(57)【要約】      （修正有）【課題】沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水の流量を個別に計測する燃料集合体の流量計測方法を提供する。【解決手段】冷却水の流れ方向に離間して配列され熱中性子の量を出力として検出する複数の検出素子を有する局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）を配置し（ステップ２００）、複数の燃料集合体の出力が混合した混合出力信号を取得し（ステップ２１０）、複数の混合出力信号から独立成分分析を用いて、個々の燃料集合体の出力を示す個別出力信号を求め（ステップ２２０）、個別出力信号から、個々の検出素子が検出したと推定される出力を示す部分出力信号を算出し（ステップ２３０）、個々の検出素子の部分出力信号同士を比較して（ステップ２４０）、燃料集合体ごとの冷却水の流速を算出し（ステップ２５０）、流速から燃料集合体ごとの冷却水の流量を算出する（ステップ２６０）。【選択図】図５
2011203047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水の流量を個別に計測する方法であって、
複数の燃料集合体の間に、冷却水の流れ方向に離間して配列され該複数の前記燃料集合体から熱中性子の量を出力として検出する複数の検出素子を有する局部出力領域モニタを配置し、
前記検出素子によって前記複数の燃料集合体の出力が混合した混合出力信号を取得し、
複数の前記混合出力信号から独立成分分析を用いて、個々の燃料集合体の出力を示す個別出力信号を求め、
前記個別出力信号をもとに、個々の前記燃料集合体から個々の前記検出素子が検出したと推定される出力を示す部分出力信号を算出し、
前記燃料集合体ごとに個々の前記検出素子の前記部分出力信号同士を比較して、前記燃料集合体ごとの冷却水の流速を算出し、
前記流速から、前記燃料集合体ごとの冷却水の流量を算出することを特徴とする燃料集合体の流量計測方法。
【請求項２】
前記部分出力信号同士の比較は、隣接する検出素子間で行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料集合体の流量計測方法。
【請求項３】
前記部分出力信号同士の比較は、前記冷却水の流れ方向のより下流に位置する検出素子が取得した個別出力信号ほど、時間軸方向に伸張して比較することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料集合体の流量計測方法。
【請求項４】
局部出力領域モニタの複数の検出素子によって冷却水の流れ方向の異なる位置から複数の燃料集合体の出力が混合した混合出力信号Ｘを取得し、
混合出力信号Ｘを推定行列Ａ’と個々の燃料集合体の出力を示す個別出力信号の推定値ｙの積として表し、該推定行列Ａ’と該個別出力信号の推定値ｙを独立成分分析を用いて算出し、
前記推定行列Ａ’および前記個別出力信号の推定値ｙにより、個々の前記燃料集合体から個々の前記検出素子が検出したと推定される出力を示す部分出力信号Ｘ’を算出し、
前記燃料集合体ごとに個々の前記検出素子の前記部分出力信号Ｘ’同士を比較し、
前記比較を利用して、前記個々の燃料集合体の冷却水の流速を算出し、
前記流速から、前記個々の燃料集合体の冷却水の流量を算出することを特徴とする燃料集合体の流量計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水（軽水）の流量計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）や改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ：Advanced Boiling Water Reactor）では、炉心が原子炉圧力容器に収容され、原子炉圧力容器は原子炉格納容器に収容される。原子炉圧力容器には冷却水（軽水）が供給され、炉心から生じる熱によって高温高圧の蒸気を生じさせて、タービンを回転させる動力に利用する。
【０００３】
上記の炉心内には、十字型の制御棒の周囲に４体の燃料集合体が配置されて、１組のセルを構成している。燃料集合体は長尺（約４ｍ）の直方体であるチャネルボックスの中に、多数の（例えば６０本の）燃料棒が収容されている。チャネルボックスは立てて配置され、上下面が開口しており、内部を冷却水が流通する。
【０００４】
また原子炉内には、４つのセルごとに、局部的な出力を検出するための局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ：Local power range monitor）が配置される。ＬＰＲＭの内部には、チャネルボックスの軸方向に所定の距離を空けて４つの検出素子が設けられている。
【０００５】
制御棒は原子炉を停止させる（未臨界にさせる）際に燃料集合体の間に挿入されるが、通常の運転時は基本的に全引抜の状態とされる。そして運転時の原子炉の出力調整は、原子炉圧力容器内を流れる冷却水の流量によって制御される。核分裂によって熱が発生すると燃料棒の周囲の冷却水（軽水）が水蒸気となるが、蒸気泡（水蒸気の気泡）では中性子が減速しないため、水蒸気が増加するほど熱中性子（速度の遅い中性子）が減少し、核分裂の連鎖反応が減少する。逆に、気泡を水流によって除去すると熱中性子が増加し、核分裂の連鎖反応が増大する。このように冷却水の流量によって出力を調整しているため、冷却水の流量を精度良く計測して監視する必要がある。
【０００６】
従来、冷却水の流量は、炉心の上下間の差圧や再循環ポンプの差圧計測の結果から、炉心全体の流量として算出していた。しかし、近年では沸騰水型原子炉の正確な出力制御を達成するために、炉心全体の流量だけでなく、局所的な冷却水の流量も知りたいという要請がある。
【０００７】
例えば、特許文献１には、中性子検出器（ＬＰＲＭ）が検出した信号から揺らぎ成分を抽出し、その揺らぎ成分から燃料集合体が発する気泡の気泡伝達関数を求め、冷却水の炉心流量を計測する炉心流量計測装置および方法が開示されている。特許文献１によれば、新たな検出器を設けずに流量が計測でき、また、ＬＰＲＭの信号を用いることで局所的な流量を算出できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１７５５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の炉心流量計測装置および方法では、明示はされていないものの、ＬＰＲＭの周囲の燃料集合体からの出力信号を混同して検出し、その出力信号から冷却水の流量を計測している。したがって、局所的な流量として算出し得る最小単位は、ＬＰＲＭの周囲の燃料集合体４体分の平均的な流量であると考えられる。
【００１０】
しかし、近接する各燃料集合体であっても、内部の冷却水の流量には個体差が生じる可能性がある。そのため、特許文献１の方法によって計測した流量をもとにした原子炉出力の監視および制御は、その精度の向上に限界がある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み、沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水の流量を個別に計測する燃料集合体の流量計測方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる燃料集合体の流量計測方法の代表的な構成は、沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水の流量を個別に計測する方法であって、複数の燃料集合体の間に、冷却水の流れ方向に離間して配列され複数の燃料集合体から熱中性子の量を出力として検出する複数の検出素子を有する局部出力領域モニタを配置し、検出素子によって複数の燃料集合体の出力が混合した混合出力信号を取得し、複数の混合出力信号から独立成分分析を用いて、個々の燃料集合体の出力を示す個別出力信号を求め、個別出力信号をもとに、個々の燃料集合体から個々の検出素子が検出したと推定される出力を示す部分出力信号を算出し、燃料集合体ごとに個々の検出素子の部分出力信号同士を比較して、燃料集合体ごとの冷却水の流速を算出し、流速から、燃料集合体ごとの冷却水の流量を算出することを特徴とする。なお信号同士の比較は、相互相関法などの既知の手段を用いることができる。
【００１３】
上記構成によれば、局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）を使用して、その周囲に存在する複数の燃料集合体のそれぞれから、個別の燃料集合体の内部を流れる冷却水の流量を算出することが可能となる。そして、流量の算出過程に独立成分分析を用いることで、個々の燃料集合体の流量を精度よく算出することが可能となる。
【００１４】
上記の部分出力信号同士の比較は、隣接する検出素子間で行うとよい。燃料集合体の内部では、冷却水の流れ方向の下流（上方向）に向かって蒸気泡の存在率が高くなる（蒸気泡が多くなる）。ＬＰＲＭは、冷却水を通過することで減速した熱中性子の出力を検出している。したがって、蒸気泡の存在率が高い下流では中性子の減速が起こりにくく、そこから取得する出力値は減少すると考えられる。これにより、例えば、最も上流側に位置する検出素子から示される部分出力信号と、最も下流側に位置する検出素子から示される部分出力信号とでは、相関関係が低くなって適切な比較が困難になるおそれがある。そこで、蒸気泡の存在率が最も近い隣接する検出素子間で部分出力信号同士を比較することで、相関関係の高い検出素子同士から流速を精度よく算出することが可能となる。
【００１５】
上記の部分出力信号同士の比較は、冷却水の流れ方向のより下流に位置する検出素子が取得した個別出力信号ほど、時間軸方向に伸張して比較するとよい。燃料集合体の内部では、冷却水の流れ方向の下流に向かって、蒸気泡の存在率が高くなるとともに流速が速くなる傾向にある。したがって、個別出力信号は、下流側に位置する検出素子から取得されるものほど時間軸方向に密集していると考えられる。これにより、上流側の検出素子から示される部分出力信号と、下流側の検出素子から示される部分出力信号とでは、相関関係が失われて適切な比較が困難になるおそれがある。そこで、流速の速い下流側の個別出力信号を時間軸方向に伸張し、そこから部分出力信号を算出することで、比較する部分出力信号同士の相関関係を維持して流速を精度よく算出することが可能となる。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる燃料集合体の流量計測方法の他の代表的な構成は、局部出力領域モニタの複数の検出素子によって冷却水の流れ方向の異なる位置から複数の燃料集合体の出力が混合した混合出力信号Ｘを取得し、混合出力信号Ｘを推定行列Ａ’と個々の燃料集合体の出力を示す個別出力信号の推定値ｙの積として表し、推定行列Ａ’と個別出力信号の推定値ｙを独立成分分析を用いて算出し、推定行列Ａ’および個別出力信号の推定値ｙにより、個々の燃料集合体から個々の検出素子が検出したと推定される出力を示す部分出力信号Ｘ’を算出し、燃料集合体ごとに個々の検出素子の部分出力信号Ｘ’同士を比較し、比較を利用して、個々の燃料集合体の冷却水の流速を算出し、流速から、個々の燃料集合体の冷却水の流量を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水の流量を個別に計測する流量計測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】沸騰水型原子炉の構成例を示す図である。
【図２】図１の燃料集合体を説明する図である。
【図３】図１のＬＰＲＭを説明する概略図である。
【図４】本実施形態の流量計測方法を実行する流量計測装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態の流量計測方法の構成を示すフローチャートである。
【図６】検出素子が取得する混合出力信号を説明する図である。
【図７】部分出力信号同士の比較を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２０】
（沸騰水型原子炉）
図１は沸騰水型原子炉の構成例を示す図であって、図１（ａ）は沸騰水型原子炉の概略的な構成を説明する図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ｅ図である。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、沸騰水型原子炉（以下、原子炉１００と記載する）は、原子炉格納容器１０２に格納されている。原子炉１００は、ウラン等からなる燃料棒１１４（図２参照）を核分裂させ、大量の熱（熱エネルギー）を発生させる。給水配管１０４から供給された給水（冷却水）は原子炉１００に運ばれ、原子炉１００で発生した熱によって約２８０℃、７０気圧程度の高温高圧の蒸気となり蒸気配管１０６を経由してタービンへと送られる。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、原子炉１００内には燃料集合体１０８が多数配列される。燃料集合体１０８は４体を一組のセルとして配置されていて、４体の燃料集合体１０８の中央には、中性子数を調節する制御棒１１０が配置される。
【００２３】
図２は図１の燃料集合体１０８を説明する図である。図２に示すように、燃料集合体１０８の外装を構成するチャネルボックス１１２は、中空で長尺（４ｍ程度）の略四角柱の形状をしている。チャネルボックス１１２の内部には、多数本の燃料棒１１４やウォーターロッド１１６が収容されている。燃料棒１１４は円筒であって、その内部にウラン等の核燃料のペレットが一列に収容されている。チャネルボックス１１２の内部には下方から上方へ向かって冷却水が流れる。燃料棒１１４に核分裂が生じると、燃料棒１１４の周囲には蒸気泡１１８（図６参照）が発生し、チャネルボックス１１２内を蒸気泡１１８が上昇する。
【００２４】
再び図１（ｂ）を参照する。図１（ｂ）に示すように、原子炉１００内には、４つのセルごとに、局部出力領域モニタ（以下、ＬＰＲＭ１２０と記載する）が配置される。すなわちＬＰＲＭ１２０の周囲には、４体の燃料集合体１０８（１０８Ａ〜１０８Ｄ（図３参照））が配置される。
【００２５】
図３は、図１のＬＰＲＭ１２０を説明する概略図である。ＬＰＲＭ１２０は、周囲の複数の燃料集合体１０８Ａ〜１０８Ｄから生じる熱中性子の量を出力として検出する。ＬＰＲＭ１２０の内部には、冷却水の流れ方向（軸方向）に互いに所定の距離を離間して４個の検出素子１２２（１２２Ａ〜１２２Ｄ）が配列されている。検出素子１２２は、外部から受けた熱中性子の量を電流信号として出力する。
【００２６】
（流量計測方法）
本実施形態による燃料集合体１０８の流量計測方法について説明する。図４は、本実施形態の流量計測方法を実行する流量計測装置１３０の構成を示すブロック図であり、図５は本実施形態の流量計測方法の構成を示すフローチャートである。以下、図４を参照しながら、図５のフローチャートについて説明する。
【００２７】
図４に示すように、流量計測装置１３０は、制御部１３２を備えている。制御部１３２は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により流量計測装置１３０全体の機能を管理および制御する。
【００２８】
図５のステップ２００において、複数の燃料集合体１０８の間にＬＰＲＭ１２０を配置する。なお実際には、原子炉１００の運転に際してあらかじめ燃料集合体１０８の間の所定の箇所にＬＰＲＭ１２０が設置されている。そして、ステップ２１０において、ＬＰＲＭ１２０の複数の検出素子１２２によって、冷却水の流れ方向の異なる位置から信号を取得する。ここで取得できる信号は、周囲の複数の燃料集合体１０８の出力が混合したものであり、本実施形態ではこれを混合出力信号と称する。取得された混合出力信号は、信号収集部１３４に収集される。
【００２９】
図６は、検出素子１２２が取得する混合出力信号を説明する図である。図６に示すように、混合出力信号の波形には、燃料集合体１０８の内部に発生する蒸気泡の存在率の変動を示す波形が現れる。詳細には、ＬＰＲＭ１２０の検出素子１２２は、冷却水を通過して減速した熱中性子（速度の遅い中性子）を検出するため、蒸気泡１１８が存在すると中性子の減速が達成できず、熱中性子の出力値が低下する。なお下流側（上方）に行くと蒸気が水滴よりも多くなるため、検出素子１２２Ｄあたりでは蒸気泡の存在率というより水滴の存在率と呼んだ方が適切ではあるが、ここでは説明の簡便のために区別せずに説明する。
【００３０】
上述したように、検出素子１２２は、冷却水の流れ方向の異なる位置に配置されている。そのため、蒸気泡１１８の存在を示す波形を検出素子１２２間で比較することで、蒸気泡の移動速度を利用して冷却水の流量を求められる可能性もある。しかし、混合出力信号は、周囲の燃料集合体１０８からの熱中性子の出力を混合して取得したものであって、相関性が著しく低下してしまうため、正しく算出できないおそれがある。さらに、仮に正しく算出できたとしても、混合出力信号のみから求められる流速はＬＰＲＭの周囲の燃料集合体１０８の平均的な流量であると考えられ、個々の燃料集合体１０８の流量を計測することはできない。この問題を解決するために、本実施形態の流量計測方法では、独立成分分析を用いている。
【００３１】
図５に示すように、ステップ２２０において、信号演算部１３６は、取得された複数の混合出力信号から独立成分分析を用いて、個々の燃料集合体１０８の出力を示す個別出力信号を求める。個別出力信号は以下に説明する方法で求められる。
【００３２】
所定の時刻ｔに取得した混合出力信号をｘ（ｔ）とベクトル表記する。所定の時刻ｔの個別出力信号をｓ（ｔ）とベクトル表記する。燃料棒１１４での中性子の発生から各検出素子１２２に出力信号が検出されるまでの伝達時間をτとし、蒸気泡１１８から検出素子１２２までの経路における減衰係数をａとすると、混合出力信号ｘ（ｔ）と個別出力信号ｓ（ｔ）との関係は、下記の式１として表すことができる。
【００３３】
【数１】
2011203047.tif 000003
【００３４】
式１において混合出力信号ｘ（ｔ）は採取した信号、減衰係数ａと個別出力信号ｓは未知の値である。そこで、混合出力信号ｘを式１と同様に推定行列Ａ’と個別出力信号の推定値ｙの積として表し、推定行列Ａ’と個別出力信号の推定値ｙを独立成分分析を用いて算出すれば、部分出力信号ｘ’（推定値）を求めることができる（式６参照）。
【００３５】
本実施形態では、４個の検出素子１２２を使用し、周囲の燃料集合体１０８の個別出力信号を求めるため、式１は下記の式２または式３で表すことができる。なお以下の数式の説明においては、４個の検出素子１２２Ａ〜１２２Ｄが取得した混合出力信号Ｘ（ｔ）を、それぞれ混合出力信号Ｘ１（ｔ）〜Ｘ４（ｔ）とする。また、周囲の４体の燃料集合体１０８Ａ〜１０８Ｄの個々の個別出力信号Ｓ（ｔ−τ）をそれぞれＳ１（ｔ−τ）〜Ｓ４（ｔ−τ）とする。なお、個別出力信号を求める燃料集合体１０８の数は４体に限る必要はない。例えば、個別出力信号を求める対象を４セル分（燃料集合体計１６体）として、より正確な個別出力信号を求めてもよい。
【００３６】
【数２】
2011203047.tif 000004
【００３７】
【数３】
2011203047.tif 000005
【００３８】
上記の式３から個別出力信号ｓ（ｔ）を求めるためには、下記の式４が考えられる。なお、式４におけるＷ（τ）は、式３における時間遅れτの行列関数Ａ（τ）の逆行列である。
【００３９】
【数４】
2011203047.tif 000006
【００４０】
上記の式４における個別出力信号Ｓ（ｔ）を求める（推定する）ために、個別出力信号の推定値をｙ（ｔ）とし、逆行列Ｗ（τ）を推定した推定逆行列をＷ’（τ）として、式４を下記の式５として表す。
【００４１】
【数５】
2011203047.tif 000007
【００４２】
上記の式５から、個別出力信号の推定値ｙ（ｔ）の各成分が互いに独立となるように推定逆行列Ｗ’(τ)を求める（推定する）。例えば、推定逆行列Ｗ’(τ)は、自然勾配法等を利用した既知の独立成分分析の手法により求めることができる。これにより、個々の燃料集合体１０８Ａ〜Ｄの個別出力信号の推定値ｙ（ｔ）を求めることができる。
【００４３】
再び図５を参照する。ステップ２３０において、信号演算部１３６は、求めた個別出力信号の推定値ｙ（ｔ）をもとに、個々の燃料集合体１０８から個々の検出素子１２２が検出したと推定される出力を示す部分出力信号Ｘ’(ｔ)を算出する。
【００４４】
上記の式５の推定逆行列Ｗ’(τ)から、行列関数Ａ（τ）を推定した推定行列Ａ’(τ)が求まる。そして、個別出力信号の推定値ｙ（ｔ）および推定行列Ａ’(τ)を用いて、これらと部分出力信号Ｘ’(ｔ)との関係を下記の式６として表すことができる。
【００４５】
【数６】
2011203047.tif 000008
【００４６】
上記の式６により、個別出力信号の推定値ｙ（ｔ−τ）と推定行列Ａ’(τ)により、部分出力信号Ｘ’(ｔ)を算出することができる。例えば燃料集合体１０８Ａから個々の検出素子１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄが取得した部分出力信号Ｘ’１(ｔ)、Ｘ’２(ｔ)、Ｘ’３(ｔ)、Ｘ’４(ｔ)は、下記の式７により求めることができる。
【００４７】
【数７】
2011203047.tif 000009
【００４８】
上記の式７と同様に、下記の式８からは燃料集合体１０８Ｂ、下記の式９からは燃料集合体１０８Ｃ、下記の式１０からは燃料集合体１０８Ｄから個々の検出素子１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄが取得した部分出力信号Ｘ’１(ｔ)、Ｘ’２(ｔ)、Ｘ’３(ｔ)、Ｘ’４(ｔ)を求めることが可能である。
【００４９】
【数８】
2011203047.tif 000010
【００５０】
【数９】
2011203047.tif 000011
【００５１】
【数１０】
2011203047.tif 000012
【００５２】
ステップ２４０において、信号比較部１３８は、燃料集合体１０８ごとに個々の検出素子１２２の部分出力信号同士を比較する。部分出力信号同士の比較は、相互相関法等を利用することにより行うことができる。これにより、相関関係にある信号の時間のずれを計測することができる。
【００５３】
部分出力信号同士の比較は、隣接する検出素子１２２間で行うとよい。例えば、図６に示す燃料集合体１０８Ａについて、検出素子１２２Ａが検出した部分出力信号と、検出素子１２２Ｂが検出した部分出力信号とを比較することが好適である。
【００５４】
燃料集合体１０８の内部では、冷却水の流れ方向の下流に向かって蒸気泡の存在率が高くなる。ＬＰＲＭ１２０は、冷却水を通過することで減速した熱中性子の出力を検出している。したがって、蒸気泡の存在率が高い下流では中性子の減速が起こりにくく、そこから取得する出力値は減少すると考えられる。これにより、例えば、最も上流側に位置する検出素子１２２Ａから示される部分出力信号と、最も下流側に位置する検出素子１２２Ｄから示される部分出力信号とでは、相関関係が低くなって適切な比較が困難になるおそれがある。そこで、蒸気泡の存在率が最も近い隣接する検出素子１２２間で部分出力信号同士を比較することで、相関関係にある信号の時間のずれを精度よく計測することができる。
【００５５】
図７は、部分出力信号同士の比較を説明する図である。図７に示すように、上記の部分出力信号同士の比較は、冷却水の流れ方向のより下流に位置する検出素子１２２が取得した個別出力信号ほど、時間軸方向に伸張して比較するとよい。
【００５６】
燃料集合体１０８の内部では、冷却水の流れ方向の下流に向かって、蒸気泡の存在率が高くなるとともに流速が速くなる傾向にある。したがって、個別出力信号は、下流側に位置する検出素子１２２から取得されるものほど時間軸方向に密集すると考えられる。例えば、図７に示すように、検出素子１２２Ａが取得した混合出力信号に比べて、検出素子１２２Ｄが取得した混合出力信号は波形が密集している。このように、上流側の検出素子１２２から示される部分出力信号と、下流側の検出素子１２２から示される部分出力信号とでは、相関関係が失われて適切な流速の算出が困難になるおそれがある。
【００５７】
そこで、流速の遅い下流側の個別出力信号を時間軸方向に伸張する。そこから部分出力信号を算出することで、比較する部分出力信号同士の相関関係を維持して、相関関係にある信号の時間のずれを精度よく計測することができる。
【００５８】
ステップ２５０において、流速算出部１４０は、相関関係にある信号の時間のずれと、検出素子１２２Ａ〜１２２Ｄの間隔とから、燃料集合体１０８ごとの冷却水の流速を算出する。前述の信号比較部１３８によって相関関係の高い検出素子１２２同士を比較しているため、流速算出部１４０は適切な流速を算出することが可能である。
【００５９】
ステップ２６０において、流量算出部１４２は、燃料集合体１０８の流速およびチャネルボックス１１２の断面積から燃料集合体１０８ごとの冷却水の流量を算出する。
【００６０】
上記構成によれば、局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ１２０）を使用して、その周囲に存在する複数の燃料集合体１０８のそれぞれの内部を流れる冷却水の流量を個別に算出することが可能となる。特に、流量の算出過程に独立成分分析を用いることで、個々の燃料集合体１０８の流量を精度よく算出することが可能である。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
なお、本実施形態では沸騰水型原子炉を想定して流量計測方法の説明を行った。しかし、改良型沸騰水型原子炉においても、本実施形態の流量計測方法を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、沸騰水型原子炉における燃料集合体の内部を流れる冷却水（軽水）の流量計測方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００  …原子炉
１０２  …原子炉格納容器
１０４  …給水配管
１０６  …蒸気配管
１０８、１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃ、１０８Ｄ、  …燃料集合体
１１０  …制御棒
１１２  …チャネルボックス
１１４  …燃料棒
１１６  …ウォーターロッド
１２０  …ＬＰＲＭ
１２２、１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄ  …検出素子
１３０  …流量計測装置
１３２  …制御部
１３４  …信号収集部
１３６  …信号演算部
１３８  …信号比較部
１４０  …流速算出部
１４２  …流量算出部
【図１】
2011203047.tif 000013
【図２】
2011203047.tif 000014
【図３】
2011203047.tif 000015
【図４】
2011203047.tif 000016
【図５】
2011203047.tif 000017
【図６】
2011203047.tif 000018
【図７】
2011203047.tif 000019