Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter June 26, 2015

Importance weighting of local flux measurements to improve reactivity predictions in nuclear systems

Bedeutungsgewichtung lokaler Flussmessungen zur Verbesserung von Reaktivitätsvorhersagen in kerntechnischen Systemen
S. Dulla, Siew Sin Hoh, M. Nervo and P. Ravetto
From the journal Kerntechnik

Abstract

The reactivity monitoring is a key aspect for the safe operation of nuclear reactors, especially for subcritical source-driven systems. Various methods are available for both off-line and on-line reactivity determination from direct measurements carried out on the reactor. Usually the methods are based on the inverse point kinetic model applied to signals from neutron detectors and results may be severely affected by spatial and spectral effects. Such effects need to be compensated and correction procedures have to be applied. In this work, a new approach is proposed, by using the full information from different local measurements to generate a global signal through a proper weighting of the signals provided by single neutron detectors. A weighting techique based on the use of the adjoint flux proves to be efficient in improving the prediction capability of inverse techniques. The idea is applied to the recently developed algorithm, named MAρTA, that can be used in both off-line and on-line modes.

Kurzfassung

Die Überwachung der Reaktivität ist ein Schwerpunkt für den sicheren Betrieb kerntechnischer Anlagen, insbesondere bei quellenbetriebenen subkritischen Systemen. Verschiedene Methoden stehen zur Verfügung, für die Bestimmung der Reaktivität, sowohl Off-line, wie auch On-line durch direkte Messungen am Reaktor. Üblicherweise basieren die Methoden auf dem inversen punktkinetischen Modell, das auf Signale von Neutronendetektoren angewendet wird, wobei die Ergebnisse oft durch räumliche und spektrale Effekte beeinflusst werden. Solche Effekte müssen mit Hilfe von Korrekturverfahren kompensiert werden. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, bei dem die volle Information aus verschiedenen lokalen Messungen genutzt wird, um ein globales Signal zu erzeugen durch eine geeignete Gewichtung der Signale einzelner Neutronendetektoren. Ein Wichtungsverfahren basierend auf der Verwendung von adjungierten Flüssen zeigt eine effiziente Verbesserung der Prognoseerstellung inverser Verfahren. Die Idee wird angewendet auf einen kürzlich entwickelten Algorithmus namens MAρTA, der sowohl im Off-line- wie auch im On-line-Modus verwendet werden kann.

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Received: 2015-02-18
Published Online: 2015-06-26
Published in Print: 2015-07-25

© 2015, Carl Hanser Verlag, München