SE532638C2 - Metod och apparat för att övervaka driften av en kärnreaktor - Google Patents

Description

532 638 gaser. Dessa fissiongaser stannar normalt inuti i bränslestavar- na.

Miljön inuti reaktorn är krävande för' komponenterna som är be- lägna däri. Miljön är till exempel mycket oxidativ och komponen- terna exponeras för stark strålning. Dessutom är den generera- de effekten inuti reaktorn inte likformigt fördelad i härden och några delar utsätts för högre lokala effektnivàer än andra delar.

De lokala effektnivâerna kan variera till exempel när en styrstav förflyttas eller vattenflödet och/eller vattentemperaturen föränd- ras. Kärnkraftproducenterna strävar konstant efter att producera mer energi, dvs. att öka effektiviteten hos kärnanläggningen.

Det är till exempel önskvärt att driva bränsleknippena under så långa driftscykler som möjligt för att reducera driftavbrottstiden för att fylla på bränsle. Det finns dock vissa gränser i driftförhål- landena hos kärnanläggningen som inte får överstigas, för att undvika att skada bränslet, och dessa gränser måste därför noggrant övervakas. lbland under normal drift av kärnanläggningen uppstår en defekt i kapslingen hos en bränslestav. En sådan defekt kan leda till frisättningen av de ovan nämnda fissiongaserna som produceras inuti bränslestaven. Effekten kan vara av primär eller sekundär natur. En primär defekt år den första defekten som uppstår på kapslingen. Den kan uppstå på grund av till exempel mekanisk slitningeller en lokal effekt-hot-spot och är normalt ett litet hål eller en spricka i kapslingen. Den primära defekten kan över ti- den utvecklas till en sekundär defekt som är ett större hål eller en spricka i kapslingen. En sekundär defekt kan leda till allvarlig skada på kapslingen och eventuellt ett brott på bränslestaven, vilket i sin tur kan leda till en frisättning av kärnbränslematerial till reaktorvattnet. Ett enda bränslestavsbrott hos ett bränsle- knippe kan leda till att de tillåtna radioaktivitetsnivåerna i kyl- medlet överstigs, vilket framtvingar en nedstängning av kärnan- läggningen. Därmed, såsom nämnt ovan, är det viktigt att över- vaka kärnanläggningen och att effektivt kunna lokalisera bräns- ~15 532 638 leknippen som innehåller defekta bränslestavar antingen för att avlägsna dem eller för att modifiera driften av anläggningen för att undvika en sekundär defekt. Ett bränsleknippe som innehål- ler en defekt bränslestav måste avlägsnas för att kunna förhind- ra ett totalt reaktorhaveri.

Ett sätt att övervaka driften av en kärnreaktor är att använda ett system som detekterar frisättningen av fissionsgaser från bräns- leknippena. Dessa typer-av system kallas ibland för aktivitets- övervakningssystem. Frisättningen av fissiongaser är en indika- tion på att en defekt på en bränslestav har uppstått. Kärnan- läggningen kan dock fortsätta att drivas genom att till exempel reducera effekten i den delen av reaktorn där bränsleknippet som innehåller den defekta bränslestaven är beläget. Bränsle- knippet i fråga kan därefter avlägsnas när driftscykeln är över och reaktorn stängs ner för laddas med nytt kärnbränsle.

För att kunna fortsätta att driva kärnanläggningen är det därför viktigt att ta reda på i vilken del av reaktorn som defekten har uppstått. Ett välkänt sätt att göra detta är genom en metod som kallas för flux-tilting eller genom effektundertryckningstestning (power suppression testing), beskrivet i US 5,537,45O A. Flux- tilting innebär förflyttning av styrstavar upp och ned i reaktorn.

En styrstav är gjord av ett material som kan absorbera neutroner utan klyva sig självt. Styrstavarna kan därför sakta ner klyvning- en av kärnbränslet och därigenom reducera effekten som gene- reras i deras närhet. Styrstavarna är fördelade i härden hos re- aktorn och kan oberoende av varandra förflyttas upp och ned för att styra effekten i olika positioner i härden. l flux-tilting-metoden förflyttas styrstavarna upp och ned i här- den hos reaktorn och på samma gång analyseras avgasström- men från reaktorn för att detektera fissionsgaser. När en styr- stav förs längre in i härden reduceras effekten. När den styrsta- ven sedan förs ut från härden ökar effekten och mer fissionga- ser produceras i bränslestavarna vilket leder till en högre frisätt- 532 638 ning av fissiongaser genom en möjlig defekt. Genom att obero- ende förflytta styrstavar vid olika positioner är det på detta sätt möjligt att lokalisera i vilken del av härden som defekten har uppstått.

Flux-tilting är dock inte fri från risker eftersom metoden själv kan leda till en högre risk för en sekundär defekt på grund av lokala effektförändringar. Därför bör flux-tilting utföras vid reducerad reaktoreffekt. En reducerad reaktoreffekt resulterar i en minsk- ning av effektiviteten hos kärnkraftanläggningen och därmed en produktionsförlust.

Ytterligare ett sätt att övervaka driften hos en kärnanläggning skulle vara att använda tillgänglig information från ett system som kontinuerligt beräknar effektfördelningen i härden hos reak- torn. Beräkningarna skulle kunna utföras av avancerade dator- program som använder ett antal uppmätta processparametrar som erhålls från härden. Sådana beräkningar kan resultera i tredimensionella effektfördelningsmönster som visar effekttop- par och effektdalar för olika positioner i härden. Systemet skulle göra det möjligt att göra jämförelser över tiden för att kunna ob- servera var förändringar i effekten sker. Det är möjligt att dra en slutsats om positionen för en defekt på en bränslestav genom att observera dessa effektförändringar, men vissa d efekter på bränslestavarna uppstår utan någon tidigare förändring i bräns- leknippets uteffekt, såsom dem som orsakas av mekanisk slit- ning.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad övervakning av driften av en reaktor hos en kärnan- läggning för att kunna ta reda på om en defekt på någon av bränslestavarna har uppstått, och för att kunna lokalisera defek- ten, och mer precist att hitta en position hos bränsleknippet som innefattar bränslestaven som innefattar defekten. 532 538 Syftet uppnås med den inledningsvis angivna metoden, vilken kännetecknas av att metoden vidare innefattar stegen; att kom- binera frisättningen av fissiongaser och det fastställda effektför- delningsmönstret, och att observera korrelationer mellan föränd- ringarna i frisättningen av fissiongaser och i effektfördelnings- mönstret för att kunna bestämma en position för defekten på kapslingen hos någon av dess bränslestavar.

Metoden enligt föreliggande uppfinning innebär därmed att kom- binera data fràn ett system för att detektera frisättningen av fis- siongaser och data från ett system som fastställer ett effektför- delningsmönster för att hitta en position för en möjlig defekt på en bränslestav i reaktorn. Metoden är avsedd att användas un- der den normala driften av kärnanläggningen och vid dess nor- malt givna totala reaktoreffekt. Därmed är ingen effektreducer- ing nödvändig för att utföra metoden och ingen produktionsför- lust upplevs därmed under den normala driften och utförandet av metoden. Med information som erhålls från metoden kan ett flertal preventiva handlingar utföras för att reducera risken för att en upptäckt primär defekt ska utvecklas till en sekundär de- fekt. Dessa handlingar kan innebära en effektreducering eller en oförändrad effekt i den delen av reaktorn där defekten hittas, utan att behöva ett flux-tilting-test. Det är även möjligt att utföra ett reducerat flux-tiltlng-test i den delen av reaktorn där defekten mest sannolikt kan hittas. Dessutom kan informationen använ- das för att utföra ett flux-tilting-test vid en normalt given total reaktoreffekt men med en reducerad förflyttning av styrstavarna, vilket leder till en lägre produktionsförlust jämfört med ett flux- tilting-test som utförs vid reducerad effekt.

Företrädesvis innefattar korrelationerna lokala förändringar i ef- fektfördelningsmönstret följt av en frisättning av fissionsgaser.

Företrädesvis innefattar korrelationerna lokala förändringar i ef- fektfördelningsmönstret följt av en ökning i en pågående frisätt- ning av fissionsgaser. Till exempel är en lokal effektökning följt 532 638 av en väsentligen omedelbar frisättning av fissionsgas en korre- lation som kan indikera en defekt i området för den lokala ef- fektökningen. ' Företrädesvis innefattar anläggningen en härdsimulator som be- räknar lokala effektnivåer vid olika positioner i härden, varvid det beräknade lokala effektnivåerna används för att fastställa de momentana effektfördelningarna och effektfördelningsmönstret.

Företreträdesvis beräknas de beräknade lokala effektnivåerna genom simuleringsmodeller, varvid simuleringsmodellerna an- vänder härd-input-signaler som innefattar effektpàverkande fak- torer.

Företrädesvis innefattar de effektpàverkande faktorerna pro- cessparametrar som innefattar den givna totala reaktoreffekten, flödet av kylmedlet och temperaturen av kylmedlet åtminstone i en position av reaktorn.

Företrädesvis mäts de lokala effektnivåerna med hjälp av senso- rer vid olika positioner i härden.

Företrädesvis jämförs de uppmätta lokala effektnivåerna med de beräknade lokala effektnivåerna, varvid en omberäkning och korrigering av effektfördelningsmönstret utförs för att fastställa ett korrigerat effektfördelningsmönster om de uppmätta lokala effektnivåerna och de beräknade lokala effektnivåerna inte över- rensstämmer.

Företrädesvis innefattar varje sensor en lokal effektintervall- övervakare (local power range monitor) eller en likvärdig anord- ning. Den lokala effektintervallövervakaren kan periodvis kalib- reras genom en genomkorsande givare i härden (traverse incore probe) eller en likvärdig anordning. 532 638 Företrädesvis mäter sensorerna regelbundet åtminstone en av ett lokalt neutron-flöde och ett lokalt gamma-flöde.

Syftet med uppfinningen uppnås även med en apparat såsom angiven i krav 11. Apparaten är lämplig för att utföra den inled- ningsvis angivna metoden för att övervaka driften av en reaktor hos en kärnanläggning. Apparaten' kännetecknas av att den in- nefattar en övervakningsanordning som innefattar; åtminstone en första detektor som är utformad-för att kontinuerligt mäta, under den normala bränsledriftscykeln, en radioaktivitetsnivå i avgasströmmen för att kunna detektera en möjlig frisättning av fissionsgaser från bränslestavarna som en konsekvens av ett bränsleläckage på grund av en defekt på kapslingen hos någon av bränslestavarna; en härdsimulator som är utformad för att regelbundet fastställa en momentan effektfördelning i härden under den normala bränsledriftscykeln, och för att fastställa ett effektfördelningsmönster baserat på de momentana effektfördel- ningarna över tiden under den normala bränsledriftscykeln, och en processor som är utformad för att bestämma en position för bränsleknippet som innefattar defekten på kapslingen på någon av dess bränslestavar genom att kombinera frisättningen av fis- sionsgaser och det fastställda effektfördelningsmönstret och ge- nom att observera korrelationer mellan förändringar i frisättning- en av fissionsgaser och effektfördelningsmönstret.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är härdsimulatorn utfor- mad föratt beräkna lokala effektnivåer vid olika positioner i här- den och för att fastställa effektfördelningsmönstret baserat på de beräknade lokala effektnivàerna.

Enligt en annan utföringsform innefattar övervakningsanording- en sensorer som är tillhandhållna vid olika positioner i härden och som är utformade för att mäta lokala effektnivåer vid olika positioner i härden. 532 G38 Enligt ytterligare en utföringsform innefattar övervakningsanord- ningen en komparator som är utformad för att jämföra de upp- mätta lokala effektnivåerna med de beräknade lokala effektnivå- erna, varvid härdsimulatorn är utformad för att omberäkna och korrigera effektfördelningsmönstret för att fastställa ett korrige- rat effektfördelningsmönster om de uppmätta lokala effektnivå- erna och de beräknade lokala effektnivàerna inte överrens- stämmer.

Enligt ytterligare en utföringsform innefattar varje sensor en lo- kal effektintervallövervakare (local power range monitor). Den lokala effektintervallövervakaren kan periodvis kalibreras genom en genomkorsande givare i härden (traverse incore probe).

Enligt ytterligare en utföringsform är sensorerna utformade för att regelbundet mäta åtminstone en av ett lokalt neutron-flöde och ett lokalt gamma-flöde.

Syftet med uppfinningen uppnås även med kärnanläggningen såsom angiven i krav 18.

KORT BESKRIVN|NG AV RITNINGARNA FIG. 1 visar schematiskt en kärnanläggning som innefattar en reaktor.

FIG. 2a visar schematiskt en bränslestav som omsluter kärn- bränsle.

FIG. 2b visar schematiskt en bränslestav som omsluter kärn- bränsle. i FIG. 3 är ett flödesschema över metoden enligt uppfinningen.

BESKRIVN|NG AV UTFÖRINGSEXEMPEL En utföringsform av en kärnreaktor som skall övervakas med metoden enligt uppfinningen kommer först att beskrivas med hänvisning till FIG. 1. Uppfinningen är tillämpbar pä Iättvatten- 532 638 reaktorer, såsom en kokvattenreaktor, BWR, eller tryckvattenre- aktor, PWR. FlG. 1. visar en del av en kärnanläggning. Kärnan- läggningen innefattar en reaktor 1. Reaktorn 1 innefattar en härd 2 som har ett flertal bränsleknippen 3. Varje bränsleknippe 3 in- nefattar ett flertal bränslestavar (visas inte), se FlG. 2a. Reak- torn 1 innefattar vidare styrstavar 4. Styrstavarna 4 är belägna mellan bränsleknippena 3 och är kopplade till drivorgan 5. Driv- organen 5 kan förflytta styrstavarna 4 upp och ned i en vertikal riktning x in i och ut från en respektive position mellan bränsle- knippena 3.

Kärnanläggningen innefattar även pådrivningsmedel som är an- ordnade för att driva ett kylmedel 6 i ett flöde genom reaktorn 1 och härden 2. Kärnanläggningen innefattar vidare transporte- ringsmedel 7 som är anordnade för att transportera en avgas- ström 8 från kylmedlet 6. En första detektor Dj för att mäta den radioaktiva aktiviteten i avgasströmmen 8 är belägen i transpor- teringsmedlet 7. Vidare är en första registreringsenhet R1 kopp- lad till den första detektorn D1. Den första registreringsenheten Rj registrerar, och lagrar möjligen, den radioaktiva aktivitet i av- gasströmmen 8 som mäts av den första detektorn D1.

Härden 2 hos reaktorn 1 innefattar vidare sensorer S som är jämt fördelade i olika positioner i härden 2. Sensorerna S, vilka är instrumentering i härden, mäter lokala effektnivàer i härden 2.

Reaktorn 1 innefattar vidare olika andra detektorer D2 belägna vid olika positioner i härden 2. De andra detektorerna D; mäter processparametrar såsom den givna totala reaktoreffekten, flö- det av kylmedlet och temperaturen av kylmedlet. Processpara- metrarna används för att beräkna lokala effektnivàer vid olika positioner i härden 2.

FIG. 2a visar en bränslestav 9 för *Kärnanläggningen enligt upp- finningen. Bränslestaven 9 innefattar en kapsling 10 och kärn- bränslekutsar 11. Kapslingen 10 omsluter kärnbränslekutsarna 11. En fjäder 12 håller kärnbränslekutsarna 11 på plats. 532 838 FIG. 2b visar en bränslestav 9 som liknar den i FIG. 2a med den skillnaden att kapslingen 10 har en defekt 13, till exempel en primär defekt.

FlG. 3 är ett flödesschema som illustrerar metoden för att över- vaka driften av en kärnreaktor enligt ett exempel av föreliggande uppfinning med hjälp av en övervakningsanordning som innefat- tar komponenterna som visas i FIG. 3. Det hänvisas till FIG. 1 för en illustrering av en kärnanläggning enligt en utföringform av uppfinningen. Under den normala driftscykeln hos kärnanlägg- ningen övervakas en avgasström, vilken kan innehålla fissions- gaser pà grund av en defekt på kapslingen hos någon av bräns- lestavarna, varvid möjliga fissionsgaser detekteras och mäts av åtminstone en första detektor Dj. Den första detektorn Dj är ut- formad för att kontinuerligt mäta en radioaktivitetsnivå i avgas- strömmen. Mätningarna registreras av en första registreringsen- het Rj. Samtidigt mäter sensorer S, som är jämt fördelade i här- den 2 hos reaktorn 11, lokala effektnivàer LPS vid olika positioner i härden 2. Vidare mäter ett antal andra detektorer D; process- parametrar såsom den givna totala reaktoreffekten, flödet av kylmedlet och temperaturen av kylmedlet. Processparametrarna används av en härdsimulator 14 för att beräkna lokala effektni- vàer LPG vid olika positioner i härden 2 hos reaktorn 1. Härdsi- mulatorn 14 delar upp varje bränsleknippe 3 i till exempel om- kring 25 beräkningsnoder. Normalt innefattar en reaktor i en kärnanläggning av typen som beskrivs i föreliggande uppfinning omkring 400-900 bränsleknippen, vilket resulterar i tusentals be- räkningsnoder. Härdsimulatorn 14 beräknar lokala effektnivàer LPG för var och en av dessa beräkningsnoder.

En komparator 15 jämför de uppmätta lokala effektnivåerna LPS med de beräknade lokala effektnivåerna LPG. Om de beräknade lokala effektnivåerna LP., inte överrenstämmer med de uppmätta lokala effektnivåerna LPS beräknas skillnaden mellan de beräk- nade lokala effektnivåerna LPG och de uppmätta lokala effektni- 532 638 11 våerna LPS. En omberäkning och korrigering av de beräknade lokala effektnivåerna LPc utförs därefter av härdsimulatorn 14.

Sensorerna S är tillhandahållna i metoden och övervakningsan- ordningen för att mäta de verkliga lokala effektnivåerna medan de beräknade lokala effektnivåerna LP., är en uppskattning av de verkliga lokala effektnivåerna utförd av härdsimulatorn 14. De uppmätta lokala effektnivåerna LPS används för korrigera de be- räknade lokala effektnivåerna LPG men sensorerna S i härden 2 är få och några av dem kanske inte kan drivas kontinuerligt.

Härdsimulatorn 14 kan i kontrast till detta beräkna de lokala ef- fektnivàerna LPc kontinuerligt och i varje beräkningsnod hos bränsleknippena 3 hos härden 2. Sensorerna S är med fördel lokala effektintervallövervakare.

Då de lokala effektnivåerna LPc har beräknats och eventuellt omberäknats av härdsimulatorn fastställer en kalkylator C mo- mentana effektfördelningar PD.. De momentana effektfördel- ningarna PD, registreras över tiden av en andra registreringsen- het Rz. Slutligen fastställer kalkylatorn C ett effektfördelnings- mönster PDp baserat på de registrerade momentana effektför- delningarna PD.. Effektfördelningsmönstret PDp illustreras med fördel i tre dimensioner, varvid lokala effekttoppar och lokala ef- fektdalar visas och hur de förändras över tiden.

De momentana effektfördelningarna PD, fastställs varje gång någon av de ovan nämnda processparametrarna förändrar dess värde. En förändring av ett processparametervärde kan till ex- empel ske på grund av en förflyttning av en av styrstavarna 4.

Om ingen processparameter förändrar sitt värde inom en förut- bestämd tid, normalt omkring 15 minuter, sker ett automatiskt fastställande av den momentana effektfördelningen PD.. l ett sista steg kombineras registreringarna från mätningarna av radioaktivitetsnivàn i avgasströmmen och det fastställda effekt- fördelningsmönstret PDP i en processor 16. Processorn 16 är 532 638 12 utformad för att bestämma en position för defekten 13 på kaps- lingen 10 hos någon av bränslestavarna 9 genom att kombinera frisättningen av fissionsgaser och det fastställda effektfördel- ningsmönstret PDP, och genom att observera korrelationer i ti- den mellan förändringar i frisättningen av fissionsgaser och ef- fektfördelningsmönstret PDF.

Enligt ovanstående, om en frisättning av fissionsgaser sker på grund av en lokal effektförändring hjälper informationen avseen- de var och när den lokala effektförändringen skedde att be- stämma en position för defekten 13. Om tiden som behövs för fissionsgaserna att bli transporterade från härden 2 till den för- sta detektorn D1 är känd är det möjligt att söka igenom det fast- ställda effektfördelningsmönstret PDp för att kunna hitta lokala effektförändringar som skedde vid samma tid som fissionsgas- frisättningen. Varje gång en förändring i frisättning av fissions- gaser registreras görs en korrelation med effektfördelnings- mönstret PDp. Normalt sker ett antal lokala effektförändringar samtidigt som förändringen i fissionsgasfrisättningen sker men för varje korrelation kan en ännu mer sannolik position för de- fekten 13 bestämmas.

Om å andra sidan en lokal effektförändring sker på grund av en frisättning av fissionsgaser kan informationen avseende var och när den lokala effektförändringen skedde vara användbar för att bestämma om någon av sensorerna S mätte en lokal effektför- ändring vid tidpunkten för den detekterade frisättningen av fis- sionsgaser. Detta fall visas även schematiskt i FIG. 3. Såsom nämnt ovan jämför komparatorn 15 de uppmätta lokala effektni- våerna LPS med de beräknade lokala effektnivåerna LPG. Skill- nader LPD mellan de beräknade lokala effektnivåerna LPC och de uppmätta lokala effektnivåerna LPS registreras av en tredje registreringsenhet Rs. Registreringarna från mätningarna av ra- dloaktivitetsnivàn i avgasströmmen och de registrerade lokala effektskillnaderna LPD kombineras i processorn 16. Processorn 16 är utformad för att bestämma en position för defekten 13 på 532 B38 13 kapslingen 10 hos någon av bränslestavarna 9 genom att kom- binera frisättningen av fissionsgaser och de registrerade lokala effektskillnaderna LPD och genom att observera korrelationer i tid mellan förändringar i frisättningen av fissionsgaser och för- ändringar i de registrerade lokala effektskillnaderna LPD. l syn- nerhet undersöks förändringar i de registrerade lokala effektför- ändringarna LPD som inte överrensstämmer med några föränd- ringar i reaktormiljön vidare för att kunna bestämma positionen för defekten 13.

Metoden och övervakningsanordningen strävar efter att be- stämma positionen för en defekt. Såsom anges häri baseras be- stämningen åtminstone delvis på en beräkning vilket betyder att den bestämda positionen kommer att vara den mest sannolika positionen för defekten som kan uppnås genom det fastställda effektfördelningsmönstret och frisättningen av fissionsgaser. Det ska noteras att 'positionen kan vara positionen för bränsleknip- pet 3 som innefattar bränslestaven 9 som innefattar defekten 13, positionen för bränslestaven 9 som innefattar defekten 13 eller positionen för själva defekten 13.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljan- de patentkraven.

Claims (17)

10 15 20 25 30 35 532 B38 14 Patentkrav

1. Metod för att övervaka driften av en reaktor (1) hos en kärnanläggning, varvid reaktorn (1) innefattar en härd (2) som har ett flertal bränsleknippen (3), varvid varje bränsleknippe (3) innefattar ett flertal bränslestavar (9), varvid varje bränslestav (9) innefattar kärnbränsle (11)joch en kapsling (10), varvid kärnbränslet (11) är omslutet av kapslingen (10), varvid anlägg- ningen även innefattar pàdrivningsmedel som är anordnade för att driva ett kylmedel (6) i ett flöde genom reaktorn (1) och här- den (2), och transporteringsmedel (7) som är anordnade för att transportera en avgasström (8) från kylmedlet (6), varvid meto- den innefattar stegen att driva reaktorn (1) under en normal bränsledriftscykel vid en given total reaktoreffekt, under vilken fissionsgaser produceras i bränslestavarna (9), att kontinuerligt mäta under den normala bränsledriftscykeln en radioaktivitetsnivà i avgasströmmen (8) för att detektera en möj- lig frisättning av fissionsgaser fràn bränslestavarna (9) som en konsekvens av ett bränsleläckage på grund av en defekt (13) på kapslingen (10) hos någon) av bränslestavarna (9) i någon av bränsleknippena (3), att regelbundet fastställa en momentan effektfördelning (PDj) i härden (2) under den normala bränsledriftscykeln, att fastställa ett effektfördelningsmönster (PDP) baserat på de momentana effektfördelningarna (PDj) över tiden under den nor- mala bränsledriftscykeln, kännetecknad av att metoden vidare innefattar stegen att kombinera frisättningen av ffissionsgaser och det fastställda effektfördelningsmönstret (PDF), och 10 15 20 25 30 35 532 638 15 att observera korrelationer mellan förändringar i frisättningen av fissionsgaser och i effektfördelningsmönstret (PDP) för att kunna bestämma en position för defekten (13) på kapslingen (10) hos någon av bränslestavarna (9).

2. Metod enligt krav 1, varvid korrelationerna innefattar loka- la förändringar i effektfördelningsmönstret (PDF) följt av en fri- sättning av fisslonsgaser.

3. Metod enligt något av kraven 1 och 2, varvid korrelatio- nerna innefattar lokala förändringar i effektfördelningsmönstret (PDP) följt av en ökning i en pågående frisättning av fissionsga- ser.

4. Metod enligt något kraven 1-3, varvid anläggningen inne- fattar en härdsimulator 14 vilken beräknar lokala effektnivàer (LPG) vid olika positioner i härden (2), varvid de beräknade loka- la effektnivåerna (LPC) används för att fastställa de momentana effektfördelningarna (PDj) och effektfördelningsmönstret (PDp).

5. Metod enligt krav 4, varvid de beräknade lokala effektni- vâerna (LPC) beräknas av simuleringsmodeller, varvid simule- ringsmodellerna använder härd-input-signaler som innefattar ef- fektpàverkande faktorer.

6. Metod enligt krav 5,'varvid de effektpåverkande faktorerna innefattar processparametrar som innefattar den givna totala re- aktoreffekten, flödet av kylmedlet (6) och temperaturen av kyl- medlet (6) åtminstone i en position hos reaktorn (1).

7. Metod enligt något av de föregående kraven, varvid lokala effektnivàer (LPS) mäts med hjälp av sensorer (S) vid olika posi- tioner i härden (2). 10 15 20 25 30 35 532 638 16

8. Metod enligt kraven 4 och 7, varvid de uppmätta lokala effektnivåerna (LPS) jämförs med de beräknade lokala effektni- våerna (LPC).

9. Metod enligt krav 8, varvid en omberäkning och korriger- ing av effektfördelningsmönstret (PDF) utförs för att fastställa ett korrigerat effektfördelningsmönster (PDF) om de uppmätta lokala effektnivåerna (LPS) och de beräknade lokala effektnivåerna (LPC) inte överrensstämmer.

10. Metod enligt krav 8, varvid metoden vidare innefattar ste- gen att registrera lokala effektskillnader (LPD) mellan de uppmätta lokala effektnivåerna (LPS) och de beräknade lokala effektnivå- erna (LPC), att kombinera frisättningen av fissionsgaser och de registrerade lokala effektskillnaderna (LPD), och att observera korrelationer mellan förändringar i frisättningen av fissionsgaser och förändringar i de registrerade lokala effekt- skillnaderna (LPD) för att kunna bestämma en position för defek- ten (13) på kapslingen (10) hos någon av bränslestavarna (9).

11. Metod enligt något av kraven 7-10, varvid sensorerna (S) regelbundet mäter åtminstone en av ett lokalt neutron-flöde och ett lokalt gamma-flöde.

12. Apparat för att övervaka 'driften av en reaktor (1) hos en kärnanläggning, varvid reaktorn (1) innefattar en härd (2) som har ett flertal bränsleknippen (3), varvid varje bränsleknippe (3) innefattar ett flertal bränslestavar (9), varvid varje bränslestav (9) innefattar kärnbränsle (11) och en kapsling (10), varvid kärnbränslet (11) är omslutet av kapslingen (10), varvid anlägg- ningen även innefattar pådrivningsmedel som är anordnade för 10 15 20 25 30 35 532 638 A17 att driva ett kylmedel (6) i ett flöde genom reaktorn (1) och här- den (2), och transporteringsmedel (7) som är anordnade för att transportera en avgasström (8) från kylmedlet (6), varvid reak- torn (1) är utformad för att drivas under en normal bränsledrifts- cykel vid en given total reaktoreffekt, under vilken fissionsgaser produceras i bränslestavarna (9), varvid apparaten innefattar en övervakningsanordning som in- nefattar åtminstone en första detektor (D1) som är utformad för att mäta kontinuerligt, under den normala brânsledriftscykeln, en radioak- tivitetsnivå i avgasströmmen (8) för att kunna detektera en möj- lig frisättning av fissionsgaser från bränslestavarna (9) som en konsekvens av ett bränsleläckage på grund av defekt (13) på kapslingen (10) hos någon av bränslestavarna (9), en härdsimulator (14) som är utformad för att regelbundet fast- ställa en momentan effektfördelning (PD,) i härden (2) under den normala bränsledriftscykeln, och för att fastställa ett effektför- delningsmönster (PDF) baserat på de momentana effektfördel- ningarna (PD,) över tiden under den normala bränsledriftscy- keln, en processor (16) som är utformad för att bestämma en position för defekten (13) på kapslingen (10) hos någon av bränslesta- varna (9) genom att kombinera frisättningen av fissionsgaser och det fastställda effektfördelningsmönstret (PDP) och genom att observera korrelationer mellan förändringar i frisättningen av fissionsgaser och effektfördelningsmönstret (PDF).

13. Apparat enligt krav 12, varvid härdsimulatorn (15) är ut- formad för att beräkna lokala effektnivâer (LPG) vid olika posi- tioner i härden (2) och för att fastställa effektfördelningsmönstret (PDP) baserat på de beräknade lokala effektnivåerna (LPG). 10 15 20 532 E38 18

14. Apparat enligt något av kraven 12 och 13, varvid övervak- ningsanordningen innefattar sensorer (S) som är tillhandahållna vid olika positioner i härden (2) och utformade för att mäta loka- la effektnivàer (LPS) vid olika positioner i härden (2).

15. Apparat enligt krav 13 och 14, varvid övervakningsanord- ningen innefattar en komparator (15) som är utformad för att jämföra de uppmätta lokala effektnivàerna (LPS) med de beräk- nade lokala effektnivàerna (LPG), varvid härdsimulatorn (15) är utformad för att omberäkna och korrigera effektfördelnings- mönstret (PDP) för att fastställa ett korrigerat effektfördelnings- mönster (PDP) om de uppmätta lokala effektnivàerna (LPS) och de beräknade lokala effektnivàerna (LPG) inte överrenstämmer.

16. Apparat enligt något av kraven 14 och 15, varvid varje sensor (S) innefattar en lokal effektintervallövervakare (local power range monitor).

17. Kärnanläggning som innefattar en apparat och en övervak- ningsanordning såsom angiven i något av kraven 12-16.