(57)【要約】【課題】配管部を貫通するような部材を設ける必要がなく、メンテナンスが容易であり、容易に計測が可能な原子炉水位計を提供する。【解決手段】原子炉水位計１は、軽水が封入されている原子炉圧力容器（ＲＰＶ）１１の内部において蒸気を発生させるためにＲＰＶ１１内に封入されている軽水の液相Ｗの水位を計測する装置であり、ＲＰＶ１１から延設された計測用配管部１３に沿って上下動可能な２５２Ｃｆにより構成された高速中性子を放出する中性子線源２と、中性子線源２と連動して計測用配管部１３の液相Ｗ及び気相Ｇを通過した中性子を検出して計数する２つの比例計数管３と、信号処理回路４と、中性子線源２及び２つの比例計数管３の上下動を制御する線源検出器駆動制御装置５と、線源検出器駆動機構６と、位置監視装置７とを備えている。【選択図】  図１
2018096860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽水が封入されている原子炉圧力容器の液相下部と気相上部とから側面に延設されて連結し、前記原子炉圧力容器に沿うように設けられて前記原子炉圧力容器の内部の水位と同一の水位を有する計測用配管部を備えた前記原子炉圧力容器に設けられ、前記計測用配管部の水位を計測することにより前記原子炉圧力容器の内部の水位を計測する原子炉水位計であって、
前記計測用配管部に沿って上下動可能に設けられ、高速中性子を放出する中性子線源と、
前記計測用配管部を挟んで前記中性子線源に対向する位置に配設され、前記中性子線源と連動して前記計測用配管部に沿って上下動可能に設けられ、前記中性子線源から放出された前記高速中性子を検出して計数する第１の比例計数管と、
前記第１の比例計数管の略真上に近接するように配設され、前記中性子線源及び前記第１の比例計数管と連動して前記計測用配管部に沿って上下動可能に設けられ、前記中性子線源から放出された前記高速中性子を検出して計数する第２の比例計数管と、
前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果に基づき、前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管の上下動を制御する制御装置と、
前記制御装置の制御により、前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管を連動して上下動させる駆動装置と、
前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管の上下方向の位置を監視して前記水位を計測して表示する位置監視装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果に基づいて前記計測用配管部の内部の水位を推定し、その推定結果により前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管を上下動させて前記計測用配管部の内部の水位を計測する、
ことを特徴とする原子炉水位計。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果が所定の値より大きい場合、前記計測用配管部の内部における前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管の上下方向の位置には、液相が充填されていると推定し、
前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果が所定の値より小さい場合、前記計測用配管部の内部における前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管の上下方向の位置には、気相が充填されていると推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉水位計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軽水が封入されている原子炉圧力容器に沿って設けられている計測用配管部の水位を推定することで、原子炉圧力容器の水位を計測する原子炉水位計に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の原子炉圧力容器（Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｖｅｓｓｅｌ：ＲＰＶ）では、燃料の破損を防止するため、ＲＰＶ内に蒸気を発生させるために封入されている軽水の水位計測が重要である。例えば、ＲＰＶ内の水位計測には、熱電対式水位計や差圧式水位計が用いられている。熱電対式水位計は、ヒータによる加熱が周囲の水によりどの程度冷えるかを計測することにより水位を計測する装置であるが、計測範囲を広くするために多数の熱電対を設置する必要があり、そのため、沸騰水型原子炉（Ｂｏｉｌｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ：ＢＷＲ）では、主に差圧式水位計が用いられている。
【０００３】
差圧式水位計は、基準面器内の基準水位と、計測対象水位との水面差を計測することにより水位を計測する装置であり、ＲＰＶ内が沸騰状態であっても水位の計測が可能なものである。しかし、差圧式水位計は、事故等の場合におけるＲＰＶ内の急激な減圧時や、基準水位近傍の雰囲気温度が過度に上昇した時、正確な計測ができないという課題があった。
【０００４】
そのため、基準水位の変化を検知し、基準面器へ水を供給する補給水系統の補給水弁を開閉させ、基準面器へ水を自動補給する差圧式水位計が知られている。しかし、補給水系統が損傷した場合や常用電源が喪失した場合に水を自動補給できないという課題があった。これを解決するために、常用電源とは別にバッテリと、水を供給する給水タンクと、給水タンクに接続される給水ポンプとを備えた差圧式水位計も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ＲＰＶの液相下部と気相上部とを接続する液面形成配管部を設け、その液面形成配管部を貫通するように光ファイバ温度センサを備えた水位計が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この水位計は、基準水位等の影響を受けずに水位の計測が可能な装置である。
【０００６】
その他、石油化学プラント等における配管等の液面の高さを計測する液面計が知られている（例えば、特許文献３参照。）。この液面計は、高速中性子を放出する中性子線源と、この中性子線源に近接して上下方向に２つ設けられて熱中性子を検出して計数する熱中性子検出器を備えたものであり、高速中性子が減速されるために必要な減速材の長さが液相と気相とで異なることを利用して液面の高さを計測する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２１７７８４号公報
【特許文献２】特開２０１４−０４１０２３号公報
【特許文献３】特開２００７−１６３３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の差圧式水位計は、給水タンクや給水ポンプ等の装置が必要になるのでメンテナンスの負担が大きいという課題があった。特許文献２に記載の水位計に備えられた光ファイバ温度センサは、放射線により劣化するおそれがあることから定期的なメンテナンスが必要になり、負担が大きいものである。また、事故発生時、ＲＰＶ内の圧力が上昇することから、ＲＰＶ内からの漏洩防止のためには、液面形成配管部を貫通するような部材はないことが望ましいという課題があった。さらに、特許文献３に記載の液面計は、計測対象の配管等に沿って液面計をスキャンさせる必要があるため、液面の計測に手間がかかっていた。
【０００９】
そこでこの発明は、配管部を貫通するような部材を設ける必要がなく、メンテナンスが容易であり、容易に計測が可能な原子炉水位計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】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、軽水が封入されている原子炉圧力容器の液相下部と気相上部とから側面に延設されて連結し、前記原子炉圧力容器に沿うように設けられて前記原子炉圧力容器の内部の水位と同一の水位を有する計測用配管部を備えた前記原子炉圧力容器に設けられ、前記計測用配管部の水位を計測することにより前記原子炉圧力容器の内部の水位を計測する原子炉水位計であって、前記計測用配管部に沿って上下動可能に設けられ、高速中性子を放出する中性子線源と、前記計測用配管部を挟んで前記中性子線源に対向する位置に配設され、前記中性子線源と連動して前記計測用配管部に沿って上下動可能に設けられ、前記中性子線源から放出された前記高速中性子を検出して計数する第１の比例計数管と、前記第１の比例計数管の略真上に近接するように配設され、前記中性子線源及び前記第１の比例計数管と連動して前記計測用配管部に沿って上下動可能に設けられ、前記中性子線源から放出された前記高速中性子を検出して計数する第２の比例計数管と、前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果に基づき、前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管の上下動を制御する制御装置と、前記制御装置の制御により、前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管を連動して上下動させる駆動装置と、前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管の上下方向の位置を監視して前記水位を計測して表示する位置監視装置と、を備え、前記制御装置は、前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果に基づいて前記計測用配管部の内部の水位を推定し、その推定結果により前記中性子線源、前記第１の比例計数管、及び前記第２の比例計数管を上下動させて前記計測用配管部の内部の水位を計測する、ことを特徴とする。
【００１１】
この発明では、計測用配管部に沿って上下動可能に設けられた中性子線源が高速中性子を放出し、計測用配管部を挟んで中性子線源に対向する位置に配設されて中性子線源と連動して計測用配管部に沿って上下動可能に設けられた第１の比例計数管と、第１の比例計数管の略真上に近接するように配設されて中性子線源及び前記第１の比例計数管と連動して計測用配管部に沿って上下動可能に設けられた第２の比例計数管とが、高速中性子を検出して計数する。制御装置は、第１の比例計数管及び第２の比例計数管による計数結果に基づき、中性子線源、第１の比例計数管、及び第２の比例計数管の上下動を制御し、その制御により駆動装置が中性子線源、第１の比例計数管、及び第２の比例計数管を連動して上下動させ、位置監視装置が中性子線源、第１の比例計数管、及び第２の比例計数管の上下方向の位置を監視して水位を計測して表示する。そして、制御装置は、第１の比例計数管及び第２の比例計数管による計数結果に基づいて計測用配管部の内部の水位を推定し、その推定結果により中性子線源、第１の比例計数管、及び第２の比例計数管を上下動させて計測用配管部の内部の水位を計測する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の原子炉水位計において、前記制御装置は、前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果が所定の値より大きい場合、前記計測用配管部の内部における前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管の上下方向の位置には、液相が充填されていると推定し、前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管による計数結果が所定の値より小さい場合、前記計測用配管部の内部における前記第１の比例計数管及び前記第２の比例計数管の上下方向の位置には、気相が充填されていると推定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、計測用配管部に沿って上下動可能に設けられて高速中性子を放出する中性子線源と、計測用配管部を挟んで中性子線源に対向する位置に配設されて中性子線源と連動して計測用配管部に沿って上下動可能に設けられた第１の比例計数管と、第１の比例計数管の略真上に近接するように配設されて中性子線源及び前記第１の比例計数管と連動して計測用配管部に沿って上下動可能に設けられた第２の比例計数管とを備え、位置監視装置が計測用配管部の内部の水位を計測するので、配管部を貫通するような部材を設ける必要がなく、容易にメンテナンスをすることが可能になる。また、制御装置が第１の比例計数管及び第２の比例計数管による計数結果に基づいて計測用配管部の内部の水位を推定し、その推定結果により中性子線源、第１の比例計数管、及び第２の比例計数管を上下動させて計測用配管部の内部の水位を計測するので、手間がかからずに容易に水位の計測が可能になる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、制御装置は、第１の比例計数管及び第２の比例計数管による計数結果が所定の値より大きい場合、計測用配管部の内部における第１の比例計数管及び第２の比例計数管の上下方向の位置には、液相が充填されていると推定し、第１の比例計数管及び第２の比例計数管による計数結果が所定の値より小さい場合、計測用配管部の内部における第１の比例計数管及び第２の比例計数管の上下方向の位置には、気相が充填されていると推定するので、計測用配管部の全ての位置で水位の計測を行う必要がなくなるため、手間がかからずに容易に水位の計測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る原子炉水位計１の概略を示す構成図である。
【図２】図１の計測用配管部１３の内部の水位を計測している状態を示す図であり、計測用配管部１３、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを示す拡大斜視図（ａ）、及びこの計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと熱中性子束強度Ｓとの関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図３】図２の計測用配管部１３において液相Ｗの水位が低下した状態を示す図であり、計測用配管部１３、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを示す拡大斜視図（ａ）、及びこの計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと熱中性子束強度Ｓとの関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図４】図２の計測用配管部１３において液相Ｗの水位が上昇した状態を示す図であり、計測用配管部１３、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを示す拡大斜視図（ａ）、及びこの計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと熱中性子束強度Ｓとの関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図５】図１の計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにて計数された熱中性子のカウント数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１ないし図５は、この発明の実施の形態１に係る原子炉水位計１を示し、図１は、原子炉水位計１の概略を示す構成図である。この原子炉水位計１は、軽水が封入されている原子炉圧力容器（ＲＰＶ）の内部において蒸気を発生させるためにＲＰＶ内に封入されている軽水の水位を計測する装置であり、主として中性子線源２と、２つの比例計数管３と、信号処理回路４と、線源検出器駆動制御装置（制御装置）５と、線源検出器駆動機構（駆動装置）６と、位置監視装置７とを備え、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）１０に取り付けられている。
【００１８】
このＢＷＲ１０は、核分裂反応によって生じた熱エネルギーで軽水を沸騰させ、高温高圧の蒸気として取り出す原子炉であり、ＲＰＶ１１と、２つの配管部１２と、計測用配管部１３とを備えている。
【００１９】
ＲＰＶ１１は、原子炉の炉心を収めた状態で内部の圧力を保持する容器であり、例えば、円柱状のステンレスの塊を刳り抜いて円筒形に形成されている。このＲＰＶ１１の中には、軽水の液相（液相下部）ＷがＲＰＶ１１の下部に、軽水が蒸発した蒸気である気相（気相上部）ＧがＲＰＶ１１の上部に充填されている。２つの配管部１２は、ＲＰＶ１１の側面から延設された略円筒状の配管であり、ＲＰＶ１１内の液相Ｗから側面に延設されている下部配管部１２ａと、ＲＰＶ１１内の気相Ｇから側面に延設されている上部配管部１２ｂとにより構成されている。下部配管部１２ａには、液相ＷがＲＰＶ１１から流入され、上部配管部１２ｂには、気相ＧがＲＰＶ１１から流入されている。計測用配管部１３は、下部配管部１２ａと上部配管部１２ｂとを連結するための略円筒状のステンレス製配管であり、ＲＰＶ１１に平行するように設けられ、液相Ｗ及び気相Ｇが流入されて液相Ｗの水位がＲＰＶ１１と同一になるように形成されている。
【００２０】
中性子線源２は、例えば２５２Ｃｆにより構成された高速中性子を放出するための線源であり、計測用配管部１３に沿って上下動可能に配置されている。この２５２Ｃｆは、平均２．３７８ＭｅＶの高速中性子を全方向に放出する物質である。比例計数管３は、例えば、中性子線の測定に用いられるＢＦ３比例計数管であり、ＢＦ３ガスを充填した、例えば約２０ｃｍの長さの円筒形の容器が形成され、中性子が入射されると１０Ｂが反応してリチウムとα粒子が生成されるので、α粒子の電離作用による電離電流を容器の軸に設けられた芯線により検出する装置であり、第１の比例計数管３ａと、第２の比例計数管３ｂとにより構成されている。第１の比例計数管３ａは、中性子線源２から放出されて計測用配管部１３の液相Ｗを通過した中性子を検出して計数するための装置であり、計測用配管部１３を挟んで中性子線源２に対向する位置に、中性子線源２と連動して計測用配管部１３に沿って上下動可能に配置されている。第２の比例計数管３ｂは、中性子線源２から放出されて計測用配管部１３の気相Ｇを通過した中性子を検出して計数するための装置であり、第１の比例計数管３ａの略真上に近接するように、中性子線源２及び第１の比例計数管３ａと連動して計測用配管部１３に沿って上下動可能に配置されている。
【００２１】
信号処理回路４は、第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにおいてα粒子の電離作用による電離電流を検出して計数する回路であり、第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂに接続されている。線源検出器駆動制御装置５は、信号処理回路４による計数結果に基づいて、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂの上下動を制御して線源検出器駆動機構６に対して制御信号を送信するための装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等により構成され、信号処理回路４及び線源検出器駆動機構６に接続されている。
【００２２】
線源検出器駆動機構６は、線源検出器駆動制御装置５から送信された制御信号に基づいて中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを連動して上下動させる装置であり、例えば、モータ等により構成され、線源検出器駆動制御装置５、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂに接続されている。位置監視装置７は、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂの位置を監視し、ＲＰＶ内に封入されている軽水の水位を計測して表示するための装置であり、例えば、水位指示計等により構成されている。
【００２３】
図２は、図１の計測用配管部１３の内部の水位を計測している状態を示す図であり、計測用配管部１３、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを示す拡大斜視図（ａ）、及びこの計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと熱中性子束強度Ｓとの関係を示すグラフ（ｂ）である。この図２を用いて、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂによる液相Ｗの水位を計測する原理について説明する。ここで、図２（ｂ）のグラフにおける縦軸の軸方向位置Ｘは、図２（ａ）に示す計測用配管部１３の上面からの距離を示し、横軸の熱中性子束強度Ｓは、第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂによって検出されて計数された熱中性子の強度である。直線Ｌ１は、図２（ａ）に示す計測用配管部１３の軸方向位置Ｘにおける熱中性子束強度Ｓを示し、境界点Ｐ１は、計測用配管部１３の軸方向位置Ｘにおける液相Ｗの液面高さを示している。
【００２４】
図２（ａ）に示す中性子線源２を構成する２５２Ｃｆから放出される高速中性子は、ボルツマン分布に近似した連続エネルギー分布を有し、エネルギーが１ＭｅＶ以下の高速中性子の割合は約３０％である。この１ＭｅＶの高速中性子は、軽水の液相において約２５回の散乱反応を経て０．０２５ＭｅＶの熱中性子に減速される。これに必要な減速材の厚さは、中性子の平均自由行程から求めることが可能であり、約４．３ｃｍである。一方、減速材が加熱されて約２８０℃の水蒸気になった計測用配管部１３の気相Ｇでは、一回目の散乱反応が起きる中性子の平均自由行程は、約８０ｃｍである。そのため、計測用配管部１３の内径が８０ｃｍ未満の場合、気相Ｇでは高速中性子が減速されることはない。また、計測用配管部１３は主に５６Ｆｅにより形成されているが、５６Ｆｅに熱中性子が入射した場合の吸収反応断面積は２．５９１ｂｕｒｎであり、平均自由行程は４．５ｃｍである。さらに、ＢＦ３比例計数管に充填されているＢＦ３ガスの１０Ｂは、高速中性子に対する反応断面積が小さく、熱中性子に対する反応断面積が大きいものである。
【００２５】
そのため、計測用配管部１３の内径を４．３ｃｍ、厚さを４．５ｃｍ以下で形成することにより、中性子線源２によって放出された高速中性子は、液相Ｗを通過するときには０．０２５ＭｅＶの熱中性子に減速されるが、気相Ｇを通過するときには減速されることなく高速中性子のまま通過する。図２（ａ）に示すように、第１の比例計数管３ａは、主に液相Ｗを通過した熱中性子を検出するので、図２（ｂ）に示すように、熱中性子束強度Ｓは大きな値を示している。一方、第２の比例計数管３ｂは、主に気相Ｇを通過した高速中性子を検出するので、図２（ｂ）に示すように、熱中性子束強度Ｓは小さな値を示している。これにより、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを上下動させて熱中性子束強度Ｓを計測し、第１の比例計数管３ａにて計数した熱中性子束強度Ｓと第２の比例計数管３ｂにて計数した熱中性子束強度Ｓとの差が大きい境界点Ｐ１が液相Ｗの液面高さであると判断できる。
【００２６】
次に、このような原子炉水位計１の作用等について、以下に説明する。
【００２７】
図３は、図２の計測用配管部１３において液相Ｗの水位が低下した状態を示す図であり、計測用配管部１３、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを示す拡大斜視図（ａ）、及びこの計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと熱中性子束強度Ｓとの関係を示すグラフ（ｂ）である。図４は、図２の計測用配管部１３において液相Ｗの水位が上昇した状態を示す図であり、計測用配管部１３、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを示す拡大斜視図（ａ）、及びこの計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと熱中性子束強度Ｓとの関係を示すグラフ（ｂ）である。また、図５は、図１の計測用配管部１３の軸方向位置Ｘと第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにて計数された熱中性子のカウント数との関係を示すグラフである。
【００２８】
ここで、図３（ｂ）及び図４（ｂ）のグラフにおける縦軸の軸方向位置Ｘ及び横軸の熱中性子束強度Ｓは、図２（ｂ）と同様である。直線Ｌ２及び直線Ｌ３は、図３（ａ）及び図４（ａ）にそれぞれ示す計測用配管部１３の軸方向位置Ｘにおける熱中性子束強度Ｓを示し、境界点Ｐ２及び境界点Ｐ３は、計測用配管部１３の軸方向位置Ｘにおける液相Ｗの液面高さを示している。また、図５のグラフにおける縦軸の熱中性子カウント数Ｃは、第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにおいて計数された熱中性子のカウント数を示し、横軸の軸方向位置Ｘは、計測用配管部１３の上面からの距離を示している。要素Ｂ１ａ，Ｂ１ｂは、図３（ａ）に示す第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにおける熱中性子のカウント数を示し、要素Ｂ２ａ，Ｂ２ｂは、図２（ａ）に示す第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにおける熱中性子のカウント数を示し、要素Ｂ３ａ，Ｂ３ｂは、図４（ａ）に示す第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにおける熱中性子のカウント数を示している。さらに、基準カウント数Ｃ１，Ｃ２は、図２（ａ）に示す第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂにおける熱中性子のカウント数である。
【００２９】
図２（ａ）に示す液相Ｗの液面高さが図３（ａ）に示すように低下した場合、中性子線源２と第１の比例計数管３ａとの間には気相Ｇが充填されるため、図５の要素Ｂ１ａのように、熱中性子のカウント数Ｃは基準カウント数Ｃ２と比較して大幅に減少する。この場合、線源検出器駆動制御装置５は、液相Ｗの液面高さが低下したと推定し、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを下方向に移動するように線源検出器駆動機構６に対して制御信号を送信する。第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂは、移動しながら熱中性子の計数を行う。第１の比例計数管３ａの軸方向位置Ｘが、図３（ｂ）に示す境界点Ｐ２より下に移動すると、第１の比例計数管３ａの熱中性子のカウント数Ｃは基準カウント数Ｃ２になるので、この位置が液面高さであると判断できる。
【００３０】
図２（ａ）に示す液相Ｗの液面高さが図４（ａ）に示すように上昇した場合、中性子線源２と第２の比例計数管３ｂとの間には液相Ｇが充填されるため、図５の要素Ｂ３ｂのように、熱中性子のカウント数Ｃは基準カウント数Ｃ１と比較して大幅に増加する。この場合、線源検出器駆動制御装置５は、液相Ｗの液面高さが上昇したと推定し、中性子線源２、第１の比例計数管３ａ、及び第２の比例計数管３ｂを上方向に移動するように線源検出器駆動機構６に対して制御信号を送信する。第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂは、移動しながら熱中性子の計数を行う。第２の比例計数管３ｂの軸方向位置Ｘが、図４（ｂ）に示す境界点Ｐ３より上に移動すると、第２の比例計数管３ｂの熱中性子のカウント数Ｃは基準カウント数Ｃ１になるので、この位置が液面高さであると判断できる。
【００３１】
このように、この原子炉水位計１によれば、計測用配管部１３に沿って上下動可能に設けられて高速中性子を放出する中性子線源２と、計測用配管部１３を挟んで中性子線源２に対向する位置に配設されて計測用配管部１３に沿って上下動可能に設けられた第１の比例計数管３ａと、第１の比例計数管３ａの略真上に近接するように配設されて計測用配管部１３に沿って上下動可能に設けられた第２の比例計数管３ｂとを備え、計測用配管部１３の内部の液相Ｗの水位を計測するので、計測用配管部１３を貫通するような部材を設ける必要がなく、容易にメンテナンスをすることが可能になる。
【００３２】
また、線源検出器駆動制御装置５は第１の比例計数管３ａ、第２の比例計数管３ｂによる計数結果に基づいて、熱中性子のカウント数Ｃが基準カウント数Ｃ２と比較して大幅に減少している場合、液相Ｗの液面高さが低下したと推定し、熱中性子のカウント数Ｃは基準カウント数Ｃ１と比較して大幅に増加している場合、液相Ｗの液面高さが上昇したと推定するので、計測用配管部１３の全ての位置で液相Ｗの水位の計測を行う必要がなくなるため、手間がかからずに容易に水位の計測が可能になる。
【００３３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態では、中性子線源２を２５２Ｃｆにより、第１の比例計数管３ａ及び第２の比例計数管３ｂをＢＦ３比例計数管により構成したが、例えばＢＦ３比例計数管を３Ｈｅ比例計数管検出器に変更する等、他の構成にしても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１                                  原子炉水位計
２                                  中性子線源
３                                  比例計数管
３ａ                                第１の比例計数管
３ｂ                                第２の比例計数管
４                                  信号処理回路
５                                  線源検出器駆動制御装置（制御装置）
６                                  線源検出器駆動機構
７                                  位置監視装置
１０                                沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）
１１                                原子炉圧力容器（ＲＰＶ）
１２                                配管部
１２ａ                              下部配管部
１２ｂ                              上部配管部
１３                                計測用配管部
Ｇ                                  気相（気相上部）
Ｗ                                  液相（液相下部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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