JP5519298B2 - 原子炉炉心の制限パラメータのモニタリング方法、三次元出力分布を決定する方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、原子炉炉心の三次元出力分布を決定する方法に関している。本発明の他の目的は、原子炉炉心の通常運転時の少なくとも一つの制限パラメータをモニタリングする方法に関している。本発明は特に、加圧水型炉に適用される

通常運転時において、原子炉炉心は、事故の場合の安全基準の適合性を保証する特定の状態を順守しなければならない。（状態カテゴリ１として知られる）これらの状態は、安全試験において採用される初期状態に対応しており、このようにして、通常運転の間にそれらを超えることは、安全の実証を弱体化させる。通常運転限界の適合性を連続的に検証することは、「炉心の事故以前状態のモニタリング」機能を決定する。

これらの状態は、原子炉炉心の構成要素である燃料ロッドの特定の放射化を表すパラメータから構成される。例として、炉心の出力レベル、または出力分布形を表す要素（ΔＩ、ＦΔＨなど）のようなシンプルなパラメータだけでなく、（臨界沸騰現象に関連する）臨界熱流束比、または（燃料溶解現象に関連する）線形出力密度のようなさらに先行したパラメータが引用されうる。このように、炉心の事故以前状態のモニタリングは、これらのパラメータの一つかそれ以上を計算し、及び安全試験から導かれた所定の閾値と比較することによりなされる。前記モニタリング関数を決定するために選択された前記パラメータが単純なものであるとき、これらのパラメータの閾値に対応する多くの事前事故状態をカバーするために条件を不利にすることがなされなければならない。事故試験における安全基準の順守を有するこれらの条件を不利にすることの適合性は、炉心の通常運転の範囲が減縮されることを必要とする。このように、モニタリング関数の改良、すなわち炉心の通常運転限界を決定するためのさらに先行したパラメータの利用は、炉心の通常操作範囲が拡張されることを可能にし、及びそれ故、運転を安全にすることを可能にすることは明らかである。

モニタリング関数の改良に対応するものは、基本とされる先行したパラメータを評価するオンライン法を有する必要性である。こういう訳で、この評価は、ほとんどの場合、原子炉炉心において生成された出力分布のイメージへのアクセスを必要とする。炉心内の出力分布のこのイメージへアクセスするために利用される手段がより単純であると、より高く関連した保守性と、原子炉炉心の通常運転範囲がより切り詰められる。原子炉炉心の通常運転限界をモニタリングするための今日用いられている方法のほとんどは、一次元軸方向イメージと二次元径方向イメージを結合することにより炉心内の出力分布のイメージを再構成する。

三次元での炉心出力分布を復元させる方法が同様に知られている。

しかしながら、これらの方法は、炉心内で追加の計装を必要とする。

"Ｍｅｔｈｏｄｅｓ ｄｅ ｃａｌｃｕｌ ｎｅｕｔｒｏｎｉｑｕｅ ｄｅ ｃａｕｒ" Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｄｅ ｌ’ｉｎｇｅｎｉｅｒ−Ｂ３０７０−Ｇｉｏｖａｎｎｉ Ｂ．Ｂｒｕｎａ ａｎｄ Ｂｅｒｎａｒｄ Ｇｕｅｓｄｏｎ

このような状況において、本発明の目的は、前述の不利な点を軽減することであり、並びに本発明の目的は、効果的であり、及び追加の機器類を必要としない、炉心の三次元出力分布を決定する方法を提供することである。

この目的のために、本発明は、プログラムデバイスにより実装された原子炉炉心の三次元出力分布を決定する方法であって、前記炉心は、原子炉ベッセルの外部に提供された中性子束を測定するための一組の検出器と、前記燃料集合体の外側の冷却材の温度を測定するための一組のプローブとを備えており、前記方法は、
燃料減損の間に、炉心運転パラメータの値に基づいて、即座に拡散方程式を解き、及び炉心の同位体バランスを更新する中性子計算コードを利用して第１の三次元出力分布を決定する段階と、
前記原子炉ベッセルの外側に配置された前記中性子束測定検出器及び前記温度測定プローブにより出された測定値を利用して前記第１の三次元出力分布を調整することにより新しい三次元出力分布を決定する段階と、
前記中性子計算を連続的に制御する段階であって、
−タイムステップｔ_ｉで、原子炉の現在の運転を特性化しているパラメータ値から炉心の現在の三次元出力分布を計算する段階と、
−タイムステップｔ_ｉで、前記炉心の周囲での一組の集合体で平均化された出力の軸方向不均衡の計算値と測定値の間の相違を最小化するために炉心の現在の運転を特性化する一つ以上のパラメータを調整した後で、新しい三次元出力分布を計算する段階と、
−次のタイムステップｔ_ｉ＋１で、中性子計算の初期条件として前の計算で出た前記新しい出力分布を利用する段階と、を備えている段階と、
を備えている三次元出力分布を決定するための方法を提案している。

「即座」とは、１分より小さい（３０秒のオーダの）タイムステップを有する各タイムステップで実施される中性子計算を参照すると理解される。

本発明の結果、前記出力分布はオンラインで実施され、中性子計算により提供された三次元情報からの炉心に関連しうる。この情報は、計算時に炉心の全ての特異性を考慮するために、加圧水型炉で存在する計装（炉外として知られる原子炉ベッセルの外側の熱電温度計及びプローブ）から出された測定値により修正される。前記方法は、如何なる追加の計装を必要としない。この修正の結果は、通常運転の先行した制御パラメータ（例えば、ＤＮＢＲとして知られる自然沸騰割合の偏差、及び線形出力）を決定するための基本として作用する炉心の現在の出力分布の三次元画像である。

このようにして、それは原子炉炉心の現在の出力分布の三次元中性子計算を実施するので、及びそれはこの三次元計算が、存在する計装により連続的に提供された測定情報と結び付けられることを可能にしているので、及びそれは原子炉立地上で、そしてオンライン炉心モニタリング関数の必要性と互換性のある時間において、原子炉炉心結合の通常運転の制限パラメータのこの計算の結果に基づいているので、本発明による方法は、原子炉ユニット機器上での最小の影響を有する原子炉炉心の事故事前条件の正確な、及び効果的なモニタリングを可能にしており、そして、このようにして、前記原子炉ユニットの最適化された利用に対して使用可能な省力が解放されることを可能にする。

連続的な中性子計算制御の目的は、炉心出力分布に直接影響を有する過渡現象の中性子コードによる代表値を最適化することである。

本発明による方法は、以下の一つ以上の特徴を示し、個々に考慮され、またはいかなる技術的に可能な組み合わせに従う。

優先的な実施形態により、新しい出力分布を決定する段階は、
前記第１の計算された出力分布を調整する第１の段階であって、前記調整は、前記計算された出力分布の軸方向要素と、前記ベッセルの外側に配置された前記中性子束測定検出器により出された測定値との間の相違を最小化する数学関数により実行される段階と、
計算された前記第１の出力分布を調整する第２の段階であって、前記調整は、前記計算された出力分布の径方向要素と、前記温度測定プローブ（１００）によって出された測定値の間の相違を最小化する数学関数により実行される段階と、を備えている。

好ましくは、本発明による再構成法は、前記中性子計算コードの基本となっている炉心モデルを周期的に修正する段階を備えており、前記周期的な修正は、前記中性子コードにより計算された三次元出力分布と、炉内プローブとして知られる前記原子炉炉心の内部の中性子束測定検出器により提供された前記測定から推定された三次元出力分布との相違を最小化するための前記炉心モデルに固有のパラメータを修正する段階を備えている。

本発明の他の目的は、原子炉炉心の通常運転の少なくとも一つ制限パラメータをモニタリングする方法であって、
本発明による前記炉心の前記三次元出力分布を決定する方法を実装する段階と、
前記炉心のこの新しい三次元出力分布から前記原子炉炉心の通常運転の少なくとも一つの制限パラメータを計算する段階と、
所定の閾値に関連して計算された前記パラメータの相違を計算する段階と、
を備えている。

このように、本発明による方法で再構成された出力分布は、通常の原子炉運転の少なくとも一つの制限パラメータの計算の補助として使用され、所定の制限に関連したその間隔は、このように、オンラインで再構成され、前記モニタリングは、この制限を越えた場合に警報が始動することを可能にさせる。

有利的に、前記モニタリング法は、閾値が計算されたパラメータを超えた場合に制御室で警報の発動段階を備えている。

有利的に、通常原子炉炉心運転の制限パラメータは、以下のパラメータから選択される：Ｐｌｉｎとして知られる線形出力、ＤＮＢＲとして知られる自然沸騰割合の偏差、Ｄｐａｘとして知られる軸方向出力不均衡性、及びＤｐａｚとして知られる方位角出力不均衡性。

前記異なる計算パラメータ、出力分布または計算された間隔でさえ、一つ以上の制御室の画面上に連続的に表示されうる。

本発明の他の目的は、コンピュータ上で実行される本発明による方法を実行するためのプログラミング手段を備えているコンピュータプログラムである。

本発明の他の特徴と利点は、添付の図面の参照と共に、表示のために、及び制限の目的ではない以下で与えられる詳細から明らかとなる。

本発明による方法の実装を図示している加圧水型炉のベッセルを概略的に示している。 本発明による方法の異なる段階のブロックダイアグラムである。

図１は、加圧水型炉のベッセル１を示している。

ベッセル１は、燃料集合体が配備された炉心６を備えており、
−炉心の燃料集合体の構成の外側で冷却剤（クーラント）の温度を測定するための（炉心外熱電温度計と呼ばれる）プローブ３と、
−炉心の外部の中性子束を測定するチャンバ４（炉心外チャンバと呼ばれる）と、
−炉内プローブで構成された炉心内部の計装８と、を備えている。

本発明による炉心モニタリング法は、プログラムデバイス５によって実装される。このモニタリング法は、現在の炉心６の出力の三次元分布から、原子炉炉心６の通常運転の少なくとも一つの制限パラメータの計算に基づいており、加圧水型炉に存在する炉心外部の中性子束を測定するためのチャンバ４及び炉心外熱電温度計３である計装によって提供される三次元中性子計算及び測定から決定される。

炉外チャンバ４は、炉心６の高さに沿った、及び炉心６の周囲に全面的に配置された、９０°の角度を形成する炉心６の二つの軸対象平面に関して対称な四つの位置に、いくつかの測定ステージ４ａ、４ｂ（例えば、６ステージ、図１では２つしか示されていない）を備えている。前記炉外検出器の調整されたチャンバ４ａから４ｄは、このように、異なる方位角で炉心６の周りに分布した四つのゾーンにおいて、炉心６の高さに沿った異なる位置での中性子束の測定を得ることを可能にしている。図は、二つのステージでの二つの炉外チャンバ４、それぞれ４ａ−４ｂ及び４ｃ−４ｄ、を示しており、四つの炉外チャンバはほとんどの場合、特に、１３００ＭＷｅ出力の原子炉（チャンバあたり６つのステージ）、及び９００ＭＷｅ出力の原子炉（チャンバあたり２つのステージ）で利用される。

炉心外熱電温度計３は、垂直平面、すなわち、炉心の高さに垂直にネットワークを形成し、燃料集合体の上に及び燃料集合体に直面して導入されている。炉心外熱電温度計３は、このように、（計装集合体として知られる）炉心６の所定の構成要素である燃料集合体の外部で冷却剤の温度を測定することを可能にしている。前記燃料集合体出口での前記冷却剤の温度は、これらの集合体により生成される原子炉出力にリンクされ、炉心外部熱電温度計３はこのように、炉心６の出力分布において径方向タイプの情報を提供する。

これらの二つの計装４及び３を調整し、及びそれらの応答が測定するべきものを表していることを確かめるために、炉内プローブ７で構成され、三次元測定情報を出す全面可動式分裂チャンバである炉心の内部の「炉内」計装８で、測定が周期的に実施される。炉内プローブ７のそれぞれは、測定チャネル９の内部でその変位を確保するテレフレックスケーブルとして知られるフレキシブルケーブルの端に固定される。炉内プローブ７が周期的に炉心６で三次元出力分布を提供するイメージはフラックスマップとして知られている。

本発明によるモニタリング法において、これらのフラックスマップは炉外測定及び熱電温度計の調整率の決定の基本として作用し、それらは、周囲軸方向出力分布及び前記集合体の外側での冷却剤温度のそれぞれの代表値となる。周囲軸方向出力分布は、炉心６の周囲近くの一組の集合体上で集合体あたりの軸方向出力分布の重み付け平均を参照していることが理解される。本発明による方法は、この周囲軸方向出力分布の代わりとして、炉心６周辺近くの一組の集合体上でのアキシャルパワーオフセットの重み付け平均を指定する（「アキシャルオフセット」として知られている）周囲軸方向不均衡の量を使用しうる。

このように、本発明による炉心モニタリング法の実装に対する前記プログラムデバイス５は、熱電温度計３、炉外チャンバ４、及び炉内計装８からの情報を処理する。

前記プログラムデバイス５は同様に、原子炉運転パラメータ（例えば、前記炉心の平均熱出力、前記ベッセル内での冷却材の平均入力温度、及び前記制御群の制御位置）の現在の値を処理する。

本発明によるモニタリング法をさらに詳細を述べるために、ブロックダイアグラムが図２において示されているが、第１カラムでは、本発明によるモニタリング法を実装するためのステップを表し、第２カラムでは、各ステップで用いられる測定情報を表している。

ボックス３０でグループ化されたステップは、三次元出力分布の再構成か、または本発明による炉心の決定法のステップを指定している。

この再構成３０は、炉外測定器８０、及び熱電温度計１００を使用し、較正係数によりフラックスマップで調整される。

三次元出力分布のこの再構成３０は、中性子コードによる出力分布の計算のフェーズ４０、及び炉外８０及び熱電温度計１００の測定で形成された分布を調整する二つのフェーズ６０及び９０からのシーケンスに基づいている。

出力分布計算フェーズ４０は三次元中性子コードを実装し、現在の原子炉５０の運転パラメータ値（例えば、炉心の平均熱出力、ベッセル内の冷却剤の平均入力温度、及び前記制御群の制御位置）から、燃料減損の間の炉心の同位体バランスを更新し、及び炉心に分布した異なる点での一連の原子炉出力値の形成の下で、現在の炉心出力の三次元分布を復元するためのオンライン拡散方程式を解く。例として、高度ノード型三次元モデリングに基づくＳＭＡＲＴ中性子計算が引用される。炉心中性子計算の原理は、特許文献１においてさらに詳細に開示されている。

炉外測定器８０からの出力分布の第１の調整フェーズ６０は、前記計算から出された周囲軸方向出力分布またはアキシャルオフセットと、炉外チャンバ８０により測定されて前記フラックスマップで校正された前記軸方向出力分布または周囲アキシャルオフセットを合せることを目的とした数学的処理を実装している。前記実装されたアルゴリズムは、使用される情報が軸方向出力分布のタイプか、またはアキシャルオフセットのタイプか（これら二つの項は、三次元出力分布要素の一般項の下で共にグループ化される）のどちらかによって異なる。

前記利用される情報が軸方向出力分布のタイプである場合、前記アルゴリズムは、前記周囲軸方向出力分布の計算値と測定値の間の相違を最小化させ、各集合体の軸方向出力分布に適用するために、Ｎ_ｚ修正係数（Ｎ_ｚは中性子計算コードの基本となっている炉心モデルからの軸方向メッシュの数である）のベクトルを復元するための「最小二乗」タイプの方法を利用する。このアルゴリズムは、四つの利用可能な対（計算された周囲軸方向出力分布、測定された周囲軸方向出力分布）に適用される。四つの補正係数ベクトルは、このようにして復元され、各ベクトルは、炉外チャンバに関連している。各炉心集合体の軸方向出力分布は、これらの四つのベクトルの線形結合によって補正され、この線形結合の係数は、前記アセンブリから四つの炉外チャンバへの距離と関連付けられており、前記平均炉心出力の適合性を保証する。

利用される前記情報がアキシャルオフセットのタイプである場合、周囲アキシャルオフセットでの計算値と測定値の間の相違を最小化するための各アセンブリの軸方向出力分布に適用するために次式の関数を復元させる。

この関数は、Ｎ_ｚは中性子計算コードの基本となっている炉心モデルの軸方向メッシュの数であり、Ｎ_ｚ修正係数のベクトルとして見られうる。この修正関数の定義式に介在している関数ｆ（ｚ）は、パラメータ化でき、事前定義される。係数α（ｉ）及び整数Ｎは、反復処理によって得られる。このアルゴリズムは、前記四つの利用可能な対（計算された周囲アキシャルオフセット、測定された周囲アキシャルオフセット）に適用される。補正係数の四つのベクトルがこのようにして復元され、各ベクトルは炉外チャンバに関連される。各炉心集合体の前記軸方向出力分布はそれから、これら四つのベクトルの線形結合によって修正され、各線形結合の係数は、前記集合体から前記四つのチャンバまでの距離に関連付けられ、及び前記平均炉心出力の適合性を保証する。

（熱電温度計１００からの）前記出力分布の第２の調整フェーズ９０は、中性子コードにより計算されるような、及び熱電温度計１００によりこれらの集合体の外部で測定され、フラックスマップで調整された冷却剤温度から推定されるような、計装集合体の平均出力をまとめることを目的とされた数学的プロセスを実装している。前記アルゴリズムは、二次元多項式回帰法を利用し、及び計装熱電温度集合体の出力での計算及び測定の間の相違を最小化するために計方向出力分布に適用する修正関数を復元させる。この修正係数は、一組のＮ_ａｓｓ修正係数として見られ、Ｎ_ａｓｓは原子炉炉心集合体の数である。

計算フェーズ４０と二つの調整フェーズ６０及び９０のシーケンスとして述べられている本発明による炉心の三次元出力分布を決定するこの方法３０は、３０秒オーダの周期で原子炉反応運転の間に適用される。おおよそ３０秒毎に、炉心の現在の出力の三次元分布がそれ故本発明による方法で復元される。この出力分布は炉心内で分布した異なる位置での一組のＮ_ａｓｓＸＮ_ｃｒａｙＸＮ_ｚ核出力値として見られ、Ｎ_ａｓｓは炉心を構成する集合体の数であり、Ｎ_ｃｒａｙは集合体を構成する燃料ロッドの数であり、Ｎ_ｚは、中性子計算コードの基本となっている炉心モデルからの軸方向メッシュの数である。

現在の炉心出力のこの新しい三次元分布は、本発明によるモニタリング方法を実装するために利用され、これは、計算１１０が通常の原子炉炉心の運転パラメータ、特に以下で定義されるパラメータを制限することを可能にする。
−Ｐｌｉｎ：線形出力、すなわち、前記炉心燃料要素の長さ単位当たりの出力
−ＤＮＢＲ：自然沸騰割合の偏差であり、臨界沸点状態に関連する冷却剤の熱水力状態の相違を表す
−Ｄｐａｘ：炉心内の軸方向出力不均衡（またはアキシャルパワーオフセット）
−Ｄｐａｚ：炉心内での方位角出力不均衡（または出力傾斜）

本発明によるモニタリング法で計算された炉心通常運転の制限パラメータは、安全試験で定義された閾値と比較される。この比較は、運転間隔（ステップ１２０）が閾値に関連して計算されることを可能にし、及び場合によっては、閾値が交差している場合、原子炉制御室内の警報信号が発動されることを可能にする。いくつかの制限パラメータの計算は、中性子計算４０に必要な直接入力データを構成しない現在の原子炉の運転パラメータ５０の情報を必要としうる（矢印Ｆ）。これは、例えば、ＤＮＢＲの場合では、中性子計算４０に対して必要な入力データではない流量及び圧力データの情報を必要とする。計算された異なるパラメータ、出力分布または計算された運転間隔は、一つまたはそれ以上の制御室画面で連続的に表示されうる。

これまでに述べられたような本発明による復元法３０は、ステップ４０による出力分布及びステップ６０から９０による調整のオンライン計算が、炉外８０及び熱電温度計１００の測定に関連した相違をできる限り減少することを可能にし、計算時の実際の炉心出力分布を表している。計算されて一度測定で調整されたこの出力分布は、計算時に炉心の物理的特異性の代表値となり、及び所定の閾値に関連する運転間隔がステップ１２０に従って評価されうる炉心の通常運転の制限パラメータの計算１１０の補助として利用される。

調整された出力分布の精度、すなわち、実際の炉心出力分布の一致性は、制御される出力分布調整フェーズ６０及び９０で利用される計算値と測定値の間の相違を必要とする。実際に、計算値と測定値の間の相違が、前記出力分布調整処理の効果が最適な所定の範囲の外側であるとき、前記調整された出力分布の精度は低下する。出力分布調整法６０及び９０の最適な有効範囲での計算値と測定値の間の相違を維持するために、本発明による炉心３０の三次元出力分布を決定する方法は、以下の二つの注目すべき方法において計算に影響する可能性を提供する。
−中性子計算７０の連続的制御
−中性子計算７０の周期的制御

連続的中性子計算７０の制御の目的は、炉心出力分布での直接影響を有する過渡現象、特に、炉心内でのキセノン分布振動での中性子コードによる表現を最適化することである。この制御モードは、本発明による方法においてオンラインで実装され、及びこのようにして、上述した本発明による出力分布３０の再構成処理（おおよそ３０秒）に適した同一の周期でアクティブ化される。これは、中性子計算５０の入力で利用される一つ以上の運転パラメータの値の修正に基づいている（例えば、炉心の平均熱出力、ベッセル内の冷却剤の温度、及び制御群の制御位置）。計算時間ステップｔ_ｉで、（測定値で調整されていない）計算された出力分布の周囲アキシャルオフセットは、炉外チャンバ８０によって測定された周囲アキシャルオフセットで比較される。前記周囲アキシャルオフセットの計算値と測定値の間の相違が所定の基準を満足しない場合、一つ以上のパラメータ５０の値の修正が実行され、及び新たな中性子計算が修正パラメータ値を有するコードによって実行される。言い換えると、一つ以上の運転パラメータの値は、実際の値を示す必要のない値にせざるを得ない。この操作は、周囲アキシャルオフセットの計算値と測定値の間の相違の基準が満たされるまで繰り返される。この反復が達成されたとき、出力分布は制御されたと考えられる。この制御された出力分布は次のタイムステップｔ_ｉ＋１での中性子計算のための初期条件として利用される。計算された出力分布の制御プロセス７０は、上述した再構築処理３０と平行して実行される。言い換えると、再構成処理３０に固有の測定６０及び９０での調整は、中性子計算４０の入力値、すなわち、実際の値で使用される未修正運転パラメータ値５０で計算された出力分布で実行される。

中性子計算１０の周期的制御の目的は、炉心出力分布で直接の影響を有するキネティクスを徐々に発展させることを有する不動の現象、特に、原子炉炉心内部での減損または減速不均衡の中性子コードによる表現を最適化することである。制御のこのモードは、炉内プローブによって実行される測定から周期的に得られたフラックスマップの利用に基づいている。制御のこのモードは、フラックスマップに対して適切であるように同一の周期でアクティブ化されうる（通常一ヶ月のオーダで）。これは、中性子計算コードの基本となる三次元炉心モデルに固有のパラメータの修正に基づいている。炉心モデルに固有のパラメータは、拡散方程式において介在するパラメータに関連している。これらのパラメータは、このようにして、コードにより計算された出力分布と、フラックスマップに対応している出力分布の間の相違での基準が満たされるまで反復的に修正される。フラックスマップでの中性子コードの再セットはこのようにしてこの方法で周期的に実行される。中性子コードの二つの連続した初期化の間（おおよそ一ヶ月の間隔）で、再構成処理３０のステップごとに実行される中性子計算、または前に述べた連続的制御処理７０は、最後に実行される初期化の間に得られるような、炉心モデルに固有のパラメータの修正値を周期的に利用する。

本発明による方法において実装された中性子計算を制御する二つの方法１０及び７０は、炉心の実際の出力分布の適合性の所定のレベルを保証する。計算された及び実際の出力分布の間の適合性のこのレベルは、炉心が受ける通常運転でのどんな過渡現象（付加追従、制御位置調整、または減少した出力での延長運転）またはどんな炉心の物理的特異性（燃料の減損または減速不均衡）であっても、出力分布再構成処理３０のパラメータを維持することが必要である。出力分布３０再構成プロセスはそれから、炉外計装８０及び熱電温度計１００により提供された連続的測定での詳細出力分布調整として作用する。一方では制御１０及び７０、他方では調整６０及び９０の中性子計算のこの混合したアクションは、本発明による方法により実行された原子炉炉心の事故以前のモニタリングの正常性と正確性を確立する。

もちろん、本発明は、述べられた実施形態のみに限定されない。このように、本発明は四つの炉外チャンバに対して述べられているが、チャンバの数は変動しうる。

加えて、本発明は特に加圧水型炉の場合に述べられたとしても、本発明は温度を測定するためのプローブ及び炉外機器で備えられた炉心を備えている如何なるタイプの原子炉に適用しうる。

いかなる手段が等価な手段によって置き換えられる。

１ ベッセル
３ プローブ
４ チャンバ
５ プログラムデバイス
６ 炉心
７ プローブ
８ 計装
９ 測定チャネル

Claims (8)

1. プログラムデバイスにより実装された原子炉の炉心の三次元出力分布を決定する方法（３０）であって、前記炉心は複数の燃料集合体を備えており、前記原子炉のベッセルの外部に配置された一組の中性子束測定検出器及び前記燃料集合体の外側の冷却材の温度を測定するための一組のプローブを用いることによるものであって、前記方法（３０）は、
   燃料減損の間に、原子炉運転パラメータの値から、即座に中性子拡散方程式を解き、及び炉心の同位体バランスを更新する中性子計算コードを利用する中性子計算（４０）により第１の三次元出力分布を決定する段階と、
   前記ベッセルの外側に配置された前記中性子束測定検出器及び前記温度測定プローブ（１００）により出された測定値と共に前記第１の三次元出力分布を調整すること（６０、９０）により新しい三次元出力分布を決定する段階と、
   前記中性子計算を連続的に制御する段階（７０）であって、
   タイムステップｔ_ｉで、現在の原子炉の運転を特性化しているパラメータ値から炉心の現在の三次元出力分布を計算する段階と、
   タイムステップｔ_ｉで、前記炉心の周囲での一組の集合体で平均化された軸方向出力不均衡の計算値と測定値の間の相違を最小化するために、現在の原子炉の運転を特性化している少なくとも一つのパラメータを調整した後で、新しい三次元出力分布を計算する段階と、
   次のタイムステップｔ_ｉ＋１で、中性子計算の初期条件として前の計算で出した前記新しい三次元出力分布を利用する段階と、を備えている段階と、
   を備えている三次元出力分布を決定するための方法。
2. 新しい三次元出力分布を決定する前記段階は、
   前記第１の三次元出力分布を調整する第１の段階であって、前記第１の三次元出力分布の軸方向要素と、前記ベッセルの外側に配置された前記中性子束測定検出器により出された測定値との間の相違を最小化する数学関数を実行する段階と、
   前記第１の三次元出力分布を調整する第２の段階であって、前記第１の三次元出力分布の径方向要素と、前記温度測定プローブ（１００）によって出された測定値の間の相違を最小化する数学関数を実行する段階と、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の三次元出力分布を決定するための方法（３０）。
3. 前記中性子計算コードの基本となる炉心モデルを周期的に修正する段階（１０）であって、前記周期的に修正する段階は、
   前記中性子コードにより計算された三次元出力の分布と、炉内プローブとして知られる前記ベッセル内部の中性子束測定検出器により提供された測定値から推定された三次元出力の分布との相違を最小化するために、前記炉心モデルに固有のパラメータを修正する段階を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の三次元出力分布を決定するための方法。
4. 原子炉の炉心の通常運転の少なくとも一つの制限パラメータのモニタリング方法であって、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の前記炉心の前記三次元出力分布を決定する方法（３０）を実装する段階と、
   前記炉心のこの新しい三次元出力分布から前記原子炉炉心の通常運転の少なくとも一つの制限パラメータを計算する段階と、
   所定の閾値に関連して計算された前記制限パラメータの相違を計算する段階（１２０）と、
   を備えているモニタリング方法。
5. 前記モニタリング方法は、前記計算されたパラメータが前記閾値を超えた場合に制御室警報を引き起こす段階を備えていることを特徴とする請求項４に記載のモニタリング方法。
6. 前記原子炉炉心の通常運転の前記少なくとも一つの制限パラメータが、
   Ｐｌｉｎとして知られている線形出力密度、ＤＮＢＲとして知られている臨界熱流束、
   Ｄｐａｘとして知られている軸方向出力不均衡、及びＤｐａｚとして知られている方位角出力不均衡の少なくとも一つであることを特徴とする請求項４または５に記載のモニタリングする方法。
7. 前記少なくとも一つの制限パラメータ、前記新しい三次元出力分布、または前記相違を計算する段階（１２０）において計算された相違は、少なくとも一つの制御室画面に連続的に表示されることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載のモニタリング方法。
8. コンピュータ上で実行される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法の実行のためのプログラム手段を備えているコンピュータプログラム。

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