(57)【要約】【課題】  本発明は、破損燃料棒を短時間で特定できる破損燃料棒特定システムを提供する。【解決手段】  破損燃料棒特定システム２００は、データ処理用計算機１４を備えている。データ処理計算機１４には、Ｇｅ半導体検出器１１からの検出結果に基づく多重波高分析器１３のオフガス核種分析結果により得られた燃料棒破損判定情報３１と、オフガス流量計１２より得られたオフガス流量履歴情報３２と、制御棒制御装置１５より得られた制御棒操作履歴情報３３とが入力される。データ処理計算機１４は、これらの記憶された情報に基づいて、破損燃料棒２ｆ近傍に配置されている複数の燃料棒２からなる制御対象燃料棒グループ４１、４２を特定する。そして、データ処理計算機１４は、特定された複数の制御対象燃料棒グループ４１、４２情報に基づいて、破損燃料棒２ｆを特定する。【選択図】  図１
2006317262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の燃料棒を含む原子炉に連結されたオフガス配管に近接して設けられ、オフガス中のγ線検出を行うＧｅ半導体検出器と、
Ｇｅ半導体検出器からの検出結果に基づいて核種分析を行う多重波高分析器と、
原子炉内の制御棒を制御する制御棒制御装置と、
オフガス配管に設けられたオフガス流量計と、
該制御棒制御装置、該オフガス流量計及び該多重波高分析器により得られる情報が入力されるデータ処理用計算機とを備え、
データ処理計算機は、
多重波高分析器のオフガス核種分析結果より得られ、何れかの燃料棒が破損していることを示す燃料棒破損判定情報と、
オフガス流量計より得られるオフガス流量履歴情報と、
制御棒制御装置より得られる操作した制御棒の制御棒操作履歴情報とに基づいて、
オフガス流量変化に対応する制御棒を定めて、当該制御棒近傍の燃料棒を破損燃料棒として特定する破損燃料棒特定手段を有することを特徴とする破損燃料棒特定システム。
【請求項２】
データ処理計算機は、破損燃料棒を特定するための制御棒操作回数が最小となるよう計算する制御棒最適操作手順計算手段を、更に有することを特徴とする請求項１記載の破損燃料棒特定システム。
【請求項３】
データ処理計算機は、制御棒を操作した際に活性化した複数の燃料棒からなる制御対象燃料棒グループに関する情報を記憶する制御対象燃料棒情報記憶手段を、更に有することを特徴とする請求項１記載の破損燃料棒特定システム。
【請求項４】
データ処理計算機は、制御棒を操作した際に活性化した複数の燃料棒からなる制御対象燃料棒グループに破損燃料棒が含まれていた場合には、当該制御対象燃料棒グループを視覚的に表示する表示手段を、更に有することを特徴とする請求項３記載の破損燃料棒特定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉内の燃料棒が破損した場合に、当該破損した燃料棒を特定する破損燃料棒特定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフガス核種分析装置を用いて破損燃料棒を特定するには、制御棒を操作してオフガス核種分析を行ない、オフガスに含まれる対象核種強度を調べて、その結果を照合することにより、現在燃焼している燃料集合体に破損燃料棒が含まれるかどうかを、人間が評価、判定することを繰り返して、破損燃料棒の特定を行なっていた。
【０００３】
また、連続測定が可能なオフガス核種分析装置を有する設備で破損燃料を特定するには、計画した制御棒の操作手順に従って、制御棒を制御棒制御装置により操作し、その間、同時にオフガス核種分析を連続で実行させておき、その結果を照合して、制御棒操作と対象核種強度の変化の関係から、破損燃料の特定を行なっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術では、破損燃料棒の特定に手間がかかり、長い時間を要するため、破損燃料棒を特定する時間の短縮化が望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、破損燃料棒を短時間で特定できる破損燃料棒特定システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、多数の燃料棒を含む原子炉に連結されたオフガス配管に近接して設けられ、オフガス中のγ線検出を行うＧｅ半導体検出器と、Ｇｅ半導体検出器からの検出結果に基づいて核種分析を行う多重波高分析器と、原子炉内の制御棒を制御する制御棒制御装置と、オフガス配管に設けられたオフガス流量計と、該制御棒制御装置、該オフガス流量計及び該多重波高分析器により得られる情報が入力されるデータ処理用計算機とを備え、データ処理計算機は、多重波高分析器のオフガス核種分析結果より得られ、何れかの燃料棒が破損していることを示す燃料棒破損判定情報と、オフガス流量計より得られるオフガス流量履歴情報と、制御棒制御装置より得られる操作した制御棒の制御棒操作履歴情報とに基づいて、オフガス流量変化に対応する制御棒を定めて、当該制御棒近傍の燃料棒を破損燃料棒として特定する破損燃料棒特定手段を有することを特徴とする破損燃料棒特定システムである。
【０００７】
本発明は、データ処理計算機は、制御棒を操作した際に反応した複数の燃料棒の情報を記憶する制御対象燃料棒情報記憶手段を、更に有する破損燃料棒特定システムである。
【０００８】
本発明は、データ処理計算機は、制御棒を操作した際に活性化した複数の燃料棒からなる制御対象燃料棒グループに関する情報を記憶する制御対象燃料棒情報記憶手段を、更に有する破損燃料棒特定システムである。
【０００９】
本発明は、データ処理計算機は、制御棒を操作した際に活性化した複数の燃料棒からなる制御対象燃料棒グループに破損燃料棒が含まれていた場合には、当該制御対象燃料棒グループを視覚的に表示する表示手段を、更に有する破損燃料棒特定システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制御棒を操作することにより、人手によらず破損燃料棒を評価、判定して確実に特定できる。このため、破損燃料棒を短時間で容易かつ確実に特定するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の実施形態
以下、本発明に係る破損燃料棒特定システムの実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至４は本発明の第１の実施形態を示す図である。
【００１２】
図１乃至４に示す本実施形態の破損燃料棒特定システム２００は、原子炉１内に配置されている多数の燃料棒２の何れかが破損した場合に、当該破損した燃料棒２を迅速に特定するものである。
【００１３】
図１に示すように、破損燃料棒特定システム２００は、原子炉１００に連結されたオフガス配管１６に近接して設けられ、オフガス中のγ線を検出するＧｅ半導体検出器１１と、Ｇｅ半導体検出器１１の検出結果に基づいて核種分析を行う多重波高分析器１３と、原子炉１００内の制御棒１を制御する制御棒制御装置１５と、オフガス配管１６に設けられたオフガス流量計１２と、制御棒制御装置１５、オフガス流量計１２及び多重波高分析器１３から入力される情報を処理するデータ処理計算機１４とを備えている。
【００１４】
図３に示すように、データ処理計算機１４には、多重波高分析器１３からのオフガス核種分析結果より、何れかの燃料棒２が破損していることを示す燃料棒破損判定情報３１と、オフガス流量計１２より得られるオフガス流量の履歴を示したオフガス流量履歴情報３２と、制御棒制御装置１５により得られる操作した制御棒１の履歴を示した制御棒操作履歴情報３３が入力され記憶される。また、データ処理計算機１４は、これらの燃料棒破損判定情報３１、オフガス流量履歴情報３２及び制御棒操作履歴情報３３に基づいて、後述のようにオフガス流量変化に対応する制御棒１を定めて、当該制御棒１近傍の燃料棒２を破損燃料棒２として特定する破損燃料棒特定手段２１を有している。
【００１５】
次に、このような構成からなる本実施形態の作用について述べる。
【００１６】
図１乃至図４において、原子炉１００内において、燃料棒２の反応により高熱エネルギーが生じ、この高熱エネルギーは制御棒制御装置１５により駆動操作される制御棒１により制御される。
【００１７】
この間、原子炉１００からオフガスが排出される。そしてオフガス配管１６内のオフガスがＧｅ半導体検出器１１により検出される。この場合、Ｇｅ半導体検出器１１によりオフガス中のγ線が検出される。その後、Ｇｅ半導体検出器１１で検出されたオフガス中のγ線の検出結果が多重波高分析器１３に送られ、多重波高分析器１３においてＧｅ半導体検出器１１からの検出結果に基づいて対象核種分析が行われ、この多重波高分析器１３において対象核種強度が求められる。次に、多重波高分析器１３からの核種分析結果はデータ処理用計算機１４に送られる。ここで、燃料棒２のうち例えば燃料棒２ｆが破損していると仮定すると、この破損燃料棒２ｆ近傍の制御棒１が操作された場合には、Ｇｅ半導体検出器１１からの検出結果に基づいて多重波高分析器１３により対象核種強度の特徴的変化が観測される。このとき、データ処理用計算機１４において、燃料棒破損判定情報３１と、オフガス流量履歴情報３２と、制御棒操作履歴情報３３とに基づいて操作された制御棒１を特定する。このことにより、当該制御棒１近傍に破損燃料棒２ｆが存在することが判明する。
【００１８】
次に、図１乃至図４により、データ処理用計算機１４において、破損燃料棒２ｆ近傍に配置された制御棒１を特定する方法について述べる。
【００１９】
まず、図１乃至図４において、多重波高分析器１３から送られた燃料棒破損判定情報３１と、オフガス流量計１２より得られたオフガス流量履歴情報３２と、制御棒制御装置１５より得られた制御棒制御装置３３とがデータ処理計算機１４に入力される。この際、制御棒制御装置１５により制御棒１が操作されることで原子炉１００内に発生するエネルギーが変化し、それに伴い、オフガス配管１６を流れるオフガス流量も変化する。そのため、データ処理計算機１４では、多重波高分析器１３から送られた燃料棒破損判定情報３１と、オフガス流量計１２より得られるオフガス流量履歴情報３２と、制御棒制御装置１５より得られる制御棒操作履歴情報３３とを照合することにより、どの制御棒１によってオフガス流量の変化が起こされたのかが特定される。
【００２０】
具体的には、データ処理計算機１４は、燃料棒破損判定情報３１に基づいて、対象核種分析の特徴的な変化を求め、この対象核種分析の特徴的な変化が観測された時点に対応するオフガス流量が変化した時点をオフガス流量履歴情報３２に基づいて特定する。次に、制御棒制御装置３３に基づいて、対象核種分析で特徴的な変化が観測された際に操作された制御棒１、つまり、破損燃料棒２ｆ近傍で操作された制御棒１を特定する。
【００２１】
次に、図４により、特定された破損燃料棒２近傍に配置された複数の制御棒１より、破損燃料棒２ｆを特定する方法について述べる。
【００２２】
図４において、上述した破損燃料棒２ｆ近傍に配置された制御棒１を特定する作業が繰り返し行われることにより、破損燃料棒２ｆ近傍に配置されている制御棒１が複数個特定され、当該特定された複数個の制御棒１の配置位置より破損した燃料棒２ｆが特定される。
【００２３】
図４において、例えば、制御棒１のうち特定の制御棒１ａが操作された場合のことを考える。この場合、燃料棒２のうち制御対象燃料棒グループ４１に含まれる燃料棒２ａ乃至２ｆが活性化したことが特定される。同様に、制御棒１ｂが操作されることにより、制御対象燃料棒グループ４２に含まれる燃料棒２ｆ乃至２ｋが活性化したことが特定される。そして、制御対象燃料棒グループ４１に含まれる燃料棒２ａ乃至２ｆと制御対象燃料棒グループ４２に含まれる燃料棒２ｆ乃至２ｋとが照合されることにより、燃料棒２ｆが破損燃料棒であると特定される。
【００２４】
第２の実施形態
次に図５により本発明の第２の実施形態について説明する。図５に示す第２の実施形態は、データ処理計算機１４が、破損燃料棒２ｆを特定するための制御棒１の操作回数が最小となるよう、制御棒１の操作手順を計算する制御棒最適操作手順計算手段２２を、更に有するものであり、他は図１乃至図４に示す第１の実施形態と略同一である。
【００２５】
図５に示す第２の実施形態において、図１乃至図４に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２６】
図１乃至図４に示される第１の実施形態で述べたように、破損燃料棒２ｆを特定するには、破損燃料棒２ｆ近傍に配置されている制御棒１を複数個特定する必要がある。
【００２７】
図５に示す第２の実施形態において、まず、データ処理用計算機１４の制御棒最適操作手順計算手段２２により、破損燃料棒２ｆを特定するための制御棒１の操作回数が最小となる制御棒１の操作手順が特定される。次に、図１乃至図４に示す第１の実施形態と同一手法により、破損燃料棒２ｆを特定することができる。そのため、図５において、効率的に破損燃料棒２ｆを特定することができる。
【００２８】
次に、データ処理用計算機１４の制御棒最適操作手順計算手段２２により計算される破損燃料棒２ｆを特定するために必要な、制御棒１の操作回数が最小となる制御棒１の操作手順について説明する。
【００２９】
例えば、図４において、特定の制御棒１ａが操作され、制御対象燃料棒グループ４１に含まれる燃料棒２ａ乃至２ｆが活性化したことが特定される場合を考える。次に制御棒１ｃが操作され、制御対象燃料棒グループ４３に含まれる燃料棒２が活性化した場合、破損燃料棒としての候補は燃料棒２ａ及び２ｆとなり、破損燃料棒２ｆを特定するためには更に他の制御棒１、例えば制御棒１ｂの操作が必要になる。この場合、制御棒１ｃの代わりに、制御棒１ｂが操作されたならば、破損燃料棒２ｆが直ちに特定されることになる。このように、制御棒最適操作手順計算手段２２では破損燃料棒２ｆを特定するために必要な制御棒１の操作回数が最小となるような制御棒１の操作手順が求められる。
【００３０】
第３の実施形態
次に図６により本発明の第３の実施形態について説明する。図６に示す第３の実施形態はデータ処理計算機１４が、制御棒１を操作した際に活性化する制御対象燃料棒グループ４１，４２の情報を記憶する制御対象燃料棒情報記憶手段２３を有しており、他は図１乃至図４に示す第１の実施形態と略同一である。
【００３１】
図６に示す第３の実施形態において、図１乃至図４に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３２】
例えば、制御棒１ａが操作されることにより、制御対象燃料棒グループ４１に含まれる燃料棒２ａ乃至２ｆが反応したという情報がデータ処理用計算機１４の制御対象燃料棒情報記憶手段２３に記憶される。次に、制御棒１ｂを操作されることにより、制御対象燃料棒グループ４２に含まれる燃料棒２ｆ乃至２ｋが反応したという情報がデータ処理用計算機１４に記憶される。このように、特定の制御棒１ａ及び１ｂを操作した場合における制御対象燃料棒グループ４１及び４２に含まれる燃料棒２ａ乃至２ｆおよび２ｆ乃至２ｋを予め特定しておくことにより、破損燃料棒２ｆを特定するための操作手順をより効率的に定めることができる。
【００３３】
第４の実施形態
次に図７により本発明の第４の実施形態について説明する。図７に示す第４の実施形態は、データ処理計算機１４が、操作した制御棒１により反応した制御対象燃料棒グループ４１、４２の中に破損燃料棒２が含まれていた場合には、当該制御対象燃料棒グループ４１、４２を視覚的に表示する表示手段２４を有するものであり、他は図１乃至図４に示す第１の実施形態と略同一である。
【００３４】
図７に示す第４の実施形態において、図１乃至図４に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３５】
制御対象燃料棒グループ４１、４２を視覚的に表示する表示手段２４としては、多色を用いて表示する方法、異なるパターンを用いて表示する方法、表示パターンの密度を多段階にわけて表示する方法等がある。
【００３６】
多色を用いて表示する方法を用いた場合には、色の重複する燃料棒２が破損燃料棒２ｆであると特定される。また、異なるパターンを用いて表示する方法を用いた場合には、様々のパターンが重複して表示されている燃料棒２が破損燃料棒２ｆであると特定される。さらに、示パターンの密度を多段階にわけて表示する方法を用いた場合には、表示密度の濃い燃料棒２が破損燃料棒２ｆであると特定される。
【００３７】
図４及び図７に示す第４の実施形態では、破損燃料棒２ｆが視覚的に表示されるため、破損燃料棒２ｆを特定する作業を容易に行うことができる。
【００３８】
なお、上記では、各第１乃至第４の実施形態を別個に説明したが、これら第１乃至第４の実施形態を任意組合せ、あるいは、全て組合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による破損燃料棒特定システムの第１の実施形態を示す構成図。
【図２】原子炉内の制御棒及び燃料棒を示す構成図。
【図３】破損燃料棒特定システムのデータ処理用計算機の構成図。
【図４】破損燃料棒の特定方法を示す説明図。
【図５】本発明による破損燃料棒特定システムの第２の実施形態を示すデータ処理用計算機の構成図。
【図６】本発明による破損燃料棒特定システムの第３の実施形態を示すデータ処理用計算機の構成図。
【図７】本発明による破損燃料棒特定システムの第４の実施形態を示すデータ処理用計算機の構成図。
【符号の説明】
【００４０】
１    制御棒
１ａ乃至１ｃ    制御棒
２    燃料棒
２ａ乃至２ｅ、２ｇ乃至２ｋ  燃料棒
２ｆ    破損燃料棒
１１    Ｇｅ半導体検出器
１２    オフガス流量計
１３    多重波高分析器
１４    データ処理用計算機
１５    制御棒制御装置
１６    オフガス配管
２１    破損燃料棒特定手段
２２    制御棒最適操作手順計算手段
２３    制御対象燃料棒情報記憶手段
２４    表示手段
３１    燃料棒破損判定情報
３２    オフガス流量履歴情報
３３    制御棒操作履歴情報
４１、４２、４３    制御対象燃料棒グループ
１００    原子炉
２００    破損燃料棒特定システム。
【図１】
2006317262.tif 000003
【図２】
2006317262.tif 000004
【図３】
2006317262.tif 000005
【図４】
2006317262.tif 000006
【図５】
2006317262.tif 000007
【図６】
2006317262.tif 000008
【図７】
2006317262.tif 000009