JPH06160539A - インライン中性子モニタの計数率評価法 - Google Patents

インライン中性子モニタの計数率評価法

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JPH06160539A
JPH06160539A JP30851092A JP30851092A JPH06160539A JP H06160539 A JPH06160539 A JP H06160539A JP 30851092 A JP30851092 A JP 30851092A JP 30851092 A JP30851092 A JP 30851092A JP H06160539 A JPH06160539 A JP H06160539A
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nuclear fuel
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茂人 菊池
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精 植田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】核燃料物質の同位体核種組成が既知の場合に、
インライン中性子モニタの計数率から核燃料物質濃度の
絶対値を評価するため、実機模擬校正装置により計数率
と核燃料物質濃度の関係を核燃料物質の同位体核種組成
比をパラメータとして正確に求めるインライン中性子モ
ニタの計数率評価法を提供する。 【構成】核燃料容器内の核燃料の状況を監視するインラ
イン中性子モニタにおいて、実機核燃料容器体系を模し
た実機模擬校正装置1にて強度既知の中性子源4を配置
して計数率測定値(CS M )を求めると共に、中性子束
計算コードを用いた計算で前記中性子源配置における計
数率計算値(CS C )、または中性子検出器位置の中性
子束計算値(φS C )を求める。一方、実機核燃料容器
体系に対して核燃料の組成、濃度、分布等既知の場合を
想定して中性子束計算コードを用いた計算で計数率計算
値(CL C )または中性子束計算値(φL C )を求め、
(CS M /CS C )の関数と(CL C )との積、または
(CS M /φS C )の関数と(φL C )との積として計
数率(CL M )を求めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば使用済燃料再処
理施設等で使用されるインライン中性子モニタの計数率
評価法に係り特に、溶液系核燃料を収納する核燃料容器
本体と、当該核燃料から放出される中性子を計測するこ
とによって当該核燃料容器本体内に収納されている核燃
料の濃度、分布等の状況を監視するインライン中性子モ
ニタとからなる核燃料容器体系におけるインライン中性
子モニタの計数率評価方法に係り、特に中性子を発生す
る核燃料物質の同位体核種組成、濃度分布等を与条件と
し、インライン中性子モニタの計数率を線源強度が既知
の中性子源を用いて評価するインライン中性子モニタの
計数率評価法に関する。
【0002】
【従来の技術】インライン中性子モニタは、主に使用済
燃料の再処理施設等において使用され、再処理工程中に
おけるプルトニウム等の超ウラン元素が自発核分裂によ
り放出する中性子や、アルファ崩壊に伴ない2次的に放
出する中性子を計測することにより、これらの元素の濃
度や存在を監視する装置である。
【0003】一般に監視対象であるプルトニウムの場合
には、同位体核種毎に中性子発生率が異なるのでプルト
ニウムの単位重量当たりの中性子発生率は同位体核種組
成に応じて変わる。従って、計数率から溶液中のプルト
ニウム濃度を求めるためには、測定対象とするプルトニ
ウムの同位体核種組成に応じて補正する必要がある。
【0004】しかしながら従来、インライン中性子モニ
タによる測定対象機器においては、プルトニウムの同位
体核種組成の評価は困難であるため、プルトニウム等の
中性子発生元素の濃度の絶対値の測定には使用されてい
なかった。
【0005】すなわち、機器に複数の中性子検出器を設
置し、夫々の計数率の比率から機器内のプルトニウム濃
度の相対的な分布を測定するために使用されたり、機器
に1個の中性子検出器を設置して、計数率の時間的な変
化からプルトニウム濃度の時間的な相対変化を測定する
ために使用されることが多かった。このために従来は、
インライン中性子モニタの計数率の絶対値と、プルトニ
ウムの濃度との相関は特に正確に評価する必要がなかっ
た。
【0006】インライン中性子モニタの計数率の評価方
法としては、解析のみによる方法、線源強度が既知の校
正用中性子源を用いる方法、および両者を併用して校正
用中性子源を使用して測定を行い、解析を基に評価する
方法があり、解析のみにより計数率を評価する場合は、
中性子検出器の位置における中性子束を評価して、中性
子検出器の感度や応答関数との積により計数率を求める
のが一般的である。
【0007】但し、このようにして求めた解析のみによ
る計数率とプルトニウム濃度の相関には、個々の中性子
検出器の感度の差や解析モデル等に応じて一定のバイア
スが存在し、何らかの方法により補正する必要があっ
た。
【0008】次の校正用中性子源のみにより計数率を評
価する場合は、測定対象機器の核燃料収納部から核燃料
を取除き、この各燃料収納部内に校正用中性子源を配置
し、核燃料の分布を模擬するように中性子源の配置を変
化させて、各中性子源配置の場合の計数率を合計する。
【0009】この計数率の合計値および評価対象とする
核燃料の中性子発生率と校正用中性子源の強度の比か
ら、核燃料の場合の計数率を求めることができる。但
し、核燃料の場合には中性子を吸収して生じる核分裂に
より中性子を増加させる中性子増倍効果等があるため、
この補正を行う必要がある。
【0010】上記の計数率を解析のみにより評価する場
合や、校正用中性子源のみにより評価する場合は、いず
れも補正が必要であり、この計数率を精度良く評価する
ためには、解析と校正用中性子源使用を併用すれば良
い。
【0011】この併用による評価法の詳細を一例で示す
と、先ず、測定対象機器の核燃料収納部から核燃料を取
除き、この核燃料収納部内に校正用中性子源を配置し、
核燃料の分布を模擬するように中性子源の配置を変化さ
せて、各中性子源配置における計数率測定値を合計する
(CS M )。
【0012】次に、この測定体系の中性子源配置の場合
について、中性子束計算コードを用いた計算により計数
率計算値(CS C )、または中性子検出器位置の中性子
束計算値(φS C )を求める。一方、実機核燃料容器体
系に対して、核燃料の組成、濃度、分布等既知の場合を
想定して中性子束計算コードを用いた計算により計数率
計算値(CL C )、または中性子束計算値(φL C )を
求める。
【0013】この時に計数率CL M は、(CS M /CS
C )とCL C との積として、または(CS M /φS C
とφL C との積として求めることができる。計測条件が
同一なら、この計数率評価方法は前述した解析のみによ
る計数評価方法と比較すれば明らかなように、校正用中
性子源によりバイアスを補正する方法である。
【0014】一方、校正用中性子源のみによる計数率評
価方法と比較すれば、解析により中性子の増倍効果等を
補正したことになる。すなわち、このような校正用中性
子源を使用して解析を基に計数率を評価すれば高精度で
の評価ができることが考えられる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】一般にインライン中性
子モニタの計数率評価は、校正用中性子源を使用して解
析を基に行うのが望ましいが、一旦使用された核燃料容
器体系では、核燃料を取除いた後でも、放射性物質の汚
染により測定者の核燃料容器への接近は不可能な場合が
多く、従って校正用中性子源の容器内への配置は難し
い。また使用前であっても、核燃料容器周囲の状況によ
るが、一般的には校正用中性子源による測定には適しな
いことが多い。
【0016】しかしながら今後のインライン中性子モニ
タの高度化利用に際しては、プルトニウムの同位体核種
組成の方法により評価し、インライン中性子モニタの計
数率からプルトニウム濃度の絶対値を評価することが必
要となる。
【0017】このようなインライン中性子モニタの活用
のためには、測定対象機器毎に計数率とプルトニウム濃
度の関係を核燃料物質の同位体核種組成比をパラメータ
として正確に求めておくことが必要であり、換言すれ
ば、核燃料物質の同位体核種組成比や濃度分布等が既知
の場合について、インライン中性子モニタの計数率を正
確に評価する必要のあることが課題とされていた。
【0018】本発明の目的とするところは、プルトニウ
ム等の核燃料物質の同位体核種組成が既知の場合に、実
機模擬校正装置を介して作業が簡便で、放射性物質によ
る汚染を軽減すると共に、計数率と核燃料物質濃度の関
係を核燃料物質の同位体核種組成比をパラメータとして
正確に求めることができるインライン中性子モニタの計
数率評価法を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、溶液系核
燃料を収納する核燃料容器本体および当該核燃料から放
出される中性子を計測して核燃料容器本体内に収納され
ている核燃料の濃度、分布等の状況を監視するインライ
ン中性子モニタからなる核燃料容器体系において、核燃
料容器本体内の核燃料を除く部分に対して核燃料容器体
系を模した実機模擬校正装置と、当該実機模擬校正装置
に強度既知の中性子源を配置して計数率測定値
(CS M )を求めると共に、中性子束計算コードを用い
た計算により前記中性子源配置における計数率計算値
(CS C )、または中性子検出器位置の中性子束計算値
(φS C )を求める。
【0020】一方、実機核燃料容器体系に対して核燃料
の組成、濃度、分布等既知の場合を想定して中性子束計
算コードを用いた計算により前記計数率計算値
(CL C )または前記中性子束計算値(φL C )を求め
て、(CS M /CS C )の関数と(CL C )との積、ま
たは(CS M /φS C )の関数と(φL C )との積とし
て計数率(CL M )を求めることを特徴とする。
【0021】第2の発明は、核燃料容器本体内の核燃料
を除く部分に対して核燃料容器体系を模擬した実機模擬
校正装置と、当該実機模擬校正装置における中性子源配
置を実機核燃料容器内の核燃料の分布をほぼ模擬するよ
うに3次元的に変化させて各点の計数率測定値を合計し
て3次元的分布に対応した計数率測定値を求めると共
に、計算でも中性子源を3次元的にスキャンした体系に
おける合計した計数率計算値、または合計した中性子束
計算値を求めることを特徴とする。
【0022】第3の発明では、実機核燃料容器体系を模
擬して中性子源配置可能な所定位置に対応した実機模擬
校正装置と、当該に実機模擬校正装置における強度既知
の中性子源を配置した測定により計数率測定値を求める
と共に、実機核燃料容器体系においても対応する位置に
強度既知の中性子源を配置した測定により計数率測定値
を求めて、中性子計測条件の両体系間の変化を補正する
ことを特徴とする。
【0023】第4の発明は、核燃料容器体系を模擬した
実機模擬校正装置と、この実機模擬校正装置とは別に中
性子減速材を含み中性子検出器および中性子源を配置し
た校正装置を用いて、前記実機模擬校正装置において測
定に使用した中性子検出器および測定回路系により計数
率測定値を求めると共に、評価対象とするインライン中
性子モニタの中性子検出器と測定回路系による計数率測
定値を求めて、これらの計数率測定値から中性子計測条
件の両体系間の変化を補正することを特徴とする。
【0024】
【作用】第1の発明は、実機核燃料容器本体と同等な特
性を有する実機模擬校正装置においては、強度既知の中
性子源から放出されたエネルギーの高い中性子は、下部
のポリエチレンブロック内での散乱によりエネルギーを
失い、インライン中性子モニタと同一の中性子検出器に
より吸収されて、インライン中性子モニタと同一の測定
回路系により計数率が表示される。
【0025】この計数率は、例えば測定対象機器の核燃
料収納部から核燃料を取除き、この核燃料収納部内に校
正用中性子源を配置し、核燃料の分布を模擬するように
中性子源の配置を変化させて、各中性子源配置の場合の
計数率測定値を合計する(CS M )。次に、この測定体
系の中性子源配置の場合について、中性子束計算コード
を用いた計算により計数率計算値CS C 、または中性子
検出器位置の中性子束計算値φS C を求める。
【0026】一方、実機核燃料容器体系に対して、核燃
料の組成、濃度、分布等既知の場合を想定して中性子束
計算コードを用いた計算により計数率計算値CL C 、ま
たは中性子束計算値φL C を求める。この時に計数率C
L M は、(CS M /CS C )と前記計数率計算値CL C
との積として、または(CS M /φS C )と前記中性子
束計算値φL C との積として求められる。
【0027】第2の発明では、実機模擬校正装置におけ
る中性子源の位置を、実機核燃料容器内の核燃料の分布
を略模擬して3次元的に変化させ、各点の計数率測定値
を合計して3次元的分布の対応した計数率測定値を求め
る。
【0028】次いで実機模擬校正装置における中性子源
配置体系の場合について、解析により計数率計算値また
は中性子束計算値を求め、同一の解析手法により評価し
た核燃料容器体系の計数率計算値または中性子束計算値
とから上記第1の発明の場合と同様に核燃料容器体系の
場合の計数率を求める。
【0029】これにより実機核燃料容器内におけるもの
と略同様の条件での測定により計数率の評価精度が一層
向上する。なお、測定回数が2回以上の場合には、2回
目は1回目より測定数を減じる。また2回目の測定場所
は、1回目の測定場所と一致させることにより作業効率
が向上する。
【0030】第3の発明は、実機模擬校正装置のポリエ
チレンブロックに挿通した中性子検出器の近傍に中性子
源穴を設けて、強度既知の中性子源を配置した構成で、
上記第1および第2の発明と同様に計数率測定値
S M 、計数率計算値CS C 、CL C 、または中性子束
計算値φS C 、φL C を求める。
【0031】さらに、実機核燃料容器体系の中性子源配
置可能な所定位置対応して実機模擬校正装置に強度既知
の中性子源を配置した測定により計数率測定値CS M C
を求め、実機核燃料容器体系においても強度既知の中性
子源を配置した測定により計数率測定値CS M P を求め
て、中性子計測条件の両体系間の変化を補正する。
【0032】中性子検出器を核燃料容器本体から取り出
さないので、中性子検出器取り出しに際しての破損等の
危険性がなくなり、かつ中性子検出器の再挿入時の位置
の再現性が正確で評価精度が向上する。
【0033】第4の発明は、実機模擬校正装置により上
記第3の発明と同様に計数率測定値CS M 、計数率計算
値CS C 、CL C 、または中性子束計算値φS C 、φL
C を求める。次いで、中性子減速材に中性子源と中性子
検出器を配置した小型の校正装置で、中性子検出器8と
中性子源4の所定配置の場合について計数率測定値CS
M a と、インライン中性子モニタの中性子検出器と測定
回路系を用いて計数率測定値CS M b を測定する。
【0034】この時、実機核燃料容器本体における中性
子検出器および測定回路系の条件での計数率CL M 中性
子源の共通位置での測定値により補正して求められる。
校正装置が小型で取扱いが簡便なことから作業効率が向
上し、再処理工場におけるフロアが有効利用できる。
【0035】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第1の発明は図1の斜視図で示すように、実機模擬
校正装置1は、インライン中性子モニタの計数率評価法
を再処理工場において溶媒抽出に使用されるミキサセト
ラに適用した場合のものである。
【0036】この実機模擬校正装置1は、ミキサセトラ
の1段について中性子計測に及ぼす影響の大きいものの
み考慮したものであり、セトラ部を模擬するSUS製の
箱型容器2内には、セトラ部の溶液部を模擬するための
ポリエチレンブロック3が納められている。
【0037】ポリエチレンブロック3には、強度既知の
中性子源4を挿入するための中性子源穴5が設けられて
いて、この中性子源穴5に挿入された中性子源4の配置
は、一般的には溶液部の中心近傍が好ましい。
【0038】SUS製の箱型容器2の下部には、ミキサ
セトラの場合と同一の厚さのカドミウム板6と、ポリエ
チレンブロック7が設けられている。さらに、このポリ
エチレンブロック7内の検出器穴9には、実機核燃料容
器体系におけるインライン中性子モニタの中性子検出器
8が挿入されている。
【0039】なお、中性子検出器8に接続した電気信号
ケーブル10の先端は、図示しないインライン中性子モニ
タの計測回路系に接続しており、この計測回路系により
計数率が計測、表示される構成となっている。
【0040】次に上記構成の実機模擬校正装置1を用い
た評価作用について説明する。実機核燃料容器本体に対
し中性子計測上の観点から同等な特性を有する実機模擬
校正装置1においては、強度既知の中性子源4から放出
されたエネルギーの高い中性子は下部ポリエチレンブロ
ック7内での散乱によりエネルギーを失い、インライン
中性子モニタと同一の中性子検出器8により吸収され、
インライン中性子モニタと同一の測定回路系により計数
率として表示される。
【0041】この核燃料容器本体内の核燃料を除く部分
に対して核燃料容器体系を模した実機模擬校正装置1に
おいて、強度既知の中性子源4を核燃料の分布を模擬す
るように配置を変化させて、各中性子源4の位置での計
数率測定値の合計CS M を求めると共に、中性子束計算
コードを用いた計算により前記中性子源4の各位置にお
ける計数率計算値CS C 、または中性子検出器8の位置
での中性子束計算値φS C を求める。
【0042】一方、実機核燃料容器体系に対して核燃料
の組成、濃度、分布等既知の場合を想定して中性子束計
算コードを用いた計算により前記計数率計算値CL C
または前記中性子束計算値φL C を求める。この時に計
数率CL M は、(CS M /CS C )の関数と(CL C
との積、または(CS M /φS C )の関数と(φL C
との積として次の式(1) または式(2) のように求めるこ
とができる。
【0043】 CL M =(CS M /CS C )×(CL C ) …(1) CL M =(CS M /φS C )×(φL C ) …(2)
【0044】計測条件が同一なら、この計数率評価方法
は、前述した解析のみによる計数評価方法と比較すれば
明らかなように、校正用中性子源によりバイアスを補正
する方法である。一方、校正用中性子源のみによる計数
率評価方法と比較すれば、解析により中性子の増倍効果
等を補正したことになる。すなわち、このような校正用
中性子源を使用して解析を基に計数率を評価することに
よって精度の高い評価ができる。
【0045】以上、実機模擬校正装置1を用いれば、運
転開始前は当然で、運転開始後においても実機核燃料容
器体系と別の場所で、簡便に実機核燃料容器体系におけ
る校正用中性子源に対する計数率と同等の計数率が容易
に測定でき、これによりインライン中性子モニタの計数
率評価が正確に実施することができる。
【0046】図2の斜視図は第1の発明における実機模
擬校正装置の他の実施例を示す。この実機模擬校正装置
11は、上記図1の実機模擬校正装置1に予め多数の中性
子源穴5を設けて、中性子源4を多数個直線上に配置で
きる構成のものである。
【0047】実際の測定に際しては、1個の中性子源4
を用いて配置箇所を変えて複数回測定すれば良く、この
ように中性子源4の配置箇所の中性子源穴5を増加する
ことにより、実際の核燃料容器の燃料分布に近づけるこ
とができ、計数率の評価精度が向上できる。
【0048】また図2で示した他の実施例の場合には、
中性子源分布の対称性を利用し、計数率または、中性子
束の解析に際して、2次元での解析が可能となり、3次
元計算の場合と比較して近似度の高い解析が可能で解析
が容易である。なお、中性子源4の配置は直線のみでな
く、適宜平面上に点在させても良い。
【0049】第2の発明は、インライン中性子モニタの
計数率評価法の計数率評価精度をさらに向上するための
もので、上記図1および図2に示す実機模擬校正装置
1,11における中性子源4の配置を、実機核燃料容器内
の核燃料の分布を略模擬するように平面的だけでなく、
上下方向の3次元的に変化させる。
【0050】この各点の計数率測定値は合計して3次元
的分布に対応した計数率測定値を求め、計算でも中性子
源を3次元的にスキャンした体系における合計した計数
率計算値または中性子束計算値を求めることを特徴とし
ている。従って、その作用としては実機模擬校正装置
1,11における中性子源4の位置を、実機核燃料容器内
の核燃料の分布を略模擬して3次元的に変化させ、各点
の計数率測定値を合計して3次元的分布の対応した計数
率測定値を求める。
【0051】次いで実機模擬校正装置1,11における中
性子源配置体系の場合について、解析により計数率計算
値または中性子束計算値を求め、同一の解析手法により
評価した核燃料容器体系の計数率計算値または中性子束
計算値とから上記第1の発明の場合と同様に核燃料容器
体系の場合の計数率を求める。これにより実機核燃料容
器内におけるものと略同様の条件での測定により計数率
の評価精度が一層向上する。
【0052】上記第1の発明および第2の発明におい
て、上記したように評価精度を向上するためには、実機
模擬校正装置1,11における中性子源4に対する測定回
数が多くなる。しかしながら、この際に第1の発明およ
び第2の発明における、その他の実施例として、同一の
核燃料容器体系について計数率評価を2回以上行う場合
に、2回目以降の測定数を1回目より少なくし、同時に
中性子源配置箇所を1回目と共通位置とすると、総計数
率測定回数を少くすることができる。
【0053】2回以上の計数率評価実施では、1回目の
計数率評価において実機模擬校正装置1,11における核
燃料容器模擬部内の複数位置に中性子源4を配置した測
定により計数率測定値と求める。そして、各中性子源配
置の計数率測定値を合計して計数率測定値CS M を求め
る。
【0054】次にこの中性子源配置の場合の実機模擬校
正装置1,11について、解析により計数率計算値
S C 、または中性子検出器位置の中性子束計算値φS
C を求める。また同一の計算手法により、実機核燃料容
器体系に対して核燃料の組成、濃度、分布等既知の場合
を想定して計数率計算値CL C 、または中性子束計算値
φL C を求める。
【0055】この実機核燃料容器体系の計数率は、(C
S M /CS C )の関数と(CL C )との積として、また
は(CS M /φS C )の関数と(φL C )との積として
求められる。
【0056】さらに、別の実施例として、2回目以降の
計数率評価の場合には、1回目と中性子検出器および測
定回路系が異なっても良い。この中性子源配置箇所は、
1回目より少くなくし、かつ1回目と共通位置とする。
この共通の中性子源配置における計数率測定値または計
数率測定値の合計値を、1回目および2回目以降の測定
の場合について、夫々CS C 1 およびCS C 2 とする。
【0057】この時に2回目の中性子検出器および測定
回路系の条件での計数率CL M は、中性子源の共通位置
での測定値により補正することにより、次の式(3) また
は式(4) のようになる。
【0058】 CL M =(CS M /CS C )×(CL C )×(CS C 2 /CS C 1 )…(3) CL M =(CS M /φS C )×(φL C )×(CS C 2 /CS C 1 )…(4)
【0059】上記その他の実施例では、2回目以降の計
数率評価の際の計数率測定回数が減少でき、また別の実
施例によれば1回目と2回目とで、中性子検出器および
測定回路が異なっても良いので、インライン中性子モニ
タの設置場所と異なる場所での測定が可能であり、例え
ば、1回目はインライン中性子モニタのメーカーで実施
し、2回目以降は再処理工場で実施する等が可能であ
り、作業効率を大幅に向上することができる。
【0060】第3の発明は、図3の斜視図に示すよう
に、実機模擬校正装置12は下部のポリエチレンブロック
7の中に挿入した中性子検出器8の下方近傍に中性子源
穴5を設けて、強度既知の中性子源13を配置した構成と
している。
【0061】計数率評価に際しては、上記第1の発明お
よび第2の発明と同様のインライン中性子モニタの計数
率評価法において、実機核燃料容器体系の中性子源配置
可能な所定位置対応して実機模擬校正装置12に強度既知
の中性子源13を配置した測定により計数率測定値CS M
C を求めると共に、実機核燃料容器体系においても強度
既知の中性子源13を配置した測定により計数率測定値C
S M P を求め、中性子計測条件の両体系間の変化を補正
することを特徴としている。
【0062】その作用としては、実機模擬校正装置12に
おける計数率測定値の合計(CS M)と、実機模擬校正
装置12における計数率計算値CS C 、または中性子束計
算値φS C 、および実機核燃料容器体系における計数率
計算値CL C 、または中性子束計算値φL C を求める。
【0063】さらに、実機核燃料容器本体の中性子源配
置可能な所定位置に対応して、実機模擬校正装置12に強
度既知の中性子源13を配置した測定により計数率測定値
S M c を求める。また実機核燃料容器体系において
も、強度既知の中性子源を配置した測定により計数率測
定値CS M P を求める。
【0064】この時に実機核燃料容器本体における中性
子検出器と測定回路系の条件を、中性子源の共通位置で
の計数率測定値により補正することにより、計数率CL
M は次の式(5) または式(6) のようになる。
【0065】 CL M =(CS M /CS C )×(CL C )×(CS M P /CS M c )…(5) CL M =(CS M /φS C )×(φL C )×(CS M P /CS M c )…(6)
【0066】上記第1の発明および第2の発明では、中
性子検出器を図示しない実機核燃料容器から取り出した
状態で校正を行うが、この第3の発明では中性子検出器
を核燃料容器本体から取り出さないので、中性子検出器
8の取り出しに際しての破損等の危険性がなくなり、か
つ中性子検出器の再挿入時の位置の再現性が正確で評価
精度が向上する。
【0067】第4の発明は、図4の斜視図に示すように
校正装置14は、中性子減速材を含む例えばポリエチレン
ブロック15に中性子源4と中性子源穴5、および中性子
検出器8と検出器穴9を配置した構成としている。
【0068】上記した第1の発明あるいは第2の発明の
インライン中性子モニタの計数率評価法において、実機
模擬校正装置1,11とは別に小型の校正装置14を用い、
実機模擬校正装置1,11での測定に使用した中性子検出
器8および測定回路系により計数率を測定する。
【0069】また評価対象とするインライン中性子モニ
タの中性子検出器および測定回路系により計数率を測定
し、これらの計数率測定値から中性子計測条件の両体系
間の変化を補正することを特徴とするもので、実機模擬
校正装置1,11は大型のため、再処理工場におけるフロ
アの有効利用を目的としたものである。
【0070】その作用は、上記第3の発明の場合と同様
に実機模擬校正装置1,11における計数率測定値
S M 、実機模擬校正装置1,11における計数率計算値
S C 、または中性子束計算値φS C 、および実機核燃
料容器体系における計数率計算値CL C 、または中性子
束計算値φL C を求める。
【0071】さらに、中性子減速材を含み、中性子検出
器8と中性子源4が配置できる小型の校正装置14におい
て、中性子検出器8と中性子源4の所定配置の場合につ
いて計数率測定値CS M a を測定する。
【0072】次いで、この小型校正装置14について、イ
ンライン中性子モニタの中性子検出器と測定回路系を用
いて計数率測定値CS M b を測定する。この時に、実機
核燃料容器本体における中性子検出器および測定回路系
の条件での計数率CL M は、中性子源の共通位置での測
定値により補正することにより、次の式(7) または式
(8) で求められる。
【0073】 CL M =(CS M /CS C )×(CL C )×(CS M b /CS M a )…(7) CL M =(CS M /φS C )×(φL C )×(CS M b /CS M a )…(8)
【0074】この第4の発明によれば校正装置14が実機
模擬校正装置1,11,12に比べて小型化できて取扱いが
容易となり、取扱いが簡便なことから作業効率が向上
し、再処理工場におけるフロアが有効利用できる効果が
ある。なお、上記一実施例では溶液系核燃料物質を模擬
するものをポリエチレンブロック3,7,15としたが、
水等の液体に代えて中性子源4を液体内部においてスキ
ャンしても同等の効果が得られ、かつスキャンが容易に
行える。
【0075】さらに、上記特許請求の範囲における実施
態様として下記がある。 (1) 「同一の核燃料容器体系について計数率評価を2回
以上行う場合に、2回目以降の測定数を1回目より少く
すると共に、中性子源配置箇所を1回目と共通位置とす
ることを特徴とする請求項1乃至請求項2記載のインラ
イン中性子モニタの計数率評価法」。
【0076】(2) 「同一の核燃料容器体系について計数
率評価を2回以上行う場合に、1回目の計数率評価で使
用する中性子検出器および測定回路系と、2回目以降に
おいて使用する中性子検出器および測定回路系と異なら
せたことを特徴とする請求項1乃至請求項2記載のイン
ライン中性子モニタの計数率評価法」。
【0077】
【発明の効果】以上本発明によれば、核燃料容器本体に
代えて実機模擬校正装置を使用し、中性子検出器と測定
回路系は燃料容器体系のインライン中性子モニタのもの
を使用するので放射性物質による汚染がなく、中性子源
による校正が容易である。
【0078】従って、運転開始前は勿論のこと、運転開
始後においても実機核燃料容器体系における校正用中性
子源に対する計数率と同等の計数率が精度高く測定でき
るので、インライン中性子モニタの計数率評価が容易に
かつ正確に行えることから、評価精度が高く、測定効率
が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明に係る一実施例の実機模擬校正装置
の斜視図。
【図2】第1の発明に係る他の実施例の実機模擬校正装
置の斜視図。
【図3】第3の発明に係る一実施例の実機模擬校正装置
の斜視図。
【図4】第4の発明に係る一実施例の校正装置の斜視
図。
【符号の説明】
1,11,12…実機模擬校正装置、2…箱型容器、3,
7,15…ポリエチレンブロック、4,13…中性子源、5
…中性子源穴、6…カドミウム板、8…中性子検出器、
9…検出器穴、10…電気信号ケーブル、14…校正装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶液系核燃料を収納する核燃料容器本体
    および当該核燃料から放出される中性子を計測して核燃
    料容器本体内に収納されている核燃料の濃度、分布等の
    状況を監視するインライン中性子モニタからなる核燃料
    容器体系において、核燃料容器本体内の核燃料を除く部
    分に対して核燃料容器体系を模擬した実機模擬校正装置
    と、当該実機模擬校正装置に強度既知の中性子源を配置
    して計数率測定値(CS M )を求めると共に、中性子束
    計算コードを用いた計算により前記中性子源配置におけ
    る計数率計算値(CS C )、または中性子検出器位置の
    中性子束計算値(φS C )を求め、一方、実機核燃料容
    器体系に対して核燃料の組成、濃度、分布等既知の場合
    を想定して中性子束計算コードを用いた計算により前記
    計数率計算値(CL C )、または前記中性子束計算値
    (φL C )を求めて、(CS M /CS C )の関数と(C
    L C )との積、または(CS M /φS C )の関数と(φ
    L C )との積として計数率(CL M )を求めることを特
    徴とするインライン中性子モニタの計数率評価法。
  2. 【請求項2】 核燃料容器本体内の核燃料を除く部分に
    対して核燃料容器体系を模擬した実機模擬校正装置と、
    当該実機模擬校正装置における中性子源配置を実機核燃
    料容器内の核燃料の分布をほぼ模擬するように3次元的
    に変化させて各点の計数率測定値を合計して3次元的分
    布に対応した計数率測定値を求めると共に、計算でも中
    性子源を3次元的にスキャンした体系における合計した
    計数率計算値、または合計した中性子束計算値を求める
    ことを特徴とする請求項1記載のインライン中性子モニ
    タの計数率評価法。
  3. 【請求項3】 実機核燃料容器体系を模擬して中性子源
    配置可能な所定位置に対応した実機模擬校正装置と、当
    該に実機模擬校正装置における強度既知の中性子源を配
    置した測定により計数率測定値を求めると共に、実機核
    燃料容器体系においても対応する位置に強度既知の中性
    子源を配置した測定により計数率測定値を求めて、中性
    子計測条件の両体系間の変化を補正することを特徴とす
    る請求項1乃至請求項2記載のインライン中性子モニタ
    の計数率評価法。
  4. 【請求項4】 核燃料容器体系を模擬した実機模擬校正
    装置と、この実機模擬校正装置とは別に中性子減速材を
    含み中性子検出器および中性子源を配置した校正装置を
    用いて、前記実機模擬校正装置において測定に使用した
    中性子検出器および測定回路系により計数率測定値を求
    めると共に、評価対象とするインライン中性子モニタの
    中性子検出器と測定回路系による計数率測定値を求め
    て、これらの計数率測定値から中性子計測条件の両体系
    間の変化を補正することを特徴とする請求項1乃至請求
    項2記載のインライン中性子モニタの計数率評価法。
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