JP2002022885A - Reflector element filled with small balls - Google Patents

Reflector element filled with small balls

Info

Publication number
JP2002022885A
JP2002022885A JP2000211266A JP2000211266A JP2002022885A JP 2002022885 A JP2002022885 A JP 2002022885A JP 2000211266 A JP2000211266 A JP 2000211266A JP 2000211266 A JP2000211266 A JP 2000211266A JP 2002022885 A JP2002022885 A JP 2002022885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflector element
reflector
neutron flux
packing density
filled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000211266A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3429256B2 (en
Inventor
Hiroshi Kawamura
河村  弘
Yoshiharu Nagao
美春 長尾
Naoki Sakamoto
直樹 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd, Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2000211266A priority Critical patent/JP3429256B2/en
Publication of JP2002022885A publication Critical patent/JP2002022885A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3429256B2 publication Critical patent/JP3429256B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To drastically enlarge flattened area of neutron flux in a neutron irradiation test and finely control neutron spectrum as an irradiation field condition. SOLUTION: In a reflector element 1 for material testing reactor structured with a box 6, small balls of a reflector material are filled in the gap between the outer wall of the box and a pipe 5 for loading a capsule by controlling filling density.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、小球体充填型反射
体要素に関し、特に材料試験炉を用いて中性子照射試験
を行う場合において、照射場条件としての中性子スペク
トルのきめ細かな調整を可能ならしめようとするもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflector element filled with small spheres, and more particularly to a neutron irradiation test using a material test furnace, which enables fine adjustment of a neutron spectrum as an irradiation field condition. It is to try.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子炉の炉心の周りは、炉心から漏れ出
る中性子の量を軽減するため、反射体と呼ばれる中性子
をはね返す物質で構成された構造体で覆われている。軽
水炉では、冷却材としての水がその役割を兼ねている。
また、材料試験炉では、反射体として中性子散乱断面積
の大きいベリリウムの他に、炉心から漏れ出る中性子の
量を調整するため、中性子散乱断面積の小さいアルミニ
ウムが利用されている。
2. Description of the Related Art Around the core of a nuclear reactor is covered with a structure made of a material that repels neutrons, called a reflector, in order to reduce the amount of neutrons leaking from the core. In light water reactors, water as a coolant also plays a role.
In the material test furnace, beryllium having a large neutron scattering cross section is used as a reflector, and aluminum having a small neutron scattering cross section is used to adjust the amount of neutrons leaking from the core.

【0003】ところで、かかる材料試験炉において、反
射体は、その本来の役割の他に、その内部に種々の材料
を装入することによって、中性子に対する材料特性を試
験するための部材(この場合は照射孔と呼ばれる)とし
ても利用されている。そして、最近では、中性子照射に
耐え得るような新素材の開発などのために、上記したよ
うな材料特性試験の需要がますます増大している。
[0003] In such a material test furnace, the reflector is a member for testing the material properties for neutrons (in this case, by charging various materials into the reflector in addition to its original function). (Referred to as irradiation holes). In recent years, the demand for the above-described material property test has been increasing more and more in order to develop new materials that can withstand neutron irradiation.

【0004】図1に、Iの11の反射体要素を照射孔とし
て利用する場合における材料試験炉(JMTR)の炉心配置例
を示す。
FIG. 1 shows an example of a core arrangement of a material testing furnace (JMTR) in a case where 11 reflector elements of I are used as irradiation holes.

【0005】ところで、このような材料特性試験の場
合、材料に照射される中性子束の密度が均一であること
が重要とされるが、図2に示すように、反射体垂直方向
の中性子束は、中央部で大きく、上下両端部で小さい傾
向にあるため、中性子束の密度が均一な領域(一般的に
中性子束ピークの−15%までの範囲の領域であり、平坦
化領域と定義する)すなわち材料試験に適した領域が小
さいという問題があった。ここに、かような材料特性試
験は、その費用が極めて高価なため、一度に多量の材料
を試験することができれば、コストの面で極めて有用で
あり、その解決が望まれていた。
[0005] In the case of such a material property test, it is important that the density of the neutron flux irradiated on the material is uniform. However, as shown in FIG. Since the neutron flux tends to be large at the center and small at both the upper and lower ends, the neutron flux density is uniform (generally, the neutron flux peaks within -15% of the neutron flux peak and is defined as the flattened area). That is, there is a problem that a region suitable for a material test is small. Here, the cost of such a material property test is extremely high. Therefore, if a large number of materials can be tested at once, it is very useful in terms of cost, and a solution has been desired.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の要望
に有利に応えるもので、中性子束の平坦化領域を効果的
に拡大することによって、試験費用の大幅な低減を実現
した反射体要素を提案することを目的とする。また、本
発明は、反射体要素の長手方向にわたる中性子束の随意
な変更を可能ならしめることによって、照射場条件とし
ての中性子スペクトルのきめ細かな調整をも実現しよう
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention satisfies the above-described needs and provides a reflector element which achieves a significant reduction in test costs by effectively expanding the flattened area of the neutron flux. The purpose is to propose. The present invention also seeks to achieve a fine adjustment of the neutron spectrum as irradiation field conditions by allowing an optional change of the neutron flux over the longitudinal direction of the reflector element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】さて、発明者らは上記の
目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、従来、反射体
要素としては、ベリリウムやアルミニウムのむく材すな
わち中実材が使用されてきたのであるが、この中実材に
代えてベリリウムやアルミニウム等の反射体材料の小球
体を利用することが、所期した目的の達成に関し、極め
て有効であることの知見を得た。本発明は、上記の知見
に立脚するものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, conventionally, a solid material such as beryllium or aluminum has been used as a reflector element. However, it has been found that the use of small spheres of a reflector material such as beryllium or aluminum instead of the solid material is extremely effective in achieving the intended purpose. The present invention is based on the above findings.

【0008】すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり
である。 1.筐体構造になる材料試験炉用の反射体要素におい
て、該筐体の外壁とキャプセル装荷用パイプとの間の空
隙に反射体材料の小球体を充填したことを特徴とする小
球体充填型反射体要素。
That is, the gist of the present invention is as follows. 1. A reflector element for a material test furnace having a casing structure, wherein a gap between an outer wall of the casing and a pipe for loading a capsule is filled with small spheres of a reflector material. Body element.

【0009】2.反射体材料が、ベリリウムまたはアル
ミニウムであることを特徴とする上記1記載の小球体充
填型反射体要素。
[0009] 2. The globule-filled reflector element of claim 1, wherein the reflector material is beryllium or aluminum.

【0010】3.小球体の充填密度を、反射体要素の軸
方向で変化させたことを特徴とする上記1または2記載
の小球体充填型反射体要素。
[0010] 3. 3. The small sphere-filled reflector element according to the above 1 or 2, wherein the packing density of the small spheres is changed in the axial direction of the reflector element.

【0011】4.小球体の充填密度を、ターゲット原子
1個当たりのはじき出し数(DPA)に対するヘリウム生成
量(He)の比 He/DPA に対応させて変化させたことを特
徴とする上記1,2または3記載の小球体充填型反射体
要素。
4. 4. The method according to the above 1, 2, or 3, wherein the packing density of the small spheres is changed in accordance with the ratio of the helium generation amount (He) to the ejection number (DPA) per target atom (He / DPA). Small sphere-filled reflector element.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の基礎となった研
究成果に基づき、この発明を具体的に説明する。さて、
発明者らは、以下に述べる条件で、反射体要素を通過す
る高速中性子束、熱中性子束および高速中性子束と熱中
性子束との比それぞれの、軸方向分布を求めた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below based on the research results on which the present invention is based. Now,
The inventors obtained the axial distributions of the fast neutron flux, the thermal neutron flux, and the ratio of the fast neutron flux to the thermal neutron flux passing through the reflector element under the conditions described below.

【0013】ここに、反射体要素としては、図3に示す
寸法・形状のものを用いた。図3(a) は、反射体要素の
斜視図、また図3(b) は反射体要素の本体の断面図であ
る。図中、番号1は反射体要素の本体、2は下部アダプ
タ、3は把手、4は照射孔である。そして、この照射孔
4には、キャプセル(照射試験に供する材料)(図示省
略)が装荷される。また、5はキャプセル装荷用のパイ
プ、6は筐体で、ベリリウムやアルミニウム等の反射体
材料の小球体は、このキャプセル装荷用パイプ5と筐体
6の間の空隙に充填する。
Here, the reflector element having the dimensions and shape shown in FIG. 3 was used. FIG. 3A is a perspective view of the reflector element, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the main body of the reflector element. In the figure, reference numeral 1 denotes a main body of the reflector element, 2 denotes a lower adapter, 3 denotes a handle, and 4 denotes an irradiation hole. The irradiation hole 4 is loaded with a capsule (a material to be used for an irradiation test) (not shown). Reference numeral 5 denotes a pipe for loading the capsule, and reference numeral 6 denotes a housing. Small spheres of a reflector material such as beryllium and aluminum are filled in the gap between the pipe 5 for loading the capsule and the housing 6.

【0014】計算条件 炉心構成:キャプセルが何も装荷されていない炉心を仮
定。 照射孔:I−11照射孔(Be反射体領域1層)(図1参
照)。 キャプセル:アルミニウム円柱(φ40mm)。 計算は、Be小球体およびAl小球体が反射体要素に充填さ
れた場合、ならびに現在使用しているむくのBe製および
Al製の反射体要素(以下、単にBe反射体要素およびAl反
射体要素という)が、炉心のI−11照射孔に装荷された
場合について行った。計算ケースは次のとおりである。 (a) Be小球体が80%充填率(以下、80%P.F.で示す)ま
で充填された場合(充填部雰囲気はヘリウム)。 (b) Be小球体が60%P.F.充填された場合(充填部雰囲気
はヘリウム)。 (c) Al小球体が60%P.F.充填された場合(充填部雰囲気
はヘリウム)。 (d) Be反射体要素。 (e) Al反射体要素。 なお、小球体の充填密度は、径の異なる種々の小球体を
用いることによって調整した。
Calculation conditions Core configuration: Assuming a core with no capsules loaded. Irradiation hole: I-11 irradiation hole (Be reflector region one layer) (see FIG. 1). Capsule: Aluminum cylinder (φ40mm). The calculations are based on the Be and Al spheres being filled into the reflector element, as well as the solid Be and
The test was performed for a case where an Al reflector element (hereinafter, simply referred to as a Be reflector element and an Al reflector element) was loaded into the I-11 irradiation hole of the reactor core. The calculation case is as follows. (a) When the Be spheres are filled up to 80% filling ratio (hereinafter, referred to as 80% PF) (filling atmosphere is helium). (b) When the Be spheres are filled with 60% PF (the atmosphere in the filling section is helium). (c) When the Al spheres are 60% PF-filled (filling atmosphere is helium). (d) Be reflector element. (e) Al reflector element. The packing density of the small spheres was adjusted by using various small spheres having different diameters.

【0015】計算結果 キャプセル(アルミニウム円柱)を通過する高速中性子
束、熱中性子束および高速中性子束と熱中性子束との比
それぞれの、軸方向分布(炉心中心を0とし、上下±30
cmをプロット)を求めた。得られた結果を、図4,図5
および図6にそれぞれ示す。
Calculation Results The axial distributions of the fast neutron flux, the thermal neutron flux and the ratio of the fast neutron flux to the thermal neutron flux passing through the capsule (aluminum cylinder) (the center of the core is 0, the upper and lower ± 30
cm plotted). The obtained results are shown in FIGS.
6 and FIG.

【0016】高速中性子束 図4に示したとおり、Be反射体要素の場合と比較して、
Be小球体の充填密度が80%P.F.の場合は、高速中性子束
が約5%増加する。同様に、Be小球体の充填密度が60%
P.F.の場合は約13%、またAl小球体を使用した場合(60
%P.F.) には約18%増加する。なお、Al反射体要素の場
合は約16%の増加である。
Fast neutron flux As shown in FIG. 4, compared with the case of the Be reflector element,
When the packing density of the Be spherules is 80% PF, the fast neutron flux increases by about 5%. Similarly, the packing density of Be spheres is 60%
Approximately 13% in the case of PF.
% PF) increases by about 18%. In the case of the Al reflector element, the increase is about 16%.

【0017】熱中性子束 図5に示したとおり、Be反射体要素の場合と比較して、
Be小球体の充填密度が80%P.F.の場合は、熱中性子束が
約12%減少する。同様に、Be小球体の充填密度が60%P.
F.の場合は約14%、またAl小球体を使用した場合(60%
P.F.) には約22%減少する。なお、Al反射体要素の場合
は約26%の減少である。
Thermal neutron flux As shown in FIG. 5, compared with the case of the Be reflector element,
When the packing density of Be spherules is 80% PF, the thermal neutron flux is reduced by about 12%. Similarly, the packing density of Be spheres is 60% P.
Approximately 14% in the case of F. In addition, when Al spheres are used (60%
PF) is reduced by about 22%. In the case of the Al reflector element, the reduction is about 26%.

【0018】高速中性子束と熱中性子束との比(φf/
φth) 図6に示したとおり、各場合における値は次のとおりで
ある。 Be反射体要素 :0.18 Be小球体(80%P.F.) :0.22 Be小球体(60%P.F.) :0.23 Al小球体(60%P.F.) :0.28 Al反射体要素 :0.29
The ratio of the fast neutron flux to the thermal neutron flux (φf /
φth) As shown in FIG. 6, the values in each case are as follows. Be reflector element: 0.18 Be small sphere (80% PF): 0.22 Be small sphere (60% PF): 0.23 Al small sphere (60% PF): 0.28 Al reflector element: 0.29

【0019】上述したとおり、反射体材料の充填密度、
さらには材質を変更することによって、反射体要素を通
過する高速中性子束、熱中性子束および高速中性子束と
熱中性子束との比をそれぞれ、適宜調整することができ
る。従って、必要に応じて、反射体材料の材質やその充
填密度を変更することによって、照射場条件としての中
性子スペクトルの調整が可能となる。
As described above, the packing density of the reflector material,
Furthermore, by changing the material, the fast neutron flux, the thermal neutron flux, and the ratio of the fast neutron flux to the thermal neutron flux that pass through the reflector element can be appropriately adjusted. Therefore, the neutron spectrum as the irradiation field condition can be adjusted by changing the material of the reflector material and the packing density as necessary.

【0020】このように、反射体材料の材質や充填密度
を変更してやれば、照射場条件としての中性子スペクト
ルを調整できるとはいえ、反射体要素の軸方向にわたる
中性子束の変動は大きい。ここに、軸方向にわたる中性
子束の変動が大きいと、中性子束の平坦化領域すなわち
材料試験に適した領域が小さいという問題があり、その
場合に試験コストの増大を招いていたのは、前述したと
おりである。
As described above, if the material and the packing density of the reflector material are changed, the neutron spectrum as the irradiation field condition can be adjusted, but the fluctuation of the neutron flux in the axial direction of the reflector element is large. Here, when the fluctuation of the neutron flux in the axial direction is large, there is a problem that the flattened area of the neutron flux, that is, the area suitable for the material test is small, and in that case, the test cost is increased. It is as follows.

【0021】しかしながら、図4,5からも明らかなよ
うに、反射体材料の充填密度を変化させれば、それに応
じて中性子束の値も変化する。そこで、発明者らは、反
射体要素の軸方向わたって反射体材料の充填密度を変化
させることにより、反射体要素の軸方向おける中性子束
の平坦化領域の拡大を試みた。
However, as is clear from FIGS. 4 and 5, if the packing density of the reflector material is changed, the value of the neutron flux changes accordingly. Therefore, the inventors tried to expand the flattened region of the neutron flux in the axial direction of the reflector element by changing the packing density of the reflector material across the axial direction of the reflector element.

【0022】前述したとおり、高速中性子束に関して
は、Be小球体の充填密度が低下するほと、中性子束の大
きさは増大する。従って、反射体要素の軸方向におい
て、元々高速中性子束密度が大きい領域(軸方向中央
域)ではBe小球体の充填密度を高くすることによって中
性子密度の低減を図る一方、元々高速中性子束の密度が
小さい領域(上下両端部領域)についてはBe小球体の充
填密度を低くして中性子密度の増大を図ってやれば、両
領域間における中性子束の密度差は減少するはずであ
る。
As described above, as for the fast neutron flux, the smaller the packing density of the Be sphere, the larger the size of the neutron flux. Therefore, in the region where the fast neutron flux density is originally large in the axial direction of the reflector element (the central region in the axial direction), the neutron density is reduced by increasing the packing density of the Be spheres, while the density of the fast neutron flux is originally increased. If the neutron density is increased by lowering the packing density of the Be spheres in the region where is small (upper and lower end regions), the neutron flux density difference between the two regions should decrease.

【0023】図7に、反射体要素の軸方向中央域(+5.
0 〜−20.0cm)については、Be小球体の充填密度を80%
P.F.と高くする一方、その両端部(+30.0〜+5.0 cmお
よび−20.0〜−30.0cm)については、Be小球体の充填密
度を60%P.F.と低くした場合における中性子束の平坦化
領域について調べた結果を、反射体要素として従来のBe
反射体要素を用いた場合と比較して示す。同図に示した
とおり、従来のBeむく材を用いた場合には28cmにすぎな
かった平坦化領域が、本発明に従い反射体要素の軸方向
でBe小球体の充填密度を変化させた場合には35cmと、25
%も増大した。
FIG. 7 shows an axial center area of the reflector element (+5.
0 to -20.0 cm), the packing density of Be spheres is 80%
The flattened area of the neutron flux when the packing density of the Be spherules was reduced to 60% PF at both ends (+30.0 to +5.0 cm and −20.0 to −30.0 cm) Of the conventional Be as a reflector element
This is shown in comparison with the case where a reflector element is used. As shown in the figure, when the conventional Be solid material was used, the flattened area, which was only 28 cm, changed the packing density of the Be spheres in the axial direction of the reflector element according to the present invention. Is 35cm and 25
% Also increased.

【0024】なお、図7では、Be小球体の充填密度を、
反射体要素の軸方向中央部とその両端部の2段階で変化
させる場合について主に説明したが、Be小球体の充填密
度を変化させる領域を反射体要素の軸方向でより細分化
し、かつ各領域におけるBe小球体の充填密度をもっと細
かく制御すれば、中性子束の平坦化領域を一層拡大でき
るのはいうまでもない。
In FIG. 7, the packing density of the Be spheres is
Although mainly described in the case of changing in two stages of the axial direction center part and both ends of the reflector element, the area where the packing density of the Be microsphere is changed is further subdivided in the axial direction of the reflector element, and each Needless to say, if the packing density of the Be spheres in the region is more finely controlled, the flattened region of the neutron flux can be further expanded.

【0025】このように、反射体要素の軸方向で反射体
材料の充填密度、さらには反射体材料の材質そのものを
変更することによって、中性子束の平坦化領域を効果的
に拡大することができる。また、この技術を利用すれ
ば、単に中性子束の平坦化領域を拡大できるだけでな
く、反射体要素の軸方向にわたる中性子密度を随意に変
更することも可能であり、その結果、照射場条件として
の中性子スペクトルのきめ細かな調整が現実のものとな
る。
As described above, by changing the packing density of the reflector material in the axial direction of the reflector element, and further, the material itself of the reflector material, the flattened region of the neutron flux can be effectively expanded. . Also, if this technique is used, not only can the flattened region of the neutron flux be enlarged, but also the neutron density in the axial direction of the reflector element can be changed at will. Fine tuning of the neutron spectrum becomes a reality.

【0026】ところで、核融合炉や原子炉で照射される
際の中性子照射条件の指標としては、 He/DPA がよく用
いられる。上記の指標において、He(atomic ppm)は中性
子照射によって生成するヘリウム量のことで、中性子と
材料中の原子との核反応によって生じるものである。ま
たDPA (Displacement Per Atom) は、ターゲット原子1
個当たりのはじき出し数と呼ばれるもので、中性子照射
による材料の劣化程度を表す指数の一つである。
He / DPA is often used as an index for neutron irradiation conditions when irradiating in a nuclear fusion reactor or a nuclear reactor. In the above index, He (atomic ppm) is the amount of helium generated by neutron irradiation, which is generated by a nuclear reaction between neutrons and atoms in a material. DPA (Displacement Per Atom) is the target atom 1
This is called the number of protrusions per unit, and is one of the indexes indicating the degree of deterioration of a material due to neutron irradiation.

【0027】そして、特にステンレス鋼等の鉄鋼材料の
中性子照射試験では、この He/DPA が指標として良く用
いられる。従って、上記のような鉄鋼材料を試験する場
合に、 He/DPA を所望の値に適宜制御することができれ
ば、照射試験におけるメリットは極めて大きいといえる
が、本発明によれば、この He/DPA の制御も容易に行え
るのである。
Particularly, in a neutron irradiation test of a steel material such as stainless steel, this He / DPA is often used as an index. Therefore, when testing the steel materials as described above, if the He / DPA can be appropriately controlled to a desired value, it can be said that the merit in the irradiation test is extremely large, but according to the present invention, this He / DPA Can be easily controlled.

【0028】すなわち、図8に、反射体要素として種々
のものを用いた場合における、材料試験炉(JMTR):1運
転サイクル当たりの DPAを比較して示すが、この値は、
反射体材料の充填密度を変化させても、また材質そのも
のを変更してもさほど変化しない。これに対し、図9に
示すように、材料試験炉(JMTR):1運転サイクル当たり
のHe生成量は、反射体材料の充填密度の変化や材質の変
更に応じて大幅に変化する。従って、反射体材料の充填
密度を変化させたり、さらには材質そのものを変更する
ことによって、 He/DPA の値を適宜変更させることがで
きる。すなわち、He/DPAの制御幅を格段に向上させるこ
とができるのである。
That is, FIG. 8 shows a comparison of DPA per operation cycle of a material test reactor (JMTR) when various reflector elements are used.
Changing the packing density of the reflector material or changing the material itself does not change much. On the other hand, as shown in FIG. 9, the amount of He generated per operation cycle of the material test furnace (JMTR) greatly changes according to a change in the packing density of the reflector material or a change in the material. Therefore, the value of He / DPA can be appropriately changed by changing the packing density of the reflector material or by changing the material itself. That is, the control width of He / DPA can be significantly improved.

【0029】なお、本発明において、反射体材料の小球
体が充填される、筐体の外壁とキャプセル装荷用パイプ
との間の空隙の雰囲気は特に限定されるものではない
が、不活性ガス雰囲気、中でもヘリウムガス雰囲気とす
ることが、熱伝導性の面でとりわけ有利である。
In the present invention, the atmosphere in the space between the outer wall of the housing and the pipe for loading the capsule, in which the small spheres of the reflector material are filled, is not particularly limited. Among them, the use of a helium gas atmosphere is particularly advantageous in terms of thermal conductivity.

【0030】[0030]

【発明の効果】かくして、本発明に従い、反射体材料を
小球体として、反射体軸方向における充填密度を適宜調
整することにより、中性子束の平坦化領域を大幅に拡大
することができる。また、本発明では、中性子スペクト
ル調整照射におけるスペクトル制御の幅を効果的に拡大
できるので、中性子スペクトルのきめ細かな調整が可能
となる。
Thus, according to the present invention, the flattened region of the neutron flux can be greatly expanded by appropriately adjusting the packing density in the reflector axial direction by using the reflector material as small spheres. Further, in the present invention, the range of spectrum control in the neutron spectrum adjustment irradiation can be effectively expanded, so that the neutron spectrum can be finely adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】材料試験炉(JMTR)の炉心配置例を示した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a core arrangement of a material test reactor (JMTR).

【図2】炉心から照射される中性子束の軸方向にわたる
密度変化を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in density of a neutron flux irradiated from a reactor core in an axial direction.

【図3】(a) は反射体要素の斜視図、(b) は反射体要素
本体の断面図である。
3A is a perspective view of a reflector element, and FIG. 3B is a sectional view of a reflector element body.

【図4】反射体材料の材質および充填密度が異なる場合
における、キャプセルを通過する高速中性子束の軸方向
分布を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the axial distribution of a fast neutron flux passing through a capsule when the material of the reflector material and the packing density are different.

【図5】反射体材料の材質および充填密度が異なる場合
における、キャプセルを通過する熱中性子束の軸方向分
布を示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the axial distribution of a thermal neutron flux passing through a capsule when the material of the reflector material and the packing density are different.

【図6】反射体材料の材質および充填密度が異なる場合
における、キャプセルを通過する高速中性子束と熱中性
子束との比の軸方向分布を示したグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the axial distribution of the ratio between the fast neutron flux and the thermal neutron flux passing through the capsule when the material of the reflector material and the packing density are different.

【図7】反射体要素の軸方向中央域とその両端部領域と
で、Be小球体の充填密度を変化させた場合における中性
子束の平坦化領域を、反射体要素として従来のBe反射体
要素を用いた場合と比較して示したグラフである。
FIG. 7 shows a conventional Be reflector element using a flattened area of a neutron flux when the packing density of Be spheres is changed in a central area in the axial direction of the reflector element and both end areas thereof as a reflector element. 7 is a graph shown in comparison with the case where.

【図8】種々の反射体要素を用いた場合における、材料
試験炉(JMTR):4運転サイクル当たりの DPAを比較して
示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a comparison of DPA per four operation cycles with a material test reactor (JMTR) using various reflector elements.

【図9】種々の反射体要素を用いた場合における、材料
試験炉(JMTR):4運転サイクル当たりのHe生成量を比較
して示したグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a comparison of the amount of He generated per four operation cycles in a material test furnace (JMTR) when various reflector elements are used.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長尾 美春 茨城県東茨城郡大洗町成田町字新堀3607番 地 日本原子力研究所 大洗研究所内 (72)発明者 坂本 直樹 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Miharu Nagao 3607 Niibori, Narita-cho, Oarai-machi, Higashiibaraki-gun, Ibaraki Pref. Japan Atomic Energy Research Institute Oarai Research Institute No.2 56 Inside Nihon Insulator Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】筐体構造になる材料試験炉用の反射体要素
において、該筐体の外壁とキャプセル装荷用パイプとの
間の空隙に反射体材料の小球体を充填したことを特徴と
する小球体充填型反射体要素。
1. A reflector element for a material test furnace having a housing structure, wherein a gap between an outer wall of the housing and a pipe for loading a capsule is filled with small spheres of the reflector material. Small sphere-filled reflector element.
【請求項2】反射体材料が、ベリリウムまたはアルミニ
ウムであることを特徴とする請求項1記載の小球体充填
型反射体要素。
2. The reflector element as claimed in claim 1, wherein the reflector material is beryllium or aluminum.
【請求項3】小球体の充填密度を、反射体要素の軸方向
で変化させたことを特徴とする請求項1または2記載の
小球体充填型反射体要素。
3. The reflector element filled with small spheres according to claim 1, wherein the packing density of the small spheres is changed in the axial direction of the reflector element.
【請求項4】小球体の充填密度を、ターゲット原子1個
当たりのはじき出し数(DPA)に対するヘリウム生成量
(He)の比 He/DPA に対応させて変化させたことを特徴
とする請求項1,2または3記載の小球体充填型反射体
要素。
4. The method according to claim 1, wherein the packing density of the small spheres is changed in accordance with a ratio He / DPA of a helium generation amount (He) to a pop-out number (DPA) per target atom. , 2 or 3, the sphere-filled reflector element.
JP2000211266A 2000-07-12 2000-07-12 Small sphere-filled reflector element Expired - Lifetime JP3429256B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000211266A JP3429256B2 (en) 2000-07-12 2000-07-12 Small sphere-filled reflector element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000211266A JP3429256B2 (en) 2000-07-12 2000-07-12 Small sphere-filled reflector element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002022885A true JP2002022885A (en) 2002-01-23
JP3429256B2 JP3429256B2 (en) 2003-07-22

Family

ID=18707399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000211266A Expired - Lifetime JP3429256B2 (en) 2000-07-12 2000-07-12 Small sphere-filled reflector element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3429256B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923081B1 (en) 2007-10-09 2009-10-22 한국원자력연구원 The fast neutron irradiation facility of a research reactor
CN107202807A (en) * 2017-04-10 2017-09-26 中国矿业大学(北京) A kind of loading device based on neutron photography experimental bench

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923081B1 (en) 2007-10-09 2009-10-22 한국원자력연구원 The fast neutron irradiation facility of a research reactor
CN107202807A (en) * 2017-04-10 2017-09-26 中国矿业大学(北京) A kind of loading device based on neutron photography experimental bench

Also Published As

Publication number Publication date
JP3429256B2 (en) 2003-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McNamara et al. Discovery of ghost cavities in the X-ray atmosphere of Abell 2597
Sanford et al. Improved symmetry greatly increases X-ray power from wire-array Z-pinches
Jones et al. A high-resolution integrated model of the National Ignition Campaign cryogenic layered experiments
Forman et al. Filaments, bubbles, and weak shocks in the gaseous atmosphere of M87
Glenzer et al. Cryogenic thermonuclear fuel implosions on the National Ignition Facility
JP5547887B2 (en) Isotope generation target rod
Takahashi et al. Realization of high Ti plasmas and confinement characteristics of ITB plasmas in the LHD deuterium experiments
Haensel et al. Composition and equation of state of cold catalyzed matter below neutron drip
Moody et al. Progress in hohlraum physics for the National Ignition Facility
Laffite et al. Design of an ignition target for the laser megajoule, mitigating parametric instabilities
Bakharev et al. The effect of increasing toroidal magnetic field in the Globus-M spherical tokamak
Séguin et al. Effects of fuel-capsule shimming and drive asymmetry on inertial-confinement-fusion symmetry and yield
Ogawa et al. A study on the TAE-induced fast-ion loss process in LHD
Meng et al. Experimental study of detachment density threshold in L-mode plasmas on EAST
Milovich et al. Understanding asymmetries using integrated simulations of capsule implosions in low gas-fill hohlraums at the National Ignition Facility
Mukai et al. Carbon impurities behavior and its impact on ion thermal confinement in high-ion-temperature deuterium discharges on the Large Helical Device
JP2002022885A (en) Reflector element filled with small balls
Michel et al. Implosion dynamics in direct-drive experiments
Raj et al. Improved heat and particle flux mitigation in high core confinement, baffled, alternative divertor configurations in the TCV tokamak
Kyrala et al. Direct drive double shell target implosion hydrodynamics on OMEGA
Ralph et al. Optimization of backscatter and symmetry for laser fusion experiments using multiple tunable wavelengths
Kojima et al. Observation of second harmonic electron cyclotron resonance heating and current-drive transition during non-inductive plasma start-up experiment in QUEST
US4576785A (en) Reduction in rate of radiation exposure to excore nuclear reactor components
Hui et al. Experimental study of single-translated field-reversed configuration in KMAX
JP2994998B2 (en) Temperature flattening method for irradiated sample and capsule for storing irradiated sample

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3429256

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080516

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140516

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term