(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉炉心内部の出力分布を表すマッピングを確立するための方法であって、前記マッピングは少なくとも一時的に前記原子炉の前記炉心内部に位置された検出器を用いて実行されており、前記方法は、
少なくとも一時的に、基準計装システムとよばれる第１の計装システムの検出器を、原子炉炉心の燃料集合体の第１のセットに備える段階と、
少なくとも一時的に、第２の計装システムの検出器を、原子炉炉心の燃料集合体の第２のセットに備える段階と、
前記基準計装システムの前記検出器を用いて第１の部分的に一連のアクティビティ測定を実施する段階と、
前記第２の計装システムの前記検出器を用いて第２の部分的に一連のアクティビティ測定を実施する段階と、
一連の変換された測定値を得るために、前記第２の部分的に一連の測定のアクティビティ測定を前記基準計装システムに関連されたアクティビティ測定に変換する段階と、
前記第１の部分的に一連のアクティビティ測定、前記一連の変換された測定、前記基準計装システムに関連した理論アクティビティの完全理論分布、及び前記第２の計装システムに関連した理論アクティビティの完全理論分布により、前記原子炉炉心の計装された全ての位置について、最終的な一連の実験的炉心アクティビティを確立する段階であって、前記一連のデータは、前記基準計装システムに関連した前記アクティビティに関連している値だけを備えるようにする段階と、
前記最終的な一連の実験的データ、及び前記第１の部分的に一連の測定及び前記第２の部分的に一連の測定の実施のときに、前記炉心の状態をシミュレートする理論データに基づき、原子炉炉心内部出力分布を表す前記マッピングを確立する段階と、によって構成された段階を備えていることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第２の一連の測定のアクティビティ測定値を前記基準計装システムに関連したアクティビティ測定に変換するための前記段階は、以下の関係式に従うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数１】
0005745850.tif 000034
ここで、
−（Ａ２ＭＥＳ）ｒｅｌａｔｉｆは、前記第２の計装システムの検出器によって測定されたアクティビティの分布であり、その要素は一連の規格化により関連付けられている
−Ａ１ＣＡＬ及びＡ２ＣＡＬはそれぞれ、前記第１の計装システム及び前記第２の計装システムの検出器により計算された等価アクティビティの分布である
−Ａ１←２ＣＯＮＶは、前記第２の計装システムの検出器により測定されたアクティビティの第１の計装システムの検出器により測定されうるアクティビティへの変換である
−ｇは、前記二つの分布の間の規格化の差を表す係数である。
【請求項３】
前記第２の一連の測定のアクティビティ測定を前記基準計装システムに関連したアクティビティ測定に変換するための前記段階は、以下の関係式に応じた規格化操作に従うことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【数２】
0005745850.tif 000035
−Ｎ１及びＮ２はそれぞれ、前記第１の計装システム及び第２の計装システムの検出器に対する取得の数である
−（Ａ１ＭＥＳ）ｒｅｌａｔｉｆは、前記第１の計装システムの検出器により測定されたアクティビティの分布であり、その要素は一連の規格化により関連付けられている
−Ａ１←２ＣＯＮＶは、前記第２の計装システムの検出器により測定されたアクティビティの第１の計装システムの検出器により測定されうるアクティビティへの変換である。
【請求項４】
前記基準計装システムは、可動検出器システムであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の基準計装システムは、固定された検出器システムであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記基準計装システムは、ＲＩＣタイプのシステムであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の計装システムは、コレクトロンタイプの検出器を起動することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
原子力発電の炉心内部に配置されたコレクトロンタイプの検出器に関連した固有の誤差の成分を補正する方法であって、
−前記原子炉炉心内部の出力分布を表すマッピングを確立する段階であって、前記マッピングは請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法によって実施されたものである、マッピングを確立する段階と、
前記マッピングを用いて三次元較正を実施し、前記較正操作が実施される検出器のエミッタの所定の損耗レベルで、考慮された前記コレクトロンタイプ検出器の固有の誤差成分の値として、較正誤差と呼ばれる値によって増加される、新しい検出器に関する決定された固有の誤差成分の値を提供する段階を含む較正操作を実施する段階であって、前記較正誤差が、前記第１の計装システムの検出器の同時取得に基づく前記第２の計装システムの検出器の校正プロセスに関する誤差である、較正操作を実施する段階と、を含む、方法。
【請求項９】
前記考慮されたコレクトロンの較正操作が実行される前記所定の損耗レベルは、前記コレクトロンの損耗の５０％を超えることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる「混合インコアマッピング」を確立するための方法に関連している。本願発明は同様に、前記方法を固定されたタイプの計装の較正への応用に関連している。インコアマッピングは、原子炉内部の出力分布を図示しており、固定または可動のどちらかの方法で、そして、一時的か永久的に、炉心内部に位置されたセンサーにより確立されたマッピングである。その本質の目的は、最初に前記ＲＩＣシステムのセンサーによって利用される非常に多数の位置が固定されたコレクトロンタイプのロッドにより占有されるとき、いわゆる「ＲＩＣ計装」（または「ＲＩＣシステム」）と呼ばれる基準計装の密度の損失を補償することである。明確な物理的関心は測定密度の増加であり、このようにして、これらの計装の処理から推定された操作結果に関連した信頼度である。
【０００２】
本発明による方法の一つの応用は、原子炉炉心内部に位置されたコレクトロンタイプの検出器の較正方法に関連している。本発明による方法のそのような応用は、コレクトロンタイプの検出器により供給され、原子炉炉心内部でのコレクトロンの長期利用であっても値がそれほど高くない不確定成分と関連する信号から利益を得ることができる。用語「コレクトロンの較正」は、コレクトロンによって供給され、考慮されたコレクトロンタイプの検出器に関連した不確定性成分を有する原子炉内部のアクティビティを代表する信号を関連付ける事実と意味される。
【０００３】
本願は、特に、異なる式及び関係の範囲内で一連の略記または表現を基準し、それらの用語の全ては以下のように示されている。
−Ｃ／Ｍ：計算値／測定値偏差
−μＵＮ：集合体内部の局所的なペンシル出力の分布の計算に関連した不確定性
−ＲＵ１Ｎ：「出力」タイプのパラメータにわたって「アクティビティ」タイプのパラメータでのＣ／Ｍ偏差の転移に関連した不確定性
−ＲＵ２Ｎ：Ｃ／Ｍ偏差の空間伝搬に関連した不確定性
−ＭＵＮ：測定システム（検出器及び捕獲器）に関連した不確定性
−ＥＵＮ：出力の再構成プロセスでの標準の全体的な不確定性
−Ｃ／ＰＭ：計算／仮測定偏差
−ＲＵ２ｐＮ：前記Ｃ／ＰＭの偏差の一般拡張された不確定性
−ＥＵｐＮ：前記出力の再構成プロセスでの前記ＲＵＮ２ｐ法による全体の不確定性
−ＳｃｈＸ：任意のＸタイプの計装図表
−ＲＥＦ：基準計装図表
−Ｓ（ｔ）：放射ｔ時間の完了における検出器の感度
−Ｓ（０）：新たな検出器の最初の感度
−Ｑ（ｔ）：放射ｔ時間の完了における検出器により運ばれた電流の積分
−Ｑ∞：新たな検出器に対して利用可能な初期装荷
−ａ：損耗の実験則の指数
−Ａ１及びＡ２：タイプ１及びタイプ２のそれぞれに関連したアクティビティの分布
−Ｎ１及びＮ２：タイプ１及びタイプ２のそれぞれの検出器に対する捕獲の数
−Ａ１ＭＥＳ及びＡ２ＭＥＳ：タイプ１及びタイプ２のそれぞれにより測定されたアクティビティの分布
−Ａ１ＣＡＬ及びＡ２ＣＡＬ：タイプ１及びタイプ２のそれぞれの検出器に対して計算された等価アクティビティの分布
−Ａ１←２ＣＯＮＶ：タイプ２の検出器により示されたアクティビティをタイプ１の検出器により示されうるアクティビティへ変換
−ｂｒｕｔ：一般的に分布を基準し、その要素はいかなる規格化処理を受けない
−ｒｅｌａｔｉｆ：分布を基準し、その要素は一連の規格化により関連付けられている
−ｇ：二つの分布の間の規格化微分を伝える係数
−ｃｏｍｐｌｅｔ：全ての要素が利用される分布を特徴づける
−σ（ＴＵＮ）及びＴＵＮ：混合マッピングを較正するための処理に関連した基準偏差及び不確定性
−σ（ＡＵＮ）及びＡＵＮ：Ａの不確定性の計算に関連した標準偏差及び不確定性
−ｒ：線形補正係数
−ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ：所定のタイプの検出器の捕獲を、同時に及び同じ場所で別のタイプの検出器により得られる捕獲に変形するための行為を基準している
−ＡＣＯＬＢＲＵＴ：タイプ２の検出器（ここではＣＯＬ）の捕獲から推定されたＸＹＺ三次元位置に対する総アクティビティ
−ＡＰＲＩＣＢＲＵＴ：タイプ２の及びタイプ１（ここではＰＲＩＣ）へ変換されたアクティビティの最初のＸＹＺ三次元位置に対する総アクティビティ
−ＡＲＩＣＥＳＴ：タイプ１（ここではＲＩＣ）のＸＹＺ三次元位置に対する評価された総アクティビティ
−ＦＣＯＲ：三次元の較正または補正係数
−ＡＣＯＬＣＯＲ：タイプ２（ここではＣＯＬ）のＸＹＺ三次元位置に対する補正されたアクティビティ
−ＡＰＲＩＣＣＯＲ：変換後のタイプ１（ここではＰＲＩＣ）のＸＹＺ三次元位置に対する補正されたアクティビティ
−ＣＵＮ：検出器１の同時に起こる捕獲に基づく検出器２の較正処理に関連した不確定性
【０００４】
本発明の分野は、一般的に言うと原子炉の分野である。加圧水型炉のような原子炉は、燃料集合体で構成されたコアを備えており、それぞれの集合体は、とりわけわずかなウランの同位体２３５が付加された複数の燃料ペンを備えており、前記集合体は、その縦軸、すなわち前記コアの高さに従った方向に並んで垂直に位置されている。
【０００５】
以下の一般的な規則により、縦軸はこのようにｚ高角座標、ｘ横座標及びｙ座標として分類され、水平面内で原子炉の位置を決定することを可能にしている。それ故、原子炉炉心はｚ高角座標により分類されるある厚さのセクションまたは軸方向格子セルに分割される。原子炉位置はさらに、直交する三次元（ｘ、ｙ、ｚ）座標のｚ軸に関連して、水平面に定義された角度に基づいた方位角位置、及び前記考慮された点と前記座標の軸の間で、水平面内部で距離により定義された動径位置により分類される。
【０００６】
前記集合体により取り出された出力、前記集合体に存在する燃料により生成された中性子束に相互に直接関連された出力は、前記原子炉の体積内部で一様に分布していない。他の領域、一般的に周囲と比較して炉心において出力が高い領域がある。ホットスポットはそれから、供給された前記出力が前記原子炉炉心の設計限界にほとんど達するこれらのスポットの領域において基準される。結果として、原子炉炉心内部の出力分布は不変性が欠如しており、三次元出力分布として基準される炉心内部の完全な出力マッピングの実施、明らかな安全理由に対する機能的運転は、それ故複雑な操作となる。
【０００７】
それ故、原子炉の運転と安全性は、原子炉の各スポットにおいて、ウラン２３５核分裂により供給されるエネルギー、すなわち原子炉出力の分布を必要としている。この目的に対して、前記原子炉炉心の様々な点において出力の評価をするために測定が実施される。全ての場合において、そのような出力の評価は原子炉炉心により放出された放射線、より具体的には中性子束を測定することを含んでいる。
【０００８】
中性子束の測定はいつも、中性子／物体の相互作用により達成され、それは測定可能な電流を生成する傾向にある粒子を順に生成する。それぞれの中性子吸収の後で、センサーを構成する感応性物体の原子が変換されるが、そのような感応性物体は次第に消えていく。そのような消失は、中性子束の強さ、及び吸収断面積に直接関連付けられた反応の確率に依存している速度で実施される。この確率が高くなるほど供給される電流は強くなり、他方では前記感応性物体がより早く消失し、それ故、非常に短い期間で前記センサーの交換を必要とする。
【０００９】
前記感応性物体の減衰はそれ故、前記炉心内部に永続的に位置された中性子センサーに対して極めて重要な問題となる。
【００１０】
前記センサーに対するこの感性物体の減衰の問題を解決するために、多くの原子炉製造者は、前記炉心内部の固定の測定位置に前記センサーを残さず、それ故、断続的な読み込みをするための唯一の目的のために前記原子炉全体を通して、それらを急送することを選択してきた。「可動内部計装」との用語は、従来使用されたセンサーを基準しており、「ＲＩＣ（コア計装炉）システム」として基準されている。他のシステム、例えばエアロボールシステムは同様に、可動内部基準計装システムとして考慮されてもよい。
【００１１】
前記ＲＩＣシステムの機能は、応答時間の観点から相対的に小さな制約と共に、前記炉心内部での前記中性子束分布を正確に測定することである。実際には、ＲＩＣシステムは、原子炉炉心の外側に配設されると共に、非常によい応答時間であるが、ＲＩＣシステムより低い程度の測定精度で（軸方向および方位角方向の不均衡などの）出力分布のいくつかのパラメータおよび出力レベルの測定を担う「ＮＰＲシステム」（原子炉保護（ｎｕｃｌｅａｒ  ｒｅａｃｔｏｒ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ））と呼ばれる制御システムと共存もする。前記ＮＰＲシステムは、定期的に較正されるが、これは外部測定と原子炉の実際の出力レベルとの間の比例関係が、出力分布の半径方向成分に依存し、これはそれ自体が燃料の消耗に伴って変動するからである。ＲＩＣシステムによって与えられるデータを使用してそのような較正を実行することができる。
【００１２】
より一般的には、前記ＲＩＣシステムは、以下の２つのはっきりした環境の中で使用される。
【００１３】
第１の場合では、ＲＩＣシステムは、各集合体の各再装填後の起動試験期間中、または特別な試験期間において、以下のために使用される。
−サイクルの開始時の出力分布が設計計算に従っていること、具体的にはホットスポットの値が設計仮定に従っていることを検証する。
−ＮＰＲシステムの検出器を較正する。
−可能な装荷誤差（ｌｏａｄｉｎｇ  ｅｒｒｏｒ）を検出する。
−ＩＴコード及び前記炉心の設計計算で使用される方法の能力に含まれる中性子束分布におけるデータを供給する。
【００１４】
次に、サイクル中および通常運転中、ＲＩＣシステムは、具体的に以下のために使用される。
−出力分布、特にホットスポット因子が、例えば設計計算において提供される時間に従って展開することを検証する。
−ＮＰＲシステムの検出器を検証および／または較正する。
【００１５】
従来、精度の観点で、数多くの集合体の出力を測定する要求と、器機を取り付けた位置ごとに原子炉容器の底部に穴を作製することが必要であることにある実際の状況との間で妥協が選ばれてきた。この妥協は、限られた数の器機を取り付けた集合体が選択されたということの不利になり、経済的および技術的に有利であるが、その結果としてこの中性子束分布測定の精度を制限し、マージンの存在を必要とすることが、とりわけホットスポットの領域における三次元出力分布の不完全な実験的知識を補償ことの目的を有する、以下に詳述する不確定性計算によって与えられる。
【００１６】
実際には、６つの可動中性子検出器の使用がなされる。可動検出器は、核分裂チャンバタイプである。このタイプの中性子センサーは、従来の電離箱を備え、ウランを中性子−感応性物体として用いる。可動検出器によって供給される電流は、検出器における核分裂反応率に比例しており、出力に直接比例しないものであり、それ故、出力よりもアクティビティがしばしば容易に参照され、アクティビティ測定を出力決定へ移行するためのフェーズが、実施された測定の分析の間にその後に導入される。そのような移行は、ＲＵ１Ｎによって示される、ある特定の不確定性成分を生じさせる。
【００１７】
前記可動検出器は、このために選択された６０本の燃料集合体の計装管の中に配置された、グローブフィンガと呼ばれる遮蔽性の管の中にスイッチングデバイスによって送られる。選択した燃料集合体は、計装集合体と呼ばれる。このように、各検出器は、１０本の集合体を調査するために設計される。機構は、一方の集合体から他方へ検出器の移送を確かにするために、グループセレクタを活動させる。
【００１８】
ここでは、捕獲プロセスは、１つまたは複数の追加のいわゆる相互較正段階を含むことが述べられ得る。
【００１９】
実際には、中性子との相互作用を受ける感応性物体の量は、検出器の照射期間、より正確には後者によって受け取られるフルエンスと共に減少する。感度、すなわち放出される電流と検出器が受ける中性子束との間の割合は、経時的に変化し、したがってこの変動を考慮に入れるために、評価において補正が必要である。各可動プローブは、各可動プローブがそれに特有の、各可動プローブが調査している集合体の出力に依存しているフルエンスを受けるので、独立して展開する。したがって、相互較正段階の機能は、相対感度の測定を可能にすることである。この感度の決定は、それぞれの中性子束マップの完成前に行われなければならず、この算出は必須である。したがって、検出器の較正は、消耗するにつれてセンサーによって供給される電流の減衰を補償し、指示値を一定に保つために、測定系の電気利得に作用することにある操作である。この操作は、各検出器がそれ自体の電子式取得システムを有することにより現れ得る検出器同士の間の差を補正することを可能にもする。実際には、この操作は、以下のやり方で行われる。
【００２０】
全てのグループセレクタは、いわゆる待機位置の方へ向けられ、この待機位置は、各プローブが、（円の配列により通常１本のプローブに割り当てられる集合体を調査する、６本のプローブを除く）直上の列のプローブによって通常測定される集合体を調査することを可能にする。したがって、プローブの相対感度を算出し、測定の評価においてそれを考慮に入れるために、相互較正段階中に得られる測定を比較することが可能である。
【００２１】
中性子束マップは、このために選択された６０本の集合体の検査中に可動内部計装システムによって行われる測定の評価の結果、すなわち、行われる測定によって算出される炉心の３次元の反応の部分的な分布に与えられる名である。
【００２２】
したがって、可動内部計装システムは、かなりの数の燃料集合体（器機を取り付けた集合体の約３０％）においてこの中性子束分布を測定するが、ＲＩＣシステムは、半径方向に炉心全体をカバーしない。ホットスポット因子が器機を取り付けていない集合体の中に位置する場合は、そのホットスポットは、その測定から漏れる。したがって、可動検出器によって供給される情報を補足することが必要である。追加の情報は、理論計算によって与えられる。したがって、以下に詳述する原子炉炉心の三次元出力分布の確定は、実験データと計算データの組み合わせを常に要求する。
【００２３】
ＲＩＣ以外の計装システムは、工業用炉に装備できる。ここでは、例えば、バナジウムなどの感受性同位体（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｉｓｏｔｏｐｅ）１．５％を含有する鋼球の列によって構成される可動部を活動させる計装システムであり、管内で圧縮窒素によって動かされ循環し、カバーを介して容器に貫入するエアロボール（Ａｅｒｏｂａｌｌ）システムの言及がなされ得る。中性子束測定は、鋼球が中性子束中に配置されるときの球の放射化に基づき、後者のアクティビティの計数は、容器の外側であるが原子炉建屋内に位置しているラック上に配置された固定式検出器によって行われる。電子の収集を意味する自己出力型検出器タイプのシステムの言及もなされており、このシステムは、以下の物理的原理に従うものであり、すなわち、中性子束中に配置され、本体は電子を放出することができる。自己出力型検出器の斬新さは、寸法が非常に縮小された状態で、供給される電流ができるだけ高く、放出された電子が、外部の分極電圧なしで連続プロセスにおいて収集および測定されるということにある。
【００２４】
出力分布計算、理論計算から生じるデータは、中性子束マップの作成中に観測される運転条件を再現するモデルに基づいて計算される出力分布に概して対応する。この計算は、設計事務所内で行われる。これは、以下の原理に従う。
【００２５】
核分裂検出器による測定から生じる信号は、検出器の感受部における核分裂率、すなわち、有効核分裂断面積と中性子束の間の積に比例している。したがって、検出器の活性化率に達することを可能にするために、有効核分裂断面積を計算することが必要である。用いられる理論モデルは、可能な限り最良のやり方で測定の正確な条件に近づくために、グローブフィンガおよび計装管を明示的に表す。有効核分裂断面積は、計装管の周りの局所的な条件を考慮に入れることによって、および中性子束の計算についてグローブフィンガおよび計装管を明示的に表すことによって計算される。この計算は、セルコード、例えばＡＰＯＬＬＯ  ２Ｆという名で当業者に知られているコードによって器機を取り付けた集合体ごとになされる。次いで、この中性子束分布は、拡散コード、例えば「ＳＭＡＲＴ  ３次元ノーダルコード（ｎｏｄａｌ  ｃｏｄｅ）」という名で当業者によって知られているコードによって計算される。ここで、計算データは、以下の通りである。
−集合体当たりの平均出力の三次元分布。この出力分布ＰＭ  ＣＡＬ（ｘ，ｙ，ｚ）は、移行フェーズに関わる。
−炉心の有効高さにわたって積分された棒最大出力の合計。集合体ごとに、ただ１本の棒だけがとられ、最も高い積分出力を伝えること。Ｐ  ＣＡＬ  ＤＨ（ｘ，ｙ）によって示されるこの合計は、ＦＤＨによって示される炉心のエンタルピー上昇因子の計算を可能にするいわゆる重ね合わせフェーズで使用される。
−局所的な最大出力の合計。ｚ次元に位置している平面ごと、および集合体ごとに、ただ１本の棒だけがとられ、局所的な最大出力を伝えること。Ｐ  ＣＡＬ（ｘ，ｙ，ｚ）によって示されるこの合計は、炉心ＦＱのホットスポット因子ＦＸＹ（ｚ）の計算において重ね合わせフェーズに関わる。
【００２６】
一方で、測定した出力分布の再構成のプロセスは、主に３つの項を含む。
【００２７】
第１の項は、アクティビティとも呼ばれる検出器の核分裂反応率である。
【００２８】
第２の項は、器機を取り付けた集合体の平均出力とこの集合体のグローブフィンガ中を循環する検出器が受けるアクティビティとの間の割合を含む。すでに述べた通り、測定されるのは出力ではなく、アクティビティであり、したがって、アクティビティを出力へ伝えることを可能にする方法であって、以下に与えられる一般的原理、すなわち検出器の感応性物体による中性子吸収の反応が、後者の特性エネルギーバンド中で行われることを有する方法を有することが必要である。中性子の総数に比べてこのエネルギーバンドに属する中性子の量を知ることは、中性子スペクトルの問題である。出力／アクティビティ割合は、全ての集合体について三次元で行われる炉心計算から生じるパラメータである。これらの計算は、中性子カウンタ・応答システムを通じての局所的なスペクトル効果と、この中性子束分布との両方を考慮に入れる。これらの割合は、集合体の内部の同位体濃度の傾向を考慮に入れるために、燃料の消耗の関数として更新される。これに関連して、計算値と実験的に取得したものに基づいて再構成された値との間の割合が、アクティビティおよび出力の２つの変数について等しいと述べることに存する仮定がなされる。
【００２９】
第３の項は、微細構造項（ｆｉｎｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｔｅｒｍ）と呼ばれており、この微細構造項は、あるものが集合体の平均出力からこの集合体の任意の棒の出力へ進行することを可能にする。これをするために、所与の集合体について、棒の出力とこの棒が属する集合体の平均出力との間の比が、この出力の起源から独立しており、再構成され、または計算されると仮定される。また、補正は、集合体の周りで観測される計算／測定偏差の関数として適用されることになる。この補正により平面タイプの２次元線形補間の実行がもたらされる。この補間は、集合体ごと、および各ｚ次元で行われる。
【００３０】
また、原子炉の器機を取り付けていない全ての箇所で再構成された出力を計算するために、方法は、計算／測定偏差が、実際に測定の対象であった炉心の箇所以外の炉心の箇所で評価されることを可能にする。このことは、以下の段落で説明する誤差伝搬法の目的である。
【００３１】
以下に説明する誤差伝搬法は、まず、計装システムによって器機を取り付けた集合体ごとに実測値と計算値の間の偏差を計算することにある操作から始まる。理論計算および前述の測定方法の存在を考慮に入れると、器機を取り付けた集合体のそれぞれについて、検出器によって測定されるアクティビティの値と実験条件にできる限り近い条件の下で計算される対応する値の両方が知られており、これは、軸方向部分のそれぞれに関するものである。
【００３２】
大筋において、誤差伝搬法の実行は、以下の通りである。すなわち、誤差伝搬法の目的は、次元ｚの平面ごとに炉心全体にわたって、計算したアクティビティと測定したアクティビティの間の偏差の分布を表すことができる、完全なマップについての（ｘ，ｙ）において３次から選択される表面Ｓｚ算出することである。この次数の選択は、利用可能な計装の密度に依存することに留意されたい。この方法は、「誤差伝搬法ＳＦＧ（一般化表面）」の表現によって呼ばれている。
【００３３】
前述のように、器機を取り付けた各位置で、測定したアクティビティと理論的なアクティビティの間の偏差を計算することを可能にする。次いで、全ての集合体について、理論的なアクティビティと測定したアクティビティの間の次元ｚにおける偏差の分布（ｘ，ｙ）が、表面Ｓｚ（ｘ，ｙ）によってアプローチされ、２次元のｋ次多項式によって解析的に表され、完全なマップについて３つの値の選択によって固定され得ると仮定する。この応答表面を特徴付ける多項式の係数は、各変数がこの多項式の係数のうちの１つとする、いくつかの変数を有する誤差関数Ｆを最小にすることによって算出される。最小化の方法は、各軸方向次元で行われ、前に得た偏差と器機を取り付けた集合体全てに基づく多項式を用いて計算した偏差との間の差を最小値に減じる最小二乗誤差の従来の方法である。
【００３４】
実際には、ＲＩＣシステムについては、このように拡張方法は、６０個の器機を取り付けた位置にわたっておよび軸方向の次元ごとに、当初の偏差Ｃ／Ｍと応答表面によって与えられる値の間の偏差を最小にする従来の方法を用いる。したがって、あるものは、計算／測定偏差を原子炉炉心の全ての箇所で計算することを可能にする（ｘ，ｙ，ｚ）の解析関数を有する。次いで、これら偏差を用いて、全ての箇所で理論値を補正する。炉心の全体にわたって標準化した後、原子炉の全容積にわたって再構成された出力分布が得られる。最後に、それは全て、計算が最良のアプローチである６０個の測定箇所に強いられるかのように行われ、再構成された出力分布は、この強制から生じる出力分布以外の何ものでもない。
【００３５】
したがって、誤差伝搬法は、全体の不確定性の計算において利用されるＲＵ２Ｎによって示されるある特定の不確定性成分と関係があり、この不確定性成分は、考慮された原子炉の全体を通して考慮される全マージンの公開で順に利用される。
【００３６】
全不確定性ＥＵＮは一般に、以下の関係によって定められ、従来の正方形の再集合体に対応する。
【００３７】
【数１】
0005745850.tif 000002
【００３８】
関係式１で利用された様々な成分は、以下のものである。
−各集合体における三次元の局所的なペンシル出力分布は、実験条件をシミュレートする理論モデルから推定するしかない。したがって、この微細構造にわたっての不確定性の計算μＵＮが、第１の成分である。
−前述したように、検出器の応答は、出力タイプではなく、反応率またはアクティビティタイプであるので、アクティビティタイプの計算／測定偏差は、出力パラメータに置き換えることができると仮定されなければならない。不確定性成分ＲＵ１Ｎは、この移行の仮定と関係がある。
−検出器によってカバーされる部分的な幾何学的領域内で観測される計算／測定偏差は、炉心のあらゆる箇所で伝搬されるものであり、不確定性成分ＲＵ２Ｎ、いわゆる誤差伝搬の不確定性成分は、対応するアルゴリズムと関係がある。
−最後の成分は、信号の物理的側面および取得プロセスの全体の物理的側面から、検出器、または複数の検出器の組み合わせを特徴付ける。したがって、これら異なる側面は、不確定性成分ＭＵＮによってカバーされる。
【００３９】
従来技術で用いられるような誤差伝搬の不確定性成分を計算する方法を、図１を基準することにより概略的に示す。
【００４０】
この図では、そのような計算については、実際の状態１００から進行することが示されており、定義によれば実際の状態１００は、知られておらず、算出されることになる出力分布を表す。前述したように、測定１０１のセットが、ＲＩＣシステムの場合は６０回、原子炉炉心の全体で行われる。やはりすでに説明したように、並行して、原子炉炉心の内部の出力分布の完全なマップを与える、設計事務所で用意される出力分布の理論モデル１０２の使用がなされる。
【００４１】
次いで、ステップ１０３へ進行し、この期間、実測値と理論計算による予測値の間のＣ／Ｍによって示される偏差すなわち差が計算され、これは、測定が利用可能な原子炉の全ての箇所についてなされる。
【００４２】
前述の誤差伝搬法によれば、次いでステップ１０４において、（Ｃ／Ｍ）＊によって示される偏差が、得られた偏差に基づいて原子炉の全ての箇所について算出される。したがって、誤差伝搬法から生じる一般化または拡張された偏差が得られ、この偏差は、原子炉の各箇所について評価されたアクティビティ値を得るために、計算された各アクティビティ値に適用されることになる。
【００４３】
一方で、ステップ１０５では、拡張不確定性成分（ＲＵ２Ｎ）が、この箇所に対応する拡張された偏差（Ｃ／Ｍ）＊と当初のＣ／Ｍ偏差の間の差によって、例えばこれら剰余の二乗平均平方根をとることによって、実験の測定の対象であった箇所ごとに構成される剰余から直接計算される。
【００４４】
最後に、ステップ１０６では、前に言及したアクティビティ／出力移行ステップに引き続き、評価した出力Ｐｅｓｔが、原子炉炉心のあらゆる箇所で算出され、値Ｐｅｓｔは、原子炉炉心の各箇所に特有である。
【００４５】
まさに詳細に説明した誤差伝搬の不確定性成分（ＲＵ２Ｎ）の算出のための解決策は、具体的にはＲＩＣシステムによって、測定が有効に行われ得る任意の原子炉炉心に適用できる。しかし、そのような解決策は、ちょうど装着され、中性子束分布測定がまだ行われておらず、既存の原子炉炉心用でもあるが、新しい計装システムを装着することが考えられる原子炉炉心には適用できない。
【００４６】
現在、そのような変化が現れている。実際に、近年のデータ処理の進歩は、設計事務所においてだけでなく、オンラインにおいても三次元炉心計算モデルの一般化を可能にしたのであり、ここでこれらのモデルは、問題の部分の運転パラメータで、リアルタイムで供給される。センサに関係している技術動向が、炉心内の定位置に配置された検出器によって送出される信号が恒久的に利用可能であることを可能にもした。
【００４７】
このようにして、その目的が運転マージンのオンラインモニタリングである新しい計装システムを定めることができる。しかし、これら新しいシステムと関係がある対応する不確定性は、産業用に装着される前に、すなわちこれらシステムについて何ら運転フィードバックがないときに評価を受けなければならないことは明らかである。
【００４８】
本発明による方法が興味深いのは、この文脈においてであり、本発明は、新しい計装システムを利用できる原子炉についての誤差伝搬の不確定性成分ＲＵ２Ｎの算出に本質的に関する。このような場合、主要な問題は、不確定性成分ＲＵ２Ｎの算出について起こり、これは装着されることになる測定システムの新しさによるものであり、この不確定性成分を算出する運転中の測定はない。
【００４９】
本発明は、まさに説明してきた課題に対する解決策を提供する。本発明では、問題のシステムに関して運転フィードバックがない測定計装システムを備えるように意図されるものでも、任意の原子炉について誤差伝搬の不確定性成分を得ることを可能にする方法が提供される。このために、基準計装システム、例えばＲＩＣシステムで取得される経験フィードバックが起源であるデータを使用することが本発明において提案されている。次いで、この利用可能な経験フィードバックを使用して外乱を理論出力分布モデルに加え、乱された理論モデルと計算から直接生じる理論モデルの間で観測される偏差が現実において観測されるものを表すように、外乱の空間的な振幅および分布がある。
【００５０】
したがって、新しい測定システムと共に運転フィードバックがないこのことがもたらす課題は、基準計装ですでに取得された多大な経験フィードバックによって克服され得る。この経験フィードバックは、三次元計算／測定偏差ベースという形を本質的にとるので、したがって、理論モデルの外乱に適用することが本発明では提案されており、この理論モデルの外乱の振幅およぶ分布は、当初のモデルとの関連で以下詳細に説明することになる計算／擬似測定偏差によって示される三次元偏差が、本発明による方法が使用される原子炉の炉心中に実際に存在するものを表すようなものになる。
【００５１】
したがって、例えば、想定される応用例に必要な特性を有する経験フィードバックが不十分と考えられ得る、自己出力型検出器タイプの測定システムを備えるように意図される原子炉炉心については、乱された理論モデルが、ＲＩＣシステムによって行われる測定に基づいて確立されることになり、これは、非常に多大な経験フィードバックを提供する利点を有し、純理論モデルに加えられる外乱を正確に定めることを可能にする。
【００５２】
図２は、誤差伝搬の不確定性成分を計算する本発明による方法の実施の例を概略的に示す。この不確定性成分の算出においては、従来技術の方法と本発明による方法の間の差を示すために、後者は、それが本発明による方法から生じるときは、ＲＵ２ｐＮによって示される。
【００５３】
この図では、本発明による方法は、いわゆる乱された状態２００から進行していることが示されており、いわゆる乱された状態２００は理論的な出力外乱モデル２０１に対応し、そこに原子炉炉心の各箇所で少なくとも１つの物理的外乱パラメータが加えられている。本発明による方法の具体的な実施モードでは、それは、そのような外乱が加えられる原子炉炉心の箇所全体である。
【００５４】
例えば、適用される物理的外乱は、以下の中の１つまたは複数の物理的パラメータに対応する。
−少なくとも１つの制御クラスタが、問題の原子炉炉心の他の制御クラスタに対して調整不良であること。
−制御クラスタの位置の精度の欠如。これらの第１の２つの物理的パラメータは、従来は原子炉炉心の上部を介して導入されると共に、原子炉炉心の出力を制御する（または重大な故障の場合は後者を完全に停止さえもする）ように意図される制御クラスタが、複雑な機構システムによって動かされること、これら制御クラスタの変位の精度、およびなおさら相対変位に関係している。
−減速材の許容温度の精度の欠如
−ホウ素濃度の不均質性
−燃料集合体の照射の不均質性
−原子炉炉心の公称出力の精度の欠如
−原子炉炉心の複数の四分円の間の原子力の分布における方位角方向または半径方向の不均衡。
【００５５】
有利には、加えられる外乱の値は、本発明による方法が適用される原子炉炉心との類似性を示す原子炉炉心で得られた実験データから生じるデータベースに由来する。提示される類似性は、例えば観測される分布の対称性に類似性がある、原子炉炉心の内部の燃料集合体の空間的な構成に本質的に関する。一方、本発明による方法が適用される原子炉炉心が、同じタイプの測定計装を有することは、不可欠でない。したがって、ＲＩＣシステムによって収集される実験結果を使用して、異なるタイプ、例えばエアロボールまたは自己出力型検出器タイプの測定計装システムを備えることになる原子炉炉心の箇所に加えられる外乱を算出することが可能である。
【００５６】
示した本発明による方法では、ステップ２０２において、擬似−測定と呼ばれるアクティビティまたは反応率の値のセットが、原子炉炉心の乱された状態を定める値内で選択される。次いで、ステップ２０３では、理論反応率と対応する擬似−測定の間の（Ｃ／ＰＭ）によって示される当初の偏差が、選択した擬似−測定と関係がある原子炉の各箇所について算出される。
【００５７】
ステップ２０４では、次いで、誤差伝搬法の操作が、算出した当初の偏差に基づいて、（Ｃ／ＰＭ）＊によって示される拡張された補正値と原子炉炉心の各箇所を関係付けるために、原子炉炉心の全体について行われる。
【００５８】
ステップ２０５では、次いで、評価した出力が原子炉の各箇所について算出され、拡張された補正の値は、パラメータとして、評価した出力の上記算出の一部となる。
【００５９】
本発明の方法によれば、次いで、ステップ２０６において、原子炉炉心の少なくとも複数の箇所について、問題の箇所ごとに評価した出力とこの出力の乱された表示の間の差を算定することによって複数の剰余を計算することが可能であり、次いで、誤差伝搬の不確定性成分ＲＵ２ｐＮが、評価した剰余に基づいて、例えばそれらの二乗平均平方根値を算定することによって確立される。有利には、剰余が原子炉の全ての箇所について計算される。
【００６０】
したがって、本発明は、原子炉炉心の出力分布と関係がある全体の不確定性の計算の一部となる不確定性成分、いわゆる誤差伝搬の不確定性成分を算出する方法に本質的に関する。この方法は、以下にある様々なステップを含むことを特徴とする。
−問題の原子炉炉心の理論的な出力分布の３次元マップを確立するステップ。有利には、３次元の理論的な出力分布マップは、原子炉炉心の様々な構成に利用可能である。
−原子炉炉心の乱された表示を確立するステップであって、乱された表示は、適用される物理的外乱パラメータが同等の設計の原子炉炉心で行われる測定から生じる値と仮定すると、原子炉炉心の少なくとも複数の箇所について少なくとも１つの物理的外乱パラメータを理論的な出力分布に適用することにあるステップ。
−原子炉炉心の乱された表示において、擬似−測定と呼ばれるアクティビティ値または反応率のセットを選択するステップ。
−擬似−測定と関係がある原子炉の各箇所について、原子炉炉心の理論的な３次元マップから生じる理論的なアクティビティと、乱されたモデルから推定される、問題の箇所と関係がある擬似−測定との間の当初の偏差を算出するステップ。
−算出した当初の偏差に基づいて、拡張された補正値と原子炉炉心の各箇所を関係付けるために、原子炉炉心の全体で誤差伝搬法の操作を行うステップ。
−原子炉の各箇所について評価した出力を算出するステップであって、拡張された補正値が、パラメータとして、評価した出力の上記算出の一部となるステップ。
−原子炉炉心のこの同じ複数の箇所について、問題の箇所ごとに評価した出力とこの出力の乱された表示の間の差を算定することによって複数の剰余を計算するステップ。
−このように評価した剰余に基づいて誤差伝搬の不確定性成分を算出するステップ。
【００６１】
「原子炉炉心の箇所」なる表現は、三次元出力分布、出力値、またはこの出力と相互関係する物理的パラメータ値を用意する文脈において、帰属が求められる１つの原子炉を示すように意図される。したがって、原子炉炉心の各箇所は、ある固有のそのような値と関係がある。したがって、本発明による方法は、具体的には、理論的な出力分布に適用される物理的外乱パラメータの値が得られることを可能にする測定ステップを含む。
【００６２】
「同等の設計の原子炉炉心」なる表現は、具体的には燃料集合体の一般的配列の観点で、本発明による方法が適用される原子炉炉心の要素と類似の重要要素を有するアーキテクチャを有する原子炉炉心を意味するように意図される。つまり、この方法は、２ループ（１２１個の集合体）、３ループ（１５７個の集合体）、４ループ（１９３個の集合体）、４ループＮ４（２０５個の集合体）およびＥＰＲ（２４１個の集合体）の炉心を区別することなく適用することができる。ＥＰＲの原子炉炉心以外の原子炉炉心について器機を取り付けた集合体の個数と集合体の総数の間の割合は、３０％に近い（３０／１２１＝０．２５、５０／１５７＝０．３２、５８／１９３＝０．３０、および６０／２０５＝０．２９）。ＥＰＲの場合、この割合は、４０／２４１＝０．１７である。本発明による方法は、同じ計装を用いて拡張因子のこの割合の有意な減少の効果を定量化するために特に使用される。したがって、この定量化は、（１６本の自己出力型検出器の棒を、可動プローブによって通常モニタリングされていた案内管の中に導入することから生じる相補的ＲＩＣ方式の文脈において、４２／１９３＝０．２２および４２／５８＝０．７２）５８個の器機を取り付けたチャンネルから４２個へ、および（前述の自己出力型検出器方式の文脈において）５８個から１６個への移り変わりについて行われた。
【００６３】
このようにして、３つ組（実際の炉心構成、シミュレートした理論的な構成、Ｃ／Ｍ偏差）に適用しているプロセスから生じる再構成の不確定性ＥＵＮの最終的な再集合体を定める関係１は、次いで、新しい３つ組（乱された理論的な構成、当初の理論的な構成、Ｃ／ＰＭ偏差）に基づいて同じ再集合体を定める式２に置き換えられる。
【００６４】
そこで、関係１は、以下のようになる。
【００６５】
【数２】
0005745850.tif 000003
【００６６】
この関係の添え字Ｐは、最も重要であり、添え字Ｐは、最終的な再集合体の上流にある３つ組との明確な区別を付けることに本質的に関する。
【００６７】
関係式２の項（ＥＵｐＮ）は、関係式１の不確定性（ＥＵＮ）と同じ有意性を有する。したがって、それは、同じ項からなる。計装システムの変更によってまず割り当てられる２つの因子は、使用される検出器を特徴付ける成分（ＭＵＮ）と、炉心のあらゆる箇所で部分的な領域にわたっての実験データから最大の局所的な三次元出力への移り変わりをカバーする成分（ＲＵ２Ｎ）とであることは明らかである。
【００６８】
要素（ＲＵ２Ｎ）は、計装システムに変化の影響を常に受けることになる。その従来の評価は、採用した誤差伝搬アルゴリズムによって利用可能な計装によりモニタされる箇所での拡張された偏差（Ｃ／Ｍ）＊と、実際に器機を取り付けた箇所での当初のＣ／Ｍ偏差と間の比較に基づいている。したがって、この比較は、実験に基づく基準（ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の存在を伴い、この基準は、全ての場合において部分的である。
【００６９】
この部分的な性質を低減するために、本発明による方法は、この比較が完全な全体でなされることを可能にする。次に、成分ＲＵ２ｐＮが、炉心のあらゆる箇所で再構成された局所的な三次元出力分布と、本発明による方法の範囲内で算出される等価な基準分布との比較によって評価される。
【００７０】
加えて、Ｃ／ＰＭ偏差の分布が、機能している原子炉をモニタリングしている間に実際に観測されるＣ／Ｍ偏差を表すものであるために、一般的モデルに加えられる外乱のタイプおよび振幅が正しく定義されることが必要であるということが述べられ得る。
【００７１】
この定義は、運転中の原子炉内に装荷された集合体のタイプと、原子炉内でこれらの集合体が過ごす時間の管理方法との２重の観点から、最大の構成をカバーする現実の基準ベースの構築によって行われる。
【００７２】
擬似−測定のセットの定義は、基準モデルに割り当てられる目標のうちの１つである。したがって、これらのセットが、解析される各計装システムについて現場で実際に観測されるものにできる限り近いことが必須である。
【００７３】
したがって、これらシステムの全特性およびＲＩＣ基準システムの応答に関係するこれらの特性の効果を一緒に考慮に入れることが必要である。これら効果は以下のものと関係がある。
ａ）器機を取り付けたチャンネルの半径方向密度の変化（従来の４ループ炉心の相補的ＲＩＣ方式の場合、５８個のチャンネル→４２個のチャンネル、および本タイプの炉心の自己出力型検出器方式の場合、５８個→１６個）。
ｂ）検出器のタイプ（ＲＩＣの場合はウラン２３５、および自己出力型検出器の場合はロジウム１０３）。
ｃ）自己出力型検出器タイプの検出器の場合は測定箇所の軸方向分布の変化（６５個の連続的な軸方向部分→８個の不連続の軸方向部分）、したがって軸方向断面変換（ａｘｉａｌ−ｓｅｃｔｉｏｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）の必要性。
ｄ）実験的不確定性ＭＵＮの特性。
・ＲＩＣタイプの信号の場合は、この不確定性は、時間に依存しない局所的な三次元部分だけを含む。
・自己出力型検出器の場合は、この不確定性の（棒ごとの）三次元成分および２Ｄ成分、およびその消耗の過程での変動性を考慮に入れることが大切である。
【００７４】
一方、構築される乱された構成の数を最小にし、一方、現実の実験的ベースとの結び付きをさらに強化するために、本発明による方法の実施についての第１の実際の応用例は、基準計装に関係するディファレンシャルアプローチを使用することが選ばれた。
【００７５】
ＣＦＭ（可動核分裂電離箱）タイプの内部計装は、以下の理由によって実際に基準計装として考えられる。
１．その軸方向分解能（１捕獲／ｍｍ）
２．その自己較正（複数の検出器が、同じチャンネルをモニタできる）
３．その時間に依存しない精度（検出器は、毎月約１時間、放射線を照射されるに過ぎないので消耗を無視できる）
４．現在の３ループ炉心および４ループ炉心の場合、四分円ごとのほぼ完全なカバー
５．よく制御され、多大な実験的ベースに依存する最終的な不確定性（ＥＵＮ）
【００７６】
したがって、再集合は、以下の関係に従って行われる。
【００７７】
【数３】
0005745850.tif 000004
【００７８】
ＳｃｈＸなる用語は、「方式（ｓｃｈｅｍｅ）Ｘ」なる表現に言及しており、（ＲＥＦなる用語によって示される）基準計装システムと異なる任意の計装システムに適用される。したがって、このディファレンシャル再集合体（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ）を定義する関係２ａの補正項（ΔＥＵ２ｐＮ）ＳｃｈＸＲＥＦは、以下の二式を用いて適用できる。
【００７９】
【数４】
0005745850.tif 000005
【００８０】
【数５】
0005745850.tif 000006
【００８１】
この補正項は、差（ΔＲＵ２ｐＮ）ＳｃｈＸＲＥＦだけでなく、検出器または検出器同士の組み合わせの変更から生じるもの、したがって例えば変動（ΔＲＵ１Ｎ）ＳｃｈＸＲＥＦ、（ΔＭＵＮ）ＳｃｈＸＲＥＦ、および／または（ΔＸＵＮ）ＳｃｈＸＲＥＦも含み、Ｘは、構成ＳｃｈＸについてのみ存在する不確定性因子を示す。
【００８２】
再構成された出力分布の観点から、成分ＲＵ２ｐＮは、任意の計装システムの特性インジケータのままである。したがって、差（ΔＲＵ２ｐＮ）ＳｃｈＸＲＥＦは、不確定性ＥＵＮの次元の算出パラメータであり、その差は、外乱ベースの構成全てについて解析されている。
【００８３】
差（ΔＲＵ２ｐＮ）ＳｃｈＸＲＥＦで観測される変動性は、大部分、擬似−測定の三次元ノイズプロセスによる因子ＭＵＮの結果である。実際には、この差は、統計的手法によって最終的な再集合体の上流で定められる。
【背景技術】
【００８４】
前に説明したように、いくつかの炉心において、前記ＲＩＣタイプの計装システムに属しているセンサーはコレクトロンタイプのセンサーにより置き換えられている。一般的に前記ＲＩＣシステムのセンサーの数が５８から４２へ移ることを含んでいるそのような減少は、それ故前記炉心において固定された前記コレクトロンの数を合計１６にさせる。それ故、前記ＲＩＣシステムの可動プローブによって通常モニタされた１６のガイド管は、前記ＲＩＣセンサーから単独に推定されたマッピングを確立するとき、もはや役に立たない。そのような構成は、前記ＲＩＣ基準システムの前記センサーによりモニタされた計装チャネルの数の著しい減少をもたらし、そのようなセンサーは、起動テストの間の原子炉の炉心の適合性を調査するため、及び照射サイクルを通して前記ホットスポット係数の周期的モニタリングを保証するために一般的に必要とされたマッピングを実施することを可能にしている。
【００８５】
さらに、本発明において、前記コレクトロンタイプの検出器に関心が特に与えられる。コレクトロンは前記原子炉内部に固定された高度で位置された検出器であり、それは絶え間ない基礎のデータを供給することが可能である。最も幅広いコレクトロンはロジウムタイプのコレクトロンである。前記測定の実施は、統合計算機または区分計算機によってオンラインで直接処理される。前記システムの応答時間は、前記計算時間を決定する前記計算機の性能に必然的に依存している。前記コレクトロンの前記動作原理は、これ以降、様々な文献において知られており、利用可能である。
【００８６】
前記コレクトロンを利用するとき解決されるべき主要な問題は、ＭＵＮの不確定性要素が、前記原子炉内部を通過した時間、及び前記考慮されたコレクトロンに関連した前記ロジウムのエミッタの損耗、に大きく依存して増加するという事実が存在している。
【００８７】
前記ロジウムのエミッタのそのような損耗を考慮するために、補正の原理は、強力な原子炉の実験の７年の後に確立された。完全なｔ期間の操作におけるコレクトロンにより供給された信号へのそのような原理の応用は、前記コレクトロンが初期に放射されうる信号を移転させることを可能にしている。「感度原理」と呼ばれるそのような原理は、以下に示される。
【００８８】
【数６】
0005745850.tif 000007
【００８９】
【数７】
0005745850.tif 000008
【００９０】
−Ｉ（ｔ）は、前記検出器によってｔ時間に供給された総計電力である。実際に、前記検出器により供給された初期信号は、（作動中の前記原子炉の特性に関連付けられた損失時間を取り戻すための）解析法により、及び（前記解析法により誘導されたノイズを減少するための）フィルタリングにより調整される必要があった。基本となる項は「損耗の補正前」としてここで理解されるべきである
−Ｓ（０）は、前記検出器の初期感度であり、Ｑ∞はその全ての利用可能な装填である
−指数ａは、実験の結果として、実験的に決定された係数である。
【００９１】
その放射の時に所定の位置でのコレクトロンにより供給された電流がＩ（ｔ）として参照される場合、及び前記同様の枯渇されないコレクトロンを有するべき信号はＩ（０）として参照され、それから前記感度補正は以下の関係式に従って実行される。
【００９２】
【数８】
0005745850.tif 000009
【００９３】
前記統合された装填を関係させることにより、前記関係式０の主な結果は、前記関係の応用が、借入された電流における不確定性の蓄積をもたらし、それによって前記放射時間による全体の誤差を増加させることである。
【００９４】
それ故、この不確定性、または誤差は、寿命の最初は２％で評価され、６８％の損耗での４．３％と、損耗の８０％でコレクトロン寿命での８％超の間を達成し、図３に示されるように、図３は、感度原理、前記考慮された検出器の損耗に関連したロジウムコレクトロンに対する前記ＭＵＮ不確定性要素、比較目的として、前記ＲＩＣタイプの検出器に対する不確定性要素ＭＵＮを図示している。
【００９５】
比較において、前記ＲＩＣシステムの前記ＭＵＮ要素は２％以下であり、放射の間に増加を受けないことが再起されうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００９６】
本願発明は、喚起されていた問題の解決策を提供している。本発明において、他のシステムから誘導される測定の同時最適化の使用を経て、補償として、基準測定の空間密度の減少が提案される。そのような補償を確保するために利用された方法は、以下に発展される混合マッピングの原理に基づいた手段を実装する。本発明による方法は、一方では、可動基準計装システム（ＲＩＣシステム）のセンサー、及び他方では、固定された計装システム（コレクトロン）のセンサーにより一定に供給された捕獲の同時存在が、利用者の利得に対して述べられている。
【００９７】
本発明による方法の実装の一つの即時の応用は、前記追加のＲＩＣ計装システムからのデータを利用することにより、前記コレクトロンタイプのセンサーの較正方法を開始することにある。それ故、前記ＭＵＮ要素が相対的に素早く高い値を達成することにより、重大な不利益をもたらす前記コレクトロンの特性、例えばコレクトロンの連続的な捕獲を利用する全てのモニタリングシステムは除去される。
【課題を解決するための手段】
【００９８】
本発明はそれ故、原子炉炉心内部の出力分布の代表となるマッピングを確立するための方法を本質的に基準し、前記マッピングは炉心内部に少なくとも一時的に配置された検出器によって確立され、前記方法は、
少なくとも一時的に「基準計装システム」とよばれる第１の計装システムからの検出器を用いて原子炉炉心の第１の燃料集合体ユニットを備える段階と、
少なくとも一時的に第２の計装システムからの検出器を用いて原子炉炉心の第２の燃料集合体ユニットを備える段階と、
前記基準システム検出器を用いて第１の部分的に一連のアクティビティ測定を実施する段階と、
前記第２の計装システムからの前記検出器を用いて第２の部分的に一連のアクティビティ測定を実施する段階と、
一連の変換された測定値を得るために、前記第２の一連の測定値を前記基準計装システムに関連されたアクティビティ測定値に変換する段階と、
前記第１の部分的に一連のアクティビティ測定、前記一連の変換された測定値、前記基準計装システムに関連した理論的アクティビティの完全理論分布、及び前記第２の計装システムに関連した理論的アクティビティの完全理論分布によって、前記原子炉炉心の計装された全ての位置について、最後の一連の実験的炉心アクティビティを確立する段階であって、前記一連のデータは、前記基準計装システムに関連された前記アクティビティに関連した値を備えているだけの段階と、
前記最後の一連の実験データ、及び前記第１の一連の測定及び前記第２の一連の測定の実施のときに、前記炉心の状態をシミュレートする理論データによって、原子炉炉心内部の出力分布機構の代表となる前記マッピングを確立する段階と、で構成された異なる段階を備えている。
【００９９】
主要な特徴が述べられたほかに、本発明による方法は、以下から一つ以上の追加の特徴を示しても良い。
【０１００】
前記第２の一連の測定のアクティビティ測定値を前記基準計装システムに関連したアクティビティ測定値に変換するための段階は、以下の関係式に従う。
【０１０１】
【数９】
0005745850.tif 000010
【０１０２】
ここで、
−Ａ２ＭＥＳは前記第２の計装システムの検出器によって測定されたアクティビティの分布であり、その要素は一連の規格化により関連付けられている。
−Ａ１ＣＡＬ及びＡ２ＣＡＬはそれぞれ、前記第１の計装システム及び前記第２の計装システムの検出器により計算された等価アクティビティの分布である。
−Ａ１←２ＣＯＮＶは、前記第２の計装システムの検出器により測定されたアクティビティを第１の計装システムの検出器により測定されうるアクティビティへの変換である。
−ｇは前記二つの分布の間の規格化差分を記録する係数である。
【０１０３】
前記第２の一連の測定のアクティビティ測定値を前記基準計装システムに関連したアクティビティ測定値に変換するための前記段階は、以下の関係式に応じた規格化操作に従う。
【０１０４】
【数１０】
0005745850.tif 000011
【０１０５】
ここで、
−Ｎ１及びＮ２はそれぞれ、前記第１の計装システム及び第２の計装システムの検出器に対する捕獲数である。
−（Ａ１ＭＥＳ）ｒｅｌａｔｉｆは、前記第１の計装システムの検出器により測定されたアクティビティの分布であり、その要素は一連の規格化により関連付けられている。
−Ａ１←２ＣＯＮＶは、前記第２の計装システムの検出器により測定されたアクティビティを第１の計装システムの検出器により測定されうるアクティビティへの変換である。
【０１０６】
前記基準計装システムは可動検出器を有するシステムである。
【０１０７】
前記第２の基準計装システムは固定された検出器システムである。
【０１０８】
前記基準計装システムはＲＩＣタイプのシステムである。
【０１０９】
前記第２の計装システムはコレクトロンタイプの検出器を利用する。
【０１１０】
本願発明は同様に、原子力発電所の炉心内部に位置されたコレクトロンタイプの検出器に関連した固有の不確定性要素に対する修正の方法を参照しており、前記方法は考慮されたコレクトロンでの較正操作を実施する段階よりなる段階を備えており、前記較正操作は、前記コレクトロンタイプの検出器が所定の損耗のレベルを達成するとき実施され、前記較正操作は、ＲＩＣタイプの検出器を関係させる計装基準システムと共に、上で述べられた方法により決定されたマッピングを利用することで三次元較正を実施する。
【０１１１】
この三次元較正は、特定の混合マッピング法の応用にあり、そのような応用は、コレクトロンによりモニタされた（ＸＹＺ）位置における感度原理の値を修正する三次元因子を定義することを可能にする。
【０１１２】
述べられた主要な特徴のほかに、前記較正法は、以下の間から一つ以上の特徴を示してもよい。
【０１１３】
ＲＩＣタイプ検出器の前記検出器に対して決定された中性子束マップを利用する三次元較正を実装する段階よりなる前記較正操作は、前記較正操作が実施される所定の損耗レベルで、前記考慮されたコレクトロンタイプの検出器の固有の不確定性要素での値、「較正不確定性」と呼ばれる値により増加される新しい検出器に対して決定された固有の不確定性要素の値を提供する。
【０１１４】
前記考慮されたコレクトロンの較正操作が実行される前記所定の損耗のレベルは前記コレクトロンの損耗の５０％から６０％を備えている。
【０１１５】
本発明及びその異なる応用は、以下の説明を読み及び添付の図面を基準することでさらに理解されるだろう。
【０１１６】
これらは例として示されただけであり、本発明に関して完全なものとして考慮されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】既に述べられており、従来技術の方法の様々な段階の概要を示し、原子炉炉心において観測されたＣ／Ｍの拡張処理を図示している。
【図２】同様に既に述べられており、新たなＣ／Ｍ誤差伝播法及び原子炉炉心内部の部分的な領域で観測されたＣ／Ｍ偏差の炉心の全ての位置での拡張の実装の実施例の様々な段階の概要を示している。
【図３】同様に既に述べられており、本発明による方法に先立って、前記考慮された検出器の損耗に依存して、前記感度原理、及びロジウムコレクトロンに対するＭＵＮ不確定性要素の展開を図面で示している。
【図４】本発明による方法の実施例の様々な段階の概要を示している。
【図５】本発明による方法を実装後の前記考慮された検出器の損耗に依存しているロジウムコレクトロンに対するＭＵＮ不確定性要素を図面で示している。
【発明を実施するための形態】
【０１１８】
本発明による方法は、混合中性子束マップの状態において展開されたアルゴリズムを利用し、本発明による方法はその論拠を見出す。前記混合中性子束マップの原理の短い説明がいま想起される。
【０１１９】
最初に示された以下の内容は、前記混合中性子束マップを処理するためのアルゴリズムである。
【０１２０】
機械的な理由から、固定されたインコア検出器は、前記ＲＩＣシステムの可動インコア検出器により通常モニタされる位置において導入される。結果は前記基準システムを経て利用可能なデータ密度の減少をもたらす。そのような現象を補償するために、及びそれ故、可能な不都合を避けるために、同時に全ての利用可能な実験データを適切に使うことに関心がある。ＥＰ１１型の測定キャンペーンの間の二つのシステムから推定された実験的分布の組み合わせは最高の密度を取り出す。
【０１２１】
前記混合中性子束の組み合わせ方法は以下に短く述べられる。
【０１２２】
異なるタイプの｛Ａ１｝及び｛Ａ２｝の実験的分布は異なる数の要素（Ｎ１，Ｎ２）を備えている。これらの各々は単位当たりに規格されており、前記要素Ａ１及びＡ２は以下の関係により関連付けられる。
【０１２３】
【数１１】
0005745850.tif 000012
【０１２４】
前記二つの捕獲系システムから推定された前記値は異なる単位で表され、及びさらに、同一の物理的性質を必ずしも有しないので、これらの個別の最初の規格化は欠く事ができない。
【０１２５】
目的は、単位当たりの規格化され、及び要素Ｎ１＋Ｎ２を備えている新たな一連の値を得ることである。そのために、それらの物理的性質の態様の下で二つの単位コヒーレントを作ることが必要である。
【０１２６】
これらの二つの分布は、理論モデルを利用することで決定されることができ、前記組み合わせの方法はそれから、以下に示すＭＥＳ／ＣＡＬレポートの不変の仮定に基づいている。
【０１２７】
【数１２】
0005745850.tif 000013
【０１２８】
関係式２において示されている記号
【０１２９】
【数１３】
0005745850.tif 000014
【０１３０】
は、おおよそ比例している記号であり、対応する式が、タイプ２のデータをタイプ１のデータに変換するために直接適用されることができないことを示している。実際、初期の規格化は空間配分及び要素の数の二重の態様の下で異なる単位を参照していることを念頭に入れておくことが必要である。タイプ２要素の変換は総計値に基づいて実行されなければならない。
【０１３１】
【数１４】
0005745850.tif 000015
【０１３２】
ここでは、総計のラベルは「同一の規格化によること」を示している。関係式２のＡ１／Ａ２変換率はそれにも関わらず、その二つの要素が同じ単位、すなわち全体の活動炉心で得られているので、「そのままで」利用されてもよい。
【０１３３】
追求している前記目的はこのように、できる限り近くに、均質な計装の場合に得られうる前記総計値を近づけることである。この目的は以下のように記載される。
【０１３４】
【数１５】
0005745850.tif 000016
【０１３５】
インデックスを付けられた総計値は共通の単位内で一般的に利用可能ではなく、任意の比較は規格化及びそれ故関連値の定義を示している。
【０１３６】
【数１６】
0005745850.tif 000017
【０１３７】
関係式３は総計値に適用される。ただ一つ真に利用できる前記関係値の利用は、前記規格化の差が情報を持つように、前記関係式に係数ｇの追加を強いる。
【０１３８】
【数１７】
0005745850.tif 000018
【０１３９】
問題はそれから、係数ｇを決定することである。
【０１４０】
タイプ１及びタイプ２のデータの真の総計値が同時に利用できないことに起因して、前記係数ｇは、完全理論分布から推定された値が総計ラベルを有していることを考慮することによって評価される。これはそのような値が、同一の規格化からもたらされるためである。そのような条件の下で、関係式３及び４は以下の方法で記録される。
【０１４１】
【数１８】
0005745850.tif 000019
【０１４２】
効果的に利用可能な前記値は、前記関係式５によって定義された関係値であり、前記関係式９は以下のように記録される。
【０１４３】
【数１９】
0005745850.tif 000020
【０１４４】
関係式６及び９の式は、係数ｇの値を提供する。
【０１４５】
【数２０】
0005745850.tif 000021
【０１４６】
新しい単位の定義はそれから、初期アクティビティ（Ａ１ＭＥＳ）ｒｅｌａｔｉｆの規格化及び前記関係式６を経た変換されたアクティビティＡ１←２ＣＯＮＶに基づいている。
【０１４７】
【数２１】
0005745850.tif 000022
【０１４８】
この「混合」単位はこのように、完全に定義され、及び全ての必要な特性を所持している（コヒーレンス及び標準）。
【０１４９】
関係式６は、前記規格化の差における情報を与えている係数ｇと共に、タイプ２からタイプ１への変換を可能にしている比（Ａ１／Ａ２）を示している。
【０１５０】
Ａ１／Ａ２比における不確定性は、
【０１５１】
【数２２】
0005745850.tif 000023
【０１５２】
に対して既に実装されている同様の方法で確立されてもよく、計装チャネルと前記チャネルを含む集合体の平均出力との間に存在する相互関係を喚起している。この比の利用に関連した不確定性がＲＵ１Ｎとして記録されていることが想起される。
【０１５３】
この比の二つの項の不確定性を特徴づけている一般的な偏差は、σＡ１及びσＡ２によって指定されている。ここで、ｒは項Ａ１及びＡ２の間の相互関係を特徴付けている。
【０１５４】
【数２３】
0005745850.tif 000024
【０１５５】
ＣＡＴＴＥＮＯＭ１炉として知られる原子炉からのフィードバックは、Ｃ／Ｍ偏差が単位Ａ１（Ｕ５）及びＡ２（Ｒｈ）とほとんど同様であることを図示している。ここで、σＡ１＝σＡ２＝σＡであり、これは係数ＴＵＮの変換要素を完全に定義している。
【０１５６】
【数２４】
0005745850.tif 000025
【０１５７】
係数の相互関係ｒは、Ａ１に従ってＡ２を対称位置にプロットすることによって得られる。不確定性係数ＲＵ１Ｎの場合、相互関係係数は、ケースの９５％以上が０．９５まで高いことがわかった。これは同様に、組み合わせ（Ａ１，Ａ２）に対する場合であり、係数（σ（ＴＵＮ））ｃｏｎｖｅｎｓｉｏｎに割り付けられるデジタル値はこのように、前記係数σ（ＲＵ１Ｎ）と同一となる。
【０１５８】
前記係数ｇに関連した不確定性は、その部分において、前記ＲＩＣシステムを利用して確立された既存の完全なマップを利用することにより評価される。略図５８で再構成された標準分布を有する前記方法（４２＋１６）により再構成された出力分布の比較は係数（ＴＵＮ）ｎｏｒｍａｌｉｓａｔｉｏｎを定量化することを可能にしている。
【０１５９】
変換タイプ及び規格化の二つの効果は独立しており、ここで、
【０１６０】
【数２５】
0005745850.tif 000026
【０１６１】
混合フラックスマップの処理のためのアルゴリズムは、前記コレクトロンの構成に適用されている。
【０１６２】
この方法は実際、混合マップ（ＲＩＣ４２チャネル＋ＣＯＬ１６ロッド）に対して実装されたアルゴリズムの拡張である。出発点は同一であり、前記コレクトロンの信号を見せかけのＲＩＣ信号に変換する。しかしながら、ここで前記処理の上流で利用されるコレクトロンの信号は、損耗の原理の修正されていない信号である。前記方法の前記最初の関係式はそれから、
【０１６３】
【数２６】
0005745850.tif 000027
【０１６４】
追加のＲＩＣフラックスマップ（４２チャネル）の標準処理に従って、ＲＩＣアクティビティは利用可能であり、全ての位置、とりわけ前記コレクトロンにより占められた位置で再構成される。そのような分布はこのように、ＡＲＩＣＥＳＴとして再記録される。一連の三次元補正係数は以下のように定義されうる。
【０１６５】
【数２７】
0005745850.tif 000028
【０１６６】
これらの三次元補正または較正要素は、総計のコレクトロンのアクティビティを直接修正する目的は有していないにも関わらず、前記関係式は今後、初期のコレクトロンの信号、すなわち、感度原理によって修正されない初期のコレクトロンの信号からＲＩＣ捕獲のような同一の意味を有する信号へ通るための処理を図示している。
【０１６７】
それ故、修正されたコレクトロンのアクティビティの三次元値を有するＡＣＯＬＣＯＲは、次の式で示される。
【０１６８】
【数２８】
0005745850.tif 000029
【０１６９】
さらに「混合マップ」の基本関係の応用を経て、以下が記録される。
【０１７０】
【数２９】
0005745850.tif 000030
【０１７１】
再び、関係式１４の応用を通して、
【０１７２】
【数３０】
0005745850.tif 000031
【０１７３】
【数３１】
0005745850.tif 000032
【０１７４】
この最後の関係式は、もちろん擬似的なＲＩＣアクティビティへの変換の後で、前記コレクトロンのアクティビティが前記ＲＩＣの再構成されたアクティビティで較正されることをよく示している。
【０１７５】
実質的な観点から、電流の誤差の蓄積に起因した統合装填での収容された誤差を補正することが目的であるので、前記較正操作はさらに複雑である。前記較正の実装が決定されるとすぐに、ＦＣＯＲ係数は、置き換えに起因して数学的等式の処理を経る。前記Ｓ（ｔ）感度原理は、関係式０で示され、及び枯渇しないコレクトロンを有する信号を回収するための関係式０ｂｉｓで利用される。
【０１７６】
そのような較正に関連した不確定性はこのように、一方で、混合マップ（関係式１２）に対して定義されたＴＵＮ要素、他方では、前のパラグラフで述べられたＲＵ２ｐＮ法の応用の内容で定義された（ＲＵ２ｐＮ）ＲＩＣＳｃｈ４２要素を備えている。
【０１７７】
【数３２】
0005745850.tif 000033
【０１７８】
これらの二つの不確定性係数の値は、それぞれ１．５％及び１．５％であり、ＣＵＮ不確定性に対しては２．１％である。前記コレクトロン寿命の最初のＭＵＮ固有不確定性要素は１．９３％であり、これは較正が作用されるときを示しており、前記コレクトロンの最後の不確定性は２．９％までになる。この最新の値は予備であるが、それは較正なしで利用されることが必要である値より非常に明確に低いという事実が、このアプローチに賛成して強い議論となる。
【０１７９】
図４は、本発明の方法、すなわち、混合フラックスマップの結合方法を応用することによる実装例を図示している。
【０１８０】
この図において、以下の省略が利用される。
【０１８１】
ＭＦＭ＝混合フラックスマップ；ＰＲＥＰ＝準備；ＤＥＴ＝検出器；Ａ＝アクティビティ；Ｐ＝出力
【０１８２】
この図において、一方は第１の一連の部分的測定３０１が考慮され、センサーまたは検出器の最初のタイプの測定によって実施され、原子炉炉心内部に存在している最初のインコア計装システムに属しており、及び他方は、検出器の第二のタイプの手段によって実施され、第２のインコア計装システムに属している第２の一連の部分的測定３０２である。一連の部分測定によることは、考慮されたセンサータイプの検出器で装備された原子炉のたった一つの位置に対する測定実施を意味している。
【０１８３】
それはさらに、第１のタイプの検出器に対して利用可能であり、前記考慮された原子炉炉心の各位置に対するアクティビティ値を供給する第１の完全な理論分布３０４、及び第２のタイプの検出器に対して利用可能な第２の完全な理論分布３０５として考慮される。
【０１８４】
これらの四つの一連のデータに基づいて、次のステップでは、前記第２の検出器のタイプに関連したアクティビティを前記第１の検出器のタイプに関連した前記アクティビティへの変換が、計装された原子炉炉心の位置に対して実施される。原理がＭＥＳ／ＣＡＬ不変仮定（関係式２）で備わっているそのような変換が、関係式１１の応用の後で、全体に実施される。
【０１８５】
それ故、これが第１のタイプのセンサーか第２のタイプのセンサーであっても、全ての計装された位置での新たな一連の実験データ３０６が得られ、新たな一連の実験データは第１のタイプのセンサーに関連したアクティビティに関連した値を備えているだけである。
【０１８６】
新たな一連の実験データ３０６に基づいて、及び二重マッピングの時のコアの状態をシミュレートしている理論計算を経て得られた一連の理論データ３０３を関係させることにより、十分な密度を利用することにより単独で得られたフラックスマップの、前もって基準として図１及び図２に想起された標準処理が開始される。
【０１８７】
図５は、ロジウム検出器の不確定性の発生での混合フラックスマップの結合方法の実装の影響を図示している。この図は、考慮されたコレクトロンの損耗が５５％の領域であるとき、コレクトロンタイプの三次元較正がＲＩＣフラックスマップを利用して実装される場合を示している。それ故、較正が実施されるとき、コレクトロンのＭＮＵ不確定性要素は、ＣＵＮ較正不確定性要素を経て決定されたレベルから離れるとき、その起点の現在を考慮すること、すなわち、初期ｔ定数（ｔ＝０）から出発することにより、感度原理により決定された展開原理に従う。
【０１８８】
二つの較正の間において、標準の修正原理が起点の変化を利用することで適用される。この処理は損耗の原理を経て初期の誤差伝播の広大な割り当てを消去することが可能であることは明らかである。
【０１８９】
適切なことには、５０％の損耗に関して単一の較正が計画される。これはそれから不確定性レベルとの比較、及び要求された操作制約と共に、１０年ごとのセクションに先立つ３から４年の間の操作を可能にし、全てのコレクトロンはそれから置き換えられる。
【０１９０】
この較正は同様に、しかし、この場合は、ロッドの軸方向位置調整を検証するためにコレクトロンの信号を修正なしに、各サイクルの最初に利用されてもよい。
【図１】
0005745850.tif 000036
【図２】
0005745850.tif 000037
【図３】
0005745850.tif 000038
【図４】
0005745850.tif 000039
【図５】
0005745850.tif 000040