[发明专利]借助钴检测器测量核反应堆的堆芯中的中子流的方法和相关的装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及核反应堆的堆芯中的中子流的测量。

更确切地说，本发明根据第一方面涉及测量核反应堆的堆芯中的中子流的测量方法。

背景技术

必须知晓核反应堆的堆芯的状态，以保证该核反应堆的安全(燃料组件的保护)和良好运行。为此，可以追踪几个与堆芯的单位体积功率(puissance volumique)有关的参数：沿堆芯的轴线的线性功率、RFTC(Rapport de Flux Thermique Critique，即临界热通量比)、功率的轴向和径向不平衡等。由于这些参数取决于堆芯中的中子流，则使用中子检测器以重建这些参数。

使用几种类型的中子检测器：

-以“芯外(excores)室”的名字已知的检测器，它们设置在堆芯之外，并给出与四分之一堆芯中的平均流成比例的信号；

-“芯内”检测器，它们位于堆芯的内部。某些芯内检测器是活动的。它们定期地被插入到堆芯中，以建立堆芯中功率分布的精确图像。

其它芯内检测器是固定的，并连续地给出代表反应堆的堆芯一区域中的局部中子流的信号。固定检测器持续地承受辐射，这最终会导致这些检测器的灵敏度损失和相应信号的精度降低。

已知地使用钴中子检测器作为固定的芯内检测器。这些检测器像被动电流发生器一样运行，电流由在中子流的作用下在检测器内的核反应产生。钴59在检测器中激发为钴60的最终作用在于损害该检测器的有效信号/总信号比，这会破坏测量的精度。

发明内容

在这个背景下，本发明涉及一种借助钴中子检测器测量反应堆的堆芯中的中子流的方法，所述方法可以得到更好的精度。

更确切地说，本发明涉及一种测量核反应堆的堆芯中的中子流的方法，该方法包括在相隔一个期间的时刻以循环的方式执行的几个步骤，该方法在每个给定时刻包括以下步骤：

-借助设置在核反应堆的堆芯的内部的钴中子检测器获得总信号；

-估算(évaluer)代表总信号由于检测器中存在钴60导致的延迟分量(composante retardée)的标定因子；

-利用总信号和标定因子估算代表检测器处的中子流的校正信号；

-估算代表前一时刻与给定时刻之间的标定因子的变化的斜率；

根据在前一时刻估算的标定因子、斜率和将给定时刻与前一时刻分开的期间估算给定时刻的标定因子。

该方法还可以具有单独地或根据各种技术上可能的组合考虑的以下一个或几个特征：

-中子检测器是固定的检测器；

-至少根据前一时刻的校正信号和前一时刻的标定因子估算给定时刻的斜率；

-测量方法包括在每个给定时刻T^N估算代表前一时刻T^N-1与给定时刻之间中子检测器周围反应堆的局部功率变化的负荷因子的步骤，给定时刻的斜率也根据负荷因子估算；

-通过计算在前一时刻与给定时刻之间中子检测器周围反应堆的局部平均功率并通过将所述平均功率除以前一时刻中子检测器周围反应堆的局部功率值估算每个给定时刻的负荷因子；

-测量方法包括在每个给定时刻估算代表前一时刻与给定时刻之间反应堆的功率变化的负荷因子的步骤，给定时刻的斜率也根据负荷因子估算。

根据第二方面，本发明涉及测量核反应堆的堆芯中的中子流的测量装置，该测量装置包括至少一设置在核反应堆的堆芯的内部的钴中子检测器，和一计算机；

-计算机具有用于在相隔一个期间的给定时刻以循环的方式借助中子检测器获得总信号的部件；

-计算机具有用于在每个给定时刻估算代表总信号由于中子检测器中存在钴60导致的延迟分量的标定因子的部件；

-计算机具有用于在每个给定时刻利用总信号和标定因子估算代表中子检测器处的中子流的校正信号的部件；

-计算机具有用于在每个给定时刻估算代表前一时刻与给定时刻之间标定因子变化的斜率的部件；

用于估算标定因子的部件能够根据在前一时刻估算的标定因子、斜率和将给定时刻与前一时刻分开的期间估算给定时刻的标定因子。

该装置还可具有单独地或根据各种可能组合考虑的以下一个或几个特征：

-中子检测器是固定的检测器；

-用于估算斜率的部件能够至少根据前一时刻的校正信号和前一时刻的标定因子估算给定时刻的斜率；

-测量装置包括用于估算在每个给定时刻代表在前一时刻与给定时刻之间检测器周围反应堆的局部功率变化的负荷因子的部件，用于估算斜率的部件能够也根据负荷因子估算给定时刻的斜率；