JPH05100077A - 原子炉炉心中性子束測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】リークの危険性を少くし、燃料充填操作前後に
おける作業員の労働時間と被爆量の低減を計った炉心内
中性子測定装置と方法を提供する。 【構成】本装置の容器蓋に配置されたフィード・スルー
・スリーブ２１は、２つの部材２１ｂ，２１Ｃをカラー
２３で軸方向に沿って集合し、金属製密封接合部２４を
環状固定部材２３で締め付ける。シンブル２５をスリー
ブ２１、カラム２２およびガイドダクトを通し軸方向に
導入する。シンブル２５は、連結部２６、中間部３４、
ねじ込み連結部３５によって可動プローブのためのガイ
ドチューブ３６、反応容器外側および蓋に結合される。
また、スリーブ２１の閉じた部分の上側に形成されたコ
ンポーネント２７に固定される。そして、測定装置の可
動プローブがシンブル２５内を動くように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の炉心における
中性子束を測定するための装置と方法とに関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】原子炉、とくに加圧水冷却型原子炉は、容
器と、炉心と、一次回路と、前記容器の蓋とを有する。
容器は、炉心が閉じ込められた概略円筒状のものであ
る。炉心は、角柱状の複数の燃料集合体が前記容器の軸
線と平行に規則正しく配置されている。一次回路は、原
子炉の一次冷却材を形成する加圧水の循環と冷却とを保
証する。一次回路は、少なくとも一本のループ、通常は
３〜４本のループを有する。これらのループの端部は、
容器内側空間に連通している。炉心の燃料集合体は、容
器内の炉心周囲を取り囲む隔壁に配置され、かつ支持さ
れる。また、容器の上部に開閉自在な蓋が設けられてお
り、これによって燃料集合体とともに炉心を再充填する
ことが可能である。

【０００３】原子炉、とくに加圧水冷却型原子炉は、原
子炉運転中において炉心内での中性子束の値を得るこ
と、中性子束の空間分布とを得ることを可能とするため
の手段を有するものである。

【０００４】このような測定手段は、種々の型の検出器
からなるもので、これらの検出器は炉心の内在計器装備
として構成される。例えば、検出器は、核分裂プロー
ブ、ガンマサーモメーター、エアロボール、またはハイ
ドロボールからなる。これらの検出器は、ある数からな
る燃料集合体に導入され、炉心全体への中性子束の空間
分布決定を許す。

【０００５】検出器は、半永久的に炉心内に固定された
固定計器装備か、あるいは測定に際して炉心内に導入さ
れる移動可能な計器装備とされる。第一の場合、中性子
束測定は炉心の保守点検に直接利用される。第二の場
合、炉心の保守点検は他のセンサーから供給されるデー
タを利用しておこなわれる。例えば、炉心の外側に配置
されたマルチステージ核分裂チェンバーと、炉心内の制
御棒位置出し装置とがそのようなセンサーとしてあげら
れる。後者の場合、炉心内の可動計器装備は、外部計器
装備によって供給されるデータの周期的再調節実行と、
原子炉運転開始前における燃料ローデイング操作中に生
ずるミスの検出とを行なう。

【０００６】炉心内に装備される計器装備は、計器装備
調節室から燃料集合体への移動の際に、測定検出器の保
護および誘導に利用されるチューブまたは「シンブル」
を含む。シンブルは、原子炉容器の下部または蓋の上に
配置されたフイード・スルー・スリーブによって、原子
炉壁面を貫通して設けれている。シンブルは、燃料集合
体を有する炉心への燃料出し入れ前にシンブルを引き出
さなければならない。

【０００７】計器装備調節室には、検出器によって提供
された測定値をプロセッシングするための設備が備え付
けられている。そして、可動式の検出器である場合、シ
ンブルの内側を検出器が炉心に導入される方向もしくは
炉心から導出される方向へ動くための装置が必要であ
る。

【０００８】

【本発明が解決しようとする課題】原子炉の計器設備
は、固定もしくは可動自在どちらの場合でも欠点を有し
ている。第一に、原子炉建屋に計器装備のための測定器
具および調節装置と、建屋内から原子炉容器への通路と
を確保するための一定の空間を確保する必要がある。ま
た、炉心の燃料充填操作前に炉心の高さよりも長くシン
ブルを引き出すために空間を広くとって調節室における
十分なクリアランスの確保を行なう必要がある。

【０００９】シンブルの導入を可能とする容器壁部にあ
るフィード・スルー・スリーブは、容器底部に固定され
ており、容器に含まれる一次燃料がひとつ以上のフイー
ド・スルー・スリーブの欠損によってリーク（漏れ）の
危険性がある。炉心内部計器装備が蓋によって形成され
た容器の上部壁を貫通している場合、原子炉設備の上側
内部アイテムは相対的に複雑な形状をなすので、シンブ
ルの引き出しおよび交換のための炉心の燃料充填操作前
後における作業員の労働時間および放射線被爆量が増加
するだろう。

【００１０】したがって本発明の目的は、原子炉の炉心
内における中性子束を測定するための装置および方法を
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、炉心が格納された垂直方向に延びる軸を
有する円筒状の容器と、冷却材の循環を担い、かつ前記
容器内側に連通する少なくとも一本のループからなる一
次回路と、前記容器内において前記炉心を取り囲む隔壁
と、前記容器の上側に形成された開口部を開閉自在にし
て覆う蓋とからなる原子炉において、前記炉心内の中性
子束を測定するために、少なくともひとつのシンブル内
を動くことが可能な少なくともひとつのプローブからな
る中性子束測定装置の構成を、炉心の前記隔壁内に配備
されてシンブルの通過およびその支持を実施するため
に、前記炉心の軸方向に沿って、かつ前記炉心の高さよ
りも実質的に高くして、前記炉心の周方向に分布するダ
クトと、前記容器の前記蓋に形成され、かつシンブルの
通過のための前記ダクトの軸線延長方向に沿って配備さ
れた複数のフィード・スルー・スリーブと、

【００１２】前記ダクトの軸線延長方向に沿って配備さ
れ、かつ対応する前記ダクトと前記フィード・スルー・
スリーブとに嵌合してシンブルの受け入れのためのチャ
ンネルを形成するガイドカラムと、前記容器の外側に配
備され、かつ前記容器に設けられた前記蓋に固定され、
さらに一端を前記可動プローブの誘導、移動および交換
のための手段と連結し、他端をシンブルと結合させた前
記可動プローブの誘導、移動、交換、そして停止および
保持を担う手段とからなるものとした。

【００１３】また、本発明は、上記課題を解決するため
に、炉心が格納された垂直方向に延びる軸を有する円筒
状の容器と、該容器の上端開口部を開閉自在にして覆う
蓋と、前記容器内の炉心を囲む隔壁と、前記容器から前
記蓋へ通る管状のスリーブと、前記炉心の再活性を調節
するために、前記炉心内における吸着調節クラスターの
移動を確実にするために、また前記スリーブにおいて誘
導されるために、前記スリーブの少なくとも一部に設け
られた調節ロッドと、冷却材の循環を担い、かつ前記容
器内側に連通する少なくとも一本のループからなる一次
回路とからなる原子炉において前記炉心内における中性
子束を測定するための方法に含まれる各工程を、まず、
炉心の上に位置し、かつ炉心の断面を横切るようにして
分配された一次冷却材の温度をを用いて測定する工程
と、炉心内の調節クラスターの位置を測定する工程と、
容器に連通した各一次ループの端部における一次冷却材
の温度を測定する工程と、一次冷却材の圧力を測定する
工程と、各一次ループを循環する一次冷却材の流速を測
定する工程と、そして、各測定が終了した後、それらの
結果をもとにして炉心における中性子束の空間分布を計
算する工程とした。

【００１４】

【実施例】図１は、概略円筒状をなした加圧水型原子炉
の容器１を示すものである。この容器の下部端は球面状
に形成された底部２からなり、また上部端は開口してお
り、その開口部を球面状の蓋３が開閉自在にして覆って
いる。

【００１５】原子炉の炉心４は、複数の燃料棒からなる
燃料集合体から概略構成される。この燃料集合体は、そ
の軸線を前記円筒の軸線と平行となるようにして設けら
ており、またその下部は炉心４の下部に設けられた炉心
支持体５によって支持される。さらに燃料集合体は、炉
心外側の形状に合うようにして集合され、かつ垂直方向
に立設された複数のフラットプレート６ａからなる炉心
支持アセンブリー（隔壁）６によって隔離される。ま
た、これらのフラットプレート６ａは、水平方向に配設
された補強プレート６ｂによってそれらの集合状態を補
強されている。すなわち、炉心を覆うシュラウド９の内
壁と、そのシュラウド９内側方向に配置されたフラット
プレート６ａの外壁との間に前記補強プレート６ｂが介
在する。さらにシュラウド９は、容器１内側に同軸的に
固定されている。

【００１６】また、図に示すように、容器１の炉心４よ
りも上側に位置するようにしてパイプ１０および１１が
対向して容器１周面に接続し、かつそれらのパイプ１
０、１１は容器１内側に連通している。さらに、これら
のパイプ１０、１１は、冷却材を循環させるための一次
回路からなるループの端と接続される。

【００１７】上記炉心４の上端にあるプレート１３に原
子炉の設備１２の上部アイテムが接続されている。ま
た、このプレート１３と平行となるようにして、その上
側方向に支持プレート１４が配設されている。これらの
プレート１３、１４間には、複数のカラムスペーサー１
６が介在し、さらに、プレート１３、１４からプレート
１４の上側方向へ延びる複数の制御棒ガイドチューブ１
７が配設されている。これらのチューブ１７は、原子炉
の吸着材調節クラスターの誘導のためにあり、またチュ
ーブ１７は延長部材１８に固定されて炉心内の燃料集合
体へ誘導される。

【００１８】中性子束測定のための可動プローブのため
の本発明にもとづく装置は、垂直誘導ダクト（ガイドダ
クト）、例えばダクト２０を有するもので、ダクトは隔
壁６の連設する補強プレート６ｂを貫通する整列された
複数の開口部に導かれる。

【００１９】ガイドダクト２０は、その軸線を垂直方向
に延びるようにして配置されている。すなわち、容器お
よび炉心４の軸線と平行な関係にある。そしてこのダク
トは炉心よりも長く、可動プローブからなるシンブル２
５を炉心の軸方向に沿うようにして誘導する。この誘導
は、実質的にはダクト全長に匹敵する移動距離を有す
る。図２に示された８本のガイドダクト２０は、燃料集
合体４ａからなる炉心４の周囲に設けられており、それ
ぞれのダクトは、炉心４の中心軸を中心として４５度ず
つ互いに炉心の周方向に離間されている。炉心４の高さ
全体に沿った、それぞれのガイドダクト２０によって誘
導されるシンブル２５内における連続的な可動プローブ
の移動は、炉心４によって放出された中性子束の空間分
布を決定することを可能とする。

【００２０】吸着材延長部材１８は、吸着材のクラスタ
ーが固定されており、図１に示すように、蓋３を貫通し
て設けられたアダプターまたはスリーブ１９によってガ
イドされる。これらのアダプターのいくつかは（例えば
アダプター２１）は、蓋３に対して垂直方向に延びてお
り、容器１内の中性子束の測定のための可動プローブの
通過を許すフイード・スルー・スリーブを形成する。

【００２１】図１のフイード・スルー・スリーブ２１
は、隔壁６に配置されたガイドダクト２０の軸線延長方
向に沿って置かれている。スリーブ２１の一端（下端）
は、切頭円錐形状に広がっており、蓋３を閉じる際にこ
のスリーブ２１と中空ガイドカラム２２との嵌合を容易
とする。また、中空ガイドカラム２２は、スリーブ２１
の外側部分と、ガイドダクト２０の上端部との間におけ
る可動プローブからなるシンブルの連続的通過を可能と
する。そしてこのカラム２２は、ダクト２０の軸線延長
方向に沿って置かれており、またスリーブ２１にその上
側部分が嵌合されている。

【００２２】スリーブ２１と同様の、蓋３に配置された
８本のフイード・スルー・スリーブは、隔壁６に配置さ
れた８本のガイドダクト２０の軸線延長方向に置かれて
いる。図３から明らかなように、フイード・スルー・ス
リーブ２１の上側部分は、２つの部材２１ｂと２１ｃと
からなり、カラー２３によって互いにの軸方向に沿って
集合されている。金属製密封接合部２４は、部材２１ｂ
と２１ｃとの間に介在されており、この接合部２４の締
め付けは環状固定部材（カラー）２３によってなされて
いる。シンブル２５は、スリーブ２１、カラム２２およ
びガイドダクト２２に対してそれらの全体の長さに沿っ
て軸方向に導入され、スリーブ２１の上側に固定され
る。

【００２３】本発明にもとづく測定装置の可動プローブ
は、スリーブ２１、カラム２２およびガイドダクト２０
内の軸方向の移動を確実にするシンブル２５内を動く。
シンブル２５は、コネクター２６によってスリーブ２１
上端を閉じるコンポーネント２７上に固定され、またそ
れはシンブル２５の通過のためのセントラルチャンネル
を含む。コネクター２６は、コンポーネント２７上には
んだ付けされている。また、このコンポーネント２７は
下端部の周面に沿って半径方向に延びる凸部２７ａが形
成され、この凸部２７ａはスリーブ２１の部材２１ｂの
開口部内側面に形成された凹部に嵌められる。前記凸部
２７ａの上部と部材２１ｂの前記凹部との間に金属製密
封接合部２８が介在する。

【００２４】コンポーネント２７は、その外周面に凹部
が形成され、この凹部にＯ型リング２９が嵌められてい
る。このＯ型リング２９は、２つの部分からなり、前記
Ｏ型リング２９の半径方向平面上に位置した接合面によ
って分離されている。ネジ３１が貫通したクランプリン
グ３０は、リング２９が置かれるための凹部が形成され
ている。

【００２５】スリーブ２１に係合されたカラム２２は、
その上端をコンパートメントの上側部分に強固に結合し
ている。これによって、スリーブ２１の上側部分は閉じ
られた状態となる。

【００２６】シンブル２５は、連結部２６、中間部３４
およびねじ込み連結部３５によって、可動プローブのた
めのガイドチューブ３６、反応容器外側および蓋３に結
合されている。また、スリーブ２１の閉じた部分の上側
に形成されたコンポーネント２７に固定されたシンブル
２５は、コンポーネントの内孔によって形成された垂直
チャンネルの内側、カラム２２の内孔、そして隔壁に配
置されたガイドダクト２０とに配置されている。中性子
束測定のための可動プローブを誘導するための手段を形
成するシンブル２５は、垂直通過チャンネル全体の高さ
に沿って配置されており、それによってプローブは隔壁
内へ誘導され、炉心４の全高さに沿って置換される。

【００２７】シンブルは容易に除去される。例えば、原
子炉を停止させた際に排除することができる。中間部３
４は、連結部３５を取り除くことによってガイドチュー
ブ３６から取り外して、連結部２６とコンポーネント２
７とを固定させるハンダ付けを除去する。シンブル２５
は、スリーブ２１の外側に配置された中間部３４を引っ
張ることによってそれを垂直方向に受けているチャンネ
ルから引き出すことができる。

【００２８】容器の蓋を除去する過程では、例えば炉心
に、容器内にこのシンブル２５を誘導および支持するた
めのすべての手段、燃料集合体およびシンブル２５を再
び取り付ける場合、コンポーネント２７、カラム２２お
よびダクト２０の構成は、それらの操作位置で容器内に
保持されたままにすることができる。このことは、シン
ブルの引き出し操作を排除することを可能とするものな
ので、シンブルの引き出しに伴う機械的圧力などによる
破損などを防ぐことが可能となる。容器の蓋３を取り外
す前に、シンブル２５の軸線方向に沿った中間部３４
は、連結部３４のねじ込みを解除することによって取り
外される。

【００２９】スリーブ２１を閉じているコンポーネント
２７は、スリーブ２１の部材２１ｂの上面に保持される
ねじ３１によってクランプ位置に維持され、またリング
３０およびリング２９によってコンポーネント２７が持
ち上がるのが抑えられ、密閉接合部２８がスリーブ２１
の内側に嵌合される。容器のカバーを除去するのに先立
って、ねじ３１をゆるめて、リング２９を取り除く。そ
れによって、スリーブ２１を、コンポーネント２７とカ
ラム２２とから取り除くことが可能となる。カラー２３
を除去し、そしてスリーブ２１の部材２１ｂおよび２１
ｃを分離する。

【００３０】これらの取り外し操作がそれぞれのスリー
ブ２１において実施される場合、カラム２２、コンポー
ネント２７、そしてシンブル２５をそのままにして容器
の蓋３を起こすことが可能である。容器の蓋を取り外す
過程において、コンポーネント２７およびカラム２２
は、対応するスリーブ２１に係合される。また、スリー
ブ２１の下端部側にある広がった部分２１ａは、コンポ
ーネント２７に容易に嵌合される。コンポーネント２７
を締め付けおよび密閉するための部材が交換され、そし
てネジ３１によってスリーブ２１の閉じられた状態が保
証される。

【００３１】図２に示すように、中性子束測定のための
外側チェンバー４０は、容器１の周りに配置される。測
定チェンバー４０は、炉心の軸に沿った方向に炉心から
放出される中性子束の分布を決定することを可能とする
マルチステージ核分裂チェンバーである。

【００３２】この実施例では、８個のマルチステージチ
ェンバー４０が用いられており、それらは原子炉容器１
および炉心の軸線を中心軸として互いに４５度ずつ離間
して周方向に配置れている。可動束測定プローブをガイ
ドするためのシンブル２５を運ぶ８個のダクト２０は、
マルチステージチェンバー４０の位置に対して半径方向
に配列されている。

【００３３】図４および５に示されるように、可動プロ
ーブをガイドするためのフレッシブルチューブ３６は、
その一端で、置換のための手段、ガイド手段および可動
プローブの交換手段を含むコントロールボックス４１に
結合している。後述するが、２つの可動プローブが用い
られ、そのうちひとつは、それぞれのシンブル２５内に
おける測定に利用されるプローブが欠落の場合に置換プ
ローブとなる。測定プローブを置いておくケース４２
は、ボックス４１の延長部分にある。このケース４２
は、放射線を吸収する壁を有しているので、プローブの
操作中に作業員を保護する。コンポーネント２７を締め
付けるための手段を含むスリーブ２１の上部、中間部３
４、そして連結部２６、３５は、保護ケース４５のなか
に置かれている。

【００３４】ボックス４１およびガイドチューブ３６
は、容器の蓋３へ固定構造物４４によって運ばれる。こ
の構造物４４は、容器の蓋３を持ち上げるための複数の
支柱４６と、これらの支柱に連結された横断支持部材４
７とからなる。蓋を貫通するアダプター２８は、原子炉
を調整するための吸着材からなるクラスターに固定され
た端部へ拡張部材の通過と誘導とを保証する。クラスタ
ーの置換のための装置４９は、容器蓋の上にあるアダプ
ター４８に固定されている。アダプター４８と同様に、
スリーブ２１は８個のアダプターからなり、コントロー
ルクラスターの延長部分の通過のために利用される。構
造物４４およびボックス４１は、副連節連結ロッド５０
によって支持されている。この副連節連結ロッド５０
は、その一端を原子炉構造物に固定している。連結ロッ
ド５０は、取り外し自在にして固定されており、蓋３の
除去前に、原子炉構造から容器の蓋の分離を行なえるよ
うになっている。したがって本発明にもとづく測定装置
のすべての構成部品は、容器蓋上に固定されている。

【００３５】図６および７に示すように、ボックス４１
は縦ボックス４１ａと、可動プローブの置換に利用され
る上部部材４１ｂ、４１ｃとを有している。可動プロー
ブん調節および置換のためのユニット５１は、ボックス
４１の上部部材４１ｂおよび４１ｃのそれぞれに配置さ
れている。可動プローブ５２は、ケーブル５３の一端に
固定され、このケーブル５３によってプローブが動かさ
れ、またプローブからの測定シグナルが伝達される。コ
ントロールユニット５１は、巻き上げ機５４と、電動滑
車５５とを有する。ボックス４１の縦ボックス部分４１
ａにおいて、ケーブル５３に固定されたプローブ５２の
それぞれの通過線上に、第一の３チャンネル回転セレク
ター５６と、第二の４チャンネル回転セレクター５７と
がある。

【００３６】回転セレクター５６および５７は、炉心の
隔壁へ導入された８個のシンブル２５のうちのひとつに
結合された８個のガイドチューブ３６のうちのひとつと
同一方向へ、またはケース４２の方向へ、プローブ５２
が通過することを保証するために調節される。コントロ
ールユニット５１とセレクター５６、５７とを利用する
ことによって、同一プローブによる各シンブル２５内の
中性子束を炉心の全高さに沿って連続的に測定を実施す
ることが可能となる。また、ケース４２内で欠損プロー
ブを置換することが可能であり、またシンブル２５方向
への置換プローブの回収も可能である。

【００３７】本発明にもとづく可動プローブ装置は、原
子炉の固定計器装備を用いることによってなされる中性
子束測定の点検および再調整を実施するのに用いられ
る。この固定計器装備は、８個の外部マルチステージ核
分裂チェンバー４０を有している。これらのチェンバー
４０は、容器１の周辺に分配されており、炉心４内での
軸方向の中性子束分布を得ることを可能とする。

【００３８】固定計器装備は、さらに６０個のサーモカ
ップルを有している。これらのサーモカップルは、炉心
の上方にインストールされている。また、サーモカップ
ルは、炉心の横断面に分布されて炉心の出口付近での冷
却材の温度を測定を可能とし、また炉心４内での半径方
向の出力分布を決定するのに用いられる。また、固定計
器装備には、炉心４内の吸着材調節クラスターの位置測
定装置も含まれる。この装置は、吸着材が結合された拡
張部材に連結したステップカウンターからなるものであ
る。実際、拡張部材は装置４９のツメと噛合う歯車から
なるもので、吸着材クラスターの置換に利用される。ま
た、その位置は拡張部材にってなされる炉心への挿入方
向および回収方向におけるステップ数のカウントによっ
て決定される。計器装備は、それぞれの一次ループの導
入および導出部、すなわち容器内と連通された一次ルー
プの端部における温度測定のためのプローブを含むもの
である。

【００３９】計器設備はまた、一次冷却材の圧力を測定
するための圧力センサーと、一次循環回ループを循環す
る冷却材の流速を測定するためのフローメーターを含む
ものである。炉心内での中性子束または力の瞬時的分布
を決定するために、下記の操作が実施される。炉心の上
に位置し、かつ炉心の断面を横切るようにして分配され
たた一次冷却材の温度を、複数のサーモカップルを用い
て測定する。炉心内の調節クラスターの位置をステップ
カンターを用いて測定する。容器に連通した各一次ルー
プの端部における一次冷却材の温度を測定する。一次冷
却材の圧力を測定する。各一次ループを循環する一次冷
却材の流速を測定する。そして、各測定が終了した後、
それらの結果をもとにして炉心における中性子束の空間
分布を計算する。

【００４０】前記測定にもとづいて炉心内の中性子束ま
たは力の空間分布を計算するために、コンピューターは
デジタルのかたちで測定シグナルを受取ってそれを利用
し、また計算のための三次元プログラムを利用する。す
べての固定計器装備は、炉心の外側に設けられており、
これらは炉心のメインテナンス操作（特に燃料の取り替
え操作）の簡素化に貢献している。しかし、固定計器装
備を用いた計算によって再構成された炉心における中性
子束の分布に関しては、高い正確さが要求されるものな
ので、種々のセンサーが時間変化のなかで決して変化し
ないような指標を提供することが確実でなければならな
い。

【００４１】したがって、固定計器装備から得られた中
性子束値の定期的な点検調整は、すでに述べた可動プロ
ーブ装置を用いてなされる。直接的な中性子束測定は、
炉心近傍に位置（隔壁の内側）した可動プローブによっ
てなされるので、固定計器装備によってなされた測定の
訂正および調整が実施可能となる。

【００４２】本発明にもとづく中性子束測定装置は、測
定のために燃料集合体に導入されるような部材を必要と
しないという利点がある。周期的な再調整を可能とする
可動プローブ測定装置は、炉心の隔壁に配置された誘導
および位置決め用部材と、また容器外側に配置され、か
つ容器の蓋に載せられた設備とを含むものである。この
装置は、除去前に単純な解体を必要とするものであり、
また容器の蓋の持ち上げは燃料の再充填前になされる。
原子炉建屋の容積は、本発明に用いられる測定方法と装
置とに必要な計器装備が設置可能となるように、けっし
て大きくとる必要ない。本発明にもとづく装置および方
法の利点は、特に可動プローブ装置および固定計器装備
からなる測定手段が燃料集合体かなる炉心の外側に配置
されることによって達成される。

【００４３】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はない。例えば、下記に示すような測定手段も考えられ
る。この装置は、単一可動プローブを有するものであっ
て、このプローブは交換可能なものである必要はない。
プローブ以外の手段として、ガンマサーモメーター、ア
エロバールまたはハイドロボールのような、中性子束を
測定するための可動計器装備が使用可能である。また、
可動プローブの誘導のために、炉心の軸周辺に配備され
たいくつかのシンブを用いることも可能である。交換手
段として、可動プローブの誘導および交換が上記手段と
は異なる。

【００４４】炉心の固定計器装備は、すでに述べたもの
とは異なり、例えば８個ではなく複数のマルチステージ
核分裂チェンバーを含む。従来から用いられている固定
計器装備において、互いに分離されて用いられる測定手
段は、他のものであってもよい。

【００４５】最後に、本発明にもとづく装置と方法は、
蓋によって閉じられた容器に配備され、かつ隔壁に類似
の支持構造によって囲まれた炉心を有するいろいろな型
の原子炉に利用可能であろう。

【００４６】

【発明の効果】本発明にもとづく原子炉炉心中性子束測
定方法および装置装置は上記のように構成されることに
よっって、、第一に、原子炉建屋に計器装備のための測
定器具および調節装置と、建屋内から原子炉容器への通
路とを確保するための一定の空間を確保する必要性が少
ない。また、炉心の燃料充填操作前に炉心の高さよりも
長くシンブルを引き出すために空間を広くとって調節室
における十分なクリアランスの確保を行なう必要性が少
ない。容器に含まれる一次燃料がひとつ以上のフイード
・スルー・スリーブの欠損によってリーク（漏れ）する
危険性が少ない。シンブルの引き出しおよび交換のため
の炉心の燃料充填操作前後における作業員の労働時間お
よび放射線被爆量が従来のものと比較して少ない等の利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづく測定部材を有する加圧水型原
子炉の概略的構造を示すための垂直方向断面図である。

【図２】図１の２−２線に沿う断面図である。

【図３】図１に示された原子炉の容器上に設けられた蓋
に具備されるフイード・スルー・スリーブの上端部の垂
直方向断面図である。

【図４】原子炉の部分拡大図であって、測定装置の一部
と蓋上部とを示す図である。

【図５】図４の矢印５方向より見た側面図である。

【図６】容器の上に設けられた測定装置の一部を示す垂
直方向断面図である。

【図７】図６の矢印６方向から見た測定装置の一部を示
す平面図である。

【符号の説明】

１ 容器 ３ 蓋 ４ 炉心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−ポール・ミロー フランス・78990・エランクール・リユ・ デ・ルワトレ・１

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉心が格納された垂直方向に延びる軸を
   有する円筒状の容器と、冷却材の循環を担い、かつ前記
   容器内側に連通する少なくとも一本のループからなる一
   次回路と、前記容器内において前記炉心を取り囲む隔壁
   と、前記容器の上側に形成された開口部を開閉自在にし
   て覆う蓋とからなる原子炉において、前記炉心内の中性
   子束を測定するために、少なくともひとつのシンブル内
   を動くことが可能な少なくともひとつのプローブからな
   る中性子束測定装置であって、該装置は、 前記炉心の前記隔壁内に配備されてシンブルの通過およ
   びその支持を実施するために、前記炉心の軸方向に沿っ
   て、かつ前記炉心の高さよりも実質的に高くして、前記
   炉心の周方向に分布するダクトと、 前記容器の前記蓋に形成され、かつシンブルの通過のた
   めの前記ダクトの軸線延長方向に沿って配備された複数
   のフィード・スルー・スリーブと、 前記ダクトの軸線延長方向に沿って配備され、かつ対応
   する前記ダクトと前記フィード・スルー・スリーブとに
   嵌合してシンブルの受け入れのためのチャンネルを形成
   するガイドカラムと、 前記容器の外側に配備され、かつ前記容器に設けられた
   前記蓋に固定され、さらに一端を前記可動プローブの誘
   導、移動および交換のための手段と連結し、他端をシン
   ブルと結合させた前記可動プローブの誘導、移動、交
   換、そして停止および保持を担う手段とから構成される
   ことを特徴とする原子炉炉心中性子束測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載にもとづく装置であって、
   該装置は、前記可動プローブの誘導、移動および交換の
   ための手段を前記容器の前記蓋上に固定されたボックス
   内に配備していることを特徴とする原子炉炉心中性子束
   測定装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載にもとづく装置であって、
   該装置は、前記可動プローブを停止および保持するため
   の手段を有しており、前記手段は、前記ボックスに強固
   に結合したケースからなり、また生物学的防御のための
   壁を有することを特徴とする原子炉炉心中性子束測定装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一項記載に
   もとづく装置であって、該装置は２種類の可動プローブ
   を有し、第一の可動プローブは測定用プローブであり、
   また第二のプローブは第一のプローブが欠損した際の交
   換用プローブであることを特徴とする原子炉炉心中性子
   束測定装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載にもとづく装置であって、
   該装置は、前記シンブルのうちのひとつの方向もしくは
   前記可動プローブ停止および保持手段の方向のいずれか
   一方向に前記可動プローブを向けさせることが可能な回
   転式セレクターからなる可動プローブ交換手段を有する
   ことを特徴とする原子炉炉心中性子束測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか一項記載に
   もとづく装置であって、各シンブルは、前記スリーブを
   閉じるコンポーネント上に固定され、かつ中間部位およ
   びねじ込み連結部によってガイドチューブに連結されて
   いることを特徴とする原子炉炉心中性子束測定装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載にもとづく装置であって、
   前記フィード・スルー・スリーブに嵌合された前記カラ
   ムは、コンポーネントに強固に結合され、かた前記コン
   ポーネントは、前記フィード・スルー・スリーブの外側
   端部と漏れのないようにして、かつ脱着自在にして固定
   されていることを特徴とする原子炉炉心中性子束測定装
   置。
8. 【請求項８】 請求項７記載にもとづく装置であって、
   前記フィード・スルー・スリーブは、前記容器の外側お
   よび前記蓋の上に、脱着自在のカラーと密閉接合部とに
   よって漏れがないように互いに軸方向に連結された２つ
   の連続する部材を含むことを特徴とする原子炉炉心中性
   子束測定装置。
9. 【請求項９】 炉心が格納された垂直方向に延びる軸を
   有する円筒状の容器と、該容器の上端開口部を開閉自在
   にして覆う蓋と、前記容器内の炉心を囲む隔壁と、前記
   容器から前記蓋へ通る管状のスリーブと、前記炉心の再
   活性を調節するために、前記炉心内における吸着調節ク
   ラスターの移動を確実にするために、また前記スリーブ
   において誘導されるために、前記スリーブの少なくとも
   一部に設けられた調節ロッドと、冷却材の循環を担い、
   かつ前記容器内側に連通する少なくとも一本のループか
   らなる一次回路とからなる原子炉において前記炉心内に
   おける中性子束を測定するための方法であって、該方法
   は、 炉心の上に位置し、かつ炉心の断面を横切るようにして
   分配された一次冷却材の温度をを用いて測定する工程
   と、 炉心内の調節クラスターの位置を測定する工程と、 容器に連通した各一次ループの端部における一次冷却材
   の温度を測定する工程と、 一次冷却材の圧力を測定する工程と、 各一次ループを循環する一次冷却材の流速を測定する工
   程と、 そして、各測定が終了した後、それらの結果をもとにし
   て炉心における中性子束の空間分布を計算する工程とか
   らなることを特徴とする原子炉炉心中性子束測定方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の方法であって、前記炉
    心内における前記中性子束の空間分布の値の調整は、請
    求項１ないし８のいずれか一項記載の可動プローブによ
    る測定装置によってなされることを特徴とする原子炉炉
    心中性子束測定方法。
11. 【請求項１１】 請求項９または１０記載の方法を実行
    するための装置であって、該装置は、 前記炉心の垂直軸周囲に分布する少なくとも４つの外部
    マルチステージ核分裂チェンバーと、 前記炉心の前記軸周囲に分布して前記炉心の上にある内
    在構造上側に配備された複数のサーモカップルと、 前記炉心内における前記調節クラスターの位置を決定す
    るためのステップカンターと、 前記ループの出口と入口とにおいて前記一次冷却材の温
    度を測定するために、前記一次ループのそれぞれに結合
    された少なくとも２つの温度プローブと、 前記一次冷却材の圧力決定のための少なくともひとつの
    圧力センサーと、 そして、前記一次冷却材の流速を測定するために、前記
    一次ループのそれぞれにある少なくとも一つフローメー
    ターとからなることを特徴とする原子炉炉心中性子束測
    定装置。
12. 【請求項１２】 請求項１２記載にもとづく装置であっ
    て、該装置は請求項１ないし８のいずれか一項記載の可
    動プローブをゆうする装置に組み込まれるとおを特徴と
    する原子炉炉心中性子束測定装置。