JP4078291B2 - 未臨界反応測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、原子力蒸気供給系12がタービン発電機(図示せず)を駆動して電力を生成するために蒸気を供給する、原子力発電プラント10の一次側を示す。原子力蒸気供給系12は、圧力容器18内に収容された原子炉炉心16を含む加圧水型原子炉14を有する。原子炉炉心16内の核分裂反応は、原子炉冷却材によって吸収される熱と、炉心内を通過する軽水と、を生成する。加熱された冷却材は、ホットレグ20の配管(hot leg piping 20)を通って蒸気発生器22まで循環する。原子炉冷却材は、原子炉冷却材ポンプ24によりコールドレグ26の配管(cold leg piping 26)を通って蒸気発生器22から原子炉14まで戻る。通常、加圧水型原子炉は、各々にホットレグ20を通して加熱された冷却材が提供される、少なくとも2つでしばしば3つまたは4つの蒸気発生器22を有し、コールドレグ26および原子炉冷却材ポンプ24とともに一次ループを形成する。各一次ループは、タービン発電機に蒸気を供給する。2つのかかるループを図1に示す。
1)炉心外信号=∫ωφdV=SSF×∫φdV
ここで、
ω=炉心外検出器に達する燃料集合体(i,j)で発生する中性子の割合。ωは、カリフォルニア州、Palo AltoのElectric Power Research Instituteから入手可能な、DOT、すなわち離散座標輸送(Discrete Ordinate Transport)コード等の中性子輸送コードから分析的に確定される。このコードは、どれくらいの中性子が所与の集合体から中性子検出器に達するかを計算する分析ツールである。DOTは2次元コードである。同様にElectric Power Research Instituteから入手可能なDORTは、この目的のために同様に用いることができる3次元コードである。
また、φ=集合体(i,j)における中性子束、V=炉心の容積、である。
=∫ωφdV/∫φdV
このため、φ=φf+S
ここで、
φf=核分裂により発生する中性子
S=炉心内に配置された固定中性子源から発生する中性子
式3により、上式はさらに下式のように変形される。
∫φdV=[∫φdV/(∫φdV−∫φfdV)]×∫SdV
=[1/(1−λfx)]×∫SdV
5)λfx=∫φfdV/∫φdV
=未臨界の静的な固定源計算から取得された等価固有値
6)炉心外信号=SSF×[1/(1−λfx)]×∫SdV または
=SSF×[(1−λ0)/(1−λfx)]×[∫SdV/(1−λ0)]
ここで、
λ0=従来原子力システムの反応度に関連するために使用される基本モード固有値
である。
7)ICRR=1/炉心外信号
となり、
8)(1−λ0)=(1/炉心外信号)×SSF×[(1−λ0)/(1−λfx)]×∫SdV
または
(1−λ0)=ICRR×SSF×[(1−λ0)/(1−λfx)]×∫SdV
すなわち
(1−λ0 m)=ICRR×SSF×[(1−λ0 p)/(1−λfx)]×∫SdV
ここで、
λ0 m =システムの測定されたKeff
λfx=未臨界の静的な固定源計算から取得された等価固有値および
λ0 p=固定中性子源なしの未臨界の静的な計算から取得された予測固有値
Claims (11)
- 核反応が未臨界である場合に該核反応における反応度変化を監視する方法であって、
前記核反応の反応度に影響を与える前記核反応のパラメータを制御するステップであって、それにより前記反応を変化させる制御するステップと、
中性子源領域検出器の出力を監視するステップと、
前記中性子源領域検出器の出力が安定している状態において該中性子源領域検出器の出力から逆計数率比を複数の状態において確定するステップと、
前記逆計数率比に対し補正係数SSF×[(1−λ0 p)/(1−λfx)]を適用するステップと、
前記確定された逆計数率比を前記パラメータの関数としてプロットするステップであって、前記補正係数は、前記確定された逆計数率比のプロットを実質的に線形にするものであるプロットするステップと
を含み、ここで、
SSF=静的空間係数=∫ωφdV/∫φdV、
ω=炉心外検出器に達する燃料集合体(i,j)で発生する中性子の割合、
φ=集合体(i,j)における中性子束、
V=炉心の容積、
λ0 p=固定中性子源なしの未臨界の静的な計算から取得された予測固有値、
λfx=未臨界の静的な固定源計算から取得された等価固有値、
である、方法。 - 前記逆計数率比のプロットに対し最小二乗フィットを適用するステップであって、それにより線形プロットを形成する適用するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記補正係数が適用される前記逆計数率比のプロットをゼロまで線形外挿するステップであって、それにより、臨界達成時の前記パラメータを確定する線形外挿するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記パラメータは、前記核反応を包囲する冷却材のホウ素濃度である請求項1に記載の方法。
- 前記パラメータは、前記核反応の近傍からの制御棒引抜きである請求項1に記載の方法。
- 前記パラメータは、前記核反応を包囲する冷却材における温度変化である請求項1に記載の方法。
- 前記核反応は原子炉の炉心内で発生する請求項1に記載の方法。
- 前記核反応は使用済核燃料ピット内で発生する請求項1に記載の方法。
- 前記核反応は核物質貯蔵施設内で発生する請求項1に記載の方法。
- 前記核反応は核燃料製造施設内で発生する請求項1に記載の方法。
- 前記核反応は核廃棄物施設内で発生する請求項1に記載の方法。
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