JPS6150277B2 - - Google Patents
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- JPS6150277B2 JPS6150277B2 JP54075674A JP7567479A JPS6150277B2 JP S6150277 B2 JPS6150277 B2 JP S6150277B2 JP 54075674 A JP54075674 A JP 54075674A JP 7567479 A JP7567479 A JP 7567479A JP S6150277 B2 JPS6150277 B2 JP S6150277B2
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- Japan
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- temperature coefficient
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- keff
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- 230000009257 reactivity Effects 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
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Classifications
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- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は沸騰水型原子炉（BWR）において、
原子炉の特性を１つである温度係数を精度よく、
短時間に人手も少なく測定する技術に関する。
原子炉の特性を１つである温度係数を精度よく、
短時間に人手も少なく測定する技術に関する。
温度係数は炉心の重要な特性の１つであるが、
従来は言わゆる「ペリオド法」によつて測定して
いる。
従来は言わゆる「ペリオド法」によつて測定して
いる。
この方法は、炉水を加熱し、異なる２つの温度
T1，T2で同じ制御棒パターンを作成し、ペリオ
ドを測定し、そのペリオドを反応度に換算して、
温度T1，T2に対する実効増倍率K1，K2を求め次
式によつて温度T1，T2間の温度係数Ｃ（）を
求めるものである。
T1，T2で同じ制御棒パターンを作成し、ペリオ
ドを測定し、そのペリオドを反応度に換算して、
温度T1，T2に対する実効増倍率K1，K2を求め次
式によつて温度T1，T2間の温度係数Ｃ（）を
求めるものである。
△Ｔ＝T1−T2 ＝Ｔ１＋Ｔ２／２
△Ｋ＝K1−K2 ＝Ｋ１＋Ｋ２／２
Ｃ（）＝△Ｋ／Ｋ・△Ｔ
実際の測定手順としては、
ある温度T1で適当なペリオドを持つ制御棒
パターンを作成する。
パターンを作成する。
その制御棒パターンで、一度未臨界になるま
で制御棒を挿入した後、挿入した制御棒を元の
位置まで引抜きで作成したパターンに戻しペ
リオドを測定する。
で制御棒を挿入した後、挿入した制御棒を元の
位置まで引抜きで作成したパターンに戻しペ
リオドを測定する。
炉水を加熱し約５℃上昇させ温度T2で未臨
界とする。
界とする。
温度T2において〜の手順を行う。
その後はこれを繰り返し、種々の温度で測定を
行う。
行う。
この方法の問題点はペリオド測定時の誤差、お
よび制御棒挿入、引抜によりペリオドを測定する
ため時間がかかることである。
よび制御棒挿入、引抜によりペリオドを測定する
ため時間がかかることである。
また実際の測定では精度を良くするため、温度
T2の±５℃付近の温度T1，T2，T3でペリオドを
測定しT1とT2間の温度係数T2とT3間の温度係数
を平均してT1，T3間の温度係数を求めており、
非常に時間がかかる。
T2の±５℃付近の温度T1，T2，T3でペリオドを
測定しT1とT2間の温度係数T2とT3間の温度係数
を平均してT1，T3間の温度係数を求めており、
非常に時間がかかる。
これらに要するマンパワーは記録採取に最低６
名、運転操作に最低３〜４名である。
名、運転操作に最低３〜４名である。
更に、炉水温度が高くなると炉水温度維持が困
難となりデータの信頼性が低下する。
難となりデータの信頼性が低下する。
本発明はこれらの欠点を改善し、測定試験のた
めの特別な時間を必要とせず、約１名程度のマン
パワーで温度係数を測定できる温度係数測定シス
テム得ることを目的としている。
めの特別な時間を必要とせず、約１名程度のマン
パワーで温度係数を測定できる温度係数測定シス
テム得ることを目的としている。
以下図面を参照して、本発明の一実施例を説明
する。冷温時から核加熱によつて昇温中の原子炉
について考える。
する。冷温時から核加熱によつて昇温中の原子炉
について考える。
定常常態（臨界時）では制御棒引抜により印加
された反応度（△ＫCR）と△ＫCRをキヤンセルす
る温度反応度（△ＫT）が加わつている。温度係
数は第１図の曲線Ｂの微係数に当るが、本測定方
法は曲線Ｂの代りに曲線Ａを実測及び核計算によ
り求めて曲線Ａの微分より温度係数を導出するも
のである。
された反応度（△ＫCR）と△ＫCRをキヤンセルす
る温度反応度（△ＫT）が加わつている。温度係
数は第１図の曲線Ｂの微係数に当るが、本測定方
法は曲線Ｂの代りに曲線Ａを実測及び核計算によ
り求めて曲線Ａの微分より温度係数を導出するも
のである。
即ち、温度T1，T2に於て各々制御棒パターン
CR１，CR２で臨界となつていると、ある規準温
度T0での制御棒パターンCR１とCR２の反応度差
△ＫCR（T0）はT1とT2の温度差による反応度に等
しいから、T0に於るKeff（ＫCR1，T0），Keff
（ＫCR2，T0）がわかればこれから温度係数を求め
る事ができる。
CR１，CR２で臨界となつていると、ある規準温
度T0での制御棒パターンCR１とCR２の反応度差
△ＫCR（T0）はT1とT2の温度差による反応度に等
しいから、T0に於るKeff（ＫCR1，T0），Keff
（ＫCR2，T0）がわかればこれから温度係数を求め
る事ができる。
さらに詳細に説明する。
通常BWRでは冷温で、全制御棒が挿入された
炉停止状態から順次制御棒を引抜き核加熱を行い
炉水温度を上昇させてゆく。この核加熱の過程に
於て制御棒引抜きにより反応度を印加すると臨界
超過となるが炉水温度が上昇するため、炉心は臨
界となる。従つて臨界となつた時点では制御棒引
抜きにより印加された反応度（△ＫCR）は引抜き
前後の温度差による温度反応度（△ＫT）によつ
てキヤンセルされていると言える。
炉停止状態から順次制御棒を引抜き核加熱を行い
炉水温度を上昇させてゆく。この核加熱の過程に
於て制御棒引抜きにより反応度を印加すると臨界
超過となるが炉水温度が上昇するため、炉心は臨
界となる。従つて臨界となつた時点では制御棒引
抜きにより印加された反応度（△ＫCR）は引抜き
前後の温度差による温度反応度（△ＫT）によつ
てキヤンセルされていると言える。
本測定システムはこの点に着目し、制御棒パタ
ーンの違いによる反応度差から温度係数を導出す
るものである。
ーンの違いによる反応度差から温度係数を導出す
るものである。
ある基準温度T0を一定に保ち制御棒を順次引
抜いて行くとある制御棒パターンCRに対し炉心
の実効増倍率Keff（CR，T0）は第７図に示す様
に増加して行く。一方、制御棒パターンCRを固
定し、炉水温度を変化させた場合、実効増倍率は
第８図に示すように、一般に温度の上昇に伴い減
少して行く。
抜いて行くとある制御棒パターンCRに対し炉心
の実効増倍率Keff（CR，T0）は第７図に示す様
に増加して行く。一方、制御棒パターンCRを固
定し、炉水温度を変化させた場合、実効増倍率は
第８図に示すように、一般に温度の上昇に伴い減
少して行く。
今、ある温度T1に於て制御棒パターンCR1で臨
界となつている時、制御棒パターンCR2まで制御
棒を引抜き抜いた結果、温度がT2まで上昇し臨
界となつたとする。この時制御棒引抜きにより印
加される反応度変化△Ｋ（CR1→CR2，T1）は次
式で表わされる。
界となつている時、制御棒パターンCR2まで制御
棒を引抜き抜いた結果、温度がT2まで上昇し臨
界となつたとする。この時制御棒引抜きにより印
加される反応度変化△Ｋ（CR1→CR2，T1）は次
式で表わされる。
△Ｋ（CR1→CR2，T1）＝Keff（CR2，T1）−
Keff（CR1，T1）また炉水温度上昇による反応度
変化△Ｋ（T1→T2）は △Ｋ（CR1，T1→T2）＝Keff（CR1，T2）−
Keff（CR1，T1）である。この制御棒引抜きによ
る反応度変化は温度上昇によつてキヤンセルされ
ているので次式が成立する。
Keff（CR1，T1）また炉水温度上昇による反応度
変化△Ｋ（T1→T2）は △Ｋ（CR1，T1→T2）＝Keff（CR1，T2）−
Keff（CR1，T1）である。この制御棒引抜きによ
る反応度変化は温度上昇によつてキヤンセルされ
ているので次式が成立する。
△Ｋ（CR1，T1→T2）＝−△Ｋ（CR1→CR2，
T1） 従つて温度係数Ｃ（T1→T2）は次式で求められ
る。
T1） 従つて温度係数Ｃ（T1→T2）は次式で求められ
る。
（〓１であるので）
Ｃ（T1→T2）
≡△Ｋ（Ｔ１→Ｔ２）／Ｔ２−Ｔ１＝−△Ｋ（ＣＲ１→
ＣＲ２，Ｔ１）／ＴＢ−Ｔ１ ＝Ｋｅｆｆ（ＣＲ２，Ｔ１）−Ｋｅｆｆ（ＣＲ１，Ｔ１
）／Ｔ２−Ｔ１ しかし一般にKeff（CR2，T1）は測定できな
い。そこである基準温度T0を考えると、T0とT1
間の温度係数は Ｃ（T0→T1）≡Ｋｅｆｆ（ＣＲ１，Ｔ１）−Ｋｅｆｆ（
ＣＲ１，Ｔ０）／Ｔ１−Ｔ０ 同様にT0，T2間の温度係数は Ｃ（T0→T1）≡Ｋｅｆｆ（ＣＲ１，Ｔ２）−Ｋｅｆｆ（
ＣＲ２，Ｔ０）／Ｔ２−Ｔ０ となる。
ＣＲ２，Ｔ１）／ＴＢ−Ｔ１ ＝Ｋｅｆｆ（ＣＲ２，Ｔ１）−Ｋｅｆｆ（ＣＲ１，Ｔ１
）／Ｔ２−Ｔ１ しかし一般にKeff（CR2，T1）は測定できな
い。そこである基準温度T0を考えると、T0とT1
間の温度係数は Ｃ（T0→T1）≡Ｋｅｆｆ（ＣＲ１，Ｔ１）−Ｋｅｆｆ（
ＣＲ１，Ｔ０）／Ｔ１−Ｔ０ 同様にT0，T2間の温度係数は Ｃ（T0→T1）≡Ｋｅｆｆ（ＣＲ１，Ｔ２）−Ｋｅｆｆ（
ＣＲ２，Ｔ０）／Ｔ２−Ｔ０ となる。
一方、T0からT2間の反応度変化はT0からT1間
の反応度差T1からT2間の反応度差の合計に等し
いので Ｃ（T1→T2）×（T2−T1）＋Ｃ（T0→T1）
×（T1−T0）＝Ｃ（T0→T1）×（T2→T0） が成り立つ。
の反応度差T1からT2間の反応度差の合計に等し
いので Ｃ（T1→T2）×（T2−T1）＋Ｃ（T0→T1）
×（T1−T0）＝Ｃ（T0→T1）×（T2→T0） が成り立つ。
よつて
Ｃ（T1→T2）＝１／Ｔ２−Ｔ１〔｛Keff（CR2，T2）
−Keff（CR1，T1）｝−｛Keff（CR2，
T0）−Keff（CR1，T0）｝〕
が得られる。
炉心は温度T1，T2で各々制御棒パターンCR1
及びCR2で臨界であり Keff（CR1，T1）＝1.0 Keff（CR2，T2）＝1.0 であるから結局 Ｃ（T1→T2）＝−Ｋｅｆｆ（ＣＲ２，Ｔ０）−Ｋｅｆｆ
（ＣＲ１，Ｔ０）／Ｔ２−Ｔ１ で温度係数が求められる。ここでKeff（CR1，
T0），Keff（CR2，T0）も測定不可能であり計算
値を用いる。
及びCR2で臨界であり Keff（CR1，T1）＝1.0 Keff（CR2，T2）＝1.0 であるから結局 Ｃ（T1→T2）＝−Ｋｅｆｆ（ＣＲ２，Ｔ０）−Ｋｅｆｆ
（ＣＲ１，Ｔ０）／Ｔ２−Ｔ１ で温度係数が求められる。ここでKeff（CR1，
T0），Keff（CR2，T0）も測定不可能であり計算
値を用いる。
以上の様に本方法では測定温度Ｔで臨界状態を
作り、その制御棒パターンに対するある基準温度
T0（例えば20℃）での実効増倍率Keffを計算す
るだけで温度係数を求めることができる。
作り、その制御棒パターンに対するある基準温度
T0（例えば20℃）での実効増倍率Keffを計算す
るだけで温度係数を求めることができる。
また、温度係数はもともと実効増倍率の温度に
対する変化率であるから、本手法では温度Ｔと
Keffの関係がわかれば温度係数を以下の方法で
求めることができる。
対する変化率であるから、本手法では温度Ｔと
Keffの関係がわかれば温度係数を以下の方法で
求めることができる。
測定温度Ｔに対し、制御棒パターンCRTで臨界
となつたとすると測定温度Ｔに対しKeff（T0，
CRT）をＮ次式でフイツテイングを行う。
となつたとすると測定温度Ｔに対しKeff（T0，
CRT）をＮ次式でフイツテイングを行う。
Keff（T0，CRT）＝Ｆ（Ｔ）
これを微分することにより温度係数Ｃ（Ｔ）が
求まる Ｃ（Ｔ）＝−ｄＦ（Ｔ）／ｄＴ 第２図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。炉心の中性子束は中性子検出器２により計
測され、中性子束の変化はペリオド計算装置５に
入力され、ペリオドが計算される。ペリオドが∞
であれば原子炉は臨界である。ペリオドがある程
度の長さを持つ時は、反応度補正装置６により第
３図に示すようにペリオド反応度△Kpが計算さ
れる。
求まる Ｃ（Ｔ）＝−ｄＦ（Ｔ）／ｄＴ 第２図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。炉心の中性子束は中性子検出器２により計
測され、中性子束の変化はペリオド計算装置５に
入力され、ペリオドが計算される。ペリオドが∞
であれば原子炉は臨界である。ペリオドがある程
度の長さを持つ時は、反応度補正装置６により第
３図に示すようにペリオド反応度△Kpが計算さ
れる。
一方、制御棒４の引抜本数は実効増倍率計算装
置７に入力され、その制御棒パターンにおける実
効増倍率を計算する。
置７に入力され、その制御棒パターンにおける実
効増倍率を計算する。
計算されたペリオド反応度と実効増倍率は、炉
水の温度測定器３により測定された温度Ｔと併わ
せ温度係数計算装置８に入力され、ここで計算さ
れた温度係数は出力装置９により出力される。
水の温度測定器３により測定された温度Ｔと併わ
せ温度係数計算装置８に入力され、ここで計算さ
れた温度係数は出力装置９により出力される。
なお、実効増倍率計算装置７でオンラインで計
算するかわりにオフラインで計算した制御棒引抜
本数対実効増倍率を表の形で記憶しておき、これ
から第４図に示すようにその制御棒パターンでの
実効増倍率を求める事もできる。
算するかわりにオフラインで計算した制御棒引抜
本数対実効増倍率を表の形で記憶しておき、これ
から第４図に示すようにその制御棒パターンでの
実効増倍率を求める事もできる。
第５図は本装置によつて得られる温度と実効増
倍率に関係の例を、第６図は本装置によつて得ら
れる温度Ｔにおける温度係数の例を示す。
倍率に関係の例を、第６図は本装置によつて得ら
れる温度Ｔにおける温度係数の例を示す。
本発明による温度係数測定システムは、原子炉
起動時の昇温中に、臨界状態又はそれに近い状態
をつくるだけで温度係数が測定できるので、測定
試験のための特別な時間を必要とせず、起動から
温態待機状態までの工程が短縮され、また、測定
に要する人数は従来の10分の１程度となる。
起動時の昇温中に、臨界状態又はそれに近い状態
をつくるだけで温度係数が測定できるので、測定
試験のための特別な時間を必要とせず、起動から
温態待機状態までの工程が短縮され、また、測定
に要する人数は従来の10分の１程度となる。
臨界状態またはそれに非常に近い状態でデータ
を採取するため、従来のペリオド法のように、測
定中に炉水温度が変化してデータの信頼性が落ち
ることはなく、測定点が、従来法では工程上約４
点しかとれないのに対し、本発明の方法では数十
点のデータをとることができる。さらにこれら多
数の測定点をフイツテイングして温度係数を求め
るため、炉水温度変化のふらつき（時間おくれ
等）が平均化され、温度係数のばらつきが非常に
小さくなる利点がある。
を採取するため、従来のペリオド法のように、測
定中に炉水温度が変化してデータの信頼性が落ち
ることはなく、測定点が、従来法では工程上約４
点しかとれないのに対し、本発明の方法では数十
点のデータをとることができる。さらにこれら多
数の測定点をフイツテイングして温度係数を求め
るため、炉水温度変化のふらつき（時間おくれ
等）が平均化され、温度係数のばらつきが非常に
小さくなる利点がある。
以上の様に本発明による温度計数測定装置は原
子炉の重要な特性である温度係数を非常に少い工
数で、しかも精度よく測定できる。
子炉の重要な特性である温度係数を非常に少い工
数で、しかも精度よく測定できる。
第１図は本発明の温度係数測定の原理を示す
図、第２図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第３図はペリオドの補正を説明する図、第４
図、第５図、第６図は本発明の温度係数測定シス
テムの出力を示す図、第７図は制御棒パターンに
対する実効増倍率の特性図、第８図は温度に対す
る温度反応度の特性図である。 １……原子炉、２……中性子検出器、３……温
度測定器、４……制御棒、５……ペリオド計算装
置、６……反応度補正装置、７……実効増倍率計
算装置、８……温度係数計算装置、９……出力装
置。
図、第２図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第３図はペリオドの補正を説明する図、第４
図、第５図、第６図は本発明の温度係数測定シス
テムの出力を示す図、第７図は制御棒パターンに
対する実効増倍率の特性図、第８図は温度に対す
る温度反応度の特性図である。 １……原子炉、２……中性子検出器、３……温
度測定器、４……制御棒、５……ペリオド計算装
置、６……反応度補正装置、７……実効増倍率計
算装置、８……温度係数計算装置、９……出力装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉の炉心と、この炉心の中性子束を検出
する中性子検出器と、この中性子検出器の出力が
入力されペリオドを計算するペリオド計算装置
と、このペリオド計算装置で計算されたペリオド
がある程度の長さを持つ場合にペリオド反応度△
Kpを計算する反応度補正装置と、上記原子炉の
炉心に挿脱される制御棒の制御棒パターンCRTに
おける基準温度T0での実効増倍率Keff（T0，
CRT）を計算する実効増倍率計算装置と、上記原
子炉の炉水温度Ｔを測定する温度測器と、上記ペ
リオド反応度△Kpと上記実効増倍率Keff（T0，
CRT）と炉水温度Ｔとから温度係数を計算する温
度係数計算装置とを具備してなる温度係数測定シ
ステム。 ２ 実効増倍率Keff（T0，CRT）はオンライン
で計算されてなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の温度係数測定システム。 ３ 実効増倍率Keff（T0，CRT）はオフライン
で計算されてなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の温度係数測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7567479A JPS56696A (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Temperature coefficient measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7567479A JPS56696A (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Temperature coefficient measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56696A JPS56696A (en) | 1981-01-07 |
| JPS6150277B2 true JPS6150277B2 (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=13582976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7567479A Granted JPS56696A (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Temperature coefficient measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56696A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5725792B2 (ja) * | 2010-10-25 | 2015-05-27 | 三菱重工業株式会社 | 減速材の温度係数測定装置および減速材の温度係数測定方法 |
| JP6139175B2 (ja) * | 2013-02-25 | 2017-05-31 | 三菱重工業株式会社 | 反応度温度係数推定装置及び方法 |
-
1979
- 1979-06-18 JP JP7567479A patent/JPS56696A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56696A (en) | 1981-01-07 |
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