(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の仕切板で格子状に形成された収納セルに燃料集合体及び中性子検出装置が個別収納される燃料集合体収納装置における未臨界度測定体系の位置決め方法において、
前記未臨界度測定体系を構成する前記中性子検出装置を角柱状に形成し、
前記中性子検出装置を前記収納セルに収納する際に、前記中性子検出装置を軸廻りに回転させてその全コーナ部を仕切板に当接させることにより、収納セル内での前記中性子検出装置の収納位置を固定することを特徴とする未臨界度測定体系の位置決め方法。
【請求項２】
前記中性子検出装置のコーナ部近傍の回転対称位置に複数対の弾性体を装着する請求項１記載の未臨界度測定体系の位置決め方法。
【請求項３】
前記燃料集合体が収納された収納セルの両側に隣接した収納セルに中性子検出装置を各々収納する請求項１記載の未臨界度測定体系の位置決め方法。
【請求項４】
前記燃料集合体が収納された収納セルの両側に隣接した収納セルの一方に前記中性子検出装置を、他方に中性子を発生する角柱状の中性子源装置を収納し、
前記中性子源装置を前記収納セルに収納する際に、前記中性子検出装置の場合と同様に、前記中性子源装置を軸廻りに回転させてその全コーナ部を仕切板に当接させることにより、前記収納セル内での前記中性子源装置の収納位置を固定する請求項１記載の未臨界度測定体系の位置決め方法。
【請求項５】
前記燃料集合体は角柱状を形成し、
前記燃料集合体を前記収納セルに収納する際に、前記燃料集合体を軸廻りに回転させてその全コーナ部を仕切板に当接させることにより、収納セル内での前記燃料集合体の収納位置を固定する請求項１記載の未臨界度測定体系の位置決め方法。
【請求項６】
複数の仕切板で格子状に形成された収納セルに収納される中性子検出装置であって、
角形状に形成され、
前記収納セル内で軸廻りに回転させて前記角形状のコーナ部の全てを仕切板に当接させるにあたり、コーナ部近傍の回転対称位置の外側面に一対の弾性体が装着されたことを特徴とする中性子検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済の燃料集合体を収納する燃料集合体収納装置における未臨界度測定体系の位置決め方法、及び中性子検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所で使用済みとなった燃料集合体は、炉心から取り出されてその放射能がある程度減衰するまで発電所内の使用済燃料貯蔵プールで冷却され、その後、輸送キャスクに収納されて再処理工場あるいは中間貯蔵施設へ輸送される。
【０００３】
再処理の遅れや政策変更の影響を受けて、未処理の使用済燃料の量は増加する一方である。増加する使用済燃料を効率的に貯蔵するためには、一定の範囲になるべく多くの使用済燃料を稠密に集積する必要があるが、その場合通常中性子増倍効果が増大するため、臨界を安全に防止する臨界安全問題が重要になる。
【０００４】
中性子増倍効果を抑制するために、可燃性毒物であるボロンを含有したステンレス鋼（Ｂ−ＳＵＳ）が輸送キャスクの構造材として採用されているが、このＢ−ＳＵＳ材の採用が輸送キャスクの製造コストを大幅に高くしてしまう原因となっている。
【０００５】
一方、発電コストの低減と使用済燃料発生量の低減のために燃料の濃縮度を高める傾向にあるが、濃縮度を高めると中性子増倍効果が高まるので、やはり臨界安全問題が重要になる。
【０００６】
このような臨界安全問題を緩和するため、従来は設計において過度の裕度を取っていた。臨界安全に対する過度の裕度を取り入れることによって大幅にコスト高になってしまうという問題を安全かつ合理的に解決する方法として、中性子増倍効果を測定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【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】
【０００７】
中性子増倍効果を測定する方法では、燃料集合体を収納する収納セルの中で燃料集合体に水平方向の位置ずれが生じた場合、中性子計数率が変化し、中性子増倍効果に比較的大幅な測定誤差が生じる恐れがある。
【０００８】
また、中性子検出器を収納セルの中に設置する場合、中性子検出器の位置ずれによって、中性子増倍効果に測定誤差が生じる恐れもある。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みなされたもので、燃料集合体収納装置に使用済の燃料集合体を収納する際に、収納セル内の燃料集合体及び中性子検出器の位置ずれによって発生する中性子計数率の変化による中性子増倍効果の測定誤差を大幅に抑制する未臨界度測定体系の位置決め方法及び中性子検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
なお、従来、使用済の燃料集合体収納装置において未臨界度測定体系の位置を決定するという観点での提案はされていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料集合体収納装置における未臨界度測定体系の位置決め方法は、請求項１に記載したように、複数の仕切板で格子状に形成された収納セルに燃料集合体及び中性子検出装置が個別収納される燃料集合体収納装置における未臨界度測定体系の位置決め方法において、前記未臨界度測定体系を構成する前記中性子検出装置を角柱状に形成し、前記中性子検出装置を前記収納セルに収納する際に、前記中性子検出装置を軸廻りに回転させてその全コーナ部を仕切板に当接させることにより、収納セル内での前記中性子検出装置の収納位置を固定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る中性子検出装置は、請求項６に記載したように、複数の仕切板で格子状に形成された収納セルに収納される中性子検出装置であって、角形状に形成され、
前記収納セル内で軸廻りに回転させて前記角形状のコーナ部の全てを仕切板に当接させるにあたり、コーナ部近傍の回転対称位置の外側面に一対の弾性体が装着されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法及び中性子検出装置によると、燃料集合体収納装置に使用済の燃料集合体を収納する際に、収納セル内の燃料集合体及び中性子検出器の位置ずれに伴って発生する中性子計数率の変化による中性子増倍効果の測定誤差を大幅に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る燃料集合体収納装置及び未臨界度測定体系の位置決め方法の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
説明に際して、発電所の使用済燃料貯蔵プール、再処理工場の貯蔵プール、中間貯蔵施設の貯蔵プールや貯蔵キャスク等をまとめて「燃料集合体収納装置」と呼ぶ。
【００１６】
なお、実施形態として沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）に用いられる燃料集合体を例にとって説明するが、これに限らず、本発明に係る燃料集合体収納装置及びこの燃料集合体収納装置における未臨界度測定体系の位置決め方法は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）等の様々な種類の原子炉の燃料集合体に対して適用可能である。
【００１７】
図１は、本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法を実施する燃料集合体１を示す外観斜視図であり、図２は燃料集合体１が収納された燃料集合体収納装置２の縦断面図、図３は燃料集合体１の横断面図（図２のＡ方向の断面図）である。
【００１８】
燃料集合体１は、図１に示すように、角筒状を呈する金属製のチャンネルボックス３を有し、燃料集合体１の上部には移動の際の取っ手となるハンドル４が設けられる。
【００１９】
チャンネルボックス３の上部の外面には、燃料集合体１をチャンネルボックス３に固定するとともに炉心に装荷された際に制御棒を挿入する空間を確保するためのチャンネルファスナ５が、そしてチャンネルファスナ５を挟む外面の２面には炉心装荷時において制御棒の挿抜空間の確保を補助するパッド６が取り付けられている。
【００２０】
燃料集合体１が収納されたチャンネルボックス３は、図２に示すように、燃料支持部７に下部から支持されて固定され、垂直に設置された仕切板８によって格子状に区分けされて形成された収納セル９に収納される。収納セル９は、チャンネルボックス３（または燃料集合体１）に対して相似状に形成される。なお、収納セル９を構成する仕切板８は、可燃性毒物であるボロンを１％含有する５ｍｍ厚のステンレス鋼（Ｂ−ＳＵＳ）とした。
【００２１】
燃料集合体１は、図３に示すように、中央に複数本（例えば２本）の水棒（ウォーターロッド）１０が収納されるとともに、水棒１０の周りに多数の燃料棒１１が格子状に配置されて構成される。また、燃料集合体１の上部には上部タイプレート１２、下部には下部タイプレート１３が備え付けられるとともに、中間部には各々の燃料棒１１間の間隔を保持する複数のスペーサ１４が備え付けられ、複数の水棒１０及び燃料棒１１がこれらのタイプレート及びスペーサ１４に上部、中間部、及び下部において固定されることにより、燃料集合体１が全体として角柱状になるように形成される。
【００２２】
燃料集合体１は、炉心装荷時にはチャンネルボックス３に収納されているが、収納セル９に収納される際には、チャンネルボックス３に収納された状態であっても、チャンネルボックス３から抜き出された状態（燃料バンドル状態）であってもよい。
【００２３】
そして、燃料集合体１が燃料集合体収納装置２に収納される際、下部タイプレート１３は、タイプレート支持部１５に支持されるとともに、燃料集合体収納装置２の燃料支持部７に当接して支持され、燃料集合体１が燃料集合体収納装置２の仕切板８で区画された収納セル９の中で直立するように設置される。
【００２４】
しかしながら、燃料集合体収納装置２内に燃料集合体１を完全に垂直に立てることは容易でなく、たいてい若干の傾きが生じてしまう。燃料集合体１が燃料集合体収納装置２に収納された際の中性子増倍効果は、燃料集合体１の下半分より上半分で大きくなることが多いため、この燃料集合体１の傾きが測定精度の確保において重要な問題となる。
【００２５】
そこで、第１実施形態では、燃料集合体１が若干傾いているものと想定し、この燃料集合体１の傾きによる測定精度の低下を抑制する方法を提案する。
【００２６】
まず、図４に示すように、燃料集合体収納装置２において隣接する収納セル９の一方に１体の燃料集合体１を配置し他方に中性子を検出する中性子検出装置１６を配置した際の、中性子検出装置１６の位置での熱中性子束の変化を以下の３つの条件Ａ〜Ｃにより、乱数を用いたシミュレーションを複数回行うことにより近似解を求める手法であるモンテカルロ法を用いて計算した際のモデルである。
【００２７】
なお、中性子検出装置１６は、収納セル９と平面視相似状の角筒状の本体ケース１７の内部に中性子検出器本体１８を備え、中性子検出器本体１８は鉛層１９に覆われている。
【００２８】
条件Ａでは、図４に示すように、燃料集合体１及び中性子検出装置１６が隣接した収納セル９の中心に各々個別収納されるものである。
【００２９】
また、条件Ｂ及び条件Ｃは、燃料集合体１が収納セル９内で傾いていた場合の中性子束の測定精度を確認するために、燃料集合体１の中性子検出装置１６からの距離を変更させて、条件Ａと同様の計算を行うものである。
【００３０】
すなわち、条件Ｂは、図５に示すように、収納セル９内の燃料集合体１を収納セル９の中心から中性子検出装置１６に対して例えば８ｍｍ遠ざけたものであり、条件Ｃは、図６に示すように、燃料集合体１を中性子検出装置１６に対して例えば８ｍｍ近づけたものである。
【００３１】
なお、図５には、熱中性子束分布を求めるために設けたメッシュ番号を示す。１メッシュは約１４ｍｍである。
【００３２】
中性子検出器本体１８を約１４ｍｍ×１４ｍｍの空気層で模擬し、外周に約４２ｍｍ厚の鉛層１９を配置し、その周りに約２８ｍｍ厚の水層２０を配置することにより、中性子検出装置１６を模擬した。
【００３３】
条件Ａ〜Ｃによりモンテカルロ法で熱中性子束を算出した結果を図７に示す。図７に示されるメッシュ番号は、図５に示したものと一致させている。
【００３４】
図７の最上に示される曲線Ａは、燃料集合体１を中心に配置した場合（条件Ａ）の熱中性子束分布である。また、最下に示される曲線Ｂは、燃料集合体１を中性子検出装置１６から遠ざけた場合（条件Ｂ）の条件Ａの場合に対する熱中性子束の比の分布であり、曲線Ｃは、燃料集合体１を中性子検出器に近付けた場合（条件Ｃ）の条件Ａの場合に対する熱中性子束の比の分布である。
【００３５】
曲線Ｂ及び曲線Ｃは、位置番号（メッシュ番号）３〜１０のメッシュでは大まかに一定である。この体系の中性子実効増倍率Ｋｅｆｆが０．５であった場合、中性子実効増倍率Ｋｅｆｆの誤差に換算すると０．０７程度（相対誤差は１５％程度）となり、中性子実効増倍率Ｋｅｆｆが０．７であった場合、０．６６程度（相対誤差は６〜７％程度）となる。
【００３６】
すなわち、燃料集合体１の中性子検出装置１６に対する８ｍｍの位置ずれにより、１５％程度の中性子束変化、すなわち中性子計数率変化が生じてしまっている。
【００３７】
１５％という相対誤差は無視できる程度の誤差とは言えず、すなわち燃料集合体１の８ｍｍの位置ずれは一般に許容できる範囲ではなく、位置ずれを抑制する必要があることがわかった。
【００３８】
また、図８及び図９に、研究用の使用済燃料を輸送キャスクに収納する際の体系を、臨界実験装置（ＮＣＡ）の２％濃縮燃料棒を用いて、主に寸法に着目して行った模擬実験体系における中性子計数率を解析した結果を示している。
【００３９】
図８は燃料集合体１が１０体の場合の体系、図９は燃料集合体１が１８体の場合の体系である。水中に燃料棒１１を５×５の正方格子状に配列した燃料集合体１（実機ＢＷＲ燃料集合体の約１／３の面積）を多数配置し、中性子検出装置１６を用いて中性子を計測するモデルである。
【００４０】
特定の燃料集合体１のみ（例えば中性子検出装置１６に近接した燃料集合体１、すなわち図８及び図９の右上の燃料集合体３０）に１次中性子源（増倍効果を含めない成分）を備え、他の燃料集合体３１〜３８には１次中性子源は存在しないものとして、固定源の拡散計算を行った。以下にその算出結果を示す。
【００４１】
表１が図８に示した燃料集合体１が１０体の体系の算出結果であり、表２が図９に示した燃料集合体１が１８体の体系の算出結果である。
【表１】
0004719065.tif 000002
【００４２】
【表２】
0004719065.tif 000003
【００４３】
図８の１０体体系において１体の燃料集合体３０のみに一次中性子源があった場合の中性子検出装置１６で測定される中性子計数率は、１０体全ての燃料集合体１に１次中性子源があった場合の中性子計数率を１００％とした時に２５％を占めることを示している。
【００４４】
また、中性子検出装置１６から離れるにつれて、燃料集合体１の中性子検出装置１６における中性子計数率への寄与率は、大幅に小さくなっていくことが分かる。
【００４５】
中性子検出装置１６に隣接または近接した燃料集合体１で位置ずれが生じると、中性子検出装置１６への影響が大きく、このような体系では、中性子検出装置１６付近の燃料集合体１になるべく位置ずれを起こさせないように対処する必要がある。
【００４６】
また、中性子検出装置１６の位置ずれに関しても抑制する必要がある。中性子源を用いた場合の測定でも同様ないしさらに厳しい位置ずれ抑制が要求される。
【００４７】
次に、燃料集合体収納装置２に燃料集合体１及び中性子検出装置１６が収納された際に、燃料集合体１の位置ずれが問題となる燃料集合体１と中性子検出装置１６との位置関係について考察する。
【００４８】
図１０は、仕切板８を用いて構成された多数の収納セル９から成る使用済燃料貯蔵ラック（以下、単にラックと言う）に燃料集合体Ｆ１〜Ｆ１２及び中性子検出器を収納した模式図である。
【００４９】
中性子検出装置１６の中性子検出器本体１８はＤ位置の収納セル９の中心に、燃料集合体Ｆ１〜Ｆ１２はそれらの中心がそれぞれ収納される収納セル９の中心になるように配置される。
【００５０】
燃料集合体Ｆ１〜Ｆ１２において位置ずれが生じると大きな中性子計数率誤差を招くが、燃料集合体Ｆ１とＦ２及び燃料集合体Ｆ１とＦ３にそれぞれ隣接する燃料集合体Ｆ５とＦ６の位置ずれの影響は燃料集合体Ｆ１〜Ｆ４の位置ずれの影響に比べると比較的小さいため、著しく大きな誤差の原因にはならない。
【００５１】
中性子検出器が例えばラックの内部のＤの位置に設置された場合には、中性子検出装置１６が収納された収納セル９に対して面として隣接する収納セル９に収納された燃料集合体Ｆ１〜Ｆ４は、最重要個所となる。
【００５２】
また、次に重要な個所は、中性子検出装置１６が収納された収納セル９に対してコーナで隣接する収納セル９に収納されたＦ５〜Ｆ８である。更にその次に重要な個所は、燃料集合体Ｆ１〜Ｆ４が収納された収納セル９に面として隣接する収納セル９に収納された燃料集合体Ｆ９〜Ｆ１２である。
【００５３】
燃料集合体Ｆ１〜Ｆ１２より外周の燃料集合体から中性子が飛来して中性子検出器で検出される確率はかなり小さくなることが予想されるため、中性子検出器廻りで燃料集合体の位置決めを正しくするのが有効な燃料集合体１の範囲は少なくて４体、多くて１２体と考えて良い。
【００５４】
図１１は、バスケット型の使用済燃料輸送キャスク（以下、単にキャスクと言う）の燃料集合体収納装置２Ａに燃料集合体Ｆ２１〜Ｆ２５及び中性子検出器を収納した際の模式図である。燃料集合体Ｆ２１〜Ｆ２５及び中性子検出装置１６は、それぞれの中心が収納される収納セル９の中心に位置するように配置される。なお、中性子検出装置１６の内部に収納された中性子検出器本体１８は、中性子検出装置１６の本体ケース１７の中心に位置するように配置される。
【００５５】
燃料集合体Ｆ２１〜Ｆ２５に位置ずれが生じると中性子計数率に大きな誤差を招くが、燃料集合体Ｆ２１とＦ２２に隣接する燃料集合体Ｆ２３〜Ｆ２５の位置ずれの影響はそれらに比べると比較的小さいため、燃料集合体１に弾性体２３を装着する等して燃料集合体１と仕切板８とを密着させなくても大きな誤差の原因にはならない。
【００５６】
以上の検討結果を元に、位置ずれ問題を解消ないし大幅に抑制できる未臨界体系の位置決め方法及び燃料集合体収納装置２を提供する。
【実施例１】
【００５７】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例１を、図１２に基づいて説明する。
【００５８】
実施例１では、図１２に示すように、燃料集合体収納装置２において隣接する収納セル９の一方に１体の燃料集合体１が、もう一方に中性子検出装置１６が収納される。
【００５９】
燃料集合体１を収納する際に、燃料集合体１を軸廻りに回転させて燃料集合体１の全てのコーナ部２１（実際には上部タイプレート１２のコーナ部になる）を仕切板８に当接させることにより固定させて設置する。
【００６０】
同様に、中性子検出装置１６を収納する際に、中性子検出装置１６を軸廻りに回転させて中性子検出装置１６の全てのコーナ部２２を仕切板８に当接させることにより固定させて設置する。
【００６１】
燃料集合体１と中性子検出装置１６との双方を軸廻りに回転させて設置することにより双方の中心間距離が保存されるとともに、双方の収納セル９内の中心位置もそれぞれ保存される。中性子検出器本体１８に対して、一部の燃料棒１１は近付き、一部の燃料棒１１は遠ざかり、平均した距離は変わらないので、中性子検出器で検出される中性子計数率は燃料集合体１及び中性子検出装置１６が理想的に収納セル９の中心に存在する場合とほとんど変わらなくなる。
【００６２】
実施例１によると、燃料集合体１または中性子検出装置１６の位置ずれによる中性子計数率の変化は殆ど生じない。
【００６３】
すなわち、本発明に係る未臨界体系の位置決め方法によると、使用済の燃料集合体１を収納する収納セル９内での燃料集合体１及び中性子検出装置１６の位置ずれに伴って発生する中性子計数率の変化による中性子増倍効果の測定誤差を大幅に抑制することが可能となった。
【実施例２】
【００６４】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例２を、図１３に基づいて説明する。
【００６５】
実施例２では、図１３に示すように、燃料集合体収納装置２において１列に隣接する３つの収納セル９のうちの一つに、例えば中央の収納セル９に１体の燃料集合体１が収納され、燃料集合体１が収納された収納セル９の両側に隣接する収納セル９に中性子検出装置１６が燃料集合体１を挟み込むように収納される。
【００６６】
中性子検出装置１６を収納セル９に収納する際に、中性子検出装置１６を軸廻りに回転させて全てのコーナ部２２を仕切板８に当接させることにより固定させて設置する。
【００６７】
複数の中性子検出装置１６が燃料集合体１を挟むように良好に位置決めされて配置されるので、複数の中性子検出の検出効率がほぼ等しければ、各々の中性子検出装置１６により検出された中性子計数率を平均することによって燃料集合体１の位置ずれの影響をほとんど消去できる。
【００６８】
なお、両者の検出効率に比較的大きな差異がある場合には検出効率の差異を消去できないため、燃料集合体１を燃料集合体収納装置２の収納セル９に収納する際に、燃料集合体１を軸廻りに回転して全てのコーナ部２１を仕切板８に当接させることにより固定させて設置することが望ましい。
【実施例３】
【００６９】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例３を、図１４に基づいて説明する。
【００７０】
実施例３は、実施例２をより確実に実施するために、複数の中性子検出装置１６のケース本体１７の外側面のコーナ部２２近傍における回転対称位置に一対のバネ等の弾性体２３を装着したものである。
【００７１】
燃料集合体１を挟むように配置されている複数の中性子検出装置１６に弾性体２３を設けることにより、各々の中性子検出装置１６を軸廻りに回転させて全てのコーナ部２２を仕切板８に当接させた際に、各々の中性子検出装置１６は収納セル９内の所定位置に密着することによりぐらつきが防止され、より確実に保持される。
【００７２】
なお、燃料集合体収納装置２に設置された複数の中性子検出装置１６間に検出効率に大きい差異がある場合には、燃料集合体１を軸廻りに回転させて全てのコーナ部２１を仕切板８に当接させることにより、燃料集合体１の中心位置を収納セル９内の中心に保持することが望ましい。
【実施例４】
【００７３】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例４を、図１５に基づいて説明する。
【００７４】
実施例３では、複数の中性子検出装置１６が燃料集合体１を挟み込むように配置されたが、実施例４は、実施例３の燃料集合体収納装置２において、燃料集合体１が収納された収納セル９の両側に隣接する収納セル９の一方に中性子検出装置１６を収納し、他方に一次中性子源となる中性子源装置２４を収納したものである。
【００７５】
中性子源装置２４は、中性子検出装置１６と同様に、収納セル９と平面視相似状の角筒状の本体ケース２７を備え、本体ケース２７の内部は空気で満たされるとともに、中央に中性子を放出する中性子源本体２６を備える。
【００７６】
中性子検出装置１６及び中性子源装置２４を軸廻りに回転して全ての中性子検出装置１６のコーナ部２２及び全ての中性子源装置２４のコーナ部２７を仕切板８に当接させることにより、中性子検出装置１６及び中性子源装置２４の中心はそれぞれの収納セル９の中心に位置する。これにより、中性子源本体２６と中性子検出器本体１８との間の距離は一定に保たれる。
【００７７】
中性子検出器本体１８と中性子源本体２６との距離が一定に保たれれば、間に挟まれた燃料集合体１の位置が若干移動しても中性子計数率は殆ど変化しないと言える。
【００７８】
これは主として中性子源によって形成される中性子束分布と中性子検出器から見た中性子インポータンス分布とがおおよそ勾配が等しく、符号が逆であるから、中性子検出器の実質的な感度が両者の積で決まるためである。
【実施例５】
【００７９】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例５を、図１６に基づいて説明する。
【００８０】
実施例５は、中性子検出装置１６の本体ケース１７の外側面の中心対称の位置に複数対の弾性体２３が装着されたものである。この装着された弾性体２３により、複数の中性子検出装置１６が収納セル９に収納される際に、中性子検出装置１６の各々の側面が収納セル９の各々の側面に対して平行になるように固定される。
【００８１】
図１６の中性子検出装置１６Ａには４対の弾性体２３が設けられており、中性子検出装置１６Ｂには２対の弾性体２３が設けられているが、弾性体２３の装着数や装着位置は、中性子検出装置１６Ａ及び１６Ｂが収納セル９に固定されればよく、状況に応じて自在に設定される。
【００８２】
複数の中性子検出装置１６Ａ及び１６Ｂの検出効率がほぼ同じ場合には、両者の中性子計数率の平均値を求めることにより、燃料バンドルの偏芯効果は殆ど相殺されるので、燃料集合体１の位置ずれによる中性子計数率の変化はほとんど生じない。
【００８３】
なお、燃料集合体収納装置２に設置された複数の中性子検出装置１６Ａ及び１６Ｂ間に検出効率に大きい差異がある場合には、図１７に示すように、燃料集合体１を軸廻りに回転させて全コーナ部２１を仕切板８に当接させることにより、燃料集合体１の中心位置を収納セル９内の中心に保持することが望ましい。
【実施例６】
【００８４】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例６を、図１８に基づいて説明する。
【００８５】
実施例６は、実施例５の燃料集合体１がチャンネルボックス３に収納された状態で収納セル９に収納される実施例である。
【００８６】
チャンネルボックス３には、チャンネルファスナ５が設けられているため、燃料集合体１が収納セル９に収納された際に、燃料集合体１の中心が収納セル９中心から偏芯している。
【００８７】
しかし、複数の中性子検出装置１６の検出効率がほぼ同じ場合には、両者の中性子計数率の平均値を求めることにより、燃料バンドルの偏芯効果は殆ど相殺されるので、燃料集合体１の偏芯による中性子計数率の変化はほとんど生じない。
【００８８】
また、図１９に示すように、チャンネルボックス３の側面外側に、燃料集合体１の中心を挟んでチャンネルファスナ５と対称の位置に弾性体２３を装着して、チャンネルファスナ５により形成される空間と同様の空間を弾性体２３により形成することにより、燃料集合体１の偏芯を防ぐことも可能である。
【００８９】
弾性体２３を装着した場合、燃料集合体１の中心が収納セル９の中心と一致するように固定されるので、複数の中性子検出装置１６において中性子検出効率に多少の差異があっても差支えない。
【実施例７】
【００９０】
本発明に係る未臨界度測定体系の位置決め方法の実施例７を、図２０に基づいて説明する。
【００９１】
実施例７は、実施例４と同様に、中性子を検出する中性子検出装置１６と中性子を発生する中性子源装置２４とが燃料集合体１を挟むように配置される。
【００９２】
また、実施例７は、実施例５と同様に、中性子検出装置１６の本体ケース１７及び中性子源装置２４の本体ケース２５の外側面の中心対称の位置に複数対の弾性体２３が装着される。この装着された弾性体２３により、複数の中性子検出装置１６及び中性子源装置２４が収納セル９に収納される際に、中性子検出装置１６の各々の側面が収納セル９の側面に対して平行になるように固定される。
【００９３】
また、中性子検出装置１６において、中性子検出器本体１８が燃料集合体１に近い位置に配置される。同様に、中性子源装置２４において、中性子源本体２６が燃料集合体１に近い位置に配置される。
【００９４】
中性子検出器本体１８と中性子源本体２６の位置を燃料集合体１に近付けることにより、中性子計数率の値を高くする。
【００９５】
特に、実施例８は、核分裂計数管を用いて中性子検出装置１６を軽量化する際に好適である。なぜなら、核分裂計数管は、他の検出器に比べて検出感度がやや劣るが、ガンマ線の遮蔽体を必要としないからである。
【００９６】
また、中性子源を燃料集合体１に近付けることにより、必要な中性子源強度を小さくすることも可能となる。
【００９７】
なお、燃料集合体１は少々の位置ずれや回転によって中性子計数率には極く小さな影響しか生じない。これは主として中性子源によって形成される中性子束分布と中性子検出器から見た中性子インポータンス分布とがおおよそ勾配が等しく、符号が逆であり、中性子検出器の実質的な感度が両者の積で決まるためである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る燃料集合体収納装置に収納される燃料集合体の外観斜視図。
【図２】燃料集合体が収納された燃料集合体収納装置の縦断面図。
【図３】燃料集合体の横断面図（図２のＡ方向の断面図）。
【図４】燃料集合体収納装置において隣接した収納セルに燃料集合体と中性子検出装置と配置した場合を示す模式図。
【図５】燃料集合体収納装置において隣接した収納セルに燃料集合体と中性子検出装置と配置した場合を示す模式図。
【図６】燃料集合体収納装置において隣接した収納セルに燃料集合体と中性子検出装置と配置した場合を示す模式図。
【図７】中性子束の計算結果を示すグラフ。
【図８】燃料集合体収納装置に収納された各燃料集合体の中性子計数率への寄与率解析結果の例を示す図。
【図９】燃料集合体収納装置に収納された各燃料集合体の中性子計数率への寄与率解析結果の例を示す図。
【図１０】燃料集合体収納装置に燃料集合体及び中性子検出器を収納した場合を示す模式図。
【図１１】燃料集合体収納装置に燃料集合体及び中性子検出器を収納した場合を示す模式図。
【図１２】燃料集合体収納装置の実施例１を示す上面図。
【図１３】燃料集合体収納装置の実施例２を示す上面図。
【図１４】燃料集合体収納装置の実施例３を示す上面図。
【図１５】燃料集合体収納装置の実施例４を示す上面図。
【図１６】燃料集合体収納装置の実施例５を示す上面図。
【図１７】燃料集合体収納装置の実施例５を示す上面図。
【図１８】燃料集合体収納装置の実施例６を示す上面図。
【図１９】燃料集合体収納装置の実施例６を示す上面図。
【図２０】燃料集合体収納装置の実施例７を示す上面図。
【符号の説明】
【００９９】
１、３０〜３８  燃料集合体
２、２Ａ  燃料集合体収納装置
３  チャンネルボックス
４  ハンドル
５  チャンネルファスナ
６  パッド
７  燃料支持部
８  仕切板
９  収納セル
１０  水棒
１１  燃料棒
１２  上部タイプレート
１３  下部タイプレート
１４  スペーサ
１５  タイプレート支持部
１６、１６Ａ、１６Ｂ  中性子検出装置
１７  本体ケース
１８  中性子検出器本体
１９  鉛層
２０  水層
２１  コーナ部
２２  コーナ部
２３  弾性体
２４  中性子源装置
２５  本体ケース
２６  中性子源本体
２７  コーナ部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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