(57)【要約】【課題】未臨界体系の中性子束を求める計算を何回も繰り返さなくとも、中性子計数率の測定データを反応度計算値の計算に効果的に反映させて自発中性子増倍法に基づく未臨界体系の反応度を算出評価する反応度評価方法を提供する。【解決手段】本発明に係る反応度評価方法は、複数の使用済燃料集合体から構成される未臨界体系の反応度を評価する方法であって、使用済燃料集合体の仕様情報２に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と未臨界体系の仕様情報とから中性子計数率計算値（ＣＣ）６と反応度計算値（ρＣ）８を算出するとともに、中性子検出装置９から中性子計数率測定値（ＣＭ）１０を計測する一方、前記中性子計数率計算値（ＣＣ）６、前記中性子計数率測定値（ＣＭ）１０とから修正式を用いて前記反応度計算値（ρＣ）８を修正し、反応度（ρＭ）１２を算出する。【選択図】  図１
2006118918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の使用済燃料集合体から構成される未臨界体系の反応度を評価する方法であって、使用済燃料集合体の仕様情報に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と未臨界体系の仕様情報とから中性子計数率計算値（ＣＣ）と反応度計算値（ρＣ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭ）を計測する一方、前記中性子計数率計算値（ＣＣ）、前記中性子計数率測定値（ＣＭ）とから修正式を用いて前記反応度計算値（ρＣ）を修正し、反応度（ρＭ）を算出することを特徴とする反応度評価方法。
【請求項２】
前記反応度計算値（ρＣ）を前記反応度（ρＭ）に修正する修正式は、下記式を適用することを特徴とする請求項１記載の反応度評価方法。
【数１】
2006118918.tif 000017
【請求項３】
前記反応度計算値（ρＣ）を前記反応度（ρＭ）に修正する修正式は、前記中性子計数率計算値（ＣＣ）と前記中性子計数率測定値（ＣＭ）との比を基礎にして下記式を適用することを特徴とする請求項１記載の反応度評価方法。
【数２】
2006118918.tif 000018
【請求項４】
前記反応度（ρＭ）は、前記中性子計数率測定値（ＣＭ）と前記中性子計数率計算値（ＣＣ）との比（ＣＭ／ＣＣ）が１より大きいとき、請求項２記載の式を使用し、前記比（ＣＭ／ＣＣ）が１よりも小さいとき、請求項３記載の式を使用することを特徴とする反応度評価方法。
【請求項５】
少なくとも１体以上の使用済燃料集合体から構成される反応度既知の未臨界体系Ａを基準体系とし、この基準体系Ａに新たに使用済燃料を加えて別の未臨界体系Ｂの反応度を評価する方法であって、前記反応度既知の未臨界体系Ａの使用済燃料集合体の仕様情報に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と反応度既知の未臨界体系Ａの仕様情報とから反応度既知の未臨界体系Ａの中性子計数率計算値（ＣＣＡ）と反応度計算値（ρＣＡ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭＡ）を計測し、反応度既知の未臨界体系Ａの前記中性子計数率計算値（ＣＣＡ）、前記中性子計数率測定値（ＣＭＡ）とから前記反応度計算値（ρＣＡ）を修正式で修正し、反応度既知の未臨界体系Ａの反応度評価値としての反応度（ρＭＡ）を算出する一方、前記未臨界体系Ｂの使用済燃料集合体の仕様情報に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と未臨界体系Ｂの仕様情報とから未臨界体系Ｂの中性子計数率計算値（ＣＣＢ）と反応度計算値（ρＣＢ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭＢ）を計測し、未臨界体系Ｂの前記中性子計数率計算値（ＣＣＢ）、前記中性子計数率測定値（ＣＭＢ）、前記反応度既知の未臨界体系Ａで計測された反応度測定値（ρＭＡ）とから修正式を用いて前記反応度計算値（ρＣＢ）を修正し、未臨界体系Ｂの反応度（ρＭＢ）を算出することを特徴とする反応度評価方法。
【請求項６】
前記未臨界体系Ｂの反応度計算値（ρＣＢ）を、前記反応度（ρＭＢ）に修正する修正式は、下記式を適用することを特徴とする請求項５記載の反応度評価方法。
【数３】
2006118918.tif 000019
【請求項７】
前記未臨界体系は、使用済燃料集合体に対し、より多くの中性子検出装置を設置し、より多くの中性子検出装置から計測した中性子計数率測定値と算出した中性子計数率計算値とを用いて算出した反応度計算値を前記中性子検出装置に対応させて修正する反応度を求め、求めた反応度のうち、最大値を反応度として選択することを特徴とする請求項１または５記載の反応度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉で使用された使用済燃料を燃料貯蔵ラック、燃料輸送貯蔵容器等に収容させる際、臨界安全性を確保するに必要な反応度を評価する反応度評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電分野では、燃焼により反応度が低下した燃料集合体を原子炉から取り出し、使用済燃料集合体として燃料貯蔵ラックや燃料輸送貯蔵容器等に収容させた後、輸送キャスクで再処理工場や中間貯蔵施設に輸送している。
【０００３】
使用済燃料集合体は、反応度が低下しているので、一般には多数体集めたとしても臨界になることはないが、反応度の低下が十分でない燃料集合体が誤って取り出された場合、臨界に達して事故になるおそれがある。このため、使用済燃料のみを収容する燃料貯蔵ラックや輸送キャスクであっても、燃料集合体が未燃焼の最も高くなる反応度を想定して臨界安全設計を行っている。
【０００４】
すなわち、燃料貯蔵ラックや輸送キャスク等は、反応度を低下させるに良好な中性子吸収体としてボロンを含有させたステンレス鋼を使用するとともに、使用済燃料集合体の各燃料棒間の隙間距離を十分に確保する設計を行っている。
【０００５】
このように、従来の燃料貯蔵ラックや輸送キャスク等は、臨界安全性を重視するあまり、過度の安全裕度を持たせて設計しており、その分、容器のコンパクト化に支障を来すとともに、コスト的にも高価になっていた。このため、未臨界体系の反応度が測定できれば、適切な安全裕度の合理的な臨界安全管理を行うことができる。
【０００６】
ところで、燃料貯蔵ラックや輸送キャスク等に使用済燃料を１体ずつ装荷する際、反応度を評価する方法として自発中性子増倍法を用いる手法がある。
【０００７】
この手法は、未臨界体系の近傍に中性子検出器を設けて中性子計数率を測定するとともに、使用済燃料集合体の燃料タイプ、初期濃縮度、燃焼度等のデータ情報を用いて中性子計数率（中性子束）と中性子実効増倍率（反応度）をそれぞれ計算で求め、求めた中性子計数率と測定した実中性子計数率とから計算で求めた中性子実効増倍率を修正する方法である。
【０００８】
この自発中性子増倍法を用いて使用済燃料の反応度を求めるには、例えば、特開平１−１６９３９８号公報（特許文献１）に見られるように、基準とする装荷ステップの計数率測定値と当該ステップの計数率測定値との比を算出し、この比を同様に算出した計数率計算値の比と比較し、両者の比が一致しない場合、中性子計数率の計算に使用した該群定数を比が一致するように修正し、修正した該群定数を用いて計算により使用済燃料の反応度を求める技術が提案されている。
【０００９】
このように、自発中性子増倍法を用いた技術は、核群定数を修正することにより、中性子計数率の測定値を実効増倍率の計算に反映させて計算精度を高めていた。
【特許文献１】特開平１−１６９３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の自発中性子増倍法を用いて使用済燃料の反応度を求める評価方法では、中性子計数率の測定値で、反応度の計算の精度を向上させるために核群定数の補正を行っているが、核群定数の補正の都度、未臨界体系の中性子計数率（中性子束）の計算を繰返し行なわざるを得ず、計算に長時間を要する等の煩雑さを抱えていた。
【００１１】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、未臨界体系の中性子束を求める計算を何回も繰り返さなくとも、中性子計数率の測定データを反応度の計算に効果的に反映させて自発中性子増倍法に基づく未臨界体系の反応度を算出評価する反応度評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、複数の使用済燃料集合体から構成される未臨界体系の反応度を評価する方法であって、使用済燃料集合体の仕様情報に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と未臨界体系の仕様情報とから中性子計数率計算値（ＣＣ）と反応度計算値（ρＣ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭ）を計測する一方、前記計数率計算値（ＣＣ）、前記計数率測定値（ＣＭ）とから修正式を用いて前記反応度計算値（ρＣ）を修正し、前記反応度（ρＭ）を算出する方法である。
【００１３】
また、本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、前記反応度計算値（ρＣ）を反応度（ρＭ）に修正する修正式は、下記式を適用する方法である。
【数４】
2006118918.tif 000003
【００１４】
また、本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、前記反応度計算値（ρＣ）を前記反応度（ρＭ）に修正する修正式は、中性子計数率計算値（ＣＣ）と前記中性子計数率測定値（ＣＭ）との比を基礎にして下記式を適用する方法である。
【数５】
2006118918.tif 000004
【００１５】
また、本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、前記反応度（ρＭ）は、前記中性子計数率測定値（ＣＭ）と前記中性子計数率計算値（ＣＣ）との比（ＣＭ／ＣＣ）が１より大きいとき、請求項２記載の式を使用し、前記比（ＣＭ／ＣＣ）が１よりも小さいとき、請求項３記載の式を使用する方法である。
【００１６】
また、本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、なくとも１体以上の使用済燃料集合体から構成される反応度既知の未臨界体系Ａを基準体系とし、この基準体系Ａに新たに使用済燃料を加えて別の未臨界体系Ｂの反応度を評価する方法であって、前記反応度既知の未臨界体系Ａの使用済燃料集合体の仕様情報に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と反応度既知の未臨界体系Ａの仕様情報とから反応度既知の未臨界体系Ａの中性子計数率計算値（ＣＣＡ）と反応度計算値（ρＣＡ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭＡ）を計測し、反応度既知の未臨界体系Ａの前記計数率計算値（ＣＣＡ）、前記計数率測定値（ＣＭＡ）とから前記反応度計算値（ρＣＡ）を修正式で修正し、反応度既知の未臨界体系Ａの反応度（ρＭＡ）を算出する一方、前記未臨界体系Ｂの使用済燃料集合体の仕様情報に基づいて使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と未臨界体系Ｂの仕様情報とから未臨界体系Ｂの中性子計数率計算値（ＣＣＢ）と反応度計算値（ρＣＢ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭＢ）を計測し、未臨界体系Ｂの前記計数率計算値（ＣＣＢ）、前記計数率測定値（ＣＭＢ）、前記反応度既知の未臨界体系Ａで計測された反応度計算値（ρＭＡ）とから修正式を用いて前記反応度計算値（ρＣＢ）を修正し、未臨界体系Ｂの反応度評価値としての反応度（ρＭＢ）を算出する方法である。
【００１７】
また、本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、未臨界体系Ｂの反応度計算値（ρＣＢ）を、前記反応度（ρＭＢ）に修正する修正式は、下記式を適用する方法である。
【数６】
2006118918.tif 000005
【００１８】
また、本発明に係る反応度評価方法は、上述の目的を達成するために、前記未臨界体系は、使用済燃料集合体に対し、より多くの中性子検出装置を設置し、より多くの中性子検出装置から計測した中性子計数率測定値と算出した中性子計数率計算値とを用いて算出した反応度計算値を前記中性子検出装置に対応させて修正する反応度を求め、求めた反応度うち、最大値を反応度評価値として選択する方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る反応度評価方法は、使用済燃料集合体の仕様情報から使用済燃料集合体の群定数を算出し、算出した群定数と未臨界体系の仕様情報とから中性子計数率計算値（ＣＣ）と反応度計算値（ρＣ）を算出するとともに、中性子検出装置から中性子計数率測定値（ＣＭ）を計測する一方、中性子計数率計算値（ＣＣ）、中性子計数率測定値（ＣＭ）とから修正式を用いて反応度計算値（ρＣ）を修正し、反応度（ρＭ）を算出するので、より一層精度の高い反応度（ρＭ）を算出することができ反応度る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る反応度評価方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明するが、その説明に先立ち、先ず、本発明に係る反応度評価方法に適用する中性子源増倍法を説明する。
【００２１】
使用済燃料集合体の中には、キュリウム２４４等の超ウラン元素の原子核が含まれているが、このキュリウム２４４等の超ウラン元素の自発核分裂によって中性子が放出される。
【００２２】
放出された中性子は、使用済燃料に残されている核分裂性物質に核分裂反応を誘起させるため、未臨界体系において発生する中性子は、自発中性子と誘起核分裂反応中性子を合計したものになっている。
【００２３】
この全発生中性子数（Ｓｔｏｔａｌ）は、よく知られた１点炉式（１）で表わされる。
【数７】
2006118918.tif 000006
【００２４】
ここで、Ｓｔｏｔａｌは、誘起核分裂により発生する中性子数（ＳＦｉｓｓｉｏｎ）と自発的に発生する中性子数（自発中性子源強度ＳＦｉｘｅｄ）の合計であり、自発中性子源強度（ＳＦｉｘｅｄ）と実効増倍率（Ｋｅｆｆ）とから得られる。
【００２５】
この未臨界体系の近傍に中性子検出器を設置して中性子を計測すると、中性子計数率（Ｃ）は、中性子検出効率（εＴ）を（１）式に乗じ、（２）式で表わされる。
【数８】
2006118918.tif 000007
【００２６】
次に、２つの未臨界体系を、説明の便宜上、未臨界体系Ａと未臨界体系Ｂとに分けた場合、未臨界体系Ａの計数率（ＣＡ）と未臨界体系Ｂの計数率（ＣＢ）は（３）式、（４）式で書き直される。
【数９】
2006118918.tif 000008
【００２７】
今、未臨界体系Ａと未臨界体系Ｂの形状の違いが少ないため、両体系Ａ，Ｂの中性子検出効率が等しいとして、（３）式と（４）式とから中性子検出効率を消去し、さらに、を反応度（ρＡ，ρＢ）で表わすと、（５）式が得られる。
【数１０】
2006118918.tif 000009
【００２８】
ここで、未臨界体系Ａ，Ｂにおける各反応度ρ（ρＡ，ρＢ）と実効増倍率（Ｋｅｆｆ）とは、ρ＝（Ｋｅｆｆ−１）／Ｋｅｆｆの関係にある。そして、臨界未満のとき、実効増倍率は１以下であり、反応度は負になる。また、反応度は、−ρで表わされる。
【００２９】
ある任意の未臨界体系において、予め反応度、自発中性子発生率、中性子計数率がわかっているとき、自発中性子発生率と中性子計数率がわかっている別の未臨界体系の反応度は（５）式を使用すれば算出することができる。
【００３０】
このように、反応度を求める手法は中性子源増倍法と称されている。
【００３１】
なお、（５）式の導出に際し、中性子検出効率（εＴ）を中性子計数率と全発生中性子数の比として定義したが、誘起核分裂中性子に対する中性子検出効率（ε１）を使用することもできる。
【００３２】
このような中性子検出効率の定義は、自発中性子源強度が弱いため、外部中性子源を使用する必要があるが、外部中性子源から直接中性子の計測を避けるように中性子検出器を配置した場合に適切な形式である。そして、（１）式を変形すれば、（６）式が得られる。この（６）式に中性子検出効率（ε１）を乗じて計数率（Ｃ）を（７）式で表わすことができる。
【数１１】
2006118918.tif 000010
【００３３】
（７）式を、上述（５）式を導出する場合と同様に中性子検出効率（ε１）を消去すれば、（８）式が得られる。
【数１２】
2006118918.tif 000011
【００３４】
（８）式によっても、反応度既知の反応度体系Ａの計数率から別の未臨界体系Ｂの反応度を評価することができる。
【００３５】
本発明に係る反応度評価方法は、その前提として、中性子源増倍法に使用される上述の（５）式と（８）式を使用しており、反応度既知の反応度体系Ａの中性子計数率測定値と反応度測定値と、別の未臨界体系Ｂの中性子計数率測定値とから未臨界体系の反応度を評価するものである。
【００３６】
ところで、上述の（５）式と（８）式を使用する本発明に係る反応度評価方法では、解析（計算）により反応度計算値を求める際、計数率測定値を用いて修正（補正）を行っているので、その修正を今少し詳しく説明する。
【００３７】
今、未臨界体系の計数率と反応度を解析（計算）で求めると、（２）式は、（９）式に置き換えられる。
【数１３】
2006118918.tif 000012
【００３８】
ここで、ＣＣは、中性子計数率解析値（計算値）であり、ＫＣは実効増倍率解析値（計算値）である。中性子計数率測定値ＣＭが中性子計数率解析値（計算値）ＣＣに一致しない場合、中性子計数率の解析（計算）に使用した使用済燃料集合体の燃焼度や燃料組成に誤差があると考えられる。
【００３９】
このため、実際の未臨界体系の実効増倍率ＫＭも解析値と異なっていると想定される。
【００４０】
中性子計数率測定値と、実際の実効増倍率ＫＭは、（１０）式で表わされる。
【００４１】
ここで、中性子検出率（εＴ）は、燃焼度や燃料組成の僅かな違いによる差は小さいとし、自発中性子源強度（ＳＦｉｘｅｄ）は別に測定するので誤差はないとして同じ符号を使用する。
【数１４】
2006118918.tif 000013
【００４２】
（９）式と（１０）式とから中性子検出効率（εＴ）と自発中性子源強度（ＳＦｉｘｅｄ）を消去し、実効増倍率計算値を反応度（ρＭ）に置き換えると、（５）式と同様の（１１）式を得る。
【数１５】
2006118918.tif 000014
【００４３】
（１１）式は、解析（計算）で求めた反応度を中性子計数率測定値と中性子計数率解析値（計算値）とで修正したものである。
【００４４】
以下、上述の（１１）式から反応度を求める本発明に係る反応度評価方法の実施形態を説明する。
【００４５】
図１は、本発明に係る反応度評価方法の第１実施形態を示すブロック図である。
【００４６】
少なくとも１体以上の使用済燃料集合体からなる未臨界体系の中性子計数率と反応度計算値を解析（計算）するには、使用済燃料集合体の仕様情報２、例えば、初期濃縮度、燃焼度等の情報を使用済燃料集合体格子計算部１に与え、ここで燃料集合体核特性設計コードを用いて使用済燃料集合体格子の解析（計算）を行い、群定数３を算出し、作成する。
【００４７】
作成された群定数は、未臨界体系の仕様情報４、例えば、使用済燃料集合体の配置、中性子検出器の配置等の情報とともに未臨界体系の固定中性子源計算部５に与えられ、中性子計数率値（ＣＣ）６が算出される。
【００４８】
また、作成された群定数３は、上述の未臨界体系の仕様情報４とともに未臨界体系の固有値算出部７に与えられ、反応度計算値（ＣＣ）８が算出される。
【００４９】
また、使用済燃料集合体の中性子は、中性子検出装置９で測定され、中性子計数率測定値（ＣＭ）１０が得られる。
【００５０】
最後に、未臨界体系は、中性子計数率測定値（ＣＭ）１０、中性子計数率計算値（ＣＣ）６および反応度計算値（ρＣ）８を用いて反応反応度修正算出部１１で、（１１）式による修正反応度値１２を算出する。
【００５１】
このように、本実施形態は、反応度を算出する際、計算値に誤差が含まれていても、当該未臨界体系の中性子計数率を測定し、測定した中性子計数率を用いて反応度の計算値を修正するので、より一層精度の高い反応度を算出することができ、より精度の高い反応度を用いて未臨界体系の反応度を評価することができる。
【００５２】
なお、本実施形態は、中性子検出装置９から測定した中性子計数率を用いて反応度評価値としての反応度の計算値を修正しているが、この例に限らず、下記（１２）式に示される反応度（ρＭ）を用いてもよい。
【００５３】
上述の実施形態において、反応度計算値の修正に使用した（１１）式は、中性子源増倍法に使用される（５）式に基づくものであるが、中性子源増倍法に使用される（８）式に基づく修正も可能である。（１１）式の導出と同様に、（８）式から（１２）式が導き出せる。
【数１６】
2006118918.tif 000015
【００５４】
そして、図１に示した修正反応度値１２を算出する際に使用した（１１）式を（１２）式に置き換えて使用しても、反応度の修正ができる。
【００５５】
ところで、臨界安全管理の点から考えると、反応度を大きめに算出するのが安全側の評価とされている。このため、（１１）式と（１２）式のうち、反応度評価値としての反応度を大きめに算出する修正式を選定することが必要になる。
【００５６】
本実施形態は、反応度を大きめに算出して安全側の評価を行うものである。（９）式の反応度（ρ）から（１２）式の反応度（ρ）を差し引くと（１３）式が得られる。
【数１７】
2006118918.tif 000016
【００５７】
未臨界体系の反応度（ρ）は、負であり、絶対値は１より小さいので、（１３）式から、修正に使用する式に応じた反応度（ρ）の大小関係が下記のように設定される。
【００５８】
［数１８］
ＣＣ／ＣＭ＞１のとき    ρ（（９）式）  ＞  ρ（（１２）式）
ＣＣ／ＣＭ＜１のとき    ρ（（９）式）  ＜  ρ（（１２）式）
ここで、反応度は反応度（ρ）の絶対値であるから、‖  ‖を絶対値の記号として反応度に付し、以下の関係になる。
【００５９】
［数１９］
ＣＣ／ＣＭ＞１のとき    ‖ρ（（９）式）‖  ＜  ‖ρ（（１２）式）‖
ＣＣ／ＣＭ＜１のとき    ‖ρ（（９）式）‖  ＞  ‖ρ（（１２）式）‖
そして、中性子計数率の計算値が中性子計数率の測定値よりも大きいときには、（９）式を使用し、逆に中性子係数率の測定値の方が大きいときには、（１２）式を使用する。
【００６０】
このように、本実施形態は、臨界安全管理上の安全側を採って反応度（ρ）の値が大きくなる方の式を用いて反応度を評価するので、使用済燃料の輸送の際、臨界安全性を確実に確保することができる。
【００６１】
図２は、本発明に係る反応度評価方法の第２実施形態を示すブロック図である。
【００６２】
本実施形態に係る反応度評価方法は、少なくとも１体以上の使用済燃料集合体から構成されている反応度既知の未臨界体系Ａに対して反応度と中性子計数率が既に算出され、計測されている場合、この反応度既知の未臨界体系Ａに使用済燃料を新たに加えて未臨界体系Ｂを構成し、この未臨界体系Ｂの反応度を評価するとき、上述の既に算出され、計測された反応度、中性子計数率を用いて新たな反応度を算出するものである。
【００６３】
以下、図２および図２に付した符号を引用して本発明に係る反応度評価方法の実施形態を説明する。
【００６４】
先ず、反応度既知の未臨界体系Ａに対して、第１実施形態と同様に、使用済燃料集合体の仕様情報１４、例えば、初期濃縮度等の情報を使用済燃料集合体格子計算部１３に与え、ここで燃料集合体核特性設計コードを用いて使用済燃料集合体格子計算を行い、群定数１５を算出し、作成する。
【００６５】
作成された群定数１５は、反応度既知の未臨界体系Ａの仕様情報１６、例えば、使用済燃料集合体の配置等の情報とともに反応度既知の未臨界体系Ａの固定中性子源算出部１７に与えられ、中性子計数率値（ＣＣＡ）１８が算出される。
【００６６】
また、作成された群定数１５は、上述の反応度既知の未臨界体系Ａの仕様情報１６とともに反応度既知の未臨界体系Ａの固有値算出部１９に与えられ、反応度計算値（ρＣＡ）２０が算出される。
【００６７】
また、使用済燃料集合体の中性子は、中性子検出装置２３で計測され、中性子計数率測定値（ＣＭＡ）２４が得られる。
【００６８】
次に、反応度既知の未臨界体系Ａは、反応度計算値反応度測定部２１から反応度測定値（ρＭＡ）２２を求める。
【００６９】
なお、本実施形態は、上述の手順を経て反応度既知の未臨界体系Ａの反応度（ρＭＡ）を求めたが、少数の使用済燃料集合体から構成される小さな未臨界体系の場合、指数実験法等を用いて使用済燃料の反応度を測定してもよい。
【００７０】
他方、未臨界体系Ｂに対して、上述の使用済燃料集合体格子計算部１３で算出し、作成された群定数１５を、未臨界体系Ｂの仕様情報２６、例えば、使用済燃料集合体の配置、中性子検出器の配置等の情報とともに未臨界体系Ｂの固定中性子源計算部２５に与えられ、中性子計数率値（ＣＣＢ）２７が算出される。
【００７１】
また、作成された群定数１５は、上述の未臨界体系Ｂの仕様情報２６とともに未臨界体系Ｂの固有値計算部２８に与えられ、反応度計算値算出部２９で反応度計算値（ρＣＢ）２９が算出される。
【００７２】
また、未臨界体系Ｂにおける使用済燃料集合体の中性子は、中性子検出装置３０で計測され、中性子計数率測定値（ＣＭＢ）３１が計測される。
【００７３】
最後に、未臨界体系Ｂは、測定された計数率測定値（ＣＭＢ）３１、計数率計算値（ＣＣＢ）２７および反応度計算値反応度計算値（ρＣＢ）に、反応度既知の未臨界体系Ａの計数率測定値（ＣＭＡ）、計数率計算値（ＣＣＡ）、反応度計算値（ρＣＡ）および反応度測定値（ρＭＡ）を加えて反応度修正算出部３２で、式（１３）による修正反応度値３３を算出する。
【００７４】
なお、（１３）式中、右辺の第１項は、（１１）式における中性子計数率計算値と中性子計数率測定値をそれぞれ反応度既知の未臨界体系Ａの値で規格化（基準）している。また、その右辺の第２項は、規格化（基準）にする反応度既知の未臨界体系Ａにおける反応度計算値と反応度測定値の差であり、たとえ評価対象の未臨界体系Ｂで中性子計数率計算値が中性子計数率測定値に一致していても、反応度計算値を補正する必要があることを意味している。
【００７５】
このように、本実施形態は、既に算出され、計測された中性子計数率計算値は、反応度計算値、中性子計数率測定値を持つ反応度既知の未臨界体系Ａに対し、新たに使用済燃料を加えて未臨界体系Ｂに構成し、この未臨界体系Ｂの反応度を求める際、反応度既知の未臨界体系Ａで算出し、計測した中性子計数率計算値等の数値データを規格化（基準）して未臨界体系Ｂの反応度（ρＭＢ）を求めるので、より一層精度の高い反応度を算出することができ、より精度の高い反応度を用いて未臨界体系Ｂの反応度を評価することができる。
【００７６】
なお、未臨界体系の反応度を求める場合、各未臨界体系毎に一つの中性子検出器を設け、中性子検出器から計測した中性子計数率測定値を用いて算出した反応度を修正しているが、中性子検出器は、より多く設置することが望ましい。
【００７７】
本来、反応度は、各体系に応じてただ１つの値が定まるはずであるが、実際には、中性子検出器の未臨界体系に対する設置位置によって異なることがある。このため、未臨界体系に対しては、より多くの中性子検出器を設置し、より多くの中性子計数率を計測し、計測したより多くの中性子計数率から反応度を修正し、修正した反応度のうち、最大値を選択すればよい。これによりより一層信頼度の高い臨界安全管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る反応度評価方法の第１実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明に係る反応度評価方法の第２実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７９】
１  使用済燃料集合体格子計算部
２  使用済燃料集合体の仕様情報
３  群定数
４  未臨界体系の仕様情報
５  未臨界体系の固定中性子源計算部
６  計数率計算値
７  未臨界系の固有値計算部
８  反応度計算値
９  中性子検出装置
１０  計数率測定値
１１  反応度反応度修正算出部
１２  修正反応度値
１３  使用済燃料集合体格子計算部
１４  使用済燃料集合体の仕様情報
１５  群定数
１６  反応度既知の反応度体系Ａの仕様情報
１７  反応度既知の未臨界度体系Ａの固定中性子源計算部
１８  計数率計算値
１９  反応度既知の未臨界度体系Ａの固有値算出部
２０  反応度計算値
２１  反応度測定部
２２  反応度測定値
２３  中性子検出装置
２４  計数率測定値
２５  未臨界体系Ｂの固定中性子源計算部
２６  未臨界体系Ｂの仕様情報
２７  計数率計算値
２８  未臨界体系Ｂの固有値計算部
２９  反応度計算値
３０  計数率測定部
３１  計数率測定値
３２  未臨界修正算出部
３３  修正反応度値
【図１】
2006118918.tif 000020
【図２】
2006118918.tif 000021