KR101628404B1 - 혼합된 인-코어 맵 생성 방법 및 고정형 계측 기구의 교정에 대한 적용 방법 - Google Patents

혼합된 인-코어 맵 생성 방법 및 고정형 계측 기구의 교정에 대한 적용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이른바 "혼합된 인-코어 맵핑"을 구축하는 방법에 관한 것이다. "RIC 계측 기구"(또는 "RIC 시스템")로 불리는 기준 계측 기구의 밀도 손실을 보상하는 것이 기본 목적이며, 상기 RIC 시스템의 센서들에 의해 초기에 사용된 상당한 수의 위치들이 고정된 콜렉트론-형 로드들에 의해 점유된다. 분명한 물리적 관심은 측정 밀도의 증가와 이에 따라 이러한 측정의 프로세싱으로부터 추론된 동작 결과들과 연관된 신뢰성 레벨에 있다. 본 발명에 따른 방법의 한 적용은 핵 반응기 코어 내부에 배치된 콜렉트론-형 검출기 교정에 관한 것이다.

Description

혼합된 인-코어 맵 생성 방법 및 고정형 계측 기구의 교정에 대한 적용 방법 {METHOD OF PRODUCING MIXED IN-CORE MAPS AND APPLICATION TO THE CALIBRATION OF FIXED INSTRUMENTATION}
본 발명은 이른바 "혼합된 인-코어(IN-CORE) 맵핑"을 구축하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 고정형 계측 기구의 교정에 대한 상기 방법의 적용에 관한 것이다.
인-코어(IN-CORE) 맵핑은 상기 반응기 코어 내부에 고정형 또는 이동형 방식으로 일시적으로 또는 영구적으로 배치된 센서들에 의해 구축된 핵 반응기들 내부의 전력 분포를 도시하는 맵핑이다. "RIC 계측 기구"(또는 "RIC 시스템")으로 불리는 기준 계측 기구의 밀도 손실을 보상하는 것이 기본 목적이다. 상기 RIC 시스템의 센서들에 의해 초기에 사용된 상당 수의 위치들이 고정된 콜렉트론-형 로드(collectron-type rods)로 점유된다. 분명한 물리적 관심은 측정 밀도의 증가와 이에 따라 이러한 측정들의 프로세스로부터 추정된 동작 결과들과 연관된 신뢰성 레벨에 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 적용은 핵 반응기 코어 내부에 배치된 콜렉트론형 검출기 교정에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법의 이러한 적용은 상기 핵 반응기 코어 내부에서 콜렉트론의 오랜 사용 후에도 그 밸브가 너무 높지 않은 소정의 구성요소와 연관된 콜렉트론-형 검출기에 의해 공급된 신호로부터 이점들을 얻게 한다. "콜렉트론 교정(collectron calibration)"이란 용어는 고려된 콜렉트론-형 검출기와 연관된 오류 성분을 갖는 핵 반응기 내부의 활동도를 나타내는, 콜렉트론에 의해 공급된 신호를 연관시키는 것을 의미한다.
본 출원서는 일련의 축약어들 또는 표현들, 특히 다양한 방정식들과 관계식들 내에서, 아래와 같이 설명되어 있는 그 용어를 참조할 것이다:
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Figure 112010030676142-pct00001
: 계산/측정 갭(gap).
-
Figure 112015014101850-pct00002
: 어셈블리 내부에 국부 펜슬 전력(pencil power)의 분포 계산과 연관된 오류.
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Figure 112015014101850-pct00003
: "활동도(activity)"형 파라미터에서 "전력(power)"형 파라미터에 대한 상기 C/M 갭들의 전위(transposition)와 관련된 오류.
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Figure 112015014101850-pct00004
: 상기 C/M 갭들의 공간적 전파와 관련된 오류.
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Figure 112015014101850-pct00005
: 측정 시스템(검출기 및 획득)과 연관된 오류.
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Figure 112015014101850-pct00006
: 전력 재구성 프로세스에 대한 표준 전체 오류.
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Figure 112010030676142-pct00007
: 계산/가상 측정 갭.
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Figure 112015014101850-pct00008
: 상기 C/PM 갭들의 일반화된 확장 오류.
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Figure 112015014101850-pct00009
: 상기 전력 재구성 프로세스에 대한 RUN2p 방법론에 따른 전체 오류.
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Figure 112010030676142-pct00010
: 소정의 X-형 계측 기구 다이어그램.
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Figure 112010030676142-pct00011
: 기준 계측 기구 다이어그램.
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Figure 112010030676142-pct00012
: 방사 t-시간의 완료 시 검출기 민감도.
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Figure 112010030676142-pct00013
: 신규 검출기의 초기 민감도.
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Figure 112010030676142-pct00014
: 방사 t-시간의 완료 시 검출기에 의해 전달된 전류의 통합.
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Figure 112010030676142-pct00015
: 신규 검출기에 이용가능한 초기 부하.
- a: 마모의 실험적 법칙을 나타내는 지수.
- A1 및 A2: 각각 타입 1 및 타입 2 검출기들과 연관된 활동도들의 분포들.
- N1 및 N2: 각각 타입 1 및 타입 2 검출기들에 대한 획득 수.
-
Figure 112010030676142-pct00016
및
Figure 112010030676142-pct00017
: 각각 타입 1 및 타입 2 검출기들에 의해 측정된 활동도들의 분포들.
-
Figure 112010030676142-pct00018
및
Figure 112010030676142-pct00019
: 각각 타입 1 및 타입 2 검출기들에 대해 계산된 상당하는 활동도들의 분포들.
-
Figure 112015014101850-pct00020
: 타입 2 검출기에 의해 입증될 활동도를 타입 1 검출기에 의해 입증될 활동도로의 전환.
- brut: 일반적으로 그 인자들이 소정의 표준화 프로세스를 겪지 않은 분포를 말함.
- relatif: 그 인자들이 일련의 표준화 프로세스에 의해 연결된 분포를 말함.
- g: 두 분포들 사이의 표준화 차이들을 보고하는 계수.
- complet: 모든 인자들이 사용되기 위해 분포를 특성화함.
-
Figure 112015014101850-pct00021
및
Figure 112015014101850-pct00022
: 혼합된 맵핑을 구성하는 프로세스와 관련된 기준 갭 및 오류.
-
Figure 112015014101850-pct00023
및
Figure 112015014101850-pct00024
: A 활동도들의 계산과 연관된 표준 갭 및 오류.
- r: 선형 상관성 계수.
- conversion: 정해진 타입의 검출기의 획득을 동시에 그리고 다른 타입의 검출기에 의해 동일한 장소에서 획득될 수 있었던 획득으로 변환하는 동작을 말함.
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Figure 112010030676142-pct00025
: 타입 2 검출기(여기서, COL)의 획득으로부터 추론된 XYZ 3D 위치에 대한 총 활동도.
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Figure 112010030676142-pct00026
: 초기에 타입 2의 활동도들이 타입1 활동도들(여기사, PRIC)로 변환된 XYZ 3D 위치에 대한 총 활동도.
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Figure 112010030676142-pct00027
: 타입 1(여기서, RIC)의 XYZ 3D 위치에 대한 추정된 활동도.
- FCOR: 3D 교정 또는 수정 인자.
-
Figure 112010030676142-pct00028
: 타입 3(여기서, COL)의 XYZ 3D 위치에 대한 수정된 활동도.
-
Figure 112010030676142-pct00029
: 전환 후 타입 1(여기서, PRIC)의 XYZ 위치에 대한 수정 활동도.
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Figure 112015014101850-pct00030
: 검출기 1의 동시 획득에 기초한 검출기 2의 교정 프로세스와 관련된 오류.
본 발명의 분야는 일반적으로 말하면 핵 반응기들이다. 가압된 수-냉각 핵 반응기와 같은 핵 반응기는 연료 어셈블리로 구성된 코어를 포함하며, 각 어셈블리는 다수의 연료 펜슬(pencil)을 포함하며, 각 어셈블리는 특히 우라늄 동위원소 235가 약간 풍부한 다수의 연료 펜슬(pencil)을 포함하고 있다; 상기 어셈블리는 수직 방향, 즉 코어의 높이에 해당하는, 이의 길이 축에 대하여 병치되어 배치된다.
이하에서 일반적인 규칙으로서, 상기 길이 축들은 가로축 x 및 세로축 y로 나타내서 수평면에서의 핵 반응기의 지점을 결정하도록 한다. 따라서, 핵 반응기 코어는 높이 z에 의해 표시되는 소정 두께의 섹션들, 또는 축상의 그리드 셀들로 절단된 것으로 고려될 수 있다; 또한 핵 반응기의 지점은 직교 3-차원(x,y,z) 마커들의 z-축에 비례하여, 수평면에서 규정되는 각도에 기초한 그 방위각 위치, 및 고려된 지점과 상기 마커들의 축 간의 수평면 내에서 거리에 의해 규정되는 그 방사상 위치에 의해 확인된다.
상기 어셈블리들에 의해 방출된 전력인, 상기 어셈블리들에 존재하는 연료에 의해 발생된 중성자 플럭스(neutron flux)와 직접 상호 관련된 전력은 상기 반응기의 체적 내에서 균일하게 분포되어 있지 않다. 전력이 다른 영역, 즉 주변에 비해서 전형적으로 상기 반응기의 중심에서보다 더 높은 곳이 있다. 그렇다면 열 지점(hot spots)이라 부를 수 있다; 이러한 열지점들의 영역에서, 사실상 공급된 전력은 거의 상기 핵 반응기 코어의 디자인 한계에 이른다. 결과적으로, 핵 반응기 코어 내부의 전력 분포는 일관성이 없다; 따라서, 3D 전력 분포로 일컬어지는 상기 코어 내부의 완전한 전력 맵핑의 실시 예- 분명한 안전성 이유들에 대한 기본 동작-은 복합 동작이다.
이런 이유로, 핵 반응기들의 동작 및 안전보장은 우라늄 235 세포 핵분열, 즉, 상기 핵 반응기의 각 열지점에서 핵 전력에 의해 공급된 에너지의 결정을 필요로 한다. 이러한 이유로, 상기 핵 코어의 다양한 열지점들에서 상기 전력을 상승시키기 위한 측정들이 수행된다. 모든 경우에, 이러한 전력의 상승은 상기 반응기 코어, 보다 자세하게는 중성자 플럭스에 의해 방출된 방사선(radiation)을 측정하는 것을 수반한다.
중성자 플럭스의 측정은 언제나 중성자/물질 상호작용에 의해 달성되며, 이는 측정가능한 전류를 생성하기 쉬운 입자들을 번갈아 형성한다. 각 중성자의 흡수 이후에, 센서를 구성하는 민감성 물질(sensitive matter)의 원자들은 변형된다; 따라서, 이와 같은 민감성 물질은 점차 사라질 것이다. 이러한 사라짐은 상기 중성자 플럭스의 강도와 반응의 발생 가능성에 따른 속도로, 그 자체가 흡수 단면과 직접 연결된 채 구현된다. 이러한 가능성이 높고 공급된 전류가 강할수록, 한편 상기 민감성 물질은 더 빨리 사라지며, 이로써 매우 짧은 기간들로 상기 센서의 교체를 필요로 한다.
따라서, 상기 민감성 물질의 고갈은 상기 코어 내부에 영구적으로 위치된 중성자 센서에 대한 결정적인 문제가 된다.
상기 센서들에 대한 이러한 민감한 고갈 문제를 해결하기 위해, 수많은 핵 반응기 설계자들이 코어 내부의 고정 측정 위치에서 센서들을 두지 않는 것을 택하였고, 이에 따라 간헐적인 판독들을 수행하기 위한 한가지 목적을 위해 센서들을 상기 반응기 곳곳에 보내도록 해왔다. 따라서, 용어 "이동형 내부 계측 기구(mobile internal instrumentation)"란, 이후에, "RIC 시스템" (코어 계측 기구 반응기)으로 지칭될 전통적으로 사용된 센서들을 일컫는다. 또한, 다른 시스템들, 예를 들어 에어러볼(aeroball) 시스템이 이동형 내부 기준 계측 기구 시스템으로 고려된다.
상기 RIC 시스템의 기능은 반응 시간에 의해 상대적으로 미미한 제약들을 갖고서 상기 반응기 코어 내부의 플럭스 분포를 정확히 측정하는 것이다. 따라서, 실제로, 상기 RIC 시스템들은 상기 RIC 시스템 측정만큼 꽤 정확하진 않지만, 상기 핵 반응기 코어 외부에 배치되어 (축 및 방위각 불균형과 같은) 전력 분포의 몇몇 파라미터들과 양호한 반응 시간을 갖는 전력 레벨의 측정을 담당하는 "NPR 시스템" (핵 보호 반응기)으로 일컬어지는 제어 시스템과 함께 공존한다. 상기 NPR 시스템은 상기 외부 측정과 상기 반응기의 실제 전력 레벨 간 비례성이 전력 분포의 방사상 성분에 좌우되므로 주기적으로 교정되며, 이는 스스로 연료 고갈로 변화한다. 상기 RIC 시스템에 의해 제공된 데이터는 이러한 교정을 구현하는데 사용될 수 있다.
보다 일반적인 방식으로, 상기 RIC 시스템은 두 가지 별개의 환경들에서 사용된다:
첫 번째로, 시작 테스트 기간 중에 또는 각각의 리로딩(reloading) 이후, 또는 특별 테스트 기간 동안, 상기 RIC 시스템은 다음의 경우에 사용된다:
- 싸이클의 시작에서 전력 분포가 디자인 계산들, 특히, 열 지점들의 값이 디자인 추정값에 따르는 것을 확인하는 것;
- 상기 NPR 시스템 검출기들을 교정하는 것;
- 어떠한 로딩(loading) 오류를 검출하는 것;
- IT 코드들의 조건들 및 상기 반응기 코어의 디자인 계산들에 사용된 방법들을 수반하는 플럭스의 분포에 대한 데이터를 공급하는 것.
다음으로, 싸이클 중 정상 동작하에서, 상기 RIC 시스템은 특히 다음의 경우에 사용된다:
- 디자인 계산들에서 제공된 것과 같이, 전력 분포, 특히, 열 지점 인자들이 시간에 따라 발전하는 것을 검증하는 단계;
- 상기 NPR 시스템 검출기들을 검증 및/또는 교정하는 단계.
정확성 면에서, 절충안이 수많은 어셈블리에서의 출력을 측정하기 위한 요구, 및 각각 설비된 위치에 대하여 필요로 하는 사실을 이루는 실제 간에 보편적으로 선택되어 핵 반응기의 용기 바닥부에 홀을 형성하게 했다. 이러한 절충안(compromise)은 한정된 수의 설치된 어셈블리가 선택되었다는 불리한(penalising) 사실로 귀결되며, 경제적으로, 기술적으로 유익한 해결책이나 결과적으로 플럭스 분포 측정의 정확성을 한정시키고, 이하에서 상세화된 오류의 계산으로 주어진, 여지(margin)의 존재를 필요로 하게 되었으며, 이는 특히 핫 스팟(hot spot)에서의 3D 출력 분포(distribution)의 불완전한 실험적 지식을 커버하기 위한 것이다.
실제로, 6개의 이동형 중성자 검출기들이 사용된다. 상기 이동형 검출기들은 핵분열 챔버형으로 되어 있다. 이러한 타입의 중성자 센서는 표준 이온화 챔버로 구성되며, 중성자-민감성 물질로 우라늄을 사용한다. 상기 이동형 검출기들에 의해 공급된 전류는 상기 검출기의 핵분열 반응률에 비례하고, 전력에 직접 비례하지 않는다: 따라서, 전력보다 활동도가 종종 더 쉽게 언급된다; 전력 결정으로 상기 활동도 측정을 전위시키는 위상은 실시된 측정들의 분석 동안 계속 도입된다. 이러한 전위는
Figure 112015014101850-pct00031
표기된 특정 오류 성분을 산출시킨다.
상기 이동형 검출기들은 변환(switching) 장치를 통해, 글로브 핑거(glove fingers)로 일컬어지는, 상기 목적을 위해 선택된 60개의 연료 어셈블리들의 계측 기구 튜브에 배치된 불침투성 튜브들(impervious tubes)로 보내진다. 선택된 연료 어셈블리들은 계측 기구 어셈블리들로 불린다. 따라서, 각 검출기는 10개의 어셈블리들을 탐색하도록 디자인된다. 한 어셈블리에서 다른 어셈블리로 검출기들의 이동을 보장하기 위해, 메커니즘들은 그룹 선택 장치들(group selectors)을 움직이게 한다.
획득 프로세스가 하나 또는 몇몇 여분의 이른바 내부-교정 경로들을 포함하는 이 지점에서 설명될 수 있다.
실제로, 상기 민감성 물질의 양은 상기 검출기의 방사에 따라 상기 중성자들과의 상호작용이 줄기 쉽거나, 또는 후자에 의해 수용된 입자 영향으로 더 정확하게 되기 쉬운 민감성 물질의 양은 초과 시간을 연장한다. 상기 민감성, 즉, 방출된 전류와 상기 검출기에 의해 입증된 플럭스 간의 비율은 초과 시간을 진전시킬 것이다: 따라서, 정확성은 이러한 변동을 설명하기 위해 분석 단계에서 필요하다. 각 이동형 프로브(probe)는 그것이 탐색하는 어셈블리들의 전력에 따른 그 자신의 특정 영향을 수용하므로 독립적으로 둘을 구별할 수 있을 것이다. 따라서, 내부교정 경로들의 기능은 상대적인 민감성의 측정을 가능하게 한다. 상기 민감성의 결정은 각 완성된 플럭스가 맵핑하기 전에 수행되어야 하며, 필수적이다. 따라서, 상기 검출기들의 교정은 고갈로 인한 상기 센서에 의해 공급된 전류에서의 감소를 보상하고, 나타낸 값을 일정하게 유지하기 위해, 측정 체인의 전기적 이득에 작용하는 것으로 이루어진 동작이다. 또한, 이러한 동작은 그것들 각각이 자신의 전자 획득 시스템을 갖는다는 사실로 인해 아마도 발생하는 검출기들 사이의 차이들을 교정하게 할 수 있다. 실제로, 다음의 방식으로 구현된다:
모든 그룹 선택기들은 이른바 "대기 위치(standby position)" 쪽으로 보내지며, 이는 각각의 프로브들이 바로 위에 위치된(프로브 6을 제외하고, 원형 순열에 의해, 프로브 1에 일반적으로 할당된 어셈블리들로 가서 탐색하는) 프로브에 의해 일반적으로 측정된 어셈블리들로 가서 탐색하게 한다. 따라서, 상기 프로브들의 상대적 민감성을 결정하기 위해 내부교정이 패스하는 동안 획득된 측정들을 비교하고, 상기 측정들의 분석 동안 그것을 고려하는 것이 가능하다.
플럭스 맵(flux map)은 이러한 목적, 즉 실시된 측정들에 의해 결정된 상기 코어를 가로지르는 3차원에서 반응률의 부분적 분포를 위해 선택된 60개의 어셈블리들의 검사 중에 상기 이동형 내부 계측 기구 시스템에 의한 측정 분석 결과들로 주어진 명칭이다.
따라서, 플럭스 분포를 상당한 수의 연료 어셈블리(대략 30%의 어셈블리가 장치된)로 측정하더라도, 상기 RIC 시스템은 전체 코어를 방사상으로 커버하지 않는다. 상기 열 지점 인자가 비-장착의 어셈블리에 위치되면, 그 열 지점은 측정되지 않을 것이다. 따라서, 상기 이동형 검출기들에 의해 공급된 정보를 보충하는 것이 필요하다. 추가의 정보가 이론적 계산에 의해 제공된다. 따라서, 이하에 상세히 설명되는 핵 반응기 코어에 대한 3D 전력 분포의 구축은 항상 실험적 데이터와 계산된 데이터의 조합을 필요로 한다.
상기 RIC 외의 계측 기구 시스템들은 공업적 반응기들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 여기서 에어로볼 시스템이 인용될 수 있으며, 이는 바나듐과 같은 1.5%의 민감성 동위 원소를 함유하는 철제(steel) 볼 배치들로 구성된 플레이 모빌 부분들을 야기하고, 파이프 내부에서 압축된 질소에 의해 구동되며, 커버를 통해 탱크로 침투하는 계측 기구 시스템이다. 상기 중성자 플럭스 측정은 후자가 중성자 플럭스 하에 배치될 때 상기 볼들의 활성화에 좌우한다; 그들 활동도의 상승은 상기 탱크 외부에 배치되나 상기 반응기 구성 내부에 배치된 랙(rack)에 놓인 고정된 검출기들에 의해 수행된다. 또한, 상기 콜렉트론형 시스템은 다음의 물리적 원리들을 따르는 전자-콜렉팅 시스템이 인용될 수 있다: 콜렉트론의 독창성은 극심하게 줄어든 규격들 하에서 공급된 전류가 꽤 높고, 방출된 전자들이 수집되며, 외부 분극화 장력(polarisation tension) 없이 계속적인 프로세스로 수집 및 측정된다는 사실에 있다. 본 발명의 핵심에서, 상기 콜렉트론들은 이하에서 계속 상세히 설명될 것이다.
일반적 법칙에 따라, 상기 전력 분포 계산, 이론적 계산으로 인한 데이터는 플럭스 맵의 실시 동안 관찰된 동작 상태들을 재생성하는 모델에 기초하여 계산된 전력 분포에 해당한다. 이러한 계산은 R&D bureaux에서 이루어진다. 이는 다음의 원리들을 준수한다:
핵분열 검출기들에 의한 측정으로 인한 신호는 상기 검출기의 민감성 부분에서의 핵분열율, 즉, 핵분열과 플럭스 단면 간에 생성된 결과에 비례한다. 따라서, 상기 검출기들의 활성화율에 접근하기 위해 핵분열 단면을 계산하는 것이 필요하다. 명쾌하게 사용된 이론적인 모델은 상기 측정의 정확한 상태에 가장 접근하기 위해 글로브 핑거와 계측 기구 튜브를 나타낸다. 핵분열 단면은 상기 계측 기구 튜브 주위의 국부 상태들을 고려하고 상기 플럭스의 계산을 위해 상기 글로브 핑거와 계측 기구 튜브를 명쾌하게 나타냄으로써 계산된다. 이러한 계산은 셀 코드, 예를 들면, 아폴로 2F라는 당업자에 의하여 APOLLO 2F라는 이름으로 알려진 코드에 의한 각 계측된 어셈블리에 대해 이루어진다. 그 후, 상기 플럭스 분포는 확산 코드, 예를 들면 당업자에게 "SMART 3차원 교점 코드(three-dimensional nodal code)"라는 이름으로 알려진 코드에 계산된다. 그러면, 상기 계산된 데이터는 다음과 같다:
- 어셈블리 당 평균 전력의 3D 분포. 이러한 MP CAL(x, y, z) 전력 분포는 전위 위상에서 초기화된다;
- 상기 코어의 활성 높이에 걸쳐 통합된 모든 최대 펜슬 전력들. 각 어셈블리에 대해, 가장 통합된 전력을 이송하는 단일 펜슬만이 유지된다. P CAL DH(x, y)로 표시된 이러한 그룹은 이른바 중첩 위상으로 사용되며, EEF로 표시된 상기 코어의 엔탈피 상승 인자를 계산하게 한다;
- 모든 국부 최대 전력들. z-지점에 위치된 각 평면에 대해, 그리고 각 어셈블리에 대해, 상기 최대 국부 전력을 이송하는 단일 펜슬만이 유지된다. P CAL(x, y, z)로 표시된 이러한 그룹은 FQ, FXY(z) 코어들의 열 지점 인자를 계산할 때 중첩 위상에 사용된다.
측정된 전력 분포의 재구성 프로세스는 그 부분에 대해 기본적으로 3개의 용어들을 내포한다.
첫 번째 용어는 여전히 "활동도(activity)"로 일컬어지는 상기 검출기에서 핵분열 반응률이다.
두 번째 용어는 계측된 어셈블리의 평균 전력과 상기 어셈블리의 글로브 핑거 내부에서 계산되는 검출기에 의해 겪게 되는 활동도 간의 비율을 내포한다. 이미 언급된 것처럼, 전력이 아닌 활동도가 특정될 수밖에 없다; 따라서, 활동도에서 전력으로 패스하도록 하는 방법을 채택하는 것이 필요하며, 그 일반적인 원리의 방법이 이하에 제공된다: 상기 검출기의 민감성 물질에 의한 중성자 흡수 반응이 후자의 에너지 대역 특성 내부에서 생성된다. 중성자들의 총 수에 비례하여 상기 에너지 대역에 속하는 중성자들의 양의 지식을 얻는 것은 중성자 스펙트럼의 문제이다. 전력/활동도 비율은 모든 어셈블리들에 대해 수행된 3D 코어 계산들로부터 생긴 파라미터이다. 이러한 계산들이 상기 중성자 카운터-반응 시스템의 중개자를 통한 국부 스펙트럼 결과들뿐만 아니라 플럭스 분포의 결과도 고려한다. 이러한 비율은 상기 어셈블리 내부의 동위 원소 집중의 발전을 고려하기 위해 연료 고갈에 따라 업데이트된다. 이런 이유로, 상기 계산된 값들과 실험적 획득 기초하여 재구성된 갭들 사이의 비율이 활동도 및 전력과 같은 두 가지 변수들에 대해 같다는 점을 기록하는 것으로 이루어진 가정이 행해진다.
세 번째 용어는 "미세 구조(fine structure)"로 지칭된다; 이는 어셈블리의 평균 전력에서 상기 어셈블리의 소정의 펜슬 전력으로 패스하게 한다. 그렇게 하기 위해, 정해진 어셈블리에 대해, 펜슬의 전력과 그러한 펜슬에 속하는 어셈블리의 평균 전력 사이의 비율이 재구성되든 계산되든 상기 전력의 근원과 관계없다는 것을 가정한다. 게다가, 상기 어셈블리 주위에 관측된 계산/측정 갭에 따라 수정이 적용될 것이다. 이러한 수정은 평면형 2-차원 선형 보간법(interpolation)을 생성하는 것으로 유도된다. 이러한 보간법은 각 어셈블리에 대해 각 z-지점에서 수행된다.
게다가, 상기 반응기의 모든 비-계측 지점에서 상기 재구성된 전력을 계산하기 위해, 사실상 측정되고 있는 것보다 상기 코어의 모든 다른 지점들에서 계산/측정 갭들을 측정하게 하는 방법이 제안되었다. 이는 다음 문단에 설명된 오류 전파 방법의 목적이다.
이하에 설명된 오류 전파 프로세스는 우선, 사실상 측정된 값들과 계측 기구 시스템에 의해 계측된 각 어셈블리에 대해 계산된 값들 사이의 갭을 계산하는 것으로 이루어진 동작으로부터 시작한다. 이론적 계산의 실재와 미리 설명된 측정 프로세스를 고려하여, 각각의 상기 계측된 어셈블리들에 대해, 상기 검출기들에 의해 측정된 활동도 값을 알게 될 뿐만 아니라 실험적 조건들에 매우 유사한 조건들 하에서 계산되는 대응 값, 그리고 축상의 그리드 셀들을 알게 된다.
상기 오류 전파 프로세스는 일반적으로 다음과 같이 수행된다: z-지점의 각 평면에 대해, 상기 계산된 활동도들과 상기 코어 곳곳을 통해 측정된 활동도들 사이에서 갭의 분포를 나타낼 수 있는 완전한 맵들을 위해 (x, y)에서 3도 선택된 Sz 표면을 결정하는 것이 목적이다. 상기 정도의 선택은 이용가능한 계측 기구의 밀도에 좌우한다는 점을 주유해야 할 것이다. 이러한 방법은 표현, "GSF 오류 전파 방법(일반화된 표면들)"에 의해 설명된다.
이미 언급한 것처럼, 각 계측된 위치에서 상기 측정된 활동도와 이론적 활동도 사이에 갭을 계산하는 것이 가능하다. 그 후, 상기 이론적 활동도와 모든 어셈블리에 대해 측정된 활동도 사이에서, z-지점에서 상기 갭의 분포(x, y)는 k-도 2-차원 다항식에 의해 분석적으로 표현되고 상기 완전한 맵들에 대한 3 값에서의 선택에 의해 고정되어 있는 (x, y) Sz 표면에 의해 달성될 수 있음이 가정된다. 이러한 반응 표면을 특성화하는 다항식의 계수들은 몇몇 변수들을 갖는 F 오류 함수를 최소화함으로써 결정되며, 각각이 상기 다항식 계수들 중 하나가 된다. 상기 최소화 프로세스는 각 축상의 측정에 대해 수행된 표준 최소 제곱법의 과정이며 이전에 획득된 갭들 사이의 최소 차를 줄인고 모든 계측된 어셈블리들에 대한 다항식을 사용하여 계산된다.
실제로, 확장 과정은 따라서 상기 RIC 시스템에 있어, 60개의 계측된 위치들에 대해, 그리고 초기 계산/측정(C/M) 갭과 상기 반응 표면에 의해 정해진 값 사이에서 각 축상 측정에 대해 표준 갭 최소화 방법을 사용한다. 따라서, (x, y, z)에서 분석적인 함수가 이용가능하며, 이는 모든 상기 반응기 코어 위치들에서 계산/측정 갭의 계산을 가능하게 한다. 그 후, 이러한 갭은 모든 지점들에서 이론적인 값들을 수정하는데 사용된다. 상기 코어를 통한 규격화 후, 재구성된 전력 분포가 상기 반응기의 전체 체적에 걸쳐 획득된다. 결국, 상기 계산이 60개의 측정 지점들에 가능한 한 잘 접근하도록 요구된 것처럼 재구성된 전력 분포가 다름 아닌 그러한 강요로 인한 전력 분포이다.
그 결과, 상기 오류 전파 프로세스는 전체 오류의 계산에 사용된
Figure 112015014101850-pct00032
으로 표시된 특정 오류 성분과 연관되며, 이는 차례로 고려된 핵 반응기의 전체에 걸쳐 고려되도록 총 마진 리포트(margin report)에 사용된다.
일반적 법칙에 따라, 총 오류
Figure 112015014101850-pct00033
는 표준 이차 어셈블리에 해당하는 다음 식으로 정의된다:
Figure 112010030676142-pct00034
식 (1)에 사용된 다양한 구성요소들은 다음과 같다:
- 각 어셈블리에서 3D 국부 펜슬 전력의 분포는 단지 실험 조건들을 시뮬레이팅하는 이론적인 예로부터 추론될 수 있다. 따라서, 이러한 미세 구조상의
Figure 112015014101850-pct00035
오류 계산은 제1 구성요소이다.
- 이미 언급된 것처럼 전력 형태가 아닌 활동도 또는 반응률 형태의 검출기들의 반응은 활동도 형태의 계산/측정 갭들이 전력 파라미터로 전위될 수 있음이 가정되어야 한다.
Figure 112015014101850-pct00036
오류 성분은 이러한 전위 가정과 연관된다.
- 부분적인 기하학적 분야에서 관측되고 상기 검출기들에 의해 커버된 계산/측정 갭들은 상기 코어를 통해 전파된다:
Figure 112015014101850-pct00037
오류 성분, 또는 이른바 "전파 오류 성분"는 해당 알고리즘과 연관된다;
- 마지막 구성요소는 상기 검출기 또는 상기 신호의 물리적 측면으로부터든 또는 획득 프로세스의 전체 측면으로부터든 검출기들의 조합을 특성화한다. 그 후, 이러한 다른 양태들은
Figure 112015014101850-pct00038
오류 성분에 의해 커버된다. 이러한 오류 성분을 "검출기-본질 오류 성분"이라 지칭한다.
종래에 사용된 바와 같은 전파 오류 성분에 대한 계산 방법의 윤곽은 도 1을 참조하여 도시된다.
이 도면은 이러한 계산에 대해, 실제 상태(100)가 정의에 의해 공지되지 않는 전력 분포를 나타내는 것으로부터 사용되며, 아직 결정되지 않았음을 도시한다. 이미 설명된 바와 같이, 상기 반응기 코어의 전체에 걸쳐 - 상기 RIC 시스템의 경우에서 60 - 일련의 측정들(101)이 수행된다. 동시에, 또한 이미 설명된 바와 같이, 이론적인 전력 분포 모델(102)이 R&D bureaux에서 비교된 바와 같이 이용가능하며, 이는 상기 반응기 코어 내부에서 전력 분포들의 완성된 맵핑을 제공한다.
그 후, 단계(103)가 사실상 측정된 값들과 이론적인 계산에 의해 예측된 값들 사이에서 C/M으로 표시된 갭들 또는 차이들이 계산되는 동안, 상기 반응기의 모든 지점들이 측정이 이용가능하므로 수행된다.
그런 다음, 핵 반응기의 모든 지점들에 대해 상술한 오류 전파 프로세스에 따라 획득된 갭들에 기초하여, (C/M)*으로 표시된 갭들이 단계(104)에서 결정된다. 그 후, 상기 오류 전파 프로세스로부터 파생되어 핵 반응기의 각 지점에 대한 계산된 활동도 값을 얻기 위해 각 계산된 활동도 값에 대해 적용될 일반화되거나 확장된 갭들이 획득된다.
확장 오류 성분(
Figure 112015014101850-pct00039
)은 확장된 갭(C/M)*과 이 지점에 해당하는 초기 C/M 갭 간의 차이에 의해, 예를 들면, 잔여물의 평균 이차를 획득함으로써 실험적 측정을 수행한 각 지점에 대해 구성된 잔여물을 사용하여 단계(105) 내에서 부분적으로 직접 계산된다.
마지막으로, 단계(106)에서, 상술한 활동도/전력 전위 단계에 따르면, Pest 계산된 전력이 상기 핵 반응기 코어의 매 지점에서 결정되고, 값 pest는 상기 반응기 코어의 각 지점에서 특정된다.
단지 설명된 전파 오류 성분(
Figure 112015014101850-pct00040
)을 결정하기 위한 해결책은 측정들이 특히 상기 RIC 시스템을 통해 효과적으로 구현될 수 있으므로 소저의 핵 반응기 코어에 적용가능하다. 그러나 이러한 해결책은 플럭스 분포 측정이 아직 구현되지 않고, 기존 핵 반응기 코어들이 아닌 신규 계측 기구 시스템이 설치될 계획이므로 곧 설치될 핵 반응기 코어들에 적용가능하지 않다.
그럼에도, 이러한 변경들은 이용가능하게 되는 프로세스에 있다. 실제로, 최근 몇년에 걸친 IT 진전은 R&D bureaux뿐만 아니라 온라인에서도 코어 계산들에 대한 3D 모델의 일반화를 가능하게 했으며, 그 후 이러한 모델들은 실시간으로 상응하는 섹션의 동작 파라미터들로 업데이트된다. 또한, 센서들에 연결된 기술적 발전은 상기 코어 내부의 고정된 위치들에 배치된 검출기들에 의해 공급된 신호들의 일정한 유용성을 가능하게 했다.
따라서, 동작 마진 온라인의 모니터링 목적을 가진 신규 계측 기구 시스템이 정의될 수 있다. 그렇지만, 이렇나 신규 시스템과 연관된 해당 오류는 산업상 설치 전에 발전 프로세스, 즉, 상기 시스템들 상에 소정의 동작 피드백의 부재를 겪어야 한다.
이러한 상황에서,
Figure 112015014101850-pct00041
전파 오류 성분의 결정은 따라서 핵 반응기들에 대해 관심이 있게 되고 신규 계측 기구 시스템이 사용되기 쉽다. 실제로, 이러한 경우, 주요 문제는 상기
Figure 112015014101850-pct00042
전파 오류 성분의 결정에 대해 약간의 문제가 있다: 상대적으로 신규인 설치를 위한 측정 시스템으로 인해, 동작 측정이 상기 오류 성분을 결정하는데 이용가능하지 않다.
본 발명은 제시된 문제에 대한 해결책을 제공한다. 본 발명에서는, 신규 측정 시스템에 대한 동작 피드백의 이러한 부족에 의해 제기된 문제는 기준 계측에 의해 이미 획득된 상당한 피드백을 사용하여 극복될 수 있다. 이러한 피드백은 기본적으로 3D 계산/측정 갭 데이터베이스가 되고, 따라서 이론적인 분포 모델들은 본 발명에서 그 크기와 배분이 계속 설명된 바와 같이 갭들로 표시된 3D 갭들 및 초기 모델들에 관한 계산/가상-측정이 본 발명에 따른 방법이 구현된 핵 반응기 코어에 사실상 존재하는 것으로 나타내게 되도록 적용을 위해 제시된다.
이런 이유로, 예를 들어, 콜렉트론 형태의 측정 시스템들을 갖추도록 대기하는 핵 반응기 코어에 대해, 계획된 적응에 필요한 특성들을 갖는 피드백이 불충분하게 고려될 수 있고, 분포된 이론적 모델이 상기 RIC 시스템들에 의해 구현된 측정들을 사용하여 구축될 것이며, 이는 순전히 이론적인 모델에 적용될 중단들을 정확히 정의하게 하여 상당한 피드백을 제공하는 이점을 가진다.
본 발명 및 그 다양한 적용들은 아래에 첨부된 도면들을 학습한 후에 아래의 설명과 함께 읽을 시 더 잘 이해될 것이다.
이는 실시 예들로서만 도시되며 발명에 대한 완전한 것으로 고려되어서는 안 된다.
도 1은 핵 반응기 코어에서 관측된 C/M 갭들의 확장 프로세스를 도시하는 종래 방법의 다양한 단계들을 나타내는 윤곽도이다.
도 2는 신규 C/M 오류 전파 방법과 핵 반응기 코어 내부의 부분적 필드에 대해 관측된 상기 C/M 갭들의 코어의 매 지점에서의 확장의 구현 예의 다양한 단계들을 나타내는 윤곽도이다.
도 3은 민감도 법칙 및 본 발명에 따른 방법을 구현하기 전 고려된 검출기의 마모에 좌우되는 로듐 콜렉트론에 대한
Figure 112015014101850-pct00043
오류 성분의 진전을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 구현 예의 다양한 단계들을 나타내는 윤곽도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 구현한 후 고려된 검출기의 마모에 좌우되는 로듐 콜렉트론에 대한
Figure 112015014101850-pct00044
오류 성분을 나타내는 그래프이다.
도 2는 전파 오류 성분을 계산하는데 사용된 바와 같은 방법을 구현하기 위한 윤곽 예를 도시한다. 이러한 오류 성분을 결정할 때 차이를 표시하기 위해, 도 1의 방법과 상기 신규 방법 사이에, 상기 신규 방법으로부터 발생될 때 후자는
Figure 112015014101850-pct00045
로 표시된다.
이러한 도면에서, 상기 신규 방법에서, 이른바 분포된 상태(200)가 처음부터 사용되며, 이는 이론적인 전력 분포 모델(201)에 해당하며, 적어도 하나의 물리적 분포 파라미터인 상기 핵 반응기 코어의 각 지점에 적용되는 것이 도시된다. 상기 발명의 소정의 실시 예에서, 이러한 분포는 상기 핵 반응기 코어의 모든 지점들에 적용된다.
예를 들면, 적용될 물리적 분포는 다음 중에서 하나 또는 몇몇의 물리적 파라미터들에 해당한다:
- 고려된 핵 반응기 코어의 다른 제어 클러스터들에 관련된 적어도 하나의 제어 클러스터의 오정렬(misalignment);
- 상기 제어 클러스터들의 위치에 대한 정확성 부족; 이러한 처음 두 개의 물리적 파라미터들은 상기 반응기 코어의 상부를 통해 전통적으로 도입되고, 상기 반응기 코어의 전력을 제어하는 업무를 가지거나, 심지어 심각한 사건의 이벤트에서 후자를 완전히 정지시키는 상기 제어 클러스터들이 상기 제어 클러스터들, 그들 운동들의 정확성 및 심지어 그들에 상응하는 운동들의 복합 기계적 시스템들에 의해 활성화된다는 사실에 연결된다;
- 교정자의 입력 온도에 대한 정확성의 부족;
- 붕소 농도의 불균등;
- 연료 어셈블리 방사의 불균등;
- 반응기 코어의 정격 전력에 대한 정확성 부족;
- 상기 반응기 코어의 사분면들 간 핵 전력의 배분에 있어 등위각이든 방사상이든 불균형;
바람직하게, 적용된 중단의 값들은 신규 방법이 구현된 반응기 코어와 유사성을 나타내는 핵 반응기 코어들에서 획득된 실험적 데이터로부터 생긴 데이터베이스에서 비롯한다. 기본적으로 나타낸 유사성들은 예를 들어 관측된 배분 대칭성에 있어 유사성을 갖는 반응기 코어 내부에서 상기 연료 어셈블리들의 공간적 구조에 관련된다. 반대로, 상기 신규 방법이 측정 계측 기구의 동일한 형태를 갖도록 구현된 핵 반응기 코어가 필수적인 것은 아니다. 따라서, 측정 계측 기구 시스템들의 다른 형태, 예를 들어 에어로볼 또는 콜렉트론 형태를 갖출 핵 반응기 코어의 지점들에 적용될 중단들을 결정하기 위해 RIC 시스템에 의해 수집된 실험적 결과들을 사용하는 것이 가능하다.
도시된 신규 방법에 있어, 단계(20)에서 일련의 활동도 값들 또는 가상-측정들로 불리는 반응 레벨들이 상기 핵 반응기 코어의 중단 상태를 정의하는 값들 중에서 선택된다; 그 후, 단계(203)에서, 선택된 가상-측정과 연관된 핵 반응기의 각 지점에 대해, 이론적 반응률과 해당하는 가상-측정 사이에 (C/PM)으로 표시된 초기 갭이 결정된다.
단계(204)에서, 결정된 초기 갭들을 사용하면, 그 후 오류 전파 프로세스가 상기 핵 반응기 코어의 각 지점인 (C/PM)*으로 표시된 확장된 수정 값을 연관시키기 위해 상기 반응기 코어 도체에 구현된다.
단계(205)에서, 추정된 전력이 그 후 상기 핵 반응기의 각 지점에 대해 결정되고, 확장된 수정 값은 상기 추정된 전력 결정에 있어 파라미터로 사용된다.
상기 신규 방법에 따르면, 단계(206)에서, 상기 추정된 전력과 고려된 각 지점에 대한 상기 전력의 중단된 표현 사이에 최소한 다수의 핵 반응기 코어 지점들에 대한 차이를 구체화시켜 다수의 자연물을 계산하는 것이 가능하다;
Figure 112015014101850-pct00046
전파 오류 성분은 그 후 예를 들어, 그들의 평균 이차를 구현시킴으로써 평가된 잔여물을 사용하여 구축되고 있다. 바람직하게, 상기 잔여물은 상기 핵 반응기의 모든 지점들에 대해 계산된다.
이런 이유로, 계속 말하자면, 핵 반응기 코어의 전력 분포와 연관된 전체 오류의 계산에 포함된, "전파 오류 성분"이라 불리는 오류 성분을 결정하는 상기 신규 방법이 다음으로 구성된 다양한 단계들에 의해 특성화된다:
- 고려된 핵 반응기 코어의 이론적 전력 분포의 3-차원 맵핑을 구축하는 단계; 바람직하게, 3-차원 이론적 전력 분포 맵핑들은 상기 핵 반응기 코어의 다양한 구성들에 이용가능하다.
- 상기 핵 반응기 코어의 중단 표현을 구축하는 단계로서, 상기 중단 표현은 상기 핵 반응기 코어의 적어도 다수의 지점들에 대한 이론적 전력 분포에 대한 적어도 하나의 물리적 장애 파라미터를 인가하는 단계로 이루어진다;
- 상기 핵 반응기 코어의 상기 중단 표현 내에서, 가상-측정으로 불리는 일련의 활동도 값들 또는 반응 레벨들을 선택하는 단계;
- 가상-측정과 연관된 핵 반응기의 각 지점에 대해, 상기 핵 반응기 코어의 이론적 3-차원 맵핑에서 생긴 이론적 활동도와 문제의 고려된 지점과 연관된 중단 모델로부터 추론된 가상-측정 사이의 초기 갭을 결정하는 단계;
- 상기 핵 반응기 코어의 각 지점을 갖는 확정된 수정 값을 연관시키기 위해 결정된 초기 갭들을 사용하여 상기 반응기 코어의 전체에 대한 오류 전파 방법 동작을 구현하는 단계;
- 상기 핵 반응기의 각 지점에 대해, 추정된 전력을 결정하는 단계로서, 상기 확정된 수정 값이 상기 추정된 전력 결정에 있어 파라미터로 사용된다;
- 상기 추정된 전력과 고려된 각 지점에 대한 상기 전력의 중단 표현 사이에 상기 핵 반응기 코어의 이러한 동일한 다수의 지점들에 대한 차이를 구현시킴으로써 다수의 잔여물을 계산하는 단계;
- 평가된 잔여물을 사용하여 상기 전파 오류 성분을 결정하는 단계.
표현 "상기 핵 반응기 코어의 지점"은 전력 값 또는 상기 전력에 관련된 물리적 파라미터 값에 대한 핵 반응기 체적을 말하며, 3D 전력 분포를 준비하는 상황에서 할당되어야 한다. 따라서, 상기 핵 반응기 코어의 각 지점은 그러한 단일 값과 연관된다.
바람직하게, 상기 적용된 물리적 중단 파라미터는 비교가능한 디자인 핵 반응기 코어에 대해 미리 구현된 측정들로부터 생긴 값을 채택한다; 표현 "비교가능한 디자인 핵 반응기 코어"란 그 구조, 특히 일반적인 연료 어셈블리 배치에 있어 본 발명에 따른 방법이 적용된 핵 반응기 코어의 것과 유사한 중요한 인자들을 나타내는 핵 반응기 코어들을 말한다. 이런 이유로, 상기 벙법이 2-루프(121 어셈블리들), 3-루프(157 어셈블리들), 4-루프(193 어셈블리들), N4 4-루프(205 어셈블리들) 및 EPR(241 어셈블리들) 코어에 무관하게 적용될 수 있다. EPR들의 수가 아닌, 계측된 어셈블리들의 수와 상기 반응기 코어들에 대한 어셈블리들의 총수 사이의 비율은 대략 30%(30/121=0.25, 50/157=0.32, 58/193=0.30 및 60/205=0.29)이다. EPR들의 경우, 이 비율은 40/241=0.17이다. 기술된 방법은 확장 인자에 대한 상기 비율의 상당한 감소의 충격을 수량화하기 위해 특히 동일한 계측 기구로 사용된다. 따라서, 이러한 수량화는 58 계측된 채널에서 42(가이드 튜브들로 16 콜렉트론 로드의 도입으로 발생되며, 이는 이동성 프로브들에 의해 획득 모니터링 되는 상호보완적인 RIC 체계에서: 42/193=0.22 및 42/58=0.72) 및 58 채널에서 16(상술한 콜렉트론 체계의 상태에서)으로 패스하기 위해 구현되었다.
이런 이유로, 세 쌍(상기 코어의 실제 구성, 시뮬레이트된 이론적 구성, C/M 갭들)에 적용되고 있는 프로세스에서 발생된
Figure 112015014101850-pct00047
재구성 오류의 최종 어셈블리를 정의하는 식 (1)은 그 후 신규 세 쌍(분포된 이론적 구성, 초기 이론적 구성, C/PM 갭들)을 사용하여 동일한 어셈블리를 정의하는 식 (2)로 교체된다.
식 (1)은 다음과 같이 된다:
Figure 112010030676142-pct00048
이러한 관계식의 p 지수의 주된 의미는 다음과 같다: 기본적으로 세 쌍을 분명하게 구분하고, 최종 어셈블리로 업스트립된다.
식 (2)의 용어 (
Figure 112015014101850-pct00049
)는 식 (1)의 오류 (
Figure 112015014101850-pct00050
)와 같은 의미를 갖는다. 따라서, 동일한 용어들로 구성된다. 상기 계측 기구 시스템들에서 변경을 통해 초기 오더 시 할당된 두 가지 인자들은 사용된 검출기를 특성화하는 구성요소(
Figure 112015014101850-pct00051
)와 상기 코어의 매 지점에서 3D 대 국부 전력을 향하는 부분적 필드 상의 실험적 데이터의 패스를 커버하는 구성요소(
Figure 112015014101850-pct00052
)이다.
구성요소(
Figure 112010030676142-pct00053
)는 항상 상기 계측 기구 시스템에서의 변경에 의해 관련될 것이다. 그 기준 평가는 이용가능한 계측 기구에 의해 모니터링된 지점에서 보유된 오류 전파 알고리즘을 통한 확정된 (C/M)* 갭과 효과적으로 측정된 지점에서 초기 C/M 편차 사이의 비교에 존재한다. 따라서, 이러한 비교는 실험적 기준의 존재를 수반하고, 상기 기준은 모든 경우들에서 부분적으로 존재한다.
이러한 부분적인 특성을 보상하기 위해, 상기 신규 방법은 완전한 전체에 대한 이러한 비료를 하게 한다. 상기
Figure 112010030676142-pct00054
구성요소는 이제 상기 3D 국부 전력 분포들을 비교함으로써 평가되고, 상기 코어의 매 지점에서 재구성되며, 기준에 상응하는 분포들이 상기 신규 방법의 상태에서 결정된다.
추가로, 동작중에 상기 반응기들의 모니터링 동안 실제 관측된 C/M 갭들을 나타내도록 C/PM 갭들의 분포를 위해, 일반적 모델들에 적용된 중단들의 유형과 크기가 정확하게 정의되어야 한다.
이러한 정의는 동작 반응기들 내부에 로딩된 어셈블리와 상기 반응기 내부의 상기 어셈블리들에 의해 소비된 시간을 관리하는 모드로 된 이중 측면 하에서 구성들의 최대 수를 커버하는 실제 기준 베이스의 구성을 통해 패스한다.
일련의 가상-측정들의 정의는 상기 기준 모델들에 할당된 목적들 중 하나이다. 따라서, 이와 같은 시리즈는 각각이 분석된 계측 기구 시스템에 대한 지점에서 사실상 관측된 것과 가능한 한 가깝다는 것이 기본이다.
따라서, 동시에 이러한 시스템들의 모든 특성과 상기 RIC 기준 시스템의 반응에 관련된 이러한 특성들의 영향을 고려하는 것이 필요하다. 이러한 영향들은 다음과 같은 것으로 연결된다:
a) 계측된 채널들(표준 4-루프 코어의 상호 보완적인 RIC 체계들에 대한 58 -> 42 채널들 및 이러한 동일 코어들의 콜렉트론 체계들에 대한 58 -> 16)의 방사 밀도에 있어서의 변경;
b) 검출기의 유형(상기 RIC의 경우 우라늄 235, 및 상기 콜렉트론의 경우 로듐 103);
c) 콜렉트론형 검출기들의 경우 축상 배분에 있어 측정 지점들의 변경(65 연속 그리드 셀들 -> 8 불연속 그리드 셀들); 이런 이유로 그리드-셀 변환의 필요성;
d)
Figure 112015014101850-pct00055
실험적 오류의 특성.
。RIC-형 신호들의 경우, 이러한 오류는 시간에 상관없이 단지 3D 국부 부분을 포함한다.
。콜렉트론의 경우, 이러한 오류의 (로드 당) 3D 및 2D 구성요소 및 마모 프로세스 동안 그 가변성을 고려하는 것이 중요하다.
한편, 구성될 주단 구성들의 수를 최소화하고, 다른 것에 대한 실제 실험적 데이터베이스와 링크를 또한 통합하기 위해, 차동 방법이 상기 기준 계측 기구에 관련하여 상기 신규 방법을 구현하는 제1 실시 적용들이 선택되었다.
상기 RIC 시스템에서 사용된 MFC(Mobile Fission Chamber)-형의 내부 계측 기구는 다음으로 인해 사실상 기준 계측 기구로 고려된다:
1. 그 축상 해상도(1 획득/mm);
2. 자가-교정(몇몇 검출기들은 동일한 채널을 모니터링 할 수 있다);
3. (상기 검출기들이 단지 개월당 약 1시간 방사되므로 마모를 무시할 수 있는)시간에 상관없이, 그 정확성;
4. 3-루프 및 4-루프 코어들의 경우에 사분면 당 거의 환전한 커버리지(coverage);
5. 제어가 잘된 최종 오류(
Figure 112015014101850-pct00056
)와 상당한 실험적 데이터 베이스.
따라서, 다음 식에 따라 리어셈블리가 수행된다:
Figure 112010030676142-pct00057
상기 SchX 용어는 (용어 REF로 불리는)기준 계측 기구 시스템과 다른 모든 계측 기구 시스템들에 적용하는 표현 "체계 X"를 말한다. 따라서, 이러한 차동 어셈블리를 정의하는 식 (2a)의
Figure 112010030676142-pct00058
교정 용어는 다음을 사용하여 적용될 수 있다.
Figure 112010030676142-pct00059
Figure 112010030676142-pct00060
이러한 수정 용어는 상기
Figure 112015014101850-pct00061
차이뿐만 아니라 검출기에서 변경으로 이한 차이 또는 검출기들의 조합으로 인한 차이를 포함한다: 그런 이유로, 예를 들어, 변화량
Figure 112015014101850-pct00062
,
Figure 112015014101850-pct00063
및/또는
Figure 112015014101850-pct00064
, X는 그 후 단지 상기 SchX 구성에 존재하는 오류를 말한다.
재구성된 전력의 분포 양태로부터, 상기
Figure 112015014101850-pct00065
구성요소는 소정의 계측 기구 시스템의 특성 표시자로 남는다. 따라서, 상기
Figure 112015014101850-pct00066
차이는 상기
Figure 112015014101850-pct00067
오류의 수치화(dimensioning) 동안 결정 파라미터이며, 그것은 상기 중단 데이터베이스의 모든 구성에 대해 분석되었다.
상기
Figure 112010030676142-pct00068
차이에 대해 관측된 가변성은 대개 상기 가상-측정들의 3D 사운드-효과 공전을 통한 상기
Figure 112010030676142-pct00069
구성요소의 결과이다. 실제로, 이러한 차이는 통계학적 방법의 사용을 통해 최종 리어셈블리의 업스트림으로 정의된다.
상기에 설명된 바와 같이, 몇몇 반응기 코어들에서, 상기 RIC-형 계측 기구 시스템에 속하는 센서들은 콜렉트론-형 센서들로 교체되었다. 상기 RIC 시스템의 센서들의 수를 58에서 42로 패스하는 것을 수반하는 이러한 감소는 따라서 상기 반응기 코어 양에 있어 고정된 콜렉트론의 수를 16으로 만든다. 이런 이유로, 상기 RIC 시스템의 이동형 프로브들에 의해 일반적으로 모니터링된 16 가이드 튜브들은 상기 RIC 센서들로부터 단독으로 추론된 맵핑을 구축할 때 더 이상 사용하지 않는다. 이러한 구성은 상기 RIC 기준 시스템의 센서들에 의해 모니터링된 계측되니 채널들의 수에 있어 상당한 감소를 초래하고, 이러한 센서들이 스타트-업 테스트 검사 동안 상기 반응기의 코어의 준수를 확인하고, 방사 주기를 통해 열 지점 인자들의 주기적 모니터링을 보장하기 위해 일반적으로 요구된 맵핑들을 구현되게 한다.
게다가, 본 발명에서는 특히 콜렉트론-형 검출기들에 관심이 있다. 콜렉트론들은 핵 반응기 코어의 내부에 고정된 높이로 위치된 검출기들이며, 이는 논-스톱(non-stop)으로 데이터들을 공급하는 것이 가능하다. 가장 광범위한 콜렉트론들은 로듐-형(Rhodium-type) 콜레트론이다. 구현된 측정들은 통합 계산기에 의해 또는 섹션 계산기에 의해 온라인으로 직접 프로세스된다. 상기 시스템의 반응 시간은 기본적으로 상기 계산 시간을 결정하는 상기 계산기의 성능들에 좌우된다. 상기 콜렉트론의 동작 원리는 이후에 공지되며 다양한 문헌에서 이용가능하다.
콜렉트론을 사용할 때 해결될 주요 문제는 상기
Figure 112015014101850-pct00070
오류 성분이 상기 반응기 내부에서 패스된 시간과 고려된 콜렉트론과 연관된 로듐 방출의 마모에 상당히 좌우되어 증가한다는 사실에 있다.
상기 로듐 방출의 이러한 마모를 고려하기 위해, 수정 법칙이 강력한 반응기로 실험한 7년 후에 구축되었다: 동작 t-기간의 완료 시 콜렉트론에 의해 공급된 신호에 대한 이러한 법칙의 적용은 상기 콜렉트론이 처음부터 방출될 상기 신호를 이동하게 한다. "민감도 법칙"으로 불리는 이러한 법칙이 다음과 같이 언급된다:
Figure 112010030676142-pct00071
이때:
-
Figure 112010030676142-pct00072
이며, 여기서 I(t)는 t-임시로 상기 검출기에 의해 공급된 총 전류이다. 실제로, 상기 검출기에 의해 공급된 초기 신호들은 (실행 시 상기 핵 반응들의 특정들에 연결된 손실 시간을 재획득하기 위해) 디콘볼루션(deconvolution) 방법들 및 (상기 디콘볼루션 방법들에 의해 유도된 노이즈를 줄이기 위해) 필터링에 의해 교정되어야 한다. 여기서, 기본 용어는 "마모 수정 전"과 같이 이해되어야 한다.
- S(0)은 상기 검출기의 초기 민감도이고
Figure 112010030676142-pct00073
는 총 이용가능한 부하(load)이다.
- 지수 a는 실험 결과 실험적으로 결정된 계수이다.
그 방사 시간에서 정해진 지점에서 콜렉트론에 의해 공급된 전류가 I(t)라 하고, 대폭 감소되지 않은 동일한 콜렉트론을 가져야 하는 신호는 I(0)이라 하면, 그 후 민감도 수정이 다음 식에 따라 수행된다:
Figure 112010030676142-pct00074
관계식 0의 주요 결과는 통합된 부하를 연루시킴으로써 상기 관계식의 적용이 인출된 전류에 대한 오류의 축적을 초래하며, 이로써 방사 시간에 따른 전체 오류가 증가한다.
이런 이유로, 주기의 시작에서 2%로 추정된 이러한 오류(또는 불확정성)는 민감도 법칙과 고려된 검출기의 마모에 따른 로듐 콜렉트론에 대한
Figure 112015014101850-pct00075
오류 성분뿐만 아니라 비교를 위해 RIC-형 검출기에 대한 오류 성분
Figure 112015014101850-pct00076
를 도시하는 도 3에 도시된 것과 같이 4.3% 및 68% 마모 사이에 이르며, 80% 마모에 대한 콜렉트론 주기 끝에서 8%를 초과한다.
비교해 보면, 상기 RIC 시스템의
Figure 112010030676142-pct00077
구성요소는 2% 이하이며 방사 동안 증가하지 않는다.
본 발명은 환기된 문제들에 대한 해결책을 제공한다. 본 발명에서, 기준 측정의 공간적 밀도의 감소가 다른 시스템으로부터 발생된 측정의 결합 최적 사용을 통한 보상으로서 제시된다. 이러한 보상을 보장하기 위해 사용된 방법은 이하에 개진될 혼합된 맵핑 원리에 근거한 수단을 구체화한다. 본 발명에 따른 방법에 있어, 한편으론 이동형 기준 계측 기구 시스템(RIC 시스템)의 센서의 동시 존재와, 다른 한편으론 고정된 계측 기구 시스템(콜렉트론)이 센서들에 의해 일정하게 공급된 획득이 사용자의 이익을 위해 기술된다.
본 발명에 따른 방법을 구현하는 하나의 즉각적인 적용은 보충적인 RIC 계측 기구 시스템으로부터 데이터를 사용하여 콜렉트론-형 센서들의 교정 방법을 초기화하는데 있다. 이런 이유로, 상기
Figure 112010030676142-pct00078
구성요소가 예를 들어 콜렉트론의 계속적인 획득을 사용하는 모든 모니터링 시스템들이 상당히 불리하게 하는 상대적으로 빨리 높은 값들에 이르는 것에 따른 상기 콜렉트론의 특성이 해결된다.
따라서, 본 발명은 기본적으로 핵 반응기 코어 내부의 전력 분포를 나타내는 맵핑을 구축하는 방법에 관한 것이며, 상기 맵핑은 상기 반응기 코어 내부에 적어도 일시적으로 배치된 검출기들에 의해 구축되고, 그것은 다음과 같은 다른 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다:
- "기준 계측 기구 시스템"으로 불리는 제1 계측 기구 시스템으로부터 검출기들에 의해 핵 반응기 코어의 제1 연료 어셈블리 유닛을 적어도 일시적으로 구비하는 단계;
- 제2 계측 기구 시스템으로부터 검출기들에 의해 핵 반응기 코어의 제2 연료 어셈블리 유닛을 적어도 일시적으로 구비하는 단계;
- 상기 기준 시스템 검출기들에 의해 제1 부분적인 일련의 측정들을 구체화하는 단계;
- 상기 제2 계측 기구 시스템으로부터 상기 검출기들에 의해 제2 부분적인 일련의 측정들을 구체화하는 단계;
- 일련의 전환된 측정들을 얻기 위해 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도 측정들로 상기 제2 일련의 측정들을 전환하는 단계;
- 상기 제1 부분적인 일련의 활동도 측정들, 상기 일련의 전환된 측정들, 상기 기준 계측 기구 시스템과 관련된 활동도들의 이론상의 분포, 및 상기 제2 계측 기구 시스템과 연관된 활동도들이 이론상의 분포에 의해, 상기 핵 반응기 코어의 매 측정된 지점에 대해, 최종 일련의 실험상의 반응기 코어의 활동도들을 구축하는 단계로서, 상기 데이터 시리즈는 단지 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도들에 관련된 값들을 포함한다;
- 최종 일련의 실험 데이터 및 상기 제1 일련의 측정들과 상기 제2 일련의 측정들의 실시와 동시에 상기 반응기의 상태를 시뮬레이팅하는 이론적인 데이터에 의해, 핵 반응기 코어 내부의 전력 분포 매커니즘을 나타내는 맵핑을 구축하는 단계.
주요 특성들은 언급될 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 방법은 다음 중에서 하나 또는 몇몇 추가 특성들을 나타낼 수 있다:
- 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도 측정들로 상기 제2 일련의 측정들을 전환하는 단계는 다음 식을 따른다:
Figure 112010030676142-pct00079
여기서:
-
Figure 112015014101850-pct00080
는 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기들에 의해 측정된 활동도들의 분포이며, 그 인자는 일련의 표준화에 의해 연결된다;
-
Figure 112010030676142-pct00081
및
Figure 112010030676142-pct00082
는 각각 상기 제1 계측 기구 시스템과 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기들에 대해 계산된 상당하는 활동도들의 분포들이다;
-
Figure 112015014101850-pct00083
는 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기로 측정된 활동도를 상기 제1 계측 기구 시스템의 검출기로 검출될 활동도로의 전환이다;
- g는 두 분포들 사이의 표준화 차이를 보고하는 계수이다.
- 상기 제2 일련의 측정들의 활동도 측정들을 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도 측정들로 전환하는 단계는 다음 식에 따르는 표준화 동작으로 이어진다;
Figure 112010030676142-pct00084
여기서:
- N1 및 N2는 각각 상기 제2 계측 기구 시스템 및 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기들에 대한 획득 수이다;
-
Figure 112015014101850-pct00085
relatif는 상기 제1 계측 기구 시스템의 검출기들로 측정된 활동도들의 분포이며, 그 인자는 일련의 표준화에 의해 연결된다;
-
Figure 112015014101850-pct00086
는 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기로 측정된 활동도를 상기 제1 계측 기구 시스템의 검출기로 검출될 활동도로의 전환이다.
- 상기 기준 계측 기구 시스템은 이동형 검출기들을 갖는 시스템이다.
-상기 제2 기준 계측 기구 시스템은 고정된 검출기들을 갖는 시스템이다.
-상기 기준 계측 기구 시스템은 RIC-형 시스템이다.
-상기 제2 기준 계측 기구 시스템은 콜렉트론-형 검출기들을 사용한다.
또한, 본 발명은 고려된 콜렉트론에 대한 교정 동작을 구체화하는 단계로 이루어진 단계를 포함하며, 상기 교정 동작은 상기 콜렉트론-형 검출기가 그 검출기의 정해진 마모 레벨에 이를 때 구현되며, 상기 교정 동작은 상술된 방법에 의해 RIC-형 검출기들이 연루된 기준 계측 기구 시스템에 의해 결정된 맵핑을 사용하여 3-차원 교정을 구현하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 핵 전력 시설 코어 내부에 배치된 콜렉트론-형 검출기와 연관된 본래 오류의 구성요소에 대한 수정 방법에 관한 것이다.
이러한 3-차원 교정은 특정한 혼합 맵핑 방법론 적용에 있으며, 이러한 적용은 상기 콜렉트론에 의해 모니터링된 (XYZ) 위치들에서 민감도 법칙의 값들을 수정하게 한다.
언급된 주요 특성들뿐만 아니라, 상기 수정 방법은 다음 중에서 하나 또는 몇몇 추가 특성들을 나타낼 수 있다:
- RIC-형 검출기들의 검출기들에 대해 결정된 플럭스 맵들을 사용하여 3-차원 교정을 구현하는 단계로 이루어진 교정 동작은 상기 교정 동작이 구현되는 검출기의 정해진 마모 레벨에서 고려된 본래 오류 성분에 대한 값으로 제공하며, 신규 검출기에 대한 상기 결정된 본래 오류 성분의 값은 "교정 오류"로 일컬어지는 값으로 증가 된다.
- 상기 고려된 콜렉트론의 교정 동작이 수행되기 위해 정해진 마모의 레벨은 상기 콜렉트론 마모의 50%와 60% 사이에 포함된다.
본 발명에 따른 방법은 혼합된 플럭스 맵들의 상태에서 발전된 알고리즘들을 사용하며, 본 발명에 따른 방법은 그 추론 프로세스를 찾는다. 이제 상기 혼합된 플럭스 맵 원리의 간단한 프리젠테이션이 상기된다.
아래에 우선 제시된 것은 혼합된 플럭스 맵들을 프로세스하는 알고리즘들이다.
기계적 이유들로, 상기 고정된 인-코어 검출기들은 상기 RIC 시스템의 인-코어 검출기들을 이동함으로써 일반적으로 모니터링된 위치들에서 설치될 수 있을 뿐이다. 그 결과 상기 기준 시스템을 거쳐 이용가능한 데이터 밀도에 있어서의 감소가 발생된다. 이러한 감소를 보상하고 이에 따른 있을 수 있는 불리함들을 피하기 위해, 동시에 모든 이용가능한 실험적 데이터를 적당히 사용하는 것에 흥미를 갖는다. E11-형 측정 캠페인 동안 두 시스템들로부터 추론된 실험적 분포들의 조합은 최대 밀도를 회수하게 한다.
상기 혼합된 플럭스 맵들의 조합 방법이 아래에 간단히 기술된다:
다양한 수의 인자들(N1, N2)을 포함하는 다양한 타입들 {A1}와 {A2}의 두 가지 실험적 분포들. 각각의 이러한 유닛들은 유닛당 표준화되고, 상기 인자들 A1 및 A2는 다음 관계식들로 연결된다:
Figure 112010030676142-pct00087
상기 두 획득 시스템들로부터 추론된 값들이 다른 유닛들에서 표현되고, 게다가 동일한 물리적 성질을 가질 필요가 없으므로 이러한 독립된 초기 표준화들이 필수적이다.
유닛당 표준화된 신규 시리즈를 획득하고, 인자들 N1+N2를 포함하는 것이 목적이다. 그렇게 하기 위해, 우선 두 유닛들이 그들의 물리적 성질의 양태 하에 일관성 있게 하는 것이 필수적이다.
이러한 두 개의 분포들이 이론적 모델들을 사용하여 결정되도록 할 수 있으며, 그런 다음 조합 방법이 MES/CAL 리포트의 불변하는 추정에 기반이 된다:
Figure 112010030676142-pct00088
상기 관계식 (2)에서 나타낸 기호 "
Figure 112015014101850-pct00089
"는 타입 2 데이터를 타입 1 데이터로 전환하기 위해 직접 적용되도록 할 수 없는 해당 등가를 의미하는 비례성을 나타내는 기호이다: 초기 표준화들은 공간적 배분과 인자들의 수의 2배의 양태 하에서 다른 유닛들을 일컫는다는 점을 반드시 명심해야 한다. 타입 2 인자의 전환은 총 값들에 근거하여 수행되어야 한다:
Figure 112010030676142-pct00090
여기서 총 라벨은 "동일한 표준화에 의한"을 나타낸다. 그럼에도, 상기 관계식 (2)의 A1/A2 전환율은 그 두 구성요소들이 동일한 유닛에서 획득될 수 있으므로 "있는 그대로(as is)"가 사용될 수 있다: 전체 활성 코어.
따라서, 동일한 계측 기구의 경우 획득될 총 값에 가능한 한 근접한 접근법을 찾는 것이 목적이다. 이러한 목적은 다음과 같이 기록된다:
Figure 112010030676142-pct00091
지수화된 총 값은 일반적으로 공통 유닛 내에서 이용가능하지 않고, 소정의 비교는 표준화와 상기 상대적 값들의 정의를 나타낸다:
Figure 112010030676142-pct00092
상기 관계식 (3)은 총 값들에 적용된다. 진정으로 이용가능할 뿐인 상기 상대적 값들의 사용은 표준화 차이들을 알게 하기 위해 상기 관계식에 g 계수를 추가할 수밖에 없다:
Figure 112010030676142-pct00093
그 후, g 인자를 결정하는 문제가 있다.
타입 1과 타입 2의 실제 총 값들의 동시 불가용성으로 인해, 상기 g인자는 그러한 값들이 동일한 표준화들로부터 비롯되므로 상기 완전한 이론적 분포들로부터 추론된 값들이 총 라벨을 갖는다는 점을 고려하여 평가될 것이다. 이러한 조건 하에서, 상기 관계식 (3)과 (4)는 다음 방식으로 기록될 수 있다:
Figure 112010030676142-pct00094
Figure 112010030676142-pct00095
효율적으로 이용가능한 값들이 상기 관계식 (5)에 의해 규정된 상대적 값들이 되며, 따라서 상기 관계식(9)는 다음과 같이 기록된다:
Figure 112010030676142-pct00096
상기 관계식 (6)과 (9)의 등가는 상기 g 계수의 값을 제공한다:
Figure 112010030676142-pct00097
그 후, 신규 유닛의 정의는 상기 관계식 (6)을 통해 초기 활동도들
Figure 112010030676142-pct00098
및 전환된 활동도들
Figure 112010030676142-pct00099
의 표준화에 기초된다. 이러한 최종 표준화가 다음과 같이 기록된다:
Figure 112010030676142-pct00100
따라서, 이러한 '혼합된' 유닛은 완전히 정의되고 모든 필수 특성들(일관성 및 기준)을 프로세스한다.
상기 관계식 (6)은 타입 2를 상기 표준화 차이에 대한 정보를 주는 g 계수를 갖는 타입 1로의 전환을 가능하게 하는 비율(A1/A2)을 나타낸다.
상기 A1/A2 비율에 대한 오류는 상기 계측된 채널에서의 활동도와 상기 채널을 포함하는 어셈블리의 평균 전력 사이에 존재하는 상관성을 환기시켜
Figure 112015014101850-pct00101
비율에 대해 이미 구현된 것과 유사한 방식으로 구축될 수 있다; 상기 비율의 사용과 연관된 오류가
Figure 112015014101850-pct00102
으로 기록되었음이 상기된다.
이러한 비율의 두 용어들에 대한 상기 오류를 특성화하는 전형적인 갭들이 σA1 및 σA2로 지정된다. 따라서:
Figure 112010030676142-pct00103
여기서, r은 상기 용어들 A1과 A2 사이의 상관성을 특성화한다.
CATTENOM 1 반응기로 알려진 반응기로부터 피드백은 상기 C/M 갭들이 상기 유닛들 A1(U5)와 A2(Rh)와 거의 동일하다는 것을 도시한다. 따라서, σA1 =σA2 = σA이며, 이는
Figure 112015014101850-pct00104
요소의 전환 구성요소를 완전히 정의한다:
Figure 112010030676142-pct00105
그 후, 상관성 계수 r은 대칭 위치들에 대한 A1에 따른 A2를 구성하여 획득될 수 있다. 상기
Figure 112015014101850-pct00106
오류 인자의 경우, 상기 상관성 계수는 95%보다 더 많은 경우 0.95에 의해 더 높도록 알려졌다. 또한, 이는 커플들(A1, A2)에 대한 경우이다: 따라서, 상기
Figure 112015014101850-pct00107
요소로 할당될 디지털 값은 상기
Figure 112015014101850-pct00108
과 동일할 것이다.
상기 g 계수와 연관된 오류는 부분적으로 상기 RIC 시스템들을 사용하여 구축된 기존 완료된 맵들을 사용하여 평가될 수 있다. 상기 방법(42+16)에 의해 재구성된 전력 분포들과 스케치 58로 재구성된 기준 분포들과의 비교는 상기
Figure 112015014101850-pct00109
요소를 수량화하는 것을 가능하게 한다.
전환 타입과 표준화, 두 결과들은 독립적이며, 따라서:
Figure 112010030676142-pct00110
이제 상기 혼합된 플럭스 맵들을 프로세스하는 알고리즘들이 상기 콜렉트론의 교정에 적용된다.
이러한 방법은 사실 상기 혼합된 맵(RIC 42 채널+COL 15 로드)에 대해 구현된 알로리즘들의 확장이다. 출발 지점이 같다: 콜렉트론 신호들을 가상 RIC 신호들로의 전환하지만, 여기서 상기 프로세스의 업스트림에 사용된 상기 콜렉트론 신호들은 마모 법칙의 수정되지 않는 신호들이다; 그들은 단지 디컨볼루션되고 필터링된다.
상기 방법의 제1 관계식은 다음과 같다:
Figure 112010030676142-pct00111
보충적인 RIC 플럭스 맵(42 채널)의 기준 프로세스에 따르면, 모든 지점들에서, 특히 상기 콜렉트론에 의해 점유된 지점들에서 재구성된 RIC 활동도들이 이용가능하다. 따라서, 이러한 분포는
Figure 112015014101850-pct00112
로 기록된다. 일련의 3D 수정 인자들이 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112010030676142-pct00113
이러한 3D 수정 또는 교정 인자들이 총 콜렉트론 활동도들을 직접 수정하기 위한 목적을 갖지 않더라도, 상기 관계식들이 이하에 RIC 획득으로 동일한 의미를 가지는 신호에 대해, 즉, 상기 민감도 법칙에 의해 수정되지 않은 초기 콜렉트론 신호로부터 패스하기 위한 프로세스를 도시한다.
이런 이유로, 수정된 콜렉트론 활동도의 3D 값을 갖는
Figure 112010030676142-pct00114
는:
Figure 112010030676142-pct00115
또한 상기 '혼합된 맵' 프로세스의 기본 관계식의 적용을 통해, 다음과 같이 기록될 수 있다:
Figure 112010030676142-pct00116
다시, 상기 관계식 (14)의 적용을 통해:
Figure 112010030676142-pct00117
이로써,
Figure 112010030676142-pct00118
이러한 마지막 관계식은 가상 RIC 활동도들로 전환 후 상기 콜렉트론 활동도들이 상기 RIC-재구성된 활동도들에 대해 교정되는 것을 잘 도시한다.
실제 관점에서 보면, 상기 교정 동작은 전류에 대한 오류들의 축적으로 인해 통합된 부하들에 저질러진 오류를 수정하는 것이 목적이므로 더 복합하다. 상기 교정의 구현이 결정되는 대로, 상기 FCOR 인자들은 수학적 등가의 프로세스를 통해 상기 관계식 0에 제시되고 상기 관계식 0'에 사용된 S(t) 민감도 법칙은 감소되지 않은 콜렉트론을 가져야될 신호를 회수하기 위해 상기 관계식 0에 제시되고 상기 관계식 0'에 사용된 S(t) 민감도 법칙을 교체하기로 되어 있다.
따라서, 이러한 교정과 연관된 오류는 한편으로는 상기 혼합된 맵들(관계식 (12))에 정의된 상기
Figure 112015014101850-pct00119
구성요소 및 다른 한편으로는 이전 문단에서 설명된 상기
Figure 112015014101850-pct00120
의 적용 조건에 정의된
Figure 112015014101850-pct00121
구성요소를 포함한다.
이로써:
Figure 112010030676142-pct00122
이러한 두 오류 인자들의 값들은 각각 1.5%와 1.5%이며, 상기
Figure 112015014101850-pct00123
오류에 대해 21%이다. 상기 콜렉트론 주기의 시작에서 상기
Figure 112015014101850-pct00124
본래 오류 성분은 1.93%이며, 이는 교정이 활성화될 때, 상기 콜렉트론의 최종 오류는 2.9%로 될 것임을 의미한다. 이러한 최종 값은 예비적인 것이나, 그것은 교정 없이 사용할 필요가 있는 값보다 분명히 매우 더 낮다는 사실이 이 방법에 찬성하는 강력한 주장이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 실시 예를 혼합된 플럭스 맵 조합 방법을 적용하여 도시한다.
이 도면에서, 다음 축약어들이 사용된다:
MFM = 혼합된 플럭스 맵; PREP = 준비; DET = 검출기; A = 활동도; P = 전력.
이 도면에서, 한편으로는 제1 타입의 센서들 또는 핵 반응기 코어 내부에 존재하는 제1 인-코어 계측 기구 시스템에 속하는 검출기들에 의해 구현된 제1 일련의 부분적 측정(301), 및 다른 한편으로는 제2 인-코어 계측 기구 시스템에 속하는 제1 타입의 검출기들에 의해 구현된 제2 일련의 부분적 측정(302)이 고려된다. 일련의 부분적 측정으로 상기 고려된 센서 타입의 검출기들이 구비된 핵 반응기의 단독 지점들에 대해 구현된 측정이 이루어진다.
이를 테면, 상기 제1-형 검출기들에 대해 이용가능한 상기 고려된 핵 반응기 코어의 각 지점에 대한 활동도 값을 제공하는 제1 완전한 이론적 분포(304), 및 제2-형 검출기들이 이용가능한 제2 완전한 이론적 분포(305)가 더 고려된다.
이러한 4개의 데이터 시리즈에 기초하여, 다음 단계에서, 상기 제2 검출기 타입과 연관된 활동도들이 상기 제1 검출기 타입에 연관된 활동도들로의 전환이 계측된 핵 반응기 코어의 지점들에 구현된다. 그 원리가 MES/CAL 불변성 가정(관계식 (2))에 있는 이러한 전환은 상기 관계식(11)의 적용 후 전체에 구현된다.
이런 이유로, 신규의 일련의 실험적 데이터(306)가 상기 제1-형 센서들에 의하든 상기 제2-형 센서들에 의하든 매 계측된 지점에 대해 획득되며, 상기 신규의 일련의 실험적 데이터는 상기 제1-형 센서들과 연관된 활동도들에 관련된 값들을 포함할 뿐이다.
상기 신규의 일련의 실험적 데이터(306)에 기초하고 더블 맵핑과 동시에 상기 코어의 상태를 시뮬레이팅하는 이론적인 계산을 통해 획득된 일련의 이론적 데이터(303)에 연루됨으로써, 도 1과 2를 참조하여 이전에 상기된 기준 프로세스가 충분한 밀도를 사용하여 독점적으로 획득되었던 플럭스 맵으로 초기화된다.
도 5는 로듐 검출기들의 오류 진전에 대해 상기 혼합된 플럭스 맵 조합 방법의 구현의 영향을 도시한다: 이 도면에서 콜렉트론-형 검출기의 3-차원 교정이 상기 고려된 콜렉트론의 마모가 55%인 영역에 있을 때 RIC 플럭스 맵들을 사용하여 구현되는 경우가 도시된다. 이런 이유로, 상기 교정이 구현될 때, 상기 콜렉트론의
Figure 112015014101850-pct00125
오류 성분은 상기
Figure 112015014101850-pct00126
교정 오류 성분을 통해 결정된 레벨을 벗어날 때, 그 출처로부터 후자를 고려하여, 즉, 초기 t 순간(t=0)으로부터 벗어나 상기 민감도 법칙에 의해 좌우된 진전 법칙에 따른다.
두 교정들 사이에서, 상기 기준 수정 법칙은 출처의 변경을 사용하여 적용된다. 따라서, 이러한 프로세스가 상기 마모 법칙을 통해 초기 오류 전파의 방대한 몫을 제거하게 하는 것이 분명하다.
바람직하게, 단일 교정이 50% 마모에서 계획된다: 그 후, 이는 10년 분기를 앞서는 3,4년 동안 호환가능한 오류 레벨로 그리고 요구된 동작 제한들로 동작하는 것을 허용한다: 그 후, 해당하는 중지 동안, 모든 콜렉트론들이 교체된다.
또한, 이러한 교정은 각 주기의 처음에, 이런 경우 상기 로드의 축 포지셔닝을 검증하기 위해 상기 콜렉트론 신호들을 변경하지 않고 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 핵 반응기 코어 내부에 전력 분포를 나타내는 맵핑을 구축하는 방법에 있어서, 상기 맵핑은 상기 핵 반응기 코어 내부에 적어도 일시적으로 배치된 검출기들에 의해 수행되며, 상기 방법은:
    - 기준 계측 기구 시스템으로 불리는 제1 계측 기구 시스템으로부터 검출기들에 의해 상기 핵 반응기 코어의 제1 연료 어셈블리 유닛을 적어도 일시적으로 구비하는 단계;
    - 제2 계측 기구 시스템으로부터 검출기들에 의해 상기 핵 반응기 코어의 제2 연료 어셈블리 유닛을 적어도 일시적으로 구비하는 단계;
    - 상기 기준 계측 기구 시스템으로부터 검출기들에 의해 제1 부분적인 일련의 활동도 측정을 실시하는 단계;
    - 상기 제2 계측 기구 시스템으로부터 상기 검출기들에 의해 제2 부분적인 일련의 활동도 측정을 실시하는 단계;
    - 일련의 전환된 측정을 획득하기 위해 상기 제2 부분적인 일련의 측정의 활동도 측정을 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도 측정으로 전환하는 단계;
    - 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도들의 이론상의 분포 및 상기 제2 계측 기구 시스템과 연관된 활동도들의 이론상의 분포의 일련의 전환 측정의 상기 제1 부분적인 일련의 활동도 측정에 의해, 상기 핵 반응기 코어의 매 계측된 지점에 대해, 최종 일련의 실험상의 반응기 코어의 활동도들을 구축하는 단계로서, 상기 활동도의 값들만을 포함하는 일련의 데이터는 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도들과 관련되는 단계; 및
    - 상기 최종 일련의 실험적 데이터 및 상기 제1 부분적인 일련의 측정과 동시에 상기 제2 부분적인 일련의 측정에서 상기 반응기 코어의 상태를 시뮬레이팅하는 이론적 데이터에 기초하여 구축하는 단계로서, 상기 맵핑은 핵 반응기 코어 내부의 전력 분포를 나타내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 일련의 측정의 활동도 측정을 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도 측정으로 전환하는 단계는 관계식
    Figure 112015014101850-pct00127
    에 따르며,
    여기서,
    -
    Figure 112015014101850-pct00128
    는 그 요소들이 일련의 표준화에 의해 연결되는 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기들에 의해 측정된 활동도들의 분포이고;
    -
    Figure 112015014101850-pct00129
    및
    Figure 112015014101850-pct00130
    은 각각 상기 제1 계측 기구 시스템 및 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기들에 대해 계산된 동등한 활동도들의 분포들이고;
    -
    Figure 112015014101850-pct00131
    는 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기에 의해 측정된 활동도를 상기 제1 계측 기구 시스템의 검출기에 의해 검출될 활동도로의 전환이며;
    - g는 상기 두 분포들 사이의 표준화 차이들을 나타내는 계수인 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 일련의 측정의 활동도 측정을 상기 기준 계측 기구 시스템과 연관된 활동도 측정으로 전환하는 단계는 관계식
    Figure 112015014101850-pct00132
    에 따르는 표준화 동작에 의해 후속되며,
    여기서,
    - N1 및 N2는 각각 상기 제1 계측 기구 시스템 및 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기들에 대한 획득 수이고;
    -
    Figure 112015014101850-pct00133
    는 그 요소들이 일련의 표준화에 의해 연결되는 상기 제1 계측 기구 시스템의 검출기들에 의해 측정된 활동도들의 분포이며;
    -
    Figure 112015014101850-pct00134
    는 상기 제2 계측 기구 시스템의 검출기에 의해 측정된 활동도를 상기 제1 계측 기구 시스템의 검출기에 의해 검출될 활동도로의 전환인 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기준 계측 기구 시스템은 이동형 검출기 시스템인 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 계측 기구 시스템은 고정된 검출기 시스템인 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 기준 계측 기구 시스템은 RIC-형 시스템인 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 계측 기구 시스템은 콜렉트론-형 검출기들을 초기화하는 것을 특징으로 하는 맵핑 구축 방법.
  8. 핵 전력 시설 코어 내부에 배치된 콜렉트론-형 검출기와 연관된 고유의 오류 성분을 수정하는 방법에 있어서,
    - 핵 반응기 코어 내부에 전력 분포를 나타내는 맵핑을 구축하는 단계로서, 상기 맵핑은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 실시되는 단계; 및
    - 상기 맵핑을 사용하여 3-차원 교정을 실시하는 단계, 및 교정 동작이 실시되는 검출기의 정해진 마모 레벨에서, 고려된 콜렉트론-형 검출기의 오류 성분에 대한 값을 제공하는 단계를 포함하는 교정 동작을 실시하는 단계를 포함하며,
    신규 검출기에 대한 결정된 상기 고유의 오류 성분의 값이 교정 오류라 부르는 값에 의해 증가되고, 상기 교정 오류는 제1 계측 기구 시스템의 검출기의 동시 획득에 기초한 제2 계측 기구 시스템의 검출기의 교정 프로세스와 관련된 오류인 것을 특징으로 하는 고유의 오류 성분 수정 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 콜렉트론의 교정 동작이 수행되기 위해 상기 정해진 마모 레벨은 상기 콜렉트론 마모의 50%와 60% 사이에 포함되는 것을 특징으로 하는 고유의 오류 성분 수정 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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