JPH06510606A - 原子炉一次冷却系からの漏洩流量指示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 原子炉−次冷却系からの漏洩流量指示装置「技術分野」 本発明は、原子力発電設備における特に加圧木型原子炉（ＰＷＲ）の−次冷却系 からの放射性物質の漏洩を検知すると共にその流量を計測するための指示装置に 関するものである。

「背景技術」 加圧木型原子炉の一次冷却系は、炉心で発生した熱を奪い、これを電力発生用変 換設備を含む二次冷却系内に与える役目を果たす、安全上の理由と、特に事故発 生時に冷却材や放射性ガスが大気中へ直接放出されるのを回避するため、−次冷 却系は密閉状の格納容器内に設置されている。

安全上の理由から、−次冷却系からの放射性物質の漏洩をできるだけ早ぐ検出す ると共に定量的に評価することが特に重要である。この目的のために、格納容器 内のガスを定量サンプリングして格納容器の外部でこのガスの単位容積当たりの 同位体鴛素”Ｈの放射能を測定することにより加圧木型原子炉−次冷却系からの 放射能の漏洩を検出する装置が既に提案されている。同位体窒素＋ｓＮは原子炉 が出力運転中にあるときに単独に形成され、従ってこの同位体窒素を検出すれば 炉内燃料の状態を考慮に入れる必要がなくなる。この装置の参考文献としては、 ｒ　ＩＥＥＥ　トランザクション・オン・ニュークリア・サイエンス（ＩＥＥＥ 　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎ　Ｎｕｃｌｅａｒ　５ｃｉｅｎｃｅ）　Ｖａｔ、 　Ｎ５−２７．　Ｎｏ、ｌ、　１０００年２月発行」の記述を挙げることができ る。

しかしながら、この装置でも幾つかの問題点に悩まされており、その理由は、格 納容器内での重大事故に際して必ず閉鎖状態に保持されなければならない遮断弁 を付随する１１１ｍ的な通路を特にガスのサンプル取出しのために格納容器に貫 通させる必要があるからである。またこの装置では、成る量の圧縮されたガスに ついて液体窒業で冷却されたゲルマニウム検出器を用いて測定を行うため、全体 装置としては相当な投資（圧縮機、冷却材１等）が必要となると共に保守費用も 嵩むことになる。更に一次冷却系の成る部分は断熱材製の被覆ケースに包まれて 熱遮蔽されており、したがって格納容器の内部自由空間から採取したガスに対し て測定を行う前記の公知の装置では、まず第１に、特に前記ケースが格納容器の 内部自由空間への漏洩の急速な拡散を妨げることから、前記被覆ケース内で生じ る放射性物質の漏洩を迅速に検出することには適合不能であり、また第２に、− 次冷却系のどこかの点から由来する漏洩と前記被覆ケースの内部から由来する漏 洩との区別をすることができない。

「発明の開示」 本発明の目的は、−次冷却系における前記被覆ケース内への放射性物質の漏洩を 検出して定量し、特に前述の諸問題点を解決することのできる装置を提供するこ とである。

本発明は、格納容器内に配置された加圧木型原子炉−次冷却系から該−次冷却系 の少なくとも一部を覆う被覆ケース内への放射性物質の漏洩を検知すると共にそ の流量を計測する指示装置を提供するものであり、前述の目的を達成するために 、その特徴とするところは、 遮薇体によって周囲放射線から隔離された測定チャンバと、該測定チャンバ内の 同位体窒素１３Ｎから生じる放射ｍｍに応じた信号を生じる放射線検出器とをそ れぞれ有し、＠記被覆ケース内に開口する吸入口から取り込んだガス流と前記格 納容器内における前記？＆ｒｆｆケース外部の自由空間内に開口する吸入口から 取り込んだガス流とに対する放射線検出を別々に行うように夫々前記格納容器内 に配置された計測用のプローブおよびガンマ線と中性子による背景ノイズの補償 用のプローブと。

前記補償用プローブからの信号によって補償された前記測定用プローブからの信 号に基づいて、測定用プローブの測定チャンバ内における同位体窟素目Ｎの単位 容積当たりの放射能に対応する有効信号を生じると共に、前記有効信号に基づい て放射性物質の漏洩の存在を漏洩流量と共に表示する信号処理手段、とを備えた 点にある。

本発明の有利な特徴によれば、各プローブの放射線検出器は、入射放射線エネル ギーに応じた強さのパルスを生じる沃化ナトリウムシンチレーク及び該シンチレ ータに結合された光電子増倍管を備えている。

好ましくはこれらの放射線検出器はエネルギー自動較正機能付きの検出器であり 、シンチレータへの入射放射線エネルギーに対する応答特性を温度の関数に従っ て安定化する手段を含んでいる。

本発明の別の有利な特徴によれば、前記信号処理手段は、前記放射線検出器にガ ンマ線と中性子によって与えられたエネルギーに対応する振幅の出力パルスを生 じる互いにほぼ均等な測定系と補償系とを構成するように前記各プローブに接続 されてこれらプローブと協動動作する増幅手段と。

前記測定系と補償系に共通で、該測定系と補償系から生じる信号に対して同位体 窒素１１Ｎの特性エネルギー範囲に入る夫々のパルス数Ｎ１及びＮ２を計測し、 各測定チャンバ内における単位容積当たりの同位体窒素”Ｎの瞬時放射能に対応 する微分信号ｓｉを式ｓｉ　：（Ｎｌ　−Ｎ２　＊　ｆｃ　−ｂｃｌ　申ａｔ　 （但し、ｆｃ、　ｂｃ、及びｃｔは実験的に決定される係数）によってめて繰返 し演算方式により前記微分信号８１の所定期間に亙る平均値をとって前記有効信 号を計算し、更に原子炉が予め定められた閾値を越える出力運転状態にあるとき に、前記期間中の炉出力状態に対する平均値として計算された変換係数ｋｆによ って前記有効信号に基づき前記漏洩の流量を計算する計算機手段とを備えている 。

更に前記信号処理手段は、前記有効信号に対する統計的演算に基づいて、前記漏 洩の流量が例えば年１回以下の誤発報確率となるように予め定められた閾値を越 えたときに警報を発生するように設計されていることが好ましい。

本発明の更に別の有利な特徴によれば、前記各吸入口は互いに近接配置されてお り、これによって格納容器内での漏洩放射性物質の移動と拡散現象による測定誤 差が小さくなる。

「図面の簡単な説明」 本発明のその他の特徴と利点は、限定を意図しない本発明の実施例について添。

付図面を参照した以下の説明から明がであり、これらの図において、図１は原子 炉容器の上蓋の上に配置された被覆ケース内の漏洩を計測するために用いられる 本発明の装置の概略図、 図２は本発明の装置の全体構成図、 図３は本発明における測定用プローブの概略断面図。

図４は漏洩の検出とその流量の表示を行う信号処理装置によって適切に果たされ る全体的なアルゴリズムを示すフローチャート、図５は変換係数ｋｆを計算する ためのアルゴリズムを示すフローチャート、図６は漏洩の流量が所定値を超え且 つ炉が所定の閾値を越える出力運転状態に「発明を実施するための最良の形態」 図１は原子力発電設備における一次冷却系のための原子炉容器１の頂部構造を示 している。−次冷却系は、通常は厚いコンクリート壁で構成された格納容器の内 部に配置されている。原子炉容器ｌは頂部に上蓋２を有し、炉の出力制御用の複 数の制（ｉｌｔ＄３のために上蓋を貫通して複数の通路が設けられている。これ らの制（ｉｌｌｌｌ！３は中性子吸収材で作られているので、これら制御棒を炉 内へ挿入したときには炉出力を減少させることが可能であり、或いは実際に炉の 反応を停止させることも可能である。各制御棒３の上部は夫々シーリングシース ４内に保持されており、これらのシースは、制御棒３が上昇位置に引抜かれたと きにもこれら制御棒を受け入れるに充分な長さ以上で上蓋２の上方に縦に突き出 されている。駆動装置５は、シーリングシース４内で制御棒３を移動させるため に設けられている。原子炉容器ｌの上Ｍ２の壁には、熱損失を減少するために符 号６で示した断熱材の被覆ケースが可能な限り漏洩を生じない形式で設けられて いる。この被覆ケース６は、上蓋２の壁の上部に空間７を形成している０図１に おいては１本実施例でシーリングシース４を構成する部材中にクラックが存在す ることによって原子炉の一次冷却系から生じる放射性物質の漏洩を符号Ｆで示し である。

このような漏洩をできるだけ早期に検出できるようにすることは原子炉の安全管 理にとって重要なことであることは述べるまでもな（、それによって欠陥のある シースを可能な限り早期に交換して裂開による重大事故に至る危険を回避するこ とができる。

この目的のために、二つのプローブが格納容器内に配置されており、そのうちの 一つは測定用プローブ８．他の一つは補償用プローブ９で、これらのプローブは 前記被覆ケース内の空間７及び格納容器内の自由空間から夫々別々に採取したガ ス中の同位体窒素１３Ｎの濃度を測定する役を果たすものである。測定用プロー ブ８及び？ｉＩｉ償用プローブ９は別々に夫々のダクト１２と１３に接続され、 測定用プローブは被覆ケース内の空間７からの吸気のための少な（とも一つの吸 入口ｌＯに、そして補償用プローブは格納容器内の自由空間からの吸気のための 少なくとも一つの吸入口１１に導かれている。尚、図面では不明確になるのを避 けるために、吸入口１０と吸入口１１は夫々一つだけ示しである。測定用プロー ブ８と補償用プローブ９はダクト２３と２４を介して夫々の吸引ポンプ１４，１ ５に接続されており、これにより吸入口ｌＯと１１からの吸入ガスが夫々のプロ ーブ内を通過して、各プローブ内からポンプ１４と１５の下流に位置する排出口 （図示せず）を介して格納容器内の自由空間に排出される。この場合、ポンプ１ ４と１５の流量設定は、測定前に同位体窒素１１Ｎの放射能があまり低下しない ように被覆ケース内の空間７かもプローブへ達するまでのガスの移動時間が充分 に短くなるようにすることは述べるまでもない、プローブ８と９は、好ましくは 原子炉容器ｌの上方で格納容器の床から約８ｍの位置に配置する。

図２に示すように、プローブ８と９は別々に測定チャンバ１６を有しており、一 方のチャンバ内には被覆ケース内の空間７から採取されたガスが、そして他方の チャンバ内には格納容器内の自由空間から採取されたガスが流れる。これらの測 定チャンバ１６は夫々遮薇体１８によって周囲放射線（ガンマ線及び中性子）か ら遮蔽されている。各プローブ８，９は、チャンバ１６内の同位体罵素”Ｎから 放射される放射線を検知するシンチレータと光電子増倍管とを含むガンマ線検出 器１７を夫々備えている。各放射線検出器１７は、夫々の測定チャンバ１６内の 同位体窒素１ｍから放射された放射線のエネルギーに対応した信号を夫々の信号 処理装置１９．２０に供給し、各信号処理装置でこの信号の処理、特に漏洩発生 時の警報信号の表示および漏洩流量側の表示のための処理が行われる。即ち、各 光電子増倍管は、シンチレータに入射する放射線のエネルギーに対応する振幅の 一連のパルスを発生する。

図３に示た例では、遮薇体１８は中空シリンダ状の形をしており、その一端は端 面壁１８ａによって、また他端はシリンダーの内側に係合する蓋１８ｂによって 閉鎖されている。端面壁１８ａは中心貫通孔を有し、この中心孔にはガス導入ダ クト（ダクト１２又は１３）が通されている。またＭ１８ｂは二つの貫通孔、即 ち、測定チャンバ１６から出て行くガスのための出口ダクト（ダクト２３又は２ ４）を通す偏心貫通孔２２と、電気接続用の同軸ケーブルを通すための中心貫通 孔２５とを備え、この同軸ケーブルが光電子増倍管に高圧電源電力を給電すると 共に放射１７！検出器１７からの信号を前記信号処理装置に伝える。

本発明の有利な特徴によれば、遮蔽体はガンマ線遮蔽材料と中性子遮蔽材料との 組合せで構成することが好ましい、好適な実施例においては、前記遮蔽体は、そ の厚さ方向に関して、ガンマ線遮蔽を形成する７、５ｃｓ厚の鉛と中性子遮蔽を 形成する４　ｃ＋ａ厚のボロン含有ポリエチレンとからなる。これらの３１！蔽 の厚さは、格納容器の中に存在するガンマ線と中性子による背景ノイズの充分な 減少に寄与すると同時に、プローブのＮｌ量および高が過大になるのを防ぐこと に寄与する。

プローブ８（又は９）の測定チャンバ１６は遮蔽体１８内の円筒状空間の中に入 れられており、このチャンバは、好ましくは９　ｄ＋ｍ”程度の容積の筒状レセ プタクルの形状をしており、その一端面は頂部で導入ダクト１２（又は１３）に 連通ずるように円錐面として形成され、他端面は壁４０で閉鎖されている。この 壁４０は中央部にチャンバ内部へ向かって窪んだ凹部２６を有し、この凹部２６ 内に放射ｕＡ検出器１７が収納されている。放射線検出器１７は好ましくはチャ ンバ１６の対称軸Ｘに沿って延在しており、従って測定チャンバの殆ど全体を視 野に入れている。また測定チャンバは、前記凹部２６の開口端を囲む部分の壁４ ｏでポンプ１４（又は１５）へ通じるガス出口ダクト２３（又は２４）に連通さ れている。

本発明の好ましい特徴によれば、放射線検出器１７は光電子増倍管に結合された 直径３インチ（７，６ｃ＋＋＋）及び厚さ２インチ（５ｃ＋ａ）の沃化ナトリウ ムシンチレーク１７ａを含んでいる。また、好ましくはこの放’ＨＭＡ検出器１ ７は、エネルギーレベルについて自動較正されるように、シンチレータへの入射 放射線エネルギーに対する応答特性を温度の関数として安定化する手段を既存方 式で備えた自動較正型の検出器である。このような検出器に好適なものとしては 、フランス特許公開番号筒２６０８７７８号で公開されているような放射線検出 器がある。これにより、冒頭に述べた先行技術よりも有利な方式でプローブ８及 び９の測定チャンバ１６内の温度、圧力、および湿度の条件を格納容器内のこれ ら条件に近いものとすることができる。格納容器内のガスよりも高い温度で被覆 ケース６内の空間７から採取されたガスは、ダクト１２内で冷却されて格納容器 内のガス温度に近づき、沃化ナトリウムシンチレータ１７ａの動作に適合する温 度で測定チャンバに達することになる。

プローブ８と９から送られる信号を処理するための前記信号処理装置は、好まし くは格納容器の外部に配置される。好ましくはこの信号処理装置は、互いに均等 な測定系及び補償系を構成するようにプローブ８と９に別々に接続された増幅袋 ｆｉ！１９を備えている。これらの増幅装置１９は、各プローブから送られてく る信号を、好ましくは一定時間幅の基準周期およびガンマ線と中性子によって放 射線検出器に生じたエネルギーに比例する振幅の三角波パルスの波形に整形する 。

これらの増幅装置１９の出力は、測定系及び補償系に共通の計算機システム２゜ に接続されている。計算機システム２ｏは一台またはそれ以上のコンピュータと その周辺機器で構成され、測定系及び補償系からの信号を受信して、同位体窒素 ＩｓＮの特徴的なエネルギー範囲に入る測定系及び補償系からのパルスの数Ｎｌ 及びＮ２を計測する。このエネルギー範囲は、同位体窒素”Ｎが放射するベータ 線パルスの消滅に伴う５１１　ｅＶのエネルギーｌｉｍを中心とするもので、単 位計数期間内に放射線検出器に入射する放射線強度に相当する。その後、計算機 システム２ｏは測定用プローブ８の測定チャンバ１６内に含まれる単位容積光た りの同位体窒素１３Ｎの瞬時放射能に対応する微分信号ｓｉを決定するために前 記パルス数ＮｌとＮ２に対して図４に示すアルゴリズムを実行する。

すなわち、詳細にはこの単位容積光たりの瞬時放射能ｓｉは次式によって計算さ れる。

ｓｉ　＝　（Ｎｌ　−ｂｃ　−Ｎ２　＊　ｆｃｌ　＊　ｃｔ但し、　ｂｃは、実 験的に決定される定数、ｆｃは、測定プローブと補償プローブの位置及び格納容 器内の吸入ｉｌｏと１１の位置に依存する実験的に決定される補償係数、単位容 積光たりの瞬時放射能ｓｉを得るための演算は繰返し行われ、パラメータｍが各 繰返しでインクリメントされる。

これらの繰返しの間に、図４のアルゴリズムのステップ１００にて以下に述べる 目的で次の通りの演算、即ち各ｓｉ値を加算してＶ値をめ、各ｓｉｔ値を加算し てＷ値をめ、そして各出力状態（ａｐｎを加算して順次その合計値ｒｔｏＬａｌ ｐｎＪをめる演算が行われ、さらに計算された単位容積光たりの放射能に基づい て漏洩の流量を表わす目的のために変換係数ｋｆも計算される。

演算の繰返しが予め定められた回数を越え、ｓｉ値の和■が零でない場合、アル ゴリズムは次のステップ１１０に進み、既に相次いで計算された単位容積光たり の瞬時放射能ｓｉの平均値に対応するｖ／ｍに等しい成る有効信号を計算する。

ステップ１１０において、計算機システム２０は、ステップ１００で計算された 単位容積光たりの放射能の瞬時値の組に対する変動分ｖＢとその対応する標準偏 差値ｓｉｇｍａｓｉに基づいて、全ての繰返しにおいて行われた単位容積光たり の放射能の測定値に関する相対誤差ｉを予め与えられた期間について定める。

次いでステップ１２０において、計算機システム２ｏは相対誤差ｉを予め定めら れた二つの閾値（一方は５％に、他方は閾値ｒｅｒｒｏｒＪと゛して図中に示し た比較的高い値の例えば２５％に設定されている）と比較する。

５％に固定された第１閾値よりも相対誤差ｉが小さい場合、即ちステップ１゜Ｏ で得られた組の各測定値が互いに高い相関を示す場合（実際には漏洩の突発によ る放射能の急増に対応する）か、或いは相対誤差ｉが閾値ｅｒｒｏｒ未満の場合 であって、しかも繰返しの回数ｍが充分に大きいとき（実際には放射能の緩慢な 増加に対応する）には、計算機システム２０は後述のステップ１８０に進む。

相対誤差ｉが閾値ｅｒｒｏｒより大きいとき、即ち単位容積光たりの放射能の各 瞬時値が互いに低い相関しか示さないときには、計算機システム２ｏは、そのと きの繰返しの回数ｍが、ステップ１２０（値「ｌ」にセットされているパラメー タｖａｌｉｄａｌａｒｍをアルゴリズム中で増加させる）における判定を満足す るに要する過去の繰返し回数ｍ　ｐｒｅよりも大きいか否かを確認する（ステッ プ１３０）。

ｍがｍ　ｐｒｅよりも確かに大きい場合、バラメークｍ、　ｖ、　ｗ、ｉ及びＬ ｏＬａｌｐｎを再び初期化する前に、単位容積光たりの放射能の瞬時値を測定す る繰返し回数を増加するためにパラメータｖａｌｉｄａｌａｒｍは１にセットさ れ（ステップ１４ｏ）、パラメータｍ　ｐｒｅは２ｔａ＜この例では上限値１０ ０００より小さい値に納まっている限り）にされ、それにより繰返し回数の不足 で生じる高目の相対誤差ｉに基づく誤ったループを回避する。

この後、計算機システム２ｏはステラ７１５０および１６０の引き続く各判定ス テップを実行する。

ステップ１５０は、誤差ｉが１００％よりも大きくないが、そして単位容積光た りの放射能値ｓ１の計算された平均値が負ではないかを判断するためのもので、 これは物理的にあり得ない状態だがらである。ステラ７１６０は、検出器の感度 と測定時間を考慮して単位容積光たりの放射能の平均値Ｓが有意であることを確 かめるためのもので、これは実行した繰返しの全回数の関数である。

漏洩の流量は、単位容積光たりの放射能の平均値Ｓに前記変換係数ｋｆを乗じて 計算される。

変換係数ｋｆは、図５に示したアルゴリズムによる手順ｒｃａｌｃｋｆＪに従っ てステップ１００で計算される。

る場合についてのみ前記係数ｋｆを計算したが否がが確かめられる。

出力比が上記の基準値よりも確かに大きい場合、変換像ａｋｆは次式を用いて計 算される。

ｈｆ□　［ｐａｒａｖｏｔ　中（ｌａｍｂｄａ　＋　ｔｖｃｌ］　／　ｔｏ、７ ＊　ｐａｎ　＊　ｔｏｔａｌｐｎ　／　ｍｌ但し、ｐａｒａｖｏｌは、被覆ケー ス内空間の容積、ｌａｍｂｄａは、崩壊しつつある同位体窒素１１Ｎの確率、ｔ ｖｃは、被覆ケース内空間における換気回数とも表現される毎時の拡散割合、係 数０，７は、−次冷却系中の水の単位質量当たりの体積に相当する係数、ｐａｎ は、原子炉−次冷却系中の同位体窒素＋ｚＮの公称放射能の値、ＬｏＬａｌｐｎ 　／　ｍは、繰返しの組全体に亘る炉出力状態の平均値を表す。

パラメータ「停止出力」は、炉停止によって同位体窒素１２Ｎの発生が停止して 再び図４のアルゴリズムを参照して、判定ステップ１２０にて充分に大きな縁返 し回数で相対誤差ｉが５％またはパラメータｅｒｒｏｒよりも小さい場合、計算 機システム２０はステップ１８０を実行し、このステップでパラメータｖａｌｉ ｄａｌａｒａ＋が「１」にセットされ、またパラメータｍ　ｐｒｅはパラメータ ｍの値、即ち良好な測定値であることを示す前記相対誤差を得るために必要な繰 返し回数の値に初期化される。

その後、上述のように単位容積当たりの平均放射能の値が有意（即ち、上述の例 では１００以上）であるなら、漏洩の流量ｒｌｅａｋＪは、ステップ１１０で計 算された単位容積当たりの平均放射能に上述変換係数ｋｆを乗じることによって 計算される。

更に、各種パラメータｍ、Ｖ＋　Ｗ＋　Ｃ＋およびｔｏｔａｌｐ口がアルゴリズ ムのステップ１９０で再初期化される。

計算機システム２０は、好ましくは漏洩流量が予め定められた閾値を超えたとき に警報を発生するように設計され、この閾値は１例えば誤報の確率が１時間の測 定サイクル当たり年間１回以下であるように定められ、これによって本発明によ る漏洩検出装置の動作に高い信頼性を与えることができる。

図６は、漏洩の流量が予め定められた基準閾値を越えた場合に警報を発生するた めのアルゴリズムの要部を示している。

前述の警報監視パラメータｖａｒｉｄａｌａｒｍが１のとき、計算機システム２ ０は、既に計算された漏洩流量の値ｒｌｅａｋＪが、前述の閾値パラメータｒｔ ｌ＋ｒｅｓｈｏｌｄＪに関して９９％信頼性のある範囲（ガウス分布）にあるこ とを識別する。即ち、計算機システムは次式、 １ｅａｋ　幸（１４２，３３中ｓｉｇｍａｓｉｌ−Ｌｂｒｅｓｈｏｌｄの値ｒｄ ｉｆｆＪが正であるか否かを識別する。上記の式において、ｒｌｅａｋＪは漏洩 の流麗、　ｒＬｈｒｅｓｌ＋ｏｌｔｌＪは警報閾値であり、この警報閾値は初期 警報については所定の基準値に等しく、或いは再警報の場合には前記基準値の０ ．７倍に等しくされる（ヒステレシスを与えるため）。

格納容器の自由空間内における放射性物質の移動と拡散に伴う測定誤差を回避、 するために、吸入口１０と１１は被覆ケース６の壁を間にして互いに近接位置す ることか好ましい。

また、放射！！検出器１７と信号処理装置１９や計算機システム２０などは、同 位体窒素１３Ｎ以外の放射性元素から放射される放射線も測定するように設計す ることが好ましく、これにより、原子炉の停止または低出力動作状態において同 位体窒素１１１ｔＪが消失または極微量しか存在しないときの漏洩に際しても警 報を発生できるようにする。

測定感度を良好にするには、被覆ケース内の空間からはできるだけ漏れが生じな いようにし、以て被覆ケース内の空間へ漏れてくる放射性物質の時間当たりの拡 散割合を減少すべきで、好ましくはこの割合を２５０以下に減少する。これによ り漏洩検出の閾値を約０．１リットル／時間（Ｌ／ｈ）とすることができる。

最後に、本発明による検出測定装置は、格納容器を貫通する機械的通路を必要と しないので構造が簡単であり、また沃化ナトリウムシンチレータを使用している ことから前述従来装置で必要としていた冷却系や圧縮機を設ける必要がない。

前述の実施例に述べた装置は、制御棒シーリングシースが原子炉容器の蓋を貫通 する部分を包む被覆ケース内への漏洩を検出するのに有用であるが、この装置は また、本発明の範囲を逸脱しないかぎり、原子炉容器の他の部位または一次冷却 系のダクトにおける漏洩を破損前に検出するのにも使用可能であることは述べる までもない。

通常は１ｍケースを含まないダクトに対しては、監視すべきダクトに被覆ケース （熱′ｅｉｔｉその他）を設けるべきであり、それにより被覆ケース内に空間を 作って、その中に一つ以上の吸入口を位置させることができる。

このような被覆ケース内の空間には、空間全体から一様にサンプルを採取するた めに複数本の吸入口を設置するのが好ましい。

図１ −　＋＋＋　＋　＋　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−ｍ図２ フロントページの続き （７２）発明者　バルエ、アラン フランス国、１３１１３　ラマノン、う・シャルロツテ　１３

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．格納容器内に配置された加圧水型原子炉一次冷却系から該一次冷却系の被覆 ケース内の空間（７）への放射性物質の漏洩（Ｆ）を検知すると共にその流量を 計測する指示装置において、 遮蔽体（１８）によって周囲放射組から隔離された測定チャンバ（１６）と、該 測定チャンバ（１６）内の同位体窒素１２Ｎから生じる放射線に対応した信号を 生じる放射線検出器（１７）とを夫々有し、前記被覆ケース内の空間（７）と前 記格納容器内における前記被覆ケース外部の自由空間内とに夫々開口する吸入口 （１０，１１）から別々に取り込んだ各ガス流が夫々の測定チャンバ（１６）に 別々に流れるように夫々前記格納容器内に配置された計測用のプローブ（８）及 びガンマ線と中性子による背景ノイズの補償用のプローブ（９）と、前記補償用 プローブからの信号によって補償された前記測定用プローブからの信号に基づい て、測定用プローブの測定チャンバ内における同位体窒素１３Ｎの単位容積当た りの放射能に対応する有効信号を生じると共に、前記有効信号に基づいて放射性 物質の漏洩の存在を漏洩流量と共に表示する信号処理手段（１９，２０）とを備 えたことを特徴とする漏洩流量指示装置。
2. ２．各放射線検出器（１７）が、入射放射線エネルギーに対応する振幅のパルス を生じる沃化ナトリウムシンチレータ（１７ａ）を備え、該シンチレータに光電 子増倍管が結合されていることを特徴とする請求項１に記載の漏洩流量計測装置 。
3. ３．各放射線検出器（１７）が、温度の関数としてのシンチレータヘの入射放射 線エネルギーに対する応答性を安定化する手段を含む自動エネルギー較正形の検 出器であることを特徴とする請求項２に記載の漏洩流量指示装置。
4. ４．夫々の測定チャンバ（１６）内の温度、圧力、および湿度条件が格納容器内 のこれらの条件に近づけられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１ 項に記載の漏洩流量指示装置。
5. ５．前記遮蔽体がガンマ綿遮蔽物質と中性子遮蔽物質とを含むことを特徴とする 請求項１〜４のいずれか１項に記載の漏洩流量指示装置。
6. ６．前記遮蔽体が、厚さ方向に７．５ｃｍの鉛および４ｃｍのボロン含有ポリエ チレン樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載の漏洩流量 指示装置。
7. ７．信号処理手段が、前記放射線検出器にガンマ線と中性子によって与えられた エネルギーに対応する振幅の出力パルスを生じる互いにほぼ均等な測定系と補償 系とを構成するように前記各プローブ（８，９）に接続されてこれらプローブと 協動動作する増幅手段（１９）と、 前記測定系と補償系に共通で、該測定系と補償系から生じる信号に対して同位体 窒素１２Ｎの特性エネルギー範囲に入る夫々のパルス数Ｎ１及びＮ２を計測し、 各測定チャンバ内における単位容積当たりの同位体窒素１３Ｎの瞬時放射能に対 応する微分信号ｓｉを式ｓｉ＝（Ｎｉ−Ｎ２＊ｆｃ−ｂｃ）＊ｃｔ（但し、ｆｃ ，ｂｃ，及びｃｔは実験的に決定される係数）によって求めて繰返し演算方式に より前記微分信号ｓｉの所定期間に亙る平均値をとって前記有効信号を計算し、 更に原子炉が予め定められた閾値を越える出力運転状態にあるときに、前記期間 中の炉出力状態に対する平均値として計算された変換係数ｋｆによって前記有効 信号に基づき前記漏洩の流量を計算する計算機手段（２０）とを備えたことを特 徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の漏洩流量指示装置。
8. ８．信号処理手段が、前記有効信号に対する統計的演算に基づいて、前記漏洩の 流量が年１回以下の誤発報確率となるように予め定められた閾値を越えたときに 警報を発生するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の漏洩流 量指示装置。
9. ９．前記格納容器内における放射性物質の移動と拡散現象による測定誤差を減少 するように前記両吸入口が互いに近接配置されていることを特徴とする請求項１ 〜８のいずれか１項に記載の漏洩流量指示装置。
10. １０．各測定チャンバが筒状レセプタクルの形状を有し、その一痰面が頂部で導 入ダクト（１２，１３）に連通するように円錐面として形成されると共に他端面 が壁面（４０）で閉鎖され、この壁面（４０）が中央部にチャンバ内へ向かって 窪んだ凹部（２６）を有し、この凹部（２６）内に放射線検出器（１７）が収納 され、更に各測定チャンバが前記凹部（２６）の開口端を囲む部分の壁面（４０ ）でガス出口ダクト（２３，２４）に連通されていることを特徴とする請求項１ 〜９のいずれか１項に記載の漏洩流量指示装置。
11. １１．原子炉制御棒（３）を収容して原子炉容器（１）の蓋（２）を貫通するシ ーリングシース（４）に生じる漏れ（Ｆ）の検出と流量の計測に適合されたこと を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の漏洩流量指示装置。
12. １２．前記被覆ケース内空間が２５０以下の時間当たり拡散率を有することを特 徴とする請求項１１に記載の漏洩流量指示装置。
13. １３．前記被覆ケース内の空間（７）にガスを一様に採取するための複数の吸入 孔が分布配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載 の漏洩流量指示装置。