(57)【要約】【課題】本発明では、このような課題を解決するために、現在運転中のＢＷＲと同等の経済性や安全性で、原子炉の出力監視を行うことを目的とする。【解決手段】本発明は、燃料棒が稠密配列された３つの六角形燃料集合体と、その間に挿入された翼の間隔がそれぞれ１２０度である３枚の翼を持つＹ字型制御棒で構成する沸騰水型原子炉において、制御棒の先端の１つを含む六角形燃料集合体3体で囲まれた狭い空間部に固定式中性子束検出器と移動式中性子束検出器よりなる中性子計装集合体を配置したことを特徴とする。【効果】本発明によれば、現在運転中のＢＷＲと同等の経済性や安全性で、原子炉の出力監視を行うことができる。【選択図】  図１
2017009470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料棒が稠密配列された３つの六角形燃料集合体と、その間に挿入された翼の間隔がそれぞれ１２０度である３枚の翼を持つＹ字型制御棒で構成する沸騰水型原子炉において、
制御棒の先端の１つを含む前記六角形燃料集合体3体で囲まれた狭い空間部に固定式中性子束検出器と移動式中性子束検出器よりなる中性子計装集合体を配置したことを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項２】
請求項１において、中性子束計装集合体内の前記固定式中性子束検出器は、前記空間部に配置された制御棒先端から水平断面方向に最も遠い距離に配置することを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項３】
請求項１において、中性子束計装管内の前記移動式中性子束検出器は、１つの案内管に収納し、前記空間部に配置された制御棒先端から水平断面方向に最も近い距離に配置することを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項４】
請求項１において、前記中性子束計装集合体は、固定式中性子束検出器と移動式中性子束検出器を１つの案内管内に収納することを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項５】
請求項４において、前記案内管は、水平断面の形状が円形もしくは三角形や四角形または多角形とすることを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項６】
請求項５において、前記制御棒の先端と前記中性子束計装集合体の間には、制御棒内の中性子吸収剤の吸収を抑制する中性子遮蔽板を設けることを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項７】
請求項６において、前記中性子遮蔽板は、前記制御棒の先端と前記中性子束計装集合体または前記案内管との間に配置することを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項８】
請求項６において、前記中性子遮蔽板は前記中性子束計装集合体とする案内管の水平断面形状に沿わせたことを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項９】
燃料棒が稠密配列された３つの六角形燃料集合体と、その間に挿入された翼の間隔がそれぞれ１２０度である３枚の翼を持つＹ字型制御棒で構成する沸騰水型原子炉において、
前記六角形燃料集合体3体で囲まれるとともに、前記Ｙ字型制御棒が配置されない狭い空間部に、固定式中性子束検出器と移動式中性子束検出器よりなる中性子束計装集合体を配置したことを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項１０】
請求項９記載の原子炉において、前記中性子束計装集合体は、前記固定式中性子束検出器と前記移動式中性子束検出器を１つの案内管内に収納することを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項１１】
請求項１０記載の原子炉において、前記案内管は、水平断面の形状が円形、三角形、四角形または多角形のいずれかとすることを特徴とする沸騰水型原子炉
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の沸騰水型原子炉（BWR：Boiling Water Reactor）における中性子束計装系統を例に説明する。中性子束計装系統については、原子炉の炉心部に中性子束検出器を設け、検出器で計測した中性子束を基に原子炉の出力監視が行われている。最新の商用BWRである改良型BWR（ABWR：Advance Boiling Water Reactor）において、図10に示すように中性子束検出器を収めた中性子束計装管8が四体の燃料集合体の中心部に位置する。中性子計装管8と燃料集合体1の位置関係の一例を図11に示す。中性子束計装管8の中には、軸(高さ)方向に四つの固定式検出器(LPRM：Local Power Range Monitor)の核分裂電子箱10が備え付けられるのが普通である。また、中性子束計装管8の内部には、校正用の移動式検出器(TIP：Traversing In-core Probe)が中性子束計装管8の内部を上下できるようにガイドチューブを作り、定期的に校正用の検出器を用いて、前記四つのLPRM検出器の核分裂電離箱10の校正を行う仕組みになっている。核分裂電離箱10は容器の内壁に核分裂物質、例えば235Uをコーティングし、235Uが中性子と反応してできる核分裂片が容器内部に封入されたガス、例えばアルゴンガスを電離させることを利用したものである。核分裂電離箱10には電極があって電圧を印加されており、コーティングされた235Uが中性子と反応してできる核分裂片によって電離したガスのイオンが電極に達することにより、電極間に電流が流れる仕組みになっている。この電流が一定時間に何回電流が流れるかをパルス計測器によって求めることによって中性子束が求まる。現状の中性子束計装管を用いた炉内の中性子束計測点は、図10、図11に示すように燃料集合体の四体の中心点となる。
【０００３】
次に、原子炉における熱的制限値監視系統について説明する。原子炉を運転する場合、熱的制限値を監視し、安全上決められた熱的余裕度を確保していなくてはならない。熱的制限値として、最小限界出力比と最大線出力密度が重要である。最小限界出力比は、ある時点の炉心の状態で炉心内の全ての燃料集合体について、それらの流量においてそれらの燃料集合体から安全に取り出せる最大の出力（限界出力）をその時点でのそれらの燃料集合体の実出力で割った値（限界出力比）を調べ、その中で限界出力比が一番小さい燃料集合体に関する前記値である。また、最大線出力密度は炉心の全ての燃料棒の中で一番単位長さ当たりの出力を示している。最小限界出力比、最大線出力密度ともに安全余裕、計測誤差等を考慮して運転中ある値以上(最小限界出力比)もしくはある値以下（最大線出力密度）でなくてはならない制限値を設定している。
【０００４】
BWRでは、これらの熱的制限値を炉心流量測定データと中性子束計測系統による中性子束測定データを基に炉心の核計算を行って求めている。炉心の核計算は燃料集合体ベースで行っているが、中性子束の測定点は燃料集合体の外部であるため、このことによる誤差が存在することは避けられない。従って、誤差によるマージンが最小限界出力比、最大線出力密度等の熱的制限値に含まれる。このマージンが存在すると実際に運転を行う際にこのマージン分だけ余裕を持った運転を行わなければならない。これにより、そのマージンの分だけ原子炉運転時の運転出力を大きくできないことがある。また、熱的余裕監視系統は燃料集合体ごとに熱的余裕を監視しており、炉心の燃料集合体の配置や、燃料集合体の燃焼度管理に対する制約も大きくなる。これらの要因により、マージンの存在は炉心の燃料を有効に燃焼させることを妨げ、燃料の経済性を向上する上で制約条件になっている。
【０００５】
現状ではこの誤差は、熱的制限値にマージンとして加算されている。すなわち、炉心流量測定結果と中性子束測定結果に基づいて行われる核熱水力計算結果から得られた熱的制限値に上記誤差分を含むマージンをとった値で運用上の熱的制限値として実際に用いている。
【０００６】
原子力発電では、燃料であるウランを燃やした際に副産物として発生する超ウラン元素が廃棄物として蓄積する問題があるが、BWRをベースに、超ウラン元素を燃料として燃やすことのできる資源再利用型BWR（RBWR：Resource Boiling Water Reactor）がある。RBWRは、冷却水の流れる燃料棒間の間隔と、燃料集合体間の間隔を狭めた炉心構造に特徴がある。熱出力、電気出力、圧力容器径、炉心圧力はABWRと同じである。
【０００７】
RBWRにおいても、原子炉の運転では、中性子束を計測することは必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭61-129597号公報
【特許文献２】特開2002-341083号公報
【特許文献３】特開2001-027686号公報
【特許文献４】特開2002-341083号公報
【特許文献５】特開平10-90473号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
RBWRでは、ABWRに比べ、冷却水の流れる燃料棒間の間隔と、燃料集合体間の間隔を狭めた炉心構造としているため、中性子束計装集合体をその軸方向に配置するためには限られた位置での配置となる。また、中性子束計装集合体は、ある程度の大きさを有するため、これらを収納するために水平断面方向においてもある程度の空間が必要となる。
【００１０】
本発明では、このような課題を解決するために、現在運転中のＢＷＲと同等の経済性や安全性で、原子炉の出力監視を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、制御棒の先端の１つを含む六角形燃料集合体3体で囲まれた狭い空間部に固定式中性子束検出器と移動式中性子束検出器よりなる中性子計装集合体を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現在運転中のＢＷＲと同等の経済性や安全性で、原子炉の出力監視を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図２】第二実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図３】第三実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図４】第四実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図５】第五実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図６】第六実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図７】第七実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図８】第八実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図９】第九実施例である原子炉の炉心の水平断面図である。
【図１０】従来の原子炉の炉心の水平断面図である。
【図１１】従来の原子炉の炉心の縦断面図である。
【図１２】RBWRの炉心の水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、燃料棒が稠密配列された六角形燃料集合体と、その間に挿入された翼の間隔がそれぞれ１２０度である３枚の翼を持つＹ字型制御棒とで構成する沸騰水型原子炉の中性子束計装を含む炉心構造に関する。
【実施例１】
【００１５】
本実施例の図面を用いて詳細に説明する。図12に、RBWRの炉心水平断面の一例を示す。RBWRの炉心構造は、720体の六角形燃料集合体1と、燃料集合体3体に1体の割合で223体のＹ字型制御棒2で構成される。制御棒2の翼には放射線吸収剤として炭化ホウ素（B4C）が充填されたステンレス管が配置されており、翼の間隔はそれぞれ120度で、それぞれの翼を延長した直線より正三角形が構成されるように翼が配置されている。また、制御棒2の先端部には、軽水より減速能が小さい物質として、例えば炭素が構成されたフォロア部を有している。
【００１６】
本実施例は、図12に示すように燃料棒が稠密配列された六角形燃料集合体1と、その間に挿入された翼の間隔がそれぞれ１２０度である３枚の翼を持つＹ字型制御棒2とを有する沸騰水型原子炉を対象とする。
【００１７】
第一の実施例を図1で説明する。中性子束を計測する検出器は、３つの六角形燃料集合体1で囲まれた空間、かつ制御棒2の先端の１つが入る狭い空間部に配置する。中性子束を計測する検出器（中性子計装集合体）は、固定式の中性子束検出器(LPRM検出器3)と、移動式の中性子束検出器(TIP検出器4)で構成する。移動式の中性子束検出器は、耐圧性を確保するために案内管5内に収納する構造である。LPRM検出器3は、燃料集合体1の高さ方向の上、中、下の３箇所に配置(図示せず)し、TIP検出器4は、案内管5内を燃料集合体1の高さ方向で任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定の原理は、核分裂電離箱の内壁に核分裂物質、例えば235Uをコーティングし、235Uが中性子と反応してできる核分裂片が箱の内部に封入されたガス、例えばアルゴンガスを電離させることを利用したものである。核分裂電離箱には電極があって電圧を印加されており、コーティングされた235Uが中性子と反応してできる核分裂片によって電離したガスのイオンが電極に達することにより、電極間に電流が流れる仕組みになっている。この電流が一定時間に何回電流が流れるかをパルス計測器によって求めることによって中性子束が求まる。TIP検出器4は、任意の高さで中性子束を計測できる他、LPRM検出器3の校正にも用いる。また、TIP検出器4は、LPRM検出器3の校正以外は、検出器の劣化を防ぐため、通常、炉外に退避させている。
【００１８】
中性子束計装集合体の配置は、制御棒の先端の１つを含む３つの燃料集合体で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の先端に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒2の先端から最も遠い距離にLPRM検出器3を順に配置する構造とする。ここで、制御棒２の水平断面（図１）で見た場合、制御棒２の翼厚に対して中心を通る中心線ＡＡを定義する。そして、中心線ＡＡ上に、制御棒２、TIP検出器4及びその案内管5、LPRM検出器3の順に配置される。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増量時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減量時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管5を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。
【００１９】
従って、現在運転中のＢＷＲと同等の経済性や安全性で、原子炉の出力監視を行うことが可能である。
【実施例２】
【００２０】
第二の実施例を図2で説明する。図2は図1の上部に示した部分と同様に拡大図を示す。図2において、中性子束を計測する検出器（以下、中性子束計装集合体と略記）は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。中性子束計装集合体8は、LPRM検出器3と、TIP検出器4からなり、これらの検出器は、水平断面が円形状の一つの案内管6内に収納する構造とする。LPRM検出器3は燃料集合体の高さ方向の上、中、下の３箇所に固定配置(図示せず)し、TIP検出器4は燃料集合体1の高さ方向に任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【００２１】
中性子束計装集合体8の各検出器の配置は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の１つの先端部に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒2の１つの先端部から最も遠い距離にLPRM検出器3を順に配置する構造とする。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増量時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減量時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管6を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。なお、TIP検出器4は中性子束計装集合体とする案内管6の他に、単独とする案内管（図示せず）に収納してもよい。
【００２２】
実施例２の構造は、実施例１に比べ、水平断面が円形状の一つの案内管6内にLPRM検出器3とTIP検出器4を一緒に収納できるので、製作性や保守性が向上する。
【実施例３】
【００２３】
第三の実施例を図3で説明する。図3は図1の上部に示した部分と同様に拡大図を示す。図3において、中性子束計装集合体8は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。中性子束計装集合体8は、LPRM検出器3と、TIP検出器4からなり、これらの検出器を水平断面が三角形状の一つの案内管6内に収納する構造とする。LPRM検出器3は燃料集合体の高さ方向の上、中、下の３箇所に固定配置(図示せず)し、TIP検出器4は燃料集合体1の高さ方向に任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【００２４】
中性子束計装集合体8の各検出器の配置は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の１つの先端部に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒2の先端から最も遠い距離にLPRM検出器3を配置する構造とする。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増量時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減量時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管5を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。なお、TIP検出器4は中性子束計装集合体とする案内管6の他に、単独とする案内管（図示せず）に収納してもよい。
【００２５】
案内管6は、その三角形の底辺となる両側の角部を、燃料集合体1との間の2箇所に配置することができ、実施例２に比べ、中性子束計装集合体8の位置を制御棒2の先端部から、より離すことができる。これにより、制御棒2に充填された中性子吸収剤の吸収による影響をより小さくできる。
【実施例４】
【００２６】
第四の実施例を図4で説明する。図4は図1の上部に示した部分と同様に拡大図を示す。図4において、中性子束計装集合体8は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。中性子束計装集合体8は、LPRM検出器3とTIP検出器4からなり、これらの検出器を断面が四角形状の一つの案内管6内に収納する構造とする。LPRM検出器3は燃料集合体の高さ方向の上、中、下の３箇所に固定配置(図示せず)し、TIP検出器4は燃料集合体1の高さ方向に任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【００２７】
中性子束計装集合体8の各検出器の配置は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の１つの先端部に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒の先端から最も遠い距離にLPRM検出器4を順に配置する構造とする。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増大時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減少時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管5を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。なお、TIP検出器4は中性子束計装集合体とする案内管6の他に、単独とする案内管（図示せず）に収納してもよい。
【実施例５】
【００２８】
第五の実施例を図5で説明する。図5は図1の上部に示した部分と同様に拡大図を示す。図5において、中性子束計装集合体8は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。中性子束計装集合体8は、LPRM検出器3と、TIP検出器4からなり、これらの検出器を断面が円形状の一つの案内管内に収納する構造とする。LPRM検出器3は燃料集合体の高さ方向の上、中、下の３箇所に固定配置(図示せず)し、TIP検出器4は燃料集合体の高さ方向に任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【００２９】
各検出器の配置は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の１つの先端部に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒2の先端から最も遠い距離にLPRM検出器3を配置する構造とする。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増大時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減少時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管5を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。なお、TIP検出器4は中性子束計装集合体とする案内管6の他に、単独とする案内管（図示せず）に収納してもよい。
【００３０】
制御棒2の先端に対面する中性子束計装集合体8の外側には、案内管6の外形に沿わせて中性子遮蔽板7を設ける構造とする。遮蔽板7は、例としてステンレス鋼を挙げるが、材質はこの限りではない。制御棒2の先端に対面する中性子束計装集合体8の外側に中性子遮蔽板7を設けることにより、制御棒2の中性子吸収剤による吸収の影響に左右されずに、常設のLPRM検出器3の検出精度を維持できる。
【実施例６】
【００３１】
第六の実施例を図6で説明する。図6は図1の上部に示した部分と同様に拡大図を示す。図6において、中性子束計装集合体8は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。中性子束計装集合体8は、LPRM検出器3と、TIP検出器4からなり、これらの検出器を断面が三角形状の一つの案内管6内に収納する構造とする。LPRM検出器3は燃料集合体の高さ方向の上、中、下の３箇所に固定配置(図示せず)し、TIP検出器4は燃料集合体1の高さ方向に任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【００３２】
各検出器の配置は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の１つの先端部に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒の先端から最も遠い距離にLPRM検出器3を順に配置する構造とする。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増大時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減少時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管5を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。なお、TIP検出器4は中性子束計装集合体とする案内管6の他に、単独とする案内管（図示せず）に収納してもよい。
【００３３】
制御棒2の先端に対面する中性子束計装集合体8の外側には、案内管6の外形に沿うように中性子遮蔽板7を設ける構造とする。遮蔽板7は、例としてステンレス鋼を挙げるが、材質はこの限りではない。制御棒2の先端に対面する中性子束計装集合体8の外側に中性子遮蔽板7を設けることにより、制御棒2の中性子吸収剤による吸収の影響に左右されずに、常設のLPRM検出器3の検出精度を維持できる。
【実施例７】
【００３４】
第七の実施例を図7で説明する。図７は図1の上部に示した部分と同様に拡大図を示す。図７において、中性子束計装集合体8は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。中性子束計装集合体8は、LPRM検出器3と、TIP検出器4からなり、これらの検出器を水平断面が四角形状の一つの案内管6内に収納する構造とする。LPRM検出器3は燃料集合体の高さ方向の上、中、下の３箇所に固定配置(図示せず)し、TIP検出器4は燃料集合体1の高さ方向に任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【００３５】
各検出器の配置は、制御棒2の先端の１つを含む３つの燃料集合体1で囲まれた狭い空間部において、制御棒2の１つの先端部に最も近い距離にTIP検出器4を、制御棒2の先端から最も遠い距離にLPRM検出器3を配置する構造とする。制御棒2は、原子炉運転時、出力調整に伴い、増大時には燃料集合体の高さ方向を上→中→下へと下降し、出力減少時または停止時には同高さ方向を下→中→上へと上昇する（図示せず）。この昇降動作によって、制御棒2の先端とTIP検出器4との間は、これらの接触防止のためにある程度の空間距離を設けている。LPRM検出器3は、燃料集合体の高さの異なる位置に計３箇所に設けるが、いずれの検出器も制御棒の先端から最も遠い位置、かつ燃料集合体の近接に配置する。この配置にする理由は、LPRM検出器が制御棒内の中性子吸収材による減衰を抑制して検出できるようにするためである。さらに制御棒の先端とLPRM検出器の間に、TIP検出器4の案内管5を隔壁として介在させることにより、制御棒内の中性子吸収材による減衰を遮蔽し、制御棒の昇降動作に係わらず、LPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となり、常設するLPRM検出器3の検出精度を維持することが可能となる。なお、TIP検出器4は中性子束計装集合体とする案内管6の他に、単独とする案内管（図示せず）に収納してもよい。
【００３６】
制御棒2の先端に対面する中性子束計装集合体8の外側には、案内管6の外形に沿わせて中性子遮蔽板7を設ける構造とする。遮蔽板7は、例としてステンレス鋼を挙げるが、材質はこの限りではない。制御棒2の先端に対面する中性子束計装集合体8の外側に中性子遮蔽板7を設けることにより、制御棒2の中性子吸収剤による吸収の影響に左右されずに、常設のLPRM検出器3の検出精度を維持できる。
【実施例８】
【００３７】
第八の実施例を図8で説明する。中性子束を計測する検出器は、制御棒2が配置されない３つの六角形燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。この空間部は、制御棒が配置される燃料集合体1と燃料集合体1との間隔に比べ、燃料集合体1と燃料集合体1との間隔がやや狭い。中性子束を計測する検出器は、LPRM検出器3と、TIP検出器4で構成する。TIP検出器4は、三角形状の狭い空間部（水平断面図において、燃料集合体１の外縁を延長した３本の直線ＢＢにより形成された三角形ＢＢＢ）の中心部に配置し、耐圧性を確保するためにTIP案内管5内に収納する。LPRM検出器3は、TIP案内管5の外側に、高さが異なる位置の3箇所配置 (図示せず)する。TIP検出器4は、TIP案内管5内を燃料集合体1の高さ方向で任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【実施例９】
【００３８】
第九の実施例を図9で説明する。中性子束計装集合体8は、制御棒2が配置されない３つの六角形燃料集合体1で囲まれた狭い空間部に配置する。この空間部は、制御棒が配置される燃料集合体1と燃料集合体1との間隔に比べ、燃料集合体1と燃料集合体1との間隔がやや狭い。中性子束を計測する検出器は、LPRM検出器3と、TIP検出器4で構成する。TIP検出器4は、三角形状の狭い空間部の中心部に配置し、LPRM検出器3は、TIP検出器4の外側の3箇所に120度間隔で配列し、これらの検出器は燃料集合体1の高さ方向に伸びる案内管6内に収納する。案内管6の形状は、図9には一例として三角形状としているが、他に、円形、四角形または多角形がある。LPRM検出器3は、TIP案内管の外側に、高さが異なる位置の3箇所配置 (図示せず)する。TIP検出器4は、TIP案内管内を燃料集合体1の高さ方向で任意に上下できる構造となる。これらの検出器で炉心部の中性子束を検出する。測定原理は、実施例１と同様であるので、ここでは省略する。
【符号の説明】
【００３９】
1：燃料集合体
2：制御棒
3：LPRM検出器
4：TIP検出器
5：TIP案内管
6：案内管
7：中性子遮蔽体
8：中性子束計装集合体
10：核分裂電離箱
【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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