JP4709925B2 - 燃焼度相対分布測定方法、燃焼度相対分布測定装置、放射線信号分布測定装置及び燃焼度相対分布測定プログラム - Google Patents

燃焼度相対分布測定方法、燃焼度相対分布測定装置、放射線信号分布測定装置及び燃焼度相対分布測定プログラム Download PDF

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Description

本発明は、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体における軸方向の燃焼度相対分布を測定する燃焼度相対分布測定方法、燃焼度相対分布測定装置、放射線信号分布測定装置及び燃焼度相対分布測定プログラムに関する。
原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の燃焼度測定結果は、燃料集合体を貯蔵し保管するための貯蔵プールの貯蔵ラックや燃料を輸送するための輸送キャスクなどに燃料集合体を装荷する際、または使用済燃料の再処理施設で燃料溶解時の臨界安全性の確認や遮蔽性の確認の際に利用することができる。また、原子炉の炉心管理計算との比較照合を行って、計算の信頼性確認のためにも利用することができる。更に、燃料集合体が十分に燃焼して、内蔵する核燃料物質量が減少していることを確かめるための査察検査にも利用することができる。このような利用を図るために、従来、燃料集合体の燃焼度測定技術の開発が国内外で盛んに行われてきた。
原子炉、特に沸騰水型や加圧水型の軽水炉の燃料集合体では、燃料が充填された燃料有効部長さが３ｍ以上であり、原子炉内の中性子束分布のために、燃焼度は中央部で高く、上下端部で低い分布を示す。このため、中性子が照射された燃料集合体の燃焼度を精度良く測定するためには、燃料集合体の全長に亘って燃焼度分布を測定する必要がある。従来開発された燃焼度測定技術には、特許文献１及び２に示すように、燃料集合体の側方に放射線測定用の検出器を多数配置して、それらの信号分布から燃焼度相対分布を測定する方法がある。また、燃料集合体を検出器の側方で上下に移動させながら、燃料集合体における軸方向全長の燃焼度相対分布を測定する方法もある（例えば、特許文献３参照）。
特許文献１：特開平１−９２６９２号公報
特許文献２：特開平２−２２２８８４号公報
特許文献３：特開平３−２７３１９２号公報
発明の開示
上述のような従来の燃焼度相対分布の測定方法、即ち、検出器を多数配置して一度に燃焼度相対分布を測定する方法や、燃料集合体を上下に移動させながら燃焼度相対分布を測定する方法は、燃焼度相対分布測定の目的を達成することは可能である。
しかし、多数の検出器を用いる場合に、測定の途中で一部の検出器がノイズなどの原因により本来と異なる信号を出力したときには、測定された信号分布から正常な結果が得られない。更に、劣化などの原因により一部の検出器の感度が変化してしまった場合にも正常な結果が得られない。
また、燃料集合体を移動させながら測定する場合にも、測定の途中でノイズなどの原因で測定値が異常となったときには、正常な結果を得ることができない。燃料を移動させるためには、その駆動力となるモータなどが稼動しており、電気的に負荷の大きな回路が近くに存在するため、この回路がノイズ発生源となって測定信号に悪影響を及ぼす恐れがある。
測定値を十分に吟味することによって、ノイズなどの異常な測定値を除外することが可能な場合も考えられる。しかしながら、例えば、使用済燃料を輸送キャスクに順次装荷していく作業の過程で、燃料集合体の燃焼度を測定した直後に当該燃料集合体をキャスクに収納する場合のように、測定結果を十分に吟味する期間が与えられていないときには、上述のような突発的な異常信号を見落とす可能性がないとはいえない。
また、多数の検出器を用いて燃焼度相対分布を測定する装置では、測定時間は短縮されるものの、検出器の個数が多いために、故障率が高いことや製造・保守のための費用が多くなるなどの欠点がある。一方、燃料集合体を移動させながら測定する方法では、故障率や費用では優るが、多大な測定時間を要することが欠点となる。
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体の燃焼度相対分布を測定できる燃焼度相対分布測定方法及びプログラムを提供することにある。
本発明の他の目的は、測定結果の信頼性を確保しつつ、燃料集合体の燃焼度相対分布を効率的に測定できる燃焼度相対分布測定方法及びプログラムを提供することにある。
本発明に係る燃焼度相対分布測定方法は、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に所定の間隔で設置し、前記燃料集合体と前記検出器を当該燃料集合体の軸方向に沿って相対移動させながら、前記検出器により放射線信号の分布を測定し、これら複数の検出器により前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定した放射線信号分布を比較することによって、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、測定された放射線信号を用いて相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定することを特徴とするものである。
また、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法は、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、最下位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器とを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記各検出器により放射線信号の分布を測定し、前記燃料集合体の軸方向に隣接する検出器により当該燃料集合体の同一部分を部分的に重複して測定し、この重複部分の放射線信号の関係を前回の測定結果を含む基準値と比較することにより、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、複数の前記検出器により測定された放射線信号を、この放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出し、この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定することを特徴とするものである。
更に、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法は、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、複数の検出器ユニットを、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器ユニット個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、前記検出器ユニットが、前記燃料集合体の軸方向に所定間隔で設置された、放射線を検出する複数の検出器からなり、最下位置の前記検出器ユニットにおける最上位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器ユニットとを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器ユニットの間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記検出器ユニットの前記各検出器により放射線信号の分布を測定し、前記燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより当該燃料集合体の軸方向同一部分を部分的に重複して測定し、また、前記各検出器ユニットにおける複数の前記検出器により前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定し、前記各検出器ユニットにおける複数の検出器により多重化して測定された放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器ユニットの当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、複数の前記検出器ユニットの前記各検出器により測定された放射線信号を、前記燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせることにより組み合わせて、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出し、この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定することを特徴とするものである。
本発明に係る燃焼度相対分布測定プログラムは、燃料集合体の燃焼度相対分布測定処理をコンピュータに実行させる燃焼度相対分布測定プログラムであって、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に所定の間隔で設置し、前記燃料集合体と前記検出器を当該燃料集合体の軸方向に沿って相対移動させながら、前記検出器により測定された放射線信号の分布を用いて、燃焼度相対分布を測定する際に、複数の前記検出器により前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定した放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定手順と、この判定後に、測定された放射線信号を用いて相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定する手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
また、本発明に係る燃焼度相対分布測定プログラムは、燃料集合体の燃焼度相対分布測定処理をコンピュータに実行させる燃焼度相対分布測定プログラムであって、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、最下位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器とを当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記各検出器により測定された放射線信号の分布を用いて、燃焼度相対分布を測定する際に、前記燃料集合体の軸方向に隣接する各検出器により部分的に重複して測定された前記燃料集合体の重複部分の放射線信号の関係を、前回の測定結果を含む基準値と比較することにより、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定手順と、この判定後に、複数の前記検出器により測定された放射線信号を、この放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出する手順と、この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定する手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
更に、本発明に係る燃焼度相対分布測定プログラムは、燃料集合体の燃焼度相対分布測定処理をコンピュータに実行させる燃焼度相対分布測定プログラムであって、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、複数の検出器ユニットを、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器ユニット個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、前記検出器ユニットが、前記燃料集合体の軸方向に所定間隔で設置された、放射線を検出する複数の検出器からなり、最下位置の前記検出器ユニットにおける最上位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器ユニットとを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器ユニットの間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記検出器ユニットの前記各検出器により測定された放射線信号の分布を用いて、燃焼度相対分布を測定する際に、前記各検出器ユニットにおける複数の検出器により多重化して測定された放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器ユニットの当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定手順と、その後、複数の前記検出器ユニットの前記各検出器により測定された放射線信号を、前記燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせることにより組み合わせて、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出する手順と、この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定する手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
本発明に係る燃焼度相対分布測定方法及びプログラムによれば、複数の検出器により燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定した放射線信号分布を比較することによって、測定毎に各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、測定された放射線信号を用いて燃焼度相対分布を測定することから、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体の燃焼度相対分布を測定できる。
また、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法及びプログラムによれば、燃料集合体の軸方向に隣接する各検出器により燃料集合体の同一部分を部分的に重複して測定し、この重複部分の放射線信号の関係を前回の測定結果を含む基準値と比較することにより、測定毎に各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、複数の前記検出器により測定された放射線信号を、この放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出する。このように、測定毎に各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定することで、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体の燃焼度相対分布を測定できる。
また、燃料集合体と検出器とを、当該燃料集合体の軸方向に沿って検出器間隔よりも長い距離を相対移動させながら、各検出器により放射線信号の分布を測定することから、上記移動距離が短縮されて、放射線信号の測定時間を短縮できるので、燃料集合体の燃焼度相対分布を効率的に測定することができる。
更に、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法及びプログラムによれば、各検出器ユニットにおける複数の検出器により多重化して測定された放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器ユニットの当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、複数の検出器ユニットの各検出器により測定された放射線信号を、燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせることにより組み合わせて、燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出する。このように、測定毎に各検出器ユニットのそれぞれの検出器により測定された放射線信号の健全性を判定することで、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体の燃焼度相対分布を測定できる。
また、燃料集合体と検出器ユニットとを、当該燃料集合体の軸方向に沿って検出器ユニットの間隔よりも長い距離を相対移動させながら、各検出器ユニットの各検出器により放射線信号の分布を測定することから、上記移動距離が短縮されて、放射線信号の測定時間を短縮できるので、燃料集合体の燃焼度相対分布を効率的に測定することができる。
（Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第１の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。 （Ａ）が、図１（Ａ）の検出装置の他の態様を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図２（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。 図１（Ａ）の検出器を含む測定系と信号処理装置とを示すブロック図である。 図３の測定系及び信号処理装置が実行する燃焼度相対分布測定方法を示すフローチャートである。 本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。 （Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第３の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図６（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。 （Ａ）が、図６（Ａ）の検出装置の他の態様を燃料集合体と共に示す側面図、（Ｂ）が、図７（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。 図７（Ａ）の検出器を含む測定系と信号処理装置を示すブロック図である。 図８の測定系及び信号処理装置が実行する燃焼度相対分布測定方法を示すフローチャートである。 （Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第４の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１０（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。 （Ａ）が、図１０（Ａ）の検出装置の他の態様を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１１（Ａ）の検出器により測定された信号を示すグラフである。 （Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第５の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１２（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。 図１２（Ａ）の検出器を含む測定系と信号処理装置を示すブロック図である。 図１３の測定系及び信号処理装置が実行する燃焼度相対分布測定方法の一部を示すフローチャートである。 図１４のフローチャートの続きを示すフローチャートである。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。すなわち、本発明は各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除したり、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせたりして実施する形態も包含する。
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図４）
図１は、（Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第１の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。図３は、図１（Ａ）の検出器を含む測定系と信号処理装置とを示すブロック図である。
本実施の形態における燃焼度相対分布測定方法では、まず、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体１の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器、例えば上検出器２及び下検出器３を、燃料集合体１の軸方向に所定の間隔で設置する。
図１に示す検出装置４には、検出器保持部５の対向位置に検出器ユニット６及び７が設置され、各検出器ユニット６、７に上検出器２及び下検出器３が備えられている。これらの上検出器２と下検出器３は、燃料集合体１の軸方向長さに対して比較的短い、５〜５０ｃｍの範囲の距離で接近して配置されている。検出器保持部５における検出器ユニット６、７間を挟む中央位置に燃料集合体１が配置される。
ここで、検出器ユニット６と７のそれぞれの上検出器２及び下検出器３は、燃料集合体１の対向するそれぞれの側面Ａ、Ｂの放射線信号分布を独立して検出し、これにより、燃料集合体１の対向する側面Ａ、Ｂのそれぞれの燃焼度相対分布が後述のごとく独立して測定される。従って、本実施の形態を含めた各実施の形態においては、燃料集合体１の一方の側面Ａについて検出器ユニット６により放射線信号分布を測定し、この放射線信号分布に基づいて、燃料集合体１の側面Ａについて燃焼度相対分布を測定する場合を説明する。
次に、検出器ユニット６の上検出器２を燃料集合体１の燃料有効部８の下端に位置付けた状態で、燃料集合体１と検出器ユニット６の上検出器２及び下検出器３とを、燃料集合体１の軸方向に沿って相対移動させながら、検出器ユニット６の上検出器２及び下検出器３により、燃料集合体１の側面Ａについて放射線信号の分布を測定する。
燃料集合体１と上検出器２及び下検出器３との相対移動は、燃料集合体１、及び、上検出器２と下検出器３の少なくとも一方を移動させる駆動部２３によってなされる。例えば、図１（Ａ）に示した検出装置４は、上検出器２及び下検出器３を保持する検出器保持部５と、燃料集合体１を上下方向へ移動させる駆動部２３を有して構成されており、駆動部２３が燃料集合体１と上検出器２及び下検出器３との相対移動を行う。
図１（Ａ）に一例として示される駆動部２３は、例えばモータ等の駆動機構を有しており、当該駆動機構の作用によって、燃料集合体１の上端を掴んで吊り下げた状態のまま、測定の際には、初期位置から下方（図１（Ａ）に示す矢印方向）に移動させたり、測定後は上方に持ち上げたりの上下方向の移動が可能となる。尚、駆動機構については公知技術を採用して成し得るものから適宜選択できる。例えば、燃料集合体１を下方から保持して支える台を設け、この台を油圧機構（油圧ピストン）によって上下方向に移動させることも可能である。
また、図１（Ａ）に示した検出装置４では、燃料集合体１を上検出器２及び下検出器３に対して下方へ移動させることによって燃料集合体１と上検出器２及び下検出器３との相対移動を行っているが、図２（Ａ）に示した検出装置４のように、上検出器２及び下検出器３を備えた検出器ユニット６を保持する検出器保持部５に駆動部２３を設け、駆動部２３の駆動機構の作用によって、検出器ユニット６を燃料集合体１の軸方向に沿って上方（図２（Ａ）に示す矢印方向）へ移動させて燃料集合体１と上検出器２及び下検出器３との相対移動を行っても良い。
尚、図２（Ａ）に一例として示される駆動部２３の駆動機構についても、公知技術を採用して成し得るものから適宜選択するものである。例えば、螺子シャフトの回転によって検出器ユニット６，７を上下方向に駆動する駆動機構や検出器ユニット６，７をワイヤで吊り下げておき、当該ワイヤをモータ等で巻き取り及び送り出しを行うことで検出器ユニット６，７を上下方向に駆動する駆動機構を採用することもできる。
このように構成される駆動部２３の作用によって、燃料集合体１と検出器ユニット６，７における上検出器２及び下検出器３との相対移動を行うことで、燃料集合体１の側面Ａ、Ｂについて、燃料有効部８の略全長にわたる放射線信号の分布を多重化して測定することができる。
次に、検出器ユニット６の上検出器２及び下検出器３により燃料集合体１の燃料有効部８について多重化して測定した放射線信号分布を比較することによって、測定毎に上検出器２及び下検出器３により測定された放射線信号の健全性を判定する。この判定は、後述のごとく、検出器ユニット６の上検出器２及び下検出器３により多重化して測定された放射線信号をそれぞれ規格化し、これらの規格化値の差の最大値を判定値と比較することによって実施する。
図１（Ｂ）において、上検出器２により測定された放射線信号分布を破線α１に、下検出器３により測定された放射線信号分布を実線β１にそれぞれ示す。上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号の分布は、検出器の感度の相違によって信号の絶対値が異なる場合はあるものの、本来同一な形状となる。しかし、上検出器２と下検出器３のいずれかが故障や突発的なノイズ等によって異常な状態となった場合には、これらの上検出器２と下検出器３により測定される放射線信号の分布は、同一な形状からずれてしまう。従って、上検出器２と下検出器３により測定された放射線信号を比較することによって、これらの信号の異常を判定することが可能となる。
その後、検出器ユニット６の上検出器２及び下検出器３により測定された放射線信号を用いて相対燃焼度を算出し、燃料集合体１の側面Ａについて軸方向の燃焼度相対分布を測定する。
放射線信号からの相対燃焼度の算出は、測定される放射線信号の種類によって異なる。つまり、上検出器２及び下検出器３が、放射線としてのガンマ線をエネルギー弁別することなくガンマ線エネルギー総量として、つまり、グロスガンマ線として測定する電離箱である場合には、このグロスガンマ線信号分布と相対燃焼度分布とは必ずしも一致しない。そこで、この場合には、放射線信号（グロスガンマ線信号）と相対燃焼度との関係を、本発明者が特許文献２に開示した例えば式（４）を用いて予め求め、この関係を用いて放射線信号（グロスガンマ線信号）から相対燃焼度を算出する。
また、上検出器２及び下検出器３が、Ｇｅ半導体検出器のようにエネルギー分解能が高い検出器である場合で、１３７Ｃｓから放出される６６２ｋｅＶのガンマ線を放射線として測定した場合には、このガンマ線信号分布は相対燃焼度分布と一致する。従って、この場合には、上検出器２及び下検出器３が検出した放射線信号から直ちに相対燃焼度を求めることが可能となる。但し、本実施の形態を含めた全ての実施の形態においては、装置構成が簡易な電離箱が上検出器２及び下検出器３として用いられる。
ところで、図１に示す上検出器２、下検出器３のそれぞれは、図３に示すように測定器９、１０にそれぞれ接続され、上検出器２及び測定器９により測定系１１が、下検出器３及び測定器１０により測定系１２が構成される。上検出器２にて検出され測定器９にて増幅された放射線信号（上検出器信号ともいう）と、下検出器３にて検出され測定器１０にて増幅された放射線信号（下検出器信号ともいう）は、ともに信号処理装置１３へ入力される。この信号処理装置１３はコンピュータであり、分布データ演算部１４、１５、規格化部１６、１７、比較判定演算部１８、平均化演算部１９及び燃焼度相対分布演算部２０の各機能部を有する。これらの機能部の各機能を実現する後述の手順ＳＴ１〜ＳＴ１４（図４）が、図示しない記憶装置にコンピュータプログラムとして記憶されている。
前記測定器９、１０は、前述のごとく上検出器２、下検出器３からのそれぞれの放射線信号を増幅するものであり、図４のフローチャートにおいて、測定器９が手順ＳＴ１及びＳＴ２を、測定器１０が手順ＳＴ１及びＳＴ３をそれぞれ実行する。
分布データ演算部１４は、燃料集合体１に対する上検出器２の測定位置と、当該上検出器２による上検出器信号とを対応付けた分布データを演算するものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ４及びＳＴ５を実行する。また、分布データ演算部１５は、燃料集合体１に対する下検出器３の測定位置と、当該下検出器３による下検出器信号とを対応付けた分布データを演算するものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ６及びＳＴ７を実行する。
規格化部１６は、上検出器信号を規格化して規格化値を算出するものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ８を実行する。また、規格化部１７は、下検出器信号を規格化して規格化値を算出するものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ９を実行する。
比較判定演算部１８は、規格化部１６及び１７による規格化値の差の最大値を判定値と比較して、上検出器２及び下検出器３にて測定された放射線信号の健全性を判定するものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ１０〜ＳＴ１２を実行する。
平均化演算部１９は、上検出器２と下検出器３により多重化して測定された上検出器信号と下検出器信号との平均値を算出するものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ１３を実行する。
相対燃焼度算出部２０は、平均化演算部１９にて算出された上検出器信号と下検出器信号との平均値から相対燃焼度を算出して、燃焼度相対分布を求めるものであり、図４のフローチャートの手順ＳＴ１４を実行する。
この信号処理装置１３が実行する燃焼度相対分布測定の手順を、図４を用いて以下に説明する。
燃料集合体１の側面Ａに検出器ユニット６の上検出器２及び下検出器３が対面して隣接設置されている状態で、燃料集合体１の位置ｚを変化させながら、上検出器２により上検出器信号Ｓ１を測定し、下検出器３により下検出器信号Ｓ２を測定する（ＳＴ１、２、３）。
燃料集合体１の位置ｚを、上検出器２の位置に変換する値Ａ１と、下検出器３の位置に変換する値Ａ２とが、検出装置４における上検出器２、下検出器３の据付位置と、燃料集合体１の駆動装置との取り合いによって決められる。この変換値Ａ１を燃料集合体１の位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する上検出器２の測定位置Ｚ１を求め（ＳＴ４、５）、また、変換値Ａ２を燃料集合体１の位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する下検出器３の測定位置Ｚ２を求める（ＳＴ６、７）。
次に、燃料集合体１における燃料有効部８の下端から上端までの上検出器信号Ｓ１の平均値Ｓａ１でこの上検出器信号Ｓ１を割って、上検出器信号Ｓ１の規格化値Ｓｎ１を求める（ＳＴ８）。同様に、燃料集合体１における燃料有効部８の下端から上端までの下検出器信号Ｓ２の平均値Ｓａ２でこの下検出器信号Ｓ２を割って、下検出器信号Ｓ２の規格化値Ｓｎ２を求める（ＳＴ９）。
上検出器２及び下検出器３が、燃料集合体１における燃料有効部８の同じ位置を多重化して測定した場合、即ちＺ１＝Ｚ２の場合毎に、両規格化値Ｓｎ１とＳｎ２との差Δを求め（ＳＴ１０）、この差Δの絶対値の最大値Δｍａｘを求める（ＳＴ１１）。この最大値Δｍａｘが予め決められた判定値Ｈよりも小さい場合に、上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号に異常がないと判定する（ＳＴ１２）。
この差Δは、平均値が１となるように規格化された規格化値Ｓｎ１とＳｎ２の差であるから、測定が正常に行われた場合には、差Δが０に近い値となる。従って、判定値Ｈは、両検出器信号Ｓ１、Ｓ２のばらつきや、燃料集合体１の位置ずれ等による測定誤差を考慮して決定される。
そして、上検出器２及び下検出器３が燃料有効部８の同じ位置を測定した場合、即ちＺ１＝Ｚ２の場合における上検出器信号Ｓ１と下検出器信号Ｓ２との平均値Ｓを求める（ＳＴ１３）。この平均値Ｓは、上検出器信号Ｓ１と下検出器信号Ｓ２の幾何平均値を用いてもよい。この幾何平均は相乗平均とも呼ばれるもので、上検出器信号Ｓ１と下検出器信号Ｓ２の積の平方根である。
上下両検出器信号Ｓ１、Ｓ２の平均値Ｓと燃焼度との関係を予め計算しておき、この関係を用いて、手順ＳＴ１３にて求めた平均値Ｓから相対燃焼度ＢＵを算出し、燃焼度相対分布を求める（ＳＴ１４）。
従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。
（１）上検出器２及び下検出器３により燃料集合体１の燃料有効部８における軸方向同一部分を多重化して測定し、これらの上下両検出器信号のそれぞれの規格化値の差の最大値を判定値Ｈと比較することによって、測定毎に上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された上検出器信号、下検出器信号の健全性を判定し、その後、上下両検出器信号の平均値を用いて相対燃焼度を求め、燃焼度相対分布を測定することから、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体１の燃焼度相対分布を測定することができる。
（２）燃料集合体１の側面Ａに多数の検出器を設置せず、２台の検出器（即ち上検出器２及び下検出器３）を設置しただけなので、検出器の個数が多い場合に比べ、検出器の故障率が低くなり、且つ保守費用も低減できる。
尚、上検出器２、測定器９及びこの測定器９への電源系統２１（図３）と、下検出器３、測定器１０及びこの測定器１０への電源系統２２とが多重化して別系統に構成されている。このため、これら多重化された何れかの系統に故障やノイズ等の異常の発生が判明した場合、他方の系統が正常であることを確認できれば、正常な系統で測定された放射線信号を用いて、燃焼度相対分布を測定することも可能である。
また、燃料集合体１の対向する側面Ａ、Ｂに配置された上検出器２どうし、または下検出器３どうしのそれぞれの検出器信号（放射線信号）を平均化することにより測定精度を向上させて、燃料集合体１の側面Ａ、Ｂ毎ではなく、燃料集合体１毎に燃焼度相対分布を求めてもよい。この場合には、上検出器２、下検出器３のそれぞれを、燃料集合体１の対向する２側面または４側面に設置するのが望ましい。また、発明者らが特許文献３に開示したように、上述の平均化の際に、燃料集合体１の対向する２側面についての上検出器２または下検出器３の検出器信号の幾何平均を求めることにより、更に測定精度を向上させることが可能になる。
つまり、幾何平均は相乗平均とも呼ばれるもので、２個の値の積の平方根である。燃料集合体１が水平方向に位置がずれて、所定の位置よりも少しだけ片側の検出器に近寄った場合、この燃料集合体１は反対側の検出器からは同じ距離だけ遠ざかる。放射線強度は水などの遮蔽物を通るとき、通った距離の指数関数として減衰するので、もとの値が同じである場合、同じ距離だけ指数関数的に減少したものと、指数関数的に増加したものの積は、指数関数による影響が相殺されてもとの値の２乗になる。従って、その平方根、即ち幾何平均はもとの値となる。幾何平均は、燃料集合体１において対向する２側面の放射線強度が近い値の場合に有効である。
［Ｂ］第２の実施の形態（図５）
図５は、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
本実施の形態の燃焼度相対分布測定方法が前記第１の実施の形態と異なる点は、上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号の健全性の判定手順である。つまり、上検出器２、下検出器３により多重化してそれぞれ測定された放射線信号（上検出器信号、下検出器信号）を規格化した後、これらの規格化値の比の最大値と最小値を、それぞれの判定値と比較することによって、上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号の健全性を判定する。
本実施の形態の燃焼度相対分布の測定手順を、図５を用いて以下に説明する。
前記第１の実施の形態の手順ＳＴ１〜ＳＴ９と同様の手順で、上検出器２による上検出器信号Ｓ１の規格化値Ｓｎ１と、下検出器３による下検出器信号Ｓ２の規格化値Ｓｎ２を求める（ＳＴ２１〜ＳＴ２９）。
上検出器２及び下検出器３が燃料集合体１における燃料有効部８の同じ位置を測定した場合、即ちＺ１＝Ｚ２の場合毎に、規格化値Ｓｎ１とＳｎ２との比Ｒを求める（ＳＴ３０）。次に、この比Ｒの最大値Ｒｍａｘ及び最小値Ｒｍｉｎを求める（ＳＴ３１）。この比の最小値Ｒｍｉｎが予め決められた判定値Ｈｍｉｎよりも大きく、かつ、最大値Ｒｍａｘが予め決められた判定値Ｈｍａｘよりも小さいときに、上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号に異常がないと判定する（ＳＴ３２）。
この比Ｒは、平均値が１となるように規格化された規格化値Ｓｎ１とＳｎ２の比であるから、測定が正常に行われた場合には、１に近い値となる。また、比の最小値Ｈｍｉｎ、最大値Ｈｍａｘは、第１の実施の形態と同様に、両検出器信号Ｓ１、Ｓ２のばらつきや、燃料集合体１の位置ずれ等による測定誤差を考慮して決定される。
そして、第１の実施の形態の手順ＳＴ１３及び１４と同様に、Ｚ１＝Ｚ２の場合の上検出器信号Ｓ１と下検出器信号Ｓ２の平均値Ｓを求め（ＳＴ３３）、上下両検出器信号Ｓ１、Ｓ２の平均値Ｓと燃焼度との予め計算した関係を用いて、手順ＳＴ３３にて求めた平均値Ｓから相対燃焼度ＢＵを算出し、燃料集合体１の燃焼度相対分布を求める（ＳＴ３４）。
従って、本実施の形態においても、測定毎に上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号の健全性を判定することから、前記第１の実施の形態の効果（１）及び（２）と同様な効果を奏する。
［Ｃ］第３の実施の形態（図６〜図９）
図６は、（Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第３の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図６（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
本実施の形態における燃焼度相対分布測定方法は、まず、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体１の対向する側面Ａ、Ｂのそれぞれに対面して、放射線を検出する上検出器２及び下検出器３を、燃料集合体１の軸方向に沿って配置する。これらの上検出器２と下検出器３は、燃料集合体１の軸方向に沿って、当該燃料集合体１の燃料有効部８の長さの約半分の距離だけ離間して、好ましくは、燃料有効部８の長さの半分よりも若干短い距離だけ離間して配置される。つまり、検出装置３０の検出器保持部３１には、その上部に上検出器２が設置され、この上検出器２よりも燃料有効部８の長さの約半分の距離（好ましくは燃料有効部８の長さの半分よりも若干短い距離）だけ下方に下検出器３が設置される。
次に、下検出器３を燃料集合体１の燃料有効部８の下端に位置付けた状態で、燃料集合体１を軸方向に沿って、燃料有効部８の長さの約半分よりも若干長い距離だけ下方へ移動させながら、上検出器２及び下検出器３により放射線信号の分布を測定する。このとき、燃料集合体１の燃料有効部８における略上半分の範囲の放射線信号分布が上検出器２により測定され、燃料有効部８の略下半分の範囲の放射線信号分布が下検出器３により測定される。更に、燃料有効部８の上下略中央部分の放射線信号分布が上検出器２及び下検出器３により重複して測定される。
燃料集合体１を、検出器保持部３１に固定配置の上検出器２及び下検出器３に対して下方へ移動させる代りに、図７（Ａ）に示すように、上検出器２及び下検出器３を燃料集合体１に対して上方へ移動させてもよい。つまり、上検出器２及び下検出器３を、それらの離間距離を燃料有効部８の約半分の距離に保持した状態で、検出器保持部３１に対して燃料集合体１の軸方向に沿い上方へスライドさせる。そして、これらの上検出器２及び下検出器３を、燃料集合体１に対して燃料有効部８の約半分よりも若干長い距離だけ移動（スライド）させながら、燃料有効部８の上半分の範囲の放射線信号分布を上検出器２により、下半分の範囲の放射線信号分布を下検出器３により、上下略中央部分の放射線信号分布を上検出器及び下検出器３により、それぞれ測定するようにしてもよい。
次に、上検出器２及び下検出器３が測定した放射線信号の健全性を判定する。つまり、上検出器２及び下検出器３が放射線信号分布を重複して測定した燃料集合体１の燃料有効部８の上下略中央部分について、各放射線信号の比を求め、この比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比の平均値を含む基準値、即ち当該比の平均値及び予め決められた判定値と比較する。この比較により、上検出器２及び下検出器３が測定した放射線信号の健全性を判定する。
図６（Ｂ）において、上検出器２により測定された放射線信号分布を破線α２で、下検出器３により測定された放射線信号分布を実線β２で示す。燃料集合体１における燃料有効部８の同一部分を上検出器２及び下検出器３にて重複して測定したときの測定信号の強度は、検出器の感度により相違はあるものの、どの燃料集合体１を測定した場合も略同一である。従って、上検出器２及び下検出器３により重複して測定した部分における放射線信号の比を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比などと比較することにより、測定毎に上検出器２、下検出器３の故障や感度の変化の有無を判定することが可能となる。
この判定後、上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号を、同一の感度レベルに補正する。そして、上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号を、これらの放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号に重ね合わせて組み合わせることにより、燃料集合体１の軸方向全長の放射線信号分布を算出する。この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して、燃料集合体１の燃焼度相対分布を測定する。
上述のような燃焼度相対分布の測定は、図８に示す信号処理装置３２によって主に実施される。この信号処理装置３２は、前記第１の実施の形態の信号処理装置１３と略同様な構成であるが、信号処理装置１３の規格化部１６及び１７が省略され、比較判定演算部３３の内容が信号処理装置１３の比較判定演算部１８と異なり、信号処理装置１３の平均化演算部１９に代えて合成演算部３４が設けられたものである。この信号処理装置３２もコンピュータにて構成され、この信号処理装置３２を駆動させる後述の手順ＳＴ４１〜ＳＴ５３は、コンピュータプログラムとして図示しない記憶装置に記憶される。
この信号処理装置３２、測定器９及び１０と、それぞれが実行する図９に示す手順ＳＴ４１〜ＳＴ５３との関係を、以下に示す。測定器９は手順ＳＴ４１及びＳＴ４２を実行し、測定器１０は、手順ＳＴ４１及びＳＴ４３を実行する。分布データ演算部１４は手順ＳＴ４４及びＳＴ４５を実行し、分布データ演算部１５は手順ＳＴ４６及びＳＴ４７を実行する。比較判定演算部３３は、上検出器２と下検出器３が重複して測定した部分について放射線信号の比を求め、これらの放射線信号の健全性を判定するものであり、手順ＳＴ４８〜ＳＴ５１を実行する。合成演算部３４は、上検出器２と下検出器３のそれぞれが測定した放射線信号（それぞれ上検出器信号、下検出器信号ともいう）を組み合わせて燃料集合体１の軸方向の放射線信号分布を演算するものであり、手順ＳＴ５２を実行する。相対燃焼度算出部２０は手順ＳＴ５３を実行する。
上述の信号処理装置３２等が実行する燃焼度相対分布測定の手順を、図９を用いて以下に説明する。
燃料集合体１の例えば側面Ａに上検出器２及び下検出器３が対面して、燃料有効部８の長さの約半分の距離だけ上下に離間して設置された状態で、燃料集合体１を、燃料有効部８の下端が下検出器３の位置となるように設定する。次に、燃料集合体１の位置ｚを、燃料有効部８の長さの半分よりも少し長い距離まで変化させながら、上検出器２により上検出器信号Ｓ１を測定し、下検出器３により下検出器信号Ｓ２を測定する（ＳＴ４１、４２、４３）。
燃料集合体１の位置ｚを上検出器２の位置に変換する値Ａ１をこの位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する上検出器２の測定位置Ｚ１を求める（ＳＴ４４、４５）。また、燃料集合体１の位置ｚを下検出器３の位置に変換する値Ａ２をこの位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する下検出器３の測定位置Ｚ２を求める（ＳＴ４６、４７）。
上検出器２と下検出器３の重複部分、即ちＺ１＝Ｚ２である部分が存在する範囲について、Ｚ１＝Ｚ２のときの上検出器信号Ｓ１と下検出器信号Ｓ２の比Ｒを求める（ＳＴ４８）。そして、このＲの平均値Ｒａ、最大値Ｒｍａｘ、最小値Ｒｍｉｎをそれぞれ求める（ＳＴ４９）。この場合の比Ｒは、測定が正常に行われたときには、概ね検出器２、３の感度の比となる。
次に、前回の測定にて同様の方法で得られた比Ｒの平均値ＲａをＲａ０とする（ＳＴ５０）。そして、上記最小値Ｒｍｉｎが、前回の比の平均値Ｒａ０から予め決められた判定値Ｈｒを差し引いた値よりも大きく、かつ、上記最大値Ｒｍａｘが、前回の比の平均値Ｒａ０に予め決められた判定値Ｈｒを加えた値よりも小さいときに、上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号に異常がないと判定する（ＳＴ５１）。この判定では、上検出器２及び下検出器３の感度比が、前回行った測定と比べて変化していないことが判定され、これらの検出器２、３に感度変化や故障が生じていないことが確認される。
ここで、当該測定における比Ｒの平均値Ｒａと比較する基準としては、前回の測定で得られた比Ｒの平均値Ｒａ０のほかにも、その時点までの複数回の全ての測定で得られた比の平均値Ｒａの平均値を用いることや、検出装置３０の運用開始時に入念にテストして得られた信頼性の高い値を用いることなどが想定される。
次に、下検出器信号Ｓ２に比の平均値Ｒａを掛けることにより、この下検出器信号Ｓ２を上検出器信号Ｓ１と同一の感度レベルに補正した補正下検出器信号Ｓ２’を求める（ＳＴ５２）。そして、上検出器信号Ｓ１がある部分についてはＳ＝Ｓ１、下検出器信号Ｓ２のみがある部分についてはＳ＝Ｓ２’として、燃料集合体１における燃料有効部８の全長の放射線信号Ｓの分布を求める。
以下、放射線信号Ｓと燃焼度との予め計算した関係を用いて、手順ＳＴ５２にて算出した放射線信号Ｓから相対燃焼度ＢＵを求め、燃料集合体１の燃焼度相対分布を求める（ＳＴ５３）。
従って、本実施の形態によれば、次の効果（３）及び（４）を奏すると共に、前記第１の実施の形態の効果（２）と同様な効果を奏する。
（３）上検出器２、下検出器３のそれぞれにより燃料集合体１の燃料有効部８における同一部分の放射線信号を若干重複して測定し、この重複部分の放射線信号の比を、前回の測定で得られた放射線信号の比などと比較することにより、測定毎に上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、これらの上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号（上検出器信号、下検出器信号）を、この放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、燃料集合体１の燃料有効部８における軸方向全長の放射線信号分布を算出する。このように、測定毎に上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号の健全性を判定することで、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体１の燃焼度相対分布を測定できる。
（４）燃料集合体１と上検出器２及び下検出器３とを、燃料集合体１の軸方向に沿って燃料有効部８の約半分の距離よりも長い距離だけ相対移動させながら、上検出器２、下検出器３により放射線信号の分布を測定することから、上記移動距離が短縮されて、放射線信号の測定時間を短縮できるので、燃料集合体１の燃焼度相対分布を効率的に測定することができる。
［Ｄ］第４の実施の形態（図１０、図１１）
図１０は、（Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第４の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１０（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。この第４の実施の形態において、前記第１及び第３の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
本実施の形態の燃焼度相対分布測定方法が前記第３の実施の形態と異なる点は、燃料集合体１の軸方向に沿って等間隔に配置された３〜６個のいずれかの個数、例えば３個の検出器を用い、これらの検出器と燃料集合体１とを、燃料集合体１の軸方向に沿って検出器の配置間隔よりも若干長い距離だけ相対移動させながら、放射線信号の分布を測定する点である。
つまり、本実施の形態における燃焼度相対分布測定方法では、まず、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体１の対向する側面Ａ、Ｂのそれぞれに対面して、放射線信号を検出する上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３を、燃料集合体１の軸方向に沿って配置する。
これらの上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３は、燃料集合体１の軸方向に沿って、当該燃料集合体１の燃料有効部８の長さの約３分の１の距離だけ離間して、好ましくは燃料有効部８の長さの３分の１よりも若干短い距離だけ離間して配置される。即ち、検出装置４０の検出器保持部４４には、その上部に上検出器４１が設置され、この上検出器４１よりも燃料有効部８の長さの約３分の１の距離（好ましくは燃料有効部８の長さの３分の１よりも若干短い距離）だけ下方に中検出器４２が設置され、この中検出器４２によりも燃料有効部８の長さの約３分の１の距離（好ましくは燃料有効部８の長さの３分の１よりも若干短い距離）だけ下方に下検出器４３が設置される。
次に、下検出器４３を燃料有効部８の下端に位置付けた状態で、燃料集合体１を軸方向に沿って燃料有効部８の長さの約３分の１よりも若干長い距離だけ下方へ移動させながら、上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３により放射線信号の分布を測定する。このとき、燃料集合体１の燃料有効部８における上方の約３分の１の範囲の放射線信号分布が上検出器４１により測定され、燃料有効部８の上下中央の略３分の１の範囲の放射線信号分布が中検出器４２により測定され、燃料有効部８の下方の略３分の１の範囲の放射線信号分布が下検出器４３により測定される。
更に、燃料集合体１における燃料有効部８の上方から約３分の１付近において、同一の部分が上検出器４１と中検出器４２により重複して測定される。また、燃料集合体１の燃料有効部８の下方から約３分の１付近において、同一の部分が中検出器４２と下検出器４３により重複して測定される。
燃料集合体１を、検出器保持部４４に固定配置の上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３に対して下方へ移動させる代りに、図１１（Ａ）に示すように、上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３を燃料集合体１に対して上方へ移動させてもよい。即ち、上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３を、これらの離間距離を燃料有効部８の約３分の１の距離に保持した状態で、検出器保持部４４に対して燃料集合体１の軸方向に沿い上方へスライドさせる。そして、これらの上検出器４１、中検出器４２及び下検出器４３を、燃料集合体１に対して燃料有効部８の約３分の１よりも若干長い距離だけ移動（スライド）させながら、燃料有効部８の上方の略３分の１の範囲の放射線信号分布を上検出器４１により、燃料有効部８の上下中央の略３分の１の範囲の放射線信号分布を中検出器４２により、燃料有効部８の下方の略３分の１の範囲の放射線信号分布を下検出器４３によりそれぞれ測定するようにしてもよい。
次に、上検出器４１、中検出器４２及び下検出器の４３により測定された放射線信号の健全性を判定する。つまり、上検出器４１及び中検出器４２が放射線信号分布を重複して測定した部分について各放射線信号の比を求め、この比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比の平均値を含む基準値と比較する。同様に、中検出器４２及び下検出器４３が放射線信号分布を重複して測定した部分について各放射線信号の比を求め、この比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比の平均値を含む基準値と比較する。これらの比較により、上検出器４１、中検出器４２、下検出器４３が測定した放射線信号の健全性を判定する。
図１０（Ｂ）において、上検出器４１により測定された放射線信号の分布を破線α３で、中検出器４２により測定された放射線信号の分布を実線β３で、下検出器４３により測定された放射線信号の分布を一点鎖線γ３でそれぞれ示す。燃料集合体１における燃料有効部８の同一部分を２個の検出器で重複して測定したときの測定信号の強度は、検出器の感度により相違はあるものの、どの燃料集合体１を測定した場合にも略同一である。従って、上検出器４１と中検出器４２にて重複して測定した部分における放射線信号の比を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比と比較し、更に、中検出器４２と下検出器４３で重複して測定した部分における放射線信号の比を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比と比較することにより、測定毎に上検出器４１、中検出器４２、下検出器４３の故障や感度変化などの有無を判定することが可能となる。
その後、上検出器２１、中検出器４２、下検出器４３によりそれぞれ測定された放射線信号を同一の感度レベルに補正する。そして、上検出器４１、中検出器４２、下検出器４３によりそれぞれ測定された放射線信号を、これらの信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、燃料集合体１の軸方向全長の放射線信号分布を算出する。この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して、燃料集合体１の燃焼度相対分布を測定する。
本実施の形態は、燃料集合体１の軸方向に等間隔に配置される検出器の個数が第３の実施の形態と異なるだけなので、この第３の実施の形態の効果（２）、（３）及び（４）と同様な効果を奏する。
［Ｅ］第５の実施の形態（図１２〜図１５）
図１２は、（Ａ）が、本発明に係る燃焼度相対分布測定方法の第５の実施の形態に用いられる検出装置を燃料集合体と共に示す側面図であり、（Ｂ）が、図１２（Ａ）の各検出器により測定された信号を示すグラフである。この第５の実施の形態において、前記第１及び第３の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
本実施の形態における燃焼度相対分布測定方法では、まず、原子炉内で中性子が照射された燃料集合体１の対向する側面Ａ、Ｂのそれぞれに対面して、上検出器ユニット５１、下検出器ユニット５２を、燃料集合体１の軸方向に沿って配置する。これらの上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２は、燃料集合体１の軸方向に沿って、当該燃料集合体１の燃料有効部８の長さの約半分の距離だけ離間して、好ましくは、燃料有効部８の長さの半分よりも若干短い距離だけ離間して配置される。上検出器ユニット５１、下検出器ユニット５２のそれぞれには、放射線を検出する上検出器２及び下検出器３が、燃料集合体１の軸方向に沿って、燃料集合体１の軸方向長さに対して比較的短い、５〜５０ｃｍの範囲の距離で接近して配置されている。
従って、検出装置５０の検出器保持部５３には、その上部に、上検出器２及び下検出器３を上下に接近して配置した上検出器ユニット５１が設置され、この上検出器ユニット５１よりも燃料有効部８の長さの約半分の距離（好ましくは燃料有効部８の長さの半分よりも若干短い距離）だけ下方に、上検出器２及び下検出器３を上下に接近して配置した下検出器ユニット５２が設置されている。
次に、下検出器ユニット５２の上検出器２を燃料集合体１の燃料有効部８の下端に位置付けた状態で、燃料集合体１を軸方向に沿って燃料有効部８の長さの約半分よりも若干長い距離だけ下方へ移動させながら、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３と、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３により、例えば燃料集合体１の側面Ａについて、それぞれ放射線信号の分布を測定する。
このとき、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３が燃料集合体１における燃料有効部８の略上半部分について、放射線信号分布を多重化して測定し、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３が燃料有効部８の略下半部分について、放射線信号分布を多重化して測定する。更に、上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２のそれぞれの上検出器２及び下検出器３が、燃料有効部８の上下略中央部分について、放射線信号分布を若干重複して測定する。
燃料集合体１を上検出器ユニット５１及び下検出器ユニット５２に対して下方へ移動させる代りに、燃料集合体１を固定保持し、上検出器ユニット５１及び下検出器ユニット５２を、それらの離間距離を燃料有効部８の約半分の距離に保持した状態で、燃料集合体１の軸方向に沿って上方へ、燃料有効部８の約半分よりも若干長い距離だけ移動させてもよい。
次に、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３と、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号の健全性を判定する。つまり、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３が放射線信号分布を多重化して測定した燃料集合体１の燃料有効部８における略上半部分について、この多重化して測定された放射線信号の比を求め、これらの比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比の平均値を含む基準値、即ち当該比の平均値及び予め決められた判定値と比較する。この比較により、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３が測定した放射線信号の健全性を判定する。
同様に、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３が放射線信号分布を多重化して測定した燃料集合体１の燃料有効部８における略下半部分について、この多重化して測定された放射線信号の比を求め、これらの比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた放射線信号の比の平均値を含む基準値、即ち当該比の平均値及び予め決められた判定値と比較する。この比較により、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３が測定した放射線信号の健全性を判定する。
図１２（Ｂ）において、上検出器ユニット５１の上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号分布を破線α４、二点鎖線β４でそれぞれ示し、下検出器ユニット５２の上検出器２、下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号分布を実線γ４、を一点鎖線δ４でそれぞれ示す。
燃料集合体１における燃料有効部８の同一部分を、上検出器ユニット５１または下検出器ユニット５２のそれぞれ２個の検出器（上検出器２及び下検出器３）で多重化して測定したときの放射線信号の分布は、検出器の感度の相違によって信号の絶対値が異なる場合はあるもの、本来同一の形状となる。従って、上検出器ユニット５１の上検出器２と下検出器３で多重化して測定された放射線信号を上述のごとく比較することで、この上検出器ユニット５１の上検出器２、下検出器３の故障や感度変化、ノイズ等による突発的な異常の有無を判定することが可能となる。下検出器ユニット５２の上検出器２と下検出器３で多重化して測定された放射線信号についても同様であるため、これらの放射線信号を比較することで、下検出器ユニット５２の上検出器２と下検出器３の故障、感度変化などの有無を判定することが可能となる。
その後、上検出器ユニット５１の上検出器２と下検出器３により測定された放射線信号の平均値と、下検出器ユニット５２の上検出器２と下検出器３により測定された放射線信号の平均値とを、同一の感度レベルに補正する。そして、これらの放射線信号の平均値を、上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２とが重複して測定した部分の放射線信号の平均値を重ね合わせることで組み合わせて、燃料集合体１の軸方向全長の放射線信号分布を算出する。この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して、燃焼度相対分布を測定する。
上述のような燃焼度相対分布の測定は、図１３に示す信号処理装置５４によって主に実施される。この信号処理装置５４は、前記第１の実施の形態の信号処理装置１３、第３の実施の形態の信号処理装置３２と同様な機能部を有し、同一の符号を付す。このうち、上検出器２、下検出器３、測定器９、１０、分布データ演算部１４、１５、比較判定演算部３３及び平均化演算部１９は、上検出器ユニット５４と下検出器ユニット５２に対応してそれぞれ設けられる。この信号処理装置５４もコンピュータにて構成され、この信号処理装置５４を駆動させる後述の手順ＳＴ６１〜ＳＴ８６（図１４、図１５）は、コンピュータプログラムとして図示しない記憶装置に記憶される。
この信号処理装置５４、測定器９及び１０と、それぞれが実行する図１４及び図１５に示す手順との相対関係を以下に示す。上検出器ユニット５１側の測定器９は手順ＳＴ６１及びＳＴ６２を実行し、上検出器ユニット５１側の測定器１０は手順ＳＴ６１及びＳＴ６３を実行する。下検出器ユニット５２側の測定器９は手順ＳＴ６１及びＳＴ６４を実行し、下検出器ユニット５２側の測定器１０は手順ＳＴ６１及びＳＴ６５を実行する。上検出器ユニット５１側の分布データ演算部１４は手順ＳＴ６６及び手順ＳＴ６７を実行し、上検出器ユニット５１側の分布データ演算部１５は手順ＳＴ６８及びＳＴ６９を実行する。下検出器ユニット５２側の分布データ演算部１４は手順ＳＴ７０及びＳＴ７１を実行し、下検出器ユニット５２側の分布データ演算部１５は手順ＳＴ７２及びＳＴ７３を実行する。
上検出器ユニット５１側の比較判定演算部３３は手順ＳＴ７４、ＳＴ７５、ＳＴ７８及びＳＴ８０を実行し、下検出器ユニット５２側の比較判定演算部３３は手順ＳＴ７６、ＳＴ７７、ＳＴ７９及びＳＴ８１を実行する。上検出器ユニット５１側の平均化演算部１９は手順ＳＴ８２を実行し、下検出器ユニット５２側の平均化演算部１９は手順ＳＴ８３を実行する。合成演算部３４は手順ＳＴ８４及びＳＴ８５を実行し、相対燃焼度算出部２０は手順ＳＴ８６を実行する。
上述の信号処理装置５４などが実行する燃焼度相対分布測定の手順を、図１４及び図１５を用いて以下に説明する。
燃料集合体１の例えば側面Ａに対面して、５〜５０ｃｍ程度の比較的短い距離で上下に上検出器２及び下検出器３が配置された２組の検出器ユニット（上検出器ユニット５１、下検出器ユニット５２）が、燃料集合体１の燃料有効部８の長さの約半分の距離だけ離間して上下に配置されている。
最初に、下検出器ユニット５２の上検出器２が燃料有効部８の下端に、上検出器ユニット５１が燃料有効部８の約中央となる位置に燃料集合体１を設置する。そして、この燃料集合体１を、上検出器ユニット５１及び下検出器ユニット５２に沿って下方向へ、燃料有効部８の長さの半分よりも少しだけ長い距離だけ移動させながら、または、上検出器ユニット５１及び下検出器ユニット５２を燃料集合体１に沿って上方向へ、燃料有効部８の長さの半分よりも少しだけ長いだけ移動させながら、例えば燃料集合体１の側面Ａについて、放射線信号分布を測定する（ＳＴ６１）。
このとき、上検出器ユニット５１の上検出器２及び測定器９を用いて、燃料集合体１の位置ｚにおける上検出器信号Ｓ１１を測定する（ＳＴ６２）。また、上検出器ユニット５１の下検出器３及び測定器１０を用いて、燃料集合体１の位置ｚにおける下検出器信号Ｓ１２を測定する（ＳＴ６３）。更に、下検出器ユニット５２の上検出器２及び測定器９を用いて、燃料集合体１の位置ｚにおける上検出器信号Ｓ２１を測定する（ＳＴ６４）。また、下検出器ユニット５２の下検出器３及び測定器１０を用いて、燃料集合体１の位置ｚにおける下検出器信号Ｓ２２を測定する（ＳＴ６５）。
燃料集合体１の位置ｚを上検出器ユニット５１の上検出器２の位置に変換する値Ａ１１をこの位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する上検出器ユニット５１の上検出器２の測定位置Ｚ１１を求める（ＳＴ６６、６７）。また、燃料集合体１の位置ｚを上検出器ユニット５１の下検出器３の位置に変換する値Ａ１２をこの位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する上検出器ユニット５１の下検出器３の測定位置Ｚ１２を求める（ＳＴ６８、６９）。
燃料集合体１の位置ｚを下検出器ユニット５２の上検出器２の位置に変換する値Ａ２１をこの位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する下検出器ユニット５２の上検出器２の測定位置Ｚ２１を求める（ＳＴ７０、７１）。また、燃料集合体１の位置ｚを下検出器ユニット５２の下検出器３の位置に変換する値Ａ２２をこの位置ｚに加えて、燃料集合体１に対する下検出器ユニット５２の下検出器３の測定位置Ｚ２２を求める（ＳＴ７２、７３）。
上検出器ユニット５１の上検出器２と下検出器３による測定の多重化部分、即ちＺ１１＝Ｚ１２である部分が存在する範囲について、Ｚ１１＝Ｚ１２のときの上検出器信号Ｓ１１と下検出器信号Ｓ１２との比Ｒ１を求め（ＳＴ７４）、この比Ｒ１の平均値Ｒ１ａ、最大値Ｒ１ｍａｘ、最小値Ｒ１ｍｉｎをそれぞれ求める（ＳＴ７５）。
更に、下検出器ユニット５２の上検出器２と下検出器３による測定の多重化部分、即ちＺ２１＝Ｚ２２である部分が存在する範囲について、Ｚ２１＝Ｚ２２のときの上検出器信号Ｓ２１と下検出器信号Ｓ２２との比Ｒ２を求め（ＳＴ７６）、この比Ｒ２の平均値Ｒ２ａ、最大値Ｒ２ｍａｘ、最小値Ｒ２ｍｉｎをそれぞれ求める（ＳＴ７７）。
同様の方法で前回の測定で得られた比の平均値Ｒ１ａをＲ１ａ０とし（ＳＴ７８）、比の平均値Ｒ２ａをＲ２ａ０とする（ＳＴ７９）。そして、上記最小値Ｒ１ｍｉｎが、前回の比の平均値Ｒ１ａ０から予め決められた判定値Ｈｒを差し引いた値よりも大きく、かつ、上記最大値Ｒ１ｍａｘが、前回の比の平均値Ｒ１ａ０に予め決められた判定値Ｈｒを加えた値よりも小さいときに、上検出器ユニット５１の上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号に異常がないと判定する（ＳＴ８０）。
更に、上記最小値Ｒ２ｍｉｎが、前回の比の平均値Ｒ２ａ０から予め決められた判定値Ｈｒを差し引いた値よりも大きく、かつ、上記最大値Ｒ２ｍａｘが、前回の比の平均値Ｒ２ａ０に予め決められた判定値Ｈｒを加えた値よりも小さいときに、下検出器ユニット５２の上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号に異常がないと判定する（ＳＴ８１）。
ここでは、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３は、燃料集合体１の燃料有効部８の略上半分の部分について、同じ位置を多重化して測定しており、同様に、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３は、燃料集合体１の燃料有効部８の略下半分の部分について、同じ位置を多重化して測定している。
測定が正常に行われた場合には、上検出器ユニット５１の上検出器信号Ｓ１１と下検出器信号Ｓ１２との比Ｒ１の平均値Ｒ１ａは、上検出器ユニット５１の上検出器２と下検出器３の感度比に相当し、また、下検出器ユニット５２の上検出器信号Ｓ２１と下検出器信号Ｓ２２との比Ｒ２の平均値Ｒ２ａは、下検出器ユニット５２の上検出器２と下検出器３の感度比に相当する。もし、上検出器２と下検出器３のいずれかの検出器に故障、感度変化、またはノイズなどの突発的な信号異常があれば、比Ｒ１の平均値Ｒ１ａや比Ｒ２の平均値Ｒ２ａの最大値または最小値が判定値を超えて、異常を検知することが可能となる。
次に、上検出器ユニット５１の上検出器２と下検出器３が同じ位置を測定したとき、即ちＺ１１＝Ｚ１２のときの上検出器信号Ｓ１１と下検出器信号Ｓ１２との平均値をＳ１とする（ＳＴ８２）。また、下検出器ユニット５２の上検出器２と下検出器３が同じ位置を測定したとき、即ちＺ２１＝Ｚ２２のときの上検出器信号Ｓ２１と下検出器信号Ｓ２２の平均値をＳ２とする（ＳＴ８３）。
上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２の重複測定部分、即ちＺ１１＝Ｚ２１となる部分がある範囲における上検出器ユニット５１側の平均値Ｓ１と、下検出器ユニット５２側の平均値Ｓ２との比Ｒを求めて、その比Ｒの平均値をＲａとする（ＳＴ８４）。
下検出器ユニット５２側の平均値Ｓ２に比Ｒの平均値Ｒａを掛けることにより、下検出器ユニット５２側の平均値Ｓ２を、上検出器ユニット５１側の平均値Ｓ１と同一の感度レベルに補正した下検出器ユニット５２側の補正平均値Ｓ２’を求める。上検出器ユニット５１の検出器信号がある部分についてはＳ＝Ｓ１、下検出器ユニット５２の検出器信号のみがある部分についてはＳ＝Ｓ２’として、燃料集合体１における燃料有効部８の全長の放射線信号Ｓの分布を求める（ＳＴ８５）。
その後、放射線信号Ｓと燃焼度との予め計算した関係を用いて、手順ＳＴ８５にて算出した放射線信号Ｓから相対燃焼度ＢＵを求めて、燃料集合体１の燃焼度相対分布を求める（ＳＴ８６）。
従って、本実施の形態によれば、次の効果（５）及び（６）を奏すると共に、前記第１の実施の形態の効果（２）と同様な効果を奏する。
（５）上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３により多重化して測定された放射線信号分布を比較し、また、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３により多重化して測定された放射線信号を比較して、測定毎に上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３によりそれぞれ測定された放射線信号の健全性を判定し、その後、上検出器ユニット５１の上検出器２及び下検出器３により測定された放射線信号の平均値と、下検出器ユニット５２の上検出器２及び下検出器３により測定された放射線信号の平均値とを、これらの上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２により重複して測定された部分の放射線信号の平均値を重ね合わせることにより組み合わせて、燃料集合体１の軸方向全長の放射線信号分布を算出する。このように、測定毎に、上検出器ユニット５１、下検出器ユニット５２のそれぞれの上検出器２、下検出器３により測定された放射線信号の健全性を判定することで、測定結果の信頼性を確保して燃料集合体１の燃焼度相対分布を測定することができる。
（６）燃料集合体１と上検出器ユニット５１及び下検出器ユニット５２とを、燃料集合体１の軸方向に沿って、上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２の間隔よりも少し長い距離だけ相対移動させながら、上検出器ユニット５１、下検出器ユニット５２の上検出器２、下検出器３により放射線信号の分布を測定することから、上記移動距離が短縮されて、放射線信号の測定時間を短縮できるので、燃料集合体１の燃焼度相対分布を効率的に測定することができる。
尚、この第５の実施の形態において、検出器ユニットは上検出器ユニット５１と下検出器ユニット５２に限らず、３個以上の複数個が燃料集合体１の軸方向に沿って設置されるものでもよい。
本発明によれば、測定結果の信頼性を確保しつつ燃料集合体の燃焼度相対分布を効果的に測定できる。

Claims (17)

  1. 原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に所定の間隔で設置し、
    前記燃料集合体と前記検出器を当該燃料集合体の軸方向に沿って相対移動させながら、前記検出器により放射線信号の分布を測定し、
    これら複数の検出器により前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定した放射線信号分布を比較することによって、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、
    その後、測定された放射線信号を用いて相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定することを特徴とする燃焼度相対分布測定方法。
  2. 前記検出器により測定された放射線信号の健全性の判定は、前記各検出器により多重化して測定された放射線信号を規格化し、これらの規格化値の差の最大値を判定値と比較することによって実施することを特徴とする請求項１に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  3. 前記検出器により測定された放射線信号の健全性の判定は、前記各検出器により多重化して測定された放射線信号を規格化し、これらの規格化値の比の最大値と最小値を、それぞれの判定値と比較することによって実施することを特徴とする請求項１に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  4. 前記検出器は、燃料集合体の軸方向長さに対して比較的短い、５〜５０ｃｍの範囲の距離で接近して配置された２個の検出器であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃焼度相対分布測定方法。
  5. 原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、
    最下位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器とを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記各検出器により放射線信号の分布を測定し、
    前記燃料集合体の軸方向に隣接する検出器により当該燃料集合体の同一部分を部分的に重複して測定し、この重複部分の放射線信号の関係を前回の測定結果を含む基準値と比較することにより、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、
    その後、複数の前記検出器により測定された放射線信号を、この放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出し、
    この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定することを特徴とする燃焼度相対分布測定方法。
  6. 前記検出器により測定された放射線信号の健全性の判定は、各検出器が重複して測定した部分について各放射線信号の比を求め、この比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた各放射線信号の比の平均値を含む基準値と比較することにより実施し、
    また、燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布の算出は、各検出器による放射線信号を同一の感度レベルに補正した後に、これらの放射線信号を組み合わせることで実施することを特徴とする請求項５に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  7. 前記検出器は、燃料集合体における燃料有効部長さの実質的に半分の距離だけ離間して配置された２個の検出器であり、前記燃料集合体と前記各検出器とを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記燃料有効部長さの実質的に半分よりも長い距離を相対的に移動させながら、放射線信号の分布を測定することを特徴とする請求項５に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  8. 前記検出器は、燃料集合体の軸方向に等間隔に配置された３〜６個のいずれかの個数の検出器であり、前記燃料集合体と前記各検出器とを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器の配置間隔よりも長い距離を相対的に移動させながら、放射線信号の分布を測定することを特徴とする請求項５に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  9. 原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、複数の検出器ユニットを、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器ユニット個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、前記検出器ユニットが、前記燃料集合体の軸方向に所定間隔で設置された、放射線を検出する複数の検出器からなり、
    最下位置の前記検出器ユニットにおける最上位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器ユニットとを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器ユニットの間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記検出器ユニットの前記各検出器により放射線信号の分布を測定し、
    前記燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより当該燃料集合体の軸方向同一部分を部分的に重複して測定し、また、前記各検出器ユニットにおける複数の前記検出器により前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定し、
    前記各検出器ユニットにおける複数の検出器により多重化して測定された放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器ユニットの当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定し、
    その後、複数の前記検出器ユニットの前記各検出器により測定された放射線信号を、前記燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせることにより組み合わせて、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出し、
    この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定することを特徴とする燃焼度相対分布測定方法。
  10. 前記検出器ユニットの各検出器により測定された放射線信号の健全性の判定は、当該各検出器ユニットの複数の前記検出器により多重化して測定された放射線信号の比を求め、これらの比の平均値、最大値、最小値を、前回の測定で同様にして得られた各放射線信号の比の平均値を含む基準値と比較することにより実施し、
    また、燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布の算出は、前記検出器ユニットのそれぞれの検出器により測定された放射線信号の平均値を同一の感度レベルに補正して組み合わせることにより実施することを特徴とする請求項９に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  11. 前記検出器ユニットは、燃料集合体における燃料有効部長さの実質的に半分の距離だけ離間して配置された上検出器ユニット及び下検出器ユニットであり、各検出器ユニットが、前記燃料集合体の軸方向長さに対して比較的短い、５〜５０ｃｍの範囲の距離で接近して配置された２個の検出器からなり、
    前記上検出器ユニットの前記各検出器が前記燃料集合体における燃料有効部の上半部分について、前記下検出器ユニットの前記各検出器が前記燃料集合体における燃料有効部の下半部分について、それぞれ多重化して放射線信号分布を測定し、
    これらの上検出器ユニットと下検出器ユニットのそれぞれの前記検出器が、前記燃料集合体における燃料有効部の中央部分について、放射線信号分布を重複して測定することを特徴とする請求項９または１０に記載の燃焼度相対分布測定方法。
  12. 前記検出器が、ガンマ線をエネルギー弁別することなくガンマ線エネルギー総量として測定する電離箱であり、この検出器にて検出される放射線信号と燃焼度との関係式を予め算出し、この関係式を用いて放射線信号から相対燃焼度を算出することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の燃焼度相対分布測定方法。
  13. 燃料集合体の燃焼度相対分布測定処理をコンピュータに実行させる燃焼度相対分布測定プログラムであって、
    原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に所定の間隔で設置し、前記燃料集合体と前記検出器を当該燃料集合体の軸方向に沿って相対移動させながら、前記検出器により測定された放射線信号の分布を用いて、燃焼度相対分布を測定する際に、
    複数の前記検出器により前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定した放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定手順と、
    この判定後に、測定された放射線信号を用いて相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定する手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする燃焼度相対分布測定プログラム。
  14. 燃料集合体の燃焼度相対分布測定処理をコンピュータに実行させる燃焼度相対分布測定プログラムであって、
    原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、放射線を検出する複数の検出器を、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、最下位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器とを当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記各検出器により測定された放射線信号の分布を用いて、燃焼度相対分布を測定する際に、
    前記燃料集合体の軸方向に隣接する各検出器により部分的に重複して測定された前記燃料集合体の重複部分の放射線信号の関係を、前回の測定結果を含む基準値と比較することにより、測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定手順と、
    この判定後に、複数の前記検出器により測定された放射線信号を、この放射線信号が重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせて組み合わせることにより、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出する手順と、
    この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定する手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする燃焼度相対分布測定プログラム。
  15. 燃料集合体の燃焼度相対分布測定処理をコンピュータに実行させる燃焼度相対分布測定プログラムであって、
    原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面して、複数の検出器ユニットを、前記燃料集合体の軸方向に沿って、当該燃料集合体の燃料有効部の長さを当該検出器ユニット個数で除した距離と実質的に等しい間隔で設置し、前記検出器ユニットが、前記燃料集合体の軸方向に所定間隔で設置された、放射線を検出する複数の検出器からなり、
    最下位置の前記検出器ユニットにおける最上位置の前記検出器を前記燃料有効部の下端に配置して、前記燃料集合体と前記検出器ユニットとを、当該燃料集合体の軸方向に沿って前記検出器ユニットの間隔よりも長い距離を相対移動させながら、前記検出器ユニットの前記各検出器により測定された放射線信号の分布を用いて、燃焼度相対分布を測定する際に、
    前記各検出器ユニットにおける複数の検出器により多重化して測定された放射線信号分布を比較して、測定毎に当該各検出器ユニットの当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定手順と、
    その後、複数の前記検出器ユニットの前記各検出器により測定された放射線信号を、前記燃料集合体の軸方向に隣接する前記検出器ユニットにより重複して測定された部分の放射線信号を重ね合わせることにより組み合わせて、前記燃料集合体の軸方向全長の放射線信号分布を算出する手順と、
    この軸方向全長の放射線信号分布から相対燃焼度を算出して燃焼度相対分布を測定する手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする燃焼度相対分布測定プログラム。
  16. 放射線を検出する複数の検出器と、
    原子炉内で中性子が照射された燃料集合体の少なくとも一側面に対面し、かつ、前記燃料集合体の軸方向に所定の間隔で前記検出器を保持する検出器保持部と、
    前記燃料集合体及び前記検出器の少なくとも一方を前記燃料集合体の軸方向に沿って移動させる駆動部と、
    前記複数の検出器が前記燃料集合体の軸方向同一部分を多重化して測定した放射線信号に基づき前記燃料集合体の軸方向の放射線信号分布を取得する放射線信号分布取得部と、
    前記放射線信号分布取得部が取得した複数の放射線信号分布に基づいて測定毎に当該各検出器により測定された放射線信号の健全性を判定する判定部と、
    前記判定部が前記放射線信号は健全であると判定した場合、前記燃料集合体の軸方向同一部分について測定された複数の放射線信号値を平均して得られた平均放射線信号値に基づいて前記燃料集合体の軸方向の放射線信号分布を得る平均化演算部と、を備えることを特徴とする放射線信号分布測定装置。
  17. 請求項１６記載の放射線信号分布測定装置に、前記放射線信号分布測定装置が測定した放射線信号分布に基づき相対燃焼度を算出する相対燃焼度算出部をさらに備え、前記相対燃焼度算出部が算出した相対燃焼度を相対燃焼度測定結果として出力するように構成されたことを特徴とする燃焼度相対分布測定装置。
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