JPH0731270B2 - 原子炉のオンライン出力分布監視装置 - Google Patents
原子炉のオンライン出力分布監視装置Info
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- JPH0731270B2 JPH0731270B2 JP59237637A JP23763784A JPH0731270B2 JP H0731270 B2 JPH0731270 B2 JP H0731270B2 JP 59237637 A JP59237637 A JP 59237637A JP 23763784 A JP23763784 A JP 23763784A JP H0731270 B2 JPH0731270 B2 JP H0731270B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉のオンライン出力分布監視装置に関する
ものである。
ものである。
一般に原子炉において炉心がその健全性を保ちつつ、必
要な性能を発揮しているか否かを監視することは、原子
炉の安全、かつ効率的運用にとって不可欠のことであ
る。このため、通常原子炉にはオンライン出力分布監視
装置が設置されており、随時原子炉の健全性を監視する
ための主要なパラメータのひとつである炉内出力分布を
推定することができるようになっている。
要な性能を発揮しているか否かを監視することは、原子
炉の安全、かつ効率的運用にとって不可欠のことであ
る。このため、通常原子炉にはオンライン出力分布監視
装置が設置されており、随時原子炉の健全性を監視する
ための主要なパラメータのひとつである炉内出力分布を
推定することができるようになっている。
ところで、従来では、炉内出力分布を推定する手段とし
て、まず炉心内中性子束測定器の計数値と、これに隣接
する燃料集合体の出力との間の関係をあらかじめオフラ
イン計算により評価し、その結果をフィッティング式と
して出力分布監視装置に内蔵しておき、次にオンライン
での出力分布監視において、炉心内中性子束測定器の計
数値を入力し、前記フィッティング式によって燃料集合
体の出力を算出することにより炉内出力分布を推定して
いる。
て、まず炉心内中性子束測定器の計数値と、これに隣接
する燃料集合体の出力との間の関係をあらかじめオフラ
イン計算により評価し、その結果をフィッティング式と
して出力分布監視装置に内蔵しておき、次にオンライン
での出力分布監視において、炉心内中性子束測定器の計
数値を入力し、前記フィッティング式によって燃料集合
体の出力を算出することにより炉内出力分布を推定して
いる。
しかし、このような従来の手段では、炉心内中性子束測
定器によって中性子束を計数する際の測定誤差が無視し
うる程小さい場合には高い精度で炉内出力分布を推定す
ることができるが、実際にはこの場合の測定誤差は無視
できないものであり、必ずしも高精度の炉内出力分布が
推定できない場合がある。その理由のうちの最大のもの
は、測定器を案内する導管が炉心の熱的影響で所定位置
からずれたり、測定器自体が導管内で偏心した位置に配
置するなど、測定器偏位が原子炉の運用によって不可避
的に発生することである。これによって、従来の方法に
よる炉内出力分布推定によるときには、避けられず、ま
た無視できない誤差が発生し、これを運転マージンとし
て考慮する必要が生じ、ひいては原子炉の効率的な運用
を妨げとなる。
定器によって中性子束を計数する際の測定誤差が無視し
うる程小さい場合には高い精度で炉内出力分布を推定す
ることができるが、実際にはこの場合の測定誤差は無視
できないものであり、必ずしも高精度の炉内出力分布が
推定できない場合がある。その理由のうちの最大のもの
は、測定器を案内する導管が炉心の熱的影響で所定位置
からずれたり、測定器自体が導管内で偏心した位置に配
置するなど、測定器偏位が原子炉の運用によって不可避
的に発生することである。これによって、従来の方法に
よる炉内出力分布推定によるときには、避けられず、ま
た無視できない誤差が発生し、これを運転マージンとし
て考慮する必要が生じ、ひいては原子炉の効率的な運用
を妨げとなる。
なお、近年、上記手段に代え、炉心各所の出力に関する
物理モデルを内蔵した出力分布計算装置を備え、それに
より算出された炉内出力分布が炉心内中性子束測定器の
計数値に一致するように物理モデルを適合することによ
って炉内出力分布を推定する方法が考えられているが、
これまでは上述した炉心内中性子束測定器の計数値に含
まれる測定誤差を必ずしも有効に補正する手段を持た
ず、測定値を全面的に真と仮定して出力分布を推定する
に過ぎず、したがって上述の欠点を除去するには至って
いない。
物理モデルを内蔵した出力分布計算装置を備え、それに
より算出された炉内出力分布が炉心内中性子束測定器の
計数値に一致するように物理モデルを適合することによ
って炉内出力分布を推定する方法が考えられているが、
これまでは上述した炉心内中性子束測定器の計数値に含
まれる測定誤差を必ずしも有効に補正する手段を持た
ず、測定値を全面的に真と仮定して出力分布を推定する
に過ぎず、したがって上述の欠点を除去するには至って
いない。
すなわち、出力分布計算誤差が全てのストリングにおい
て同じになっていると見做し得るような特別の場合にの
み精度の高い出力分布推定を可能にするが、通常はそう
でないため必ずしも常に精度の高い出力分布推定が可能
であるとは言えない等の問題があった。
て同じになっていると見做し得るような特別の場合にの
み精度の高い出力分布推定を可能にするが、通常はそう
でないため必ずしも常に精度の高い出力分布推定が可能
であるとは言えない等の問題があった。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、炉心の物理
モデルを内蔵した炉内出力分布計算装置を備えるものに
おいて、炉心内中性子束測定器の計数値に含まれる測定
誤差のうちの大部分を補正して高精度のオンライン出力
分布が推定でき、原子炉の効率的な運用が図れ、特に測
定誤差に偏りがあったり、測定箇所が少ないような場合
でも高信頼性が得られる原子炉のオンライン出力分布監
視装置を提供することを目的とする。
モデルを内蔵した炉内出力分布計算装置を備えるものに
おいて、炉心内中性子束測定器の計数値に含まれる測定
誤差のうちの大部分を補正して高精度のオンライン出力
分布が推定でき、原子炉の効率的な運用が図れ、特に測
定誤差に偏りがあったり、測定箇所が少ないような場合
でも高信頼性が得られる原子炉のオンライン出力分布監
視装置を提供することを目的とする。
本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監視装置は、
炉心に配置された多数のストリング内にそれぞれ設けら
れて中性子束を測定する炉心中性子測定器と、炉心冷却
水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制御棒位置などの
炉心現状データを測定する炉心現状データ測定器と、こ
の炉心現状データ測定器から入力した計数値および予め
内蔵された炉心各所の出力密度に関する物理モデルに基
づき炉心内の出力分布を算出する出力分布計算装置と、
この出力分布計算装置で算出された出力分布を入力し、
その出力分布に基づき、ある炉心径方向位置における出
力密度を炉心軸方向に積分して平均化した値を計算値の
炉心径方向成分として求める一方、前記炉心径方向位置
に対応するストリング内に設けられた炉心内中性子測定
器からの計数値を入力し、上記ストリングに沿う炉心軸
方向位置における各計数値を積分して平均化した値を計
数値の炉心径方向成分とするとき、前記炉心内中性子測
定器からの計数値を前記計数値の炉心径方向成分で除算
した値を計数値の炉心軸方向成分として抽出し、前記計
算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分との積
を評価値とし、この評価値に一致するように前記出力分
布計算装置で算出された出力分布を補正する出力分布推
定装置とを備えたものである。
炉心に配置された多数のストリング内にそれぞれ設けら
れて中性子束を測定する炉心中性子測定器と、炉心冷却
水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制御棒位置などの
炉心現状データを測定する炉心現状データ測定器と、こ
の炉心現状データ測定器から入力した計数値および予め
内蔵された炉心各所の出力密度に関する物理モデルに基
づき炉心内の出力分布を算出する出力分布計算装置と、
この出力分布計算装置で算出された出力分布を入力し、
その出力分布に基づき、ある炉心径方向位置における出
力密度を炉心軸方向に積分して平均化した値を計算値の
炉心径方向成分として求める一方、前記炉心径方向位置
に対応するストリング内に設けられた炉心内中性子測定
器からの計数値を入力し、上記ストリングに沿う炉心軸
方向位置における各計数値を積分して平均化した値を計
数値の炉心径方向成分とするとき、前記炉心内中性子測
定器からの計数値を前記計数値の炉心径方向成分で除算
した値を計数値の炉心軸方向成分として抽出し、前記計
算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分との積
を評価値とし、この評価値に一致するように前記出力分
布計算装置で算出された出力分布を補正する出力分布推
定装置とを備えたものである。
（作用） 本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監視装置は、
原子炉出力を高精度にオンライン出力分布で推定できる
ようにしたものである。原子炉の炉心内の出力分布は、
炉心現状データに基づいて出力分布計算装置に内蔵され
た物理モデルにより計算した計算値を演算して求めるこ
とができる一方、炉心内中性子測定器で測定された計数
値を個別に演算することにより求めることもできる。
原子炉出力を高精度にオンライン出力分布で推定できる
ようにしたものである。原子炉の炉心内の出力分布は、
炉心現状データに基づいて出力分布計算装置に内蔵され
た物理モデルにより計算した計算値を演算して求めるこ
とができる一方、炉心内中性子測定器で測定された計数
値を個別に演算することにより求めることもできる。
今、炉心の軸方向位置をK,径方向位置をＬとしたとき炉
心の測定位置（K,L）における炉心内中性子測定器から
出力信号である計数値（出力密度）をERM（K,L）とし、
炉心径方向位置Ｌにおけ平均値をERMR（Ｌ）で表わす。
このERMR（Ｌ）は、炉心径方向位置Ｌにおける計数値ER
M（K,L）を炉心軸方向に積分し、平均化した値（相加平
均計数値）であり、この値を計数値の炉心径方向成分と
いう。
心の測定位置（K,L）における炉心内中性子測定器から
出力信号である計数値（出力密度）をERM（K,L）とし、
炉心径方向位置Ｌにおけ平均値をERMR（Ｌ）で表わす。
このERMR（Ｌ）は、炉心径方向位置Ｌにおける計数値ER
M（K,L）を炉心軸方向に積分し、平均化した値（相加平
均計数値）であり、この値を計数値の炉心径方向成分と
いう。
また、炉心径方向位置Ｌにおける計数値ERM（K,L）を、
計数値の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）で除算した値ERMZ
（K,L）を計数値の炉心軸方向成分という。このように
して、計数値を炉心径方向成分ERMR（Ｌ）と炉心軸方向
成分ERMZ（K,L）に分割して求めることができる。
計数値の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）で除算した値ERMZ
（K,L）を計数値の炉心軸方向成分という。このように
して、計数値を炉心径方向成分ERMR（Ｌ）と炉心軸方向
成分ERMZ（K,L）に分割して求めることができる。
一方、出力分布計算装置に内蔵された物理モデルに基づ
いて算出された炉心の出力分布を出力分布推定装置に入
力させて計算することにより、炉心の測定位置（K,L）
における炉心内中性子測定器の計数値に対する計算値
（出力密度）ERC（K,L）を算出することができ、この計
算値から炉心径方向位置Ｌにおける計算値（出力密度）
の平均値（相加平均炉出力）ERMC（Ｌ）を計算し、計数
値の径方向成分ERMR（Ｌ）および炉心軸方向成分ERMZ
（K,L）と同様の処理により、計算値が炉心径方向成分E
RCR（Ｌ）と炉心軸方向成分ERCZ（K,L）とに分けて求め
ることができる。
いて算出された炉心の出力分布を出力分布推定装置に入
力させて計算することにより、炉心の測定位置（K,L）
における炉心内中性子測定器の計数値に対する計算値
（出力密度）ERC（K,L）を算出することができ、この計
算値から炉心径方向位置Ｌにおける計算値（出力密度）
の平均値（相加平均炉出力）ERMC（Ｌ）を計算し、計数
値の径方向成分ERMR（Ｌ）および炉心軸方向成分ERMZ
（K,L）と同様の処理により、計算値が炉心径方向成分E
RCR（Ｌ）と炉心軸方向成分ERCZ（K,L）とに分けて求め
ることができる。
次に、出力分布計算装置の物理モデルに基づいて出力分
布推定装置で計算して得られる計算値の炉心径方向成分
ERCR（Ｌ）および炉心軸方向成分ERCZ（K,L）と、炉心
内中性子束測定器からの計数値を入力して得られる計数
値（測定値）の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）および炉心軸
方向成分ERMZ（K,L）とを、照射後の燃料のガンマ・ス
キャン実験による最も信頼のおける実験値と比較し、計
算値と計数値の信頼性を確認する。
布推定装置で計算して得られる計算値の炉心径方向成分
ERCR（Ｌ）および炉心軸方向成分ERCZ（K,L）と、炉心
内中性子束測定器からの計数値を入力して得られる計数
値（測定値）の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）および炉心軸
方向成分ERMZ（K,L）とを、照射後の燃料のガンマ・ス
キャン実験による最も信頼のおける実験値と比較し、計
算値と計数値の信頼性を確認する。
この比較により、炉心径方向成分については計算値（第
６図参照）の方が計数値（測定値）（第５図参照）に較
べ誤差のバラツキが少なく、よい精度をもち、信頼性が
高いことがわかった。また、炉心軸方向成分について
は、計数値（測定値）（第４図参照）の方が計算値より
充分な測定精度を持つことがわかった。逆に、計数値の
炉心径方向成分ERMR（Ｌ）は中性子束分布の絶対値の信
頼性に欠け、また、計算値の炉心軸方向成分ERCZ（K,
L）は中性子束分布形状の信頼性が劣ることが判明し
た。
６図参照）の方が計数値（測定値）（第５図参照）に較
べ誤差のバラツキが少なく、よい精度をもち、信頼性が
高いことがわかった。また、炉心軸方向成分について
は、計数値（測定値）（第４図参照）の方が計算値より
充分な測定精度を持つことがわかった。逆に、計数値の
炉心径方向成分ERMR（Ｌ）は中性子束分布の絶対値の信
頼性に欠け、また、計算値の炉心軸方向成分ERCZ（K,
L）は中性子束分布形状の信頼性が劣ることが判明し
た。
本発明者は、炉心径方向成分については、信頼性が高
く、精度のよい計算値を採用し、炉心軸方向成分につい
ては、充分な測定精度の高い計数値（測定値）を採用
し、出力分布推定装置で計算値の炉心径方向成分ERMR
（Ｌ）と計数値（測定値）の炉心軸方向成分ERMZ（K,
L）の積から評価値を求めると、この評価値は理想とす
る炉心内中性子測定器からの計数値（最良計数値）にき
わめてよく近似させることができ、この評価値により出
力分布計算装置からの炉心の出力分布（出力密度分布）
を補正して出力分布を４体１組の燃料集合体毎に高精度
に求めるようにしたものである。
く、精度のよい計算値を採用し、炉心軸方向成分につい
ては、充分な測定精度の高い計数値（測定値）を採用
し、出力分布推定装置で計算値の炉心径方向成分ERMR
（Ｌ）と計数値（測定値）の炉心軸方向成分ERMZ（K,
L）の積から評価値を求めると、この評価値は理想とす
る炉心内中性子測定器からの計数値（最良計数値）にき
わめてよく近似させることができ、この評価値により出
力分布計算装置からの炉心の出力分布（出力密度分布）
を補正して出力分布を４体１組の燃料集合体毎に高精度
に求めるようにしたものである。
すなわち、原子炉炉心内の出力分布を求める際、第８図
に示すように、計算値については信頼性が高く精度のよ
い炉心径方向成分ERCR（Ｌ）（第８図（ａ）参照。）を
採用し、信頼性の低い炉心軸方向成分ERCZ（K,L）（第
８図（ｂ）参照。）を捨てる。また、測定値については
信頼性が低い炉心径方向成分ERMR（Ｌ）（第８図（ｃ）
参照。）を捨て、測定精度が高く、信頼性が高い炉心軸
方向成分ERMZ（K,L）第８図（ｄ）参照。）を採用す
る。そして、いずれも信頼性が高く精度のよい、計算値
の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）と測定値（計数値）の炉心
軸方向成分ERMZ（K,L）を採用し、これらの積を出力分
布推定測定で演算して評価値ERB（K,L）（第８図（ｅ）
参照。）を求め、この評価値により出力分布計算装置か
らの炉心出力分布を補正し、４体１組の燃料集合体毎に
炉心出力分布を高精度に求めるようにしたものである。
に示すように、計算値については信頼性が高く精度のよ
い炉心径方向成分ERCR（Ｌ）（第８図（ａ）参照。）を
採用し、信頼性の低い炉心軸方向成分ERCZ（K,L）（第
８図（ｂ）参照。）を捨てる。また、測定値については
信頼性が低い炉心径方向成分ERMR（Ｌ）（第８図（ｃ）
参照。）を捨て、測定精度が高く、信頼性が高い炉心軸
方向成分ERMZ（K,L）第８図（ｄ）参照。）を採用す
る。そして、いずれも信頼性が高く精度のよい、計算値
の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）と測定値（計数値）の炉心
軸方向成分ERMZ（K,L）を採用し、これらの積を出力分
布推定測定で演算して評価値ERB（K,L）（第８図（ｅ）
参照。）を求め、この評価値により出力分布計算装置か
らの炉心出力分布を補正し、４体１組の燃料集合体毎に
炉心出力分布を高精度に求めるようにしたものである。
以下、本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監視装
置を図面に示す一実施例について詳細に説明する。
置を図面に示す一実施例について詳細に説明する。
第１図はオンライン出力分布監視装置の概略系統を示
し、原子炉１内には炉心現状データ測定器２が設けら
れ、炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制御
棒位置などを測定し、データサンプラー３にそれらの測
定値信号を出力するようになっている。炉心４内には固
定型中性子束測定器５（Local Power Range Moniter,以
下LPRMと略称する）および可動型中性子測定器６（Trav
ersing Incore Probe,以下TIPと略称する）が導管を介
して固定および可動状態でそれぞれ設けられている。導
管７（以下、ストリングと称する）は第２図に示すよう
に、４体１組の各燃料集合体８（以下バンドルと称す
る）間のコーナギャップ９に位置して多数配設され、LP
RM5は各ストリング７に炉心軸方向、即ち上下に間隔的
に複数個（例えば４個）配置され、TIP6は各ストリング
７に選択的に挿脱され上下に摺動し、炉心軸方向に沿う
走査により連続した中性子束分布を測定することができ
る。なお、４体１組の各燃料集合体８の反ストリング側
には制御棒10が配設されている。
し、原子炉１内には炉心現状データ測定器２が設けら
れ、炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制御
棒位置などを測定し、データサンプラー３にそれらの測
定値信号を出力するようになっている。炉心４内には固
定型中性子束測定器５（Local Power Range Moniter,以
下LPRMと略称する）および可動型中性子測定器６（Trav
ersing Incore Probe,以下TIPと略称する）が導管を介
して固定および可動状態でそれぞれ設けられている。導
管７（以下、ストリングと称する）は第２図に示すよう
に、４体１組の各燃料集合体８（以下バンドルと称す
る）間のコーナギャップ９に位置して多数配設され、LP
RM5は各ストリング７に炉心軸方向、即ち上下に間隔的
に複数個（例えば４個）配置され、TIP6は各ストリング
７に選択的に挿脱され上下に摺動し、炉心軸方向に沿う
走査により連続した中性子束分布を測定することができ
る。なお、４体１組の各燃料集合体８の反ストリング側
には制御棒10が配設されている。
LPRM5およびTIP6により得られた中性子束の計数値信号
はデータサンプラー３に出力される。データサンプラー
３はLPRM5およびTIP6からの計数値信号を出力分布推定
装置11に伝送する。なおLPRM5の出力信号は常時発生し
ているが、データサンプラー３は出力分布計算装置12か
らの伝送要求があった場合にのみ前記出力分布推定装置
11への伝送を実行する。また、TIP6による炉心内中性子
束測定は通常一か月に一回程度の頻度で行なわれ、この
場合にはデータサンプラー３は常にTIP6の出力信号を出
力分布推定装置11に伝送する。
はデータサンプラー３に出力される。データサンプラー
３はLPRM5およびTIP6からの計数値信号を出力分布推定
装置11に伝送する。なおLPRM5の出力信号は常時発生し
ているが、データサンプラー３は出力分布計算装置12か
らの伝送要求があった場合にのみ前記出力分布推定装置
11への伝送を実行する。また、TIP6による炉心内中性子
束測定は通常一か月に一回程度の頻度で行なわれ、この
場合にはデータサンプラー３は常にTIP6の出力信号を出
力分布推定装置11に伝送する。
データサンプラー３はまた、炉心現状データ測定器２か
ら出力される炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温
度、制御棒装置などの測定値信号を入力し、これらを出
力分布計算装置12に伝送する。これらの出力信号は常時
発生しているが、伝送は前記LPRM出力信号ないしTIP出
力信号の出力分布推定装置11への伝送と同時に実行され
る。
ら出力される炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温
度、制御棒装置などの測定値信号を入力し、これらを出
力分布計算装置12に伝送する。これらの出力信号は常時
発生しているが、伝送は前記LPRM出力信号ないしTIP出
力信号の出力分布推定装置11への伝送と同時に実行され
る。
出力分布計算装置12は、あらかじめ定められた周期に従
って自動的に起動するか、原子炉運転員の入出力装置13
を介しての要求により起動するか、またはTIP6による炉
心内中性子束測定の終了を示す信号とトリガーとして自
動的に起動する。そしてデータサンプラー３に対してTI
P6およびLPRM5の出力信号の出力分布推定装置11への伝
送要求を行ない、データサンプラー３からの炉心現状デ
ータを入力し、その内蔵する物理モデルによって炉内出
力分布を計算する。このような計算に用いられる物理モ
デルとしては、装置全体の即応性を高めるため、多少計
算精度が悪くても計算時間がみじかくて済み、バンドル
８の或る限定された一群の点を抽出した、いわゆる一群
・粗格子点拡散モデルを使用するのが望ましい。即ち、
この一群・粗格子点拡散モデルを用いて炉内の出力分布
計算を行なう場合には、第２図に示されたバンドル８を
空間的な多数の節点（ノード）8aの集合で表し、各ノー
ドにおける中性子束が次の方程式（Ｉ）を満足するもの
とする。
って自動的に起動するか、原子炉運転員の入出力装置13
を介しての要求により起動するか、またはTIP6による炉
心内中性子束測定の終了を示す信号とトリガーとして自
動的に起動する。そしてデータサンプラー３に対してTI
P6およびLPRM5の出力信号の出力分布推定装置11への伝
送要求を行ない、データサンプラー３からの炉心現状デ
ータを入力し、その内蔵する物理モデルによって炉内出
力分布を計算する。このような計算に用いられる物理モ
デルとしては、装置全体の即応性を高めるため、多少計
算精度が悪くても計算時間がみじかくて済み、バンドル
８の或る限定された一群の点を抽出した、いわゆる一群
・粗格子点拡散モデルを使用するのが望ましい。即ち、
この一群・粗格子点拡散モデルを用いて炉内の出力分布
計算を行なう場合には、第２図に示されたバンドル８を
空間的な多数の節点（ノード）8aの集合で表し、各ノー
ドにおける中性子束が次の方程式（Ｉ）を満足するもの
とする。
Ｌ・φ＋B2・φ＝０ （Ｉ） L:ラプラス演算子を有限階差近似した、ノードの総数個
に等しい行・列数の正方行列 φ：各ノードにおける中性子束の全体を要素とする、ノ
ードの総数個に等しい次元のベクトル。
に等しい行・列数の正方行列 φ：各ノードにおける中性子束の全体を要素とする、ノ
ードの総数個に等しい次元のベクトル。
B2:各ノードの物質バックリングを対角要素とする、ノ
ードの総数個に等しい行・列数の正方対角行列 さらに、原子炉炉心を三次元直角座標系で記述し、炉心
軸方向にとられた座標をｚ、炉心径方向にとられた座標
をx,yで夫々表わし、ｚ方向でＫ番目、ｘ方向でＩ番
目、ｙ方向でＪ番目に存在するノードを添字K,I,Jで示
すことにし、φの要素たるノードの中性子束をφ（K,I,
J）と書くこととする。すると、炉内出力分布は各ノー
ドにおける出力密度、 Ｐ（K,I,J） ＝Σｆ（K,I,J）・φ（K,I,J） （II） の全体から成る集合で与えられる。ここで Ｐ（K,I,J）：ノード（K,I,J）における出力密度、ただ
し単位は単位時間・単位体積当りの核分裂数 Σｆ（K,I,J）：ノード（K,I,J）における巨視的核分裂
断面積 上記方程式（Ｉ）および（II）に基づいて、出力分布計
算装置12は周知の方法で炉内出力分布を算出する。この
計算法は、例えば米国雑誌Nucl.Sci.Eng.,64（1977年発
行）の724〜732頁に掲載されたM.Tsuiki他； “Convergence and Acceleration of Void Itertions i
n Boiling Water Reactor Core Calculations"の記事に
詳述されている。出力分布計算装置12は算出された炉内
出力分布を出力分布推定装置11に伝送する。
ードの総数個に等しい行・列数の正方対角行列 さらに、原子炉炉心を三次元直角座標系で記述し、炉心
軸方向にとられた座標をｚ、炉心径方向にとられた座標
をx,yで夫々表わし、ｚ方向でＫ番目、ｘ方向でＩ番
目、ｙ方向でＪ番目に存在するノードを添字K,I,Jで示
すことにし、φの要素たるノードの中性子束をφ（K,I,
J）と書くこととする。すると、炉内出力分布は各ノー
ドにおける出力密度、 Ｐ（K,I,J） ＝Σｆ（K,I,J）・φ（K,I,J） （II） の全体から成る集合で与えられる。ここで Ｐ（K,I,J）：ノード（K,I,J）における出力密度、ただ
し単位は単位時間・単位体積当りの核分裂数 Σｆ（K,I,J）：ノード（K,I,J）における巨視的核分裂
断面積 上記方程式（Ｉ）および（II）に基づいて、出力分布計
算装置12は周知の方法で炉内出力分布を算出する。この
計算法は、例えば米国雑誌Nucl.Sci.Eng.,64（1977年発
行）の724〜732頁に掲載されたM.Tsuiki他； “Convergence and Acceleration of Void Itertions i
n Boiling Water Reactor Core Calculations"の記事に
詳述されている。出力分布計算装置12は算出された炉内
出力分布を出力分布推定装置11に伝送する。
出力分布推定装置11は、データサンプラー３の伝送する
TIP6およびLPRM5の出力信号、および出力分布計算装置1
2の算出した炉内出力分布を取込み、以下のようにして
まずTIP計数値を推定する。
TIP6およびLPRM5の出力信号、および出力分布計算装置1
2の算出した炉内出力分布を取込み、以下のようにして
まずTIP計数値を推定する。
すなわち、前記出力分布計算装置２から伝送された炉内
出力分布（II式のＰ（K,I,J））から、以下の式によりT
IP計数値を算出する。
出力分布（II式のＰ（K,I,J））から、以下の式によりT
IP計数値を算出する。
ERC（K,L） ＝Sum C（K,I,J） ×（K,I,J） （III） ERC（K,L）：炉心軸方向ノード位置Ｋ、ストリングＬ
（これを測定位置（K,L）と略称する）におけるTIP計数
値に対する計算値。
（これを測定位置（K,L）と略称する）におけるTIP計数
値に対する計算値。
Sum:測定位置（K,L）に隣接する全ノードに関する和 Ｃ（K,I,J）：ノードにおける出力密度をTIP係数に換算
する換算係数 ここでＣ（K,I,J）の計算法はいくつか考案されている
が、例えば次のような精度の良い方法がある。すなわち
まず、 FO（K,L） ＝｛Sum FINF（K,I,J） ×κ（K,I,J）｝ ÷｛Sum κ（K,I,J）｝ （IV） FINF（K,I,J）：ノードにおける熱中性子束の漸近値、
これは通常の燃料集合体核定数計算により得られる κ（K,I,J）：ノードにおける熱中性子の拡散距離の逆
数、これは通常の燃料集合体核定数計算により得られる FO（K,L）：燃料集合体間のギャップの測定位置（K,L）
における熱中性子束 を計算する。
する換算係数 ここでＣ（K,I,J）の計算法はいくつか考案されている
が、例えば次のような精度の良い方法がある。すなわち
まず、 FO（K,L） ＝｛Sum FINF（K,I,J） ×κ（K,I,J）｝ ÷｛Sum κ（K,I,J）｝ （IV） FINF（K,I,J）：ノードにおける熱中性子束の漸近値、
これは通常の燃料集合体核定数計算により得られる κ（K,I,J）：ノードにおける熱中性子の拡散距離の逆
数、これは通常の燃料集合体核定数計算により得られる FO（K,L）：燃料集合体間のギャップの測定位置（K,L）
における熱中性子束 を計算する。
なお、この式（IV）は［築城「沸騰水型原子炉炉心特性
解析における核計算手法の研究」京都大学学位論文（19
77）］‐これを以下参考文献１と略称する‐に示された
式（3.23）において、（１）高速中性子束が空間的に一
様であり、（２）熱中性子の拡散距離がノードの幅Δに
比してみじかく、従って、 coth（κ・Δ/2）〜１ とみなしてよく、かつ（３）熱中性子の拡散係数が空間
的に一様である、という事実を利用して簡単化して得ら
れる。
解析における核計算手法の研究」京都大学学位論文（19
77）］‐これを以下参考文献１と略称する‐に示された
式（3.23）において、（１）高速中性子束が空間的に一
様であり、（２）熱中性子の拡散距離がノードの幅Δに
比してみじかく、従って、 coth（κ・Δ/2）〜１ とみなしてよく、かつ（３）熱中性子の拡散係数が空間
的に一様である、という事実を利用して簡単化して得ら
れる。
一方、通常の燃料集合体核定数計算により、燃料集合体
間のギャップの測定位置（K,L）における熱中性子束
φ′（K,L）が得られるが、これは核定数計算の対象と
なった燃料集合体が無限格子系を成しているとの仮定に
基づいて計算されるものであり、実際の炉心中でのよう
に組成的に異なる燃料集合体が隣接している場合には正
しい値とはいえず、補正が必要である。
間のギャップの測定位置（K,L）における熱中性子束
φ′（K,L）が得られるが、これは核定数計算の対象と
なった燃料集合体が無限格子系を成しているとの仮定に
基づいて計算されるものであり、実際の炉心中でのよう
に組成的に異なる燃料集合体が隣接している場合には正
しい値とはいえず、補正が必要である。
そこで、ここではこの補正に式（IV）により与えられる
FOを用いる。というのは、参考文献１によれば、式（I
V）の右辺に現われるFINFは、核定数計算の対象となっ
た燃料集合体が無限格子系を成しているとの仮定に基づ
いて計算される熱中性子束の値であるが、式（IV）によ
って計算されるFOは、実際の炉心中で組成の異なる燃料
集合体が隣接している状況のもとでのギャップの測定位
置（K,L）における熱中性子束を表わしているからであ
る。すなわち、無限格子系においてFINF（K,I,J）であ
った熱中性子束は、実際の炉心中の測定位置（K,L）に
おいてFO（K,L）を変化する。そこでこの変化分をFOとF
INFの比で評価して、 φ（K,L） ＝｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝ ×｛Ｐ（K,I,J）/PI（K,I,J）｝ ×φ′（K,I,J） （Ｖ） とする。ただし、ここでPI（K,I,J）は燃料集合体核定
数計算において使用されたノードの出力密度であるが、
それが実際の炉心中での出力密度Ｐ（K,I,J）とは異な
ることによって熱中性子束の大きさが異なることを考慮
に入れるための補正を比｛Ｐ（K,I,J）/PI（（K,I,
J）｝を乗ずることにより行なわねばならない。という
のは、炉心中で発生する核分裂のほとんどは熱中性子に
よって引起こされているために、熱中性子束の大きさは
出力密度の大きさに比例するからである。
FOを用いる。というのは、参考文献１によれば、式（I
V）の右辺に現われるFINFは、核定数計算の対象となっ
た燃料集合体が無限格子系を成しているとの仮定に基づ
いて計算される熱中性子束の値であるが、式（IV）によ
って計算されるFOは、実際の炉心中で組成の異なる燃料
集合体が隣接している状況のもとでのギャップの測定位
置（K,L）における熱中性子束を表わしているからであ
る。すなわち、無限格子系においてFINF（K,I,J）であ
った熱中性子束は、実際の炉心中の測定位置（K,L）に
おいてFO（K,L）を変化する。そこでこの変化分をFOとF
INFの比で評価して、 φ（K,L） ＝｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝ ×｛Ｐ（K,I,J）/PI（K,I,J）｝ ×φ′（K,I,J） （Ｖ） とする。ただし、ここでPI（K,I,J）は燃料集合体核定
数計算において使用されたノードの出力密度であるが、
それが実際の炉心中での出力密度Ｐ（K,I,J）とは異な
ることによって熱中性子束の大きさが異なることを考慮
に入れるための補正を比｛Ｐ（K,I,J）/PI（（K,I,
J）｝を乗ずることにより行なわねばならない。という
のは、炉心中で発生する核分裂のほとんどは熱中性子に
よって引起こされているために、熱中性子束の大きさは
出力密度の大きさに比例するからである。
以上により、測定位置（K,L）での熱中性子束φ（K,L）
が得られるが、これは測定器に隣接した複数個のノード
のうちのひとつのノードに固有の量のみから計算でき
る。そこで今の目的の為には式（Ｖ）を着目する測定器
に隣接する全ノードに関して計算し、その相加平均をと
ればよい。すなわち以上述べた方法による測定位置（K,
L）における熱中性子束φ（K,L）は、 φ（K,L） ＝Sum［｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝ ×｛Ｐ（K,I,J）/PI（K,I,J）｝×φ′（K,I,J）］ ÷Sum［1.0］ と得られる。測定位置（K,L）にある中性子束測定器の
計数は、ここに得られた熱中性子束に測定器に固有の換
算係数Ｈ（K,L）を乗じたものであるから、 ERC（K,L） ＝Ｈ（K,L） ×Sum［｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝ ×｛Ｐ（K,I,J）/PI（K,I,J）｝×φ′（K,I,J） ÷Sum［1.0］ となる。この式と式（III）とから、 Ｃ（K,I,J） ＝Ｈ（K,L） ×［｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝× ｛1.0/PI（K,I,J）｝ ×φ′（K,I,J）］ ÷Sum［1.0］ （VI） とすればよいことがわかる。
が得られるが、これは測定器に隣接した複数個のノード
のうちのひとつのノードに固有の量のみから計算でき
る。そこで今の目的の為には式（Ｖ）を着目する測定器
に隣接する全ノードに関して計算し、その相加平均をと
ればよい。すなわち以上述べた方法による測定位置（K,
L）における熱中性子束φ（K,L）は、 φ（K,L） ＝Sum［｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝ ×｛Ｐ（K,I,J）/PI（K,I,J）｝×φ′（K,I,J）］ ÷Sum［1.0］ と得られる。測定位置（K,L）にある中性子束測定器の
計数は、ここに得られた熱中性子束に測定器に固有の換
算係数Ｈ（K,L）を乗じたものであるから、 ERC（K,L） ＝Ｈ（K,L） ×Sum［｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝ ×｛Ｐ（K,I,J）/PI（K,I,J）｝×φ′（K,I,J） ÷Sum［1.0］ となる。この式と式（III）とから、 Ｃ（K,I,J） ＝Ｈ（K,L） ×［｛FO（K,L）/FINF（K,I,J）｝× ｛1.0/PI（K,I,J）｝ ×φ′（K,I,J）］ ÷Sum［1.0］ （VI） とすればよいことがわかる。
以上により炉心内の全測定位置に対する中性子束測定器
の計数値に対する計算値ERCが得られるが、これらは以
下に説明する炉心内中性子束測定器の出力信号たる測定
器とは独立に得られるものである。
の計数値に対する計算値ERCが得られるが、これらは以
下に説明する炉心内中性子束測定器の出力信号たる測定
器とは独立に得られるものである。
次に出力分布推定装置11はデータサンプラー３から伝送
されたTIP6およびLPRM5の出力信号から、その炉心軸方
向（ｚ方向）成分を抽出する。ここではまずTIP6の場合
について述べる。
されたTIP6およびLPRM5の出力信号から、その炉心軸方
向（ｚ方向）成分を抽出する。ここではまずTIP6の場合
について述べる。
今、炉心の軸方向位置をＫ、径方向位置をＬとしたと
き、炉心の測定位置（K,L）における炉心中性子測定器
であるTIPの出力信号（計数値）をERM（K,L）とし、炉
心径方向位置Ｌにおける計数値（TIP出力信号）の平均
値をERMR（Ｌ）とすると、 このERMR（Ｌ）は、炉心径方向位置ＬにおけるTIP計数
値を炉心軸方向に積分し、平均化した相加平均値であ
り、この相加平均値を計数値の炉心径方向成分という。
き、炉心の測定位置（K,L）における炉心中性子測定器
であるTIPの出力信号（計数値）をERM（K,L）とし、炉
心径方向位置Ｌにおける計数値（TIP出力信号）の平均
値をERMR（Ｌ）とすると、 このERMR（Ｌ）は、炉心径方向位置ＬにおけるTIP計数
値を炉心軸方向に積分し、平均化した相加平均値であ
り、この相加平均値を計数値の炉心径方向成分という。
また、炉心径方向位置Ｌにおける出力密度に相当するTI
P計数値ERM（K,L）を、計数値の炉心径方向成分ERMR
（Ｌ）で除算した値をERMZ（K,L）とすると、 ERMZ（K,L）＝ERM（K,L）/ERMR（Ｌ） で表わされ、このERMZ（K,L）は、計数値の炉心径方向
成分ERMR（Ｌ）に関する情報を失っているので、これを
計数値の炉心軸方向成分という。
P計数値ERM（K,L）を、計数値の炉心径方向成分ERMR
（Ｌ）で除算した値をERMZ（K,L）とすると、 ERMZ（K,L）＝ERM（K,L）/ERMR（Ｌ） で表わされ、このERMZ（K,L）は、計数値の炉心径方向
成分ERMR（Ｌ）に関する情報を失っているので、これを
計数値の炉心軸方向成分という。
この計数値の炉心軸方向成分ERMZ（K,L）を表わす式を
変形すると、 ERM（K,L）＝ERMR（Ｌ）・ERMZ（K,L） で表わされ、TIP出力信号（出力密度）である計数値ERM
（K,L）は、計数値の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）と炉心
軸方向成分FRMZ（K,L）とに分割できることがわかる。
この式でERMR（Ｌ）は着目するストリングＬの全軸方向
測定位置における出力信号を相加平均したものであり、
従ってそのストリングにおける出力信号の平均的な大き
さを表すものである。ここでストリングが炉心径方向に
ほぼ一様に設置されていることから、ERMRはまたTIP計
数値の炉心径方向分布を表わす成分であると解釈でき
る。一方ERMZ（K,L）は、もとの出力信号ERM（K,L）を
そのストリングの平均値ERMR（Ｌ）で割ったものである
から、上記の意味でのTIP計数値の炉心径方向成分に関
する情報を失っており、そのストリングにおけるTIP計
数値の炉心軸方向成分のみを表わす量となっている。こ
こではこの操作によりERMZ（K,L）を算出することをも
って、TIPの出力信号たるTIP計数値の炉心軸方向成分を
抽出するという。
変形すると、 ERM（K,L）＝ERMR（Ｌ）・ERMZ（K,L） で表わされ、TIP出力信号（出力密度）である計数値ERM
（K,L）は、計数値の炉心径方向成分ERMR（Ｌ）と炉心
軸方向成分FRMZ（K,L）とに分割できることがわかる。
この式でERMR（Ｌ）は着目するストリングＬの全軸方向
測定位置における出力信号を相加平均したものであり、
従ってそのストリングにおける出力信号の平均的な大き
さを表すものである。ここでストリングが炉心径方向に
ほぼ一様に設置されていることから、ERMRはまたTIP計
数値の炉心径方向分布を表わす成分であると解釈でき
る。一方ERMZ（K,L）は、もとの出力信号ERM（K,L）を
そのストリングの平均値ERMR（Ｌ）で割ったものである
から、上記の意味でのTIP計数値の炉心径方向成分に関
する情報を失っており、そのストリングにおけるTIP計
数値の炉心軸方向成分のみを表わす量となっている。こ
こではこの操作によりERMZ（K,L）を算出することをも
って、TIPの出力信号たるTIP計数値の炉心軸方向成分を
抽出するという。
次に出力分布推定装置11は、式（III）により算出され
るTIP計数値に対する計算値ERC（K,L）から、以下の手
段によりその炉心径方向成分を抽出する。すなわち、 ERCZ（K,L） ＝ERC（K,L）/ERCR（Ｌ） これらの式から、 ERC（K,L） ＝ERCR（Ｌ）・ERCZ（K,L） のようにTIP計数値に対する計算値をふたつの成分ERCR
（Ｌ）とERCZ（K,L）とに分割できることがわかるが、
ここでERCR（Ｌ）は上述のERMRがTIP計数値の炉心径方
向分布を表わす成分であると解釈できるのと同様にTIP
計数値に対する計算値の炉心径方向分布を表わす成分で
あると解釈できる。また、ERCZ（K,L）は炉心軸方向成
分と解釈できる。ここではこの操作によりERCR（Ｌ）を
算出することをもって、TIP計数値に対する計算値の炉
心径方向成分を抽出するという。
るTIP計数値に対する計算値ERC（K,L）から、以下の手
段によりその炉心径方向成分を抽出する。すなわち、 ERCZ（K,L） ＝ERC（K,L）/ERCR（Ｌ） これらの式から、 ERC（K,L） ＝ERCR（Ｌ）・ERCZ（K,L） のようにTIP計数値に対する計算値をふたつの成分ERCR
（Ｌ）とERCZ（K,L）とに分割できることがわかるが、
ここでERCR（Ｌ）は上述のERMRがTIP計数値の炉心径方
向分布を表わす成分であると解釈できるのと同様にTIP
計数値に対する計算値の炉心径方向分布を表わす成分で
あると解釈できる。また、ERCZ（K,L）は炉心軸方向成
分と解釈できる。ここではこの操作によりERCR（Ｌ）を
算出することをもって、TIP計数値に対する計算値の炉
心径方向成分を抽出するという。
次に出力分布推定装置11は以下の式によりTIP計数値ERB
（K,L）を推定する。すなわち、 ERB（K,L） ＝ERCR（Ｌ）・ERMZ（K,L） （VII） とする。この式から知られるように、最良TIP計数値ERN
（K,L）は、TIP計数値に対する計算値からその炉心径方
向成分ERCR（Ｌ）をとり、一方TIPの出力信号であるTIP
計数値からその炉心軸方向成分ERMZ（K,L）をとり、そ
れらの積をもって算出されるものである。
（K,L）を推定する。すなわち、 ERB（K,L） ＝ERCR（Ｌ）・ERMZ（K,L） （VII） とする。この式から知られるように、最良TIP計数値ERN
（K,L）は、TIP計数値に対する計算値からその炉心径方
向成分ERCR（Ｌ）をとり、一方TIPの出力信号であるTIP
計数値からその炉心軸方向成分ERMZ（K,L）をとり、そ
れらの積をもって算出されるものである。
ここで最良TIP計数値とは、測定に関わる測定誤差が全
く存在しないと仮定した場合に得られるであろうところ
の理想的なTIP出力信号にできるだけ近いものという意
味である。
く存在しないと仮定した場合に得られるであろうところ
の理想的なTIP出力信号にできるだけ近いものという意
味である。
したがって、この最良TIP計数値を「評価値」とし、こ
れにより出力分布を補正することで、高精度の出力分布
が得られるものである。
れにより出力分布を補正することで、高精度の出力分布
が得られるものである。
なお、以下、この「評価値」については、「最良TIP計
数値」と称して説明する。
数値」と称して説明する。
上記の最良TIP計数値の推定に当り、TIPの出力信号から
その炉心径方向成分を捨て去り、この炉心軸方向成分の
みを使用する理由は、TIP6による測定の誤差が、主とし
てTIP6ないしその導管の炉心径方向での偏位に由来する
ものであることによる。このことを第３図を用いて説明
する。すなわち、TIP6による中性子束測定の際には、燃
料集合体８間のギャップ９の正確な中心位置14を通すよ
うにTIPを案内しなければならないが、TIP6の導管７が
原子炉の運用によって変囲・変形を起したり、またTIP6
自体の導管内での位置決めが技術的に困難であることな
どにより、TIP6を中心位置14に通すことは実際上困難で
あり、中心からずれた位置15を案内されるTIP6が不可避
的に存在する。一方、現在のTIPはウラン235の核分裂の
発生により炉心内中性子束を測定するのであるため、そ
の感度は熱中性子束に対して最大であり、その他のエネ
ルギ領域の中性子束に対してはほとんど感度を持たな
い。しかるに熱中性子束は、燃料集合体間のギャップの
中心に頂点を持ち、それから離れるに従い急速に減少す
る急傾斜の山型分布16を呈している。これは燃料集合体
間のギャップに存在する軽水によって、中性子が燃料集
合体内部におけるよりも、よく減速・熱化されるためで
ある。以上のことから、もしTIP6が燃料集合体間ギャッ
プ９の正確な中心14を通らず、中心からずれた位置15を
通った場合には、その計数値に誤差17が発生することに
なる。しかしながら、上述の熱中性子束の山型の分布16
は、炉心の軸方向には一様な形であるため、この誤差
は、炉心の軸方向には一様な大きさを持ち、このストリ
ング７の出力信号の平均的な大きさERMR（Ｌ）を正しい
値から変化させはするが、そのストリング７におけるTI
P計数値の炉心軸方向成分ERMZ（K,L）は正しいものにほ
ぼ一致していることになる。
その炉心径方向成分を捨て去り、この炉心軸方向成分の
みを使用する理由は、TIP6による測定の誤差が、主とし
てTIP6ないしその導管の炉心径方向での偏位に由来する
ものであることによる。このことを第３図を用いて説明
する。すなわち、TIP6による中性子束測定の際には、燃
料集合体８間のギャップ９の正確な中心位置14を通すよ
うにTIPを案内しなければならないが、TIP6の導管７が
原子炉の運用によって変囲・変形を起したり、またTIP6
自体の導管内での位置決めが技術的に困難であることな
どにより、TIP6を中心位置14に通すことは実際上困難で
あり、中心からずれた位置15を案内されるTIP6が不可避
的に存在する。一方、現在のTIPはウラン235の核分裂の
発生により炉心内中性子束を測定するのであるため、そ
の感度は熱中性子束に対して最大であり、その他のエネ
ルギ領域の中性子束に対してはほとんど感度を持たな
い。しかるに熱中性子束は、燃料集合体間のギャップの
中心に頂点を持ち、それから離れるに従い急速に減少す
る急傾斜の山型分布16を呈している。これは燃料集合体
間のギャップに存在する軽水によって、中性子が燃料集
合体内部におけるよりも、よく減速・熱化されるためで
ある。以上のことから、もしTIP6が燃料集合体間ギャッ
プ９の正確な中心14を通らず、中心からずれた位置15を
通った場合には、その計数値に誤差17が発生することに
なる。しかしながら、上述の熱中性子束の山型の分布16
は、炉心の軸方向には一様な形であるため、この誤差
は、炉心の軸方向には一様な大きさを持ち、このストリ
ング７の出力信号の平均的な大きさERMR（Ｌ）を正しい
値から変化させはするが、そのストリング７におけるTI
P計数値の炉心軸方向成分ERMZ（K,L）は正しいものにほ
ぼ一致していることになる。
このことは実験的に確認した。すなわち第４図は、前記
ｚ座標つまり炉心軸方向に沿ってとられた座標を横軸に
とり、縦軸にある燃料集合体の各ノードにおけるLa（ラ
ンタン）140の濃度をとって、真値に比して約２％程度
の高い測定精度を持つところの照射後のガンマ・スキャ
ン実験による実験値ａと、TIP出力信号から変換される
等価なLa140の濃度ｂとを軸方向分布に相対化して比較
したものである。図に見られるように両者の一致は良
い。一方第５図は横軸を炉心の中心から燃料集合体への
距離にとり、縦軸を各燃料集合体における平均のLa140
濃度の誤差にとって、照射後のガンマ・スキャン実験に
よる実験値に対するTIP出力信号から変換される等価なL
a140の濃度の誤差ｃを示したものである。図に見られる
ようにここに示された誤差は必ずしも無視できない。こ
こで第４図に示した実験結果はTIP計数値の炉心軸方向
成分ERMZ（K,L）は正しいものにほぼ一致していること
を裏づけており、第５図に示した実験結果はその炉心径
方向成分ERMR（Ｌ）が無視しがたい誤差を持つことを裏
づけている。
ｚ座標つまり炉心軸方向に沿ってとられた座標を横軸に
とり、縦軸にある燃料集合体の各ノードにおけるLa（ラ
ンタン）140の濃度をとって、真値に比して約２％程度
の高い測定精度を持つところの照射後のガンマ・スキャ
ン実験による実験値ａと、TIP出力信号から変換される
等価なLa140の濃度ｂとを軸方向分布に相対化して比較
したものである。図に見られるように両者の一致は良
い。一方第５図は横軸を炉心の中心から燃料集合体への
距離にとり、縦軸を各燃料集合体における平均のLa140
濃度の誤差にとって、照射後のガンマ・スキャン実験に
よる実験値に対するTIP出力信号から変換される等価なL
a140の濃度の誤差ｃを示したものである。図に見られる
ようにここに示された誤差は必ずしも無視できない。こ
こで第４図に示した実験結果はTIP計数値の炉心軸方向
成分ERMZ（K,L）は正しいものにほぼ一致していること
を裏づけており、第５図に示した実験結果はその炉心径
方向成分ERMR（Ｌ）が無視しがたい誤差を持つことを裏
づけている。
この理由により前記最良TIP計数値の推定に当り、TIPの
出力信号からその炉心径方向成分を捨て去り、その炉心
軸方向成分のみを使用することとする。
出力信号からその炉心径方向成分を捨て去り、その炉心
軸方向成分のみを使用することとする。
一方、前記のTIP計数値の推定に当り、TIP計数値に対す
る計算値からその炉心径方向成分ERCR（Ｌ）をとり、そ
の炉心軸方向成分ERCR（K,L）を捨て去る理由は、出力
分布計算装置２の内蔵する物理モデルにより計算される
出力分布は、その炉心軸方向成分の計算精度が不十分で
あっても、その炉心径方向成分が精度良く計算されるこ
とが実験的に確認されたからである。すなわち第６図
は、横軸の炉心の中心から燃料集合体への距離にとり、
縦軸を各燃料集合体における平均のLa140濃度の誤差に
とって、照射後のガンマ・スキャン実験による実験値に
対する物理モデルにより計算された出力分布から変換さ
れる等価なLa140の濃度の誤差を示したものである。図
に見られるようにこれらの誤差は、前記第５図に示した
TIP計数値から変換されたLa140濃度の持つ誤差の約1/2
以下の範囲におさまっており、充分に無視できるもので
ある。このことは、物理モデルによる出力分布計算値の
炉心径方向成分がよい精度を持つことと同時に、出力分
布に対する一次変換（III）によって算出されるTIP計数
値に対する計算値の炉心径方向成分ERCR（Ｌ）がよい精
度を持つことに裏づけている。
る計算値からその炉心径方向成分ERCR（Ｌ）をとり、そ
の炉心軸方向成分ERCR（K,L）を捨て去る理由は、出力
分布計算装置２の内蔵する物理モデルにより計算される
出力分布は、その炉心軸方向成分の計算精度が不十分で
あっても、その炉心径方向成分が精度良く計算されるこ
とが実験的に確認されたからである。すなわち第６図
は、横軸の炉心の中心から燃料集合体への距離にとり、
縦軸を各燃料集合体における平均のLa140濃度の誤差に
とって、照射後のガンマ・スキャン実験による実験値に
対する物理モデルにより計算された出力分布から変換さ
れる等価なLa140の濃度の誤差を示したものである。図
に見られるようにこれらの誤差は、前記第５図に示した
TIP計数値から変換されたLa140濃度の持つ誤差の約1/2
以下の範囲におさまっており、充分に無視できるもので
ある。このことは、物理モデルによる出力分布計算値の
炉心径方向成分がよい精度を持つことと同時に、出力分
布に対する一次変換（III）によって算出されるTIP計数
値に対する計算値の炉心径方向成分ERCR（Ｌ）がよい精
度を持つことに裏づけている。
以上の理由により、最良TIP計数値の推定に当り、TIP計
数値に対する計算値からその炉心径方向成分ERCR（Ｌ）
をとり、この炉心軸方向成分ERCZ（K,L）を捨て去るこ
ととする。
数値に対する計算値からその炉心径方向成分ERCR（Ｌ）
をとり、この炉心軸方向成分ERCZ（K,L）を捨て去るこ
ととする。
すなわち、原子炉炉心内の出力分布を求める際、第８図
に示すように、計算値については信頼性が高く精度のよ
い炉心径方向成分ERCR（Ｌ）（第８図（ａ）参照。）を
採用し、信頼性の低い炉心軸方向成分ERCZ（K,L）（第
８図（ｂ）参照。）を捨てる。また、測定値については
信頼性が低い炉心径方向成分ERMR（Ｌ）（第８図（ｃ）
参照。）を捨て、測定精度が高く、信頼性が高い炉心軸
方向成分ERMZ（K,L）（第８図（ｄ）参照。）を採用す
る。そして、いずれも信頼性が高く精度のよい、計算値
の炉心径方向成分ERCR（Ｌ）と測定値（計数値）の炉心
軸方向成分ERMZ（K,L）を採用してこれらの積を出力分
布推定測定で演算して評価値ERB（K,L）（第８図（ｅ）
参照。）を求め、この評価値により出力分布計算装置か
らの炉心出力分布を補正し、４体１組の燃料集合体毎に
炉心出力分布を高精度に求めるようにしたものである。
に示すように、計算値については信頼性が高く精度のよ
い炉心径方向成分ERCR（Ｌ）（第８図（ａ）参照。）を
採用し、信頼性の低い炉心軸方向成分ERCZ（K,L）（第
８図（ｂ）参照。）を捨てる。また、測定値については
信頼性が低い炉心径方向成分ERMR（Ｌ）（第８図（ｃ）
参照。）を捨て、測定精度が高く、信頼性が高い炉心軸
方向成分ERMZ（K,L）（第８図（ｄ）参照。）を採用す
る。そして、いずれも信頼性が高く精度のよい、計算値
の炉心径方向成分ERCR（Ｌ）と測定値（計数値）の炉心
軸方向成分ERMZ（K,L）を採用してこれらの積を出力分
布推定測定で演算して評価値ERB（K,L）（第８図（ｅ）
参照。）を求め、この評価値により出力分布計算装置か
らの炉心出力分布を補正し、４体１組の燃料集合体毎に
炉心出力分布を高精度に求めるようにしたものである。
次に出力分布推定装置11は、ノードの出力密度が上記で
推定された最良TIP計数値に適合するように出力分布計
算値を修正する。すなわち、 Ｇ（K,I,J） ＝ERB（K,L）/ERC（K,L） （VIII） として、 PC（K,I,J） ＝Ｇ（K,I,J）・Ｐ（K,I,J） （IX） ここでノード（K,I,J）は測定位置（K,L）に隣接するも
の全てを指す。式（IX）により計算されるPC（K,I,J）
を式（III）のＰ（K,I,J）に代入することにより、補正
因子Ｇ（K,I,J）の定義と式（III）とから明らかに、ER
C（K,L）として最良TIP計数値ERB（K,L）を得る。この
意味でPC（K,I,J）は最良TIP計数値に適合すると言う。
推定された最良TIP計数値に適合するように出力分布計
算値を修正する。すなわち、 Ｇ（K,I,J） ＝ERB（K,L）/ERC（K,L） （VIII） として、 PC（K,I,J） ＝Ｇ（K,I,J）・Ｐ（K,I,J） （IX） ここでノード（K,I,J）は測定位置（K,L）に隣接するも
の全てを指す。式（IX）により計算されるPC（K,I,J）
を式（III）のＰ（K,I,J）に代入することにより、補正
因子Ｇ（K,I,J）の定義と式（III）とから明らかに、ER
C（K,L）として最良TIP計数値ERB（K,L）を得る。この
意味でPC（K,I,J）は最良TIP計数値に適合すると言う。
最後に出力分布推定装置11は上記で得られたPC（K,I,
J）を、その径方向成分が物理モデルによる出力分布計
算値のそれに一致するように補正する。すなわち、 PZ（K,I,J） ＝Ｐ（K,I,J）/PR（I,J） によりＰ（K,I,J）を炉心軸方向成分PZ（K,I,J）と炉心
径方向成分PR（I,J）に分割する。ここで前記のように
物理モデルの計算する出力分布の炉心径方向成分の精度
が良いことを考慮し、上記PC（K,I,J）の径方向成分がP
R（I,J）に一致するように以下の式で補正する。
J）を、その径方向成分が物理モデルによる出力分布計
算値のそれに一致するように補正する。すなわち、 PZ（K,I,J） ＝Ｐ（K,I,J）/PR（I,J） によりＰ（K,I,J）を炉心軸方向成分PZ（K,I,J）と炉心
径方向成分PR（I,J）に分割する。ここで前記のように
物理モデルの計算する出力分布の炉心径方向成分の精度
が良いことを考慮し、上記PC（K,I,J）の径方向成分がP
R（I,J）に一致するように以下の式で補正する。
PCR（I,J） ＝Sum PC（K,I,J）/Sum1.0 Ｎ（I,J） ＝PR（I,J）/PCR（I,J） PB（K,I,J） ＝Ｎ（I,J）・PC（K,I,J） （Ｘ） ここで式（Ｘ）で計算されるPB（K,I,J）が本発明の出
力分布推定装置11の最終的に求めるものであり、これを
TIPの出力信号および物理モデルの計算値各々から精度
の良い成分のみを抽出して推定されたものという意味で
最良出力分布と呼ぶ。
力分布推定装置11の最終的に求めるものであり、これを
TIPの出力信号および物理モデルの計算値各々から精度
の良い成分のみを抽出して推定されたものという意味で
最良出力分布と呼ぶ。
以上説明した最良出力分布の算出方法は、本発明におけ
る出力分布推定装置の一実施例であり、最良出力分布PB
（K,I,J）に基づいて計算される炉心内中性子束測定器
の計数値に対する計算値は、最良TIP計数値に等しく、
その最良TIP計数値の炉心軸方向成分はERMZ（K,L）であ
って、それはすなわち炉心内中性子束測定器の計数値の
炉心軸方向成分に等しい。一方最良出力分布PB（K,I,
J）の炉心径方向成分は、物理モデルによる出力分布計
算値の炉心径方向成分に一致するようにしてある。従っ
て、ここでの最良出力分布PB（K,I,J）は物理モデルに
基づき炉心内の出力分布を算出する出力分布計算装置が
算出した出力分布Ｐ（K,I,J）を、該出力分布に基づい
て計算される、炉心内中性子束測定器の計数値に対する
計算値の炉心軸方向成分が、前記炉心内中性子束測定器
の計数値の炉心軸方向成分に一致するように、また該出
力分布の径方向成分は該出力分布自身の径方向成分に一
致するように該出力分布を補正したものとなっってい
る。
る出力分布推定装置の一実施例であり、最良出力分布PB
（K,I,J）に基づいて計算される炉心内中性子束測定器
の計数値に対する計算値は、最良TIP計数値に等しく、
その最良TIP計数値の炉心軸方向成分はERMZ（K,L）であ
って、それはすなわち炉心内中性子束測定器の計数値の
炉心軸方向成分に等しい。一方最良出力分布PB（K,I,
J）の炉心径方向成分は、物理モデルによる出力分布計
算値の炉心径方向成分に一致するようにしてある。従っ
て、ここでの最良出力分布PB（K,I,J）は物理モデルに
基づき炉心内の出力分布を算出する出力分布計算装置が
算出した出力分布Ｐ（K,I,J）を、該出力分布に基づい
て計算される、炉心内中性子束測定器の計数値に対する
計算値の炉心軸方向成分が、前記炉心内中性子束測定器
の計数値の炉心軸方向成分に一致するように、また該出
力分布の径方向成分は該出力分布自身の径方向成分に一
致するように該出力分布を補正したものとなっってい
る。
上記で推定された最良出力分布が、TIP出力信号を正し
いと仮定して推定した出力分布よりもよい精度を有する
ことは、実験的に確認した。第７図は前記ｚ座標つまり
炉心軸方向に沿ってとられた座標を横軸にとり、縦軸に
ある燃料集合体の各ノードにおけるLa140の濃度をとっ
て、照射後のガンマ・スキャン実験による実験値ｅと、
TIP出力信号から変換される等価なLa140の濃度ｆと、本
発明による装置の計算する出力分布から変換される等価
なLa140の濃度ｇとを比較したものである。図に見られ
るように、TIP出力信号から変換される等価なLa140の濃
度ｆは、その炉心軸方向に沿う分布形状はガンマ・スキ
ャン実験値ｅに比較的良く一致しているが、全体的に値
が小にすぎ、前述したことを裏づけている。これに比し
て本発明による装置の計算する出力分布か変換される等
価なLa140の濃度ｇは、炉心軸方向分布形状も全体的な
大きさも共に良くガンマ・スキャン実験値ｅに一致して
おり、本発明による装置の効果を裏づけている。
いと仮定して推定した出力分布よりもよい精度を有する
ことは、実験的に確認した。第７図は前記ｚ座標つまり
炉心軸方向に沿ってとられた座標を横軸にとり、縦軸に
ある燃料集合体の各ノードにおけるLa140の濃度をとっ
て、照射後のガンマ・スキャン実験による実験値ｅと、
TIP出力信号から変換される等価なLa140の濃度ｆと、本
発明による装置の計算する出力分布から変換される等価
なLa140の濃度ｇとを比較したものである。図に見られ
るように、TIP出力信号から変換される等価なLa140の濃
度ｆは、その炉心軸方向に沿う分布形状はガンマ・スキ
ャン実験値ｅに比較的良く一致しているが、全体的に値
が小にすぎ、前述したことを裏づけている。これに比し
て本発明による装置の計算する出力分布か変換される等
価なLa140の濃度ｇは、炉心軸方向分布形状も全体的な
大きさも共に良くガンマ・スキャン実験値ｅに一致して
おり、本発明による装置の効果を裏づけている。
以上実施例によれば、出力分布計算装置の計算値に基づ
く炉心径方向成分と、炉心内中性子束測定器の計数値を
その平均値により除算した値を用いた炉心軸方向成分と
の積を評価値とするので、計算値および計数値に当初含
まれていた誤差が略完全に解消することとなる。すなわ
ち、出力分布の積分値を軸方向距離で除して求められる
高精度の算計値である径方向成分と、各計数値をその平
均値で除して求められる高精度の軸方向成分とに一旦分
解し、さらにこれらを乗算することにより得られる評価
値を用いるので、誤差が＋，−いずれか一方向に偏って
いるような場合でも、また測定箇所が少なくデータ数が
小量の場合であっても、より実際の出力に即した高精度
の補正が行え、従来に比して高信頼性の出力分布推定が
行える。
く炉心径方向成分と、炉心内中性子束測定器の計数値を
その平均値により除算した値を用いた炉心軸方向成分と
の積を評価値とするので、計算値および計数値に当初含
まれていた誤差が略完全に解消することとなる。すなわ
ち、出力分布の積分値を軸方向距離で除して求められる
高精度の算計値である径方向成分と、各計数値をその平
均値で除して求められる高精度の軸方向成分とに一旦分
解し、さらにこれらを乗算することにより得られる評価
値を用いるので、誤差が＋，−いずれか一方向に偏って
いるような場合でも、また測定箇所が少なくデータ数が
小量の場合であっても、より実際の出力に即した高精度
の補正が行え、従来に比して高信頼性の出力分布推定が
行える。
なお、上記実施例では炉心内中性子束測定器をTIP6とし
た場合について述べたが、LPRM5とした場合でも実施可
能である。ただ、その場合には炉心軸方向に高々数点の
測定点しか得られず、TIP6の場合のように軸方向の全て
のノードに対応する測定点Ｋでの出力信号を用いること
はできない。すなわち、式（VIII）で計算される補正係
数Ｇ（K,I,J）は炉心軸方向の全ノードＫに関して求め
ることはできず、高々数点のＫに関してしか求められな
い。そこで、このような場合には、以下のようにしてＧ
（K,I,J）の求められないノードに対する補正係数Ｇ
（K,I,J）を推定する。すなわち、 （Ａ） 炉心軸方向最上部にあるLPRMより上部にあっ
て、かつ補正係数の求められないノードに関しては、炉
心軸方向最上部にあるLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数をもってＧ（K,I,J）とする。
た場合について述べたが、LPRM5とした場合でも実施可
能である。ただ、その場合には炉心軸方向に高々数点の
測定点しか得られず、TIP6の場合のように軸方向の全て
のノードに対応する測定点Ｋでの出力信号を用いること
はできない。すなわち、式（VIII）で計算される補正係
数Ｇ（K,I,J）は炉心軸方向の全ノードＫに関して求め
ることはできず、高々数点のＫに関してしか求められな
い。そこで、このような場合には、以下のようにしてＧ
（K,I,J）の求められないノードに対する補正係数Ｇ
（K,I,J）を推定する。すなわち、 （Ａ） 炉心軸方向最上部にあるLPRMより上部にあっ
て、かつ補正係数の求められないノードに関しては、炉
心軸方向最上部にあるLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数をもってＧ（K,I,J）とする。
（Ｂ） 炉心軸方向最下部にあるLPRMより下部にあっ
て、かつ補正係数の求められないノードに関しては、炉
心軸方向最下部にあるLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数をもってＧ（K,I,J）とする。
て、かつ補正係数の求められないノードに関しては、炉
心軸方向最下部にあるLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数をもってＧ（K,I,J）とする。
（Ｃ） 上記以外のノードにあってかつ補正係数の求め
られないノードに関しては、そのノードの上方にあって
かつそのノードに最も近いLPRMに隣接するノードに対し
て求められた補正係数と、そのノードの下方にあってか
つそのノード最も近いLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数との直線内挿により定められる値をも
って、Ｇ（K,I,J）とする。
られないノードに関しては、そのノードの上方にあって
かつそのノードに最も近いLPRMに隣接するノードに対し
て求められた補正係数と、そのノードの下方にあってか
つそのノード最も近いLPRMに隣接するノードに対して求
められた補正係数との直線内挿により定められる値をも
って、Ｇ（K,I,J）とする。
このような方法により補正係数Ｇ（K,I,J）を全ノード
に対して算出した後、以下は前記式（IX）以降と同様の
方法によって出力分布PB（K,I,J）を推定する。
に対して算出した後、以下は前記式（IX）以降と同様の
方法によって出力分布PB（K,I,J）を推定する。
なお、以上述べた実施例では、炉内出力分布の計算に出
力分布計算装置12を用いた例について説明したが、この
炉内出力分布計算に、本出願人がすでに特願昭55-72885
に提示されている原子炉の出力分布予測装置を用いて、
監視時点の炉心出力分布を計算するようにすれば、出力
分布計算値Ｐ（K,I,J）の計算精度が大巾に向上し、従
ってTIPないしLPRMの計数に対する計算値ERC（K,L）の
計算精度が大巾に向上する。その結果、上述の補正係数
Ｇ（K,I,J）が1.0に極めて近い値となり、上記の（Ａ）
（Ｂ）および（Ｃ）に示された方法により推定される補
正係数の推定精度が大巾に向上し、最終的に得られる出
力分布の精度を向上させることができる。
力分布計算装置12を用いた例について説明したが、この
炉内出力分布計算に、本出願人がすでに特願昭55-72885
に提示されている原子炉の出力分布予測装置を用いて、
監視時点の炉心出力分布を計算するようにすれば、出力
分布計算値Ｐ（K,I,J）の計算精度が大巾に向上し、従
ってTIPないしLPRMの計数に対する計算値ERC（K,L）の
計算精度が大巾に向上する。その結果、上述の補正係数
Ｇ（K,I,J）が1.0に極めて近い値となり、上記の（Ａ）
（Ｂ）および（Ｃ）に示された方法により推定される補
正係数の推定精度が大巾に向上し、最終的に得られる出
力分布の精度を向上させることができる。
以上に述べたように、本発明の原子炉の出力分布監視装
置によれば、測定値の炉心軸方向成分と計算値の炉心径
方向成分の値からなる評価値を用いることにより、スト
リングに依存する補正係数を算出できるため、常に高い
精度の出力分布推定が可能であり、炉心内中性子束測定
器の計数値に含まれる測定誤差のうち大部分を補正して
高精度のオンライン出力分布が推定でき、原子炉の効率
的な運用が図れるという優れた効果が奏される。
置によれば、測定値の炉心軸方向成分と計算値の炉心径
方向成分の値からなる評価値を用いることにより、スト
リングに依存する補正係数を算出できるため、常に高い
精度の出力分布推定が可能であり、炉心内中性子束測定
器の計数値に含まれる測定誤差のうち大部分を補正して
高精度のオンライン出力分布が推定でき、原子炉の効率
的な運用が図れるという優れた効果が奏される。
特に本発明によれば、出力分布計算装置からの炉心の出
力分布を演算処理して得られる計算値の炉心径方向成分
と、炉心内中性子測定値の計数値を演算処理して得られ
る計数値（測定値）の炉心軸方向成分との積を評価値と
するので、この評価値に信頼性が高く精度のよい計算値
の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分とをそれぞ
れ採用することができ、炉出力分布の測定に当り計算値
および計数値に当初含まれていた誤差を略完全に取り除
くことができる。すなわち、原子炉のある炉心径方向位
置における出力密度は、計算値および計数値とも炉心径
方向成分と炉心軸方向成分に分割できるが、本発明で
は、計算値では炉心径方向成分の信頼性が高く、炉心軸
方向成分は計数値（測定値）が測定精度的に優れている
という新たな知見に基づいて、共に高精度で信頼性の高
い計算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分と
をピックアップし、これらを乗算して評価値を得るよう
にしたので、この評価値は測定誤差が全く存在しないと
仮定した理想的な炉心内中性子測定器からの計数値（最
良計数値）にきわめて近似したものとなる。この評価値
で出力分布計算装置からの出力分布を出力分布推定装置
で補正したので、測定誤差が＋，−いずれか一方向に偏
っている場合でも、また測定箇所が少なくデータ数が少
量の場合であっても、より実際の出力に測定した高精度
の補正を行なうことができ、従来のオンライン出力分布
監視装置に較べ、信頼性が高く、４体１組の燃料集合体
毎に高精度な出力分布が得られるものである。
力分布を演算処理して得られる計算値の炉心径方向成分
と、炉心内中性子測定値の計数値を演算処理して得られ
る計数値（測定値）の炉心軸方向成分との積を評価値と
するので、この評価値に信頼性が高く精度のよい計算値
の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分とをそれぞ
れ採用することができ、炉出力分布の測定に当り計算値
および計数値に当初含まれていた誤差を略完全に取り除
くことができる。すなわち、原子炉のある炉心径方向位
置における出力密度は、計算値および計数値とも炉心径
方向成分と炉心軸方向成分に分割できるが、本発明で
は、計算値では炉心径方向成分の信頼性が高く、炉心軸
方向成分は計数値（測定値）が測定精度的に優れている
という新たな知見に基づいて、共に高精度で信頼性の高
い計算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸方向成分と
をピックアップし、これらを乗算して評価値を得るよう
にしたので、この評価値は測定誤差が全く存在しないと
仮定した理想的な炉心内中性子測定器からの計数値（最
良計数値）にきわめて近似したものとなる。この評価値
で出力分布計算装置からの出力分布を出力分布推定装置
で補正したので、測定誤差が＋，−いずれか一方向に偏
っている場合でも、また測定箇所が少なくデータ数が少
量の場合であっても、より実際の出力に測定した高精度
の補正を行なうことができ、従来のオンライン出力分布
監視装置に較べ、信頼性が高く、４体１組の燃料集合体
毎に高精度な出力分布が得られるものである。
第１図は、本発明に係る原子炉のオンライン出力分布監
視装置の一実施例を示すブロック線図、第２図は炉心内
中性子束測定器の配置を示すための炉心の一部を示す外
観図、第３図は炉心内中性子束測定器の偏位によって測
定の際に計数誤差が発生する様子を示す概念図、第４図
はTIP計数値の炉心軸方向成分が充分な測定精度を持つ
ことを示すグラフ、第５図はTIP計数値の炉心径方向成
分が無視できない測定誤差を持つことを示すグラフ、第
６図は物理モデルにより計算される出力分布の炉心径方
向成分が充分な計算精度を持つことを示すグラフ、第７
図は本発明の原子炉のオンライン出力分布監視装置によ
る効果を示すグラフ、第８図（ａ）〜（ｅ）は本発明に
係る原子炉のオンライン出力分布監視装置により、物理
モデルに基づいて計算した計算値と中性子測定器で実際
に測定した測定値から、共に信頼性の高い計算値の炉心
径方向成分と測定値の炉心軸方向成分を掛け合せて評価
値を求める手順を示す図である。 １……原子炉、２……炉心現状データ測定器、３……デ
ータサンプラー、４……炉心、５……LPRM、６……TI
P、７……ストリング、８……燃料集合体、９……燃料
集合体間ギャップ、10……制御棒、11……出力分布推定
装置、12……出力分布計算装置、13……入出力装置、14
……燃料集合体間ギャップの中心位置、15……燃料集合
体間のギャップの中心位置から偏位した位置、16……燃
料集合体間ギャップにおける熱中性子束分布、17……中
性子束測定器の燃料集合体間ギャップの中心位置からの
偏位により発生する計数誤差、ａ……燃料集合体の照射
後実験により得られたLa140の濃度の炉心軸方向成分、
ｂ……TIP計数の炉心軸方向成分を等価なLa140の濃度の
炉心軸方向成分に変換したもの、ｃ……TIP計数の炉心
径方向成分を等価なLa140の濃度の炉心径方向成分に変
換したものの、燃料集合体の照射後実験により得られた
La140の濃度の炉心径方向成分に対する誤差、ｄ……物
理モデルによる出力分布計算値の炉心径方向成分を等価
なLa140の濃度の炉心径方向成分に変換したものの、燃
料集合体の照射後実験により得られたLa140の濃度の炉
心径方向成分に対する誤差、ｅ……燃料集合体の照射後
実験により得られたLa140の濃度、ｆ……従来のオンラ
イン出力分布監視装置により得られた出力分布に等価な
La140の濃度、ｇ……本発明のオンライン出力分布監視
装置により得られた出力分布に等価なLa140の濃度。
視装置の一実施例を示すブロック線図、第２図は炉心内
中性子束測定器の配置を示すための炉心の一部を示す外
観図、第３図は炉心内中性子束測定器の偏位によって測
定の際に計数誤差が発生する様子を示す概念図、第４図
はTIP計数値の炉心軸方向成分が充分な測定精度を持つ
ことを示すグラフ、第５図はTIP計数値の炉心径方向成
分が無視できない測定誤差を持つことを示すグラフ、第
６図は物理モデルにより計算される出力分布の炉心径方
向成分が充分な計算精度を持つことを示すグラフ、第７
図は本発明の原子炉のオンライン出力分布監視装置によ
る効果を示すグラフ、第８図（ａ）〜（ｅ）は本発明に
係る原子炉のオンライン出力分布監視装置により、物理
モデルに基づいて計算した計算値と中性子測定器で実際
に測定した測定値から、共に信頼性の高い計算値の炉心
径方向成分と測定値の炉心軸方向成分を掛け合せて評価
値を求める手順を示す図である。 １……原子炉、２……炉心現状データ測定器、３……デ
ータサンプラー、４……炉心、５……LPRM、６……TI
P、７……ストリング、８……燃料集合体、９……燃料
集合体間ギャップ、10……制御棒、11……出力分布推定
装置、12……出力分布計算装置、13……入出力装置、14
……燃料集合体間ギャップの中心位置、15……燃料集合
体間のギャップの中心位置から偏位した位置、16……燃
料集合体間ギャップにおける熱中性子束分布、17……中
性子束測定器の燃料集合体間ギャップの中心位置からの
偏位により発生する計数誤差、ａ……燃料集合体の照射
後実験により得られたLa140の濃度の炉心軸方向成分、
ｂ……TIP計数の炉心軸方向成分を等価なLa140の濃度の
炉心軸方向成分に変換したもの、ｃ……TIP計数の炉心
径方向成分を等価なLa140の濃度の炉心径方向成分に変
換したものの、燃料集合体の照射後実験により得られた
La140の濃度の炉心径方向成分に対する誤差、ｄ……物
理モデルによる出力分布計算値の炉心径方向成分を等価
なLa140の濃度の炉心径方向成分に変換したものの、燃
料集合体の照射後実験により得られたLa140の濃度の炉
心径方向成分に対する誤差、ｅ……燃料集合体の照射後
実験により得られたLa140の濃度、ｆ……従来のオンラ
イン出力分布監視装置により得られた出力分布に等価な
La140の濃度、ｇ……本発明のオンライン出力分布監視
装置により得られた出力分布に等価なLa140の濃度。
Claims (1)
- 【請求項１】炉心に配置された多数のストリング内にそ
れぞれ設けられて中性子束を測定する炉心内中性子測定
器と、炉心冷却水流量、炉心圧力、炉心出入口温度、制
御棒位置などの炉心現状データを測定する炉心現状デー
タ測定器と、この炉心現状データ測定器から入力した計
数値および予め内蔵された炉心各所の出力密度に関する
物理モデルに基づき炉心内の出力分布を算出する出力分
布計算装置と、この出力分布計算装置で算出された出力
分布を入力し、この出力分布に基づき、ある炉心径方向
位置における出力密度を炉心軸方向に積分して平均化し
た値を計算値の炉心径方向成分として求める一方、前記
炉心径方向位置に対応するストリング内に設けられた炉
心内中性子測定器からの計数値を入力し、上記ストリン
グに沿う炉心軸方向位置における各計数値を積分して平
均化した値を計数値の炉心径方向成分とするとき、前記
炉心内中性子測定器からの計数値を前記計数値の炉心径
方向成分で除算した値を計数値の炉心軸方向成分として
抽出し、前記計算値の炉心径方向成分と計数値の炉心軸
方向成分との積を評価値とし、この評価値に一致するよ
うに前記出力分布計算装置で算出された出力分布を補正
する出力分布推定装置とを備えたことを特徴とする原子
炉のオンライン出力分布監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237637A JPH0731270B2 (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 原子炉のオンライン出力分布監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237637A JPH0731270B2 (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 原子炉のオンライン出力分布監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117489A JPS61117489A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0731270B2 true JPH0731270B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=17018274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237637A Expired - Lifetime JPH0731270B2 (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 原子炉のオンライン出力分布監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731270B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58223095A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-24 | 株式会社日立製作所 | 原子炉出力分布監視装置 |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP59237637A patent/JPH0731270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61117489A (ja) | 1986-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |