JP2602301B2 - ほう酸濃度測定器に於ける光中性子の補正方法 - Google Patents
ほう酸濃度測定器に於ける光中性子の補正方法Info
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- JP2602301B2 JP2602301B2 JP63249935A JP24993588A JP2602301B2 JP 2602301 B2 JP2602301 B2 JP 2602301B2 JP 63249935 A JP63249935 A JP 63249935A JP 24993588 A JP24993588 A JP 24993588A JP 2602301 B2 JP2602301 B2 JP 2602301B2
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- concentration measuring
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 重水炉において減速材として使用される重水には中性
子吸収のため、ほう酸（10B）が含まれている。そして
重水中のほう酸濃度を変えることによって、重水炉にお
ける反応度が制御される。従って、重水中のほう酸の濃
度測定は極めて重要である。
子吸収のため、ほう酸（10B）が含まれている。そして
重水中のほう酸濃度を変えることによって、重水炉にお
ける反応度が制御される。従って、重水中のほう酸の濃
度測定は極めて重要である。
本発明はこのような重水中のほう酸濃度測定器におけ
る光中性子補正方法に関するものである。
る光中性子補正方法に関するものである。
（従来技術） 第２図を参照してほう酸濃度測定器について概略説明
する。第２図に於て１は測定容器、２は測定容器１の外
部を囲む反射兼遮蔽体である。３は重水入口、４は中性
子計測器、５は中性子線源である。この線源５からの中
性子は前記反射兼遮蔽体によって反射される。反射体兼
遮蔽体は中性子を容器内に封じ込めて外部漏洩を防止す
ると同時に中性子を外部に逃さないで効率的に利用する
ようになっている。
する。第２図に於て１は測定容器、２は測定容器１の外
部を囲む反射兼遮蔽体である。３は重水入口、４は中性
子計測器、５は中性子線源である。この線源５からの中
性子は前記反射兼遮蔽体によって反射される。反射体兼
遮蔽体は中性子を容器内に封じ込めて外部漏洩を防止す
ると同時に中性子を外部に逃さないで効率的に利用する
ようになっている。
そして、重水入口３からほう酸を含んだ重水を測定容
器１内に送り込み、容器頂部から中性子を照射する。中
性子は重水によって減速され、10Bに吸収されない中性
子を中性子計測器４で検出するようになっている。
器１内に送り込み、容器頂部から中性子を照射する。中
性子は重水によって減速され、10Bに吸収されない中性
子を中性子計測器４で検出するようになっている。
光中性子の影響を除く方法としては、Cdフイルタ付き
の計数管を用いる方法がある。Cdフイルタ付きの計算管
を用いると10B濃度に依存せず、元来の中性子線源（252
Cf等）と光中性子源との割合を求めることが出来る。
の計数管を用いる方法がある。Cdフイルタ付きの計算管
を用いると10B濃度に依存せず、元来の中性子線源（252
Cf等）と光中性子源との割合を求めることが出来る。
但し、この割合を求めるためには、１）光中性子の無
い状態での検出器出力を求めておく必要がある、２）ま
た、Cdフイルタ付きの計数管の検出器出力を通常の（Cd
フイルタ無し）計数管の検出器出力に換算する必要があ
る。
い状態での検出器出力を求めておく必要がある、２）ま
た、Cdフイルタ付きの計数管の検出器出力を通常の（Cd
フイルタ無し）計数管の検出器出力に換算する必要があ
る。
（発明が解決しようとする課題） 重水中の10B濃度のオンライン測定のため、中性子源
から出た中性子が重水で減速され、減速された中性子が
10Bに吸収されることを利用した測定器を開発するに当
り、重水中には放射性不純物があるが、この内24Na,56M
nからのγ線の一部は重水と反応して光中性子を生成す
る。この光中性子は10B濃度測定に於て誤差要因となる
ので、この光中性子の影響を補正する方法を提供しよう
とするものである。
から出た中性子が重水で減速され、減速された中性子が
10Bに吸収されることを利用した測定器を開発するに当
り、重水中には放射性不純物があるが、この内24Na,56M
nからのγ線の一部は重水と反応して光中性子を生成す
る。この光中性子は10B濃度測定に於て誤差要因となる
ので、この光中性子の影響を補正する方法を提供しよう
とするものである。
（発明による課題の解決手段） ほう酸濃度測定器は通液するほう酸を含んだ重水を静
止させる機能を有し、重水の流れが静止した後、ある時
間経過後の検出器出力を時刻を変えて複数回計測し、該
計測したデータを用いてバルブを閉じた直後の時刻toの
中性子線源とγ核種との寄与分を計算により求め、こゝ
で求めた値によって光中性子分を補正することを特徴と
する。
止させる機能を有し、重水の流れが静止した後、ある時
間経過後の検出器出力を時刻を変えて複数回計測し、該
計測したデータを用いてバルブを閉じた直後の時刻toの
中性子線源とγ核種との寄与分を計算により求め、こゝ
で求めた値によって光中性子分を補正することを特徴と
する。
又通常計測時において、Cdフイルタ付きの計数管によ
る方法を併用して重水の流れを静止させずに連続計測可
能とした。
る方法を併用して重水の流れを静止させずに連続計測可
能とした。
（実施例） 第２図を参照してほう酸濃度測定器における測定容器
１内における中性子の態様について説明する。
１内における中性子の態様について説明する。
中性子線源５の252Cfから中性子が放射される。これ
ら中性子は、測定容器１内の重水Ｄによって減速された
中性子と減速されない中性子とが混在している。又重水
Ｄで減速された中性子のうちには、さらに重水中のほう
酸10Bに吸収される中性子nBがある。従って、中性子線
源５から放射される中性子の総量のうち、計測器４にて
計測される量は重水Ｄであまり減速されないで計測器４
に達する中性子ｎと重水Ｄで減速されて計測器４に達す
る中性子nDの和（ｎ＋nD）となる。
ら中性子は、測定容器１内の重水Ｄによって減速された
中性子と減速されない中性子とが混在している。又重水
Ｄで減速された中性子のうちには、さらに重水中のほう
酸10Bに吸収される中性子nBがある。従って、中性子線
源５から放射される中性子の総量のうち、計測器４にて
計測される量は重水Ｄであまり減速されないで計測器４
に達する中性子ｎと重水Ｄで減速されて計測器４に達す
る中性子nDの和（ｎ＋nD）となる。
一方、重水中には不純物である24Na,56Mnが存在する
が、これら24Naや56Mnから発生する高エネルギーγ線の
一部は重水Ｄと反応して光中性子nPを発生する。
が、これら24Naや56Mnから発生する高エネルギーγ線の
一部は重水Ｄと反応して光中性子nPを発生する。
したがって、計測器４では重水Ｄに減速された中性子
のうち10Bに吸収されなかった中性子nDと、あまり減速
されない中性子ｎ及び光中性子nPの３種の中性子ｎ＋nD
＋nPが計測されることになる。
のうち10Bに吸収されなかった中性子nDと、あまり減速
されない中性子ｎ及び光中性子nPの３種の中性子ｎ＋nD
＋nPが計測されることになる。
計測器４で計測される光中性子nPは252Cfからの中性
子でなく、発生源を異にしているので、計測器４での測
定値の誤差となる中性子である。
子でなく、発生源を異にしているので、計測器４での測
定値の誤差となる中性子である。
本発明方法は、第２図に示すほう酸濃度測定容器１内
の核種毎の半減期の差により核種による計数率を識別
し、これを補正に用いものである。
の核種毎の半減期の差により核種による計数率を識別
し、これを補正に用いものである。
第１図で、ほう酸を含んだ重水（これ以外にも光中性
子源となるγ核種が含まれたものであるが）通常通水さ
れているラインに、バルブ6aと6bを設けておき、ある時
刻toで通水を止める。この時刻toを開始時点として、あ
る時間間隔△ｔごとに計数管出力Ｃ（ti）を測定してい
く。こゝで ti＝to＋△ｔ×ｉ（ｉ＝1,2,…,n）とする。
子源となるγ核種が含まれたものであるが）通常通水さ
れているラインに、バルブ6aと6bを設けておき、ある時
刻toで通水を止める。この時刻toを開始時点として、あ
る時間間隔△ｔごとに計数管出力Ｃ（ti）を測定してい
く。こゝで ti＝to＋△ｔ×ｉ（ｉ＝1,2,…,n）とする。
tiに対応したＣ（ti）をプロットすれば、第３図の様
になる。このＣ（ti）は、元来の中性子線源（252Cf
等）と光中性子源とのそれぞれの寄与分の和で示される
ため、通水を止めた後に光中性子源の減衰割合分だけ減
少を示すことになる。この時、元来の中性子線源も時間
と共に減衰するが、例えば252Cfの場合、半減期2,645年
と長く、γ核種の半減期16N;7.35秒,24Na;15時間,56Mn;
2.6時間等と比較して差異があるので、減衰の割合の相
違を利用して核種による計数率を識別することが可能で
ある。
になる。このＣ（ti）は、元来の中性子線源（252Cf
等）と光中性子源とのそれぞれの寄与分の和で示される
ため、通水を止めた後に光中性子源の減衰割合分だけ減
少を示すことになる。この時、元来の中性子線源も時間
と共に減衰するが、例えば252Cfの場合、半減期2,645年
と長く、γ核種の半減期16N;7.35秒,24Na;15時間,56Mn;
2.6時間等と比較して差異があるので、減衰の割合の相
違を利用して核種による計数率を識別することが可能で
ある。
たとえばほう酸濃度測定器が炉心から４分間後の地点
に設置されているとすれば、16Nは1.4×10-10倍に減衰
してしまう。この場合には、24Naと56Mnとを対象とすれ
ばよいことが分かる。
に設置されているとすれば、16Nは1.4×10-10倍に減衰
してしまう。この場合には、24Naと56Mnとを対象とすれ
ばよいことが分かる。
各々の核種に対応させた時刻tiでの全計数率Iiは、 で表わされる。ここで、 Io（Cf）：バルブ閉直後（時刻to）での252Cfによる計
数率 Io（Mn）：バルブ閉直後（時刻to）での56Mnによる計数
率 Io（Na）：バルブ閉直後（時刻to）での24Naによる計数
率 τcf:252Cfの半減期 τMn:56Mnの半減期 τNa:24Naの半減期 上式を変形すると、 となる。
数率 Io（Mn）：バルブ閉直後（時刻to）での56Mnによる計数
率 Io（Na）：バルブ閉直後（時刻to）での24Naによる計数
率 τcf:252Cfの半減期 τMn:56Mnの半減期 τNa:24Naの半減期 上式を変形すると、 となる。
ここで、 λcf:252Cfの崩壊定数4.986×10-7（min-1） λMn:56Mnの崩壊定数4.448×10-3（min-1） λNa:24Naの崩壊定数7.691×10-4（min-1） これから、Io（Cf）,Io（Mn）,Io（Na）を求めるために
は、各tiに対するIiを測定しておいて、一般的には重回
帰分析として知られる方法を適用すればよい。
は、各tiに対するIiを測定しておいて、一般的には重回
帰分析として知られる方法を適用すればよい。
このようにして、各々の核種に対する計数率の寄与の
割合を求めることが出来たので、これをもとにして、Io
（Cf）の値を補正することが出来る。すなわち、１）別
のところで光中性子の無い状態での検出器出力（Io（C
f）に相当する）を求めておかなくても、この方法によ
り求めることができ、補正を行なうことができる。２）
Cdフィルタ付きの計数管の値を用いた換算が正しいかど
うかを、上記に述べた本方法により確認することができ
る。
割合を求めることが出来たので、これをもとにして、Io
（Cf）の値を補正することが出来る。すなわち、１）別
のところで光中性子の無い状態での検出器出力（Io（C
f）に相当する）を求めておかなくても、この方法によ
り求めることができ、補正を行なうことができる。２）
Cdフィルタ付きの計数管の値を用いた換算が正しいかど
うかを、上記に述べた本方法により確認することができ
る。
（作用） 本発明は、以上のような構成であり、通常計測時に
は、ほう酸濃度測定器の中のサンプル液（ほう酸を含む
重水）は絶えず循環通水されている。そして光中性子の
補正を行なおうとする時においてのみサンプル液の通水
を停止し、サンプル液を静止させて、時刻と共に検出器
出力（計数率）を測定する。この両者から元来の中性子
線源とγ核種による光中性子寄与分を識別分離するのは
前項に示した通りである。
は、ほう酸濃度測定器の中のサンプル液（ほう酸を含む
重水）は絶えず循環通水されている。そして光中性子の
補正を行なおうとする時においてのみサンプル液の通水
を停止し、サンプル液を静止させて、時刻と共に検出器
出力（計数率）を測定する。この両者から元来の中性子
線源とγ核種による光中性子寄与分を識別分離するのは
前項に示した通りである。
本発明による方法においては、光中性子の補正を行な
おうとする場合には、必がサンプル液を一度静止させる
必要がある。これは連続測定が不可能になることを意味
することであるが、通常計測時においては例えばCdフイ
ルタ付きの計数管を用いる方法を併用してサンプル液は
連続通水しておき、厳密な補正を要する時（または測定
器の較正時）においてのみ本方法に示す様にサンプル液
の静止をすれば、連続測定も可能となる。
おうとする場合には、必がサンプル液を一度静止させる
必要がある。これは連続測定が不可能になることを意味
することであるが、通常計測時においては例えばCdフイ
ルタ付きの計数管を用いる方法を併用してサンプル液は
連続通水しておき、厳密な補正を要する時（または測定
器の較正時）においてのみ本方法に示す様にサンプル液
の静止をすれば、連続測定も可能となる。
（効果） １）本発明によれば、元来の中性子線源と光中性子源と
の合計の計数率の時間変化を測定するだけでよく、光中
性子の無い状態での検出器出力を求めておく必要はなく
なった。
の合計の計数率の時間変化を測定するだけでよく、光中
性子の無い状態での検出器出力を求めておく必要はなく
なった。
２）元来の中性子線源と光中性子源との割合変化の激し
い場合においては、Cdフイルタ付きの計数管と併用する
ことで連続計測は可能である。また、この場合の換算が
正しいかどうかの較正を本発明により行なうことが出来
る。
い場合においては、Cdフイルタ付きの計数管と併用する
ことで連続計測は可能である。また、この場合の換算が
正しいかどうかの較正を本発明により行なうことが出来
る。
３）元来の中性子線源と光中性子源との割合変化が少な
い場合には、Cdフイルタ付きの計数管を設けることな
く、本発明の方法だけで光中性子の影響を補正すること
ができる。
い場合には、Cdフイルタ付きの計数管を設けることな
く、本発明の方法だけで光中性子の影響を補正すること
ができる。
第１図は本発明方法の説明図。 第２図はほう酸濃度測定器を示す。 第３図は検出器出力の時間変化を示すグラフ。 図において； １……測定容器、２……反射兼遮蔽体 ３……重水入口、４……中性子計測器 ５……中性子線源 6a,6b……（重水の通液を静止させる）バルブ
Claims (2)
- 【請求項１】ほう酸濃度測定器は通液するほう酸を含ん
だ重水を静止させる機能を有し、重水の流れが静止した
後、ある時間経過後の検出器出力を時刻を変えて複数回
計測し、該計測したデータを用いてバルブを閉じた直後
の時刻toの中性子線源とγ核種との寄与分を計算により
求め、こゝで求めた値によって光中性子分を補正するこ
とを特徴とするほう酸濃度測定器に於ける光中性子の補
正方法。 - 【請求項２】通常計測時において、Cdフイルタ付きの計
数管による方法を併用して重水の流れを静止させずに連
続計測可能としたことを特徴とする請求項１）記載のほ
う酸濃度測定器に於ける光中性子の補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249935A JP2602301B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | ほう酸濃度測定器に於ける光中性子の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249935A JP2602301B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | ほう酸濃度測定器に於ける光中性子の補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298693A JPH0298693A (ja) | 1990-04-11 |
| JP2602301B2 true JP2602301B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=17200362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249935A Expired - Lifetime JP2602301B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | ほう酸濃度測定器に於ける光中性子の補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602301B2 (ja) |
-
1988
- 1988-10-05 JP JP63249935A patent/JP2602301B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0298693A (ja) | 1990-04-11 |
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