高速実験炉「常陽」運転特性試験報告書 : 計測線付燃料集合体(INTA)計装の炉雑音解析による炉心特性の評価

Experimental fast reactor "JOYO" operational characteristics test report; Estimation of core characteristics by reactor noise analysis using in-core sensors installed in instrumented test assembly

庄野 彰*; 大山 幸男*; 溝尾 宣辰*

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高速実験炉「常陽」では,MK―2炉心第8サイクルから第12サイクル後の特殊試験までの期間,計測線付燃料集合体(INTA)が炉心に装荷された。このINTAに装荷された燃料中心温度計,中性子束検出器,冷却材温度計等の信号の炉雑音解析を行った結果,プラント既設計装によっては知り得ない炉心特性に関する知見を多数得ることができた。主要な結論は下記のとおりである。1)中性子束ゆらぎに空間依存性が見られる周波数帯域に存在する炉外中性子束検出器信号のピーク(約410-2Hz)の発生原因は,炉心燃料領域より外側の現象である。2)中性子束ゆらぎから燃料中心温度ゆらぎへの伝達関数は,燃料中心温度計の時定数を2秒とした解析結果と良く一致する。3)燃料中心温度計の雑音特性を監視することにより,検出器の特性劣化を検出・予知できる。4)炉心支持板の熱膨張の時定数は約8秒である。

Instrumented test assembly (INTA) had been installed in experimental fast reactor JOYO from MK-Ii 8th duty cycle to the special testing cycle after 12th duty cycle. New information on core characteristics are obtained by noise analysis of various in-core sensors installed in INTA. (Flux monitor, thermocouples which measure fuel center and coolant temperature, et al.) They are not able to be obtained by conventional instrumentation. Main results are as follows. (1)Peak, existed in frequency band where space dependent characteristics is found, observed by ex-core flux monitor (about 410Hz) is induced by some phenomena outside fuel zone. (2)Transfer function between neutron flux and fuel center temperature successfully corresponds to analysis results which assumes time constant of fuel center temperature sensor is about 2 seconds. (3)Deterioration of fuel center temperature sensor can be detected or predicted by monitoring of its noise characteristics. (4)Time constant of thermal expansion of core support plate is estimated to be about 8 seconds.