JPH0498190A - 中性子計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は原子炉の中間出力領域における炉内中性子束
を計測する中性子計測装置に係り、特に、炉内中性子を
計測する際に炉内振動により中性子束検出信号に混入す
るノイズを低減し、中性子束検出精度の向上を図った中
性子計測装置に関する。

（従来の技術） 一般に原子カプラントでは、原子炉の出力を監視するた
め中性子計測装置を設けている。

この中性子計測装置は原子炉出力の定格１００％出力ま
で約９桁の広い範囲（約１０７％〜１００％）を監視す
る必要があるため中性子源領域計測装置、中間領域計測
装置、出力領域計測装置を互いにオーバーラツプさせる
ことにより約９桁の監視範囲をカバーしている。

このうち中間領域計測装置は約１０４％〜１０％までの
中間領域を監視するものであり、炉内挿入・引抜可能な
中性子検出器を備えている。

また、中間領域計測装置は、中性子検出器内の陰極面に
コーティングされた核分裂物質＜　２３．．５Ｕ）の中
性子照射時の核分裂により中性子検出器内の不活性ガス
を電離させ、この電離信号の交流成分をある周波数帯域
のみ前置増幅器で取り出して増幅する。

例えＪ′！前置増幅器はその低周波前置増幅器により電
離信号を８ｋＨｚ〜１６ｋＨｚで、また、高周波前置増
幅器により３００ｋＨｚ　〜６００ｋＨｚで、それぞれ
帯域増幅する。

この後、この中性子束検出信号は２乗平均されてから指
示計に指示される。

また、中性子計測装置は５桁の監視範囲（約１０−４％
〜１０％）を１０レンジに分け、監視可能な設計となっ
ており、原子炉起動時の制御棒の引抜に伴う異常な反応
度付加による燃料損傷に対する保護として、原子炉起動
時による原子炉スクラムといった原子炉保護機能を持っ
ている。また、中間領域モニタは通常ＢＷＲプラントの
場合、８チヤンネルを有し、中性子検出器は炉心内に均
等に配置される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の中間領域計測装置では
、原子炉スクラム時等の炉内流体振動等に起因する振動
ノイズが中性子束検出信号に混入するおそれがある。

すなわち、中性子検出器に接続されたＭＩケーブルは炉
外にて同軸ケーブルに接続されてから前置増幅器に接続
される。

ここで、機械的な変形等が中性子検出器に加わると、静
電容量が変化するので、充（放）電電流が流れることに
なり、ノイズ出力として現われる。

この静電容量の変化が大きいほど、充（放）電電流が大
きくなるから、交流増幅器出力は大きくなる。この現象
はＭ’　Ｉケーブルに対しても同様である。

このような中性子検出器のノイズに対しては中性子検出
器内の陰極と陽極間の加工精度を厳しくすることにより
、振動ノイズの発生を低減させることは可能である。

しかし、Ｍ１ケーブルについてはＭ１ケーブル内の芯線
がＳｉＯ２の粉末状のもので覆われ、しかも、リジット
に固定されていないため、現状の技術では前記振動によ
る静電容量変化、すなわち振動ノイズを低減させること
ができない。このため、制御棒の炉内緊急挿入による振
動で中間領域計測装置の検出器信号にノイズがのり、こ
のノイズによってはプラントが誤ってスクラムする可能
性があった。

そこでこの発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的は中性子束検出精度を向上させることが
できる中性子計測装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、前記課題を解決するために次のように構成
される。

つまりこの発明は、原子炉の中間出力領域における中性
子束を検出する中性子検出器と、この中性子検出器から
の中性子束検出信号を帯域増幅する前置増幅器と、この
前置増幅器に前記中性子検出器を電気的に接続するＭＩ
ケーブルとを有する中性子計測装置において、前記中性
子検出信号に含まれるノイズ成分を低減するノイズ低減
回路を設けたことを特徴とする。

（作用） 原子炉の中間出力領域における中性子束は、中性子検出
器により検出される。

但し、この中性子束検出信号には例えば原子炉スクラム
時等の流体振動やＭＩケーブルの機械的変形等に起因す
る振動ノイズ成分が含まれる場合がある。

したがって、この中性子束検出信号中のある一定の周波
数帯域の交流、成分が前置増幅器で取り出され、帯域増
幅されると、前記ノイズ成分も増幅されるので、その検
出値の誤差が著しく増大してしまう可能性がある。

しかし、この発明では、中性子検出器からの中性子束検
出信号の前記ノイズはノイズ低減回路により低減される
ので、中性子束検出精度を高めて、信頼性を高めること
ができる。

（実施例） 以下この発明の一実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。

第１図は、この発明の一実施例の全体構成図であり、図
において、中性子計測装置１は原子炉圧力容器２内に中
性子検出器３を設置し、原子炉の中間出力領域における
中性子束を検出するようになっている。

中性子検出器３はその内部に内蔵の陰極面にコーティン
グされた核分裂物質（２３５Ｕ）の中性子照射時の核分
裂により不活性ガスを電離させ、この電離信号を中性子
束検出信号として出力させるものである。

この中性子検出器３に電気的に接続されたＭ１ケーブル
４は原子炉圧力容器２外に延出し、コネクタ５を介して
メタルケーブル６に接続されている。

メタルケーブル６は原子炉圧力容器２を格納する原子炉
格納容器７の貫通部であるペネトレーション７ａを通っ
て外部に延出し、前置増幅器盤８ノフリアンプ９に接続
されている。

プリアンプ９は中性子束検出信号の特定の周波数帯域の
み増幅するものであり、ここからの出力信号には第２図
に示すようにノイズ成分ｎが含まれている。

このノイズ成分ｎは、前記したように例えば原子炉スク
ラム時に原子炉内に制御棒が緊急挿入されて炉内流体が
振動したときや、ＭＩケーブル４が機械的変形を受けた
とき等に発生するものであり、振幅が著しく大きい。

そこで、このプリアンプ９からの出力信号をノイズ低減
回路１０に与え、第２図で示す士のノイズカットレベル
１ｃを超過した分を削除し、ノイズ成分ｎを低減させる
。

ノイズ成分ｎが低減されたノイズ低減回路１０からの出
力信号は、さらに、中央操作盤１１の２乗平均回路１２
に与えられ、ここで２乗平均されて２乗平均値が求めら
れる。

この２乗平均値信号は、中央操作盤１１の指示計１３お
よび記録計１４にそれぞれ与えられて表示、記録される
と共に、トリップ回路１５に与えられ、この２乗平均値
が設定値を超えたときにトリップ信号を図示しない原子
炉保護系１６や警報装置１７、計算機１８等に与えるよ
うになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

中性子検出器３は原子炉の中間出力領域における中性子
束を検出し、その中性子束検出信号をＭＩケーブル４お
よびメタルケーブル６を介して前置増幅器盤８のプリア
ンプ９に与える。

このプリアンプ９において中性子束検出信号はその特定
の周波数帯域で帯域増幅されてからノイズ低減回路１０
に与えられ、ここで士のノイズカットレベルｐｃを超過
した分が削除され、ノイズ成分ｎが低減される。

そして、このノイズ成分ｎが低減されたノイズ低減回路
１０からの出力信号はさらに、中央操作盤１１の２乗平
均回路１２に与えられ、ここで２乗平均され、２乗平均
値信号が指示計１３および記録計１４にそれぞれ与えら
れて表示、記録されると共に、トリップ回路１５に与え
られる。

トリップ回路１５では２乗平均値信号が設定値を超えた
ときにトリップ信号が原子炉保護系１６や警報装置１７
、計算機１８等に与えられてそれぞれの作動が行なわれ
る。

したがってこの実施例によれば、中性子検出器３により
検出された中性子束検出信号に含まれるノイズ成分ｎを
ノイズ低減回路１０により低減することができるので、
中性子束検出精度を高め、中性子計測装置１の信頼性を
高めることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、中性子検出器により検
出された中性子束検出信号に含まれるノイズのみを容易
にノイズ低減回路により低減することができるので、中
性子束検出精度を高め、中性子計測装置の信頼性を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る中性子計測装置の一実施例の全
体構成図、第２図は第１図で示すプリアンプの出力信号
の波形を示す図である。 １・・・中性子計測装置、２・・原子炉圧力容器、３・
・・中性子検出器、４・・・ＭＩケーブル、８・・・前
置増幅器盤、 ・・プリアンプ、 １０・・・ノイズ低減口 路、 １１・・・中央操作盤、 １２・・・２乗平均回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉の中間出力領域における中性子束を検出する中性
   子検出器と、この中性子検出器からの中性子束検出信号
   を帯域増幅する前置増幅器と、この前置増幅器に前記中
   性子検出器を電気的に接続するＭＩケーブルとを有する
   中性子計測装置において、前記中性子検出信号に含まれ
   るノイズ成分を低減するノイズ低減回路を設けたことを
   特徴とする中性子計測装置。