(57)【要約】【課題】特別な機器を要することなく実効遅発中性子割合を精度良く測定する技術を提供する。【解決手段】実効遅発中性子割合測定方法は、炉心を収容する炉心タンクの臨界水位を得るステップと、水位を微増させ、当該微増により前記炉心の炉心体系に加わった反応度を得るステップと、炉心軸方向の外挿距離を求めるステップと、前記炉心体系の中性子実効増倍率を計算する計算コードを確定するステップと、確定した計算コードにより前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求めるステップと、確定した計算コードにより前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求めるステップと、得られた臨界水位等の情報及び求められた炉心軸方向の外挿距離等の情報に基づいて、前記炉心体系の実効遅発中性子割合を求めるステップを具備する。【選択図】  図６
2016142623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料棒が水平方向に互いに間隔をあけて配列された炉心を収納する炉心タンク内に給水される軽水の水位を調整することで臨界を達成する臨界装置の実効遅発中性子割合を算出する実効遅発中性子割合測定方法であり、
前記臨界を達成したときの前記炉心タンク内の水位である臨界水位を得るステップと、
前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する中性子検出器からの出力に基づいて、当該水位の上昇により前記炉心の炉心体系に加わった反応度を得るステップと、
前記臨界装置の炉心軸方向核分裂率分布を得て、この得られた炉心軸方向核分裂率分布に基づいて軸方向の外挿距離を求めるステップと、
前記炉心の炉心体系の中性子実効増倍率を計算するために用意される複数の計算プログラムから当該計算プログラムが有する計算コードの１個を選択し、選択した１個の計算コードと、前記炉心の炉心体系の幾何学形状および原子密度と前記臨界水位とを得て、この得られた値とを用いて前記中性子実効増倍率を計算し、当該計算結果が設定される許容誤差範囲内にあるか否かに基づいて前記選択した１個の計算コードの計算精度の合否を判定し、合格であれば前記選択した１個の計算コードの選択を確定するステップと、
前記炉心の炉心体系の中性子実効増倍率を計算するために用意される複数の計算プログラムのうち、前記計算精度が合格であると判定した計算コードにより前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求めるステップと、
前記計算コードの選択を確定するステップで確定した計算コードを用いて、前記炉心体系の横方向および軸方向の中性子洩れをそれぞれ計算し、当該計算結果から前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求めるステップと、
前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合と、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率との関係から、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を得て、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を求めるステップと、を具備することを特徴とする実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項２】
前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合をβeff、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率をｋ∞、前記臨界水位をｚ、前記水位の上昇分をΔｚ、前記反応度をρ、前記軸方向の外挿距離をδ、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率をａとする場合、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合βeffは、下記式
【数１】
2016142623.tif 000025
で規定されることを特徴とする請求項１記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項３】
前記無限増倍率を求めるステップで求められた無限増倍率を、前記無限増倍率を求めるステップで用いた計算コードにより得られる中性子実効増倍率と１との差から認識される誤差を考慮して前記無限増倍率を補正するステップをさらに具備し、
前記無限増倍率として、前記無限増倍率を補正するステップで補正された補正無限増倍率を使用することを特徴とする請求項１または２に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項４】
前記無限増倍率を補正するステップは、
前記無限増倍率を求めるステップで用いた計算コードにより得られる中性子実効増倍率をｋeff、ｋeff−１をＥＰ、前記無限増倍率ｋ∞について使用している核データライブラリに関する感度係数ベクトルをＳＲ、前記中性子実効増倍率ｋeffについて前記核データライブラリに関する感度係数ベクトルをＳＥ、前記核データライブラリの共分散誤差行列をＷ、転置を表す記号をＴ、および前記核データライブラリに起因する前記中性子無限増倍率ｋ∞の相対誤差ＥＲＰとし、さらに、
【数２】
2016142623.tif 000026
を用いて求めることを特徴とする請求項３記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項５】
前記反応度を得るステップは、前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する前記中性子検出器からの出力を反応度計に入力して得られる出力値を前記反応度として得るステップであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項６】
前記反応度を得るステップは、前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する前記中性子検出器からの出力に基づいて前記核分裂反応の増倍時間を得る一方、
既知である核分裂性の物質の値（定数）を用いて、前記炉心の炉心体系に整合する、予め所定数にグループ分けされた遅発中性子のグループ毎に前記実効遅発中性子割合に対する前記グループ毎の前記実効遅発中性子割合の比を求め、求めた比の値を得て、
前記反応度の逆時間方程式に、得られた前記核分裂反応の増倍時間と、前記実効遅発中性子割合に対する前記グループ毎の前記実効遅発中性子割合との比を代入して解くステップであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項７】
前記反応度を得るステップは、前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する前記中性子検出器からの出力に基づいて前記核分裂反応の増倍時間を得る一方、
既知である核分裂性の物質の値（定数）を用いて、前記炉心の炉心体系に整合する、予め所定数にグループ分けされた遅発中性子のグループ毎に前記実効遅発中性子割合に対する前記グループ毎の前記実効遅発中性子割合の比を求め、求めた比の値を得て、
得られた前記核分裂反応の増倍時間と、前記実効遅発中性子割合に対する前記グループ毎の前記実効遅発中性子割合との比とを用いた逆動特性法による計算によって、前記反応度を算出するステップであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項８】
前記臨界水位、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率に基づいて、前記炉心の平均的な移動面積を求めるステップをさらに具備し、
【数３】
2016142623.tif 000027
を用いて求められることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項９】
核データライブラリから必要な情報を取得し、選択した１個の計算コードで前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を計算させることによって取得される実効遅発中性子割合推定値、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記軸方向の外挿距離に基づいて、前記炉心の平均的な移動面積を求めるステップをさらに具備し、
【数４】
2016142623.tif 000028
を用いて求められることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項１０】
前記臨界水位、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率に基づいて求められる前記炉心の平均的な移動面積を第１の移動面積とし、核データライブラリから必要な情報を取得し、選択した１個の計算コードで前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を計算させることによって取得される実効遅発中性子割合推定値、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記軸方向の外挿距離に基づいて求められる前記炉心の平均的な移動面積を第２の移動面積とし、前記第１の移動面積と前記第２の移動面積とを用いた重み付け演算を行って得られる演算結果を前記炉心の平均的な移動面積として求めるステップをさらに具備し、
【数５】
2016142623.tif 000029
を用いて求められることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項１１】
前記炉心の平均的な移動面積Ｍ２を求めた場合、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合βeffは、下記式
【数６】
2016142623.tif 000030
を用いて求められることを特徴とする請求項１０記載の実効遅発中性子割合の測定方法。
【請求項１２】
複数の燃料棒が水平方向に互いに間隔をあけて配列された炉心を収納する炉心タンク内に給水される軽水の水位を調整することで臨界を達成する臨界装置の実効遅発中性子割合を算出する実効遅発中性子割合測定装置であり、
前記臨界を達成したときの前記炉心タンク内の水位である臨界水位を得る臨界水位取得部と、
前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する中性子検出器からの出力に基づいて、当該水位の上昇により前記炉心の炉心体系に加わった反応度を得る反応度取得部と、
前記臨界装置の炉心軸方向核分裂率分布を得て、この得られた炉心軸方向核分裂率分布に基づいて軸方向の外挿距離を求める軸方向外挿距離取得部と、
前記炉心の炉心体系の中性子実効増倍率を計算するために用意される複数の計算プログラムから当該計算プログラムが有する計算コードの１個を選択し、選択した１個の計算コードと、前記炉心の炉心体系の幾何学形状および原子密度と前記臨界水位とを得て、この得られた値とを用いて前記中性子実効増倍率を計算し、当該計算結果が設定される許容誤差範囲内にある場合に前記選択した１個の計算コードの選択を確定し、確定した計算コードにより前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求める無限増倍率取得部と、
前記確定した計算コードにより前記炉心体系の横方向および軸方向の中性子洩れをそれぞれ計算し、当該計算結果から前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求める中性子洩れ比率取得部と、
前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合と、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率との関係から、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を得て、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を求める実効遅発中性子割合取得部とを具備することを特徴とする実効遅発中性子割合の測定装置。
【請求項１３】
前記計算コードにより得られる中性子実効増倍率と１との差から認識される誤差を考慮して、前記無限増倍率取得部が求めた無限増倍率を補正する無限増倍率補正部をさらに具備することを特徴とする請求項１２記載の実効遅発中性子割合の測定装置。
【請求項１４】
前記臨界水位、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率に基づいて求められる前記炉心の平均的な移動面積を第１の移動面積とし、核データライブラリから必要な情報を取得し、選択した１個の計算コードで前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を計算させることによって取得される実効遅発中性子割合推定値、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記軸方向の外挿距離に基づいて求められる前記炉心の平均的な移動面積を第２の移動面積とし、前記第１の移動面積と前記第２の移動面積とを用いた重み付け演算を行って得られる演算結果を前記炉心の平均的な移動面積とする移動面積取得部をさらに具備し、
前記移動面積取得部は、
【数７】
2016142623.tif 000031
で規定される前記重み付け演算により、前記炉心の平均的な移動面積Ｍ２を求めるように構成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の実効遅発中性子割合の測定装置。
【請求項１５】
前記実効遅発中性子割合取得部は、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合をβeff、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率をｋ∞、前記臨界水位をｚ、前記水位の上昇分をΔｚ、前記反応度をρ、前記軸方向の外挿距離をδ、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率をａとする場合、下記式
【数８】
2016142623.tif 000032
を計算した計算値を得ることによって、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合βeffを取得するように構成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の実効遅発中性子割合の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、実効遅発中性子割合の測定方法およびその測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電を目的とした商業用の原子炉では高い経済性が要求されるが、第一に安全性の確保が不可欠である。従って、商業用原子炉の建設に際して、原子炉設置許可申請書においては原子炉の運転性能に関わる検討が要求され、また、定常運転時に外乱が加わった場合の安定性について、詳しい検討が必要とされる。
【０００３】
安定性とは、原子炉の過渡特性とも呼ばれ、原子炉が定常運転状態の場合、運転状態を支えている周辺機器の性能の変化によって物理条件が変化しても、原子炉が安定に運転状態を保つことができるか、あるいは安全に停止できるかの詳しい検討がなされる。例えば商業用軽水炉発電所では炉心タンク内の軽水をモータ駆動のポンプで循環させているが、このモータの回転数が変化し、炉心内の水の循環スピードが変化した場合でも原子炉の出力が急激に上昇することはなく、危険な状態にはならないように設計されている。
【０００４】
原子炉の出力変化に注目して検討を行う際に利用される理論は動特性方程式と呼ばれるもので、その動特性方程式で重要な概念が反応度と呼ばれる物理量である。反応度は原子炉の核分裂反応（出力）の時間的変化をつかさどる物理量で正に反応度は原子炉の核分裂反応を増加させ、負の反応度は核分裂反応を減少させる。また正の反応度の場合、その値が大きくなればなるほど核分裂反応の時間的増加割合は大きくなる。
【０００５】
反応度の大きさは、実効遅発中性子割合（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｄｅｌａｙｅｄ  ｎｅｕｔｒｏｎ  ｆｒａｃｔｉｏｎ）に対する比、すなわち実効遅発中性子割合で除した値によって議論される。反応度が実効遅発中性子割合と等しいときの反応度の大きさを１＄（ドル）と呼ぶ。反応度が１＄であるときは原子炉の核分裂反応は爆発的に増加し、いわゆる反応度事故と呼ばれる事象に至る。従って、商業用軽水炉では、どんな場合においても、原子炉には１＄の正の反応度が加わらないように設計されている。
【０００６】
遅発中性子割合とは核分裂反応によって放出される中性子の時間差に注目して中性子を区別した物理量である。核分裂反応では核分裂の瞬間数十から数百マイクロセカンド[μsec]、すなわち、１０−４秒程度で放出される即発中性子と核分裂生成物（核分裂片）から崩壊現象によって数十秒遅れて発生する中性子がある。この遅れて発生する中性子の割合を遅発中性子割合と呼ぶ。
【０００７】
例えば、ウラン２３５（235Ｕ）が核分裂した場合、発生する中性子の約９９．３％が即発中性子で残りの約０．７％が遅発中性子である。この遅発中性子の役割は大きくて、もし全ての中性子が即発中性であれば核分裂してから中性子が発生する時間は１０−４秒程度であるが、０．７％が遅発中性子であれば核分裂して中性子が発生する実効的な時間は０．０７秒程度になる。
【０００８】
原子炉内では、235Ｕのみではなくてウラン２３８（238Ｕ）も核分裂をしており、235Ｕと238Ｕとでは、それぞれ遅発中性子割合が異なるので、原子炉全体の遅発中性子割合は、原子炉の炉心全体の核分裂状態の振る舞いを詳しく調べて平均化した値になる。この値を実効遅発中性子割合と呼ぶ。また、慣例としてこの値を「ベータ  イフェクティブ」βeff（ｂｅｔａ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）と呼ぶことが多い。
【０００９】
炉心の実効遅発中性子割合（ベータ  イフェクティブ）βeffは、原子炉に加わったり減じられたりする反応度の効果を評価する際に最も重要な数値である。実効遅発中性子割合が大きい原子炉ほど原子炉の核分裂反応を変化させる外乱に関してその影響が小さいと言える。
【００１０】
以上を簡単にまとめると、商業用原子炉では運転状態での核分裂反応の外乱による変化（過渡特性）を評価する際に、動特性方程式を用いて定量評価し、その動特性方程式では、反応度の大小の目盛り付けをする実効遅発中性子割合が非常に重要な物理量になっている。
【００１１】
加えて、商業用発電炉を建設して実運用する前には、核分裂反応が設計で意図していたような振る舞いを示すかどうかの炉物理試験、および核分裂反応を停止させる制御棒の能力などを調べる試験等が実施されるが、この場合においても、その効果を実効遅発中性子割合の値を駆使して評価する。
【００１２】
このように、実効遅発中性子割合は商業用発電炉においては、運転や安全に直接関係する極めて重要な基本物理量である。また、実効遅発中性子割合は、原子炉の動特性や反応度変化を把握する際に非常に重要な数値であって、実験によって実際に測定することができれば、計算コード（計算プログラム）の計算手法の妥当性、使用する核データの品質の確認とそれらの品質の改善に大きく寄与する。従って、臨界実験によって実効遅発中性子割合を測定するべき必要性や要望は大きい。
【００１３】
一方、この実効遅発中性子割合は、測定によって求めることが極めて困難な物理量である。測定する手法がこれまで幾つか提案されているが、現状、発電を目的とした商業用の原子炉で実効遅発中性子割合を実測することは、時間的、経済的、および技術的に成立性が極めて低い。従って、商業用原子炉においては、コンピュータを用いて、高品質のコンピュータプログラム（コンピュータコードと呼ばれることが多い）と定評のある核データライブラリを用いて詳しい計算を実施して原子炉に対する平均値としての実効遅発中性子割合を求めている。
【００１４】
この場合、計算手法、計算に使用するコンピュータプログラム（コンピュータコード）、核データライブラリに記録されている核分裂性核種毎の遅発中性子について値（割合、収率）の精度や品質を確認しておく必要がある。核分裂性核種毎の遅発中性子について値は、発電を目的とした商業用の原子炉の安全性に直接関係する物理量であるので、この実効遅発中性子割合の計算精度を把握することは極めて重要である。そして、商業用の原子炉の設計や運用の信頼性を確認するために、実効遅発中性子割合の計算精度を確認する潜在的な需要は大きい。
【００１５】
これまで実効遅発中性子割合の計算精度を確認するためのプロジェクトが幾つか実施されている。過去、１９９６年（平成８年）から１９９８年（平成１０年）に日本原子力研究所（ＪＡＥＲＩ）とフランス原子力庁（ＣＥＡ）が実施したβeff測定の国際ベンチマーク実験がある。これは計算値と比較することを目的として臨界実験装置で実効遅発中性子割合を測定することを目的とした日仏共同実験であった。
【００１６】
実効遅発中性子割合を測定する手法は、主に原子炉の雑音（中性子検出器の信号の揺らぎなど）を基にその信号を数学的に処理して物理量を評価する手法、すなわち、炉雑音（ＲＥＡＣＴＯＲ  ＮＯＩＳＥ）理論に基づいて測定されてきた。これらの手法のうち、この国際ベンチマーク実験ではＢｅｎｎｅｔｔ法（中性子の相関実験手法）が用いられた。この測定の特徴は、原子炉雑音理論に基づき中性子検出器の出力信号を電気的に処理して共分散を求め、その共分散の値から測定値を得る手法であり、理論は広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００８−２１７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したＢｅｎｎｅｔｔ法を用いた中性子の相関測定では、中性子検出器の信号の相関を取る必要上、検出特性が非常に類似している最低でも２種類の中性子検出器と、当該中性子検出器から得られる電気信号を信号処理する処理装置が必要となる。このうち、電気信号の処理自体は、現在のコンピュータ技術からすれば然程困難なものではないが、検出特性が非常に類似している最低でも２種類の中性子検出器については常に簡単に用意できるものではない。このため、実験全体のシステムの準備が容易ではなく、時間的、経済的コストを必要とする。すなわち、どの臨界実験装置でも現行の設備を用いて容易に適用できる手法ではないという課題がある。
【００１９】
このように、従来の技術では、発電を目的とした商業用原子炉の設計と運用上、かつ安全性に関して精度の高い実効遅発中性子割合を計算する必要があり、その計算に使用する計算コード、核データの品質を確認する要求（ニーズ）は存在する。その一方で、計算コード、核データの品質を臨界実験装置で測定した実効遅発中性子割合βeffと比較する場合も、その測定は容易ではないため、多くの時間的、経済的コストが必要となっていた。
【００２０】
上述した事情に鑑みて、本発明の実施形態は、特別な機器を要することなく実効遅発中性子割合を精度良く測定する技術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】
【００２１】
本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定方法は、上述した課題を解決するため、複数の燃料棒が水平方向に互いに間隔をあけて配列された炉心を収納する炉心タンク内に給水される軽水の水位を調整することで臨界を達成する臨界装置の実効遅発中性子割合を算出する実効遅発中性子割合測定方法であり、前記臨界を達成したときの前記炉心タンク内の水位である臨界水位を得るステップと、前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する中性子検出器からの出力に基づいて、当該水位の上昇により前記炉心の炉心体系に加わった反応度を得るステップと、前記臨界装置の炉心軸方向核分裂率分布を得て、この得られた炉心軸方向核分裂率分布に基づいて軸方向の外挿距離を求めるステップと、前記炉心の炉心体系の中性子実効増倍率を計算するために用意される複数の計算プログラムから当該計算プログラムが有する計算コードの１個を選択し、選択した１個の計算コードと、前記炉心の炉心体系の幾何学形状および原子密度と前記臨界水位とを得て、この得られた値とを用いて前記中性子実効増倍率を計算し、当該計算結果が設定される許容誤差範囲内にあるか否かに基づいて前記選択した１個の計算コードの計算精度の合否を判定し、合格であれば前記選択した１個の計算コードの選択を確定するステップと、前記炉心の炉心体系の中性子実効増倍率を計算するために用意される複数の計算プログラムのうち、前記計算精度が合格であると判定した計算コードにより前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求めるステップと、前記計算コードの選択を確定するステップで確定した計算コードを用いて、前記炉心体系の横方向および軸方向の中性子洩れをそれぞれ計算し、当該計算結果から前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求めるステップと、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合と、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率との関係から、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を得て、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を求めるステップと、を具備することを特徴とする。
【００２２】
本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置は、上述した課題を解決するため、複数の燃料棒が水平方向に互いに間隔をあけて配列された炉心を収納する炉心タンク内に給水される軽水の水位を調整することで臨界を達成する臨界装置の実効遅発中性子割合を算出する実効遅発中性子割合測定装置であり、前記臨界を達成したときの前記炉心タンク内の水位である臨界水位を得る臨界水位取得部と、前記臨界水位から前記炉心タンク内の水位を僅かに上昇させ、前記臨界装置内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する中性子検出器からの出力に基づいて、当該水位の上昇により前記炉心の炉心体系に加わった反応度を得る反応度取得部と、前記臨界装置の炉心軸方向核分裂率分布を得て、この得られた炉心軸方向核分裂率分布に基づいて軸方向の外挿距離を求める軸方向外挿距離取得部と、前記炉心の炉心体系の中性子実効増倍率を計算するために用意される複数の計算プログラムから当該計算プログラムが有する計算コードの１個を選択し、選択した１個の計算コードと、前記炉心の炉心体系の幾何学形状および原子密度と前記臨界水位とを得て、この得られた値とを用いて前記中性子実効増倍率を計算し、当該計算結果が設定される許容誤差範囲内にある場合に前記選択した１個の計算コードの選択を確定し、確定した計算コードにより前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求める無限増倍率取得部と、前記確定した計算コードにより前記炉心体系の横方向および軸方向の中性子洩れをそれぞれ計算し、当該計算結果から前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求める中性子洩れ比率取得部と、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合と、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率との関係から、前記炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、前記臨界水位、前記水位の上昇分、前記反応度、前記軸方向の外挿距離、および前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を得て、前記炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を求める実効遅発中性子割合取得部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本実施形態によれば、軽水炉の研究を目的としたタンク型の臨界実験装置において現行の設備を利用するだけで新たな設備の追加を行うことなく、現行の実験技術と計算手法を利用して実効遅発中性子割合を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置が対象とする臨界実験装置の構成を示す立断面図。
【図２】図１に示される臨界実験装置の炉心の一例であり、１９×１９体系で構成される炉心の平面図。
【図３】図１に示される臨界実験装置の炉心の一例であり、２８×２８体系で構成される炉心の平面図。
【図４】実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置の構成を示すブロック図。
【図５】実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置における演算部のより詳細な構成を示すブロック図。
【図６】実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置が実行する実効遅発中性子割合測定手順の処理フロー図（フローチャート）。
【図７】実効遅発中性子割合測定手順における実験系パラメータ取得工程（ステップＳ１：図６）の処理フローを例示するフローチャート。
【図８】実効遅発中性子割合測定手順における計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２：図６）の処理フローを例示するフローチャート。
【図９】実効遅発中性子割合測定手順における無限増倍率補正工程（ステップＳ４：図６）の処理フローを例示するフローチャート。
【図１０】実効遅発中性子割合測定手順における実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５：図６）の第１の例（ステップＳ５ａ：図６）に係る処理フローを示すフローチャート。
【図１１】実効遅発中性子割合測定手順における実効遅発中性子割合算出工程の第２の例（ステップＳ５ｂ：図６）に係る処理フローの前半部分を示すフローチャート。
【図１２】実効遅発中性子割合測定手順における実効遅発中性子割合算出工程の第２の例に係る処理フローの後半部分を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定方法およびその測定装置について説明する。なお、説明するにあたり、実質的に同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２６】
［臨界実験装置］
図１は、本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置が対象とする臨界実験装置１の構成を示す立断面図である。
【００２７】
臨界実験装置１は、発電を目的とした商業炉、特に軽水炉の研究開発を目的とした臨界実験装置の一例である。臨界実験装置１は、例えば、炉心タンク２内に配置された燃料棒３、炉心４の反応度を制御する制御棒５、および反応の結果生ずる中性子を検出する中性子検出器６と、炉心タンク２に、軽水を給排（給液または排液）する給液部７ａと排液部７ｂとを有する給排部７を備えるタンク型臨界実験装置として構成されている。
【００２８】
炉心タンク２は、上部が開放された容器であり、炉心４および減速材である軽水（Ｈ２Ｏ）を収納可能である。また、炉心タンク２には、軽水を給排する給排部７（７ａ，７ｂ）が設けられており、給排部７から軽水を給排することで炉心タンク２内の液位を調整することができる。さらに、炉心タンク２には、タンク内の液位を測定する液位発信器８が設けられている。
【００２９】
燃料棒３は、下端で燃料支持板９に自重を支持されている。また、燃料棒３は、格子板１１ａ，１１ｂにより支持される。より詳細に説明すれば、燃料棒３の上部および下部が、それぞれ、上部格子板１１ａおよび下部格子板１１ｂにより支持される。中性子検出器６および液位発信器８の出力は、測定装置３０（図４）に入力される。ここで、測定装置３０は、例えば、コンピュータを測定装置３０として機能させる測定プログラム５０をインストールしたコンピュータによって実現することができる。
【００３０】
なお、図１に例示される臨界実験装置１は、炉心タンク２内に軽水を徐々に増水させて運転手順で決められた一定の高さにした後、さらに、給排部７により炉心タンク２の軽水の水位を調整することで、炉心４を臨界にする。
【００３１】
図２,３は、本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置が対象とする臨界実験装置１の炉心４の一例の平面図であり、図２は１９×１９体系で構成される炉心４の平面図、図３は２８×２８体系で構成される炉心４の平面図である。
【００３２】
臨界実験装置１の炉心４に使用される核物質は、通常の商業用軽水炉の燃料集合体の燃料に類似した形状、すなわち、燃料棒３と呼ばれる形状のものである。燃料棒３は、互いに一定の間隔で、例えば、１９×１９等の正方格子状に配列されている。ここで、燃料棒３の濃縮度は全て同じ（１種類）とする。
【００３３】
炉心４は、例えば、水平断面が正方形の形状であり、正方形の水平断面が鉛直方向に延びた直方体形状である。炉心４の形状が直方体形状である場合、縦横の長さを十分にして水平断面が小さすぎないような炉心形状とする。例えば、水平断面の正方形の一辺の長さは４０ｃｍ以上となるようにする。また、燃料棒３の有効長から求めた実効的な臨界水位が９０ｃｍを越えるようにする。ここで、臨界水位とは、炉心４が臨界を達成したときの炉心タンク２内の水位である。
【００３４】
従って、臨界実験装置１では、炉心４に燃料棒３を容易に装荷および取り出しができ、核分裂反応の割合を高めて燃料棒から放出されるγ線を測定して、燃料棒３の特定の空間位置のγ線の放出割合から核分裂反応の割合を測定することができる。
【００３５】
なお、本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置では、炉心体系の軸方向と横方向の洩れの割合の比を正確に得ることが必要となるため、一般的に、炉心体系は図２，３に例示されるような直方体形状であることが好ましい。但し、円柱形状であっても、適切な測定や計算によって軸方向と横方向（径方向）の洩れの割合の比を正確に得ることが可能であるため、軸方向と横方向の洩れの割合の比を正確に得ることができる限り炉心体系は円柱形状等の直方体以外の形状でもよい。
【００３６】
また、使用する燃料棒３は、二酸化ウラン（ＵＯ２）燃料棒が一般的ではあるが、プルトニウム（Ｐｕ）を含む燃料棒等、他の種類の燃料棒でも構わない。
【００３７】
［測定原理］
本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定方法およびその測定装置における測定原理について、説明する。
【００３８】
基礎となる理論は、原子炉の核分裂反応の秒単位での時間的変化を表した１点炉動特性方程式、その動特性方程式から導出される逆時間方程式、原子炉の臨界状態の条件を簡便に表現した修正１群拡散方程式である。以下、関連する理論、および数式を中心に説明する。
【００３９】
（Ａ）逆時間方程式
臨界状態の実験体系から開始して、核分裂反応を増加させるような操作を行い、核分裂反応（中性子束あるいは出力も同じ意味）が２倍の値になる時間（増倍時間：Ｄｏｕｂｌｉｎｇ  ｔｉｍｅ）を測定する。この増倍時間から実験体系に加えられた反応度を求める。反応度を求めるために使用される方程式は逆時間方程式と呼ばれるもので、１点炉動特性方程式に基づいて式をラプラス変換することで得られる。遅発中性子が、例えば、第１群〜第６群の６グループ（群）に分けられている場合、反応度ρ（＄単位）は、下記式（１）で表される逆時間方程式を用いて計算できる。
【００４０】
【数１】
2016142623.tif 000003
【００４１】
ここで重要なことは、式（１）で表される逆時間方程式（ここでは、上記例に合わせた６群形式の逆時間方程式を想定している）の計算で必要なものが実効遅発中性子割合の各群の割合（相対値）ａｉであり、簡便な手法で求めた値を使用したとしても、十分な精度の反応度ρ（＄単位）が計算できるという点である。すなわち、反応度を求めるために複雑な手法で精度良く求められる数値を使用することなく、十分な精度の反応度ρを得ることができる。
【００４２】
このような簡便な手法で求めた値を使用することができるという利点は、式（１）で表される逆時間方程式に使用する群ごとの数値の一つである崩壊定数λｉが実験体系には殆ど依存せず、常に一定の値となる点、および遅発中性子割合に関する数値が群ごとの相対値（すなわち６群の合計を１．００とする）であり、実験体系に対して変化する割合が小さい（実験体系にほとんど依存しない）、という特徴によるものである。
【００４３】
従って、例えば、実効遅発中性子割合の各群の割合ａｉに広く知られているＫｅｅｐｉｎの値（235Ｕ、238Ｕ核種単独の値）をそのまま逆時間方程式（式（１））に代入して反応度（¢単位：１＄の１／１００の反応度）を計算しても、得られる反応度（¢）そのものの値は、ほとんど変わらない。また、実験体系において核分裂の割合を235Ｕの寄与が９５％、238Ｕの寄与が５％と見積もることができれば、Ｋｅｅｐｉｎの測定値について235U、238Uの値をそれぞれ０．９５、０．０５の割合で積和をとれば十分である。なお、後述する反応度計による反応度を得る場合についても同様である。
【００４４】
（Ｂ）反応度計
臨界実験装置の中には実験体系に加えられた反応度を時間毎に数値として表示できる反応度計（Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ  Ｍｅｔｅｒ）を備えるものがある。実効遅発中性子割合の測定を行う臨界実験装置が反応度計を備える場合、実験体系に加えられた反応度は、反応度計から直接得ることができる。
【００４５】
反応度計では、主にＩＫ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｋｉｎｅｔｉｃｓ）法（逆動特性法）と称される手法が用いられている。ＩＫ法の基礎となっている方程式は１点炉動特性方程式であり、中性子検出器の出力信号を入力として反応度を得ることができる。
【００４６】
なお、ＩＫ法においても、実効遅発中性子割合に対する各群の実効遅発中性子割合の比（割合）が必要となるが、逆時間方程式と同様、簡便な手法で求めた値を使用すれば十分である。また、反応度計で求めることができる反応度は＄単位である。
【００４７】
（Ｃ）動特性パラメータ（６群の遅発中性子先行核の数値データ）
上述した逆時間方程式を解くことにより反応度を得る方法（水位差法）、および逆動特性法に基づいた反応度計の出力を反応度として得る方法（サンプル駆動法）は、どちらも１点炉動特性方程式を基礎としている。通常、１点炉動特性方程式で扱われる遅発中性子の先行核は崩壊して中性子を放出する時定数の値に基づき、６つのグループに分けて扱われることが多いため、遅発中性子のグループは第１群〜第６群の６グループ（群）に分けられている場合を説明している。動特性パラメータは、逆時間方程式にも反応度計にも必要となるが、炉心の構成によって変化する。
【００４８】
（Ｄ）水位反応度係数
臨界実験装置に構成された炉心体系を臨界にしたのち、得られた臨界水位ｚから僅かに水位を上昇させれば核分裂反応（出力）が増加し始め、中性子検出器の信号をもとに増倍時間を測定し、逆時間方程式を使用する、または反応度計を利用すれば、炉心体系に加えられた反応度ρ（＄単位）を求めることができる。また、併せて、臨界水位ｚに対して増加させた水位Δｚの値を、水位計を利用して正確に測定する。水位反応度係数は、ｚ＋Δｚ／２の高さにおいて、ρ／Δｚとして計算することができる。
【００４９】
【数２】
2016142623.tif 000004
【００５０】
上記式（４）の特徴は、原子炉の中性子束に関してエネルギーによる差を考慮せずに、すなわち、中性子エネルギーを１つの群として扱う考え方に基づくものである。従って、上記式（４）の右辺に含まれるバックリングについても中性子束のエネルギーには依存せず、同じ値であるという仮定がなされている。本発明の実施形態においては、修正１群拡散方程式に関して軸方向の中性子束がコサイン（ｃｏｓｉｎｅ）分布に従うと仮定して数値を処理する。
【００５１】
ここで、後述する臨界実験装置１を含めて一般的な臨界実験装置では、軸方向に関しては燃料棒の有効長位置に関してどの位置でも同じ炉心横断面を有していることが多く、均質とみなせるので、軸方向の中性子束分布はコサイン分布と考えてよい。この場合、炉心の軸方向（ｚ軸方向）のバックリングＢＺ２は、下記式（５）で表される。
【００５２】
【数３】
2016142623.tif 000005
【００５３】
さらに、今回の反応度測定では、臨界状態から測定を開始して、変化させる反応度はそれほど大きな値ではないものとする。すなわち、炉心に反応度変化がもたらされても中性子実効増倍率（ｋeff）は常に１．００程度とみなせるものとする。これらの仮定を全て適用し、さらに、修正１群拡散方程式に基づけば、水位反応度係数は実効水位と外挿距離との和（実効水位＋外挿距離）の３乗分の１として表せる。
【００５４】
（Ｆ）水位反応度係数の理論式
本発明で使用する水位反応度係数の理論式を導出するにあたり、（Ｆ−１）実験体系で修正１群拡散方程式が適用できること、（Ｆ−２）炉心軸方向分布がコサイン分布で近似できること、（Ｆ−３）測定試料が有る場合と無い場合における水位差が数センチメートル[ｃｍ]〜１０センチメートル[ｃｍ]程度であること、を仮定する。
【００５５】
ここで、上記仮定（Ｆ−１）が十分成立するためには、臨界実験装置に構成した炉心体系が過度に小型ではないことが必要である。
【００５６】
上記仮定（Ｆ−２）が十分成立するためには、臨界実験装置に構成した炉心の軸方向構成に関して均質な構成になっていること、すなわち、炉心の径方向の構成が軸方向位置で異ならないこと、簡単に言えば軸方向のどの位置でも径方向の構成が同じであることが重要である。もちろん、炉心軸方向の下部には燃料棒を挿入支持するための下部格子板等の構造物があり、上部には上部格子板や空気があるので上下端では完全に同じ構成にはなり得ないのではあるが、ここでいう炉心の軸方向構成に関して均質な構成になっていることは、厳密な意味ではなく、燃料棒の有効長範囲で軸方向に均質な構成であることを意味する。従って、燃料棒の有効長範囲で軸方向に均質な構成であることを満たしていれば十分である。
【００５７】
ここで、炉心体系の径方向断面の仮想的な中性子無限増倍率（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｎｅｕｔｒｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）をk∞、炉心体系の横方向（径方向）のバックリングを（通常、Ｂｒ２と記載することが多いが、ここでは）Ａ、炉心体系の移動面積（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ  ａｒｅａ）をＭ２、炉心実効軸方向高さをｚ、軸方向外挿距離をδ、円周率をπとする。なお、これらの物理量について、炉心実効軸方向高さｚは変化するが、その他の物理量は、本実験（期間）中において、一定となる（変化しない）ことを仮定する。
【００５８】
上記仮定の下、軸方向中性子束分布がコサイン分布であることを仮定すれば、炉心体系の縦方向（軸方向）のバックリングＢＺ２は、上述した式（５）で表される。また、炉心の中性子実効増倍率ｋeffは、修正１群拡散理論では、下記式（６）で表される。
【００５９】
【数４】
2016142623.tif 000006
【００６０】
【数５】
2016142623.tif 000007
【００６１】
（Ｇ）実効遅発中性子割合（ベータ  イフェクティブ：βeff）の計算方法
実効遅発中性子割合βeffは、水位反応度係数の測定値から求める。測定値から得られる水位ｚ＋Δｚの値の水位反応度係数は、＄単位（βeffで割った値）であるので、上記式（１０）から下記式（１１）で表される。下記式（１１）を等式変形してβeffで解けば、下記式（１２）の様になる。
【００６２】
【数６】
2016142623.tif 000008
【００６３】
［測定装置］
図４は、本発明の実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定装置の一例である実効遅発中性子割合測定装置（以下、単に「測定装置」と称する。）３０の構成を示すブロック図である。
【００６４】
測定装置３０は、例えば、コンピュータを測定装置３０として機能させる測定プログラム５０（図１）をインストールしたコンピュータによって実現することができる。すなわち、測定装置３０は、例えば、ハードウェア資源であるコンピュータとソフト資源である測定プログラム５０とが協働することによって実現することができる。
【００６５】
測定装置３０は、例えば、情報を入力する入力部３１と、情報を出力する出力部３２と、外部装置と情報の伝送を行う伝送部３３と、演算処理を実行する演算部３４と、情報の読み出し（リード）および書き込み（ライト）が可能な記憶領域を提供する記憶部３５と、これらの処理部３１〜３５を制御する制御部３６と、を備える。
【００６６】
入力部３１は、情報を入力する入力インターフェース（入力手段）としての機能を有し、例えば、キーボードやマウスなどの入力デバイスによって構成される。
【００６７】
出力部３２は、出力インターフェース（出力手段）としての機能を有し、例えば、画像表示による出力を行う表示手段、印字による出力を行う印字手段、および音を出力する音声出力手段等、一般的な出力手段により構成される。
【００６８】
伝送部３３は、外部機器との情報伝送機能を有する。測定装置３０では、外部機器としての中性子検出器６（図１）および水位発信器８（図１）からの出力が伝送部３３を介して測定装置３０に入力される。
【００６９】
演算部３４は、臨界実験装置１（図１）内で生じた中性子を検出する中性子検出器６の出力と炉心タンク２（図１）内の液位を測定する水位発信器８の出力とに基づいて、実効遅発中性子割合を測定するための演算を実行する。演算部３４の詳細（図５）については、後述する。
【００７０】
記憶部３５は、データの読み出し（リード）および書き込み（ライト）が可能な記憶領域を備え、当該記憶領域にデータを保持する機能を有する。記憶部３５は、演算部３４が実効遅発中性子割合を測定するための演算の実行に必要な情報が保持されており、演算実行時に必要に応じて読み出される。
【００７１】
測定装置３０では、演算部３４が実効遅発中性子割合を測定するための演算の実行に必要な情報として、例えば、測定プログラム５０（図１）、および測定プログラム５０を実行するために参照されるパラメータや計算式などの情報が記憶部３５に保持されている。なお、炉心４の炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求めるプログラム（計算コード）を測定装置３０で提供する場合には、当該プログラムについても記憶部３５に保持されている。
【００７２】
計算コードとしては、例えば、核データライブラリの共分散行列を利用して代表性因子（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）を計算可能な計算コードと、臨界実験装置を３次元体系で輸送計算が可能な計算コードとを用いる。前者の計算コードとしては、例えば、米国の国立研究所で開発されたＳＣＡＬＥシステム等がある。後者の計算コードには、例えば、米国で開発されたＤＡＮＴＳＹＳシステム等がある。
【００７３】
制御部３６は、入力部３１、出力部３２、伝送部３３、演算部３４および記憶部３５を制御する機能を有する。制御部３６は、入力部３１から情報が入力されると、入力される情報を受け取り、受け取った情報に基づき、処理実行に必要な処理部へ指令を出して制御する。
【００７４】
図５は、測定装置３０における演算部３４のより詳細な構成を示すブロック図である。
演算部３４は、例えば、臨界水位取得部３４ａと、反応度取得部３４ｂと、軸方向外挿距離取得部３４ｃと、計算コード適用可否判定部３４ｄと、無限増倍率取得部３４ｅと、中性子洩れ比率取得部３４ｆと、無限増倍率補正部３４ｇと、移動面積取得部３４ｈと、実効遅発中性子割合取得部３４ｉとを備える。
【００７５】
臨界水位取得部３４ａは、炉心タンク２内の水位を得る機能を有する。臨界水位取得部３４ａは、臨界実験装置１（図１）の炉心４が臨界を達成したときの炉心タンク２内の水位である臨界水位ｚを液位発信器８からの信号を受信することで、臨界達成時の臨界水位ｚを取得する。また、臨界水位ｚから炉心タンク２内の水位を僅かに（Δｚ）上昇させた場合にも、液位発信器８からの信号を受信することで、当該上昇後の炉心タンク２内の水位ｚ＋Δｚについて取得できる。
【００７６】
反応度取得部３４ｂは、臨界水位取得部３４ａが取得する臨界水位ｚから炉心タンク２内の水位を僅かに（Δｚ）上昇させてｚ＋Δｚとし、臨界実験装置１内での核分裂反応の結果生ずる中性子を検出する中性子検出器６からの出力に基づいて、当該水位の上昇により炉心４の炉心体系に加わった反応度ρを得る機能を有する。
【００７７】
より詳細に説明すれば、反応度取得部３４ｂは、炉心４の炉心体系に加わった反応度ρを得るための機能として、中性子検出器６からの出力に基づき、中性子束が２倍となる増倍時間を測定する機能と、既知である核分裂性の物質の値（定数）を用いて、炉心４の炉心体系に整合する、予め所定数（例えば６群）にグループ分けされた遅発中性子のグループ毎に実効遅発中性子割合に対するグループ毎の実効遅発中性子割合の比を求める機能と、得られた増倍時間と実効遅発中性子割合に対するグループ毎の実効遅発中性子割合の比とを用いて、例えば、逆時間方程式を解く方法やＩＫ法（逆動特性法）などの方法を用いて、反応度ρを算出する機能とを有している。
【００７８】
反応度取得部３４ｂは、反応度ρを算出する方法として、逆時間方程式を解く方法を採用する場合、得られた増倍時間と実効遅発中性子割合に対するグループ毎の実効遅発中性子割合の比と、上述した式（１）を用いて、反応度ρを算出して得る。
【００７９】
また、反応度取得部３４ｂは、反応度ρを算出する方法として、ＩＫ法（逆動特性法）を採用する場合、得られた増倍時間と実効遅発中性子割合に対するグループ毎の実効遅発中性子割合の比と、ＩＫ法の基礎となる１点炉動特性方程式とを用いて、反応度ρを算出して得る。
【００８０】
なお、臨界実験装置１（図１）が反応度計を備えている場合、反応度取得部３４ｂは、反応度計の出力値を反応度ρとして取得してもよい。
【００８１】
軸方向外挿距離取得部３４ｃは、臨界実験装置１（図１）の炉心軸方向核分裂率分布を得て、この得られた炉心軸方向核分裂率分布に基づいて軸方向の外挿距離δを求める機能を有する。臨界実験装置１（図１）の炉心軸方向核分裂率分布は、例えば、炉心４の中心の適切な位置の燃料棒３を抜き出し、この燃料棒３の軸方向に関して積分γ線測定などを実施することで得ることができる。また、軸方向の外挿距離δについては、得られた炉心軸方向核分裂率分布をコサイン曲線にフィッティング（計算処理）することで求めることができる。
【００８２】
なお、炉心４の中心の適切な位置の燃料棒３とは、好ましくは、炉心４の炉心体系が１９×１９型のように一辺が奇数本で構成されている場合（図２）には、炉心４の中心に位置する燃料棒３、炉心４の炉心体系が２８×２８型のように一辺が偶数本で構成されている場合（図３）には、中心に近接する位置にある４本の燃料棒３のうちの何れかである。
【００８３】
計算コード適用可否判定部３４ｄは、ユーザが選択した計算実行に使用する計算コードにより中性子実効増倍率を計算し、当該計算結果が設定される許容誤差範囲内にあるか否かを判定する。
【００８４】
計算コードにより計算される中性子実効増倍率ｋeffは、臨界状態を計算しているので、物理的には、中性子実効増倍率ｋeff＝１となるはずであるが、核データライブラリや計算コードの計算手法に基づく誤差などの影響で必ずしも中性子実効増倍率ｋeffは１にならない。そこで、予め理論値である１に対して許容誤差を設定しておく。
【００８５】
計算コード適用可否判定部３４ｄは、中性子実効増倍率ｋeffを計算した結果が、予め設定した許容誤差範囲内にある場合、選択した計算コードを臨界実験装置１（図１）の炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求めるために適用可と判定する一方、中性子実効増倍率ｋeffを計算した結果が設定される許容誤差範囲内になかった場合、適用不可と判定する。
【００８６】
無限増倍率取得部３４ｅは、適用可と判定された計算コードにより、臨界実験装置１（図１）の炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率ｋ∞を求める。
【００８７】
中性子洩れ比率取得部３４ｆは、適用可と判定された計算コードにより、臨界実験装置１（図１）の炉心体系の横方向および軸方向の中性子洩れをそれぞれ計算し、当該計算結果から前記炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を求める。
【００８８】
無限増倍率補正部３４ｇは、無限増倍率取得部３４ｅが用いた計算コードにより得られる中性子実効増倍率と１との差から認識される誤差を考慮して、無限増倍率取得部３４ｅが求めた無限増倍率を補正する機能を有する。このように、測定装置３０が無限増倍率補正部３４ｇを備えているのは、無限増倍率取得部３４ｅが算出して得る無限増倍率ｋ∞の計算値に誤差が生じるおそれがあるためである。
【００８９】
無限増倍率ｋ∞の計算値に生じる誤差は、当該計算に用いる核データライブラリに含まれる誤差や不確かさに起因するものである。そこで、無限増倍率補正部３４ｇは、核データライブラリに含まれる誤差や不確かさを考慮して無限増倍率の補正処理を行う（無限増倍率ｋ∞の誤差補正の原理や具体的な処理内容については後述する）。
【００９０】
【数７】
2016142623.tif 000009
【００９１】
なお、無限増倍率補正部３４ｇによる無限増倍率の補正がなされた補正無限増倍率を使用して実効遅発中性子割合を計算するか否（当該補正の無い無限増倍率取得部３４ｅが求めた無限増倍率を使用して実効遅発中性子割合を計算するか）は、測定装置３０の設定により択一的に決定される。例えば、無限増倍率補正を「入」とするか「切」とするかを切り替えて設定することによって、測定装置３０は補正無限増倍率を使用して実効遅発中性子割合を計算するか否かを切り替えることができる。
【００９２】
移動面積取得部３４ｈは、少なくとも、炉心４（図１）の平均的な移動面積を求める炉心体系の移動面積を第１の方法により算出して取得する機能（以下、「第１の移動面積演算機能」と称する。）を有する。また、移動面積取得部３４ｈは、付随的な（任意的な）機能として、炉心４の平均的な移動面積を求める炉心体系の移動面積を第２の方法により算出して取得する機能（以下、「第２の移動面積演算機能」と称する。）と、第１の移動面積演算機能を用いて求められる第１の移動面積Ｍ１２と第２の移動面積演算機能を用いて求められる第２の移動面積Ｍ２２とを重み付け演算する機能とを有する。
【００９３】
第１の方法は、修正１群拡散理論から導出される数式に測定から得られる臨界水位等のパラメータを代入して、第１の移動面積Ｍ１２を算出する方法である。第１の方法では、臨界水位取得部３４ａにより得られる臨界水位、軸方向外挿距離取得部３４ｃにより得られる軸方向の外挿距離、無限増倍率取得部３４ｅにより得られる燃料棒セルの無限増倍率（または無限増倍率補正部３４ｇにより補正された補正無限増倍率）、中性子洩れ比率取得部３４ｆにより得られる炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率に基づいて、第１の移動面積Ｍ１２を算出する。
【００９４】
【数８】
2016142623.tif 000010
【００９５】
第２の方法は、信頼できる計算により、すなわち、事前に適用可と判定された計算コードも使用し、この計算コードで算出される実効遅発中性子割合（推定値）と、得られる臨界水位等のパラメータとを修正１群拡散理論から導出される数式に代入して、第２の移動面積Ｍ２２を算出する方法である。第２の方法では、事前に適用可と判定された計算コードによって算出される実効遅発中性子割合（推定値）と、臨界水位取得部３４ａにより得られる臨界水位および水位の上昇分と、反応度取得部３４ｂにより得られる反応度と、軸方向外挿距離取得部３４ｃにより得られる軸方向の外挿距離と、無限増倍率取得部３４ｅにより得られる炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率とに基づいて、第２の移動面積Ｍ２２を算出する。
【００９６】
【数９】
2016142623.tif 000011
【００９７】
【数１０】
2016142623.tif 000012
【００９８】
実効遅発中性子割合をあくまで臨界実験の測定値をできる限り利用する形で求めたい場合には、式（１７）において、第２の移動面積Ｍ２２を無視すれば良い。すなわち、第２の移動面積Ｍ２２を求める際に生じると推定される誤差または適切な重みとして与えられるｖがゼロである（ｖ＝０）として取り扱えば良い。
【００９９】
なお、炉心４（図１）の平均的な移動面積Ｍ２を決定するために使用される前記式（１５）および（１６）の導出等のより詳細な理論については、平均的な移動面積Ｍ２を用いて実効遅発中性子割合を求める第２の実効遅発中性子割合算出工程（図１１，１２）を説明する中で説明する（後述する）。
【０１００】
実効遅発中性子割合取得部３４ｉは、炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合と、臨界水位、水位の上昇分、反応度、軸方向の外挿距離、炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率との関係から、少なくとも、炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、水位の上昇分、反応度、軸方向の外挿距離、および炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率を得て、炉心の炉心体系の実効遅発中性子割合を求める。
【０１０１】
【数１１】
2016142623.tif 000013
【０１０２】
【数１２】
2016142623.tif 000014
【０１０３】
このようにして取得された実効遅発中性子割合βeffは、測定装置３０の測定結果として、出力インターフェイスとしての出力部３２に送られる。出力部３２に送られた実効遅発中性子割合βeffは、例えば、ディスプレイ表示されるなど、視覚的な情報としてユーザに提供される。
【０１０４】
なお、図５に例示される演算部３４は、臨界水位取得部３４ａと、反応度取得部３４ｂと、軸方向外挿距離取得部３４ｃと、計算コード適用可否判定部３４ｄと、無限増倍率取得部３４ｅと、中性子洩れ比率取得部３４ｆと、無限増倍率補正部３４ｇと、移動面積取得部３４ｈと、実効遅発中性子割合取得部３４ｉとを備える例であるが、必ずしもこの例に限定されない。
【０１０５】
演算部３４は、少なくとも、臨界水位取得部３４ａと、反応度取得部３４ｂと、軸方向外挿距離取得部３４ｃと、無限増倍率取得部３４ｅと、中性子洩れ比率取得部３４ｆと、実効遅発中性子割合取得部３４ｉとを備えていれば良い。すなわち、計算コード適用可否判定部３４ｄ、無限増倍率補正部３４ｇ、および移動面積取得部３４ｈは、測定装置３０にとって任意的な構成要素であり、演算部３４に必ずしも備えられている必要はない。
【０１０６】
例えば、演算部３４が臨界水位取得部３４ａ、反応度取得部３４ｂ、軸方向外挿距離取得部３４ｃ、無限増倍率取得部３４ｅ、中性子洩れ比率取得部３４ｆ、および実効遅発中性子割合取得部３４ｉを備える例では、計算コード適用可否判定部３４ｄが行う選択した計算コードの計算精度の合否判定は、測定装置３０とは別の他の計算機によって実行される。
【０１０７】
測定装置３０は、用意される複数の計算プログラムから当該計算プログラムが有する計算コードから計算精度が合格と判定された計算コードの選択を受け付け、実行する計算コードの選択を受け付けると、無限増倍率取得部３４ｅが選択された１個の計算コードにより炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率を求める計算を開始し、無限増倍率を取得する。
【０１０８】
上述した測定装置３０による実効遅発中性子割合βeffの測定は、計算による評価が必要であるが、今日の計算技術に基づけばさほど困難な計算はなくかつ誤差の少ない計算値によって求めることができる。また、測定自体にも特別な装置を必要としない点も有用である。
【０１０９】
［実効遅発中性子割合の測定方法］
続いて、実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定方法について説明する。実施形態に係る実効遅発中性子割合の測定方法では、臨界実験装置１（図１）における実効遅発中性子割合を測定装置３０により測定する。
【０１１０】
ここで、臨界実験装置１に配設される炉心４は、
（ｉ）使用する燃料棒３の濃縮度は１種類とする
（ｉｉ）燃料棒３のピッチは一定とする
（ｉｉｉ）直方体体系であり、その横断面は正方形形状にする
の上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の条件を満たしているものとする。
【０１１１】
なお、実効遅発中性子割合の測定に際しては、炉心４の炉心構成が、縦および横の長さを十分にして横断面が小さ過ぎることがないように留意する。例えば、横断面として現れる正方形の一辺の長さは４０ｃｍ以上となるように留意する。
【０１１２】
また、一辺に並べる燃料棒３の本数は、径方向断面において炉心４の中心に位置する燃料棒３を設定する必要性から一辺に並べる燃料棒３の本数が奇数である方が好ましい。但し、一辺に並べる燃料棒３の本数が偶数であっても、炉心４の中心に相当する燃料棒３を適切に設定すれば測定は可能である。
【０１１３】
さらに、臨界実験装置１において、燃料棒３の有効長から求めた実効的な臨界水位が９０ｃｍを越えるように設定する。
【０１１４】
図６は、測定装置３０が実行する実効遅発中性子割合の測定する実効遅発中性子割合測定手順の処理フローを説明する説明図（フローチャート）である。なお、図６に示されるフローチャート中におけるサブルーチン（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５（詳細にはＳ５ａ，Ｓ５ｂ））については、別図（図７〜図１１）を参照し、別途詳細に説明する。
【０１１５】
測定装置３０は、実効遅発中性子割合測定手順（ステップＳ１〜ステップＳ５）の実行要求を受け付けると、実効遅発中性子割合測定手順を実行する（ＳＴＡＲＴ）。実効遅発中性子割合測定手順は、実効遅発中性子割合の測定に必要なパラメータを取得するパラメータ取得工程（ステップＳ１，Ｓ２）と、必要に応じて（ステップＳ３でＹＥＳの場合に）実行される、パラメータ取得工程で取得される無限増倍率を補正する無限増倍率補正工程（ステップＳ４）と、実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５）とを具備する。
【０１１６】
パラメータ取得工程（ステップＳ１，Ｓ２）は、臨界実験装置１（図１）による実験により得られる実験系のパラメータ（臨界水位、臨界水位からの水位上昇分、当該水位上昇により炉心体系に加わる反応度、および軸方向の外挿距離）を取得する工程（ステップＳ１）と、炉心体系の中性子実効増倍率を計算する計算プログラムを実行させることにより得られる計算系のパラメータ（炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率、および当該炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率）を取得する工程（ステップＳ２）を備える。
【０１１７】
パラメータ取得工程（ステップＳ１，Ｓ２）では、測定装置３０における演算部３４が、実験系のパラメータと、計算系のパラメータとを取得する。演算部３４が、実験系のパラメータと計算系のパラメータとを取得すると、無限増倍率補正工程（ステップＳ４）を実行するか否かについて実行要求の有無を確認する（ステップＳ３）。
【０１１８】
演算部３４は、無限増倍率補正工程の実行要求がある場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）には、無限増倍率補正工程を実行し、補正後の無限増倍率を記憶する（ステップＳ４）。その後、演算部３４は、補正後の無限増倍率を用いて実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５（Ｓ５ａ，Ｓ５ｂ））を実行し、実効遅発中性子割合を算出する。実効遅発中性子割合が算出されると、当該算出結果が出力部３２に与えられ、出力部３２において、当該算出結果が実効遅発中性子割合の測定結果として出力される。
【０１１９】
演算部３４は、実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５）が完了し、実効遅発中性子割合の算出結果、すなわち、実効遅発中性子割合の測定結果が得られると、実効遅発中性子割合測定手順（ステップＳ１〜ステップＳ５）を終了する（ＥＮＤ）。
【０１２０】
一方、ステップＳ３において、無限増倍率補正工程の実行要求がない場合（ステップＳ３でＮＯの場合）には、ステップＳ２で取得された無限増倍率が実効遅発中性子割合を算出する際に使用される。その後、実効遅発中性子割合測定手順は、ステップＳ５（Ｓ５ａ，Ｓ５ｂ）に進み、実効遅発中性子割合算出工程が実行される。
【０１２１】
なお、図６に例示される実効遅発中性子割合測定手順では、パラメータ取得工程（ステップＳ１，Ｓ２）において、実験系パラメータ取得工程（ステップＳ１）後に計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２）が実行されているが、実験系パラメータ取得工程の全処理ステップの完了を待たずに計算系パラメータ取得工程が開始されても良い。計算系パラメータ取得工程は、実験系パラメータ取得工程において臨界水位が取得された（ステップＳ１１：図７）後であれば、その他の実験系パラメータが未取得であっても、計算系パラメータ取得工程を開始することができる。
【０１２２】
図７は、実験系のパラメータを取得する実験系パラメータ取得工程（ステップＳ１：図６）の処理フローを示すフローチャートである。
【０１２３】
実験系パラメータ取得工程（ステップＳ１１〜ステップＳ１４：図７）は、測定装置３０が実験系パラメータとして、臨界水位ｚ、臨界水位からの水位上昇分Δｚ、当該水位上昇により炉心体系に加わる反応度ρ、および軸方向の外挿距離δのパラメータを取得する工程である。
【０１２４】
実験系パラメータ取得工程は、臨界水位ｚを取得する臨界水位取得ステップ（ステップＳ１１）と、臨界水位からの水位上昇分Δｚを取得する水位上昇分取得ステップ（ステップＳ１２）と、反応度ρを取得する反応度取得ステップ（ステップＳ１３）と、外挿距離δを取得する外挿距離取得ステップ（ステップＳ１４）とを備える。
【０１２５】
臨界水位ｚ、臨界水位からの水位上昇分Δｚ、当該水位上昇により炉心体系に加わる反応度ρ、および軸方向の外挿距離δを含む実験系パラメータは、液位発信器８（図１）等の機器から自動的に、ユーザが入力部３１（図４）を操作することによって手動的に、またはこれらの両方によって、測定装置３０（図１，４）へ与えられる。
【０１２６】
続いて、実験系パラメータを取得するために行われる臨界実験装置１（図１）による臨界実験について説明する。なお、臨界実験に先立ち、測定目的とする炉心４を備える臨界実験装置１が準備されているものとする。
【０１２７】
（１）臨界水位ｚの測定
臨界実験装置１を臨界状態にする。臨界状態にある炉心タンク２の水位を臨界水位ｚとする。臨界水位ｚとは、臨界水位を燃料棒３の燃料ペレットの下端位置を原点（ゼロ）として換算した測定水位を意味し、いわゆる実効臨界水位と呼ばれる値である。臨界実験装置１には、液位発信器８が設けられており、臨界水位ｚは液位発信器８から発信される信号から取得することができる。
【０１２８】
（２）反応度ρの取得
臨界実験装置１を臨界状態にしたら、この臨界水位ｚから１０〜２０［ｍｍ］程、炉心タンク２の水位を上昇させる。炉心タンク２の水位を上昇させれば核分裂反応が増加し、中性子検出器６の指示値が増加する。この増加割合を調べ、指示値が２倍になる時間（増倍時間）を記録（取得）する。また、上昇させた水位幅Δｚ（または上昇後の水位ｚ＋Δｚ）を記録する。炉心タンク２の水位については、液位発信器８から発信される信号から取得することができる。なお、上昇させる水位幅Δｚは、予め簡便な計算、または実験上の経験や確認に基づき、増倍時間が６０秒〜１００秒程度になるように調節する。
【０１２９】
続いて、増倍時間を記録した後は、この増倍時間から臨界実験装置に加わった反応度ρを取得する。反応度ρを取得する方法としては、上述した方法（例えば、反応度計の出力、逆動特性法による計算、または逆時間方程式（式（１））を解く）などがある。
【０１３０】
（３）外挿距離δの取得
外挿距離δの決定は、炉心体系の中央に位置している燃料棒３の軸方向核分裂分布（出力分布）測定から求める。
【０１３１】
臨界実験装置１において、炉心４を臨界状態にした後、核分裂反応（出力）を増加させ、その後、目的とする（炉心中心部に位置する）燃料棒３を取り出して積分γ線測定を行うことによって、当該燃料棒３の軸方向核分裂率分布（出力分布）を求める。
【０１３２】
なお、積分γ線測定の代わりに、計算により理論的に目的とする燃料棒３の軸方向核分裂率分布（出力分布）を算出する（求める）方法を採用することもできる。これは、現在の原子炉計算コードで使用されている計算理論、計算値の品質から、均質性の高いこのような直方体体系の臨界実験においては、非常に高い精度でそれぞれを規格化した後の計算値と測定値は一致するためである。
【０１３３】
上記計算に使用できる計算コードには、例えば、拡散理論に基づく計算コード、乱数を使用して積分型のボルツマン（Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ）輸送方程式を解く連続エネルギー汎用モンテカルロコード、輸送計算コードなどがあるが、より高い品質の計算値を得るためには、拡散理論に基づく計算コードよりも輸送計算コードを使用することが望ましい。３次元輸送計算コードとしては、例えばＤＡＮＴＳＹＳシステムがある。
【０１３４】
また、連続エネルギー汎用モンテカルロコードを使用する場合、計算体系について幾何学的に非常に正確に取り扱えて、近似の精度が極めて高いという利点があるものの、最終的な計算精度は計算に要した時間によって決まる点に注意する必要がある。
【０１３５】
続いて、計算コードを利用して外挿距離δを算出する場合の一例として、決定論に基づく多群エネルギー３次元輸送計算コードの使用を想定した場合の例について説明する。
【０１３６】
臨界実験（あるいは計算）で得られた軸方向核分裂率（出力）分布を規格化し、燃料棒の上端、あるいは下端に近い位置の測定値を除き、最も値の大きい位置を含む複数点数の測定値を、適切なコンピュータプログラム（市販のアプリケーションでも良い）によって、下記式（１９）で表されるコサイン曲線にフィッティング（計算処理）する。
【０１３７】
【数１３】
2016142623.tif 000015
【０１３８】
なお、外挿距離δは、臨界実験装置１（図１）に固有の値であって、臨界実験装置１に構成した炉心４の個々の炉心体系に対する依存性が小さいことが経験的に分かっているので、別の実験で信頼性の高い外挿距離δの値が得られている場合には、その値を利用しても良い。
【０１３９】
このようにして、測定装置３０が、臨界水位ｚ、臨界水位からの水位上昇分Δｚ、当該水位上昇により炉心体系に加わる反応度ρ、および軸方向の外挿距離δを含む実験系パラメータを取得すると、実験系パラメータ取得工程（ステップＳ１１〜ステップＳ１４）は完了する。実験系パラメータ取得工程が完了すると、メインルーチンとしての実効遅発中性子割合測定手順（図６）へ戻り、実験系パラメータ取得工程（ステップＳ１：図６）に続く計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２：図６）が実行される（ＲＥＴＵＲＮ）。
【０１４０】
図８は、計算系のパラメータを取得する計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２：図６）の処理フローを示すフローチャートである。
【０１４１】
計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２１〜ステップＳ２８）は、測定装置３０が計算系パラメータとして、炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率ｋ∞、および当該炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率ａのパラメータを取得する工程である。
【０１４２】
計算系パラメータ取得工程は、計算コード適用可否判定部３４ｄが、計算パラメータを算出するために使用する計算手法および計算コードが所望の計算精度を保証できる（誤差が許容範囲内にある）かを判定するステップ（ステップＳ２１〜ステップＳ２６）と、計算精度を保証できる計算手法および計算コードを用いて、無限増倍率取得部３４ｅが無限増倍率ｋ∞を取得するためのステップ（ステップＳ２７）と、中性子洩れ比率取得部３４ｆが中性子洩れ比率ａを取得するためのステップ（ステップＳ２７〜ステップＳ２８）とを備える。
【０１４３】
計算精度を保証できるかを判定するステップ（ステップＳ２１〜ステップＳ２６）では、まず、計算コード適用可否判定部３４ｄが、臨界実験装置１（図１）における炉心４の炉心体系の幾何学形状、原子数密度、および臨界水位ｚを取得する（ステップＳ２１）。一方、計算コード適用可否判定部３４ｄ算出する中性子実効増倍率ｋeffの算出結果に対する許容誤差（判定用の閾値）に対する許容誤差を設定する（ステップＳ２２）。
【０１４４】
続いて、計算コード適用可否判定部３４ｄは、無限増倍率ｋ∞を取得するために使用する計算手法および計算コードの選択を受け付け、無限増倍率ｋ∞を取得するために使用する計算手法および計算コードを仮選定する（ステップＳ２３）。
【０１４５】
続いて、計算コード適用可否判定部３４ｄは、仮選定した計算手法および計算コードを用いて、中性子実効増倍率ｋeffを計算し、算出結果としての中性子実効増倍率ｋeffを得る（ステップＳ２４）。続いて、計算コード適用可否判定部３４ｄは、得られた中性子実効増倍率ｋeffから１を引いた値の絶対値である｜ｋeff−１｜と予め設定された判定用の閾値とを比べ、比べた結果が当該閾値以下であるかを判定する（ステップＳ２５）。
【０１４６】
｜ｋeff−１｜≦閾値を満たすか否かを判断するのは、得られる計算結果に生じている誤差が許容誤差を超えているか否かを判断するためである。より詳細に説明すれば、臨界状態を計算しているので、本来、中性子実効増倍率ｋeffは物理的には１に等しくなるはずであるが、核データライブラリ、計算コードの計算手法に基づく誤差によって、実際には理論値（中性子実効増倍率ｋeff＝１）からずれが生じる。この誤差があまりにも大きい場合には、計算精度が保証できないといえるので、計算系パラメータ取得工程では、理論値（中性子実効増倍率ｋeff＝１）からのずれ量、すなわち、｜ｋeff−１｜を計算することで、核データライブラリ、計算コードの計算手法に基づく誤差を判断し、その誤差が許容範囲か否かを閾値と比べることで判断している。
【０１４７】
ステップＳ２５において、｜ｋeff−１｜≦閾値を満たす場合、すなわち、中性子実効増倍率ｋeffから１を引いた値の絶対値が予め設定された判定用の閾値以下となる場合（ステップＳ２５でＹＥＳの場合）、ステップＳ２３で仮選定した計算手法および計算コードを用いれば所望の計算精度を保証できると判断し、ステップＳ２３で仮選定した計算手法および計算コードを採用することを本決定する（ステップＳ２６）。
【０１４８】
続くステップＳ２７では、無限増倍率取得部３４ｅが所望の計算精度を保証できると判断された計算手法、計算コード、および核データライブラリとを用いて無限増倍率ｋ∞を計算して取得する一方、中性子洩れ比率取得部３４ｆが、中性子炉心体系の横方向の洩れ（横方向洩れ値）と軸方向の洩れ（軸方向洩れ値）とを計算して取得する。
【０１４９】
続くステップＳ２８では、中性子洩れ比率取得部３４ｆが、ステップＳ２７で取得した横方向洩れ値と軸方向洩れ値とを用いて中性子洩れ比率ａを計算する。
【０１５０】
このようにして、測定装置３０が、炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率ｋ∞、および当該炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率ａを含む計算系パラメータを取得すると、計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２１〜ステップＳ２８）は完了する。計算系パラメータ取得工程が完了すると、メインルーチンとしての実効遅発中性子割合測定手順（図６）へ戻り、計算系パラメータ取得工程（ステップＳ２：図６）に続くステップＳ３（図６）が実行される（ＲＥＴＵＲＮ）。
【０１５１】
一方、ステップＳ２５で｜ｋeff−１｜≦閾値を満たさない場合、すなわち、中性子実効増倍率ｋeffから１を引いた値の絶対値が予め設定された判定用の閾値を超える場合（ステップＳ２５でＮＯの場合）、計算コード適用可否判定部３４ｄはステップＳ２３で仮選定した計算手法および計算コードでは所望の計算精度を保証できないと判断し、再度、計算手法および計算コードの選択を受け付ける。計算系パラメータ取得工程の処理フローで説明すれば、ステップＳ２５からステップＳ２３へ戻り、ステップＳ２３以降の処理ステップが実行される。
【０１５２】
なお、計算系パラメータ取得工程において、計算精度を保証できるかを判断するステップ（ステップＳ２１〜ステップＳ２６）が実行されているが、事前に計算精度を保証できるかについて判断結果が得られている等、ユーザが所望する計算精度を保証できるとの確信が得られている様な場合については、ステップＳ２１〜ステップＳ２６を省略してもよい。
【０１５３】
また、ステップＳ２７において、無限増倍率取得部３４ｅおよび中性子洩れ比率取得部３４ｆが使用する計算手法および計算コードは、必ずしも同じ計算手法および計算コードである必要はなく、所望の計算精度を保証できると判断された計算手法および計算コードであれば、それぞれが別の計算手法および計算コードでも構わない。
【０１５４】
図９は、無限増倍率を補正する無限増倍率補正工程（ステップＳ４：図６）の処理フローを示すフローチャートである。
【０１５５】
無限増倍率補正工程（ステップＳ４１〜ステップＳ４８）は、測定装置３０が計算で得られる無限増倍率ｋ∞に生じ得る誤差を補正する工程であり、無限増倍率ｋ∞の誤差補正をユーザが希望する場合（ステップＳ３：図６）に実行される。
【０１５６】
無限増倍率補正工程の処理ステップを説明するに先立ち、本工程で実行される無限増倍率ｋ∞の誤差補正の原理について説明する。
【０１５７】
目的とする製品等の設計値（＝性能を示す数値）について注目している計算入力パラメータに関する感度係数が定義でき、当該計算入力パラメータが複数個あるためにそれぞれのパラメータについて感度係数が得られる場合、複数個の計算入力パラメータのそれぞれの感度係数を成分とする感度係数ベクトルが定義できる。
【０１５８】
また、模擬実験が目的とする製品や施設の設計値について、計算シミュレーション上でどれだけ類似しているかを示す指標として、代表性因子（もしくは模擬性評価因子）ＲＦを定義できる。
【０１５９】
ここで、着目する物理量（反応度など）の計算入力パラメータ（核断面積など）について、目的とする製品や施設についての感度係数ベクトルＳＲ、模擬実験体系についての感度係数ベクトルＳＥ、計算入力パラメータの不確かさを表す共分散（誤差）行列Ｗとすれば、代表性因子ＲＦは下記式（２０）で表される。なお、感度係数ベクトルＳの添え字であるＲ，Ｅは、それぞれ、目的とする燃料棒セルおよび模擬実験体系を示している。また、行列の右上の文字Ｔは転置（転置行列）を表している。
【０１６０】
【数１４】
2016142623.tif 000016
【０１６１】
【数１５】
2016142623.tif 000017
【０１６２】
代表性因子（もしくは模擬性評価因子）ＲＦの絶対値が十分大きい（１．０に近い）模擬実験（臨界実験）を１ケース選択する。本実施形態では、模擬実験も目的体系も明確であり、模擬実験は臨界実験装置１（図１）に構成される炉心４の炉心体系であり、目的体系は炉心４の炉心体系の燃料棒セル（使用した燃料棒３を燃料棒ピッチを１辺とする正方格子状の中心に位置させた２次元体系）である。
【０１６３】
続いて、修正因子ＣＦ（Correction Factor：ＣＦ）について説明する。感度係数ベクトルＳＥを感度係数ベクトルＳＲの方向へ射影した長さは、ａｃｏｓθとなるので、感度係数ベクトルＳＲの方向に揃えたときのベクトルＳＲの長さとの比を模擬実験体系での誤差の現れ方を目的とする製品または施設での誤差の現れ方の補正因子ＣＦと考えれば、補正因子ＣＦは、下記式（２５）で示される。
【０１６４】
【数１６】
2016142623.tif 000018
【０１６５】
選択した臨界実験の核特性Ｒは臨界固有値（中性子実効増倍率）である。臨界実験を目的とする製品（燃料集合体等）の反応度ρを計算する同じ手法（同じ核データライブラリ、かつ同じ計算コード）で計算して中性子実効増倍率の計算値ｋeffを得る。臨界実験では、臨界固有値は物理的に１．０００であるので、この計算値ｋeffに含まれる相対誤差は、（ｋeff−１）となる。
【０１６６】
臨界実験の測定値と計算値の相対誤差（ｋeff−１）をベースに、計算手法に起因する相対誤差、臨界実験の測定値の相対誤差を除いて、または以下に示す考え方に従って計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差ＥＰを評価する。
【０１６７】
ここで、相対誤差ＥＰを評価する考え方について説明する。相対誤差ＥＰの評価に際しては、「使用した計算モデルは着目している物理量を計算することに際して、十分な精度を持ち、使用した計算モデルに特徴付けられる計算誤差を生じないこと」（以下、「条件１」と称する。）および「実験に関しての測定誤差が十分に小さいこと」の二条件を満足することが必要である。
【０１６８】
条件１に関しては、例えば、原子力分野では、核物質を時に非常に小さな体系に装荷するが、そのような体系を拡散計算やエネルギー群を少数群で扱った簡易的な核データライブラリで計算すれば、計算モデルの品質が十分でないために計算誤差が生ずる。そのような誤差を避けるために十分詳細な計算手法を用いるべきである。例えば、連続エネルギーライブラリを使用した、汎用モンテカルロ計算などが適切である。
【０１６９】
連続エネルギーライブラリを使用した、汎用モンテカルロ計算などを用いる場合も幾何学形状の記述に関する誤差を避けるために体系や製品の幾何学的記述は十分に詳細にすべきであり、また、統計誤差が十分に小さくなるように留意すべきである。なお、数値計算自体の誤差は無視できるレベルのものとする。
【０１７０】
なお、数値計算に関してモンテカルロ計算を適用した場合に生ずる統計誤差および実験の測定誤差について、どちらもどんな場合でも系統性がある系統誤差ではなくて、場合によって正負の値がばらつくランダム誤差に分類されると考える。従って、これらの測定誤差については「不確かさ」として扱うものとし、計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差ＥＰの評価に直接関係しないものとする。
【０１７１】
このようにして、模擬実験を実施し、着目する物理量に関して測定値と計算値から得られた計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差ＥＰとすれば、目的とする製品または施設の設計計算値についての、計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差ＥＲＰは前述した式（１４）、すなわち、
ＥＲＰ＝ＥＰ×（ＳＲＴＷＳＲ）/（ＳＥＴＷＳＲ）  …(１４)
で表される。
【０１７２】
ここで注目すべき点は、計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差ＥＰの値は正負が定まって与えられ、かつ補正因子ＣＦも正負の値が定まって与えられるので、目的とする製品または施設の設計計算値についての、計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差計算入力パラメータの誤差に起因する相対誤差ＥＲＰは自動的に正負が定まって計算される点である。上記計算は、例えば、米国の国立研究所で開発されたＳＣＡＬＥシステム等を適用して行うことができる。
【０１７３】
【数１７】
2016142623.tif 000019
【０１７４】
なお、共分散（誤差）行列Ｗは、原理的にはシミュレーションに用いる入力の全てについて定義されるものであるが、その評価が非常に困難である場合は共分散（誤差）行列Ｗを単位行列として取り扱っても良い。
【０１７５】
このような無限増倍率ｋ∞の誤差補正の原理を適用して実行される無限増倍率補正工程（ステップＳ４１〜ステップＳ４８：図９）では、まず、無限増倍率補正部３４ｇが、適切な計算コードで炉心体系の中性子実効増倍率keff、核データライブラリの感度係数ベクトルＳＥを導出し、記憶部３５等の無限増倍率補正部３４ｇが読み出し可能な記憶領域に記憶する（ステップＳ４１）。
【０１７６】
続いて、無限増倍率補正部３４ｇは、ステップＳ４１で使用した計算コードで炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率ｋ∞を導出し、記憶部３５等に記憶する（ステップＳ４２）。
【０１７７】
続いて、無限増倍率補正部３４ｇは、ステップＳ４２で導出した無限増倍率ｋ∞の感度係数ベクトルＳＲを導出し、記憶部３５等に記憶する（ステップＳ４３）。
【０１７８】
続いて、無限増倍率補正部３４ｇは、核データライブラリの共分散誤差行列Ｗを選定し（ステップＳ４４）、上記式（２６）で表される補正因子ＣＦ（＝ＳＲＴＷＳＲ／ＳＥＴＷＳＲ）を算出し、記憶部３５等に記憶する（ステップＳ４５）。
【０１７９】
続いて、無限増倍率補正部３４ｇは、中性子実効増倍率の計算値ｋeffに含まれる相対誤差に相当する「keff−１」から他の誤差を考慮して相対誤差ＥＰを算出し（ステップＳ４６）、ＥＰに補正因子ＣＦを乗じて得られる積を相対誤差ＥＲＰとして、記憶部３５等に記憶する（ステップＳ４７）。
【０１８０】
【数１８】
2016142623.tif 000020
【０１８１】
図１０〜１２は、測定装置３０が実行する実効遅発中性子割合の測定する実効遅発中性子割合測定手順（図６）における実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５：図６）に係る処理フローを示す説明図（フローチャート）である。
【０１８２】
より具体的には、図１０が実効遅発中性子割合算出工程の第１の例（第１の実効遅発中性子割合算出工程：ステップＳ５ａ（図６））の処理フローを示すフローチャート、図１１，１２が実効遅発中性子割合算出工程の第２の例（第２の実効遅発中性子割合算出工程：ステップＳ５ｂ（図６））の処理フローを示すフローチャートである。なお、図１１，１２に示される丸Ａ（丸の中にＡが記載されるもの）は処理フローの前半部分（図１１）と後半部分（図１２）とを結合する結合子である。
【０１８３】
第１の実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５１〜ステップＳ５２：図１０）は、測定装置３０が、これまでに得た無限増倍率ｋ∞等のパラメータと前述した式（１８）とを用いて実効遅発中性子割合βeffを算出する工程である。
【０１８４】
第１の実効遅発中性子割合算出工程では、処理ステップが開始されると（ＥＮＴＥＲ：図１０）、まず、実効遅発中性子割合取得部３４ｉが、炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率ｋ∞、臨界水位ｚ、水位上昇分Δｚ、反応度ρ、軸方向の外挿距離δ、および炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率ａを読み出す（ステップＳ５１）。
【０１８５】
続いて、実効遅発中性子割合取得部３４ｉは、読み出した各パラメータを、前述した式（１８）に代入して実効遅発中性子割合βeffを算出し、算出結果を実効遅発中性子割合βeffの測定値として取得する（ステップＳ５２）。
【０１８６】
実効遅発中性子割合βeffが得られると、第１の実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５１〜ステップＳ５２）は完了し、メインルーチンとしての実効遅発中性子割合測定手順（図６）へ戻る（ＲＥＴＵＲＮ：図１０）。
【０１８７】
実効遅発中性子割合測定手順は、実効遅発中性子割合算出工程の一例である第１の実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５ａ：図６）が完了すると、全処理ステップ（ステップＳ１〜ステップＳ５（Ｓ５ａ））の完了に伴い終了する（ＥＮＤ）。
【０１８８】
一方、第２の実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５１、およびステップＳ５３〜Ｓ５７：図１１，１２）は、測定装置３０が、これまでに得た無限増倍率ｋ∞等のパラメータと炉心４（図１）の平均的な移動面積Ｍ２（前述した式（１５）〜（１７）および式（１２））とを用いて実効遅発中性子割合βeffを算出する工程である。
【０１８９】
ここで、第２の実効遅発中性子割合算出工程の処理フローを説明するのに先立ち、本工程で使用される炉心４の平均的な移動面積Ｍ２を決定するための第１の方法（第１の移動面積Ｍ１２を算出する方法）および第２の方法（第２の移動面積Ｍ２２を算出する方法）について説明する。
【０１９０】
第１の方法は、修正１群拡散理論から導出される数式に測定から得られる臨界水位等のパラメータを代入して、第１の移動面積Ｍ１２を算出する方法である。修正１群拡散理論では、炉心４（図１）の中性子実効増倍率ｋeffは、前述した式（６）で表される。式（６）の右辺に含まれる径方向のバックリングＡの値を測定から精度良く求めることはかなり困難である。
【０１９１】
測定から求める場合は、炉心体系の径方向について積分γ測定などを行って、炉心体系の径方向の出力分布を求め、その径方向軸方向核分裂率（出力）分布を規格化し、最も値の大きい位置を含む複数点数の測定値を、適切なコンピュータプログラム（または市販されているアプリケーション）によって、下記式（２７）で表される関数形（コサイン曲線）でフィティングする。この場合、下記式（２７）中のＬは炉心体系の横方向の有効長（通常は燃料棒ピッチ×燃料棒セル数）、Δが横方向外挿距離と呼ばれる値である。このようにして横方向外挿距離Δを得る。
【０１９２】
【数１９】
2016142623.tif 000021
【０１９３】
【数２０】
2016142623.tif 000022
【０１９４】
径方向と軸方向とのバックリングの比であるａの評価は、本実施形態では計算の簡便さと整合性の良さから、決定論的コードのうち、３次元輸送計算コードの計算値を利用する。もちろん、連続エネルギー汎用モンテカルロコードによって評価することも可能であるが、上記理由等から３次元輸送計算コードを使用することを第一に推奨する。
【０１９５】
中性子エネルギーを多群（１０群以上）で扱った３次元輸送計算コードにおいて直方体形状の炉心を詳細な空間メッシュで計算して、計算出力として６面毎の中性子の洩れの割合を得る。その計算値から軸方向上下２面の中性子の洩れの割合の合計（軸方向洩れ）と横方向４面の洩れの割合の合計（横方向洩れ）を計算してその比を求める。
【０１９６】
従って、前述した式（６）で導出される中性子実効増倍率ｋeffを、径方向と軸方向とのバックリングの比であるａを用いて表せば、下記式（３０）となる。
【０１９７】
【数２１】
2016142623.tif 000023
【０１９８】
第２の方法は、事前に適用可と判定された計算コードによって算出される実効遅発中性子割合（推定値）と、得られる臨界水位等のパラメータとを修正１群拡散理論から導出される数式に代入して、第２の移動面積Ｍ２２を算出する方法である。
【０１９９】
実効遅発中性子割合は、原子力分野で一般的に認められているコンピュータプログラム（計算コード）と核データライブラリを用いて一応計算することができる。例えば、計算コードとしてはＤＡＮＴＳＹＳシステム、核データライブラリはＪＥＮＤＬ−４．０等を使用して実効遅発中性子割合の計算値を得ることができる。通常、この計算値には、計算手法、核データライブラリに収納されている遅発中性子の収率（ｙｉｅｌｄ）の数値の不確かさや誤差の影響により、±数％〜１０％程度の誤差が生じ得るといわれている。
【０２００】
従って、この計算値を実効遅発中性子割合βeffとすれば、既に本臨界実験で測定されている水位反応度係数（＄単位）の値に乗じることで水位反応度係数を無次元の数値に置き換えることができるのであるが、上述のように、計算値には±数％〜１０％程度の誤差が含まれる可能性があるため、精度として十分とはいえない場合が生じ得る。
【０２０１】
一方、中性子検出器６（図１）の指示値の増加をもとに増倍時間を得て逆時間方程式に基づく等して反応度ρ（＄単位：実効遅発中性子割合を１＄と評価した単位系）を求めることができるので、反応度ρに実効遅発中性子割合の計算値（推定値）を乗じてやれば、前述した式（１１）から下記式（３３）を導出できる。
【０２０２】
【数２２】
2016142623.tif 000024
【０２０３】
上述した方法により導出される移動面積Ｍ２を用いて実効遅発中性子割合を求める第２の実効遅発中性子割合算出工程では、処理ステップが開始されると（ＥＮＴＥＲ：図１１）、まず、移動面積取得部３４ｈおよび実効遅発中性子割合取得部３４ｉが、炉心体系を代表する燃料棒セルの無限増倍率ｋ∞、臨界水位ｚ、水位上昇分Δｚ、反応度ρ、軸方向の外挿距離δ、および炉心体系の軸方向の中性子洩れに対する横方向の中性子洩れの比率ａを読み出す（ステップＳ５１）。
【０２０４】
続いて、移動面積取得部３４ｈが、事前に適用可と判定された計算コードを用いて、算出される実効遅発中性子割合推定値を取得し（ステップＳ５３）、前述した式（１５）および式（１６）を用いて、第１の移動面積Ｍ１２および第２の移動面積Ｍ２２を算出する（ステップＳ５４，Ｓ５５）。
【０２０５】
続いて、第１の移動面積Ｍ１２および第２の移動面積Ｍ２２を算出すると、移動面積取得部３４ｈは、前述した式（１７）を演算、すなわち、第１の移動面積Ｍ１２および第２の移動面積Ｍ２２に重み付けをして炉心の平均的移動面積Ｍ２を算出し（ステップＳ５６）、この算出結果を無限増倍率ｋ∞等のステップＳ５１で読み出した他のパラメータと共に前述した式（１２）に代入して、実効遅発中性子割合βeffを算出し、実効遅発中性子割合βeffを取得する（ステップＳ５７）。
【０２０６】
実効遅発中性子割合βeffが得られると、第２の実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５１，Ｓ５３〜Ｓ５７）は完了し、メインルーチンとしての実効遅発中性子割合測定手順（図６）へ戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【０２０７】
実効遅発中性子割合測定手順は、実効遅発中性子割合算出工程の一例である第２の実効遅発中性子割合算出工程（ステップＳ５ｂ：図６）が完了すると、全処理ステップ（ステップＳ１〜ステップＳ５（Ｓ５ｂ））の完了に伴い終了する（ＥＮＤ）。
【０２０８】
なお、第２の実効遅発中性子割合算出工程において、実効遅発中性子割合をあくまで臨界実験の測定値をできる限り利用する形で求めたい場合には、式（１７）において、第２の移動面積Ｍ２２を無視すれば良いので、ステップＳ５６において、ｖ＝０として取り扱って演算を実行すれば良い。
【０２０９】
また、実効遅発中性子割合をあくまで臨界実験の測定値をできる限り利用する形で求めたい場合、第２の実効遅発中性子割合算出工程のステップＳ５３，Ｓ５５，Ｓ５６を省略し、ステップＳ５４で算出される第１の移動面積Ｍ１２を、ステップＳ５６で算出される炉心の平均的移動面積Ｍ２として取り扱って演算を実行しても良い。この場合、第２の実効遅発中性子割合算出工程は、ステップＳ５１、ステップＳ５４、およびステップＳ５７の順に実行される。
【０２１０】
さらに、第２の実効遅発中性子割合算出工程において、ステップＳ５３は、ステップＳ５５よりも前の処理ステップで実行されていれば良い。第２の実効遅発中性子割合算出工程において、例えば、ステップＳ５１に続いてステップＳ５４が実行され、その後にステップＳ５３が実行されても良い。
【０２１１】
以上、実効遅発中性子割合測定方法および測定装置３０によれば、コンピュータで計算するコンピュータプログラム（計算コード）と同時に使用する核データライブラリの品質を確認するために、臨界実験装置で実施する実効遅発中性子割合の測定実験において、通常の実験設備（例えば、軽水炉の研究を目的としたタンク型の臨界実験装置等）と実験手法、既によく知られて品質が確認されている通常の核計算手法を組み合わせること、すなわち、新たな設備の追加することなく、現行の設備と現行の実験技術と計算手法とを利用することで、簡便かつ経済的に実効遅発中性子割合βeffを精度良く測定することができる。
【０２１２】
従って、実効遅発中性子割合測定方法および測定装置３０によれば、特別な機器等を新たに追加することなく、炉心体系を代表する燃料棒セルの中性子無限増倍率、移動面積、および実効遅発中性子割合を簡便かつ経済的に評価することができる。
【０２１３】
また、実効遅発中性子割合測定方法および測定装置３０によれば、中性子無限増倍率ｋ∞に生じ得る誤差を補正する無限増倍率補正工程を実行して中性子無限増倍率ｋ∞に生じ得る誤差の影響をより小さく抑えることができるので、実効遅発中性子割合βeffをより精度良く測定することができる。
【０２１４】
なお、本実施形態について説明したが、説明した内容は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施段階では、上述した実施例以外にも様々な形態で実施することが可能である。実施形態では臨界実験装置に適用した場合を示したが、臨界装置であれば、例えば、研究用原子炉等の他の臨界装置においても、同様の手順を行うことが可能であれば、上述した臨界実験装置と同様に実施することができる。
【０２１５】
また、本実施形態は、その他の様々な形態で実施可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２１６】
１…臨界実験装置、２…炉心タンク、３…燃料棒、４…炉心、５…制御棒、６…中性子検出器、７（７ａ，７ｂ）…給排部、７ａ…給液部、７ｂ…排液部、８…液位発信器、９…燃料支持板、１１ａ…上部格子板、１１ｂ…下部格子板、３０…測定装置、３１…入力部、３２…出力部、３３…伝送部、３４（３４ａ〜３４ｉ）…演算部、３４ａ…臨界水位取得部、３４ｂ…反応度取得部、３４ｃ…軸方向外挿距離取得部、３４ｄ…計算コード適用可否判定部、３４ｅ…無限増倍率取得部、３４ｆ…中性子洩れ比率取得部、３４ｇ…無限増倍率補正部、３４ｈ…移動面積取得部、３４ｉ…実効遅発中性子割合取得部、３５…記憶部、３６…制御部、５０…測定プログラム。
【図１】
2016142623.tif 000033
【図２】
2016142623.tif 000034
【図３】
2016142623.tif 000035
【図４】
2016142623.tif 000036
【図５】
2016142623.tif 000037
【図６】
2016142623.tif 000038
【図７】
2016142623.tif 000039
【図８】
2016142623.tif 000040
【図９】
2016142623.tif 000041
【図１０】
2016142623.tif 000042
【図１１】
2016142623.tif 000043
【図１２】
2016142623.tif 000044