JPS61162795A - 原子炉内ボイド検知装置 - Google Patents
原子炉内ボイド検知装置Info
- Publication number
- JPS61162795A JPS61162795A JP60003276A JP327685A JPS61162795A JP S61162795 A JPS61162795 A JP S61162795A JP 60003276 A JP60003276 A JP 60003276A JP 327685 A JP327685 A JP 327685A JP S61162795 A JPS61162795 A JP S61162795A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- coherence
- electrical signals
- neutron
- cooling water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、中性子検出器を用いた原子炉内ボイド検知
装置に関するものである。
装置に関するものである。
一般に原子炉プラン、トは、原子炉系のほかに。
冷却系、蒸気系、タービン発電機系、補助系などの非常
に多ぐのサブシステムから成り、それぞれが多くの機器
から構成されており、従ってその運転には非常に多くの
計装、制御装置が必要である。
に多ぐのサブシステムから成り、それぞれが多くの機器
から構成されており、従ってその運転には非常に多くの
計装、制御装置が必要である。
原子炉を安全にしかも効率よく運転するには、中性子束
、温度あるいは流量などが限界値に対して十分な余裕を
持つとともに、炉心の平均出力密度を高（することが要
求される。そのためｋは、原子炉内に多くの検出器を置
いて、それらの局所的な値を知り、許容値近くまで十分
高く運転することが行われる。このように、炉内計装は
原□内炉においては重要な意味をもっている。そこで、
これにともなって、運転時の１要なパラメータ（反応度
など）の測定、異常状態の検出などを目的とした計装の
開発もされている。
、温度あるいは流量などが限界値に対して十分な余裕を
持つとともに、炉心の平均出力密度を高（することが要
求される。そのためｋは、原子炉内に多くの検出器を置
いて、それらの局所的な値を知り、許容値近くまで十分
高く運転することが行われる。このように、炉内計装は
原□内炉においては重要な意味をもっている。そこで、
これにともなって、運転時の１要なパラメータ（反応度
など）の測定、異常状態の検出などを目的とした計装の
開発もされている。
原子炉のうち１例えば加圧水屋原子炉（ＰＷＲ）等は１
通常、原子炉内が加圧されており、冷却水が沸騰しない
ようにしである。ところが、原子炉内の圧力低下、ある
いは過大出力等の事故が生じると、冷却水が沸騰してし
まいボイドを生じることがある。
通常、原子炉内が加圧されており、冷却水が沸騰しない
ようにしである。ところが、原子炉内の圧力低下、ある
いは過大出力等の事故が生じると、冷却水が沸騰してし
まいボイドを生じることがある。
そこで、この発明は、原子炉内の冷却水中のボイドな原
子炉の外側から検知することにより、原子炉内の圧力低
下、あるいは過大出力等の事故を検出するための原子炉
内ボイド検知装置を提供することを目的としている。
子炉の外側から検知することにより、原子炉内の圧力低
下、あるいは過大出力等の事故を検出するための原子炉
内ボイド検知装置を提供することを目的としている。
核分裂反応により炉心から発生する中性子は。
冷却水を通過中ｍｌ減速され、原子炉の外側に放出され
るが、冷却水中にボイドがあると減速効果が著しく低下
するため、ｉ内炉の外側での中性子の量Ｖｃｉ動が生じ
る。
るが、冷却水中にボイドがあると減速効果が著しく低下
するため、ｉ内炉の外側での中性子の量Ｖｃｉ動が生じ
る。
そこで、この発明にかかる原子炉内ボイド検知装置は、
原子炉の周囲にこの原子炉内の冷却水の流れの方向に沿
って設げられ、炉心から発生する中性子の量を電気信号
に変換する一個の中性子検出器を有する中性子検出手段
と、これらの各中性子検出器からの電気信号中の所望の
変動分のみをそれぞれに取り出すための信号処理手段と
、この信号処理手段からの所望の変動分のみを示す電気
信゛号簡の干渉性を求め、これを表示する演算・表示手
段とを備えている。
原子炉の周囲にこの原子炉内の冷却水の流れの方向に沿
って設げられ、炉心から発生する中性子の量を電気信号
に変換する一個の中性子検出器を有する中性子検出手段
と、これらの各中性子検出器からの電気信号中の所望の
変動分のみをそれぞれに取り出すための信号処理手段と
、この信号処理手段からの所望の変動分のみを示す電気
信゛号簡の干渉性を求め、これを表示する演算・表示手
段とを備えている。
上詠したように、原子炉の炉心から発生される中性子は
、冷却水中を通過する時に減速されるが。
、冷却水中を通過する時に減速されるが。
冷却水中にボイドが生じると、ボイド中の中性子の減速
効果は水のそれに比べて極めて小さいために、原子炉の
外側で中性子の量を績出すると、その検出量に変動を生
じる７この変動は冷却水の流れに乗って移動する。そこ
で、この発明においては、原子炉の周囲に冷却水の流れ
の方向ＶＣ沿って中性子検出器を一個設け、これらのそ
れぞれの中性子検出器で検出される中性子の量の変動分
の干渉性を演算し、干渉性が強けれ°ば冷却水中にボイ
ドが生じていることがわかる。
効果は水のそれに比べて極めて小さいために、原子炉の
外側で中性子の量を績出すると、その検出量に変動を生
じる７この変動は冷却水の流れに乗って移動する。そこ
で、この発明においては、原子炉の周囲に冷却水の流れ
の方向ＶＣ沿って中性子検出器を一個設け、これらのそ
れぞれの中性子検出器で検出される中性子の量の変動分
の干渉性を演算し、干渉性が強けれ°ば冷却水中にボイ
ドが生じていることがわかる。
以下、この発明の一実施例を示す第１図について説明す
る。第１図は、加圧水屋原子炉（ＰＷＲ）を例′にと□
って示したものであり、パ図において、（１）は原子炉
、−）は原子炉（１）内の炉心、（Ｊ）は−次冷却材配
管、（Ｊａ）は−次冷却材配管（３）を通って原子炉（
１）内を循環する冷却水である。（４’）と（ｊ）は、
原子炉（１）の周囲に冷却水（３ａ）の流れる方向ＫＧ
つて設けられた。中性子検出手段としての中性子検出器
である。また、（６）と（７）は微小電流増幅器、（１
）と（９）は直流カットフィルタ、（ｔｏ）と（／／）
は帯域フィルタであり、これらは信号処理手段を構成す
る。また、（１コ）は帯域フィルタ（ｌＱ）、（ｌ／）
からの電気信号を受け、これらの信号間の干渉性を演算
するコヒーレンス演算器、そして（ｔＪ）はコヒーレン
ス演算器（１２）の演算結果を表示するための表示器で
あり、これらは演算・表示手段を構成する。また、第１
図には、中性子検出器（ｑ−）および（ｊ）からの電気
信号を増幅する微小電流増幅器（６）および（り）の出
力信号（ｔｓ）、（ｔｂ）が示されている。
る。第１図は、加圧水屋原子炉（ＰＷＲ）を例′にと□
って示したものであり、パ図において、（１）は原子炉
、−）は原子炉（１）内の炉心、（Ｊ）は−次冷却材配
管、（Ｊａ）は−次冷却材配管（３）を通って原子炉（
１）内を循環する冷却水である。（４’）と（ｊ）は、
原子炉（１）の周囲に冷却水（３ａ）の流れる方向ＫＧ
つて設けられた。中性子検出手段としての中性子検出器
である。また、（６）と（７）は微小電流増幅器、（１
）と（９）は直流カットフィルタ、（ｔｏ）と（／／）
は帯域フィルタであり、これらは信号処理手段を構成す
る。また、（１コ）は帯域フィルタ（ｌＱ）、（ｌ／）
からの電気信号を受け、これらの信号間の干渉性を演算
するコヒーレンス演算器、そして（ｔＪ）はコヒーレン
ス演算器（１２）の演算結果を表示するための表示器で
あり、これらは演算・表示手段を構成する。また、第１
図には、中性子検出器（ｑ−）および（ｊ）からの電気
信号を増幅する微小電流増幅器（６）および（り）の出
力信号（ｔｓ）、（ｔｂ）が示されている。
３７図に戻って、原子炉（１）において、炉心（Ａで核
分裂反応を起すと中性子が発生する。この炉心（＝）は
、−次冷却材配管（３）を通って原子炉（１）内な−定
速度で循環する冷却水（Ｊａ）によって冷却される。従
って、炉心（−２）から発生した中性子は、冷却水（Ｊ
ａ）を通り抜は原子炉（／１の外側へ放出されるがにの
冷却水（３ａ）を通過中に減速される。ところが、上述
したように、原子炉（１）内の圧力低下。
分裂反応を起すと中性子が発生する。この炉心（＝）は
、−次冷却材配管（３）を通って原子炉（１）内な−定
速度で循環する冷却水（Ｊａ）によって冷却される。従
って、炉心（−２）から発生した中性子は、冷却水（Ｊ
ａ）を通り抜は原子炉（／１の外側へ放出されるがにの
冷却水（３ａ）を通過中に減速される。ところが、上述
したように、原子炉（１）内の圧力低下。
あるいは過大出力等の事故が原因となって冷却水（Ｊａ
）が沸騰してボイドが生じると、ボイド中の中性子の減
速効果は水のそれに比べて著しく小さく、中性子がボイ
ドを通過する時間は、水を通過する時間に比べて短かい
ために、原子炉（１）の外側での中性子束分布に変動が
生じることになる。この変動は、冷却水（３ａ）の流れ
に乗って移動する。
）が沸騰してボイドが生じると、ボイド中の中性子の減
速効果は水のそれに比べて著しく小さく、中性子がボイ
ドを通過する時間は、水を通過する時間に比べて短かい
ために、原子炉（１）の外側での中性子束分布に変動が
生じることになる。この変動は、冷却水（３ａ）の流れ
に乗って移動する。
そこで、原子炉（／ｌの外側に冷却水（３ａ）の流れに
沿って設けられた中性子検出器（４’） ｌ （ｊｌに
よって中性子の骨の時系列データが採られる。冷却水（
Ｊａ）は一定速度で流れており、かつ５炉心（謁による
かくはんは、はとんど無視できるために、中性子検出器
（３）でボイドによる信号を検出したとすれば。
沿って設けられた中性子検出器（４’） ｌ （ｊｌに
よって中性子の骨の時系列データが採られる。冷却水（
Ｊａ）は一定速度で流れており、かつ５炉心（謁による
かくはんは、はとんど無視できるために、中性子検出器
（３）でボイドによる信号を検出したとすれば。
信号が保存されて一定時間遅れた後に中性子検出器（す
）でボイドによる信号が検出される。従って。
）でボイドによる信号が検出される。従って。
コヒーレンス性が高い。あるいは干渉性の強い信号とし
て検出される。そこで、中性子検出器（μ３．（ｊ）で
検出された中性子の量の時系列データを示す電気信号は
、まず、微小電流増幅器（６１、（７１で増幅される。
て検出される。そこで、中性子検出器（μ３．（ｊ）で
検出された中性子の量の時系列データを示す電気信号は
、まず、微小電流増幅器（６１、（７１で増幅される。
この増幅された信号が、それぞれ第２図に示す信号（ｉ
ｓ）、（ｔｂ）のようになる。次に、直流カットフィル
タ（ｆｆ） 、 （？）でそれぞれ直流分が除去され、
変動分のみが取り出され１次にコヒーレンス演＠に必要
な周波数成分が、それぞれ帯域フィルタ（ｔｏ＞、（ｔ
ｔ）で抽出される。そして、所望の変動分のみを示す帯
域フィルタ（ｔｏ）、（ｉｔ）の出力信号がコヒーレン
ス演算器（ｌコ）に入力さ 、れて、そのコヒーレンス
性の強さが演算され、この演算結果によるボイドの発生
の有無が表示器（１３）に表示される。
ｓ）、（ｔｂ）のようになる。次に、直流カットフィル
タ（ｆｆ） 、 （？）でそれぞれ直流分が除去され、
変動分のみが取り出され１次にコヒーレンス演＠に必要
な周波数成分が、それぞれ帯域フィルタ（ｔｏ＞、（ｔ
ｔ）で抽出される。そして、所望の変動分のみを示す帯
域フィルタ（ｔｏ）、（ｉｔ）の出力信号がコヒーレン
ス演算器（ｌコ）に入力さ 、れて、そのコヒーレンス
性の強さが演算され、この演算結果によるボイドの発生
の有無が表示器（１３）に表示される。
なお、上記実施例では、中性子検出器（ｐｉ ＋ （ｔ
）で検出された中性子の量の時系列データの干渉性を求
めるために、コヒーレンス演算器（ｌコ）を用いたが、
このコヒーレンス演算器（ｚ２）の代わりに。
）で検出された中性子の量の時系列データの干渉性を求
めるために、コヒーレンス演算器（ｌコ）を用いたが、
このコヒーレンス演算器（ｚ２）の代わりに。
両時系列データ中の変動分の遅れ時間を演算するだめの
遅れ時間演算器を用いて、干渉性を求めても、同様な効
果が得られる。その際、帯域フィルタ（ｉｏ）、（／／
）は遅れ時間演算に必要な周波数成分を抽出するような
ものを選ぶ。
遅れ時間演算器を用いて、干渉性を求めても、同様な効
果が得られる。その際、帯域フィルタ（ｉｏ）、（／／
）は遅れ時間演算に必要な周波数成分を抽出するような
ものを選ぶ。
以上のようにこの発明においては原子炉の周囲にこの原
子炉内の冷却水の流れの方向に沿って設けられ、炉心か
ら発生する中性子の量を電気信号に変換する２個の中性
子検出器を有する中性子検出手段と、これらの中性子検
出器のそれぞれの電気信号の所望の変動分のみを取り出
すための信号処理手段と、この信号処理手段からのそれ
ぞれの所望変動分のみを示す電気信号の間の干渉性を求
め、これを表示する演算・表示手段とを備えた原子炉内
ボイド検知装置を原子炉に設けることにより、原子炉の
外側から原子炉内の圧力低下、あるいは過大出力等の事
故を検出することができ、これによって原子炉の運転に
おける安全性の向上が図れるという効果が得られる。
子炉内の冷却水の流れの方向に沿って設けられ、炉心か
ら発生する中性子の量を電気信号に変換する２個の中性
子検出器を有する中性子検出手段と、これらの中性子検
出器のそれぞれの電気信号の所望の変動分のみを取り出
すための信号処理手段と、この信号処理手段からのそれ
ぞれの所望変動分のみを示す電気信号の間の干渉性を求
め、これを表示する演算・表示手段とを備えた原子炉内
ボイド検知装置を原子炉に設けることにより、原子炉の
外側から原子炉内の圧力低下、あるいは過大出力等の事
故を検出することができ、これによって原子炉の運転に
おける安全性の向上が図れるという効果が得られる。
第１図はこの発明の原子炉内ボイド検知装置の一実施例
を示すブロック図、第１図は第１図中の微小電流増幅器
の出力信号を示す図である。 図において、（／１は原子炉、（２）は炉心、（ｊ）は
−次冷却材配雪、（３ａ）は冷却水、（Ｇ’）と（ｊは
中性子検出器、（６）と（り）は微小電流増幅器、（ｆ
ｆｌと（テ）は直流カットフィルタ、（１０）と（ｌ／
）は帯域フィルタ、（ｔａ）はコヒーレンス演算器、（
７，７）は表示器である。
を示すブロック図、第１図は第１図中の微小電流増幅器
の出力信号を示す図である。 図において、（／１は原子炉、（２）は炉心、（ｊ）は
−次冷却材配雪、（３ａ）は冷却水、（Ｇ’）と（ｊは
中性子検出器、（６）と（り）は微小電流増幅器、（ｆ
ｆｌと（テ）は直流カットフィルタ、（１０）と（ｌ／
）は帯域フィルタ、（ｔａ）はコヒーレンス演算器、（
７，７）は表示器である。
Claims (4)
- （１）原子炉の周囲にこの原子炉内の冷却水の流れに沿
って設けられ、炉心から発生する中性子の量を電気信号
に変換する２個の中性子検出器を有する中性子検出手段
と、 前記２個の中性子検出器のそれぞれに対して設けられ、
中性子検出器からの電気信号中の所望の変動分のみを取
り出す信号処理手段と、 これらの各信号処理手段からの所望の変動分のみを示す
電気信号の間の干渉性を求め、表示するための演算・表
示手段とを備え、 前記所望の変動分のみを示す電気信号間の干渉性を求め
ることにより、原子炉内の冷却水中のボイドを検知する
ことを特徴とする原子炉内ボイド検知装置。 - （２）所望の変動分のみを示す電気信号間の干渉性を求
める演算・表示手段が、前記電気信号間のコヒーレンス
の強さを演算するコヒーレンス演算器を含む特許請求の
範囲第１項記載の原子炉内ボイド検知装置。 - （３）所望の変動分のみを示す電気信号間の干渉性を求
める演算・表示手段が、前記電気信号間の遅れ時間を演
算する遅れ時間演算器を含む特許請求の範囲第１項記載
の原子炉内ボイド検知装置。 - （４）信号処理手段が、中性子検出器に接続された微小
電流増幅器を、この微小電流増幅器に接続された直流カ
ットフィルタと、この直流カットフィルタと演算・表示
手段との間に接続された所望のレンジをもつ帯域フィル
タとを含む特許請求の範囲第２項または第３項記載の原
子炉内ボイド検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003276A JPS61162795A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 原子炉内ボイド検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003276A JPS61162795A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 原子炉内ボイド検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61162795A true JPS61162795A (ja) | 1986-07-23 |
Family
ID=11552910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60003276A Pending JPS61162795A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 原子炉内ボイド検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61162795A (ja) |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP60003276A patent/JPS61162795A/ja active Pending
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