃料物質4における核分裂により
発生する中性子数の時間依存性n(t)は、中性子寿命
l、中性子倍増率kを用いて一般的に式(1) のように表
される。 n(t)=n0 ・exp((k-1) t/l) …(1)
The time dependency n (t) of the number of neutrons generated by nuclear fission in the nuclear fuel material 4 is generally expressed by the following equation (1) using the neutron lifetime 1 and the neutron doubling rate k. n (t) = n 0 · exp ((k-1) t / l) ... (1)

【0027】検知対象とする放射線を核分裂により発生
するガンマ線(1次ガンマ線)としたときに、このガン
マ線線量率の時間依存性fである時間tにおける線量率
(t)も式(1) と同じ形で式(2) の通り表される。 f(t)=f0 ・exp((k-1) t/l) …(2)
When the radiation to be detected is gamma rays generated by nuclear fission (primary gamma rays), the dose rate (t) at time t, which is the time dependency f of the gamma ray dose rate, is also the same as in equation (1). In the form, it is expressed as equation (2). f (t) = f 0 · exp ((k-1) t / l) ... (2)

【0028】臨界の時k≧1であり、(k−1)/l≧
0であることから、(k−1)/lをλと置き換えると
次の式(3) が得られる。 f(t)=f0 ・exp(λt) …(3)
When critical, k ≧ 1 and (k−1) / l ≧
Since it is 0, the following equation (3) is obtained by replacing (k-1) / l with λ. f (t) = f 0 · exp (λt) (3)

【0029】ここで線量率が2倍になるときの時間であ
る倍増時間τを用いると、λは式(4) のようになる。 λ=1n2/τ …(4)
Here, if the doubling time τ, which is the time when the dose rate is doubled, is used, λ becomes as shown in equation (4). λ = 1n2 / τ (4)

【0030】また、式(3) と(4) より次の式(5) が得ら
れる。 f(t)=f0 ・exp(( 1n2/τ) t) …(5)
From equations (3) and (4), the following equation (5) is obtained. f (t) = f 0 · exp ((1n2 / τ) t) ... (5)

【0031】この式(5) より臨界状態の時の線量率の時
間依存変化は、図5の特性図に示す倍増時間τと線量率
の関係のようになることがわかる。また、線量率の上昇
率は倍増時間τの大小で特徴づけられ、全て式(5) で表
現される。
From this equation (5), it can be seen that the time-dependent change of the dose rate in the critical state is like the relationship between the doubling time τ and the dose rate shown in the characteristic diagram of FIG. Further, the rate of increase of the dose rate is characterized by the magnitude of the doubling time τ, and is all expressed by Expression (5).

【0032】本発明による臨界警報装置では、従来採用
してきたゲート時間Tを用いた同時検知条件の代わり
に、各検出器1a〜1cが検知した線量率の時間依存変
化情報から倍増時間τの値を得て、少なくとも2個の検
出器が検知したτの値が一致しているとしたときに臨界
と判断する。
In the criticality warning device according to the present invention, the value of the doubling time τ is obtained from the time-dependent change information of the dose rate detected by each of the detectors 1a to 1c, instead of the simultaneous detection condition using the gate time T conventionally employed. Is obtained, and when it is determined that the values of τ detected by at least two detectors are the same, it is determined to be critical.

【0033】これにより、従来検知できなかったゲート
時間Tを超えるような臨界事象も検知が可能となる。な
お、倍増時間τの値を得る具体的方法の1つに、線量率
の対数をとり、さらに、それを時間微分することにより
得られるλから倍増時間τを求める対数微分法がある。
以下にその方法を説明する。
Thus, a critical event exceeding the gate time T which cannot be detected conventionally can be detected. As a specific method of obtaining the value of the doubling time τ, there is a logarithmic differentiation method of taking the logarithm of the dose rate and further obtaining the doubling time τ from λ obtained by differentiating it with time.
The method will be described below.

【0034】上記式(3) より線量率はf(t)=f0
exp(λt)と表される。線量率の対数をとり、さら
に、これを時間微分すると、次の式(6) のようになる。
From the above equation (3), the dose rate is f (t) = f 0.
exp (λt). Taking the logarithm of the dose rate and then time-differentiating it yields the following equation (6).

【0035】 d/dt(1n(f0 ・exp(λt))) =d/dt(1n(f0 ・exp(λt))/(f0
exp(λt))=λ …(6)
D / dt (1n (f 0 · exp (λt))) = d / dt (1n (f 0 · exp (λt)) / (f 0 ·
exp (λt)) = λ (6)

【0036】この式(6) のλより式(4) を用いて以下の
通り倍増時間τが得られる。τ=1n2/λ。この検出
器毎に得られた倍増時間τは、論理回路2においてその
一致性の判定がされる。
The doubling time τ is obtained from λ of the equation (6) using the equation (4) as follows. τ = 1n2 / λ. The coincidence of the doubling time τ obtained for each detector is determined in the logic circuit 2.

【0037】ここで、図6の線量率特性図に示す線量率
の時間変化にあるように、ある時間t1 にて2個の検出
器1a,1bにおける線量率が、しきい値Nを超えてい
る(fa(t),fb(t)>N:fc(t)<N)状
態を考える。このときに、2個の検出器1a及び1bの
検知する線量率の倍増時間τが、一致していると判断し
た場合に臨界と判断する。
[0037] Here, as in the time variation of the dose rate shown in dose rate characteristic diagram of FIG. 6, a time t 1 at two detectors 1a, the dose rate at 1b, exceeds the threshold value N (Fa (t), fb (t)> N: fc (t) <N). At this time, when it is determined that the doubling times τ of the dose rates detected by the two detectors 1a and 1b are the same, it is determined to be critical.

【0038】すなわち、1つの検出器1aが時間t1
おいて得る線量率fa(t1 )に対して、時間t2 にお
いて得る線量率fa(t2 )が、その2倍である(fa
(t2 )=2fa(t1 ))。かつ、もう1つの検出器
1bが検出する線量率に関しても同じことが確認されれ
ば(fb(t2 )=2fb(t1 ))、2個の検出器1
a及び1bが検知する放射線の倍増時間τは等しく、そ
のときの倍増時間はτ−(t2 −t1 )である。
That is, the dose rate fa (t 2 ) obtained at time t 2 is twice that of the dose rate fa (t 1 ) obtained by one detector 1a at time t 1 (fa).
(T 2 ) = 2fa (t 1 )). If the same is confirmed for the dose rate detected by the other detector 1b (fb (t 2 ) = 2fb (t 1 )), the two detectors 1
The doubling time τ of the radiation detected by a and 1b is equal, and the doubling time at that time is τ− (t 2 −t 1 ).

【0039】倍増時間τが等しいときには、図6に示す
ように線量率の対数を縦軸に、時間tを横軸にとると、
その傾きは等しくなる。全ての検出器1a〜1cにおい
て同時に線量率が、しきい値Nよりも高い値を取る場合
においては、放射線の倍増時間τが一致していると判断
される検出器が少なくとも2個ある場合に臨界と判断し
て、論理回路2は警報装置3を作動させる。
When the doubling times τ are equal, the logarithm of the dose rate is plotted on the ordinate and the time t is plotted on the abscissa, as shown in FIG.
The slopes are equal. In the case where the dose rate takes a value higher than the threshold value N at the same time in all the detectors 1a to 1c, when there are at least two detectors for which the doubling times τ of the radiation are determined to be the same. The logic circuit 2 activates the alarm device 3 when judging that it is critical.

【0040】あるいは、さらにそれぞれの検出器から得
られる放射線の倍増時間τが、過去の臨界事故例や、解
析から得られる倍増時間τの最小値よりも大きな値をと
るときに臨界と判断する論理を加えてもよい。
Alternatively, when the doubling time τ of the radiation obtained from each detector takes a value larger than the past critical accident example or the minimum value of the doubling time τ obtained from the analysis, the logic is determined to be critical. May be added.

【0041】一方、2個、あるいは3個の検出器1a〜
1cが同時に、しきい値N以上の線量率を検知していて
も、倍増時間τが一致していない場合は、そのしきい値
N以上とされた信号は、ノイズ信号等によるものと判断
して論理回路2は警報装置3を作動させない。
On the other hand, two or three detectors 1a to 1
If the doubling time τ does not match even if 1c simultaneously detects a dose rate equal to or greater than the threshold N, it is determined that the signal determined to be equal to or greater than the threshold N is due to a noise signal or the like. Thus, the logic circuit 2 does not activate the alarm device 3.

【0042】これにより、従来は線量率の上昇が緩慢な
遅発臨界事象や、複数の検出器1a〜1cの配置から、
監視対象機器5からの距離、及び放射線が通過するしゃ
へい体6厚みの違い等により、たとえば監視対象機器5
において臨界に至っても、それぞれの検出器1a〜1c
によって、しきい値に達するまでの時間に差が生じて、
それがゲート時間T以内に収まらないために検知できな
かった。しかし、本発明の臨界警報装置では、これらも
検知できるので、検出精度が向上すると共に、作業員の
放射線被曝を低減することができる。
As a result, the conventional critical event in which the dose rate rises slowly, and the arrangement of the plurality of detectors 1a to 1c,
For example, depending on the distance from the monitored device 5 and the thickness of the shielding body 6 through which the radiation passes, for example, the monitored device 5
, Each detector 1a-1c
Will cause a difference in the time to reach the threshold,
It could not be detected because it did not fit within the gate time T. However, the criticality warning device of the present invention can also detect these, so that the detection accuracy can be improved and the radiation exposure of the worker can be reduced.

【0043】なお、上記実施例は検出器を3個設置した
場合について説明しているが、検出器を3個1組とする
ことにより、そのうち1個が故障しても、他の2個の検
出器が健全であれば、臨界の検出が可能で信頼性が高
い。さらに、検出器にガンマ線検出器を採用することに
より、検出器を監視対象機器5より離して、しゃへい体
6の外部に設置しても、十分に臨界の検出ができるの
で、保守に際して作業者に対する放射線被曝の回避が容
易である。
Although the above embodiment has been described in connection with the case where three detectors are installed, by setting the three detectors as a set, even if one of the detectors fails, the other two detectors can be used. If the detector is sound, criticality can be detected and reliability is high. Further, by employing a gamma ray detector as a detector, even if the detector is separated from the monitored device 5 and installed outside the shielding body 6, sufficient detection of criticality can be performed. It is easy to avoid radiation exposure.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上本発明によれば、複数設置した検出
器に対して論理回路により、少なくとも2個の検出器に
おいて同時に検出された放射線の線量率と、当該検出器
による線量率の倍増時間から臨界の判断を行う。これに
より、線量率の上昇が緩慢な臨界事象や、検出器の配置
状態にかかわらず臨界事象の検知ができるので、検出精
度が向上して作業員の放射線被曝を低減する効果があ
る。
As described above, according to the present invention, the dose rate of radiation detected simultaneously by at least two detectors by a logic circuit for a plurality of installed detectors, and the doubling time of the dose rate by the detectors The criticality is determined from. As a result, a critical event in which the dose rate rises slowly or a critical event can be detected regardless of the arrangement of the detectors, so that the detection accuracy is improved and the radiation exposure of the worker is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る一実施例の臨界警報装置における
臨界判断の論理フロー図。
FIG. 1 is a logic flow diagram of criticality determination in a criticality warning device according to one embodiment of the present invention.

【図2】臨界警報装置のブロック構成図。FIG. 2 is a block diagram of a criticality warning device.

【図3】線量率特性図で、(a)は3個の検出器がしき
い値超過、(b)は2個の検出器がしきい値超過、
(c)は1個の検出器がしきい値超過を示す。
3A and 3B are dose rate characteristic diagrams, wherein FIG. 3A shows a case where three detectors exceed a threshold value, FIG. 3B shows a case where two detectors exceed a threshold value,
(C) indicates that one detector has exceeded the threshold.

【図4】検出器の配置を示す臨界警報装置の模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of a criticality warning device showing an arrangement of detectors.

【図5】倍増時間と線量率の特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram of doubling time and dose rate.

【図6】2個の検出器の倍増時間が等しい場合の線量率
特性図。
FIG. 6 is a dose rate characteristic diagram when the doubling times of two detectors are equal.

【図7】従来の臨界警報装置における臨界判断の論理フ
ロー図。
FIG. 7 is a logic flow diagram of a criticality judgment in a conventional criticality alarm device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜1c…検出器、2…論理回路、3…警報装置、4…
放射性物質、5…監視対象機器、6…しゃへい体。
1 to 1c detector, 2 logic circuit, 3 alarm device, 4 ...
Radioactive material, 5: monitored equipment, 6: shielding body.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−3485(JP,A) 特開 平5−288859(JP,A) 特開 平5−264737(JP,A) 特開 昭62−198793(JP,A) 特開 昭58−47278(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 17/06 G01T 1/17 G01T 7/12 G21C 19/40 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-3485 (JP, A) JP-A-5-288859 (JP, A) JP-A-5-264737 (JP, A) JP-A-62-198793 (JP) , A) JP-A-58-47278 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G21C 17/06 G01T 1/17 G01T 7/12 G21C 19/40

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の放射線検出器と共に論理回路及び
警報装置からなり核燃料施設に設置して臨界事象の検知
を行う臨界警報装置において、少なくとも2個の放射線
検出器において同時に放射線線量率がしきい値を超え、
かつ当該放射線検出器のうち少なくとも2個の放射線検
出器の検知した放射線線量率の倍増時間が一致している
ときに論理回路が臨界と判断することを特徴とする臨界
警報装置。
1. A criticality warning device comprising a plurality of radiation detectors and a logic circuit and a warning device and installed in a nuclear fuel facility for detecting a criticality event, wherein a radiation dose rate is simultaneously thresholded in at least two radiation detectors. Exceeds the value,
A criticality warning device characterized in that the logic circuit determines that the criticality occurs when the doubling times of the radiation dose rates detected by at least two of the radiation detectors match.
【請求項2】 前記論理回路は、さらに放射線線量率の
倍増時間がある値以上のときに臨界と判断することを特
徴とする請求項1記載の臨界警報装置。
2. The criticality warning device according to claim 1, wherein the logic circuit further judges that the radiation dose rate is double when the doubling time of the radiation dose rate is equal to or longer than a certain value.
【請求項3】 前記臨界警報装置において、論理回路は
個々の放射線検出器が検出した放射線線量率の時間依存
情報からそれぞれの放射線検出器が検知した放射線線量
率の倍増時間を得ることを特徴とする請求項1または請
求項2記載の臨界警報装置。
3. The criticality warning device, wherein the logic circuit obtains a doubling time of the radiation dose rate detected by each radiation detector from time-dependent information of the radiation dose rate detected by each radiation detector. The criticality warning device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 前記論理回路は、それぞれの放射線検出
器が検知した放射線線量率の倍増時間を対数微分法を用
いて算出することを特徴とする請求項3記載の臨界警報
装置。
4. The criticality warning device according to claim 3, wherein the logic circuit calculates a doubling time of the radiation dose rate detected by each radiation detector using a logarithmic differentiation method.
【請求項5】 前記臨界警報装置において、放射線検出
器を3個設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項4
記載の臨界警報装置。
5. The criticality warning device according to claim 1, wherein three radiation detectors are provided.
The criticality warning device as described in the above.
【請求項6】 前記臨界警報装置において、放射線検出
器としてガンマ線検出器を用いたことを特徴とする請求
項1乃至請求項5記載の臨界警報装置。
6. The criticality warning device according to claim 1, wherein a gamma ray detector is used as the radiation detector in the criticality warning device.
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