JP4080648B2

JP4080648B2 - 再処理施設の運転計画方法及び運転監視方法

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Publication number: JP4080648B2
Application number: JP26514199A
Authority: JP
Inventors: 司菊池; 偉司三橋; 直敬小田; 求高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2019-09-20
Also published as: JP2001091686A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済核燃料の再処理施設のプルトニウム濃度による臨界安全管理を行う機器に設置される再処理施設の運転計画方法及び運転管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、使用済核燃料は再処理施設において処理され、プルトニウム（以下Ｐｕという）およびウラン（以下Ｕという）に精製される。図３は、再処理施設における使用済核燃料の処理の流れを説明するフローチャートである。
【０００３】
再処理施設においては、受入れられた使用済核燃料は、受入・貯蔵工程、剪断・溶解工程、清澄・調整工程を経て溶液状燃料となり、再処理抽出の共除染・分配工程に移送され、共除染・分配工程の共除染工程では核分裂生成物を（高レベル廃棄物）を濃度管理へ移送し、分配工程ではＰｕを取扱う経路（Ｐｕ精製）とＵを取り扱う経路（Ｕ精製）とに分岐する。
【０００４】
再処理施設への使用済燃料には受入制限があり、初期最大濃縮度、集合体平均の残留Ｕ濃縮度及び最大燃焼度の上限を超えない制限された使用済核燃料が再処理施設に受入れられ再処理される。また、清澄・調整工程から共除染・分配工程に移送される溶液状燃料は、残留Ｕ濃縮度の上限及び冷却期間の下限が制限されており、更に、中性子吸収効果の大きい²⁴⁰Ｐｕが核燃料の燃焼により生成する性質も臨界安全管理に利用するため、²⁴⁰Ｐｕ同位体組成比の下限も制限されている。また、一日に処理される溶液状燃料の平均燃焼度の上限も制限されている。このため、清澄・調整工程では複数種類の燃料を混合し、共除染・分配工程に移送可能な溶液状燃料への調整も行われる。
【０００５】
再処理施設の共除染・分配工程及び精製工程のうち、Ｐｕを取扱う経路の機器においては、いかなる濃度のＰｕ含有の溶液状燃料を受入れても、中性子実効増倍率が１未満即ち臨界とならないように、形状寸法を制限した設計を行っており、このような臨界安全管理を全濃度安全形状寸法管理と呼んでいる。
【０００６】
全濃度安全形状寸法管理から制限濃度安全形状寸法管理又は濃度管理への移行には、溶液中のＰｕ濃度が核的制限値以下であることが担保されていることが必要である。全濃度安全形状寸法管理から制限濃度安全形状寸法管理又は濃度管理の機器へと連続的に溶液を移送するには、清澄・調整工程から共除染・分配工程への移送の際に、中性子モニタ装置により連続的にＰｕ濃度を監視するようにしている。そして、異常時にはＰｕ濃度が核的制限値を超える前に警報を発生し、必要時には工程を自動的に停止するようにしている。
【０００７】
そのような中性子モニタ装置として、特開平４−２５６８９７号公報に示されるものが開発され、Ｐｕ濃度管理対象のミキサセトラ（以下Ｍ/Ｓという）に設置して使用される。
【０００８】
図４は、その中性子モニタ装置１の一例を示すもので、溶液状燃料７が満たされた複数段Ｍ/Ｓのうち、Ｐｕ濃度管理対象のＭ/Ｓ６のＰｕ濃度を監視する場合を示している。溶液状燃料７の下部には中性子減速材８と中性子検出器２とからなる中性子検出部が設けられ、Ｐｕ濃度管理対象のＭ/Ｓ６の下部に設置された中性子検出器２からの検出信号は、計数回路３に入力され計数回路３において、連続的に中性子計数率が求められる。計数回路３は、前置増幅器、主増幅器、波高弁別器及び計数器等からなる。計数回路３で求められた中性子計数率は警報発生装置４に入力され、予め設定された二段階の中性子計数率管理値５と連続的に比較される。そして、警報発生装置４は、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生するようになっている。Ｐｕ濃度管理対象Ｍ/Ｓ６のＰｕ濃度が核的制限値を超えないことは、中性子計数率管理値５の設定に担保される。
【０００９】
図５は、中性子計数率管理値５の設定方法の説明図であり、横軸はＰｕ濃度、縦軸は中性子モニタ装置１の中性子計数率を示している。図５では、説明の簡便のため、中性子計数率管理値５は一段階のレベルで示している。図５に示すように、中性子モニタ装置１の中性子計数率は、Ｐｕ濃度管理対象Ｍ/Ｓ６中のＰｕ濃度にほぼ比例して増大する。その増大の割合は、溶液状燃料の条件、すなわち、Ｐｕ同位体組成によって、大きく異なることが知られている。
【００１０】
これは、溶液状燃料７から中性子が発生する要因が、Ｐｕ同位体の自発核分裂反応と、Ｐｕ同位体のα崩壊が引き起こす軽核（主に酸素原子）との（α，ｎ）反応であるが、その反応率がＰｕ同位体ごとに異なり、かつ原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間によってＰｕ同位体組成比が異なることによる。
【００１１】
又、原子燃料の照射期間が長い場合には、アメリシウム（以下Ａｍという）やキュリウム（以下Ｃｍという）といった高次の原子核が使用済核燃料に蓄積し、かつ溶液状燃料７に共存するため、Ａｍ、Ｃｍ同位体の自発核分裂反応とα崩壊が、Ｐｕ同位体に起因する中性子発生率の外乱となったり、原子燃料の²³⁵Ｕ濃縮度が高い場合には、自発核分裂やα崩壊の反応率が高い²³⁸Ｐｕの生成量が多くなり、相対的に中性子発生率が高くなることが知られている。すなわち、相対的に中性子発生率が高い条件では、中性子計数率のＰｕ濃度に対する増大割合も相対的に大きくなる。
【００１２】
以上のように、図５に示す如く、一意のＰｕ濃度に対応する中性子モニタ装置１の中性子計数率は、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間による変動幅を有する。そして、中性子計数率管理値５は、あらゆる条件の溶液状燃料においてもＰｕ濃度の核的制限値（管理濃度）を担保するため、相対的に中性子発生率が低い溶液状燃料の条件で設定する必要がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような中性子計数率管理値５の設定方法では、溶液状燃料７の特性を考慮していないので、再処理抽出の共除染・分配工程及び精製工程の稼動効率を不必要に低下させる可能性がある。すなわち、Ｐｕ濃度管理対象Ｍ/Ｓ６の通常Ｐｕ濃度は、核的制限値（管理濃度）に対して十分な裕度を有するように設定されるが、相対的に中性子発生率が低い溶液状燃料７の条件では、中性子計数率に対して同等の裕度が保持される。一方、相対的に中性子発生率が高い溶液状燃料の条件では、図５に示す如く、中性子計数率に対する裕度が小さくなる。
【００１４】
このため、運転時のＰｕ濃度が通常Ｐｕ濃度の周辺で僅かに上昇する事象が生じた際、溶液状燃料７の条件によっては、Ｐｕ濃度が核的制限値（管理濃度）に対して十分な裕度があるにもかかわらず、中性子計数率が中性子計数率管理値５の設定値を超過して警報、更には、工程機器の停止信号が発せられることになる。すなわち、溶液状燃料７の特性を考慮しない再処理施設の運転計画は、再処理施設の各機器の稼動効率を不必要に低下させる可能性がある。
【００１５】
また、実際の再処理抽出の共除染・分配工程及び精製工程の運転時には、中性子モニタ装置１の計数回路３で連続的に表示される中性子計数率を監視するが、溶液状燃料の特性を考慮しない運転管理では、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間に起因する中性子計数率の変動幅による不必要な操作を誘発し、更には不必要な停止信号を発する可能性がある。
【００１６】
すなわち、連続的に表示される中性子計数率の上昇事象に基づいて、再処理抽出の共除染・分配工程及び精製工程に対する予定外の操作が行われるが、この操作は、中性子計数率警報値に対して裕度が小さい相対的に中性子発生率が高い溶液状燃料の条件を想定して行われるべきである。しかし、Ｐｕ濃度の上昇事象が核的制限値（管理濃度）に達する以前に容易に回復しうる事象に対して、相対的に中性子発生率が低い溶液状燃料の条件では、本来、予定外の操作は不必要と考えられるが、前述のような想定では行わざるを得ない可能性がある。すなわち、溶液状燃料の特性を考慮しない運転管理では、相対的に中性子発生率が低い溶液状燃料の条件に対して、過剰に保守的なものとなる可能性がある。
【００１７】
本発明の目的は、適切な燃料処理計画を作成でき、再処理施設の各機器の稼動能率を向上できる中性子モニタ装置による再処理施設の運転計画方法及び運転管理方法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を、Ｐｕ同位体から発生する中性子を計測することにより間接的に監視し、その中性子計数率と予め設定された二段階の中性子計数率管理値とを比較し、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生する中性子モニタ装置による再処理施設の運転計画方法において、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む燃料処理計画の初期値とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化と中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化とを計算し、一方前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍやＣｍの同位体の組成比を計算し、前記Ｐｕ濃度及びＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化の計算結果と併せて再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、更に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何構造と化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算を行って、中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化を求め、前記中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化に対し、中性子発生率が最も低い溶液状燃料の条件で設定されたＰｕ濃度の核的制限値に対応する中性子計数率を判定基準として設け、その判定基準に適合しない場合には、前記燃料処理計画の初期値を修正することを特徴とする。
【００１９】
請求項１の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化と中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの時間変化を計算し、一方、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間からＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を評価し、Ｐｕ濃度及びＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化の計算結果と併せて再処理施設の各機器中の中性子発生率を評価し、更に、再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状と化学組成を考慮した中性子拡散又は輸送計算を行い、中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化を予め求める。
さらに、Ｐｕ濃度に対応する中性子計数率に対する判定基準を設け、その判定基準に適合しない場合には、燃料処理計画を修正する。
【００２０】
請求項２の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、請求項１の発明において、前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、請求項１の発明において、再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化として、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用い、より簡便に中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化を予測する。
【００２２】
請求項３の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、請求項１の発明において、前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、請求項１の発明において、処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比として、抽出工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用い、より簡便に中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化を予測する。
【００２４】
請求項４の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、請求項１記載の再処理施設の運転計画方法において、燃料処理計画におけるＰｕを抽出する共除染・分配工程の運転パラメータを変化させ溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて再処理施設の各機器中の複数のＰｕ濃度及びそれに対応するＡｍ、Ｃｍの濃度を計算し、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を計算し、これらに基づいて再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、各Ｐｕ濃度毎に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何構造と化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算を行って中性子モニタ装置の中性子計数率を求め、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示することを特徴とする。
【００２５】
請求項４の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程の運転パラメータを変化させた溶媒抽出シミュレーション・コードの計算を行って再処理施設の各機器中の複数のＰｕ濃度及びそれに対応するＡｍ、Ｃｍの濃度を特定し、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間から求められるＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比も用いて、再処理施設の各機器中の中性子発生率を評価し、各Ｐｕ濃度毎に中性子拡散又は輸送計算を行って中性子モニタ装置の中性子計数率を評価し、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示する。
【００２６】
請求項５の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、請求項４の発明において、再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする。
【００２７】
請求項５の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、請求項４の発明において、再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化として、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用い、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示する。
【００２８】
請求項６の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、請求項４の発明において、前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする。
【００２９】
請求項６の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、請求項４の発明において、処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比として、共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用い、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示する。
【００３０】
請求項７の発明に係る再処理施設の運転計画方法は、請求項４乃至請求項６のいずれか１項の発明において、前記中性子拡散又は輸送計算は、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲で適切な間隔で選定した複数のＰｕ濃度に対して行い、得られた中性子計数率を内外挿することにより、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示することを特徴とする。
【００３１】
請求項７の発明に係る再処理施設の運転計画方法では、請求項４乃至請求項６のいずれか１項の発明において、各Ｐｕ濃度毎の中性子拡散又は輸送計算については、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲で適切な間隔で選定した複数のＰｕ濃度に対して中性子拡散又は輸送計算を行い、得られた中性子計数率を内外挿することにより、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度に対応する中性子計数率を連続的に表示する。
【００３６】
請求項８の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を、Ｐｕ同位体から発生する中性子を計測することにより間接的に監視し、その中性子計数率と予め設定された二段階の中性子計数率管理値とを比較し、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生する中性子モニタ装置による再処理施設の運転監視方法において、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率を入力として再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状と化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算により再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む実施中の燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度を計算し、前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を計算し、前記中性子発生率に基づく再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を求めてこのＰｕ濃度を表示することを特徴とする。
【００３７】
請求項８の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率を入力として、再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状と化学組成を考慮した中性子拡散又は輸送計算により、再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、一方、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードから得られる、中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度と、前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間から求められるＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比とを考慮し、前記中性子発生率に基づく再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を評価する。
【００３８】
請求項９の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項８の発明において、前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする。
【００３９】
請求項９の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、請求項８の発明において、再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化として、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いる。
【００４０】
請求項１０の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項８の発明において、前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする。
【００４１】
請求項１０の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、請求項８の発明において、処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比として、抽出工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いる。
【００４２】
請求項１１の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を、Ｐｕ同位体から発生する中性子を計測することにより間接的に監視し、その中性子計数率と予め設定された二段階の中性子計数率管理値とを比較し、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生する中性子モニタ装置による再処理施設の運転管理方法において、前記中性子モニタ装置が表示する中性子計数率を仮想的に変化させ各中性子計数率毎に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状及び化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算により再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む実施中の燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度を計算し、前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を計算し、これらに基づいて前記中性子発生率に基づくＰｕ濃度を求め、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示することを特徴とする。
【００４３】
請求項１１の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率を仮想的に変化させ、各中性子計数率毎に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状及び化学組成を考慮した中性子拡散又は輸送計算により再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、更に、溶媒抽出シミュレーション・コードから得られる再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度と、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間に基づくＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比も用いて、前記中性子発生率に基づくＰｕ濃度を評価し、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示する。
【００４４】
請求項１２の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項１１の発明において、前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする。
【００４５】
請求項１２の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、請求項１１の発明において、再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化として、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いる。
【００４６】
請求項１３の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項１１の発明において、前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする。
【００４７】
請求項１３の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、請求項１１の発明において、処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比として、抽出工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いる。
【００４８】
請求項１４の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項の発明において、前記中性子拡散又は輸送計算は、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲で適切な間隔で選定した複数の中性子計数率に対応するＰｕ濃度を求め、得られたＰｕ濃度を内外挿することにより、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示することを特徴とする。
【００４９】
請求項１４の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項の発明において、各中性子計数率毎の中性子拡散又は輸送計算については、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲で適切な間隔で選定した複数の中性子計数率に対応するＰｕ濃度を中性子拡散又は輸送計算で求め、得られたＰｕ濃度を内外挿することにより、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示する。
【００５０】
請求項１５の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項８乃至請求項１４のいずれか１項の発明において、前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む燃料処理計画の初期値とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いたＰｕ濃度の時間変化の計算値を、処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比の時間変化も入力データとし、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に基づいて評価される再処理施設の各機器中のＰｕ濃度に対して規格化することにより、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化を予測することを特徴とする。
【００５１】
請求項１５の発明に係る再処理施設の運転監視方法では、請求項８乃至請求項１４のいずれか１項の発明において、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いたＰｕ濃度の時間変化の計算値を、処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比の時間変化も考慮し、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に基づいて評価される再処理施設の各機器中のＰｕ濃度に対して規格化することにより、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化を予測する。
【００５２】
請求項１６の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項８乃至請求項１５のいずれか１項の発明において、前記中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に基づいて予測される再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化から、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度の関係を用いて、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率の時間変化を予測することを特徴とする。
【００５３】
請求項１６の発明に係る再処理施設の運転監視方法は、請求項８乃至請求項１５のいずれか１項の発明において、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に基づいて予測される再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化から、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度の関係を用いて、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率の時間変化を予測できる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る中性子モニタ装置による再処理施設の運転計画方法を示すフローチャートである。この第１の実施の形態では、中性子モニタ装置１は、Ｐｕ濃度管理対象のＭ/Ｓ６に設置されている場合のものである。すなわち、再処理施設の各工程のうち清澄・調整工程から共除・分配工程に液状燃料を移送する場合に中性子モニタ装置１によりＰｕ濃度が監視される。再処理抽出の共除染・分配工程及び精製工程で処理される溶液状燃料は、それらの工程に先立つ清澄・調整工程で調整されるが、燃料処理計画で調整する主要な項目は、不必要な停止や操作を生じさせない溶液状燃料を生成する使用済核燃料の組み合わせ（燃料混合）である。
【００５５】
まず、中性子モニタ装置１の中性子計数率の時間変化（Ａ）を予測する方法を説明する。図１において、処理対象燃料の化学組成は、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間に依存するが、汎用の燃焼計算コード（ａ）により計算される。すなわち、処理対象燃料中のＰｕ、Ａｍ、Ｃｍ同位体組成比（ｂ）および処理対象燃料中の残留Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ濃度（ｃ）が計算される。
【００５６】
溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）は、残留Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ及びＣｍ濃度（ｃ）等の処理対象燃料の化学組成と、燃料処理速度等の運転パラメータを含む燃料処理計画（ｅ）とを入力として、溶媒抽出法に基づく使用済燃料の再処理抽出に係る各工程の化学組成の時間変化をシミュレーションする。つまり、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）を用いて、臨界安全管理の対象となるＭ/Ｓ中のＰｕ濃度（管理対象）の時間変化（ｆ）およびＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍ濃度の時間変化（ｇ）を計算する。
【００５７】
ここで、中性子モニタ装置１は、Ｐｕ同位体の自発核分裂反応と、Ｐｕ同位体のα崩壊が引き起こす軽核（主に酸素原子）との（α，ｎ）反応によるＭ/Ｓ中の溶液状燃料から発生する中性子を検知するものである。しかし、溶液状燃料からの中性子の発生要因には、原子燃料の照射期間が長い場合に多く蓄積するＡｍ、Ｃｍの同位体といった高次の原子核からの自発核分裂やα崩壊によるものもある。また、自発核分裂やα崩壊の反応率はＰｕ同位体によって異なり、²³⁵Ｕ濃縮度が高い場合に多く発生する²³⁸Ｐｕは、これらの反応率が高い。
【００５８】
従って、管理対象のＭ/Ｓ中の中性子発生率の時間変化（ｈ）は、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）で知られる管理対象のＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化（ｇ）と、燃焼計算コード（ａ）で求められるＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比（ｂ）も加味してより正確に予測される。
【００５９】
一方、中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化（Ａ）は、管理対象のＭ/Ｓ中の中性子発生率の時間変化（ｈ）と一対一に対応する。但し、その時間変化は、Ｍ/Ｓ及び周辺機器の幾何構造と化学組成（ｉ）を考慮した中性子拡散／輸送計算コード（ｊ）で求められる。
【００６０】
このようにして、中性子モニタ装置１の中性子計数率の時間変化（Ａ）は、管理対象のＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化（ｇ）と、Ｐｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比（ｂ）とを加味してより正確に予測される。
【００６１】
ここで、より簡便に中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化（Ａ）を予測するには、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）で求められるＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化（ｇ）に代えて、共除染の工程機器に想定されているＡｍ、Ｃｍの濃度に関する工程定格値を使用するようにしても良い。
【００６２】
また、再処理抽出の共除染・分配工程に移送される溶液状燃料には制限があり、直前の清澄・調整工程では、溶液状燃料の分析が行われる。最終的な燃料処理計画の妥当性を確認するため、より正確に中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化（Ａ）を予測するには、燃焼計算コード（ａ）で求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、分析結果から得られるＰｕ同位体の組成比を使用するようにしても良い。
【００６３】
次に、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率の表示（Ｂ）を連続的に行う方法を説明する。溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）からは、臨界安全管理の対象となるＭ/Ｓ中のＰｕ、Ａｍ及びＣｍの通常濃度も得ることができる。そして、処理速度等の燃料処理計画（ｅ）のパラメータを振った計算を行うことで、複数種類のＰｕ、Ａｍ及びＣｍの通常濃度に関するデータ・セットが得られる。
【００６４】
処理対象燃料中のＰｕ、Ａｍ及びＣｍの同位体組成比（ｂ）は、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コード（ａ）による燃焼計算により既知である。すなわち、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲において、複数種類のＰｕ濃度に対応するＡｍ、Ｃｍの濃度、Ｐｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の各組成比を特定することができる。各Ｐｕ濃度に対応する中性子モニタ装置の中性子計数率は、Ｍ/Ｓ及び周辺機器の幾何構造及び化学組成（ｉ）を考慮した中性子拡散／輸送計算コードを用いて求められる。
【００６５】
ここで、より簡便にＰｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示するには、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）で求められるＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化（ｆ）に代えて、共除染の工程機器に想定されているＡｍ、Ｃｍの濃度に関する工程定格値を使用するようにしても良い。
【００６６】
また、再処理抽出の共除染・分配工程に移送される溶液状燃料には制限があり、直前の清澄・調整工程では、溶液状燃料の分析が行われる。最終的な燃料処理計画の妥当性を確認するため、より正確にＰｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示するには、燃料計算コード（ａ）で求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、分析結果から得られるＰｕ同位体の組成比を使用するようにしても良い。
【００６７】
実用上、中性子拡散／輸送計算コードによる中性子拡散又は輸送計算は、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲で適切な間隔で選定した複数のＰｕ濃度に対して行い、得られた中性子計数率を内外挿することにより、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示することができる。このようにしてＰｕ全納度範囲に対する中性子計数率を連続的に表示する。
【００６８】
次に、燃料処理計画（ｅ）を修正する方法を説明する。燃料混合に関する燃料処理計画（ｅ）が適切なものかどうかは、中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化（Ａ）に関する予測結果を、予め設定されている中性子計数率管理値（ｋ）と比較することで判定される。
【００６９】
この場合の判定基準の設定は以下のように行われる。図５に示すように、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率は、ある一定の関係に特定される。但し、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間により、中性子発生率が相対的に高い溶液状燃料の条件では、中性子計数率のＰｕ濃度に対する増大割合も相対的に大きくなる。初めに設定された燃料混合に関する燃料処理計画（ｅ）に対応する通常時のＰｕ濃度と、再処理抽出の共除染・分配工程及び精製工程で予め想定される管理対象Ｍ/Ｓ中のＰｕ濃度の変動幅から得られる平均的な中性子計数率とその変動幅が、中性子計数率管理値に対して十分な裕度を有しているかが判定基準となる。
【００７０】
そして、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率の表示に基づき、中性子発生率が相対的に低い溶液状燃料の条件ではより高い、同じく相対的に高い条件ではより低い通常運転時のＰｕ濃度となるような判定基準を設定できる。
【００７１】
燃料処理計画（ｅ）の修正は、中性子計数率管理値（ｋ）を参照しながら、このように設定された判定基準により比較判定（ｍ）で行われ、最終値の燃料処理計画（ｎ）が求められる。
【００７２】
この第１の実施の形態によれば、初めに設定した燃料混合に関する燃料処理計画（ｅ）に対応して、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率の時間変化（Ａ）を予測でき、かつ、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示できる。従って、その表示に基づく判定基準から燃料混合に関する燃料処理計画を修正することが可能となり、処理対象の使用済核燃料の混合に関し、核燃料の組合せや順序を最適化できる。このことから、再処理施設の共除染・分配工程及び精製工程の稼動能率を不必要に低下させないで済む。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係る中性子モニタ装置による再処理施設の運転管理方法を示すフローチャートである。まず、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率（Ｂ）に対応する臨界安全管理の対象となるＭ/Ｓ中のＰｕ濃度（Ｄ）を評価する方法を説明する。図２において、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率（Ｂ）とＭ/Ｓ中の中性子発生率とは一対一に対応するもので、その関係は、Ｍ/Ｓ及び周辺機器の幾何構造と化学組成（ｉ）を考慮した中性子拡散又は輸送計算で特定できる。つまり、中性子拡散／輸送計算コード（ｊ）を用いてＭ/Ｓ中の中性子発生率（ｐ）が計算される。
【００７４】
ここで、Ｍ/Ｓ中での主要な中性子発生源は、Ｐｕ同位体による自発核分裂反応と、Ｐｕ同位体のα崩壊が引き起こす軽核（主に酸素原子）との（α，ｎ）反応であり、Ｍ/Ｓ中の中性子発生率からＭ/Ｓ中のＰｕ濃度（Ｄ）を求めることが可能である。しかし、溶液状燃料からの中性子の発生要因には、原子燃料の照射期間が長い場合に多く蓄積するＡｍ、Ｃｍの同位体といった高次の原子核からの自発核分裂やα崩壊によるものもある。また、自発核分裂やα崩壊の反応率はＰｕ同位体によって異なり、²³⁵Ｕ濃縮度が高い場合に多く発生する²³⁸Ｐｕは、これらの反応率が高い。
【００７５】
従って、管理対象のＭ/Ｓ中のＰｕ濃度（Ｄ）をより正確に評価する上で、Ｍ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度（ｑ）と、処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比（ｂ）とを加味して評価する。
【００７６】
Ｍ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度（ｑ）は、処理対象燃料の残留Ｕ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍの濃度（ｃ）と、燃料処理計画（処理速度等の運転パラメータ）（ｅ）を入力とする溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）から求めることができる。処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比（ｂ）は、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間に依存し、汎用の燃焼計算コード（ａ）により計算される。
【００７７】
ここで、より簡便にＭ/Ｓ中のＰｕ濃度（Ｄ）を評価するには、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）で求められるＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度（ｑ）に代えて、共除染の工程機器に想定されているＡｍ、Ｃｍの濃度に関する工程定格値を使用することも可能である。
【００７８】
また、再処理抽出の共除染・分配工程に移送される溶液状燃料には制限があり、直前の清澄・調整工程では、溶液状燃料の分析が行われる。すなわち、実際の運転において、溶液状燃料のＰｕ同位体の組成比は既知である。より正確にＭ/Ｓ中のＰｕ濃度を評価するには、燃焼計算コード（ａ）で求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、分析結果から得られるＰｕ同位体の組成比を使用することも可能である。
【００７９】
次に、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度の表示（Ｅ）を連続的に行う方法を説明する。前述のように、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率（Ｂ）とＭ/Ｓ中の中性子発生率とは一対一に対応するもので、その関係は、Ｍ/Ｓ及び周辺機器の幾何構造と化学組成（ｉ）を考慮した中性子拡散又は輸送計算で特定できる。
【００８０】
そして、中性子拡散／輸送計算コード（ｊ）を用いて中性子拡散又は輸送計算を行うことで、任意の中性子計数率に対応するＭ/Ｓ中の中性子発生率を特定できる。すなわち、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲において、任意の中性子計数率に対応するＭ/Ｓ中の中性子発生率を特定することができ、更に、Ｐｕ濃度を特定することが可能である。但し、より正確にＰｕ濃度を特定するには、前述したように、Ｍ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度（ｑ）と、処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比（ｂ）を加味する。
【００８１】
ここで、より簡便に中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示するには、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）で求められるＭ/Ｓ中のＡｍ、Ｃｍの濃度（ｑ）に代えて、共除染の工程機器に想定されているＡｍ、Ｃｍの濃度に関する工程定格値を使用するようにしても良い。
【００８２】
また、再処理抽出の共除染・分配工程に移送される溶液状燃料には制限があり、直前の清澄・調整工程では、溶液状燃料の分析が行われる。すなわち、実際の運転において、溶液状燃料のＰｕ同位体の組成比は既知である。より正確に中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示するには、燃焼計算コード（ａ）で求められるＰｕ同位体の組成比（ｂ）に代えて、分析結果から得られるＰｕ同位体の組成比を使用するようにしても良い。
【００８３】
実用上、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲で適切な間隔で選定した複数の中性子計数率から、対応するＭ/Ｓ中のＰｕ濃度を求め、それらのＰｕ濃度を内外挿することにより、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示することができる。
【００８４】
次に、Ｍ/Ｓ中のＰｕ濃度の時間変化（Ｆ）及び中性子モニタ装置が表示する中性子計数率の時間変化（Ｇ）を予測する方法を説明する。管理対象Ｍ/Ｓ中のＰｕ濃度の時間変化（Ｆ）は、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）から相対的に予測できる。より正確には、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率から評価されるＰｕ濃度を用いて、溶媒抽出シミュレーション・コード（ｄ）で求められるＰｕ濃度の相対的な時間変化（ｆ）を規格化することで得られる。
【００８５】
中性子モニタ装置が表示する中性子計数率の時間変化（Ｇ）は、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＭ/Ｓ中のＰｕ濃度の表示に基づいて、予測されたＰｕ濃度の時間変化を変換することで行う。
【００８６】
この第２の実施の形態によれば、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に対応して、管理対象Ｍ/Ｓ中のＰｕ濃度を評価でき、かつ、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示できる。これにより、Ｐｕ濃度の時間変化を予測し、更に、その表示から中性子計数率の時間変化を予測することが可能となる。従って、不必要な操作、更には停止信号を発することなく、再処理施設の共除染・分配工程及び精製工程の運転管理を行うことができる。
【００８７】
以上の説明では、中性子モニタ装置として、Ｐｕ濃度管理対象のＭ/Ｓに設置される中性子モニタ装置を例に採り説明したが、溶液状燃料を連続的に移送するパルスカラム（Ｐ/Ｃ）や貯槽等の機器に対して設置されるＰｕ濃度に関する臨界安全管理を目的とする中性子モニタ装置の場合にも適用できる。
【００８８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、処理対象の使用済核燃料の混合に関し、核燃料の組合せや順序を最適化でき、再処理施設の各機器の稼動能率を不必要に低下させない運転計画を作成できる。また、不必要な操作を誘発せず、更には不必要な停止信号を発することなく、再処理施設の各機器の運転管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る中性子モニタ装置による再処理施設の運転計画方法を示すフローチャート。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る中性子モニタ装置による再処理施設の運転管理方法を示すフローチャート。
【図３】再処理施設における使用済核燃料の処理工程の説明図。
【図４】Ｐｕ濃度管理対象のＭ/Ｓに設置される中性子モニタ装置のブロック構成図。
【図５】Ｐｕ濃度と中性子計数率との特性上での中性子計数率警報値の設定の説明図。
【符号の説明】
１中性子モニタ装置２中性子検出器３計数回路４警報発生装置
５中性子計数率警報値６Ｍ/Ｓ７溶液状燃料８中性子減速材

Claims

再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を、Ｐｕ同位体から発生する中性子を計測することにより間接的に監視し、その中性子計数率と予め設定された二段階の中性子計数率管理値とを比較し、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生する中性子モニタ装置による再処理施設の運転計画方法において、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む燃料処理計画の初期値とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化と中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化とを計算し、一方前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍやＣｍの同位体の組成比を計算し、前記Ｐｕ濃度及びＡｍ、Ｃｍの濃度の時間変化の計算結果と併せて再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、更に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何構造と化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算を行って、中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化を求め、前記中性子モニタ装置の中性子計数率の時間変化に対し、中性子発生率が最も低い溶液状燃料の条件で設定されたＰｕ濃度の核的制限値に対応する中性子計数率を判定基準として設け、その判定基準に適合しない場合には、前記燃料処理計画の初期値を修正することを特徴とする再処理施設の運転計画方法。
前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする請求項１に記載の再処理施設の運転計画方法。
前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする請求項１に記載の再処理施設の運転計画方法。
請求項１記載の再処理施設の運転計画方法において、燃料処理計画におけるＰｕを抽出する共除染・分配工程の運転パラメータを変化させ溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて再処理施設の各機器中の複数のＰｕ濃度及びそれに対応するＡｍ、Ｃｍの濃度を計算し、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を計算し、これらに基づいて再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、各Ｐｕ濃度毎に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何構造と化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算を行って中性子モニタ装置の中性子計数率を求め、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示することを特徴とする再処理施設の運転計画方法。
前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする請求項４に記載の再処理施設の運転計画方法。
前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする請求項４に記載の再処理施設の運転計画方法。
前記中性子拡散又は輸送計算は、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲で適切な間隔で選定した複数のＰｕ濃度に対して行い、得られた中性子計数率を内外挿することにより、Ｐｕ濃度の核的制限値を含むＰｕ全濃度範囲に対応する中性子計数率を連続的に表示することを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の再処理施設の運転計画方法。
再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を、Ｐｕ同位体から発生する中性子を計測することにより間接的に監視し、その中性子計数率と予め設定された二段階の中性子計数率管理値とを比較し、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生する中性子モニタ装置による再処理施設の運転監視方法において、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率を入力として再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状と化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算により再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む実施中の燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度を計算し、前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を計算し、前記中性子発生率に基づく再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を求めてこのＰｕ濃度を表示することを特徴とする再処理施設の運転監視方法。
前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする請求項８に記載の再処理施設の運転監視方法。
前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする請求項８に記載の再処理施設の運転監視方法。
再処理施設の各機器中のＰｕ濃度を、Ｐｕ同位体から発生する中性子を計測することにより間接的に監視し、その中性子計数率と予め設定された二段階の中性子計数率管理値とを比較し、中性子計数率が低レベルの管理値以上となった際には警報を発生し、高レベルの管理値以上となった際には工程機器の停止信号を発生する中性子モニタ装置による再処理施設の運転管理方法において、前記中性子モニタ装置が表示する中性子計数率を仮想的に変化させ各中性子計数率毎に再処理施設の各機器及び周辺機器の幾何形状及び化学組成を入力データとした中性子拡散又は輸送計算により再処理施設の各機器中の中性子発生率を求め、原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む実施中の燃料処理計画とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて中性子バックグラウンドを形成するＡｍ、Ｃｍの濃度を計算し、前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間を入力とする燃焼計算コードを用いて処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比を計算し、これらに基づいて前記中性子発生率に基づくＰｕ濃度を求め、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示することを特徴とする再処理施設の運転監視方法。
前記再処理施設の各機器中のＡｍ、Ｃｍの濃度は、前記溶媒抽出シミュレーション・コードを用いて求められるＡｍ、Ｃｍの濃度に代えて、工程定格値として与えられるＡｍ、Ｃｍの濃度を用いることを特徴とする請求項１１に記載の再処理施設の運転監視方法。
前記処理対象燃料中のＰｕ同位体の組成比は、前記燃焼計算コードを用いて求められるＰｕ同位体の組成比に代えて、Ｐｕを抽出する共除染・分配工程に先立つ清澄・調整工程で行われる分析結果を用いることを特徴とする請求項１１に記載の再処理施設の運転監視方法。
前記中性子拡散又は輸送計算は、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲で適切な間隔で選定した複数の中性子計数率に対応するＰｕ濃度を求め、得られたＰｕ濃度を内外挿することにより、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度を連続的に表示することを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の再処理施設の運転監視方法。
前記原子燃料の設計仕様、照射履歴及び冷却期間と、少なくとも燃料混合および処理速度を含む燃料処理計画の初期値とを入力とする溶媒抽出シミュレーション・コードを用いたＰｕ濃度の時間変化の計算値を、処理対象燃料中のＰｕ同位体及びＡｍ、Ｃｍの同位体の組成比の時間変化も入力データとし、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に基づいて評価される再処理施設の各機器中のＰｕ濃度に対して規格化することにより、再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化を予測することを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいずれか１項に記載の再処理施設の運転監視方法。
前記中性子モニタ装置が表示する中性子計数率に基づいて予測される再処理施設の各機器中のＰｕ濃度の時間変化から、中性子計数率管理値を含む中性子計数率範囲に対応するＰｕ濃度の関係を用いて、中性子モニタ装置が表示する中性子計数率の時間変化を予測することを特徴とする請求項８乃至請求項１５のいずれか１項に記載の再処理施設の運転監視方法。