Computed tomography neutron detector system to observe power distribution in a core with long neutron flight path

深谷 裕司; 沖田 将一朗; 中川 繁昭; 後藤 実; 大橋 弘史

Annals of Nuclear Energy, 168, p.108911_1 - 108911_7, 2022/04

https://doi.org/10.1016/j.anucene.2021.108911

中性子飛程の長い炉心に移動検出器を用いた出力分布測定システムを提案した。高温ガス炉と高速炉は、軽水炉とは異なり中性子飛程が長く、炉心の中心にある燃料集合体からの中性子が遠く離れた検出器に到達する。この特性を利用すると、X線CTと同様に、少ない検出器を移動することで出力分布を測定できる。小型炉の場合、出力分布は炉外検出器のみで測定できる。大型炉で炉内検出器で出力分布を測定する場合、材料健全性に関する温度環境など制約で検出器の配置が炉内位置で制限される場合でも測定が可能である。成立性に関しては、高温ガス炉炉心と検出器応答を数値的に模擬することにより確認した。本手法は、高温や照射による損傷が大きいため、炉心内検出器を継続的に配備することが困難な高温ガス炉と高速炉の炉心における出力分布測定に資することが期待できる。

原子炉内出力分布の測定方法及びその装置

深谷 裕司; 中川 繁昭; 沖田 将一朗

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特願 2021-188522  公開特許公報

【課題】高温ガス炉、高速炉などのように中性子検出器の挿入場所が限られた原子炉の炉内出力分布の測定を可能とすること。 【解決手段】原子炉の圧力容器内の複数燃料要素の出力密度と、圧力容器内外の複数中性子検出器の位置における中性子検出器からの出力信号と、燃料要素及び中性子検出器の位置に関する検出器感度との関係を表す中性子輸送方程式に基づいて炉心の出力分布を測定する方法であって、検出器感度に関する疑似逆行列と中性子検出器からの出力信号行列との積から原子炉の炉心の出力分布を算出する。