JP4881033B2 - Neutron detector lifetime determination apparatus, lifetime determination method thereof, and reactor core monitoring apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、中性子検出器の寿命判定技術に係り、特に中性子検出器の出力履歴にもとづき寿命判定を行う中性子検出器の寿命判定装置およびその寿命判定方法ならびに原子炉炉心監視装置に関する。 The present invention relates to a neutron detector lifetime determination technique, and more particularly to a neutron detector lifetime determination apparatus that performs lifetime determination based on an output history of a neutron detector, a lifetime determination method thereof, and a reactor core monitoring apparatus.
原子炉の出力と、原子炉の炉心内の中性子束との間には、密接な関係がある。したがって、原子炉の出力にかかわる原子炉核計装では、原子炉の炉心内の中性子束を測定することが重要である。この炉心内中性子束の測定を行うために、中性子検出器が原子炉の炉心内に挿設される。中性子検出器は、一般に円筒形である原子炉の炉心の、半径方向および高さ方向に複数挿設され、炉心内中性子束分布の測定用および原子炉出力モニタ用として利用される。 There is a close relationship between the power of the reactor and the neutron flux in the core of the reactor. Therefore, it is important to measure the neutron flux in the reactor core in nuclear reactor instrumentation related to reactor power. In order to measure the neutron flux in the core, a neutron detector is inserted in the core of the reactor. A plurality of neutron detectors are inserted in a radial direction and a height direction of a generally cylindrical reactor core, and are used for measuring the neutron flux distribution in the core and for monitoring the reactor power.
炉心内中性子束を測定するための中性子検出器として、沸騰水型原子炉などの軽水減速型原子炉では、たとえば小型核分裂電離箱などの、核分裂を利用した中性子検出器が広く用いられている。核分裂を利用した中性子検出器は、一般に、互いに離して配置されかつ電気的に絶縁された一対の電極、たとえばウラン−235などの中性子有感物質および電離ガスを、気密容器内に収容した構造を持つ。 As a neutron detector for measuring the neutron flux in the core, a neutron detector utilizing fission, such as a small fission ionization chamber, is widely used in a light water moderation reactor such as a boiling water reactor. In general, a neutron detector using fission has a structure in which a pair of electrodes that are spaced apart from each other and electrically insulated, for example, a neutron sensitive substance such as uranium-235 and an ionized gas are contained in an airtight container. Have.
核分裂を利用した中性子検出器内の中性子有感物質は、中性子検出器に入射した中性子によって核分裂を誘発され、核分裂生成物を生じる。この核分裂生成物は、中性子検出器内の中性子束に比例して、電離ガスを電離する。したがって、中性子検出器は、中性子検出器内の電極間に直流電圧が印加されると、中性子検出器内の中性子束に比例した電流を出力する。 The neutron sensitive material in the neutron detector using fission is induced to undergo fission by neutrons incident on the neutron detector to produce a fission product. This fission product ionizes the ionized gas in proportion to the neutron flux in the neutron detector. Therefore, when a DC voltage is applied between the electrodes in the neutron detector, the neutron detector outputs a current proportional to the neutron flux in the neutron detector.
中性子検出器には寿命(使用可能期間)がある。その原因は、大きく次の2つに分けることができる。 Neutron detectors have a lifetime (usable period). The cause can be roughly divided into the following two.
第一の原因は、中性子有感物質の消耗である。 The first cause is exhaustion of neutron sensitive materials.
核分裂を利用した中性子検出器内の中性子有感物質は、中性子検出器に照射された中性子束の積算量に応じて、中性子有感物質が燃焼によって消耗する。このため、中性子検出器内の中性子束に対する中性子検出器出力の大きさ(以下、中性子感度という)が、低下する。この結果、中性子検出器は寿命(以下、核的寿命という)が尽きる。 The neutron sensitive material in the neutron detector using fission is consumed by combustion according to the integrated amount of neutron flux irradiated to the neutron detector. For this reason, the magnitude | size (henceforth a neutron sensitivity) of the neutron detector output with respect to the neutron flux in a neutron detector falls. As a result, the lifetime of the neutron detector (hereinafter referred to as the nuclear lifetime) is exhausted.
第二の原因は、中性子検出器の構造材の劣化である。 The second cause is deterioration of the structural material of the neutron detector.
中性子束により、中性子検出器の構造材、とくに溶接部が劣化して、中性子検出器の気密性が悪くなる。この結果、中性子検出器は寿命(以下、構造的寿命という)が尽きる。 Due to the neutron flux, the structural material of the neutron detector, particularly the welded portion, is deteriorated, and the airtightness of the neutron detector is deteriorated. As a result, the lifetime of the neutron detector (hereinafter referred to as the structural lifetime) is exhausted.
中性子検出器の核的寿命または構造的寿命が尽きる前に確実に新品と交換するためには、中性子検出器の寿命判定を適切に行うことが重要である。 In order to reliably replace the neutron detector with a new one before the nuclear lifetime or the structural lifetime of the neutron detector is exhausted, it is important to appropriately determine the lifetime of the neutron detector.
中性子検出器の核的寿命は、中性子束による中性子有感物質の消耗が原因で迎える。したがって、核的寿命を判定するためには、中性子検出器出力中の、中性子検出器内の中性子束に比例する中性子由来成分(以下、中性子成分という)を、正確に評価することが重要である。 The nuclear lifetime of neutron detectors comes from the consumption of neutron sensitive material by neutron flux. Therefore, in order to determine the nuclear lifetime, it is important to accurately evaluate the neutron-derived component (hereinafter referred to as neutron component) in the neutron detector output that is proportional to the neutron flux in the neutron detector. .
中性子検出器出力中の中性子成分を評価するにあたって、次の二点が大きな問題となる。 In evaluating the neutron component in the neutron detector output, the following two points are significant problems.
第一の問題は、炉心内のガンマ線が中性子検出器出力に与える影響である。 The first problem is the effect of gamma rays in the core on the neutron detector output.
ガンマ線は、中性子と同様に、中性子検出器内の電離ガスを電離する。このため、ガンマ線も、中性子検出器内のガンマ線束に比例する出力を与える。この結果、中性子検出器の出力には、中性子成分だけでなく、中性子検出器内のガンマ線束に比例したガンマ線由来成分(以下、ガンマ線成分という)が常に混在する。このガンマ線成分が、中性子検出器出力中の中性子成分の評価を困難にする。 Gamma rays, like neutrons, ionize ionized gases in neutron detectors. For this reason, gamma rays also provide an output proportional to the gamma ray flux in the neutron detector. As a result, not only the neutron component but also a gamma ray-derived component (hereinafter referred to as a gamma ray component) proportional to the gamma ray flux in the neutron detector is always mixed in the output of the neutron detector. This gamma ray component makes it difficult to evaluate the neutron component in the neutron detector output.
第二の問題は、中性子検出器の気密性である。 The second problem is the tightness of the neutron detector.
たとえば中性子検出器と接続ケーブルとの封止部の溶接が破損するなどの結果、中性子検出器の気密性が損なわれると、ガスリークによって中性子検出器内のガス成分またはガス圧が変化する。中性子検出器内のガス成分またはガス圧が変化すると、中性子検出器内のガスの電子移動度が変化し、中性子検出器の中性子感度が変化する。したがって、中性子検出器の気密性が損なわれた際は、中性子検出器出力中の中性子成分が変化してしまう。 For example, when the airtightness of the neutron detector is impaired as a result of damage to the sealing portion between the neutron detector and the connection cable, the gas component or gas pressure in the neutron detector changes due to gas leak. When the gas component or gas pressure in the neutron detector changes, the electron mobility of the gas in the neutron detector changes, and the neutron sensitivity of the neutron detector changes. Therefore, when the airtightness of the neutron detector is impaired, the neutron component in the neutron detector output changes.
中性子検出器出力は、中性子検出器出力の平均値(以下、直流成分という)と、中性子検出器出力の時間的ゆらぎの2乗平均値(以下、ゆらぎ成分という)とに分離できる。これは、中性子と中性子有感物質との反応が、ランダムに起こり、統計的なゆらぎの成分を持つためである。 The neutron detector output can be separated into an average value of the neutron detector output (hereinafter referred to as a direct current component) and a square average value of temporal fluctuations of the neutron detector output (hereinafter referred to as a fluctuation component). This is because the reaction between the neutron and the neutron sensitive material occurs randomly and has a component of statistical fluctuation.
一般的に、中性子検出器は、中性子由来のゆらぎ成分がガンマ線由来のゆらぎ成分よりも遥かに大きくなるように、設計されている。このため、中性子検出器出力のゆらぎ成分は、中性子検出器出力の直流成分に比べて、ガンマ線の影響を受けにくいという性質を有する。 In general, neutron detectors are designed so that the fluctuation component derived from neutrons is much larger than the fluctuation component derived from gamma rays. For this reason, the fluctuation component of the neutron detector output has the property of being less susceptible to gamma rays than the DC component of the neutron detector output.
従来、この種の、中性子検出器出力のゆらぎ成分が有する、ガンマ線の影響を受けにくいという性質を利用した、中性子検出器出力を監視する技術に、特開平4−218792号公報(特許文献1)、特開昭58−100767号公報(特許文献2)、特開昭59−9594号公報(特許文献3)および特開昭61−59280号公報(特許文献4)に開示されたものがある。 Conventionally, a technique for monitoring the neutron detector output utilizing the nature of this kind of fluctuation component of the neutron detector output, which is less susceptible to the influence of gamma rays, is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-181872 (Patent Document 1). JP-A-58-100767 (Patent Document 2), JP-A-59-9594 (Patent Document 3) and JP-A-61-59280 (Patent Document 4).
特開平4−218792号公報(特許文献1)に記載された中性子検出器の監視法は、中性子検出器出力の直流成分とゆらぎ成分との比を利用して中性子検出器を監視する方法である。この方法では、中性子検出器に照射される中性子束およびガンマ線の強度が、ほとんど変化しないことを仮定している。この直流成分とゆらぎ成分との比が基準値以下になると、中性子検出器の核的寿命が尽きたと判断している。また、この直流成分とゆらぎ成分との比が急激に変化するときは、ガスリークが起きたと判断し、ガスリークによって影響を受けた直流成分およびゆらぎ成分を、この直流成分とゆらぎ成分との比を用いて補正している。 The method for monitoring a neutron detector described in JP-A-4-218792 (Patent Document 1) is a method for monitoring a neutron detector by using a ratio of a DC component and a fluctuation component of the neutron detector output. . In this method, it is assumed that the intensity of neutron flux and gamma rays irradiated to the neutron detector hardly change. When the ratio of the direct current component to the fluctuation component is below the reference value, it is determined that the nuclear lifetime of the neutron detector has been exhausted. When the ratio between the DC component and the fluctuation component changes abruptly, it is determined that a gas leak has occurred, and the DC component and the fluctuation component affected by the gas leak are used as the ratio of the DC component and the fluctuation component. Have been corrected.
特開昭58−100767号公報(特許文献2)に記載された中性子検出器の寿命評価装置は、中性子検出器出力の直流成分とゆらぎ成分とを利用して、直流成分を、中性子成分とガンマ線成分とに分離して算出する演算器を備えている。この分離に必要な、中性子検出器の特性値は、中性子検出器製作後に計測しておく。また、この演算器で全出力に対するガンマ線成分の比を求め、この比が1/6以上であれば核的寿命が尽きたと判断している。 The lifetime evaluation apparatus for a neutron detector described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1000076 (Patent Document 2) uses a DC component and a fluctuation component of a neutron detector output to convert a DC component into a neutron component and a gamma ray. An arithmetic unit that calculates the component separately is provided. The characteristic value of the neutron detector necessary for this separation is measured after the neutron detector is manufactured. Also, the ratio of the gamma ray component to the total output is obtained by this calculator, and if this ratio is 1/6 or more, it is determined that the nuclear lifetime has been exhausted.
特開昭59−9594号公報(特許文献3)に記載された放射線監視装置は、中性子検出器出力の直流成分とゆらぎ成分とを利用して、直流成分を、中性子成分とガンマ線成分とに分離して算出するマイクロコンピュータを備えている。この分離に必要な、中性子検出器の特性値は、中性子検出器製作後に計測しておく。また、このマイクロコンピュータで、中性子検出器の中性子感度とガンマ線感度とを既知の定数として利用し、中性子検出器内の中性子束とガンマ線束を算出している。 The radiation monitoring apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-9594 (Patent Document 3) separates a direct current component into a neutron component and a gamma ray component using the direct current component and the fluctuation component of the neutron detector output. And a microcomputer for calculation. The characteristic value of the neutron detector necessary for this separation is measured after the neutron detector is manufactured. The microcomputer uses the neutron sensitivity and gamma ray sensitivity of the neutron detector as known constants to calculate the neutron flux and gamma ray flux in the neutron detector.
特開昭61−59280号公報(特許文献4)に記載された中性子測定装置は、中性子検出器出力の直流成分とゆらぎ成分とを利用して、直流成分を、中性子成分とガンマ線成分とに分離する分離回路を備えている。この分離に必要な、中性子検出器の特性値は、中性子検出器に対して標準となる中性子またはガンマ線を照射して求めている。直流成分中の中性子成分とガンマ線成分との比を監視し、この直流成分中の中性子成分とガンマ線成分との比が所定の値を下回った時に中性子成分を適切に増幅することで、中性子有感物質の消耗による中性子検出器の感度低下を補正するようになっている。
特許文献1は、中性子検出器に照射される中性子束およびガンマ線束の強度がほとんど変化しないと仮定している。また、特許文献2、特許文献3および特許文献4は、原子炉の炉心内に挿設する以前に得た、中性子検出器の特性値を利用している。
このため、従来の技術では、中性子検出器を実用炉に挿設した場合、実用炉の環境にあった補正を行うことができない。 For this reason, in the conventional technology, when a neutron detector is inserted in a practical furnace, it is not possible to perform correction suitable for the environment of the practical furnace.
実用炉の炉心内に複数挿設された各中性子検出器の、中性子感度などの特性値は、たとえば中性子検出器の中性子有感物質の消耗などが原因となり、常に変化しつづける。中性子有感物質は、中性子検出器に照射された中性子束の積算量に応じて、消耗する。中性子検出器に照射される中性子束の強度は挿設位置により異なる。したがって、中性子有感物質の消耗の程度は、各中性子検出器によって異なる。 The characteristic values such as neutron sensitivity of each neutron detector inserted in the core of a practical reactor continue to change due to, for example, exhaustion of neutron sensitive materials of the neutron detector. The neutron sensitive material is consumed according to the accumulated amount of neutron flux irradiated to the neutron detector. The intensity of the neutron flux irradiated to the neutron detector varies depending on the insertion position. Therefore, the degree of consumption of the neutron sensitive material varies depending on each neutron detector.
この中性子検出器に照射される中性子束およびガンマ線の強度の、挿設位置による違いは、実用炉で実測しなければ観測することができない。 Differences in the intensity of neutron flux and gamma rays irradiated to this neutron detector due to the insertion position cannot be observed unless they are actually measured in a practical furnace.
また、運転中の実用炉と、一般に中性子検出器の特性値が測定される実験炉とは、中性子検出器の温度が異なる。一般に、中性子検出器の温度は、実験炉では室温程度なのに対し、実用炉ではおよそ300℃に達する。このため、中性子検出器の中性子感度およびガンマ線感度は、実験炉と実用炉とで異なる。 Moreover, the temperature of a neutron detector differs between the operational furnace in operation and the experimental furnace in which the characteristic value of the neutron detector is generally measured. In general, the temperature of a neutron detector reaches about 300 ° C. in a practical furnace while it is about room temperature in an experimental furnace. For this reason, the neutron sensitivity and the gamma ray sensitivity of the neutron detector are different between the experimental reactor and the practical reactor.
この温度条件の変化による中性子検出器の中性子感度およびガンマ線感度の変化もまた、実用炉で実測しなければ観測できない。 Changes in the neutron sensitivity and gamma-ray sensitivity of the neutron detector due to this change in temperature conditions cannot be observed unless they are actually measured in a practical reactor.
また、従来の技術では、1回の測定で得る中性子検出器出力をもとに、寿命判定を行っている。しかし、一回の測定値のみでは、測定値に異常が認められても、この原因が、中性子検出器に照射される中性子束の変化か、中性子検出器のガスリークか、判別することが困難である。 Further, in the conventional technique, the lifetime is determined based on the neutron detector output obtained by one measurement. However, it is difficult to determine whether this is due to a change in the neutron flux irradiated to the neutron detector or a gas leak from the neutron detector, even if there is an abnormality in the measured value with only one measured value. is there.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、実用炉に挿設される中性子検出器の出力を正確に補正することができ、この補正した中性子検出器出力を用いて原子炉炉心監視性能を向上させることのできる中性子検出器の寿命判定装置およびその寿命判定方法ならびにこの寿命判定装置を用いた原子炉炉心監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and can accurately correct the output of a neutron detector inserted in a practical reactor, and the reactor core can be used by using the corrected neutron detector output. It is an object of the present invention to provide a neutron detector lifetime determination apparatus, a lifetime determination method thereof, and a reactor core monitoring apparatus using the lifetime determination apparatus capable of improving the monitoring performance.
本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、原子炉に挿設される放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴を補正する直流成分補正手段と、前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、このゆらぎ成分履歴記憶手段から前記ゆらぎ成分測定値の履歴を読み出し、この履歴を補正するゆらぎ成分補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the neutron detector lifetime determination apparatus according to the present invention has a direct current in an electrical signal output from radiation detection means inserted in a nuclear reactor as described in
また、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置は、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、あらかじめ、原子炉に挿設される放射線検出手段の、直流成分中性子感度のゆらぎ成分中性子感度に対する感度比を記憶しておく定数記憶手段と、前記放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴から前記直流成分測定値の突発的な変化を抽出し補正する直流成分補正手段と、前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、前記直流成分補正手段から受けた突発的な変化のデータをもとに、前記ゆらぎ成分履歴記憶手段から読み出した前記ゆらぎ成分の履歴に対し補正を行うゆらぎ成分補正手段と、前記補正後のゆらぎ成分に前記定数記憶手段から読み込んだ前記感度比を乗じて前記補正後の直流成分中の中性子成分を求める検出器特性判定手段とを備え、この検出器特性判定手段は、測定値履歴にもとづく前記補正後の直流成分と前記中性子成分とを比較することによって、前記補正後の直流成分を中性子成分とガンマ線成分とに分離可能に構成したことを特徴とするものである。 Moreover, in order to solve the above-described problem, the lifetime determination device for a neutron detector according to the present invention provides a DC component neutron of radiation detecting means inserted in advance in a nuclear reactor as described in claim 2. Constant fluctuation means for storing sensitivity ratio to sensitivity fluctuation component neutron sensitivity, DC component measuring means for measuring DC component in electric signal output from radiation detecting means, and history of measured value of DC component DC component history storage means for storing as a DC component history storage means, and a DC component correction means for reading out the history of the DC component measurement value from the DC component history storage means and extracting and correcting sudden changes in the DC component measurement value from the history. Fluctuation component measuring means for measuring fluctuation components in the electrical signal, fluctuation component history storage means for storing measured values of the fluctuation components as history, and the DC component compensation. Fluctuation component correction means for correcting the fluctuation component history read out from the fluctuation component history storage means based on the data of the sudden change received from the means; and the constant storage in the fluctuation component after the correction. Detector characteristic determining means for obtaining the neutron component in the corrected DC component by multiplying the sensitivity ratio read from the means, the detector characteristic determining means, the corrected DC component based on the measured value history By comparing the neutron component with the neutron component, the corrected direct current component can be separated into a neutron component and a gamma ray component.
また、本発明に係る中性子検出器の寿命判定方法は、上述した課題を解決するために、請求項13に記載したように、原子炉に挿設される放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定するステップと、前記直流成分の測定値を履歴として記憶するステップと、この直流成分の測定値の履歴を補正するステップと、前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するステップと、前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するステップと、このゆらぎ成分の測定値の履歴を補正するステップと、有することを特徴とする方法である。 Moreover, in order to solve the above-described problem, the method for determining the lifetime of a neutron detector according to the present invention includes an electrical signal output from radiation detection means inserted in a nuclear reactor as described in claim 13. Measuring the DC component of the step, storing the measured value of the DC component as a history, correcting the history of the measured value of the DC component, measuring the fluctuation component in the electrical signal, The method includes a step of storing the measured value of the fluctuation component as a history, and a step of correcting the history of the measured value of the fluctuation component.
また、本発明に係る原子炉炉心監視装置は、上述した課題を解決するために、請求項14に記載したように、あらかじめ、原子炉に挿設される放射線検出手段の、直流成分中性子感度および直流成分ガンマ線感度を記憶しておく感度記憶手段と、前記放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴から前記直流成分測定値の突発的な変化を抽出し補正を行う直流成分補正手段と、前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、前記直流成分補正手段から受けた突発的な変化のデータをもとに、前記ゆらぎ成分履歴記憶手段から読み出した前記ゆらぎ成分の履歴に対し補正を行うゆらぎ成分補正手段と、前記補正後の直流成分中の中性子成分およびガンマ線成分を、感度記憶手段から読み込んだ直流成分中性子感度および直流成分ガンマ線感度でそれぞれ除することにより、前記放射線検出手段に照射された中性子束とガンマ線束を求め、前記放射線検出手段に照射された中性子束とガンマ線束の比を算出する照射中性子束/ガンマ線束比算出手段とを備えたことを特徴とするものである。
In addition, in order to solve the above-described problems, the reactor core monitoring apparatus according to the present invention has, as described in
また、本発明に係る原子炉炉心監視装置は、上述した課題を解決するために、請求項20に記載したように、あらかじめ、原子炉に挿設される放射線検出手段の、直流成分中性子感度のゆらぎ成分中性子感度に対する感度比を記憶しておく定数記憶手段と、前記放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴から前記直流成分測定値の突発的な変化を抽出し補正する直流成分補正手段と、前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、前記直流成分補正手段から受けた突発的な変化のデータをもとに、前記ゆらぎ成分履歴記憶手段から読み出した前記ゆらぎ成分の履歴に対し補正を行うゆらぎ成分補正手段とを備えた中性子検出器の寿命判定装置を複数個並列設置し、前記寿命判定装置の設置個数は、前記放射線検出手段として起動領域中性子検出器を用いたものおよび局所出力領域モニタを用いたものが、それぞれ一個または複数個であり、前記起動領域中性子検出器側の寿命判定装置から受けた前記補正後のゆらぎ成分の履歴および前記局所出力領域モニタ側の寿命判定装置から受けた前記補正後のゆらぎ成分の履歴を監視し、原子炉の停止時においては前記起動領域中性子検出器の出力について、原子炉の起動時においては前記局所出力領域モニタの出力について、原子炉出力に対して線形になる前に異常を検知するオーバーラップ領域評価手段を備えたことを特徴とするものである。 Further, in order to solve the above-described problem, the reactor core monitoring apparatus according to the present invention has a DC component neutron sensitivity of the radiation detection means inserted in the reactor in advance as described in claim 20. Constant storage means for storing a sensitivity ratio to fluctuation component neutron sensitivity, DC component measurement means for measuring a DC component in an electric signal output from the radiation detection means, and a measured value of the DC component as a history DC component history storage means that reads out the history of the DC component measurement value from the DC component history storage means, extracts and corrects sudden changes in the DC component measurement value from the history, and the DC component correction means, Fluctuation component measuring means for measuring a fluctuation component in an electrical signal, fluctuation component history storage means for storing the measured value of the fluctuation component as a history, and the DC component correction means A plurality of neutron detector lifetime determination devices comprising fluctuation component correction means for correcting the fluctuation component history read from the fluctuation component history storage means based on the sudden change data received from Are installed in parallel, and the number of installed life judging devices is one or more each using a startup region neutron detector as the radiation detection means and one using a local output region monitor. The history of the corrected fluctuation component received from the lifetime determination device on the neutron detector side and the history of the corrected fluctuation component received from the lifetime determination device on the local output region monitor side are monitored, and the reactor is stopped. The output of the start-up region neutron detector is linear with respect to the reactor output with respect to the output of the local output region monitor at the time of start-up of the reactor. It is characterized in that it comprises an overlap region evaluation means for detecting an abnormality before it.
本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置およびその寿命判定方法ならびにこの寿命判定装置を用いた原子炉炉心監視装置は、中性子検出器ごとに実測値の履歴を利用することによって実用炉に挿設される中性子検出器の出力を正確に補正することができ、この補正した中性子検出器出力を用いて原子炉炉心監視性能を向上させることができる。 A lifetime determination apparatus for a neutron detector, a lifetime determination method thereof, and a reactor core monitoring apparatus using the lifetime determination apparatus according to the present invention are installed in a practical reactor by using a history of measured values for each neutron detector. The neutron detector output can be accurately corrected, and the reactor core monitoring performance can be improved by using the corrected neutron detector output.
本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置およびその寿命判定方法ならびに原子炉炉心監視装置の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a neutron detector lifetime determination apparatus, a lifetime determination method thereof, and a reactor core monitoring apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第1実施形態を示す全体構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a first embodiment of a lifetime determination device for a neutron detector according to the present invention.
寿命判定装置10は、演算手段11と、演算手段11に接続される記憶手段12とを備える。また、寿命判定装置10は、放射線検出手段としての局所出力領域モニタ(LPRM:Low Power Range Monitor)群21とマルチプレクサ22を介して接続される。また、寿命判定装置10は、炉心性能計算手段31と接続される。
The
放射線検出手段としては、LPRMのほか、たとえば起動領域中性子検出器(SRNM:Start-up Region Neutron Monitor)など、核分裂を利用した中性子検出器を用いることができる。 As a radiation detection means, in addition to LPRM, for example, a neutron detector using fission such as a start-up region neutron monitor (SRNM) can be used.
LPRM群21は、LPRM21a〜21dを備え、この各LPRMはそれぞれ図示しない高電圧電源と接続され、原子炉の炉心内中性子束を監視するために、原子炉の炉心内に配置される。このLPRM群21の各LPRMはそれぞれ、中性子束を検出して電気信号に変換し、この電気信号を、マルチプレクサ22を介して寿命判定装置10に与える機能を有する。また、図示しない高電圧電源は、寿命判定装置10と接続され、LPRM群21の各LPRMに対する印加電圧の値を、記憶手段12内の印加電圧履歴記憶手段12dに書き込む機能を有する。
The
マルチプレクサ22は、LPRM群21のLPRM21a〜21dうち任意の一つのLPRMを選択し、選択したLPRMと寿命判定装置10とを電気的に接続する機能を有する。なお、マルチプレクサ22は、LPRM群21を構成するLPRMの数が1つの場合などは設けなくてもよい。
The
演算手段11は、コンピュータにプログラムが読み込まれることにより、あるいは所要の回路により構成されて、直流成分測定手段11a、ゆらぎ成分測定手段11b、直流成分補正手段11c、ゆらぎ成分補正手段11d、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fとして機能し、さらに記憶手段12と接続される。また、演算手段11は、記憶手段12内の各データを、必要に応じて読み込む機能を有する。
The calculation means 11 is configured by reading a program into a computer or by a required circuit, and includes a DC component measurement means 11a, a fluctuation component measurement means 11b, a DC component correction means 11c, a fluctuation component correction means 11d, and detector characteristics. It functions as a
記憶手段12は、コンピュータ読み取り可能であり、直流成分履歴記憶手段12a、ゆらぎ成分履歴記憶手段12b、積算中性子束履歴記憶手段12c、印加電圧履歴記憶手段12d、周波数特性履歴記憶手段12e、定数記憶手段12f、ガスμ記憶手段12gおよびガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段12hを記録する機能を有する。 The storage means 12 is computer-readable, and includes a DC component history storage means 12a, a fluctuation component history storage means 12b, an integrated neutron flux history storage means 12c, an applied voltage history storage means 12d, a frequency characteristic history storage means 12e, and a constant storage means. 12f, the gas μ storage means 12g, and the gas μ correction fluctuation component history storage means 12h are recorded.
次に、中性子検出器の寿命判定装置10の作用について説明する。
Next, an operation of the neutron detector
LPRM群21のLPRM21a〜21dは、実用炉の炉心内に挿設される。
LPRMs 21a to 21d of the
中性子と中性子有感物質(U−235)との反応はランダムに起こり、統計的なゆらぎの成分をもつ。このため、中性子と中性子有感物質との反応を検出して電気信号に変換したものであるLPRMの出力も、統計的なゆらぎの成分をもつことになる。そこで、LPRM群21の各LPRMの出力を、出力の平均値である直流成分と、出力の時間的ゆらぎの2乗平均値であるゆらぎ成分とに分離して扱う。
The reaction between the neutron and the neutron sensitive substance (U-235) occurs randomly and has a statistical fluctuation component. For this reason, the output of LPRM, which is obtained by detecting the reaction between neutrons and neutron sensitive substances and converting them into electrical signals, also has a statistical fluctuation component. Therefore, the output of each LPRM of the
直流成分測定手段11aは、LPRM群21の各LPRMからマルチプレクサ22を介して電気信号を受けて、この電気信号中の直流成分値を測定する。続いて、直流成分測定手段11aは、この測定した直流成分値を、直流成分補正手段11cに与える。また、直流成分測定手段11aは、この直流成分値を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、直流成分履歴記憶手段12aに記録または追記する。
The DC component measuring means 11a receives an electric signal from each LPRM of the
また、ゆらぎ成分測定手段11bは、LPRM群21の各LPRMからマルチプレクサ22を介して電気信号を受けて、この電気信号中のゆらぎ成分値を測定する。この測定は、一般に、キャンベル計測またはMSV(Mean Square Value)計測といわれる。続いて、ゆらぎ成分測定手段11bは、測定したゆらぎ成分値を、ゆらぎ成分補正手段11dに与える。また、ゆらぎ成分測定手段11bは、このゆらぎ成分値を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bに記録または追記する。
The fluctuation component measuring means 11b receives an electric signal from each LPRM of the
この結果、直流成分履歴記憶手段12aおよびゆらぎ成分履歴記憶手段12bには、それぞれ、直流成分値およびゆらぎ成分値の履歴が作成される。
As a result, DC component value and fluctuation component value histories are created in the DC component
直流成分測定手段11aによるLPRM出力の直流成分測定と、ゆらぎ成分測定手段11bによるLPRM出力のゆらぎ成分測定とは、図1に示すように、同時に接続し測定することが可能である。また、スイッチ等によって直流成分測定手段11aとゆらぎ成分測定手段11bとをつなぎ変えるなどして、交互に測定を行うよう構成してもよい。
The DC component measurement of the LPRM output by the DC component measurement means 11a and the fluctuation component measurement of the LPRM output by the fluctuation component measurement means 11b can be simultaneously connected and measured as shown in FIG. Alternatively, the DC
また、炉心性能計算手段31は、炉心性能計算を行って炉心内中性子束分布を算出し、この分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求める。続いて、炉心性能計算手段31は、この積算中性子束の値を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、積算中性子束履歴記憶手段12cに記録または追記する。
Further, the core performance calculation means 31 calculates the core performance to calculate the neutron flux distribution in the core, obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution, adds the value of this neutron flux, and adds each LPRM. The value of the integrated neutron flux irradiated to is obtained. Subsequently, the core performance calculation means 31 classifies the accumulated neutron flux values for each LPRM of the
ここで、炉心性能計算とは、沸騰水型原子炉で一般的に行われている炉心性能計算を指し、具体的には、炉心内の中性子の挙動や熱水力挙動などの様々な物理現象をシミュレーションする数値計算のことをいう。 Here, core performance calculation refers to core performance calculation that is generally performed in boiling water reactors, and specifically, various physical phenomena such as neutron behavior and thermal hydraulic behavior in the core. It is a numerical calculation that simulates.
また、図示しない高電圧電源は、LPRM群21の各LPRMに対する印加電圧の値を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、印加電圧履歴記憶手段12dに記録または追記する。
Further, the high voltage power supply (not shown) classifies the value of the applied voltage to each LPRM of the
続いて、直流成分補正手段11cおよびゆらぎ成分補正手段11dの作用について説明する。
Next, the operation of the DC
図2は、LPRM群21の任意の一つのLPRMについて、このLPRMに照射された積算中性子束と、このLPRMの出力の直流成分値との関係を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the accumulated neutron flux irradiated to this LPRM and the DC component value of the output of this LPRM for any one LPRM in the
一般に、図2に示すように、LPRM出力の直流成分は、中性子成分とガンマ線成分とに分けることができる。 In general, as shown in FIG. 2, the DC component of the LPRM output can be divided into a neutron component and a gamma ray component.
中性子成分は、LPRM出力のうち、LPRM内の中性子有感物質の核分裂の結果生じた核分裂生成物が、LPRM内のガスを電離することに由来する成分である。この中性子有感物質の核分裂は、中性子有感物質と中性子との反応に誘発されておこる。 The neutron component is a component derived from the fact that the fission product generated as a result of the fission of the neutron sensitive material in the LPRM ionizes the gas in the LPRM out of the LPRM output. This fission of the neutron sensitive material is induced by the reaction between the neutron sensitive material and the neutron.
ガンマ線成分は、LPRMの出力のうち、炉心内のガンマ線によってLPRM内の構造材からはじき出された電子が、LPRM内のガスを電離することに主に由来する成分である。ガンマ線成分には、この他に、このはじき出された電子がガスを電離せず直接電流として寄与する成分、放射化によるベータ線が電流として寄与する成分、ガンマ線が直接LPRM内のガスを電離する成分など、中性子成分以外のLPRM出力をすべて含めるものとする。 The gamma ray component is a component mainly derived from the fact that the electrons repelled from the structural material in the LPRM by the gamma rays in the core of the LPRM ionize the gas in the LPRM. In addition to this, the repelled electrons do not ionize the gas and contribute directly as a current, the radiation-induced beta rays contribute as a current, and the gamma rays directly ionize the gas in the LPRM. All LPRM outputs other than neutron components are included.
図3(a)は、ガスリークがあった場合の、LPRMに照射された積算中性子束と、このLPRMの出力の直流成分値との関係を示す説明図である。 FIG. 3A is an explanatory diagram showing the relationship between the accumulated neutron flux irradiated to the LPRM and the DC component value of the output of the LPRM when there is a gas leak.
運転中の実用炉では、中性子検出器に照射される中性子束およびガンマ線の強度には、挿設位置依存性がある。 In a practical reactor in operation, the intensity of neutron flux and gamma rays applied to the neutron detector has an insertion position dependency.
また、各中性子検出器の、ガスリークなどによる特性値の変化は、炉心内挿設後に、個体ごとに様々に起こる。 In addition, the change in the characteristic value of each neutron detector due to gas leakage or the like occurs variously for each individual after being inserted into the core.
また、一般に、ある挿設位置での中性子とガンマ線の強度の比率変動による中性子検出器の出力変化は、制御棒操作などを行わなければ、ガスリークによる出力変化のような、突発的な変化ではなく、緩やかな変化である。 In general, the change in the output of the neutron detector due to the fluctuation of the neutron and gamma ray intensity ratio at a certain insertion position is not a sudden change such as a change in output due to gas leakage unless the control rod is operated. This is a gradual change.
従来の中性子検出器出力を監視する技術では、ある位置に挿設された中性子検出器の出力が変動した場合、この原因が、中性子検出器のガスリークによる突発的変動なのか、この中性子検出器の挿設位置における中性子束とガンマ線の強度比率変動なのか、区別することが困難である。この突発的な変動か否かは、測定値の履歴を監視することにより、判別することができる。 In the conventional technology for monitoring the output of a neutron detector, when the output of a neutron detector inserted at a certain position fluctuates, whether this is a sudden change due to a gas leak of the neutron detector, It is difficult to distinguish whether the intensity ratio changes between the neutron flux and gamma rays at the insertion position. Whether or not this is a sudden change can be determined by monitoring the history of measured values.
そこで、測定値を記録して履歴を作成し、この測定値履歴を利用して、中性子検出器出力のガスリークによる変動を補正する。 Therefore, the measured value is recorded and a history is created, and this measured value history is used to correct the fluctuation of the neutron detector output due to the gas leak.
直流成分補正手段11cは、直流成分測定手段11aから直流成分値を、ゆらぎ成分補正手段11dからゆらぎ成分値から得られる直流成分値の補正に必要な情報を、それぞれ受ける機能を有し、直流成分履歴記憶手段12aからLPRM群21の各LPRM出力の直流成分値の履歴を、積算中性子束履歴記憶手段12cから各LPRMに照射された積算中性子束の値を、それぞれ読み込み、直流成分が突発的なシフトをした時点を、ガスリーク発生時点として抽出する。
The DC
続いて、直流成分補正手段11cは、この直流成分のシフト量から、各LPRMのガス圧の変化量を求め、直流成分値の履歴を補正し、この補正後の直流成分値の履歴を、検出器特性判定手段11eに与える。続いて、直流成分補正手段11cは、直流成分値から得られるゆらぎ成分値の補正に必要な情報である、ガスリーク発生時点とこの時点における各LPRMのガス圧の変化量とを、ゆらぎ成分補正手段11dに与える。
Subsequently, the DC
図3(b)は、LPRMに照射された積算中性子束と、このLPRM出力の補正後のゆらぎ成分値との関係を示す説明図である。 FIG. 3B is an explanatory diagram showing the relationship between the accumulated neutron flux irradiated to the LPRM and the fluctuation component value after correction of the LPRM output.
ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分測定手段11bからゆらぎ成分値を、直流成分補正手段11cから直流成分値から得られるゆらぎ成分値の補正に必要な情報を、それぞれ受ける機能を有し、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bからLPRM群21の各LPRM出力のゆらぎ成分値の履歴を、積算中性子束履歴記憶手段12cから各LPRMに照射された積算中性子束の値を、それぞれ読み込む。
The fluctuation
また、ゆらぎ成分補正手段11dは、直流成分補正手段11cから受けたガスリーク発生時点と、この時点における各LPRMのガス圧の変化量とを用いて、ゆらぎ成分値の履歴を補正する。そして、ゆらぎ成分補正手段11dは、この補正後のゆらぎ成分値の履歴を、検出器特性判定手段11eに与える。
Further, the fluctuation
以上の手順により、中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器の出力に対し、実用炉での実測値の履歴を用いて正確に補正を行うことができ、この履歴を監視することで、各中性子検出器のガスリークを容易に的確に検知することができる。
By the above procedure, the neutron detector
また、ガスリーク以外の原因で中性子検出器出力に変動がおきた場合であっても、履歴の監視により変動を容易に検知でき、この変動に対して補正できる。 Even if the neutron detector output fluctuates due to a cause other than gas leak, the fluctuation can be easily detected by monitoring the history, and the fluctuation can be corrected.
なお、積算中性子束の値は、本実施形態においては、各測定値の履歴を評価するにあたり各測定値を区別するための指標としての役割しか持たない。この指標としての役割とは、具体的には、たとえば図2、図3(a)または図3(b)に示すような、中性子検出器の直流成分履歴およびゆらぎ成分履歴のグラフにおける、横軸としての役割である。このグラフの横軸として、測定時間を用いても、たとえばガスリークの発生時点の抽出を行うなどの履歴の評価をすることができる。また、測定間隔が一定であれば、測定回数を各履歴グラフの横軸にとる(測定値を測定順に横軸方向に対し等間隔にプロットする)ことでも、たとえばガスリークの発生時点の抽出を行うなどの履歴の評価をすることができる。したがって、本実施形態において、積算中性子束の値は、測定時間または測定回数に置き換えることが可能である。 In the present embodiment, the value of the accumulated neutron flux has only a role as an index for distinguishing each measured value when evaluating the history of each measured value. Specifically, the role as this index is, for example, a horizontal axis in a graph of DC component history and fluctuation component history of a neutron detector as shown in FIG. 2, FIG. 3 (a) or FIG. 3 (b). As a role. Even if the measurement time is used as the horizontal axis of this graph, it is possible to evaluate the history such as extraction of the occurrence point of gas leak. If the measurement interval is constant, the number of measurements is plotted on the horizontal axis of each history graph (the measurement values are plotted at equal intervals in the horizontal axis direction in the order of measurement), for example, to extract the time of occurrence of gas leak. Etc. can be evaluated. Therefore, in this embodiment, the value of the integrated neutron flux can be replaced with the measurement time or the number of measurements.
次に、核的寿命判定に必要な各LPRM出力の直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を求める。 Next, the neutron component and the gamma ray component in the DC component of each LPRM output necessary for determining the nuclear lifetime are obtained.
まず、中性子検出器の中性子感度について説明する。 First, the neutron sensitivity of the neutron detector will be described.
中性子検出器の中性子感度とは、中性子検出器に照射される中性子束に対する中性子検出器出力中の中性子由来成分の大きさをいい、直流成分の中性子感度とゆらぎ成分の中性子感度に分けることができる。 The neutron sensitivity of the neutron detector is the magnitude of the neutron-derived component in the neutron detector output with respect to the neutron flux irradiated to the neutron detector, and can be divided into the neutron sensitivity of the DC component and the neutron sensitivity of the fluctuation component .
この直流成分の中性子感度とゆらぎ成分の中性子感度は、中性子有感物質の消耗以外に感度変化要因がない場合、ともに、中性子有感物質の残量のみに比例する。このため、直流成分中性子感度をゆらぎ成分中性子感度で除すると、定数(以下、定数Bという)を得ることができる。 The neutron sensitivity of the DC component and the neutron sensitivity of the fluctuation component are proportional to only the remaining amount of the neutron sensitive material when there is no sensitivity change factor other than the consumption of the neutron sensitive material. For this reason, when the direct current component neutron sensitivity is divided by the fluctuation component neutron sensitivity, a constant (hereinafter referred to as a constant B) can be obtained.
中性子検出器出力の中性子由来成分は、直流成分中の中性子成分と、ゆらぎ成分とに分けることができ、直流成分中の中性子成分は、直流成分中性子感度に対して中性子検出器に照射された中性子束を乗じたものである。 The neutron-derived component of the neutron detector output can be divided into a neutron component in the DC component and a fluctuation component, and the neutron component in the DC component is the neutron irradiated to the neutron detector with respect to the DC component neutron sensitivity. It is a product of bundles.
ゆらぎ成分は、ほとんどガンマ線の影響を受けない性質を有する。このため、ゆらぎ成分は全て中性子に由来すると仮定する。この場合、ゆらぎ成分は、ゆらぎ成分中性子感度に対してこの中性子検出器に照射された中性子束を乗じたものである。 The fluctuation component has a property that is hardly affected by gamma rays. For this reason, it is assumed that the fluctuation components are all derived from neutrons. In this case, the fluctuation component is obtained by multiplying the fluctuation component neutron sensitivity by the neutron flux irradiated to the neutron detector.
この直流成分中の中性子成分と、ゆらぎ成分とは、ともに、中性子検出器に照射される中性子束のみに比例する。この比例定数が、それぞれ、直流成分中性子感度およびゆらぎ成分中性子感度である。このため、直流成分中の中性子成分をゆらぎ成分で除して得られる定数は、直流成分中性子感度をゆらぎ成分中性子感度で除したものと等しく、定数Bとなる。 Both the neutron component and the fluctuation component in the DC component are proportional to only the neutron flux irradiated to the neutron detector. These proportionality constants are the DC component neutron sensitivity and the fluctuation component neutron sensitivity, respectively. Therefore, the constant obtained by dividing the neutron component in the DC component by the fluctuation component is equal to the constant B obtained by dividing the DC component neutron sensitivity by the fluctuation component neutron sensitivity.
したがって、ゆらぎ成分に定数Bを乗ずることにより、直流成分中の中性子成分を求めることができる。 Therefore, the neutron component in the DC component can be obtained by multiplying the fluctuation component by the constant B.
この定数Bの評価方法として、次の3つの方法をあげることができる。 As the evaluation method of the constant B, the following three methods can be given.
第一の定数B評価方法(以下、定数B評価方法1という)は、中性子検出器の設計仕様から直流成分中性子感度のゆらぎ成分中性子感度に対する比(設計感度比)の値を求め、この設計感度比を定数Bとする方法である。 The first constant B evaluation method (hereinafter referred to as constant B evaluation method 1) calculates the ratio of the DC component neutron sensitivity to the fluctuation component neutron sensitivity (design sensitivity ratio) from the design specifications of the neutron detector. In this method, the ratio is a constant B.
図3(c)は、定数B評価方法1を適用した場合の、LPRMに照射された積算中性子束と、このLPRM出力の補正後の直流成分中の中性子成分およびガンマ線成分との関係を示す説明図である。
FIG. 3C illustrates the relationship between the accumulated neutron flux irradiated to the LPRM and the neutron component and the gamma ray component in the DC component after correction of the LPRM output when the constant
補正後のゆらぎ成分値は、図3(b)に示すような減衰をする。この減衰の原因が中性子有感物質の消耗のみであると仮定すれば、中性子検出器出力のゆらぎ成分値に対して、直流成分中性子感度のゆらぎ成分中性子感度に対する比(定数B(設計感度比))を乗ずることで、中性子検出器出力の直流成分中の中性子成分値を得ることができる。 The corrected fluctuation component value attenuates as shown in FIG. Assuming that the cause of this attenuation is only the consumption of the neutron sensitive material, the ratio of the DC component neutron sensitivity to the fluctuation component neutron sensitivity relative to the fluctuation component value of the neutron detector output (constant B (design sensitivity ratio)) ), The neutron component value in the DC component of the neutron detector output can be obtained.
まず、定数記憶手段12fに、あらかじめ、この中性子検出器の設計仕様によって定まる直流成分中性子感度のゆらぎ成分中性子感度に対する比を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、定数Bとして記録しておく。
First, the ratio of the DC component neutron sensitivity to the fluctuation component neutron sensitivity determined by the design specifications of the neutron detector is classified in advance for each LPRM of the
また、定数記憶手段12fに、あらかじめ、核的寿命と判断すべき直流成分中の中性子成分に対する直流成分中のガンマ線成分の比(以下、核的寿命DCn/γ比という)を記録しておく。この、核的寿命DCn/γ比は、定数である。各中性子検出器の核的寿命終了は、中性子成分のガンマ線成分に対する比(以下、DCn/γ比という)が、核的寿命DCn/γ比以下になることによって、探知されることになる。この、DCn/γ比は、変数である。 Further, the ratio of the gamma ray component in the direct current component to the neutron component in the direct current component to be determined as the nuclear lifetime (hereinafter referred to as the nuclear lifetime DCn / γ ratio) is recorded in the constant storage means 12f in advance. This nuclear lifetime DCn / γ ratio is a constant. The end of the nuclear lifetime of each neutron detector is detected when the ratio of the neutron component to the gamma ray component (hereinafter referred to as DCn / γ ratio) is equal to or less than the nuclear lifetime DCn / γ ratio. This DCn / γ ratio is a variable.
定数B評価方法1においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、次の手順で各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the constant
検出器特性判定手段11eは、直流成分補正手段11cから補正後の直流成分値の履歴を、ゆらぎ成分補正手段11dから補正後のゆらぎ成分値の履歴をそれぞれ受ける機能を有し、あらかじめ定数記憶手段12fに記録されている定数Bを読み込み、ゆらぎ成分補正手段11dから受けた補正後のゆらぎ成分値の履歴に対し、この定数Bを乗ずることにより、直流成分中の中性子成分値を算出する。
The detector
図3(c)に示すように、直流成分全体から中性子成分を除いた残りの成分は、ガンマ線成分である。検出器特性判定手段11eは、算出した直流成分中の中性子成分値と、直流成分補正手段11dから受けた補正後の直流成分値の履歴を相互比較することにより、直流成分中のガンマ線成分を算出する。この結果、検出器特性判定手段11eは、直流成分を、中性子成分とガンマ線成分に分離することができる。検出器特性判定手段11eは、この直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を、核的寿命判定手段11fに与える。
As shown in FIG. 3C, the remaining component obtained by removing the neutron component from the entire DC component is a gamma ray component. The detector
核的寿命判定手段11fは、検出器特性判定手段11eから直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を受け、この中性子成分をガンマ線成分で除することにより、DCn/γ比を算出する。そして、核的寿命判定手段11fは、この比があらかじめ定数記憶手段12fに記録されている核的寿命DCn/γ比を下回った場合、LPRMが寿命を迎えたと判定する。
The nuclear
以上の手順によって、中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器出力の履歴を監視して、正確に直流成分およびゆらぎ成分を補正でき、この正確に補正された直流成分およびゆらぎ成分を用いて、この直流成分を中性子成分とガンマ線成分とに分離する。したがって、寿命判定装置10によって分離される直流成分の中性子成分とガンマ線成分は、従来の手順により得られるものと比べ、正確であり、中性子検出器の核的寿命判定を行うことができる。
According to the above procedure, the neutron detector
また、この中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器出力の直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を、中性子検出器を実用炉内の様々な挿設位置で駆動しながら、評価することができる。このため、中性子検出器出力に対する補正は、各中性子検出器の個体差を反映したものであり、かつ、各中性子検出器の温度、炉心内中性子束分布および炉心内ガンマ線束分布などの、実用炉の環境を反映したものである。
The neutron detector
次に、第二の定数B評価方法(以下、定数B評価方法2という)を説明する。 Next, a second constant B evaluation method (hereinafter referred to as constant B evaluation method 2) will be described.
定数B評価方法2では、設計で評価した、中性子検出器出力の直流成分中のガンマ線成分(以下、設計時ガンマ線成分という)を用いる。 In the constant B evaluation method 2, a gamma ray component (hereinafter referred to as a design time gamma ray component) in the DC component of the neutron detector output evaluated by design is used.
図4は、定数B評価方法2を適用した場合の、LPRMに照射された積算中性子束と、このLPRM出力の補正後の直流成分中の中性子成分およびガンマ線成分との関係を示す説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the accumulated neutron flux irradiated to the LPRM and the neutron component and the gamma ray component in the DC component after correction of the LPRM output when the constant B evaluation method 2 is applied. .
まず、定数記憶手段12fに、あらかじめ、LPRM群21のLPRMごとに分類して、設計時ガンマ線成分を記録しておく。
First, the gamma ray components at the time of design are recorded in the
次に、LPRM群21のLPRM21a〜21dを実際に原子炉の炉心内に挿設した直後(初挿設時)において、直流成分測定手段11aは、各LPRM出力の直流成分を測定し、この測定値を直流成分補正手段11cに与える。
Next, immediately after the
また、ゆらぎ成分測定手段11bは、各LPRM出力のゆらぎ成分値を測定し、ゆらぎ成分補正手段11dに与える。
Further, the fluctuation component measuring means 11b measures the fluctuation component value of each LPRM output, and gives it to the fluctuation
次に、直流成分補正手段11cは、この初挿設時の直流成分値を直流成分測定手段11aから受け、検出器特性判定手段11eに与える。また、ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分測定手段11bから受けた初挿設時のゆらぎ成分値を、検出器特性判定手段11eに与える。
Next, the direct current
次に、検出器特性判定手段11eは、直流成分補正手段11cから受けた初挿設時直流成分値から、あらかじめ定数記憶手段12fに記録されている設計時ガンマ線成分値を引き、初挿設時におけるLPRM出力の直流成分中の中性子成分を算出する。検出器特性判定手段11eは、この初挿設時中性子成分値の、ゆらぎ成分補正手段11dから受けた初挿設時ゆらぎ成分値に対する比を算出する。
Next, the detector
次に、検出器特性判定手段11eは、この初挿設時ゆらぎ成分値に対する比を定数Bとして、LPRM群21のLPRMごとに分類して、定数記憶手段12fに記録しておく。
Next, the detector
定数B評価方法2においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、この定数Bを用いて、定数B評価方法1と同様の手順で、炉心内に挿設されたLPRM出力の直流成分中の中性子成分を求め、各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the constant B evaluation method 2, the LPRM output inserted in the core is detected by the detector characteristic determination means 11e and the nuclear lifetime determination means 11f using the constant B in the same procedure as the constant
定数B評価方法2を適用する場合、中性子検出器の寿命判定装置10は、実際に原子炉に挿設してから算出した定数Bを用いる。このため、設計感度比を定数Bとして用いる定数B評価方法1に比べ、各中性子検出器について、さらに正確な直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
When the constant B evaluation method 2 is applied, the
次に、第三の定数B評価方法(以下、定数B評価方法3という)を説明する。 Next, a third constant B evaluation method (hereinafter referred to as constant B evaluation method 3) will be described.
定数B評価方法3では、中性子有感物質を塗布しない中性子検出器を利用する。
In the constant
まず、実用炉に挿設する通常のLPRMを用意する。また、このLPRMと同一の形状で、検出器内に中性子有感物質を塗布しない、比較用のLPRMを用意する。この通常のLPRMと比較用のLPRMとを、実験炉内に挿設し、同一照射条件下で両者の出力の直流成分およびゆらぎ成分を測定する。通常のLPRMの出力の直流成分は中性子成分とガンマ線成分の合計値である一方、比較用のLPRMの出力の直流成分はガンマ線成分のみとなる。このため、両者の直流成分の比較から、LPRM出力の直流成分中の中性子成分を求めることができる。 First, a normal LPRM to be installed in a practical furnace is prepared. Also, a comparative LPRM having the same shape as this LPRM and not coated with a neutron sensitive substance in the detector is prepared. The normal LPRM and the comparative LPRM are inserted into an experimental furnace, and the DC component and fluctuation component of both outputs are measured under the same irradiation conditions. The DC component of the normal LPRM output is the total value of the neutron component and the gamma ray component, while the DC component of the output of the comparative LPRM is only the gamma ray component. For this reason, the neutron component in the DC component of the LPRM output can be obtained from the comparison of both DC components.
実験炉で測定した、このLPRM出力の直流成分中の中性子成分とゆらぎ成分との比を、定数Bとして、LPRM群21のLPRMごとに分類して、あらかじめ定数記憶手段12fに記録しておく。
The ratio of the neutron component and the fluctuation component in the DC component of the LPRM output measured in the experimental furnace is classified as a constant B for each LPRM of the
定数B評価方法3においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、この定数Bを用いて、定数B評価方法1と同様の手順で、炉心内に挿設されたLPRM出力の直流成分中の中性子成分を求め、各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the constant
定数B評価方法3を適用する場合、中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器を実験炉に挿設して実測したガンマ線成分を用いて算出した定数Bを用いる。このため、設計感度比を用いる定数B評価方法1に比べ、より各中性子検出器の個体差を反映させた定数Bを用いることができる。このため、さらに正確な直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
When the constant
定数B評価方法1、定数B評価方法2および3で評価した定数Bは、中性子検出器の駆動中に変化する可能性がある。これは、主に中性子検出器出力のゆらぎ成分が、中性子検出器の駆動中に変化しやすいことが原因である。
The constant B evaluated by the constant
中性子検出器出力のゆらぎ成分の補正方法として、次の4つをあげることができる。 There are the following four methods for correcting the fluctuation component of the neutron detector output.
第一のゆらぎ成分の補正方法(以下、ゆらぎ成分補正方法1という)は、中性子検出器内に封入された電離性ガスの電子移動度の変動が原因で起こる、ゆらぎ成分の変化を、補正する方法である。 The first fluctuation component correction method (hereinafter referred to as fluctuation component correction method 1) corrects changes in fluctuation components caused by fluctuations in the electron mobility of the ionizing gas sealed in the neutron detector. Is the method.
図5(a)は、LPRM出力のゆらぎ成分の、LPRM印加電圧特性を示す説明図である。 FIG. 5A is an explanatory diagram showing LPRM applied voltage characteristics of the fluctuation component of the LPRM output.
中性子検出器内の電離性ガスの電子移動度は、この電離性ガスについて圧力、成分、温度などに変化が起こると、変化する。このガスの電子移動度の変化が起こると、中性子検出器出力のゆらぎ成分が変化する。このため、ゆらぎ成分の印加電圧特性は、ガスの電子移動度の変化に応じて変化する。 The electron mobility of the ionizing gas in the neutron detector changes when changes occur in the pressure, components, temperature, etc. of the ionizing gas. When this electron mobility change occurs, the fluctuation component of the neutron detector output changes. For this reason, the applied voltage characteristic of the fluctuation component changes according to the change in the electron mobility of the gas.
図5(b)は、実際に実用炉に挿設された中性子検出器に対して、通常の測定時に印加する電圧(以下、駆動電圧Vdという)における、ゆらぎ成分の印加電圧特性曲線の傾きが、図5(a)と比較して増加した場合の、ゆらぎ成分のLPRM印加電圧特性を示す説明図である。一般に、駆動電圧Vdとして約100V程度の電圧が印加される。 FIG. 5 (b), actually against commercial reactor neutron detectors inserted in the voltage applied during normal measurement (hereinafter, referred to as the driving voltage V d) in the slope of the applied voltage characteristic curve of the fluctuation component FIG. 6 is an explanatory diagram showing LPRM applied voltage characteristics of a fluctuation component when increased as compared with FIG. In general, a voltage of about 100V as the driving voltage V d is applied.
駆動電圧Vd付近において、ゆらぎ成分の印加電圧に対する傾きと、ガスの電子移動度とは、相関がある。ゆらぎ成分補正方法1では、この相関関係を利用して、ガスの電子移動度の変化が原因である場合のゆらぎ成分の変化に対する補正を行う。
In the vicinity of the driving voltage V d, and the inclination with respect to the applied voltage of the fluctuation component, the electron mobility of the gas, there is a correlation. The fluctuation
あらかじめ、駆動電圧Vd付近におけるゆらぎ成分の印加電圧特性曲線の傾きと、ガスの電子移動度との相関関係を得ておく。この相関関係は、中性子検出器固有であり、中性子検出器の挿設環境に依存しない。したがって、たとえば実験炉での駆動中に測定するなどして、この相関関係を得ておけばよい。この相関関係を、二次元配列データとして、ガスμ記憶手段12gに記録しておく。 Is previously obtained and the slope of the applied voltage characteristic curve of the fluctuation component in the vicinity of the driving voltage V d, the correlation between the electron mobility of the gas. This correlation is unique to the neutron detector and does not depend on the installation environment of the neutron detector. Therefore, this correlation may be obtained, for example, by measuring during driving in the experimental furnace. This correlation is recorded in the gas μ storage means 12g as two-dimensional array data.
また、あらかじめ、補正するための基準とする時(評価基準時)に、ゆらぎ成分の印加電圧特性を測定しておく。この特性曲線の駆動電圧Vdにおける傾きから評価できるガスの電子移動度を、評価基準時のガスの電子移動度として、定数記憶手段12fに記録しておく。評価基準時の測定としては、たとえば、実験炉での測定、初挿設時の測定または直近の測定などが挙げられる。
In addition, the applied voltage characteristic of the fluctuation component is measured in advance when it is used as a reference for correction (evaluation reference time). The electron mobility of the gas which can be evaluated from the slope of the driving voltage V d of the characteristic curve, as the electron mobility of the gas during evaluation criteria, is recorded in the
このガスの電子移動度は、次の手順で評価する。 The electron mobility of this gas is evaluated by the following procedure.
まず、LPRM群21のLPRM21a〜21dに対して、図示しない高電圧電源から、駆動電圧Vd付近の任意の電圧を印加する。
First, the LPRM21a~21d of
次に、ゆらぎ成分測定手段11bは、この各LPRMの出力のゆらぎ成分を測定し、このガスの電子移動度変化に対する補正用のゆらぎ成分値を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段12hに記録する。ただし、この記録は、ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段12hに一つ以上の、ガスの電子移動度変化に対する補正用のゆらぎ成分値が記録されている場合は、追記による記録とする。
Next, the fluctuation component measuring means 11b measures the fluctuation component of the output of each LPRM, classifies the fluctuation component value for correction with respect to the electron mobility change of this gas for each LPRM of the
また、図示しない高電圧電源は、LPRM群21の各LPRMに対する印加電圧の値を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、印加電圧履歴記憶手段12dに記録する。ただし、この記録は、印加電圧履歴記憶手段12dに一つ以上の印加電圧値が記録されている場合は、追記による記録とする。
Further, the high voltage power source (not shown) classifies the value of the applied voltage to each LPRM of the
ここまでの手順を、LPRM群21の各LPRMに対する印加電圧を駆動電圧Vdの前後に挿引し、ゆらぎ成分の印加電圧特性曲線から駆動電圧Vd付近の曲線の傾きを求めるために必要なデータが集まるまで、繰り返す。
The procedure up to this point, necessary to determine the slope of the curve and sweep back and forth, around the driving voltage V d from applied voltage characteristic curve of the fluctuation component of the applied voltage to the drive voltage V d for each LPRM of
次に、ゆらぎ成分補正手段11dは、ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段12hからLPRM群21の各LPRM出力のガスの電子移動度変化に対する補正用のゆらぎ成分値の履歴を、印加電圧履歴記憶手段12dから各LPRMに印加された電圧の履歴を、それぞれ読み込む。続いて、ゆらぎ成分補正手段11dは、駆動電圧Vdにおける、ゆらぎ成分の印加電圧特性曲線の傾きを算出する。
Next, the fluctuation
そして、ゆらぎ成分補正手段11dは、ガスμ記憶手段12gから、この算出した傾きに対応するガスの電子移動度を取得するために、相関関係の二次元配列データを検索し、対応するガスの電子移動度を取得する。
Then, the fluctuation
以上の手順により、ガスの電子移動度を評価することができる。 The electron mobility of the gas can be evaluated by the above procedure.
評価基準時には、このガスの電子移動度を、定数記憶手段12fに、評価基準時のガスの電子移動度として記録しておく。 At the time of evaluation criteria, the electron mobility of this gas is recorded in the constant storage means 12f as the electron mobility of gas at the time of evaluation criteria.
次に、ガスの電子移動度の変化の比率を用いて、ゆらぎ成分を補正する。 Next, the fluctuation component is corrected using the ratio of the change in electron mobility of the gas.
ゆらぎ成分補正手段11dは、あらかじめ定数記憶手段12fに記録されている評価基準時のガスの電子移動度を読み込み、現測定で得たガスの電子移動度との比を算出する。
The fluctuation
続いて、ゆらぎ成分補正手段11dは、ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段12hからゆらぎ成分値の履歴を読み込み、この算出した比を用いて、ゆらぎ成分値の履歴を補正する。そして、ゆらぎ成分補正手段11dは、この補正したゆらぎ成分値の履歴を、検出器特性判定手段11eに与える。
Subsequently, the fluctuation
ゆらぎ成分補正方法1においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、このガスの電子移動度変化に対する補正後のゆらぎ成分値の履歴を用いて、定数B評価方法1と同様の手順で、LPRM出力の直流成分中の中性子成分を求め、各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the fluctuation
ゆらぎ成分補正方法1を適用する場合、中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器内に封入された電離性ガスの電子移動度の変化が原因で起こる、ゆらぎ成分の変化に対する補正を行うことができる。このため、中性子検出器内のガスの圧力、成分、温度等が変化しても、正確な直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
When the fluctuation
なお、ゆらぎ成分補正方法1を適用する場合、ゆらぎ成分補正手段11dは、算出したゆらぎ成分の印加電圧特性曲線の駆動電圧における傾きと、この傾きの初挿設時の値との比を、検出器特性判定手段11eに与えてもよい。
When the fluctuation
この場合、ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bからゆらぎ成分値の履歴を読み込んで、この履歴に対してガスの電子移動度変化に対する補正を行わずに、検出器特性判定手段11eに与える。検出器特性判定手段11eは、ゆらぎ成分補正手段11dから受けた比を用いて、あらかじめ定数記憶手段12fに記録されている定数Bの値を補正する。検出器特性判定手段11eは、この補正後の定数Bを、ゆらぎ成分値の履歴に乗ずることにより、直流成分中の中性子成分を求めることができる。
In this case, the fluctuation component correction means 11d reads the fluctuation component value history from the fluctuation component history storage means 12b, and does not correct the change in the electron mobility of the gas with respect to this history, and the detector characteristic determination means 11e. To give. The detector
つまり、ゆらぎ成分補正手段11dでゆらぎ成分値の履歴を補正する変わりに、検出器特性判定手段11eで定数Bを補正する。ゆらぎ成分値の履歴の補正と定数Bの補正とは、手順は異なるが、同一の傾きの比を利用しているため、原理は全く同じであり、得られる直流成分中の中性子成分の値も同じである。 That is, instead of correcting the fluctuation component value history by the fluctuation component correction means 11d, the constant B is corrected by the detector characteristic determination means 11e. The correction of the fluctuation component value history and the correction of the constant B are different in procedure, but use the same slope ratio, so the principle is exactly the same, and the value of the neutron component in the obtained DC component is also the same. The same.
次に、第二のゆらぎ成分の補正方法(以下、ゆらぎ成分補正方法2という)について説明する。 Next, a second fluctuation component correction method (hereinafter referred to as fluctuation component correction method 2) will be described.
ゆらぎ成分補正方法2は、誘導ノイズが原因で起こるゆらぎ成分の誤差を補正する方法である。 The fluctuation component correction method 2 is a method for correcting an error of fluctuation components caused by induced noise.
図6は、中性子検出器出力に誘導ノイズが混入した場合の、LPRM出力のゆらぎ成分のLPRM印加電圧特性を示す説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the LPRM applied voltage characteristics of the fluctuation component of the LPRM output when induction noise is mixed in the neutron detector output.
中性子検出器出力のゆらぎ成分の印加電圧特性は、通常は図5のような曲線となる。しかし、中性子検出器の出力に対して外来ノイズが誘導されると、このゆらぎ成分の印加電圧特性は、図6に示すような曲線となる。特にLPRM出力は、通常、LPRMと測定系とが別々に接地された、いわゆる2点接地の状態で測定されており、ノイズを誘導しやすい。この誘導ノイズが混入すると、中性子検出器出力のゆらぎ成分値に、ノイズ成分の値が足されてしまう。この結果、直流成分とゆらぎ成分の比率である定数Bが変化する。 The applied voltage characteristic of the fluctuation component of the neutron detector output is normally a curve as shown in FIG. However, when external noise is induced with respect to the output of the neutron detector, the applied voltage characteristic of the fluctuation component becomes a curve as shown in FIG. In particular, the LPRM output is usually measured in a so-called two-point grounding state in which the LPRM and the measurement system are grounded separately, and noise is likely to be induced. When this induction noise is mixed, the value of the noise component is added to the fluctuation component value of the neutron detector output. As a result, the constant B, which is the ratio between the DC component and the fluctuation component, changes.
ゆらぎ成分補正方法2では、印加電圧0Vにおけるゆらぎ成分の値を、印加電圧に対して一定なノイズ成分としてあつかう。このノイズ成分の値を、ゆらぎ成分の値から差し引く。この結果、ノイズの影響を取り除いたゆらぎ成分を得ることができる。 In the fluctuation component correction method 2, the value of the fluctuation component at the applied voltage of 0 V is treated as a constant noise component with respect to the applied voltage. The noise component value is subtracted from the fluctuation component value. As a result, a fluctuation component from which the influence of noise is removed can be obtained.
まず、LPRM群21のLPRM21a〜21dに対する、図示しない高電圧電源からの印加電圧を、0Vにする。
First, an applied voltage from a high voltage power source (not shown) to
次に、ゆらぎ成分測定手段11bは、この各LPRMの出力のゆらぎ成分を測定し、この印加電圧0Vにおけるゆらぎ成分値を、ノイズ成分値として、LPRMごとに分類して、定数記憶手段12fに記録する。
Next, the fluctuation
ゆらぎ成分補正方法2では、このノイズ成分値を用いて、ゆらぎ成分値履歴の補正を行う。 In the fluctuation component correction method 2, the fluctuation component value history is corrected using the noise component value.
ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bからゆらぎ成分値の履歴を、定数記憶手段12fからノイズ成分値を、それぞれ読み出して、ゆらぎ成分値からノイズ成分値を差し引き、ノイズ除去補正後のゆらぎ成分値を求める。そして、ゆらぎ成分補正手段11dは、このノイズ除去補正後のゆらぎ成分値の履歴を、検出器特性判定手段11eに与える。
The fluctuation
ゆらぎ成分補正方法2においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、このノイズ除去補正後のゆらぎ成分値の履歴を用いて、定数B評価方法1と同様の手順で、LPRM出力の直流成分中の中性子成分を求め、各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the fluctuation component correction method 2, LPRM is performed in the same procedure as the constant
ゆらぎ成分補正方法2を適用する場合、中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器出力信号中の誘導ノイズを除去することができる。このため、中性子検出器と測定系とが別々に接地された、いわゆる2点接地の状態で使用するなど、中性子検出器出力のゆらぎ成分値に誘導ノイズが混入しやすい場合でも、ゆらぎ成分値からこの誘導ノイズを除去することができる。したがって、正確な直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
When the fluctuation component correction method 2 is applied, the neutron detector
次に、第三のゆらぎ成分の補正方法(以下、ゆらぎ成分補正方法3という)について説明する。 Next, a third fluctuation component correction method (hereinafter referred to as fluctuation component correction method 3) will be described.
ゆらぎ成分補正方法3は、ゆらぎ成分の中性子感度の変化が原因で起こるゆらぎ成分の変化を、補正する方法である。
The fluctuation
図7(a)は、LPRM出力のゆらぎ成分の周波数特性を示す説明図である。 FIG. 7A is an explanatory diagram showing the frequency characteristics of the fluctuation component of the LPRM output.
中性子検出器出力のゆらぎ成分は、図7(a)に示すような周波数特性をもつ。この周波数特性は、中性子検出器の出力パルスの形状を反映したものである。中性子検出器の出力パルスの形状は、中性子検出器のゆらぎ成分中性子感度を反映したものである。ゆらぎ成分中性子感度が高ければ、出力パルスの形状は鋭くなり、図7(b)に示すように、高周波成分が多く現れる。 The fluctuation component of the neutron detector output has a frequency characteristic as shown in FIG. This frequency characteristic reflects the shape of the output pulse of the neutron detector. The shape of the output pulse of the neutron detector reflects the fluctuation component neutron sensitivity of the neutron detector. If the fluctuation component neutron sensitivity is high, the shape of the output pulse becomes sharp, and many high-frequency components appear as shown in FIG.
そこで、ゆらぎ成分補正方法3では、中性子検出器出力のゆらぎ成分の周波数特性を測定し、この周波数特性のスペクトル解析によってパルス形状の変動を推定する。この推定結果から、中性子検出器のゆらぎ成分中性子感度の変化量を推定し、この推定した変化量を用いてゆらぎ成分値を補正する。
Therefore, in the fluctuation
あらかじめ、補正するための基準とする時(評価基準時)にゆらぎ成分の測定を行い、ゆらぎ成分の周波数特性を評価しておく。この評価基準時の測定として、たとえば、実験炉での測定、初挿設時の測定または直近の測定などが挙げられる。 In advance, the fluctuation component is measured when the correction is performed as a reference (evaluation reference time), and the frequency characteristic of the fluctuation component is evaluated. As the measurement at the time of this evaluation standard, for example, measurement in an experimental furnace, measurement at the time of initial insertion, or latest measurement may be mentioned.
実用炉挿設前を評価基準時に選ぶ場合は、ゆらぎ成分補正手段11dは、評価基準時の測定の際に、ゆらぎ成分の周波数特性を、LPRMごとに、あらかじめ周波数特性履歴記憶手段12eに記録しておく。ただし、この記録は、周波数特性履歴記憶手段12eに一つ以上の周波数特性が記録されている場合は、追記による記録とする。
When selecting the pre-installation of the practical furnace at the time of the evaluation standard, the fluctuation
また、実用炉挿設後を評価基準時に選ぶ場合は、ゆらぎ成分補正手段11dは、実用炉挿設後の各測定時に、ゆらぎ成分の周波数特性を、LPRMごとに、周波数特性履歴記憶手段12eに記録しておけばよい。ただし、この記録は、周波数特性履歴記憶手段12eに一つ以上の周波数特性が記録されている場合は、追記による記録とする。
Further, when selecting after the installation of the practical furnace at the time of the evaluation standard, the fluctuation
まず、ゆらぎ成分測定手段11bは、LPRM群21のLPRM21a〜21dの出力を、マルチプレクサ22を介して受けて、各LPRM出力のゆらぎ成分を測定する。続いて、ゆらぎ成分測定手段11bは、このゆらぎ成分値を、LPRMごとに分類して、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bに記録する。ただし、この記録は、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bに一つ以上のゆらぎ成分値が記録されている場合は、追記による記録とする。
First, the fluctuation
また、ゆらぎ成分測定手段11bは、この測定したゆらぎ成分を、ゆらぎ成分補正手段11dに与える。
Further, the fluctuation
次に、ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分測定手段11bから受けたゆらぎ成分の、周波数特性を評価する。続いて、ゆらぎ成分補正手段11dは、周波数特性履歴記憶手段12eから、評価基準時に得たゆらぎ成分の周波数特性を読み込み、それぞれのスペクトル解析結果を比較して、ゆらぎ成分中性子感度の相対的な変化比率を算出する。
Next, the fluctuation
続いて、ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bからゆらぎ成分値の履歴を読み込む。ゆらぎ成分補正手段11dは、このゆらぎ成分値履歴を、ゆらぎ成分の周波数特性変化から得た、ゆらぎ成分中性子感度の相対的な変化比率で除することにより、ゆらぎ成分中性子感度の変化によるゆらぎ成分値の変化を補正する。続いて、ゆらぎ成分補正手段11dは、この補正したゆらぎ成分値の履歴を、検出器特性判定手段11eに与える。
Subsequently, the fluctuation
ゆらぎ成分補正方法3においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、このゆらぎ成分中性子感度変化に対する補正後のゆらぎ成分値の履歴を用いて、定数B評価方法1と同様の手順で、LPRM出力の直流成分中の中性子成分を求め、各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the fluctuation
ゆらぎ成分補正方法3を適用する場合、中性子検出器の寿命判定装置10は、たとえば中性子検出器内に封入された電離性ガスの電子移動度の変化など原因で起こる、ゆらぎ成分中性子感度の変化に対する補正を行うことができる。このため、中性子検出器内のガスの圧力、成分、温度等が変化しても、正確な直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
When the fluctuation
次に、第四のゆらぎ成分の補正方法(以下、ゆらぎ成分補正方法4という)について説明する。 Next, a fourth fluctuation component correction method (hereinafter referred to as fluctuation component correction method 4) will be described.
ゆらぎ成分補正方法4は、ケーブルによるゆらぎ成分の減衰を、補正する方法である。 The fluctuation component correction method 4 is a method for correcting attenuation of fluctuation components caused by a cable.
中性子検出器出力のゆらぎ成分は、中性子検出器と測定系をつなぐケーブルの長さに応じて減衰する。このケーブル長に応じたゆらぎ成分の減衰は、測定誤差の原因となる。 The fluctuation component of the neutron detector output is attenuated according to the length of the cable connecting the neutron detector and the measurement system. The attenuation of the fluctuation component according to the cable length causes a measurement error.
図8(a)は、ケーブルによるゆらぎ成分の減衰量を評価する手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップである。 FIG. 8A is a flowchart showing a procedure for evaluating the attenuation amount of the fluctuation component due to the cable, and the reference numerals with numerals in the figure are the steps of the flowchart.
まず、ステップS1において、寿命判定装置10から対象LPRMに向かうように、ケーブルに対してパルスを印加する。
First, in step S1, a pulse is applied to the cable so as to go from the
また、ステップS2において、原子力プラントのケーブル敷設データベースから、寿命判定装置10と対象LPRMをつなぐケーブルについて、長さ、コネクタ等の有無などの敷設データを取得する。
Further, in step S2, laying data such as the length and presence / absence of a connector is acquired from the cable laying database of the nuclear power plant for the cable connecting the
次に、ステップS3において、ステップS1で印加したパルスの反射波から、対象LPRMまでのケーブル長を算出する。 Next, in step S3, the cable length to the target LPRM is calculated from the reflected wave of the pulse applied in step S1.
また、原子力プラントのケーブル敷設データベースを用いて対象LPRMまでのケーブル長を求めてもよい。この場合は、ステップS3において、ステップS2で取得したケーブルの敷設データから、寿命判定装置10から対象LPRMまでのケーブル長を求める。
Moreover, you may obtain | require the cable length to object LPRM using the cable laying database of a nuclear power plant. In this case, in step S3, the cable length from the
図8(b)は、敷設ケーブルの周波数と減衰率の関係をあらわす信号減衰データを示す説明図である。 FIG. 8B is an explanatory diagram showing signal attenuation data representing the relationship between the frequency of the installed cable and the attenuation rate.
ステップS4において、ステップS3で求めた寿命判定装置10と対象LPRMをつなぐケーブルの長さを用い、図8(b)に示すようなケーブルの信号減衰データを参照して、ケーブルによるゆらぎ成分の減衰を評価する。
In step S4, the length of the cable connecting the
次に、ステップS5において、ステップS2で取得したケーブルの敷設データから、寿命判定装置10から対象LPRMまでのケーブルにコネクタ等が使用されているか調べる。
Next, in step S5, it is checked from the cable laying data acquired in step S2 whether a connector or the like is used for the cable from the
次に、ステップS6において、ステップS5で調べたコネクタ等の情報を用い、コネクタ等によるゆらぎ成分の減衰を評価する。 Next, in step S6, the attenuation of the fluctuation component by the connector or the like is evaluated using the information on the connector or the like examined in step S5.
次に、ステップS7において、ステップS4およびステップS6で評価したゆらぎ成分の減衰を足し合わせて、寿命判定装置10と対象LPRMの間に敷設されたケーブルおよびコネクタ等による、ゆらぎ成分の全減衰量を算出する。
Next, in step S7, the attenuation of the fluctuation component evaluated in step S4 and step S6 is added, and the total attenuation amount of the fluctuation component by the cable and connector laid between the
そして、ステップS8において、このケーブルによるゆらぎ成分の全減衰量を、ゆらぎ成分補正手段11dに与える。 In step S8, the total attenuation amount of the fluctuation component by this cable is given to the fluctuation component correction means 11d.
以上の手順によって、ケーブルによるゆらぎ成分の減衰に対する補正を行うために必要なデータを、ゆらぎ成分補正手段11dに与えることができる。 By the above procedure, data necessary for correcting the attenuation of the fluctuation component by the cable can be given to the fluctuation component correction means 11d.
ゆらぎ成分補正手段11dは、このケーブルによるゆらぎ成分の全減衰量を用いて、ゆらぎ成分値履歴の補正を行う。
The fluctuation
ゆらぎ成分補正方法4においては、検出器特性判定手段11eおよび核的寿命判定手段11fにより、このケーブルによるゆらぎ成分の減衰に対する補正後のゆらぎ成分値の履歴を用いて、定数B評価方法1と同様の手順で、LPRM出力の直流成分中の中性子成分を求め、各LPRMの核的寿命判定を行う。
In the fluctuation component correction method 4, the detector
ゆらぎ成分補正方法4を適用する場合、中性子検出器の寿命判定装置10は、中性子検出器と測定系の間に敷設されたケーブルおよびコネクタ等による、ゆらぎ成分の減衰に対する補正を行うことができる。このため、中性子検出器の挿設位置にかかわらず、ケーブルによる減衰を補正したゆらぎ成分を求めることができる。したがって、正確な直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
When the fluctuation component correction method 4 is applied, the neutron detector
なお、本実施形態において、定数B評価方法1、定数B評価方法2および定数B評価方法3ならびにゆらぎ成分補正方法1、ゆらぎ成分補正方法2、ゆらぎ成分補正方法3およびゆらぎ成分補正方法4を、それぞれ任意に組み合わせて適用してもかまわない。
In this embodiment, the constant
[第2実施形態]
図9は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第2実施形態を示す全体構成図である。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of the lifetime determination device for a neutron detector according to the present invention.
この実施形態に示された寿命判定装置10Aは、中性子検出器出力の時間応答が監視できるようにしたものであり、寿命判定装置10に経過時間提供手段33を接続し、寿命判定装置10の記憶手段12にさらに経過時間履歴記憶手段12iを記録するものである。第1実施形態に示された寿命判定装置10と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。
The
制御棒操作情報取得手段32は、コンピュータにプログラムが読み込まれることにより構築することができ、あるいは所要の回路により構成することができ、経過時間提供手段33と接続される
経過時間提供手段33は、コンピュータにプログラムが読み込まれることにより、あるいは所要の回路により構成され、寿命判定装置10Aと接続される。
The control rod operation information acquisition means 32 can be constructed by reading a program into a computer, or can be configured by a required circuit, and is connected to the elapsed
制御棒操作情報取得手段32は、制御棒を操作した際、この操作が行われた時刻を取得する機能を有する。また、制御棒操作情報取得手段32は、この操作時点の情報を、経過時間提供手段33に与える機能を有する。
The control rod operation information acquisition means 32 has a function of acquiring the time when this operation is performed when the control rod is operated. Further, the control rod operation information acquisition means 32 has a function of giving the information at the time of the operation to the elapsed
経過時間提供手段33は、制御棒操作情報取得手段32から制御棒の操作時刻の情報を受け、制御棒の操作時から経過した時間(以下、経過時間という)を求める機能を有する。また、経過時間提供手段33は、この経過時間を、経過時間履歴記憶手段12iに書き込む機能を有する。
The elapsed
次に、中性子検出器の寿命判定装置10Aの作用について説明する。
Next, the operation of the neutron detector
まず、本実施形態において寿命判定を行うにあたり必要となる、直流成分の即発成分と遅発成分について説明する。 First, an immediate component and a late component of a direct current component, which are necessary for performing life determination in the present embodiment, will be described.
図10(a)は、LPRM出力の直流成分およびゆらぎ成分の時間応答を相対比較して示す説明図である。直流成分値とゆらぎ成分値はスケールが異なるため、一つのグラフにプロットして相対比較できるように、図10(a)では、直流成分値またはゆらぎ成分値を適当に拡大縮小している。 FIG. 10A is an explanatory diagram showing a relative comparison of the time responses of the DC component and fluctuation component of the LPRM output. Since the DC component value and the fluctuation component value have different scales, the DC component value or the fluctuation component value is appropriately enlarged or reduced in FIG.
図10(a)に示すように、ゆらぎ成分は、ほぼ全て中性子に由来するため、制御棒操作後数秒で一定値に達する。 As shown in FIG. 10A, since the fluctuation component is almost entirely derived from neutrons, it reaches a constant value within a few seconds after the operation of the control rod.
一方、直流成分は、中性子成分のほかにガンマ線成分を含む。ガンマ線成分は、即発ガンマ線に由来する成分と、遅発ガンマ線に由来する成分に分けることができる。 On the other hand, the direct current component includes a gamma ray component in addition to the neutron component. The gamma ray component can be divided into a component derived from prompt gamma rays and a component derived from delayed gamma rays.
直流成分は、制御棒操作後に中性子成分と即発ガンマ線成分が一定値に達した後も、遅発ガンマ線成分の影響によって、数分から数十分の範囲でゆっくりと増加する。このため、直流成分の時間応答は図10(a)に示すような曲線となる。 The direct current component slowly increases in the range of several minutes to several tens of minutes due to the influence of the delayed gamma ray component even after the neutron component and prompt gamma ray component reach a constant value after the control rod operation. For this reason, the time response of the direct current component is a curve as shown in FIG.
そこで、直流成分を、中性子成分と即発ガンマ線成分の合計(以下、即発成分という)と、遅発ガンマ線成分(以下、遅発成分という)に分けて考える。 Therefore, the direct current component is divided into a total of the neutron component and prompt gamma ray component (hereinafter referred to as prompt component) and a delayed gamma ray component (hereinafter referred to as late component).
ゆらぎ成分が一定値に達する経過時間において直流成分を測定すれば、直流成分の即発成分値を得ることができる。また、この経過時間から数分後に測定して得られる直流成分値からこの即発成分値を引くことで、遅発成分値を得ることができる。 If the DC component is measured at the elapsed time when the fluctuation component reaches a constant value, the prompt component value of the DC component can be obtained. Further, the delayed component value can be obtained by subtracting the prompt component value from the direct current component value obtained by measuring several minutes after this elapsed time.
直流成分中の遅発成分を監視することで、図10(b)に示すような直流成分の履歴を得ることができる。 By monitoring the late component in the DC component, a history of the DC component as shown in FIG. 10B can be obtained.
本実施形態では、中性子検出器の寿命判定を行うにあたって、この直流成分全体に対する遅発成分の比(以下、遅発成分比という)を用いる。 In the present embodiment, when determining the lifetime of the neutron detector, the ratio of the delayed component to the entire DC component (hereinafter referred to as the delayed component ratio) is used.
まず、定数記憶手段12fに、寿命と判断すべき直流成分全体に対する遅発成分の比の値(以下、寿命遅発成分比という)を、あらかじめ記録しておく。 First, the value of the ratio of the delayed component to the entire DC component to be determined as the lifetime (hereinafter referred to as the lifetime delayed component ratio) is recorded in advance in the constant storage means 12f.
制御棒操作情報取得手段32は、制御棒の操作状況を監視し、制御棒が操作された際には、この操作が行われた時刻(以下、制御棒操作時刻という)を取得する。続いて、制御棒操作情報取得手段32は、この取得した制御棒操作時刻の情報を、経過時間提供手段33に与える。
The control rod operation information acquisition means 32 monitors the operation status of the control rod, and when the control rod is operated, acquires the time when this operation was performed (hereinafter referred to as control rod operation time). Subsequently, the control rod operation
次に、経過時間提供手段33は、LPRM群21の各LPRM出力を測定するごとに測定時刻を計測し、制御棒操作情報取得手段32から受けた制御棒操作時刻から起算した、経過時間を算出する。続いて、経過時間提供手段33は、この経過時間を、LPRM群21のLPRMごとに分類して、経過時間履歴記憶手段12iに記録する。ただし、この記録は、経過時間履歴記憶手段12iに一つ以上の経過時間が記録されている場合は、追記による記録とする。
Next, the elapsed time providing means 33 measures the measurement time each time each LPRM output of the
直流成分補正手段11cは、直流成分履歴記憶手段12aからLPRM群21の各LPRM出力の直流成分値の履歴を、経過時間履歴記憶手段12iから経過時間を、それぞれ読み込む。続いて、直流成分補正手段11cは、直流成分履歴を、経過時間と直流成分値の二次元配列データとして、検出器特性判定手段11eに与える。
The DC
また、ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分履歴記憶手段12bからLPRM群21の各LPRM出力のゆらぎ成分値の履歴を、経過時間履歴記憶手段12iから経過時間を、それぞれ読み込む。続いて、ゆらぎ成分補正手段11dは、ゆらぎ成分履歴を、経過時間とゆらぎ成分値の二次元配列データとして、検出器特性判定手段11eに与える。
Further, the fluctuation
次に、検出器特性判定手段11eは、ゆらぎ成分補正手段11dから受けたゆらぎ成分値の履歴から、ゆらぎ成分値が一定となる経過時間を評価する。続いて、検出器特性判定手段11eは、直流成分補正手段11cから受けた直流成分値の履歴から、この経過時間における直流成分値である即発成分値と、この経過時間から数分後における直流成分値を求める。続いて、検出器特性判定手段11eは、この経過時間から数分後における直流成分値から即発成分値を引くことにより遅発成分値を算出する。続いて、検出器特性判定手段11eは、この直流成分の即発成分と遅発成分を、核的寿命判定手段11fに与える。
Next, the detector
続いて核的寿命判定手段11fは、検出器特性判定手段11eから直流成分の即発成分と遅発成分を受け、両者の合計を遅発成分で除することによって遅発成分比を求める。そして、核的寿命判定手段11fは、この比をあらかじめ定数記憶手段12fに記録されている寿命遅発成分比と比較し、寿命遅発成分比を下回った場合、LPRMが寿命を迎えたと判定する。
Subsequently, the nuclear
以上の手順によって、中性子検出器出力の直流成分中の中性子成分、即発ガンマ線成分および遅発ガンマ線成分を比較し、中性子検出器の核的寿命判定を行うことができる。 By the above procedure, the neutron detector nuclear lifetime can be determined by comparing the neutron component, prompt gamma ray component, and delayed gamma ray component in the DC component of the neutron detector output.
この中性子検出器の寿命判定装置10Aによれば、中性子検出器出力の直流成分を、即発成分(中性子成分および即発ガンマ線成分)と遅発成分(遅発ガンマ線成分)に区別して測定することが可能である。このため、中性子検出器の寿命を、即発成分と遅発成分の比から判定することができる。
According to this neutron detector
したがって、この寿命判定装置10Aによれば、各中性子検出器について、遅発ガンマ線を考慮した、正確で精度の高い核的寿命判定を行うことができる。
Therefore, according to this
[第3実施形態]
図11は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第3実施形態を示す全体構成図である。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is an overall configuration diagram showing a third embodiment of the lifetime determination device for a neutron detector according to the present invention.
この実施形態に示された寿命判定装置10Bは、中性子検出器の核的寿命および構造的寿命を判定することにより、中性子検出器の交換時期が監視できるようにしたものである。この寿命判定装置10Bは、炉心性能計算手段31の寿命判定装置10に与えるデータ、および演算手段11が、第1実施形態に示された寿命判定装置10と異なる。他の構成および作用については寿命判定装置10と異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
The lifetime determination apparatus 10B shown in this embodiment is configured to monitor the replacement time of the neutron detector by determining the nuclear lifetime and the structural lifetime of the neutron detector. This life determination device 10B is different from the
なお、LPRM群21のケースの溶接部が構造的寿命を迎えた場合、LPRM群21のケースのみの交換が可能な場合はケースのみを交換してもよいし、LPRM群21の各LPRMをふくめて、LPRM群21に係る機器の全てを交換してもよい。本実施形態においては、LPRM群21のケースの構造的寿命は、各LPRMの構造的寿命と同視するものとする。
In addition, when the welded part of the case of the
中性子検出器の寿命判定装置10Bの演算手段11は、直流成分測定手段11a、ゆらぎ成分測定手段11b、直流成分補正手段11c、ゆらぎ成分補正手段11d、検出器特性判定手段11e、核的寿命判定手段11f、検出器照射量評価手段11g、構造的寿命判定手段11hおよび検出器寿命判定手段11iとして機能し、さらに記憶手段12と接続される。
The calculating means 11 of the neutron detector lifetime determining device 10B includes a DC component measuring means 11a, a fluctuation component measuring means 11b, a DC
記憶手段12は、コンピュータ読み取り可能であり、直流成分履歴記憶手段12a、ゆらぎ成分履歴記憶手段12b、積算中性子束履歴記憶手段12c、印加電圧履歴記憶手段12d、周波数特性履歴記憶手段12e、定数記憶手段12f、ガスμ記憶手段12g、ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段12hおよび次回定検時燃料交換計画記憶手段12jを記録する機能を有する。 The storage means 12 is computer-readable, and includes a DC component history storage means 12a, a fluctuation component history storage means 12b, an integrated neutron flux history storage means 12c, an applied voltage history storage means 12d, a frequency characteristic history storage means 12e, and a constant storage means. 12f, a gas μ storage means 12g, a gas μ correction fluctuation component history storage means 12h, and a fuel exchange plan storage means 12j at the next regular inspection are recorded.
次回定検時燃料交換計画記憶手段12jには、次回の定期検査に行われる燃料交換のデータが記録される。 The fuel replacement plan storage means 12j at the next regular inspection records data of fuel replacement performed in the next periodic inspection.
炉心性能計算手段31は、炉心性能計算を行うことによって現在の炉心内中性子束分布を算出し、この分布から各LPRMの挿設位置における現在の照射中性子束を求め、この中性子束を検出器照射量評価手段11gに与える。また、炉心性能計算手段31は、この中性子束を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む機能を有する。 The core performance calculation means 31 calculates the current core neutron flux distribution by calculating the core performance, obtains the current irradiation neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution, and irradiates this neutron flux with the detector. The amount is given to 11 g. Further, the core performance calculation means 31 calculates the value of the integrated neutron flux irradiated to each LPRM by integrating the neutron flux, and stores the value of the integrated neutron flux in the integrated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12. Has a writing function.
ここで、現在とは、測定が行われる一時点を表すものとする。また、本実施形態において、中性子束とは、熱中性子束をいう。 Here, the present represents a temporary point at which measurement is performed. Moreover, in this embodiment, a neutron flux means a thermal neutron flux.
検出器特性判定手段11eは、直流成分補正手段11cから受けた補正後の直流成分値、ゆらぎ成分補正手段11dから受けた補正後のゆらぎ成分値および定数記憶手段12fから読み込んだ定数を利用して、LPRM群21の各LPRMについて、出力電気信号の直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を、分離する機能を有する。また、検出器特性判定手段11eは、この中性子成分とガンマ線成分を核的寿命判定手段11fに、中性子成分を検出器照射量判定手段11gに、それぞれ与える機能を有する。
The detector
核的寿命判定手段11fは、検出器特性判定手段11eから受けた直流成分中の中性子成分とガンマ線成分と、定数記憶手段12fから読み込んだ定数とを用いて、各LPRMの核的寿命の判定を行う機能を有する。また、核的寿命判定手段11fは、この核的寿命の判定結果を、検出器寿命判定手段11iに与える機能を有する。
The nuclear
検出器照射量判定手段11gは、検出器特性判定手段11eから受けた直流成分中の中性子成分を、炉心性能計算手段31から受けた各LPRMの挿設位置における現在の照射中性子束で除することにより、各LPRMの直流成分中性子感度を求める機能を有する。また、検出器照射量判定手段11gは、この直流成分中性子感度の、あらかじめ定数記憶手段12fに記録されている初挿設時の値からの変化量から、各LPRMに対して照射された積算中性子束を求める機能を有する。 The detector irradiation amount determination means 11g divides the neutron component in the DC component received from the detector characteristic determination means 11e by the current irradiation neutron flux at the insertion position of each LPRM received from the core performance calculation means 31. Thus, it has a function of obtaining the DC component neutron sensitivity of each LPRM. Further, the detector dose determining means 11g calculates the accumulated neutrons irradiated to each LPRM from the amount of change of the DC component neutron sensitivity from the value at the time of initial insertion recorded in the constant storage means 12f in advance. It has a function to obtain a bundle.
また、検出器照射量判定手段11gは、この積算中性子束から、各LPRMに対する高速中性子の積算照射量を推定し、LPRM21a〜21dが格納されているLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を求める機能を有する。そして、検出器照射量判定手段11gは、この溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、構造的寿命判定手段11hに与える機能を有する。
Moreover, the detector irradiation amount determination means 11g estimates the integrated irradiation amount of fast neutrons for each LPRM from this integrated neutron flux, and the fast neutrons to the welded part of the case of the
構造的寿命判定手段11hは、検出器照射量判定手段11gから受けたLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量と、定数記憶手段12fから読み込んだ構造的寿命判定を行う際の基準となるLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量(以下、構造的寿命照射量という)とを比較して、各LPRMの構造的寿命の判定を行う機能を有する。また、構造的寿命判定手段11hは、この構造的寿命の判定結果を、検出器寿命判定装置11iに与える機能を有する。
The structural life determination means 11h is used when performing the structural life determination read from the constant dose storage means 12f and the cumulative irradiation dose of fast neutrons to the welded portion of the
次に、検出器寿命判定装置11iについて説明する。
Next, the detector
図12は、図11に示した中性子検出器の寿命判定装置10Bの検出器寿命判定装置11iの構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the detector
検出器寿命判定手段11iは、次回定検照射量評価手段11i1、次回定検寿命判定手段11i2、次々回定検照射量評価手段11i3、次々回定検寿命判定手段11i4および交換検出器提示手段11i5として機能する。核的寿命判定手段11fから各LPRMの核的寿命判定結果を、構造的寿命判定手段11hから各LPRMの構造的寿命判定結果を、それぞれ受けて、これらの結果からLPRMの寿命を判定する。 The detector life determination means 11i functions as the next regular inspection dose evaluation means 11i1, the next regular inspection life determination means 11i2, the second regular inspection dose evaluation means 11i3, the second regular inspection life determination means 11i4, and the exchange detector presenting means 11i5. To do. Receiving the nuclear life determination result of each LPRM from the nuclear life determination means 11f and the structural life determination result of each LPRM from the structural life determination means 11h, respectively, the life of the LPRM is determined from these results.
次回定検照射量評価手段11i1は、現在の炉心内中性子束分布を炉心性能計算手段31から受けて、現在から次回の定期検査までの間に各LPRMに対して照射される中性子束を予測することにより、次回の定期検査開始時における各LPRMに対する積算中性子束を予測する機能を有する。 The next regular inspection dose evaluation means 11i1 receives the current in-core neutron flux distribution from the core performance calculation means 31, and predicts the neutron flux irradiated to each LPRM from the present to the next periodic inspection. Thus, the integrated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection is predicted.
次回定検寿命判定手段11i2は、核的寿命判定手段11fから受けた現在のDCn/γ比を、次回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次回定期検査開始時における各LPRMのDCn/γ比を予測する機能を有する。この予測DCn/γ比から、次回定検寿命判定手段11i2は、各LPRMが次回定期検査開始時において核的寿命を迎えるかどうかを判定する機能を有する。 The next regular inspection life determination means 11i2 corrects the current DCn / γ ratio received from the nuclear life determination means 11f with the predicted integrated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection, and at the start of the next periodic inspection. It has a function of predicting the DCn / γ ratio of each LPRM. From this predicted DCn / γ ratio, the next regular inspection life determination means 11i2 has a function of determining whether or not each LPRM reaches the nuclear life at the start of the next periodic inspection.
また、次回定検寿命判定手段11i2は、構造的寿命判定手段11hから受けた現在のLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、次回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次回定期検査開始時におけるLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を予測する機能を有する。この高速中性子の予測積算照射量から、次回定検寿命判定手段11i2は、LPRM群21が次回定期検査開始時において構造的寿命を迎えるかどうかを判定する機能を有する。
Further, the next regular inspection life determination means 11i2 predicts the accumulated fast neutron dose to the welded portion of the case of the
次々回定検照射量評価手段11i3は、現在の炉心内中性子束分布および次回の定期検査開始時における炉心内中性子束分布を炉心性能計算手段31から受けて、現在から次々回の定期検査までの間に各LPRMに対して照射される中性子束を予測することにより、次々回の定期検査開始時における各LPRMに対する積算中性子束を予測する機能を有する。 The successive rounds of irradiation dose evaluation means 11i3 receives the current core neutron flux distribution and the core neutron flux distribution at the start of the next periodic inspection from the core performance calculation means 31, and between the present and the next periodic inspection. By predicting the neutron flux irradiated to each LPRM, it has a function of predicting the accumulated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection.
次々回定検寿命判定手段11i4は、核的寿命判定手段11fから受けた現在のDCn/γ比を、次々回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次々回定期検査開始時における各LPRMのDCn/γ比を予測する機能を有する。この予測DCn/γ比から、次々回定検寿命判定手段11i4は、各LPRMが次々回定期検査開始時において核的寿命を迎えるかどうかを判定する機能を有する。 The successive periodic inspection life determination means 11i4 corrects the current DCn / γ ratio received from the nuclear life determination means 11f with the predicted integrated neutron flux for each LPRM at the start of the subsequent periodic inspection, and at the start of the subsequent periodic inspection. It has a function of predicting the DCn / γ ratio of each LPRM. From this predicted DCn / γ ratio, the successive periodic inspection life determination means 11i4 has a function of determining whether or not each LPRM reaches the nuclear lifetime at the start of the periodic inspection after the next.
また、次々回定検寿命判定手段11i4は、構造的寿命判定手段11hから受けた現在のLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、次々回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次々回定期検査開始時におけるLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を予測する機能を有する。この高速中性子の予測積算照射量から、次々回定検寿命判定手段11i4は、LPRM群21が次々回定期検査開始時において構造的寿命を迎えるかどうかを判定する機能を有する。
Further, the successive periodic inspection life determination means 11i4 predicts the accumulated fast neutron dose to the welded portion of the case of the
交換検出器提示手段11i5は、次回定検寿命判定手段11i2および次々回定検寿命判定手段11i4から情報をうけて、次回の定期検査と次々回の定期検査の間に寿命が来ると判定されたLPRMについて、次回の定期検査時に交換する必要ありと判定し、所要の表示器などに表示するなどすることにより、その旨をユーザーに提示する機能を有する。 The exchange detector presenting means 11i5 receives the information from the next regular inspection life determination means 11i2 and the subsequent regular inspection life determination means 11i4, and the LPRM determined to have a lifetime between the next periodic inspection and the subsequent periodic inspection. Therefore, it is determined that it is necessary to replace at the next periodic inspection, and a function of presenting the fact to the user is displayed by displaying it on a necessary display or the like.
次に、中性子検出器の寿命判定装置10Bの作用について説明する。 Next, the operation of the neutron detector lifetime determination device 10B will be described.
図13は、図11に示す中性子検出器の寿命判定装置10Bにより、中性子検出器の寿命判定にあたり必要な、核的寿命判定および構造的寿命判定を行う際の手順を示すフローチャートである。図13において、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを表す。 FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for performing the nuclear lifetime determination and the structural lifetime determination necessary for determining the lifetime of the neutron detector by the lifetime determination apparatus 10B of the neutron detector shown in FIG. In FIG. 13, reference numerals with numerals in S in the figure represent steps in the flowchart.
この手順は、検出器特性判定手段11eが、第1実施形態に示した手順により、直流成分補正手段11cから受けた補正後の直流成分値、ゆらぎ成分補正手段11dから受けた補正後のゆらぎ成分値および定数記憶手段12fから読み込んだ定数を利用して、LPRM群21の各LPRMについて、出力電気信号の直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を分離した時点でスタートとなる。
In this procedure, the detector
また、あらかじめ、定数記憶手段12fには、核的寿命DCn/γ比などに加え、初挿設時における各中性子検出器の直流成分中性子感度と、LPRM群21の構造的寿命照射量を記憶させておく。
Moreover, in addition to the nuclear lifetime DCn / γ ratio and the like, the constant storage means 12f stores in advance the DC component neutron sensitivity of each neutron detector at the time of initial insertion and the structural lifetime irradiation amount of the
まず、ステップS11において、核的寿命判定手段11fは、検出器特性判定手段11eから受けた直流成分中の中性子成分とガンマ線成分と、定数記憶手段12fから読み込んだ定数とを用いて、第1実施形態に示した手順により、各LPRMの核的寿命判定を行う。続いて、核的寿命判定手段11fは、この核的寿命の判定結果を、検出器寿命判定手段11iに与える。
First, in step S11, the nuclear
また、ステップS12において、炉心性能計算手段31は、炉心性能計算を行うことによって現在の炉心内中性子束分布を算出し、この分布から各LPRMの挿設位置における現在の照射中性子束を求め、この中性子束を検出器照射量評価手段11gに与える。 In step S12, the core performance calculation means 31 calculates the current core neutron flux distribution by performing core performance calculation, and obtains the current irradiation neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution. The neutron flux is given to the detector dose evaluation means 11g.
次に、ステップS13において、検出器照射量判定手段11gは、検出器特性判定手段11eから受けた直流成分中の中性子成分を、炉心性能計算手段31から受けた各LPRMの挿設位置における現在の照射中性子束で除することにより、各LPRMの直流成分中性子感度を求める。
Next, in step S13, the detector irradiation amount determination unit 11g receives the neutron component in the DC component received from the detector
次に、ステップS14において、検出器照射量判定手段11gは、この直流成分中性子感度の、あらかじめ定数記憶手段12fに記録されている初挿設時の値からの変化量から、各LPRMに対して照射された積算中性子束を求める。 Next, in step S14, the detector dose determining means 11g determines the direct current component neutron sensitivity from the amount of change from the initial insertion value recorded in the constant storage means 12f in advance for each LPRM. The irradiated integrated neutron flux is obtained.
中性子感度の減少は、中性子有感物質の消耗による。中性子有感物質の消耗は、中性子束の照射による。このため、中性子感度の減少から算出したこの積算中性子束は、各LPRMの個体差を反映した正確なものである。 The decrease in neutron sensitivity is due to the consumption of neutron sensitive materials. The consumption of neutron sensitive materials is due to irradiation of neutron flux. For this reason, this integrated neutron flux calculated from the decrease in neutron sensitivity is accurate reflecting individual differences of each LPRM.
次に、ステップS15において、検出器照射量判定手段11gは、この積算中性子束から各LPRMに対する高速中性子の積算照射量を算出する。この算出は、中性子検出器が検出する熱中性子の強度に対する、高速中性子の強度の比が、炉内全体で一定であると仮定することにより行うことができる。つまり、ステップS4で求めた積算中性子束にこの強度比を乗ずることにより、各LPRMに対する高速中性子の積算照射量を算出することができる。 Next, in step S15, the detector irradiation amount determination means 11g calculates the integrated irradiation amount of fast neutrons for each LPRM from the integrated neutron flux. This calculation can be performed by assuming that the ratio of the intensity of fast neutrons to the intensity of thermal neutrons detected by the neutron detector is constant throughout the reactor. That is, by multiplying the integrated neutron flux obtained in step S4 by this intensity ratio, the integrated dose of fast neutrons for each LPRM can be calculated.
次に、ステップS16において、検出器照射量判定手段11gは、この各LPRMに対する高速中性子の積算照射量を、LPRM21a〜21dが格納されているLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量に換算する。続いて、検出器照射量判定手段11gは、この溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、構造的寿命判定手段11hに与える。
Next, in step S16, the detector irradiation amount determination means 11g uses the integrated fast irradiation of fast neutrons for each LPRM as the fast irradiation of fast neutrons to the welded portion of the
次に、ステップS17において、構造的寿命判定手段11hは、検出器照射量判定手段11gから受けたLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量と、定数記憶手段12fから読み込んだ構造的寿命照射量とを比較して、LPRM群21の構造的寿命の判定を行う。続いて、構造的寿命判定手段11hは、この構造的寿命の判定結果を、検出器寿命判定装置11iに与える。
Next, in step S17, the structural life determination means 11h receives the accumulated fast dose of fast neutrons from the welded portion of the
そして、ステップS18において、検出器寿命判定手段11iは、核的寿命判定および構造的寿命判定の結果をもとに、各LPRMの寿命判定を行う。
In step S18, the detector
以上の手順により、中性子検出器の寿命判定を行うために必要な、核的寿命判定および構造的寿命判定を行うことができる。 By the above procedure, it is possible to perform the nuclear lifetime determination and the structural lifetime determination necessary for determining the lifetime of the neutron detector.
次に、図13に示されたステップS18で行われる各LPRMの寿命判定について、詳細に説明する。 Next, the life determination of each LPRM performed in step S18 shown in FIG. 13 will be described in detail.
図14は、中性子検出器の寿命判定装置10Bにより、中性子検出器の寿命判定を行い、寿命と判定された中性子検出器を提示する際の手順を示すフローチャートである。図14において、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを表す。 FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for determining the lifetime of the neutron detector by the lifetime determination device 10B of the neutron detector and presenting the neutron detector determined to have a lifetime. In FIG. 14, reference numerals with numerals in S in the figure represent steps in the flowchart.
この手順は、核的寿命判定手段11fがDCn/γ比を、構造的寿命判定手段11hがLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、それぞれ検出器寿命判定手段に与えた時点でスタートとなる。
In this procedure, the nuclear life determination means 11f provided the DCn / γ ratio, and the structural life determination means 11h provided the accumulated irradiation dose of fast neutrons to the welded portion of the case of the
まず、ステップS21において、炉心性能計算手段31は、炉心性能計算を行うことによって算出した現在の炉心内中性子束分布から、各LPRMの挿設位置における現在の照射中性子束を求め、この中性子束を次回定検照射量評価手段11i1に与える。 First, in step S21, the core performance calculation means 31 obtains the current irradiation neutron flux at the insertion position of each LPRM from the current core neutron flux distribution calculated by performing the core performance calculation, and this neutron flux is obtained. This is given to the next regular inspection dose evaluation means 11i1.
次に、ステップS22において、次回定検照射量評価手段11i1は、現在の炉心内中性子束分布を炉心性能計算手段31から受けて、現在から次回の定期検査までの間に各LPRMに対して照射される中性子束を予測することにより、次回の定期検査開始時における各LPRMに対する積算中性子束を予測する。続いて、次回定検照射量評価手段11i1は、この予測積算中性子束を、次回定検寿命判定手段11i2に与える。 Next, in step S22, the next regular inspection dose evaluation means 11i1 receives the current in-core neutron flux distribution from the core performance calculation means 31, and irradiates each LPRM between the present and the next periodic inspection. By predicting the neutron flux to be performed, the integrated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection is predicted. Subsequently, the next regular inspection dose evaluation means 11i1 gives this predicted integrated neutron flux to the next regular inspection life determination means 11i2.
次に、ステップS23において、次回定検寿命判定手段11i2は、核的寿命判定手段11fから受けた現在のDCn/γ比を、次回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次回定期検査開始時における各LPRMのDCn/γ比を予測する。また、次回定検寿命判定手段11i2は、構造的寿命判定手段11hから受けた現在のLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、次回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次回定期検査開始時におけるLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を予測する。
Next, in step S23, the next regular inspection life determination means 11i2 corrects the current DCn / γ ratio received from the nuclear life determination means 11f with the predicted integrated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection. The DCn / γ ratio of each LPRM at the start of the next periodic inspection is predicted. Further, the next regular inspection life determination means 11i2 predicts the accumulated fast neutron dose to the welded portion of the case of the
次に、ステップS24において、次回定検寿命判定手段11i2は、次回定期検査開始時における各LPRMの予測DCn/γ比と、定数記憶手段から読み込んだ核的寿命DCn/γ比を比較することにより、各LPRMについて、次回定期検査開始時において核的寿命を迎えるかどうか判定する。 Next, in step S24, the next regular inspection life determination means 11i2 compares the predicted DCn / γ ratio of each LPRM at the start of the next periodic inspection with the nuclear life DCn / γ ratio read from the constant storage means. For each LPRM, it is determined whether or not the nuclear lifetime will be reached at the start of the next periodic inspection.
さらに、次回定検寿命判定手段11i2は、次回定期検査開始時におけるLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の予測積算照射量と、定数記憶手段から読み込んだLPRM群21の構造的寿命照射量を比較することにより、LPRM群21について、次回定期検査開始時において構造寿命を迎えるかどうか判定する。
Further, the next regular inspection life determination means 11i2 is configured to predict the fast accumulated neutron dose to the welded portion of the
一方、ステップS25において、炉心性能計算手段31は、炉心性能計算を行うことによって算出した現在の炉心内中性子束分布および次回の定期検査開始時における炉心内中性子束分布から、各LPRMの挿設位置における現在の照射中性子束および次回の定期検査開始時における照射中性子束を求め、この中性子束を次々回定検照射量評価手段11i3に与える。 On the other hand, in step S25, the core performance calculation means 31 determines the insertion position of each LPRM from the current core neutron flux distribution calculated by performing the core performance calculation and the core neutron flux distribution at the start of the next periodic inspection. The current irradiation neutron flux and the irradiation neutron flux at the start of the next periodic inspection are obtained, and this neutron flux is given one after another to the routine inspection dose evaluation means 11i3.
ここで、炉心性能計算手段31は、次回の定期検査開始時における炉心内中性子束分布を算出するにあたり、次回定検時燃料交換計画記憶手段12jから読み込んだ燃料交換データを用いる。炉心性能計算手段31は、この燃料交換データから次回の定期検査開始時の燃料条件を求め、炉心性能計算によりこの燃料条件における炉心内中性子束分布を計算して、次回の定期検査開始時における炉心内中性子束分布を求める。 Here, the core performance calculation means 31 uses the fuel exchange data read from the fuel exchange plan storage means 12j at the next regular inspection when calculating the in-core neutron flux distribution at the start of the next periodic inspection. The core performance calculation means 31 obtains the fuel condition at the start of the next periodic inspection from the fuel exchange data, calculates the neutron flux distribution in the core under this fuel condition by the core performance calculation, and the core at the start of the next periodic inspection. Calculate the inner neutron flux distribution.
次に、ステップS26において、次々回定検照射量評価手段11i3は、現在の炉心内中性子束分布および次回の定期検査開始時における炉心内中性子束分布を炉心性能計算手段31から受けて、現在から次々回の定期検査までの間に各LPRMに対して照射される中性子束を予測することにより、次々回の定期検査開始時における、各LPRMに対する積算中性子束を予測する。続いて、次々回定検照射量評価手段11i3は、この積算中性子束を、次々回定検寿命判定手段11i4に与える。 Next, in step S26, the routine inspection dose evaluation means 11i3 successively receives the current core neutron flux distribution and the core neutron flux distribution at the start of the next periodic inspection from the core performance calculation means 31, and continues from the current time. By estimating the neutron flux irradiated to each LPRM before the periodic inspection, the cumulative neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection is predicted. Subsequently, the successive periodic inspection dose evaluation means 11i3 gives this accumulated neutron flux to the successive periodic inspection life determination means 11i4.
次に、ステップS27において、次々回定検寿命判定手段11i4は、核的寿命判定手段11fから受けた現在のDCn/γ比を、次々回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次々回定期検査開始時における各LPRMのDCn/γ比を予測する。また、次々回定検寿命判定手段11i4は、構造的寿命判定手段11hから受けた現在のLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を、次々回の定期検査開始時における各LPRMに対する予測積算中性子束で補正し、次々回定期検査開始時における、LPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の積算照射量を予測する。
Next, in step S27, the second regular inspection life determination means 11i4 corrects the current DCn / γ ratio received from the nuclear life determination means 11f with the predicted integrated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection. The DCn / γ ratio of each LPRM is predicted at the start of the periodic inspection one after another. Further, the successive periodic inspection life determination means 11i4 predicts the accumulated fast neutron dose to the welded portion of the case of the
次に、ステップS28において、次々回定検寿命判定手段11i4は、次々回定期検査開始時における各LPRMの予測DCn/γ比と、定数記憶手段から読み込んだ核的寿命DCn/γ比を比較することにより、各LPRMについて、次々回定期検査開始時において核的寿命を迎えるかどうか判定する。 Next, in step S28, the regular inspection life determination means 11i4 after each time compares the predicted DCn / γ ratio of each LPRM at the start of the subsequent periodic inspection with the nuclear life DCn / γ ratio read from the constant storage means. Then, for each LPRM, it is determined whether or not the nuclear life is reached at the start of the periodic inspection one after another.
さらに、次々回定検寿命判定手段11i4は、次々回定期検査開始時におけるLPRM群21のケースの溶接部に対する高速中性子の予測積算照射量と、定数記憶手段から読み込んだLPRM群21の構造的寿命照射量を比較することにより、LPRM群21について、次々回定期検査開始時において構造寿命を迎えるかどうか判定する。
Further, the successive periodic inspection life determination means 11i4 is configured to predict the fast integrated neutron dose to the welded portion of the
次に、ステップS29において、交換検出器提示手段11i5は、次回定検寿命判定手段11i2および次々回定検寿命判定手段11i4から寿命に関する情報を受け、次回の定期検査と次々回の定期検査の間に核的寿命または構造的寿命を迎えると判定されたLPRMについて、次回の定期検査時に交換する必要ありと判定し、所要の表示器などに表示するなどしてユーザーにその旨を提示する。 Next, in step S29, the replacement detector presenting means 11i5 receives information on the life from the next regular inspection life determination means 11i2 and the subsequent regular inspection life determination means 11i4, and the nucleus is detected between the next periodic inspection and the next periodic inspection. It is determined that it is necessary to replace the LPRM that is determined to reach the target lifetime or structural lifetime at the next periodic inspection, and this is displayed to the user by displaying it on a required indicator or the like.
以上の手順により、中性子検出器の寿命判定を行い、次回定期検査と次々回定期検査の間に寿命を迎えると判定された中性子検出器をユーザーに提示することができる。 According to the above procedure, the lifetime of the neutron detector is determined, and the neutron detector determined to reach the lifetime between the next periodic inspection and the next periodic inspection can be presented to the user.
この中性子検出器の寿命判定装置10Bは、中性子検出器出力の履歴を監視することで、各中性子検出器について、実測値にもとづいて直流成分中の中性子成分を求めることができ、精度の高い核的寿命判定を行うことができる。 This neutron detector lifetime determination device 10B can determine the neutron component in the DC component based on the actual measurement value for each neutron detector by monitoring the history of the output of the neutron detector. Life assessment can be performed.
従来、構造的寿命判定に用いられてきた積算中性子束は、炉心性能計算によって求められる炉心内中性子束分布をもとに積算して得たものである。このため、燃料のシャッフリングなどによって各中性子検出器に対する照射条件が変化した場合、各中性子検出器の正確な照射履歴を管理しておく必要があり、各中性子検出器に対する中性子束の積算照射量を正確に求めることは困難である。 Conventionally, the accumulated neutron flux that has been used for structural lifetime determination is obtained by integrating based on the in-core neutron flux distribution obtained by the core performance calculation. Therefore, when the irradiation conditions for each neutron detector change due to fuel shuffling, etc., it is necessary to manage the accurate irradiation history of each neutron detector. It is difficult to obtain accurately.
一方、この寿命判定装置10Bは、測定履歴を用いることにより分離可能となった直流成分中の中性子成分値を用いて、現在の照射中性子束強度から現在の直流成分中性子感度を求めることができる。このため、寿命判定装置10Bは、この現在の直流成分中性子感度の初挿設時からの減少量から、直接、正確な積算中性子束を逆算することができる。 On the other hand, this lifetime determination apparatus 10B can obtain the current DC component neutron sensitivity from the current irradiation neutron flux intensity using the neutron component value in the DC component that can be separated by using the measurement history. For this reason, the lifetime determination apparatus 10B can directly calculate the accurate integrated neutron flux directly from the amount of decrease in the current DC component neutron sensitivity from the initial insertion.
したがって、この寿命判定装置10Bは、たとえ燃料シャッフリングなどによって炉心内中性子束分布およびガンマ線束分布が変化し、各LPRMの挿設位置における照射中性子束強度とガンマ線強度が変化し、中性子束強度とガンマ線強度の比が変化しても、簡単に正確な積算中性子束を求めることができる。 Therefore, in this lifetime determination device 10B, the neutron flux distribution and gamma ray distribution in the core change due to fuel shuffling, etc., and the irradiation neutron flux intensity and gamma ray intensity at the insertion position of each LPRM change. Even if the intensity ratio changes, an accurate integrated neutron flux can be easily obtained.
この寿命判定装置10Bによれば、各LPRMに対する正確な照射積算中性子束を用いることにより、精度の高い構造的寿命判定を行うことができる。 According to the lifetime determination apparatus 10B, it is possible to perform a structural lifetime determination with high accuracy by using an accurate irradiation accumulated neutron flux for each LPRM.
したがって、寿命判定装置10Bは、核的寿命および構造的寿命を精度よく判定することができ、これらの判定結果を用いて、正確に各LPRMの寿命判定を行うことができる。 Therefore, the lifetime determination apparatus 10B can accurately determine the nuclear lifetime and the structural lifetime, and can accurately determine the lifetime of each LPRM using these determination results.
この正確な寿命判定を利用して、寿命判定装置10Bは、次回定期検査時および次々回定期検査時における寿命を予測し、正確に交換時期を提示することができる。 Utilizing this accurate life determination, the life determination device 10B can predict the life at the next periodic inspection and the subsequent periodic inspection, and can accurately present the replacement time.
[第4実施形態]
図15は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第4実施形態を示す全体構成図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 15: is a whole block diagram which shows 4th Embodiment of the lifetime determination apparatus of the neutron detector which concerns on this invention.
この実施形態に示された中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20は、中性子検出器周辺のボイド率を最適化できるようにしたものである。この実施形態において、寿命判定装置10については、中性子束分布補正手段40に対する出力が第1実施形態に示された寿命判定装置10と異なるほかは、図1に示された寿命判定装置10と同等の作用効果を奏するため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
The reactor core monitoring device 20 using the neutron detector
原子炉炉心監視装置20は、寿命判定装置10、LPRM群21、マルチプレクサ22、炉心性能計算手段31および中性子束分布補正手段40を備える。
The reactor core monitoring device 20 includes a
中性子束分布補正手段40は、演算手段41および記憶手段42を備え、寿命判定装置10および炉心性能計算手段31と接続される。
The neutron flux distribution correction means 40 includes a calculation means 41 and a storage means 42, and is connected to the
寿命判定装置10の検出器特性判定手段11eは、直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を、中性子束分布補正手段40に与える機能を有する。
The detector
演算手段41は、コンピュータにプログラムが読み込まれることにより、あるいは所要の回路により構成されて、照射n/γ比算出手段41aおよび周辺ボイド率評価手段41bとして機能し、さらに記憶手段42と接続される。また、演算手段41は、記憶手段42内のデータを、必要に応じて読み込む機能を有する。 The calculation means 41 is configured by reading a program into a computer or a required circuit, and functions as an irradiation n / γ ratio calculation means 41a and a peripheral void ratio evaluation means 41b, and is further connected to a storage means 42. . The calculation means 41 has a function of reading data in the storage means 42 as necessary.
記憶手段42は、コンピュータ読み取り可能であり、感度記憶手段42aおよびボイド率記憶手段42bを記録する機能を有する。 The storage means 42 is computer-readable and has a function of recording the sensitivity storage means 42a and the void ratio storage means 42b.
照射n/γ比算出手段41aは、検出器特性判定手段11eから受けた各LPRMの直流成分の直流成分履歴およびゆらぎ成分履歴と、感度記憶手段42aから読み出した各LPRMの直流成分中性子感度およびガンマ線感度を用いて、各LPRMの挿設位置における中性子束とガンマ線束の比を求める機能を有する。また、照射n/γ比算出手段41aは、この算出した比を、周辺ボイド率評価手段41bに与える機能を有する。
The irradiation n / γ ratio calculation means 41a receives the DC component history and fluctuation component history of each LPRM received from the detector characteristic determination means 11e, and the DC component neutron sensitivity and gamma ray of each LPRM read from the sensitivity storage means 42a. Using the sensitivity, it has a function of obtaining the ratio of the neutron flux to the gamma ray flux at the insertion position of each LPRM. Further, the irradiation n / γ
周辺ボイド率評価手段41bは、ボイド率記憶手段42bにしたがって、照射n/γ比算出手段41aから受けた各LPRMについての比を検索し、この比に対応するボイド率を取得する機能を有する。また、周辺ボイド率評価手段41bは、この各LPRM周辺のボイド率の値を、炉心性能計算手段31に与える機能を有する。
The peripheral void
炉心性能計算手段31は、中性子束分布補正手段40から各LPRM周辺のボイド率の値を受け、このボイド率値にもとづいて炉心性能計算を行うことによって、原子炉の炉心内中性子束分布を求める機能を有する。また、炉心性能計算手段31は、この分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む機能を有する。 The core performance calculation means 31 receives the value of the void ratio around each LPRM from the neutron flux distribution correction means 40, and calculates the core performance based on the void ratio value, thereby obtaining the in-core neutron flux distribution of the reactor. It has a function. Further, the core performance calculation means 31 obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution, obtains the value of the accumulated neutron flux irradiated to each LPRM by accumulating the value of this neutron flux, It has a function of writing the value of the bundle into the integrated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12.
次に、中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20の作用について説明する。
Next, the operation of the reactor core monitoring apparatus 20 using the neutron detector
まず、LPRMに照射される中性子束およびガンマ線と、ボイド率との関係について説明する。 First, the relationship between the neutron flux and gamma rays irradiated to the LPRM and the void ratio will be described.
中性子およびガンマ線の、燃料からの出射強度は、ほぼ一定の既知の値をとる。したがって、中性子束とガンマ線束の、出射時の強度比は、ほぼ一定の既知の値である。 The emission intensity of neutrons and gamma rays from the fuel takes almost constant known values. Therefore, the intensity ratio of the neutron flux and the gamma ray flux at the time of emission is a substantially constant known value.
水に対する反応性は、中性子とガンマ線で異なる。このため、ボイドを透過してLPRMに到達する(照射される)中性子束およびガンマ線束の強度比は、ボイド率によって異なる。 The reactivity to water differs between neutrons and gamma rays. For this reason, the intensity ratio of the neutron flux and the gamma ray flux that passes through the void and reaches (irradiates) the LPRM varies depending on the void ratio.
したがって、ボイドを透過してLPRMに照射される中性子束とガンマ線束の比(以下、照射n/γ比という)に対してボイド率を関連付けることが可能である。 Therefore, it is possible to relate the void ratio to the ratio of the neutron flux and the gamma ray flux that passes through the void and irradiates the LPRM (hereinafter referred to as the irradiation n / γ ratio).
はじめに、あらかじめ、ボイド率記憶手段42bに、ボイドを透過してLPRMに照射される中性子束とガンマ線束の比(以下、照射n/γ比という)に対してボイド率を関連付けて記憶したボイド率データを記憶しておく。 First, the void ratio previously stored in the void ratio storage means 42b in association with the void ratio with respect to the ratio of the neutron flux and the gamma ray flux that passes through the void and irradiates the LPRM (hereinafter referred to as the irradiation n / γ ratio). Remember the data.
また、あらかじめ、感度記憶手段42aに、各LPRMの直流成分中性子感度および直流成分ガンマ線感度を記録しておく。 Further, the DC component neutron sensitivity and DC component gamma ray sensitivity of each LPRM are recorded in advance in the sensitivity storage means 42a.
寿命判定装置10の検出器特性判定手段11eは、直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を、照射n/γ比算出手段41aに与える。
The detector
照射n/γ比算出手段41aは、検出器特性判定手段11eから各LPRMの直流成分中の中性子成分とガンマ線成分を受ける。また、照射n/γ比算出手段41aは、感度記憶手段42から、各LPRMの直流成分中性子感度および直流成分ガンマ線感度を読み出す。続いて、照射n/γ比算出手段41aは、中性子成分を中性子感度で除することによりLPRMに照射された中性子束値を、ガンマ線成分をガンマ線感度で除することにより各LPRMに照射されたガンマ線束値を、それぞれ求める。
The irradiation n / γ ratio calculation means 41a receives the neutron component and the gamma ray component in the DC component of each LPRM from the detector characteristic determination means 11e. Further, the irradiation n / γ
続いて、照射n/γ比算出手段41aは、中性子束値をガンマ線束値で除することにより、照射n/γ比を求める。続いて、照射n/γ比算出手段41aは、この照射n/γ比を、周辺ボイド率評価手段41bに与える。
Subsequently, the irradiation n / γ
続いて、周辺ボイド率評価手段41bは、照射n/γ比算出手段41aから受けた照射n/γ比を、ボイド率記憶手段42bにしたがって検索し、この比に対応するボイド率を取得する。続いて、周辺ボイド率評価手段41bは、この各LPRM周辺の水中のボイド率の値を、炉心性能計算手段31に与える。 Subsequently, the peripheral void ratio evaluation means 41b searches the irradiation n / γ ratio received from the irradiation n / γ ratio calculation means 41a according to the void ratio storage means 42b, and acquires the void ratio corresponding to this ratio. Subsequently, the peripheral void ratio evaluation means 41 b gives the value of the void ratio in water around each LPRM to the core performance calculation means 31.
続いて、炉心性能計算手段31は、この各LPRM周辺のボイド率の値を、周辺ボイド率評価手段41bから受け、このボイド率値にもとづいて炉心性能計算を行うことによって、炉心内中性子束分布を求める。また、炉心性能計算手段31は、この分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む。 Subsequently, the core performance calculation means 31 receives the value of the void ratio around each LPRM from the peripheral void ratio evaluation means 41b, and performs the core performance calculation based on the void ratio value, whereby the neutron flux distribution in the core is calculated. Ask for. Further, the core performance calculation means 31 obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution, obtains the value of the accumulated neutron flux irradiated to each LPRM by accumulating the value of this neutron flux, The bundle value is written in the accumulated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12.
この原子炉炉心監視装置20によれば、寿命判定装置10を用いることにより、測定履歴を用いることにより分離可能となった直流成分中の中性子成分値とガンマ線成分値を利用することができる。この中性子成分値とガンマ線成分値を用いることにより、中性子分布補正手段40によって、各中性子検出器に対する正確な照射n/γ比を求めることができる。中性子検出器が炉心全体に挿設されていれば、この照射n/γ比から、正確な炉心内の中性子束とガンマ線束の比の分布(以下、炉心内n/γ比分布という)を得ることが可能となる。
According to the reactor core monitoring device 20, the neutron component value and the gamma ray component value in the DC component that can be separated by using the measurement history can be used by using the
また、この原子炉炉心監視装置20によれば、各中性子検出器の照射n/γ比を用いて、各中性子検出器周辺のボイド率を得ることができる。 Moreover, according to this reactor core monitoring apparatus 20, the void ratio around each neutron detector can be obtained using the irradiation n / γ ratio of each neutron detector.
ボイド率は、炉心性能計算で炉心内中性子束分布を求めるにあたり、ボイドに対する補正のために用いられる。 The void ratio is used to correct for voids when calculating the neutron flux distribution in the core in the core performance calculation.
従来、このボイド率として、あらかじめ予測した値を用いていた。このため、運転中の実用炉に適用する際に、ボイド率の変化への対応が困難であった。 Conventionally, a value predicted in advance has been used as the void ratio. For this reason, when applied to a practical furnace during operation, it was difficult to cope with changes in the void ratio.
原子炉炉心監視装置20によれば、各中性子検出器周辺のボイド率を、実測結果から求めることができる。したがって、この実測により求められたボイド率を用いて炉心性能計算を行うことにより、より正確で精度の高い炉心内中性子束分布を得ることができる。 According to the reactor core monitoring device 20, the void ratio around each neutron detector can be obtained from the measurement result. Therefore, by calculating the core performance using the void ratio obtained by this actual measurement, a more accurate and accurate neutron flux distribution in the core can be obtained.
また、この正確な炉心内中性子束分布を原子炉の出力監視に利用することにより、原子炉の炉心監視性能の向上が期待できる。 In addition, by utilizing this accurate core neutron flux distribution for reactor power monitoring, improvement in reactor core monitoring performance can be expected.
なお、原子炉炉心監視装置20で用いられる寿命判定装置10として、図1に示された寿命判定装置10にかえて、10Aまたは10Bを用いても、同等の作用効果を奏することが可能である。
Even if 10A or 10B is used instead of the
また、寿命判定装置10もしくは寿命判定装置10Aの核的寿命判定手段11f、または寿命判定装置10Bの核的寿命判定手段10f、検出器照射量評価手段11g、構造的寿命判定手段11hおよび検出器寿命判定手段11iは、本実施形態においては必要なく、省略してもかまわない。
Further, the nuclear lifetime determining means 11f of the
[第5実施形態]
図16は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第5実施形態を示す全体構成図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 16 is an overall configuration diagram showing a fifth embodiment of the lifetime determining device for a neutron detector according to the present invention.
この実施形態に示された中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20Aは、炉心内ガンマ線束分布を用いて精度の高い原子炉出力監視をできるようにしたものである。この実施形態において、中性子束分布補正手段40の機能が図15に示された原子炉炉心監視装置20と相違する。他の構成および作用については図15に示す原子炉炉心監視装置20と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
The reactor
演算手段41は、コンピュータにプログラムが読み込まれることにより、あるいは所要の回路により構成されて、照射n/γ比算出手段41aおよびガンマ線出力分布補正手段41cとして機能し、さらに記憶手段42と接続される。また、演算手段41は、記憶手段42内のデータを、必要に応じて読み込む機能を有する。 The calculation means 41 is configured by reading a program into a computer or a required circuit, and functions as an irradiation n / γ ratio calculation means 41a and a gamma ray output distribution correction means 41c, and is further connected to a storage means 42. . The calculation means 41 has a function of reading data in the storage means 42 as necessary.
記憶手段42は、コンピュータ読み取り可能であり、感度記憶手段42aを記録する機能を有する。 The storage means 42 is computer-readable and has a function of recording the sensitivity storage means 42a.
照射n/γ比算出手段41aは、検出器特性判定手段11eから受けた各LPRMの直流成分の直流成分履歴およびゆらぎ成分履歴と、感度記憶手段42aから読み出した各LPRMの直流成分中性子感度およびガンマ線感度を用いて、各LPRMの照射n/γ比を求める機能を有する。また、照射n/γ比算出手段41aは、この照射n/γ比を、ガンマ線出力分布補正手段41cに与える機能を有する。
The irradiation n / γ ratio calculation means 41a receives the DC component history and fluctuation component history of each LPRM received from the detector characteristic determination means 11e, and the DC component neutron sensitivity and gamma ray of each LPRM read from the sensitivity storage means 42a. Using the sensitivity, it has a function of obtaining the irradiation n / γ ratio of each LPRM. Further, the irradiation n / γ
ガンマ線出力分布補正手段41cは、照射n/γ比算出手段41aから各LPRMの照射n/γ比を、ガンマ線検出器出力からガンマ線束分布を評価する図示しない手段から炉心内ガンマ線束分布を、それぞれ受ける機能を有する。また、ガンマ線出力分布補正手段41cは、各LPRMの照射n/γ比から炉心内n/γ比分布を求め、この炉心内n/γ比分布と炉心内ガンマ線束分布を乗じて、炉心内中性子束分布を求める機能を有する。 The gamma ray output distribution correcting means 41c is configured to evaluate the irradiation n / γ ratio of each LPRM from the irradiation n / γ ratio calculating means 41a, and the in-core gamma ray flux distribution from a means (not shown) for evaluating the gamma ray flux distribution from the gamma ray detector output. Has the function to receive. Further, the gamma ray output distribution correcting means 41c obtains the in-core n / γ ratio distribution from the irradiation n / γ ratio of each LPRM, and multiplies the in-core n / γ ratio distribution and the in-core gamma ray flux distribution to obtain the neutron in the core. It has a function for obtaining a bundle distribution.
また、ガンマ線出力分布補正手段41cは、各LPRMの照射n/γ比から炉心内ガンマ線束分布を求め、この炉心内ガンマ線束分布を炉心性能計算手段31に与える機能を有する。
The gamma ray output distribution correcting means 41 c has a function of obtaining the in-core gamma ray flux distribution from the irradiation n / γ ratio of each LPRM and giving this in-core gamma ray flux distribution to the core
炉心性能計算手段31は、ガンマ線出力分布補正手段41cから受けた炉心内ガンマ線束分布を用いて、従来の炉心内中性子束分布計算結果を補正する。また、炉心性能計算手段31は、この補正した炉心内中性子束分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む。 The core performance calculation means 31 corrects the conventional in-core neutron flux distribution calculation result using the in-core gamma ray flux distribution received from the gamma ray power distribution correction means 41c. Further, the core performance calculation means 31 obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from the corrected distribution of neutron flux in the core, integrates the value of this neutron flux, and the value of the accumulated neutron flux irradiated to each LPRM. And the value of this integrated neutron flux is written into the integrated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12.
次に、中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20Aの作用について説明する。
Next, the operation of the reactor
まず、炉心内ガンマ線束分布を用いた原子炉出力監視を行うにあたり、ガンマ線検出器を利用する場合について説明する。 First, a case where a gamma ray detector is used for monitoring the reactor power using the gamma ray flux distribution in the core will be described.
原子炉の出力分布を監視する際、たとえばγサーモメータなどの、ガンマ線検出器を用いる場合がある。このガンマ線検出器を用いた原子炉出力分布(中性子束分布)監視は、一般に、次の手順によって炉心内中性子束分布を求めることにより行う。 When monitoring the power distribution of a nuclear reactor, a gamma ray detector such as a γ thermometer may be used. Monitoring of the reactor power distribution (neutron flux distribution) using this gamma ray detector is generally performed by obtaining the in-core neutron flux distribution by the following procedure.
まず、炉心内全体に挿設したガンマ線検出器の出力から、炉心内ガンマ線束分布を得る。次に、この炉心内ガンマ線束分布に対し、炉心性能計算によって算出される炉心内n/γ比分布を乗ずる。 First, the gamma ray flux distribution in the core is obtained from the output of the gamma ray detector inserted in the entire core. Next, this in-core gamma ray flux distribution is multiplied by the in-core n / γ ratio distribution calculated by the core performance calculation.
従来の原子炉出力監視においては、この結果得られる炉心内中性子束分布を用いて、原子炉出力分布監視を行っている。 In conventional reactor power monitoring, reactor power distribution monitoring is performed using the neutron flux distribution in the core obtained as a result.
本実施形態では、炉心内n/γ比分布として、炉心性能計算で算出される分布ではなく、各中性子検出器の照射n/γ比を用いて、次の手順によって得られる炉心内n/γ比分布を適用する。 In this embodiment, the n / γ ratio distribution in the core is not the distribution calculated by the core performance calculation, but the irradiation n / γ ratio of each neutron detector, and the n / γ in the core obtained by the following procedure. Apply a ratio distribution.
まず、ガンマ線出力分布補正手段41cは、照射n/γ比算出手段41aから各LPRMの照射n/γ比を、ガンマ線検出器出力からガンマ線束分布を評価する図示しない手段から炉心内ガンマ線束分布を、それぞれ受ける。続いて、ガンマ線出力分布補正手段41cは、各LPRMの照射n/γ比を用いて、炉心内n/γ比分布を求める。続いて、ガンマ線出力分布補正手段41cは、炉心内ガンマ線束分布に炉心内n/γ比分布を乗ずることにより、炉心内中性子束分布を求める。 First, the gamma ray output distribution correcting means 41c calculates the irradiation n / γ ratio of each LPRM from the irradiation n / γ ratio calculating means 41a, and the in-core gamma ray flux distribution from the means (not shown) for evaluating the gamma ray flux distribution from the gamma ray detector output. , Receive each. Subsequently, the gamma ray output distribution correction unit 41c obtains the n / γ ratio distribution in the core using the irradiation n / γ ratio of each LPRM. Subsequently, the gamma ray output distribution correcting means 41c obtains the in-core neutron flux distribution by multiplying the in-core gamma ray flux distribution by the in-core n / γ ratio distribution.
この原子炉炉心監視装置20Aは、寿命判定装置10を用いているため、測定履歴を用いることにより分離可能となった直流成分中の中性子成分値とガンマ線成分値を利用することができる。この中性子成分値とガンマ線成分値を用いることにより、中性子分布補正手段40によって、各中性子検出器に対する正確な照射n/γ比を求めることができる。この照射n/γ比を利用して得られる炉心内n/γ比分布を利用して、ガンマ線検出器出力から炉心内中性子束分布を求めることができる。
Since this reactor
各LPRMの照射n/γ比を用いて得る炉心内n/γ比分布は、実測にもとづいて得るものであり、炉心性能計算によって得られる炉心内n/γ比分布に比べより正確である。 The in-core n / γ ratio distribution obtained by using the irradiation n / γ ratio of each LPRM is obtained based on actual measurement, and is more accurate than the in-core n / γ ratio distribution obtained by the core performance calculation.
このため、原子炉炉心監視装置20Aによりガンマ線検出器を利用して炉心内中性子束分布を求める場合、従来に比べ、より正確な分布が得られる。したがって、ガンマ線検出器を利用した原子炉出力分布監視を、精度よく行うことができる。
For this reason, when obtaining the neutron flux distribution in the core by using the gamma ray detector by the reactor
次に、炉心内ガンマ線束分布を用いた原子炉出力監視を行うにあたり、炉心性能計算で求めた炉心内中性子束分布を補正する場合について、説明する。 Next, the case of correcting the in-core neutron flux distribution obtained by the core performance calculation when performing reactor power monitoring using the in-core gamma ray flux distribution will be described.
ガンマ線出力分布補正手段41cは、照射n/γ比算出手段41aから受けた各LPRMの照射n/γ比から炉心内ガンマ線束分布を求め、この炉心内ガンマ線束分布を炉心性能計算手段31に与える。 The gamma ray output distribution correction means 41 c obtains the in-core gamma ray flux distribution from the irradiation n / γ ratio of each LPRM received from the irradiation n / γ ratio calculation means 41 a and gives this in-core gamma ray flux distribution to the core performance calculation means 31. .
次に、炉心性能計算手段31は、炉心内ガンマ線束分布をガンマ線出力分布補正手段41cから受ける。続いて、炉心性能計算手段31は、炉心性能計算により求めた炉心内中性子束分布に対して、この炉心内ガンマ線束分布を適用し、炉心内中性子束分布を補正する。また、炉心性能計算手段31は、この補正した炉心内中性子束分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む。 Next, the core performance calculation means 31 receives the in-core gamma ray flux distribution from the gamma ray output distribution correction means 41c. Subsequently, the core performance calculation means 31 applies the in-core gamma ray flux distribution to the in-core neutron flux distribution obtained by the core performance calculation to correct the in-core neutron flux distribution. Further, the core performance calculation means 31 obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from the corrected distribution of neutron flux in the core, integrates the value of this neutron flux, and the value of the accumulated neutron flux irradiated to each LPRM. And the value of this integrated neutron flux is written into the integrated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12.
この原子炉炉心監視装置20Aによれば、従来の炉心内中性子束分布の炉心性能計算に、炉心内ガンマ線束分布の情報を加えることができ、正確な炉心内中性子束分布を構成できる。したがって、この正確な炉心内中性子束分布を原子炉の出力監視に利用することにより、原子炉の炉心監視性能の向上が期待できる。
According to the reactor
なお、原子炉炉心監視装置20Aで用いられる寿命判定装置10として、図1に示された寿命判定装置10に換えて、10Aまたは10Bを用いても、同等の作用効果を奏することが可能である。
In addition, even if 10A or 10B is used instead of the
また、寿命判定装置10もしくは寿命判定装置10Aの核的寿命判定手段11f、または寿命判定装置10Bの核的寿命判定手段10f、検出器照射量評価手段11g、構造的寿命判定手段11hおよび検出器寿命判定手段11iは、本実施形態においては必要なく、省略してもかまわない。
Further, the nuclear lifetime determining means 11f of the
[第6実施形態]
図17は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第6実施形態を示す全体構成図である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 17 is an overall configuration diagram showing a sixth embodiment of the lifetime determining apparatus for a neutron detector according to the present invention.
この実施形態に示された中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20Bは、中性子検出器による中性子の自己吸収量を評価できるようにしたものである。この実施形態において、中性子分布補正手段40の機能が図15に示された原子炉炉心監視装置20と異なる。他の構成および作用については図15に示す原子炉炉心監視装置20と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
The reactor core monitoring apparatus 20B using the neutron detector
演算手段41は、コンピュータにプログラムが読み込まれることにより、あるいは所要の回路により構成されて、照射n/γ比算出手段41aおよび中性子自己吸収量補正手段41dとして機能し、さらに記憶手段42と接続される。また、演算手段41は、記憶手段42内のデータを、必要に応じて読み込む機能を有する。 The calculation means 41 is configured by reading a program into a computer or a required circuit, and functions as an irradiation n / γ ratio calculation means 41a and a neutron self-absorption correction means 41d, and is further connected to a storage means 42. The The calculation means 41 has a function of reading data in the storage means 42 as necessary.
記憶手段42は、コンピュータ読み取り可能であり、感度記憶手段42aおよび自己吸収量記憶手段42cを記録する機能を有する。 The storage means 42 is computer readable and has a function of recording the sensitivity storage means 42a and the self-absorption amount storage means 42c.
照射n/γ比算出手段41aは、検出器特性判定手段11eから受けた各LPRMの直流成分の直流成分履歴およびゆらぎ成分履歴と、感度記憶手段42aから読み出した各LPRMの直流成分中性子感度およびガンマ線感度を用いて、各LPRMの照射n/γ比を求める機能を有する。また、照射n/γ比算出手段41aは、この照射n/γ比を、中性子自己吸収量補正手段41dに与える機能を有する。
The irradiation n / γ ratio calculation means 41a receives the DC component history and fluctuation component history of each LPRM received from the detector characteristic determination means 11e, and the DC component neutron sensitivity and gamma ray of each LPRM read from the sensitivity storage means 42a. Using the sensitivity, it has a function of obtaining the irradiation n / γ ratio of each LPRM. The irradiation n / γ
中性子自己吸収量補正手段41dは、自己吸収量記憶手段42cにしたがって、照射n/γ比算出手段から受けた各LPRMの照射n/γ比を検索し、この比に対応する自己吸収量を取得する機能を有する。また、中性子自己吸収量補正手段41dは、この各LPRMの自己吸収量を、炉心性能計算手段31に与える機能を有する。
The neutron self-absorption correction means 41d searches the irradiation n / γ ratio of each LPRM received from the irradiation n / γ ratio calculation means according to the self-absorption storage means 42c, and acquires the self-absorption amount corresponding to this ratio. Has the function of The neutron self-absorption correcting means 41 d has a function of giving the self-absorption amount of each LPRM to the core
炉心性能計算手段31は、中性子束分布補正手段40から各LPRMの自己吸収量を受け、この自己吸収量を考慮に入れた炉心性能計算を行うことによって、原子炉の炉心内中性子束分布を求める機能を有する。また、炉心性能計算手段31は、この分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む機能を有する。 The core performance calculation means 31 receives the self-absorption amount of each LPRM from the neutron flux distribution correction means 40, and calculates the core performance calculation taking the self-absorption amount into consideration, thereby obtaining the in-core neutron flux distribution of the reactor. It has a function. Further, the core performance calculation means 31 obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution, obtains the value of the accumulated neutron flux irradiated to each LPRM by accumulating the value of this neutron flux, It has a function of writing the value of the bundle into the integrated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12.
次に、中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20Bの作用について説明する。
Next, the operation of the reactor core monitoring apparatus 20B using the neutron detector
中性子およびガンマ線は、LPRMを透過する際、主にLPRMの構造材によって吸収される。このLPRMによる吸収率は、中性子とガンマ線で異なる。したがって、LPRMの照射n/γ比に対してLPRMによる中性子の自己吸収量を関連づけることができる。 Neutrons and gamma rays are absorbed primarily by the LPRM structural material as it passes through the LPRM. The absorption rate by this LPRM differs between neutrons and gamma rays. Therefore, the amount of neutron self-absorption by LPRM can be related to the irradiation n / γ ratio of LPRM.
はじめに、あらかじめ、自己吸収量記憶手段42cに、LPRMの照射n/γ比に対してLPRMによる中性子の自己吸収量を関連付けて記憶した、自己吸収量データを記憶しておく。 First, the self-absorption amount storage means 42c stores in advance self-absorption amount data in which the neutron self-absorption amount by LPRM is associated with the irradiation n / γ ratio of LPRM and stored.
中性子自己吸収量補正手段41dは、照射n/γ比算出手段41aから受けた照射n/γ比を、自己吸収量記憶手段42cにしたがって検索し、この比に対応する自己吸収量を取得する。続いて、中性子自己吸収量補正手段41dは、この各LPRMの中性子の自己吸収量を、炉心性能計算手段31に与える。 The neutron self-absorption correction means 41d searches the irradiation n / γ ratio received from the irradiation n / γ ratio calculation means 41a according to the self-absorption amount storage means 42c, and acquires the self-absorption amount corresponding to this ratio. Subsequently, the neutron self-absorption correction means 41 d gives the neutron self-absorption amount of each LPRM to the core performance calculation means 31.
続いて、炉心性能計算手段31は、この各LPRMの中性子の自己吸収量を用いて炉心性能計算を行うことによって、炉心内中性子束分布を求める。また、炉心性能計算手段31は、この分布から各LPRMの挿設位置における中性子束を求め、この中性子束の値を積算して各LPRMに照射された積算中性子束の値を求め、この積算中性子束の値を記憶手段12内の積算中性子束履歴記憶手段12cに書き込む。 Subsequently, the core performance calculation means 31 calculates the core performance by using the neutron self-absorption amount of each LPRM to obtain the neutron flux distribution in the core. Further, the core performance calculation means 31 obtains the neutron flux at the insertion position of each LPRM from this distribution, obtains the value of the accumulated neutron flux irradiated to each LPRM by accumulating the value of this neutron flux, The bundle value is written in the accumulated neutron flux history storage means 12c in the storage means 12.
以上の手順により、各LPRMの照射n/γ比を用いて、各LPRMによる中性子の自己吸収量を得ることができる。 By the above procedure, the neutron self-absorption amount by each LPRM can be obtained using the irradiation n / γ ratio of each LPRM.
自己吸収量は、炉心性能計算で炉心内中性子束分布を求めるにあたり、中性子検出器による中性子自己吸収に対する補正のために用いられる。 The self-absorption amount is used for correcting the neutron self-absorption by the neutron detector when obtaining the neutron flux distribution in the core by the core performance calculation.
従来、この自己吸収量は、炉心性能計算において、一定値と仮定して取り扱われている。しかし、運転中の実用炉においては、この自己吸収量は一定値とはいえず、各中性子検出器の照射n/γ比が変化することにより変化する。 Conventionally, this self-absorption amount is handled assuming a constant value in the core performance calculation. However, in a practical reactor in operation, this self-absorption amount is not a constant value, and changes as the irradiation n / γ ratio of each neutron detector changes.
原子炉炉心監視装置20Bによれば、各中性子検出器の中性子自己吸収量を、寿命判定装置10の測定履歴を利用して得た正確な照射n/γ比をもとに、評価することができる。このため、ボイド率や中性子スペクトルが変化するなど、中性子検出器の照射n/γ比が変化した場合にも、この変化に応じた自己吸収量を評価することができる。この自己吸収量を用いることにより、中性子検出器による中性子自己吸収に対する補正を正確に行うことができ、精度の高い炉心性能計算を行うことが可能となる。
According to the reactor core monitoring device 20B, the neutron self-absorption amount of each neutron detector can be evaluated based on the accurate irradiation n / γ ratio obtained by using the measurement history of the
また、この精度の高い炉心性能計算を原子炉の出力監視に利用することにより、原子炉の炉心監視性能の向上が期待できる。 Moreover, by using this highly accurate core performance calculation for reactor power monitoring, it is expected to improve the core monitoring performance of the reactor.
なお、原子炉炉心監視装置20Bで用いられる寿命判定装置10として、図1に示された寿命判定装置10に換えて、他の寿命判定装置10Aまたは10Bを用いても、同等の作用効果を奏することが可能である。
It should be noted that the same effect can be obtained by using another
また、寿命判定装置10もしくは寿命判定装置10Aの核的寿命判定手段11f、または寿命判定装置10Bの核的寿命判定手段10f、検出器照射量評価手段11g、構造的寿命判定手段11hおよび検出器寿命判定手段11iは、本実施形態においては必要なく、省略してもかまわない。
Further, the nuclear lifetime determining means 11f of the
[第7実施形態]
図18は、本発明に係る中性子検出器の寿命判定装置の第7実施形態を示す全体構成図である。
[Seventh Embodiment]
FIG. 18 is an overall configuration diagram showing a seventh embodiment of the lifetime determining apparatus for a neutron detector according to the present invention.
この実施形態に示された、中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20Cは、起動領域中性子検出器とLPRMのオーバーラップ領域を監視できるように構成したものである。この実施形態において、寿命判定装置10については、図1に示された寿命判定装置10と同等の作用効果を奏する。したがって、原子炉炉心監視装置20を説明するにあたり、寿命判定装置10と同様の構成および作用については、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
The reactor core monitoring device 20C using the neutron detector
原子炉炉心監視装置20Cは、寿命判定装置10、LPRM群21、SRNM21z、マルチプレクサ22、炉心性能計算手段31およびオーバーラップ領域評価手段34を備える。
The reactor core monitoring device 20C includes a
原子炉炉心監視装置20Cは、2つの寿命判定装置10を、一つのオーバーラップ領域評価手段34を介して接続した構造を有する。
The reactor core monitoring device 20 </ b> C has a structure in which two
一方の寿命判定装置10は、マルチプレクサ22を介してLPRM群21と接続され、また、炉心性能計算手段31と接続される。
One
他方の寿命判定装置10は、起動領域中性子検出器(SRNM:Start-up Region Neutron Monitor)21zと接続され、また、炉心性能計算手段31と接続される。
The other
SRNMは、一般に、原子炉の停止中および低出力運転時に炉心内中性子束分布を測定する中性子検出器である。 SRNM is generally a neutron detector that measures the neutron flux distribution in the core during reactor shutdown and during low power operation.
LPRM群21側の寿命判定装置10とSRNM21z側の寿命判定装置10は、どちらも、オーバーラップ評価手段34と接続される。
The
なお、寿命判定装置10は2つである必要はなく、LPRM群21の数にあわせて、また、SRNM21zの数にあわせて、寿命判定装置10を用いればよい。いずれの場合においても、全ての寿命判定装置10は互いの出力を比較するために、一つのオーバーラップ評価手段34に接続されることに注意する。
Note that the number of
検出器特性判定手段11eは、直流成分補正手段11cから受けた補正後の直流成分値、ゆらぎ成分補正手段11dから受けた補正後のゆらぎ成分値を、オーバーラップ領域評価手段34に与える機能を有する。
The detector
オーバーラップ領域評価手段34は、LPRM群21側の寿命判定装置10から受けた補正後のLPRM出力の直流成分値およびゆらぎ成分値と、SRNM21z側の寿命判定装置10から受けた補正後のSRNM出力の直流成分値およびゆらぎ成分値とを比較し、LPRM出力とSRNM出力のオーバーラップ異常を検知する機能を有する。オーバーラップ領域評価手段34は、LPRM出力とSRNM出力のオーバーラップ異常を事前に検知した場合には、検知した異常を、図示しない表示器に表示する機能を有する。
The overlap region evaluation means 34 includes the corrected DC component value and fluctuation component value of the LPRM output received from the
次に、中性子検出器の寿命判定装置10を用いた原子炉炉心監視装置20Cの作用について説明する。
Next, the operation of the reactor core monitoring device 20C using the neutron detector
図19(a)は、原子炉を停止させる場合におけるLPRM出力とSRNM出力を比較して示した説明図である。LPRM出力とSRNM出力はスケールが異なるため、一つのグラフにプロットして相対比較できるように、図19(a)では、LPRM出力またはSRNM出力を適当に拡大縮小している。 FIG. 19A is an explanatory diagram showing a comparison between the LPRM output and the SRNM output when the reactor is stopped. Since the LPRM output and the SRNM output have different scales, the LPRM output or the SRNM output is appropriately enlarged or reduced in FIG. 19A so that the relative comparison can be made by plotting in one graph.
たとえばSRNM出力に異常がある場合、運転中の原子炉を停止するために原子炉出力を低下させると、LPRMとSRNMの監視範囲(図19(a)における線形領域)が重ならない(オーバーラップしない)可能性がある。この場合、たった一つのSRNMの異常でさえ、異常信号出力がされてしまうことになる。 For example, if there is an abnormality in the SRNM output, the monitoring range of LPRM and SRNM (the linear region in FIG. 19A) will not overlap (do not overlap) if the reactor output is reduced to stop the operating reactor. )there is a possibility. In this case, even if only one SRNM is abnormal, an abnormal signal is output.
この異常信号出力による弊害を回避するためには、原子炉出力がオーバーラップ領域に入る前の段階でSRNMの異常を検知すればよい。このために、SRNM出力の直流成分とゆらぎ成分の履歴を監視する。 In order to avoid this harmful effect due to the abnormal signal output, it is only necessary to detect the SRNM abnormality before the reactor power enters the overlap region. For this purpose, the history of the direct current component and the fluctuation component of the SRNM output is monitored.
SRNMの監視は、一般に、ゆらぎ成分値の監視をもって行われる。SRNM出力に異常がある場合、SRNM出力のゆらぎ成分の履歴を監視しておけば、図19(a)に示すように、原子炉出力を低下させる前の通常運転時(SRNM出力が一定値のとき)であっても、異常を検知することができる。 The monitoring of SRNM is generally performed by monitoring the fluctuation component value. When there is an abnormality in the SRNM output, if the history of the fluctuation component of the SRNM output is monitored, as shown in FIG. 19 (a), during normal operation before the reactor output is reduced (the SRNM output is a constant value). Even when), an abnormality can be detected.
したがって、原子炉を停止させる場合、オーバーラップ領域に到達する前にSRNMの異常を検知するために、原子炉出力を低下させる前または低下開始直後に、SRNM出力の履歴を評価する。 Therefore, when stopping the reactor, in order to detect an abnormality of SRNM before reaching the overlap region, the history of the SRNM output is evaluated before or immediately after the start of the decrease.
オーバーラップ領域評価手段34は、LPRM群21側の寿命判定装置10から補正後のLPRM出力の直流成分値およびゆらぎ成分値を、SRNM21z側の寿命判定装置10から補正後のSRNM出力の直流成分値およびゆらぎ成分値を、それぞれ受ける。
The overlap
オーバーラップ領域評価手段34は、原子炉出力低下前または低下開始直後に、SRNM出力のゆらぎ成分値履歴を評価する。オーバーラップ領域評価手段34は、平常時のゆらぎ成分値と比較して異常がある場合、図示しない表示器に異常を検知したことを知らせる表示をする。 The overlap region evaluation means 34 evaluates the fluctuation component value history of the SRNM output before the reactor power decrease or immediately after the start of the decrease. When there is an abnormality as compared with the fluctuation component value in the normal state, the overlap region evaluation means 34 displays an indication notifying that an abnormality has been detected on a display (not shown).
また、オーバーラップ領域評価手段34は、原子炉出力低下前または低下直後に、SRNM出力の、ゆらぎ成分値の直流成分値に対する比を評価する。オーバーラップ領域評価手段34は、この比が平常時と比較して異常がある場合、図示しない表示器に異常検知したことを知らせる表示をする。 The overlap region evaluation means 34 evaluates the ratio of the SRNM output to the DC component value of the fluctuation component value before or immediately after the decrease in the reactor output. When this ratio is abnormal as compared with the normal time, the overlap area evaluation means 34 displays an indication notifying that an abnormality has been detected on a display (not shown).
この、SRNM出力のゆらぎ成分の直流成分に対する比は、SRNMの出力パルスあたりの電荷に比例する。このため、この比の変化はSRNM特性の変化を示唆する。したがって、SRNMの異常検知にあたり、ゆらぎ成分値履歴評価に加え、この比の評価を補助的に用いる。 The ratio of the fluctuation component of the SRNM output to the DC component is proportional to the charge per SRNM output pulse. Therefore, this change in ratio suggests a change in SRNM characteristics. Therefore, in detecting the abnormality of SRNM, the evaluation of this ratio is supplementarily used in addition to the fluctuation component value history evaluation.
この原子炉炉心監視装置20Cによれば、寿命判定装置10を用いることにより、SRNM出力の履歴を監視することができる。この履歴を監視することにより、原子炉を停止する場合において、原子炉出力低下前または低下直後にSRNM出力の異常を検知することができる。したがって、オーバーラップ領域に到達する前に、出力異常のあるSRNMの修理を行ったり、このSRNMをバイパスしたりするといった適切な処置を取ることができ、不用意な異常信号出力を無くすことができる。
According to the reactor core monitoring apparatus 20C, the history of the SRNM output can be monitored by using the
図19(b)は、原子炉を起動する場合におけるLPRM出力とSRNM出力を比較して示した説明図である。LPRM出力とSRNM出力はスケールが異なるため、一つのグラフにプロットして相対比較できるように、図19(b)では、LPRM出力またはSRNM出力を適当に拡大縮小している。 FIG. 19B is an explanatory diagram showing a comparison between the LPRM output and the SRNM output when the nuclear reactor is started. Since the LPRM output and the SRNM output are different in scale, the LPRM output or the SRNM output is appropriately enlarged or reduced in FIG. 19B so that the relative comparison can be made by plotting in one graph.
たとえばLPRMに異常がある場合、停止中の原子炉を起動すると、LPRMとSRNMの監視範囲がオーバーラップしない可能性がある。この場合、たった一つのLPRMの異常でさえ、異常信号出力がされてしまうことになる。 For example, when LPRM has an abnormality, the monitoring range of LPRM and SRNM may not overlap if a reactor that is stopped is started. In this case, even if only one LPRM is abnormal, an abnormal signal is output.
この異常信号出力による弊害を回避するには、原子炉出力がオーバーラップ領域に入る前の段階でLPRMの異常を検知すればよい。このために、LPRM出力の直流成分とゆらぎ成分の履歴を監視する。 In order to avoid the harmful effects caused by the abnormal signal output, the LPRM abnormality may be detected at a stage before the reactor output enters the overlap region. For this purpose, the history of the DC component and fluctuation component of the LPRM output is monitored.
LPRM出力のゆらぎ成分は、ガンマ線の影響をほとんど受けないため、直流成分に比べて原子炉起動後の早い段階から、原子炉出力に対して線形な出力になるという特徴を有する。この特徴を利用し、LPRM出力の異常検知を行う。LPRM出力に異常がある場合、LPRM出力のゆらぎ成分の履歴を監視しておけば、図19(b)に示すように、原子炉起動直後の、オーバーラップ領域到達前に、異常を検知することができる。 Since the fluctuation component of the LPRM output is hardly affected by gamma rays, it has a characteristic that the output is linear with respect to the reactor output at an early stage after the reactor startup compared to the DC component. By utilizing this feature, abnormality detection of LPRM output is performed. If the LPRM output has an abnormality, if the history of the fluctuation component of the LPRM output is monitored, as shown in FIG. Can do.
オーバーラップ領域評価手段34は、LPRM群21側の寿命判定装置10から補正後のLPRM出力の直流成分値およびゆらぎ成分値を、SRNM21z側の寿命判定装置10から補正後のSRNM出力の直流成分値およびゆらぎ成分値を、それぞれ受ける。
The overlap
オーバーラップ領域評価手段34は、原子炉起動直後に、LPRM出力のゆらぎ成分値履歴を評価する。オーバーラップ領域評価手段34は、このゆらぎ成分の立ち上がりに異常がある場合、図示しない表示器に異常検知したことを知らせる表示をする。 The overlap region evaluation means 34 evaluates the fluctuation component value history of the LPRM output immediately after the reactor is started. When there is an abnormality in the rise of the fluctuation component, the overlap area evaluation means 34 displays a notification notifying that an abnormality has been detected on a display (not shown).
この原子炉炉心監視装置20Cは、寿命判定装置10を用いることにより、LPRM出力の履歴を監視することができる。このため、この履歴を用いることにより、原子炉を起動する場合において、原子炉起動直後にLPRM出力の異常を検知することができる。したがって、オーバーラップ領域に到達する前に、出力異常のあるLPRMの修理を行ったり、このLPRMをバイパスしたりするといった適切な処置を取ることができ、不用意な異常信号出力を無くすことができる。
The reactor core monitoring device 20C can monitor the history of LPRM output by using the
なお、原子炉炉心監視装置20Cで用いられる寿命判定装置10として、図1に示された寿命判定装置10に換えて、10Aまたは10Bを用いても、同等の作用効果を奏することが可能である。
Even if 10A or 10B is used instead of the
また、寿命判定装置10もしくは寿命判定装置10Aの核的寿命判定手段11f、または寿命判定装置10Bの核的寿命判定手段10f、検出器照射量評価手段11g、構造的寿命判定手段11hおよび検出器寿命判定手段11iは、本実施形態においては必要なく、省略してもかまわない。
Further, the nuclear lifetime determining means 11f of the
なお、第1ないし第7実施形態は、任意の数の実施形態を選択し組み合わせて実施してもよい。 The first to seventh embodiments may be implemented by selecting and combining any number of embodiments.
10、10A、10B 寿命判定装置
11 演算手段
11a 直流成分測定手段
11b ゆらぎ成分測定手段
11c 直流成分補正手段
11d ゆらぎ成分補正手段
11e 検出器特性判定手段
11f 核的寿命判定手段
11g 検出器照射量評価手段
11h 構造的寿命判定手段
11i 検出器寿命判定手段
11i1 次回定検照射量評価手段
11i2 次回定検寿命判定手段
11i3 次々回定検照射量評価手段
11i4 次々回定検寿命判定手段
11i5 交換検出器提示手段
12 記憶手段
12a 直流成分履歴記憶手段
12b ゆらぎ成分履歴記憶手段
12c 積算中性子束履歴記憶手段
12d 印加電圧履歴記憶手段
12e 周波数特性履歴記憶手段
12f 定数記憶手段
12g ガスμ記憶手段
12h ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段
12i 経過時間履歴記憶手段
12j 次回定検時燃料交換計画記憶手段
20、20A、20B、20C 原子炉炉心監視装置
21 LPRM群
21a、21b、21c、21d LPRM
21z SRNM
22 マルチプレクサ
31 炉心性能計算手段
32 制御棒操作情報取得手段
33 経過時間提供手段
34 オーバーラップ領域評価手段
40 中性子束分布補正手段
41 演算手段
41a 照射n/γ比算出手段
41b 周辺ボイド率評価手段
41c ガンマ線出力分布補正手段
41d 自己吸収量補正手段
42 記憶手段
42a 感度記憶手段
42b ボイド率記憶手段
42c 自己吸収量記憶手段
10, 10A, 10B
21z SRNM
22
Claims (21)
前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、
この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴を補正する直流成分補正手段と、
前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、
前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、
このゆらぎ成分履歴記憶手段から前記ゆらぎ成分測定値の履歴を読み出し、この履歴を補正するゆらぎ成分補正手段とを備えたことを特徴とする中性子検出器の寿命判定装置。 DC component measuring means for measuring the DC component in the electrical signal output from the radiation detecting means inserted in the nuclear reactor,
DC component history storage means for storing the measured value of the DC component as a history;
DC component correction means for reading the history of the DC component measurement value from the DC component history storage means and correcting the history;
Fluctuation component measuring means for measuring a fluctuation component in the electrical signal;
Fluctuation component history storage means for storing the measured value of the fluctuation component as a history;
A lifetime determination apparatus for a neutron detector, comprising: fluctuation component correction means for reading the fluctuation component measured value history from the fluctuation component history storage means and correcting the history.
前記放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、
前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、
この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴から前記直流成分測定値の突発的な変化を抽出し補正する直流成分補正手段と、
前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、
前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、
前記直流成分補正手段から受けた突発的な変化のデータをもとに、前記ゆらぎ成分履歴記憶手段から読み出した前記ゆらぎ成分の履歴に対し補正を行うゆらぎ成分補正手段と、
前記補正後のゆらぎ成分に前記定数記憶手段から読み込んだ前記感度比を乗じて前記補正後の直流成分中の中性子成分を求める検出器特性判定手段とを備え、
この検出器特性判定手段は、測定値履歴にもとづく前記補正後の直流成分と前記中性子成分とを比較することによって、前記補正後の直流成分を中性子成分とガンマ線成分とに分離可能に構成したことを特徴とする中性子検出器の寿命判定装置。 Constant storage means for storing the sensitivity ratio of the DC component neutron sensitivity to the fluctuation component neutron sensitivity of the radiation detection means inserted in the reactor in advance,
DC component measuring means for measuring a DC component in an electrical signal output from the radiation detecting means;
DC component history storage means for storing the measured value of the DC component as a history;
DC component correction means for reading the history of the DC component measurement value from the DC component history storage means, and extracting and correcting sudden changes in the DC component measurement value from the history;
Fluctuation component measuring means for measuring a fluctuation component in the electrical signal;
Fluctuation component history storage means for storing the measured value of the fluctuation component as a history;
Fluctuation component correction means for correcting the fluctuation component history read from the fluctuation component history storage means based on the data of the sudden change received from the DC component correction means;
Detector characteristic determining means for determining the neutron component in the corrected DC component by multiplying the corrected fluctuation component by the sensitivity ratio read from the constant storage means,
The detector characteristic determining means is configured to be able to separate the corrected DC component into a neutron component and a gamma ray component by comparing the corrected DC component based on the measurement value history and the neutron component. A device for determining the lifetime of a neutron detector.
前記補正後の直流成分中の中性子成分を前記ガンマ線成分で除した比が、前記定数記憶手段から読み込んだ前記核的寿命比以下になることによって前記放射線検出手段の核的寿命終了と判定する核的寿命判定手段をさらに備えた請求項2記載の中性子検出器の寿命判定装置。 The constant storage means is a constant storage means that stores in advance the nuclear life ratio and the sensitivity ratio,
Nuclei for determining the end of the nuclear life of the radiation detection means when the ratio obtained by dividing the corrected neutron component in the DC component by the gamma ray component is equal to or less than the nuclear life ratio read from the constant storage means The lifetime determination apparatus for a neutron detector according to claim 2, further comprising a static lifetime determination means.
あらかじめ前記放射線検出手段のゆらぎ成分の印加電圧特性曲線の傾きに対して前記放射線検出手段のガスの電子移動度を関連付けて記憶したガスμ記憶手段と、
前記放射線検出手段に対する印加電圧を変化させ、この印加電圧値を履歴として記憶する印加電圧履歴記憶手段と、
前記ゆらぎ成分測定手段が測定する、前記放射線検出手段に対する印加電圧を変化させたときのゆらぎ成分値を、履歴として記憶するガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段とをさらに備え、
前記ゆらぎ成分補正手段は、前記ガスμ補正用ゆらぎ成分履歴記憶手段および前記印加電圧履歴記憶手段からそれぞれデータを読み込み前記ゆらぎ成分の印加電圧特性曲線の傾きを求め、この傾きをもとに前記ガスμ記憶手段を検索し対応するガスの電子移動度を抽出し、この抽出されたガスの電子移動度と前記定数記憶手段から読み込んだ前記基準となるガスの電子移動度との比をもとに前記補正後のゆらぎ成分履歴を補正可能に構成した請求項2または3に記載の中性子検出器の寿命判定装置。 The constant storage means is a constant storage means that further stores in advance the sensitivity ratio and the electron mobility of the gas of the radiation detection means serving as a reference,
Gas μ storage means for storing in advance the electron mobility of the gas of the radiation detection means in association with the slope of the applied voltage characteristic curve of the fluctuation component of the radiation detection means;
An applied voltage history storage means for changing an applied voltage to the radiation detecting means and storing the applied voltage value as a history;
A fluctuation component history storage unit for gas μ correction that stores, as a history, a fluctuation component value when the fluctuation component measurement unit measures an applied voltage to the radiation detection unit;
The fluctuation component correction means reads data from the gas μ correction fluctuation component history storage means and the applied voltage history storage means, obtains an inclination of an applied voltage characteristic curve of the fluctuation component, and based on the inclination, the gas Find the μ storing means extracts the electron mobility of the corresponding gas, based on the ratio of the electron mobility of the gas serving as the reference read and the electron mobility of the extracted gas from the constant storing unit The lifetime determination apparatus for a neutron detector according to claim 2 or 3, wherein the fluctuation component history after correction is configured to be corrected.
前記ゆらぎ成分補正手段は、前記補正後のゆらぎ成分値から、前記定数記憶手段より読み込んだ前記ノイズ成分値を減ずる補正を可能に構成した請求項2または3に記載の中性子検出器の寿命判定装置。 The constant storage means is a constant storage means further storing the fluctuation component value measured by the fluctuation component measurement means as a noise component value with the sensitivity ratio and the voltage applied to the radiation detection means being 0V,
4. The lifetime determination device for a neutron detector according to claim 2, wherein the fluctuation component correction unit is configured to be able to perform correction by subtracting the noise component value read from the constant storage unit from the corrected fluctuation component value. 5. .
前記ゆらぎ成分補正手段は、前記放射線検出手段のゆらぎ成分の周波数特性を測定し、この周波数特性と前記周波数特性履歴記憶手段から読み出した前記基準となる周波数特性のスペクトル解析を行い比較することにより前記ゆらぎ成分の中性子感度の相対的な変化比率を求め、この変化比率をもとに前記補正後のゆらぎ成分履歴を補正可能に構成した請求項2または3に記載の中性子検出器の寿命判定装置。 A frequency characteristic history storage means for storing the frequency characteristics of the radiation detection means as a reference in advance;
The fluctuation component correction means measures the frequency characteristic of the fluctuation component of the radiation detection means, performs spectral analysis of the frequency characteristic and the reference frequency characteristic read from the frequency characteristic history storage means, and compares them. The lifetime determination apparatus for a neutron detector according to claim 2 or 3, wherein a relative change ratio of the neutron sensitivity of the fluctuation component is obtained, and the fluctuation component history after the correction can be corrected based on the change ratio.
この経過時間提供手段から前期経過時間を受けこの経過時間の履歴を記憶する経過時間履歴記憶手段とをさらに備え、
前記直流成分補正手段は、前記経過時間履歴に対して前記補正後の直流成分履歴を対応させたデータを作成し前記検出器特性判定手段に与えるように構成され、
前記ゆらぎ成分補正手段は、前記経過時間履歴に対して前記補正後のゆらぎ成分履歴を対応させたデータを作成し前記検出器特性判定手段に与えるように構成され、
前記検出器特性判定手段は、前記補正後のゆらぎ成分履歴がほぼ一定となる経過時間と前記補正後の直流成分履歴がほぼ一定となる経過時間とにおける前記補正後の直流成分値を取得して差を求め、前記補正後の直流成分を、前記ガンマ線成分の即発成分および中性子成分からなる成分と、前記ガンマ線成分の遅発成分からなる成分とに分離可能に構成した請求項2または3に記載の中性子検出器の寿命判定装置。 An elapsed time providing means for obtaining an elapsed time calculated from the control rod operation time;
Elapsed time history storage means for receiving the elapsed time of the previous period from the elapsed time providing means and storing the history of the elapsed time,
The DC component correcting means is configured to create data corresponding to the corrected DC component history with respect to the elapsed time history and to provide the data to the detector characteristic determining means,
The fluctuation component correction unit is configured to create data in which the corrected fluctuation component history is associated with the elapsed time history and provide the data to the detector characteristic determination unit.
The detector characteristic determining means obtains the corrected DC component value at an elapsed time when the corrected fluctuation component history is substantially constant and an elapsed time when the corrected DC component history is substantially constant. The difference is obtained, and the corrected DC component is configured to be separable into a component composed of an immediate component and a neutron component of the gamma ray component and a component composed of a delayed component of the gamma ray component. Lifetime detector for neutron detectors.
前記検出器特性判定手段から受けた前記補正後の直流成分中の中性子成分を、前記放射線検出手段が照射をうけている熱中性子束で除することにより、前記放射線検出手段の直流成分中性子感度を求め、この直流成分中性子感度の変化から、前記放射線検出手段が照射をうけた熱中性子束の積算を行うとともに、この熱中性子束の積算値から、前記放射線検出手段の収容器が照射をうけた高速中性子の積算照射量を算出する検出器照射量判定手段と、
前記高速中性子の積算照射量があらかじめ前記定数記憶手段に記憶されている構造的寿命照射量以上になることにより、前記放射線検出手段の構造的寿命終了と判定する構造的寿命判定手段と、
前記核的寿命判定手段および前記構造的寿命判定手段の判定結果を受け、いずれか一方が寿命と判定した場合に前記放射線検出手段の寿命終了と判定する検出器寿命判定手段とをさらに備えた請求項3記載の中性子検出器の寿命判定装置。 The constant storage means is a constant storage means further storing a structural lifetime irradiation amount in advance,
By dividing the neutron component in the corrected direct current component received from the detector characteristic determining means by the thermal neutron flux irradiated by the radiation detecting means, the direct current component neutron sensitivity of the radiation detecting means is obtained. Obtaining and accumulating the thermal neutron flux irradiated by the radiation detecting means from the change in the sensitivity of the DC component neutrons, and receiving the radiation detecting means container from the integrated value of the thermal neutron flux Detector dose determination means for calculating the cumulative dose of fast neutrons;
A structural lifetime determination means for determining that the structural lifetime of the radiation detection means is over, by the cumulative irradiation dose of the fast neutrons being equal to or greater than the structural lifetime dose stored in the constant storage means in advance;
The detector further comprises detector life determination means that receives the determination results of the nuclear life determination means and the structural life determination means, and determines that the life of the radiation detection means is ended when one of them is determined to be life. Item 3. The lifetime determination device for a neutron detector according to Item 3.
前記補正後の直流成分中の中性子成分をガンマ線成分で除した比を、前記次回の定期検査開始時における前期放射線検出器に対する積算中性子束の予測値で補正することにより前期次回の定期検査開始時における前記放射線検出器の直流成分中の中性子成分をガンマ線成分で除した比を予測し、この予測した比が前期定数記憶手段から読み込んだ前記核的寿命比と比較することによって、前記次回の定期検査開始時において前記放射線検出手段の核的寿命が終了するか判定するとともに、前記放射線検出手段の収容器が照射をうけた高速中性子の積算照射量を、前記次回の定期検査開始時における前期放射線検出器に対する積算中性子束の予測値で補正することにより、前期次回の定期検査開始時における前記放射線検出手段の収容器が照射をうけた高速中性子の積算照射量を予測し、この予測した前期高速中性子の積算照射量を前記定数記憶手段に記憶されている構造的寿命照射量と比較することによって、前記次回の定期検査開始時において前記放射線検出手段の構造的寿命が終了するか判定する次回定検寿命判定手段と、
前記現在放射線検出手段が照射をうけている中性子束および燃料条件から得られる前記次回の定期検査開始時の前記放射線検出手段が照射をうける中性子束の予測値にもとづいて、現在から次々回の定期検査までの間に前期放射線検出手段に対して照射される中性子束を予測することにより、前記次々回の定期検査開始時における各LPRMに対する積算中性子束を予測する次々回定検照射量評価手段と、
前記補正後の直流成分中の中性子成分をガンマ線成分で除した比を、前記次々回の定期検査開始時における前期放射線検出器に対する積算中性子束の予測値で補正することにより前記次々回の定期検査開始時における前記放射線検出器の直流成分中の中性子成分をガンマ線成分で除した比を予測し、この予測した比が前期定数記憶手段から読み込んだ前記核的寿命比と比較することによって、前記次々回の定期検査開始時において前記放射線検出手段の核的寿命が終了するか判定するとともに、前記放射線検出手段の収容器が照射をうけた高速中性子の積算照射量を、前記次々回の定期検査開始時における前期放射線検出器に対する積算中性子束の予測値で補正することにより、前記次々回の定期検査開始時における前記放射線検出手段の収容器が照射をうけた高速中性子の積算照射量を予測し、この予測した前期高速中性子の積算照射量を前記定数記憶手段に記憶されている構造的寿命照射量と比較することによって、前記次々回の定期検査開始時において前記放射線検出手段の収容器の構造的寿命が終了するか判定する次々回定検寿命判定手段と、
前記次回の定期検査と次々回の定期検査の間に核的寿命または前期収容器が構造的寿命を迎えると判定された前期放射線検出手段について、次回の定期検査時に交換する必要ありと判定し、所要の表示器などに表示するなどしてユーザーにその旨を提示する交換検出器提示手段とを有するものである請求項11記載の中性子検出器の寿命判定装置。 The detector lifetime determination means predicts the neutron flux irradiated to the previous radiation detection means between the present and the next periodic inspection based on the neutron flux currently being irradiated by the radiation detection means. A next regular inspection dose evaluation means for predicting an integrated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection,
At the start of the next periodic inspection in the previous period by correcting the ratio obtained by dividing the neutron component in the corrected DC component by the gamma ray component with the predicted value of the integrated neutron flux for the previous period radiation detector at the start of the next periodic inspection. Predicting the ratio of the neutron component in the direct current component of the radiation detector divided by the gamma ray component in the above, and comparing the predicted ratio with the nuclear lifetime ratio read from the constant constant storage means, It is determined whether or not the nuclear life of the radiation detection means ends at the start of the inspection, and the accumulated dose of fast neutrons irradiated by the container of the radiation detection means is determined as the initial radiation at the start of the next periodic inspection. By correcting with the predicted value of the integrated neutron flux for the detector, the container of the radiation detection means is irradiated at the start of the next periodic inspection in the previous period. By predicting the cumulative dose of fast neutrons received, and comparing the predicted cumulative dose of fast neutrons with the structural lifetime dose stored in the constant storage means, the next periodic inspection is started. In the next periodic inspection life determination means for determining whether the structural life of the radiation detection means is completed in
Based on the predicted value of the neutron flux irradiated by the radiation detection means at the start of the next periodic inspection obtained from the neutron flux irradiated by the current radiation detection means and the fuel condition, the periodic inspection is performed one after the next. Predicting the neutron flux irradiated to the radiation detection means during the previous period, predicting the accumulated neutron flux for each LPRM at the start of the next periodic inspection,
The ratio obtained by dividing the corrected neutron component in the DC component by the gamma ray component is corrected by the predicted value of the integrated neutron flux for the previous radiation detector at the start of the next periodic inspection, thereby starting the next periodic inspection. Predicting a ratio obtained by dividing the neutron component in the direct current component of the radiation detector by a gamma ray component, and comparing the predicted ratio with the nuclear life ratio read from the initial constant storage means, It is determined whether or not the nuclear life of the radiation detecting means ends at the start of the inspection, and the accumulated dose of fast neutrons irradiated by the container of the radiation detecting means is determined as the initial radiation at the start of the next periodic inspection. By correcting with the predicted value of the integrated neutron flux for the detector, the radiation detection means can be stored at the start of the next periodic inspection. By predicting the cumulative dose of fast neutrons irradiated by the vessel, and comparing the predicted cumulative dose of fast neutrons with the structural lifetime dose stored in the constant storage means, One after another regular inspection life determination means for determining whether the structural life of the container of the radiation detection means ends at the start of periodic inspection,
It is determined that it is necessary to replace the previous period radiation detection means determined in the next periodical inspection for the nuclear period or the first period container that has reached the structural lifetime between the next periodical inspection and the next periodical inspection. The neutron detector lifetime determination apparatus according to claim 11, further comprising: a replacement detector presenting means for presenting the fact to a user by displaying the information on a display or the like.
前記直流成分の測定値を履歴として記憶するステップと、
この直流成分の測定値の履歴を補正するステップと、
前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するステップと、
前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するステップと、
このゆらぎ成分の測定値の履歴を補正するステップと、
を有することを特徴とする中性子検出器の寿命判定方法。 Measuring a DC component in an electrical signal output from a radiation detection means inserted in the nuclear reactor;
Storing the measured value of the DC component as a history;
Correcting the history of measured values of the DC component;
Measuring a fluctuation component in the electrical signal;
Storing the measured value of the fluctuation component as a history;
Correcting the fluctuation history of the fluctuation component,
A method for determining the lifetime of a neutron detector, comprising:
前記放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、
前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、
この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴から前記直流成分測定値の突発的な変化を抽出し補正を行う直流成分補正手段と、
前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、
前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、
前記直流成分補正手段から受けた突発的な変化のデータをもとに、前記ゆらぎ成分履歴記憶手段から読み出した前記ゆらぎ成分の履歴に対し補正を行うゆらぎ成分補正手段と、
前記補正後の直流成分中の中性子成分およびガンマ線成分を、感度記憶手段から読み込んだ直流成分中性子感度および直流成分ガンマ線感度でそれぞれ除することにより、前記放射線検出手段に照射された中性子束とガンマ線束を求め、前記放射線検出手段に照射された中性子束とガンマ線束の比を算出する照射中性子束/ガンマ線束比算出手段とを備えたことを特徴とする原子炉炉心監視装置。 Sensitivity storage means for storing the DC component neutron sensitivity and DC component gamma ray sensitivity of the radiation detection means inserted in the reactor in advance,
DC component measuring means for measuring a DC component in an electrical signal output from the radiation detecting means;
DC component history storage means for storing the measured value of the DC component as a history;
DC component correction means that reads the history of the DC component measurement value from the DC component history storage means, extracts sudden changes in the DC component measurement value from the history, and corrects the change,
Fluctuation component measuring means for measuring a fluctuation component in the electrical signal;
Fluctuation component history storage means for storing the measured value of the fluctuation component as a history;
Fluctuation component correction means for correcting the fluctuation component history read from the fluctuation component history storage means based on the data of the sudden change received from the DC component correction means;
The neutron flux and the gamma ray flux irradiated to the radiation detection means are obtained by dividing the neutron component and the gamma ray component in the corrected DC component by the DC component neutron sensitivity and the DC component gamma ray sensitivity read from the sensitivity storage means, respectively. And a irradiation neutron flux / gamma ray flux ratio calculating means for calculating a ratio of a neutron flux irradiated to the radiation detecting means and a gamma ray flux.
前記補正後のゆらぎ成分に前記定数記憶手段から読み込んだ前記感度比を乗じて前記補正後の直流成分中の中性子成分を求め、前記補正後の直流成分を中性子成分とガンマ線成分に分離する検出器特性判定手段と、
前記補正後の直流成分中の中性子成分を前記ガンマ線成分で除した比が、前記定数記憶手段から読み込んだ前記核的寿命比以下になることによって前記放射線検出手段の寿命終了と判定する核的寿命判定手段とをさらに備えた請求項14記載の原子炉炉心監視装置。 Constant storage means for storing the nuclear life ratio and the sensitivity ratio of the DC component neutron sensitivity of the radiation detection means to the fluctuation component neutron sensitivity in advance;
A detector for multiplying the corrected fluctuation component by the sensitivity ratio read from the constant storage means to obtain a neutron component in the corrected DC component, and separating the corrected DC component into a neutron component and a gamma ray component Characteristic determination means;
Nuclear lifetime that determines the end of the lifetime of the radiation detection means when the ratio obtained by dividing the corrected neutron component in the DC component by the gamma ray component is equal to or less than the nuclear lifetime ratio read from the constant storage means The reactor core monitoring apparatus according to claim 14, further comprising a determination unit.
前記照射中性子束/ガンマ線束比算出手段から受けた前記放射線検出手段に照射された中性子束/ガンマ線束比をもとに前記ボイド率記憶手段を検索し対応するボイド率を取得し、このボイド率を、炉心性能計算を行う手段に与える周辺ボイド率評価手段とをさらに備えた請求項14または15に記載の原子炉炉心監視装置。 Void ratio storage means for storing the void ratio in association with the neutron flux / gamma ray flux ratio irradiated to the radiation detection means in advance;
Based on the neutron flux / gamma ray flux ratio irradiated to the radiation detecting means received from the irradiated neutron flux / gamma ray flux ratio calculating means, the void ratio storage means is searched to obtain the corresponding void ratio, and this void ratio The reactor core monitoring apparatus according to claim 14, further comprising: a peripheral void ratio evaluation unit that provides a unit for performing a core performance calculation.
前記照射中性子束/ガンマ線束比算出手段から受けた前記放射線検出手段に照射された中性子束/ガンマ線束比をもとに前記自己吸収量記憶手段を検索し対応する自己吸収量を取得し、この自己吸収量を、炉心性能計算を行う手段に与える中性子自己吸収量補正手段とをさらに備えた請求項14または15に記載の原子炉炉心監視装置。 Self-absorption amount storage means for storing the neutron self-absorption amount by the radiation detection means in association with the neutron flux / gamma ray flux ratio irradiated to the radiation detection means in advance;
Based on the neutron flux / gamma ray flux ratio irradiated to the radiation detecting means received from the irradiated neutron flux / gamma ray flux ratio calculating means, the self-absorption amount storage means is searched to obtain a corresponding self-absorption amount, The reactor core monitoring apparatus according to claim 14, further comprising a neutron self-absorption amount correcting unit that supplies the self-absorption amount to a unit that performs core performance calculation.
前記放射線検出手段から出力される電気信号中の直流成分を測定する直流成分測定手段と、
前記直流成分の測定値を履歴として記憶する直流成分履歴記憶手段と、
この直流成分履歴記憶手段から前記直流成分測定値の履歴を読み出し、この履歴から前記直流成分測定値の突発的な変化を抽出し補正する直流成分補正手段と、
前記電気信号中のゆらぎ成分を測定するゆらぎ成分測定手段と、
前記ゆらぎ成分の測定値を履歴として記憶するゆらぎ成分履歴記憶手段と、
前記直流成分補正手段から受けた突発的な変化のデータをもとに、前記ゆらぎ成分履歴記憶手段から読み出した前記ゆらぎ成分の履歴に対し補正を行うゆらぎ成分補正手段とを備えた中性子検出器の寿命判定装置を複数個並列設置し、
前記寿命判定装置の設置個数は、前記放射線検出手段として起動領域中性子検出器を用いたものおよび局所出力領域モニタを用いたものが、それぞれ一個または複数個であり、
前記起動領域中性子検出器側の寿命判定装置から受けた前記補正後のゆらぎ成分の履歴および前記局所出力領域モニタ側の寿命判定装置から受けた前記補正後のゆらぎ成分の履歴を監視し、原子炉の停止時においては前記起動領域中性子検出器の出力について、原子炉の起動時においては前記局所出力領域モニタの出力について、原子炉出力に対して線形になる前に異常を検知するオーバーラップ領域評価手段を備えたことを特徴とする原子炉炉心監視装置。 Constant storage means for storing the sensitivity ratio of the DC component neutron sensitivity to the fluctuation component neutron sensitivity of the radiation detection means inserted in the reactor in advance,
DC component measuring means for measuring a DC component in an electrical signal output from the radiation detecting means;
DC component history storage means for storing the measured value of the DC component as a history;
DC component correction means for reading the history of the DC component measurement value from the DC component history storage means, and extracting and correcting sudden changes in the DC component measurement value from the history;
Fluctuation component measuring means for measuring a fluctuation component in the electrical signal;
Fluctuation component history storage means for storing the measured value of the fluctuation component as a history;
A neutron detector comprising fluctuation component correction means for correcting the fluctuation component history read from the fluctuation component history storage means based on the data of the sudden change received from the DC component correction means. Install multiple life judging devices in parallel,
The number of installed life judging devices is one using a starting area neutron detector as the radiation detecting means and one using a local output area monitor, each one or more,
Monitoring the history of the corrected fluctuation component received from the lifetime determination device on the startup region neutron detector side and the history of the corrected fluctuation component received from the lifetime determination device on the local output region monitor side, Overlap region evaluation to detect anomalies before linearization with respect to reactor power, regarding the output of the startup region neutron detector at the time of shutdown, and the output of the local power region monitor at the time of reactor startup Reactor core monitoring device comprising means.
前記寿命判定装置は、前記補正後のゆらぎ成分に前記定数記憶手段から読み込んだ前記感度比を乗じて前記補正後の直流成分中の中性子成分を求め、前記補正後の直流成分を中性子成分とガンマ線成分とに分離する検出器特性判定手段と、
前記補正後の直流成分中の中性子成分を前記ガンマ線成分で除した比が、前記定数記憶手段から読み込んだ前記核的寿命比以下になることによって前記放射線検出手段の寿命終了と判定する核的寿命判定手段とをさらに備えた請求項20記載の原子炉炉心監視装置。 The constant storage means is a constant storage means for storing a nuclear life ratio and the sensitivity ratio in advance.
The lifetime determination apparatus obtains a neutron component in the corrected DC component by multiplying the corrected fluctuation component by the sensitivity ratio read from the constant storage means, and determines the corrected DC component as a neutron component and a gamma ray. Detector characteristic determination means that separates into components;
Nuclear lifetime that determines the end of the lifetime of the radiation detection means when the ratio obtained by dividing the corrected neutron component in the DC component by the gamma ray component is equal to or less than the nuclear lifetime ratio read from the constant storage means The reactor core monitoring apparatus according to claim 20, further comprising a determination unit.
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