MX2012014842A - Metodos y aparatos para monitorear las condiciones del nucleo de un reactor nuclear. - Google Patents

Abstract

Un arreglo de sensor de temperatura incluye varios sensores de temperatura en diferentes posiciones para su instalación dentro de un tubo de instrumentación de un reactor nuclear. Los sensores de temperatura miden la temperatura en múltiples posiciones axiales del reactor nuclear, y los operadores de la planta tienen la capacidad de tener acceso e interpretar estos datos de medición. Las temperaturas asociadas con el recipiente con refrigerante en ebullición o la pérdida y/o daño del combustible se pueden detectar por los sensores de temperatura para permitir una determinación más directa de los niveles de fluido del núcleo. Los múltiples arreglos de sensor de temperatura permiten medir los niveles de fluido en el recipiente y las condiciones en múltiples ubicaciones del núcleo.

Description

MÉTODOS Y APARATOS PARA MONITOREAR LAS CONDICIONES DEL NÚCLEO DE UN REACTOR NUCLEAR Campo de la Invención La Figura 1 es una ilustración de un recipiente 10 a presión de un reactor nuclear que se puede utilizar con las modalidades ejemplificativas y con los métodos ejemplifícateos. El recipiente 10 a presión del reactor puede ser por ejemplo, un reactor nuclear de agua ligero, comercial MWe 100+ usado convencionalmente para la generación de electricidad en todo el mundo El recipiente 10 a presión del reactor está contenido convencionalmente dentro de una estructura 411 de contención que sirve para contener radioactividad,. Una estructura que rodea al recipiente 10 del reactor, conocida como contención primaria 411 con diseño de drenaje 20, sirve para alojar el equipo que da el servicio al recipiente, tal como a las bombas, drenajes, accionamientos de la barra de control, etc.

Como se muestra en la Figura 1 y como se define aquí, por lo menos un tubo 50 de instrumentación se extiende dentro del recipiente 10 con el núcleo 15 que contiene el combustible nuclear. Como se encuentran en los reactores de energía nuclear convencionales y como se define aquí, los tubos de instrumentación están encerrados dentro del recipiente 10 y están abiertos fuera del recipiente 10, lo que permite el acceso espacial para las posiciones cerca del núcleo 15 desde fuera del recipiente 10, mientras quedan separados físicamente desde adentro del recipiente y del núcleo por el tubo 50 de instrumentación. Los tubos 50 de instrumentación pueden ser generalmente cilindricos y se ensanchan con la altura del recipiente 10, sin embargo, dentro de la industria se pueden encontrar otras geometrías del tubo de instrumentación.

En forma convencional, los tubos 50 de instrumentación permiten que los detectores de neutrones sean insertados a través de una abertura en el extremo inferior del diseño del drenaje 20. Estos detectores se extienden hacia arriba a través de los tubos 50 de instrumentación para monitorear el flujo de neutrones en el núcleo 15 en una posición axial deseada. Los ejemplos de tipos de monitor convencional incluyen un amplia variedad de detectores (WRNM), monitores de intervalo de fuente (SRM), monitores de intervalo intermedio (IRM), y/o monitores de intervalo de energía local (LPRM). Además, en reactores de agua presurízada, cuando el recipiente 10 se llena continuamente con agua, un monitor de termoacoplamiento, llamado termoacoplamiento de salida de núcleo (CET) se puede insertar dentro de la parte superior del tubo 50 de instrumentación para monitorear la temperatura de salida del líquido que sale del reactor para los generadores de vapor.

Como se muestra en la Figura 1, el recipiente 10 puede incluir una región 30 descendente en un espacio anular separado del núcleo 15, en donde un medidor de fluido y/o un refrigerante puede entrar desde un bucle de recirculación y fluir hacía abajo a través de la región 30 descendente hasta un punto de entrada inferior dentro del núcleo 15. En forma convencional, la región 30 descendente está equipada con uno o más sensores de líquido que permiten la medición de la presencia de líquido en un nivel particular en la región 30 descendente. Al medir el nivel de líquido en la región 30 descendente, los operadores de la planta tienen la capacidad de aproximar un nivel de fluido correspondiente en el núcleo 15, ya que el núcleo 15 y la región 30 descendente están en una conexión de fluidos. Esta medición de los niveles de líquido en la región 30 descendente se puede usar para operar apropiadamente el reactor 10 y/o responder a situaciones transientes, en donde la pérdida del nivel de fluido en el núcleo 15 representa una preocupación.

Antecedentes de la Invención Las modalidades ejemplificativas incluyen métodos y sistemas para monitorear reactores nucleares con uno o más arreglos de sensor de temperatura. Los arreglos de sensor de temperatura de la modalidad ejemplifícativa incluyen una pluralidad de sensores de temperatura extendidos a lo largo de un eje, para así, medir la temperatura en varias posiciones axiales dentro de un tubo de instrumentación del reactor nuclear. Como tal, las modalidades ejemplificativas tienen la forma, tamaño y se fabrican de materiales compatibles con la inserción, del tubo de instrumentación y se opera en ambiente del reactor nuclear. Los arreglos de las modalidades ejemplificativas pueden estar adaptados en varias configuraciones físicas diferentes y pueden incluir una barra que une todos los sensores de temperatura y sus guías para la salida de datos. Los sensores de temperatura pueden ser termoacoplamientos auto-energizados o con otros tipos de sensores con la capacidad de determinar las temperaturas en su posición axial respectiva. De esta forma, la temperatura asociada con ausencia de refrigerante o el con el núcleo se pueden detectar en varias posiciones axiales para medir él nivel de refrigerante en una o más posiciones del núcleo. Las modalidades ejemplificativas se pueden utilizar en cualquier reactor en donde los tubos de instrumentación están presentes y las temperaturas se pueden correlacionar con refrigerante y/o con niveles del moderador.

Los métodos ejemplificativos incluyen instalar múltiples sensores de temperatura dentro del tubo de instrumentación para permitir monitorear las temperaturas axiales dentro de un reactor nuclear asociado. Se puede utilizar más de un tubo de instrumentación, para que se puedan medir los perfiles de temperatura en varias posiciones axiales en los métodos ejemplificativos. Las temperaturas medidas se pueden correlacionar con la ausencia de una condición del refrigerante o con el nivel del fluido del núcleo en general. Los operadores de la planta pueden operar el reactor o responder a los escenarios transientes con el uso de niveles de núcleo determinado.

Breve Descripción de los Dibujos Las modalidades ejemplificativas serán evidentes al describir, con detalle los dibujos anexos, en donde los elementos similares están representados con números de referencia iguales, que son proporcionados como ilustración solamente y asi, no se limitan los términos que ilustran.

La Figura 1 es una ilustración de un reactor nuclear comercial convencional .

La Figura 2 es una ilustración de un arreglo de sensor de temperatura de la modalidad ejemplifícativa.

La Figura 3 es una ilustración de un reactor de una modalidad ejemplifícativa con el uso del arreglo de sensor de temperatura de la modalidad ejemplifícativa.

Descripción Detallada de la Invención Este es un documento de patente y se deben aplicar las normas generales de construcción cuando se lea y se comprenda. Todo lo descrito y mostrado en este documento es un ejemplo de la materia que caiga dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Cualquier detalles funcional o estructuras específico aquí descrito es solamente para el propósito de describir la forma en la cual hacer y usar las modalidades ejemplificativas. Las modalidades no descritas específicamente que caigan dentro del alcance reclamado, como tal, las reivindicaciones se pueden incorporar en cualquier forma alternativa y no se deben considerar como limitadas solamente a las modalidades ejemplificativas aquí descritas.

Se debe entender que aunque los términos "primero", "segundo", etc., se pueden utilizar en la presente para describir diferentes elementos, estos elementos no deben estar limitados por estos términos. Estos términos solamente se utilizan para distinguir un elemento, de otro elemento. De este modo, un primer elemento, descrito a continuación deben ser llamados como un segundo elemento, sin apartarse de las enseñanzas de las modalidades ejemplificativas. Como se utiliza aquí, el término "y/o" incluye cualquiera y todas las combinaciones de uno o más artículos enlistados asociados.

Se debe entender que cuando un elemento es referido como estar "conectado" o "acoplado" con otro elemento, puede estar acoplado o conectado con, directamente al otro elemento o capa o con elementos intermedios que puedan estar presentes. Por el contrario, cuando un elemento es referido como "conectado directamente" o "acoplado directamente", con otro elemento, no hay ningún elemento intermedio presente. Otras palabras utilizadas para describir la relación entre los elementos se debe interpretar como una configuración (por ejemplo, "entre" contra "directamente entre", "adyacente" contra "directamente adyacente", etc.). En forma similar, un término tal como "conectado en comunicación" incluye todas las variaciones de rutas de intercambio de información entre dos dispositivos, incluyendo dispositivos intermedios, redes, etc., conectados en forma inalámbrica o no.

Como se utiliza aquí, las formas singulares de "un", "uno"; "una", "el", "la", tienen la intención de incluir las formas plurales, a menos que el contexto especifique lo contrario. Se debe entender que los términos "comprende", "incluye" y/o "incluyendo", cuando se utilizan aquí, especifican la presencia de las características, integrantes, pasos, operaciones, elementos, ¡deas y/o componentes, pero no impiden la presencia o adición de una o más características, integrantes, pasos, operaciones, elementos, componentes, ideas y/o grupos de los mismos.

Se debe hacer notar que las estructuras y operaciones descritas pueden ocurrir fuera del orden nombrado en las Figuras. Por ejemplo, dos operaciones y/o Figuras mostradas en sucesión pueden, de hecho, ejecutarse esencialmente en forma concurrente o algunas veces, se pueden ejecutar en el orden invertido, dependiendo de la funcionalidad/acciones involucradas. En forma similar, en operaciones individuales dentro de los métodos ejemplificativos aquí descritos se pueden ejecutar en forma repetida, individual o en secuencia, para así proporcionar bucles u otras series de operaciones además de las operaciones únicas aquí descritas. Se presume que cualquier modalidad que tenga las características y la funcionalidad aquí descrita, en cualquier combinación apropiada, cae dentro del alcance de las modalidades ejemplificativas.

Los solicitantes reconocen que el nivel de refrigerante dentro del núcleo, tal como el núcleo 15 del reactor 10 mostrado en la Figura 1, es una métrica muy importante para medir y responder a la operación y a los transientes del reactor. El nivel de refrigerante dentro del núcleo puede dictar si se debe añadir más refrigerante y/o refleja la probabilidad de que el combustible dentro del núcleo quede desprotegido del refrigerante y se someta al sobrecalentamiento y/o a daños. Los solicitantes también reconocen que la medición de los niveles de fluido dentro de la región descendente puede ser poco exacta o puede carecer de la precisión deseada debido al bloqueo del refrigerante fluido con el reactor, a la acumulación dentro de la región descendente, la sobrepresión, etc. Los solicitantes también reconocen que un medición directa o exacta de los niveles del refrigerante fluido dentro del núcleo con la medición de la temperatura en múltiples posiciones axiales del núcleo puede ser más exacta que medir los niveles de fluido desde la región descendente dentro del reactor. Las modalidades y métodos ejemplificativos descritos a continuación permiten estas y otras ventajas para solucionar los problemas descritos por los Solicitantes.

La Figura 2 es una ilustración de un arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa. Como se muestra en la Figura 2, el arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa incluye una pluralidad de sensores 110 de temperatura arreglados en posiciones axiales discontinuas. El arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa puede incluir una columna 120 axial u otro mecanismo de conexión que permite que los sensores 110 de temperatura se muevan como un grupo y/o se mantengan a los intervalos axiales deseados. Por ejemplo, la columna 120 axial puede ser una barra metálica flexible, un alambre tensado, un polímero rígido, etc. En forma similar, la columna 120 axial puede estar segmentada o puede ser una estructura continua que tiene una longitud total aproximadamente igual a la longitud del tubo 50 de instrumentación, de modo que los sensores 110 de temperatura arreglados en la misma se extenderán en varias posiciones axiales dentro del tubo 50 de instrumentación.

El arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa también puede incluir uno o más conectores 130 de comunicaciones que conectan en comunicación los sensores 110 de temperatura con un monitor externo para su lectura. Por ejemplo, los conectores 130 de comunicaciones pueden ser cables coaxiales, cable de fibra óptica, una guia de termoacoplamiento, un alambre de salida del sensor, etc., asegurado con la columna 120 axial. Un único conector 130 de comunicaciones puede conectarse con múltiples sensores 110 de temperatura y/o relaciones uno-a-uno entre los conectores 130 y los sensores 110 se pueden utilizar en las modalidades ejemplificativas. Como se muestra en la Figura 2, el conector 130 de comunicación puede extenderse desde un extremo terminal del arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa, para asi salir de un tubo 50 de instrumentación (Figura 1) dentro del cual se inserta el arreglo y se conecta en comunicación con un monitor o dispositivo de lectura lejos del recipiente 10 del reactor (Figura 1) y potencialmente, fuera de la contención 411 (Figura 1).

Aunque el arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa se muestra en la Figura 2 con múltiples sensores 110 de temperatura a intervalos regulares en una columna 120 axial con conectores 130 de comunicaciones individuales para cada sensor 110 de temperatura, se debe entender que se pueden utilizar diferentes números y posiciones de los sensores 110 de temperatura en las modalidades ejemplificativas. En forma similar, la columna 120 axial y/o los conectores 130 de comunicación pueden variar en cualquier forma física o no estar presentes en las modalidades ejemplificativas. Por ejemplo, los sensores 110 de temperatura desnudos se pueden conectar a intervalos axiales con un tubo 50 de instrumentación y se pueden conectar en forma inalámbrica con los dispositivos de monitoreo del operador en las modalidades ejemplificativas.

Como se muestra en la Figura 3, el arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa tiene las dimensiones y la forma para ser insertado y ajustado dentro del tubo 50 de instrumentación del reactor 10 nuclear. Por ejemplo, el tubo 50 de instrumentación puede tener un diámetro interno de aproximadamente 2.54 cm y una longitud de varios metros, y el arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa puede tener un ancho menor que 2.54 cm y una longitud de aproximadamente varios metros.

El arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa también se forma de materiales que mantienen esencialmente sus características físicas en un ambiente operativo del reactor nuclear. Por ejemplo, los compuestos de cerámica, el acero de carbón, acero inoxidable y/o aleaciones de aluminio que tienen temperaturas de fusión más altas y secciones transversales de absorción de radiación mínimas pueden residir dentro del tubo 50 de instrumentación durante las condiciones operativas y transientes sin fundirse, lo que los vuelve radioactivos o de otra forma, fallan por largos períodos de tiempo.

Los sensores 110 de temperatura puede ser cualquier tipo de instrumento con la capacidad de medir y/o registrar/transmitir temperaturas en un intervalo encontrado en reactores nucleares operativos bajo las condiciones de estado estable y transientes Por ejemplo, los sensores 110 de temperatura pueden ser detectores de temperatura de resistencia, termistores y/o termoacoplamientos. Los sensores 110 de temperatura pueden ser energizados en forma local, tal como a través de una batería, o pueden ser energizados en forma remota, tal como a través de los conectores 130 de comunicaciones, por ejemplo. Algunos sensores de temperatura, tal como los termoacoplamientos, pueden ofrecer otras ventajas de auto-energización y así, no requieren de una fuente externa de energía, y aún así, se mantienen resilientes y con la capacidad de medir amplios intervalos de temperatura encontrados en los ambientes del reactor nuclear.

Como se muestra en la Figura 3, el arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa se inserta dentro del tubo 50 de instrumentación, de modo que los sensores 110 de temperatura están presentes en varias posiciones axiales deseadas dentro y fuera del núcleo 15. Por ejemplo, cuando el núcleo 15 tiene aproximadamente 3.65 metros de longitud axial, doce sensores 110 de temperatura pueden estar presentes en la modalidad ejemplificativa, uno en cada metro del núcleo 15 para medir la temperatura del núcleo en incrementos de un metro. Al medir la temperatura ambiental o la temperatura del tubo 50 de instrumentación, los sensores 110 de temperatura pueden tener la capacidad de medir y transmitir/registrar directamente la temperatura en el núcleo 15 en posiciones axiales particulares. Por supuesto, los sensores 110 de temperatura pueden estar presentes también en posiciones axiales no del núcleo y en cualquier intervalo dentro del tubo 50 de instrumentación y en las modalidades ejemplificativas.

Los métodos ejemplificativos incluyen usar el arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa y/u otros arreglos de sensor de temperatura en plantas de energía nuclear para su monitoreo. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 3, los arreglos de sensor de temperatura pueden insertarse o instalarse en los tubos 50 de instrumentación. Los sensores 110 de temperatura individuales se pueden instalar dentro del tubo 50 de instrumentación, o en otro caso de un arreglo 100 de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa que tiene una columna 120 axial flexible y de unión, los sensores 110 de temperatura pueden insertarse juntos al insertar la columna 120 axial dentro del tubo 50 de instrumentación, de modo que los sensores 110 de temperatura tienen las posiciones axiales deseadas dentro del reactor 10. Múltiples arreglos de sensor de temperatura de la modalidad ejemplificativa se pueden instalar dentro de cualquier reactor. Por ejemplo, por lo menos un arreglo se puede instalar dentro del tubo de instrumentación en cada cuadrante del núcleo 15 con el fin de monitorear las temperaturas y asi, los niveles de refrigerante a través de las diferentes posiciones radiales del núcleo.

Los métodos ejemplificativos también incluyen conectar en comunicación los sensores de temperatura con un monitor o dispositivo de registro. Por ejemplo, los conectores 130 de comunicación pueden correr desde los sensores 110 de temperatura hasta un dispositivo de monitoreo o de registro externo, con el fin de registrar y/o determinar las temperaturas dentro del reactor en diferentes posiciones axiales. En forma alternativa, los sensores 110 de temperatura pueden almacenar las temperaturas en forma local o transmitir las mediciones en forma inalámbrica, de modo que no se necesitan los conectores 130 en comunicación física.

Los métodos ejemplificativos también incluyen el monitoreo o recepción de las temperaturas medidas por los sensores de temperatura en varios niveles axiales dentro del tubo 50 de instrumentación. Las mediciones de temperatura se pueden utilizar para determinar los niveles de fluido dentro del reactor 10. Por ejemplo, las temperaturas que incrementan muy rápidamente más allá del punto de ebullición del refrigerante pueden indicar que una posición axial particular dentro del reactor ha quedado desprotegida por el refrigerante. En forma similar, las temperaturas más allá de una temperatura de falla por agrietamiento de la aleación de zirconio pueden indicar que una posición axial particular dentro del reactor se puede someter a una falla de combustible. Como ejemplos, los sensores de temperatura que se pueden utilizar en las modalidades ejem plificativas pueden tener un intervalo de aproximadamente 37.7°C a 1648°C para detectar condiciones que varias desde operaciones de baja energía hasta las temperaturas de oxidación del zirconio. Dependiendo de la distancia entre los sensores de temperatura, los niveles de fluido dentro del núcleo 15 y el recipiente 10 se pueden determinar a partir de la temperatura en cualquier número y la granularidad de las posiciones axiales con el fin de comprender mejor la necesidad de inyección de refrigerante para evitar el daño por sobrecalentamiento en los componentes del reactor. En forma similar, el uso de múltiples arreglos en diferentes tubos de instrumentación en diferentes cuadrantes del núcleo puede permitir la detección de varios niveles de refrigerante y el bloque potencial del núcleo y/o el daño que varía entre los diferentes cuadrantes del núcleo.

El monitoreo de temperaturas y correlacionar las mismas con los niveles de refrigerante, la condición del refrigerante, el daño del combustible o cualquier otra métrica indicada por la temperatura dentro de los reactores nucleares se pueden llevar en tiempo real, tal como a través de monitores de un cuarto de control conectados en comunicación con los sensores de temperatura en las modalidades ejemplificativas. En forma similar, la lectura de las mediciones desde los sensores de temperatura en las modalidades ejemplificativas pueden realizarse después de la medición desde los datos históricos de temperatura. Por ejemplo, en una modalidad sencilla/pasiva ejemplificativa, los sensores de temperatura termoacoplados pueden desplegar indicadores cuando se detecta la temperatura correspondiente a la ausencia del refrigerante, tales modalidades ejemplificativas se pueden derivar de los tubos de instrumentación y leerse por la inspección en base a las necesidades, tal como durante un escenario transiente, en donde la energía de instrumentación se pierde y/o ocurre el daño dentro del recipiente para hacer de las mediciones del nivel de fluido descendente no confiables y en donde los niveles del refrigerante del recipiente son críticos. En forma similar, los sensores de temperatura pueden estar conectados en comunicación con el monitoreo local y/o con los dispositivos de registro que se pueden consultar durante períodos cuando el conocimiento de los niveles de refrigerante del reactor es necesario.

Como tal, las modalidades ejemplificativas y los métodos permiten un monitoreo relativamente directo de las condiciones de temperatura en múltiples posiciones axiales y potencialmente, múltiples posiciones radiales/de cuadrante dentro del núcleo 15 del reactor y el reactor 10. Con el uso de los tubos de instrumentación, las modalidades y los métodos ejemplificativos pueden estar separados de la parte interna del reactor para así permanecer relativamente no afectado y con la capacidad de medir la temperatura durante los escenarios más transientes y/o a través de la mayoría de los puntos de los escenarios transientes que finalmente dañan los tubos de instrumentación. Las temperaturas pueden ser indicativas de los niveles del refrigerante, la condición del refrigerante y/o la falla del combustible dentro del reactor y complementar o remplazar la confianza en mediciones de nivel de fluido del descendente poco exactas. Al determinar exactamente las condiciones del reactor, el daño y/o los niveles de refrigerante a través de las modalidades y métodos ejemplificativos, los operadores pueden responder mejor ante varios escenarios operativos y/o comprender mejor el daño del reactor.

Aunque el recipiente 10 se ilustra con los componentes comúnmente encontrados en un reactor de agua en ebullición comercial, las modalidades y método ejemplificativos se pueden usar con diferentes tipos de reactores que tienen tubos 50 de instrumentación y otros tubos de acceso que se extienden dentro del reactor. Por ejemplo, los reactores de agua presurizada, los reactores de agua pesada, los reactores moderados con grafito, etc., tienen una tasa de energía desde por debajo de 100 megawatts-eléctrico a varios gigawatts-eléctricos y que tienen tubos de instrumentación en varias posiciones diferentes a las mostradas en la Figura 1, se pueden utilizar con las modalidades ejemplificativas y pueden tener cualquier geometría en el núcleo, la cual permita el acceso encerrado a varios tipos de reactores para la medición de temperatura en los mismos.

Las modalidades y métodos ejemplificativos han sido descritos y las personas experimentadas en la técnica podrán apreciar que las modalidades ejemplificativas pueden variar y sustituirse por la experimentación rutinaria, siempre que caigan dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. Por ejemplo, aunque algunas modalidades ejemplificativas se describen con sensores de temperatura que miden casi directamente la temperatura en reactores nucleares, los sensores de temperatura que derivan la temperatura al medir directamente otras condiciones del núcleo, tal como la expansión de material o la radiación de energía térmica, se pueden usar en las modalidades y métodos ejemplificativos. Además, se debe entender que las modalidades y métodos ejemplificativos se pueden usar en conexión con cualquier reactor, en donde las temperaturas del tubo de instrumentación se pueden utilizar para detectar las condiciones del reactor, tal como los niveles de refrigerante. Tales variaciones no deben ser consideradas como un apartado del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un arreglo de sensor de temperatura caracterizado porque comprende: una pluralidad de sensores de temperatura alineados en diferentes posiciones axiales, en donde los sensores de temperatura están configurados para ser insertados dentro del tubo de instrumentación dentro de un reactor nuclear, y en donde los sensores de temperatura también están configurados para mantener esencialmente sus características físicas dentro de un ambiente del reactor nuclear operativo.

2. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: una columna axial con la cual se acoplan los sensores de temperatura en diferentes posiciones axiales, en donde la columna axial está configurada para ser insertada dentro del tubo de instrumentación y en donde la columna axial también está configurada para mantener esencialmente sus características físicas dentro del ambiente operativo del reactor nuclear.

3. El arreglo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la columna axial es una barra metálica continua y flexible.

4. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: por lo menos un comunicación de comunicación configurado para transmitir datos desde por lo menos uno de los sensores de temperatura hasta un monitor remoto.

5. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de sensores de temperatura son termoacoplamientos configurados para medir la temperatura sin una fuente de energía externa.

6. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las posiciones axiales corresponden a las posiciones de núcleo axiales dentro del reactor nuclear.

7. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reactor nuclear es un reactor de agua en ebullición.

8. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de temperatura también están configurados para medir el intervalo de temperatura que incluye las temperaturas operativas normales del reactor nuclear y las temperaturas asociadas con la ausencia de refrigerante en un escenario transiente del reactor nuclear.

9. El arreglo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el intervalo de temperatura es de aproximadamente 37.7°C a 1648°C.

10. Un reactor nuclear caracterizado porque comprende: un núcleo que contiene un combustible nuclear; un tubo de instrumentación extendido dentro del núcleo, en donde el tubo de instrumentación tiene una abertura fuera del reactor para permitir el acceso encerrado al núcleo; y un arreglo de sensor de temperatura extendido dentro del tubo de instrumentación, en donde el arreglo de sensor de temperatura incluye una pluralidad de sensores de temperatura alineados en diferentes posiciones axiales dentro del tubo de instrumentación.

11. El reactor nuclear de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el arreglo de sensor de temperatura también incluye: una columna axial con la cual se acopla la pluralidad de sensores de temperatura en las diferentes posiciones axiales; y por lo menos un conector de comunicación extendido fuera del tubo de instrumentación y configurado para transmitir datos desde por lo menos uno de los sensores de temperatura hasta un monitor remoto.

12. El reactor nuclear de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la pluralidad de sensores de temperatura está alineada y separada a lo largo de la columna axial para así, estar presente en una pluralidad de niveles axiales dentro del núcleo.

13. El reactor nuclear de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la pluralidad de sensores de temperatura son termoacoplamientos pasivos.

14. El reactor nuclear de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el reactor nuclear en un reactor de agua en ebullición, y en donde el reactor también comprende: una pluralidad de tubos de instrumentación extendidos dentro del núcleo, en donde cada tubo de instrumentación tiene una abertura fuera del reactor para permitir el acceso encerrado al núcleo; y una pluralidad de arreglos de sensor de temperatura cada uno extendido dentro de un tubo de instrumentación respectivo de la pluralidad de los tubos de instrumentación, en donde cada uno de los arreglos de sensor de temperatura incluye una pluralidad de sensores de temperatura 5 alineados en diferentes posiciones axiales dentro del tubo de instrumentación respectivo.

15. Un método para monitorear un reactor nuclear, el método está caracterizado porque comprende: instalar una pluralidad de sensores de temperatura en diferentes I0 posiciones axiales dentro del tubo de instrumentación del reactor nuclear.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende: determinar el nivel de refrigerante en el reactor nuclear a partir de las temperaturas medidas por la pluralidad de sensores de temperatura. 15

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la determinación incluye correlacionar un umbral de temperatura con la ausencia de condición de refrigerante y comparar las temperaturas medidas por la pluralidad de sensores de temperatura con el umbral de temperatura. 0

18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la determinación se lleva a cabo en tiempo real y determina el nivel de refrigerante real en el reactor nuclear.

19. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la instalación incluye insertar un arreglo de sensor 25 de temperatura que contiene la pluralidad de sensores de temperatura alineados en diferentes posiciones axiales dentro del tubo de instrumentación.

20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la instalación también incluye insertar una pluralidad de arreglos de sensor de temperatura dentro de cada tubo de instrumentación respectivo.