JP3009655B1 - 計測線付照射装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 照射装置の製作や交換に伴う費用、時間、労
力、照射試験のコストを低減し、原子炉停止まで試料の
温度を目標温度に保ちつつ照射可能にする。 【解決手段】 炉心位置に照射試験体を保持する保持部
を有し、該保持部を通して原子炉外に引き出された計測
線ケーブルにより照射試験体の計測情報を取り出すよう
にした計測線付照射装置において、前記保持部は、照射
試験体位置まで延びる外側延長管及び内側延長管と、内
側延長管内を延びる操作ロッドとを備え、前記操作ロッ
ド内を通して計測線ケーブルを配線するとともに、前記
内側延長管先端部と照射試験体頭部との係合により、前
記保持部と照射試験体とは接続／分離可能であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子炉内で照射試験
を行うための計測線付照射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高速実験炉「常陽」においては、高速炉
用の材料開発の一貫として原子炉内での中性子照射環境
下において、中性子が材料に与える影響を調べるための
照射試験が行われている。材料が受ける照射効果は一般
的に温度の変動に敏感に影響することが知られているた
め、照射試験においてもこの影響を避けるべき一定温度
に保った状態で照射が要求される。また、近年の基礎研
究分野において、原子炉の立ち上げ、立ち下げ時の低温
の状態で照射を受けた影響がその後の照射損傷に影響を
与えることが明らかになっており、原子炉の立ち上げ、
立ち下げ時に受ける照射の影響を回避した照射試験、具
体的には原子炉の起動前に照射試料の温度を目標温度に
昇温し、原子炉が停止するまで照射試料の温度を目標温
度に一定に保ちつつ行うという要求がある。

【０００３】このような要求を受けて、原子炉内で照射
試験を行うには、現状では計測線付きの照射装置（特公
昭５９─２５２００号参照）を用いることが考えられ
る。この照射装置について、図４〜図６により説明す
る。図４は計測線付照射装置の全体構成を示す図、図５
は計測線付照射装置の要部断面図、図６は集合体切り離
し機構を説明するための図である。

【０００４】図４、図５に示すように、計測線付集合体
７は遮蔽プラグ１を通して原子炉容器２内に挿入され、
ガイド管４、外側延長管５、内側延長管６、及び駆動部
１２により炉心の所定位置に保持されている。また、集
合体７から引き出された計測線ケーブル８は内側延長管
６内を通って原子炉の外の測定器１５に接続されてい
る。外側延長管５の下部にはカッター９が設けられてお
り、駆動部１２の上部に設けたハンドル１３を回すこと
によりネジ１４を回転させ、外側延長管５を下降させる
ことにより計測線ケーブル８を切断する機構となってい
る。計測線ケーブル８の切断時に外側延長管５を下降さ
せると、図６に示すように、外側延長管５の下部に取付
けられたガイド１７が下降し、ラッチ機構１６に当接し
てラッチ機構１６を閉じさせることによって集合体７を
引き離すようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の計
測線付集合体は集合体７から計測線ケーブル８が引き出
されており、このため集合体７を取り出す場合は、計測
線ケーブル８をカッター９により切断して切り離さなけ
ればならない。また、計測線ケーブル８を切断するた
め、集合体７以外の部分も計測線付集合体としての機能
を喪失し、原子炉から取り外すか新しい計測線付集合体
と交換しなければならず、照射装置の再利用ができな
い。計測線付集合体の製作には多額の費用と時間が必要
である外、交換する場合も多くの時間と労力を要し、こ
のため照射試験装置のコストが非常に高いものとなって
いる。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、照射装置の製作や交換に伴う費用と時間、労力を低
減し、照射試験のコストも低減できると共に、原子炉が
停止するまで試料の温度を目標温度に保ちつつ照射でき
る計測線付照射装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、炉心位置に照
射試験体を保持する保持部を有し、該保持部を通して原
子炉外に引き出された計測線ケーブルにより照射試験体
の計測情報を取り出すようにした計測線付照射装置にお
いて、前記保持部は、照射試験体位置まで延びる外側延
長管及び内側延長管と、内側延長管内を延び、先端部に
センサが取り付けられた操作ロッドとを備え、前記操作
ロッド内を通して前記センサに接続された計測線ケーブ
ルを配線するとともに、前記内側延長管先端部と照射試
験体頭部との係合により、前記保持部と照射試験体とは
接続／分離可能であることを特徴とする。また、本発明
は、前記外側延長管の照射試験体を囲む部分に、加熱装
置が設けられていることを特徴とする。また、本発明
は、前記内側延長管下端部に、照射試験体のハンドリン
グヘッドと係合可能な複数のフィンガが設けられ、操作
ロッドの昇降によりフィンガを開閉して前記保持部と照
射試験体とを接続／分離することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の計測線付きの照射装置は、原子炉
内で照射試験体とその保持部を容易に分離することがで
きるようにしたことにより、照射試験体のみを交換して
照射装置の保持部の再利用ができるようにし、さらに照
射試験体の周囲に配置した電気ヒータで照射試験体を加
熱できるようにしたことにより、原子炉の起動前に照射
試験体の試料温度を目標温度に昇温し、原子炉が停止す
るまで試料の温度を目標温度に保ちつつ照射を行うとい
う要求に対応できるようにしたものである。

【０００９】図１は本発明の計測線付照射装置の構成を
示す図、図２は照射試験体の加熱部を説明する図、図３
は計測線付照射装置の原子炉容器内での配置を説明する
図である。図３に示すように、照射装置の保持部１００
は遮蔽プラグ２０１を貫通して原子炉容器２０２内に挿
入されている。図１に示すように、保持部１００は、そ
の外側から上部案内管１０１、外側延長管１０２、内側
延長管１０３、操作ロッド１０４と原子炉とのシールバ
ウンダリーを構成するための外側ベローズ１０６、ラッ
チベローズ１０７からなっている。また、保持部１００
は図３に示すように照射試験体１１０を炉心２０３内の
所定の位置に保持する機能を保有している。照射試験体
１１０は炉心２０３内で保持部１００と容易に切り離し
と接続ができるようにグリッパー機構１１３により保持
されている。グリッパー機構１１３は駆動部１２３の上
端の駆動部フランジ１０９の上部に設けたハンドル１２
４を回してその下のネジ１２５を回転させ、操作ロッド
１０４を昇降させることにより内側延長管１０３下部に
設けた複数のフィンガー１１４を開閉し、照射試験体１
１０上部のハンドリングヘッド１１５と切り離しまたは
接続が行われる。

【００１０】外側延長管１０２の下部には、照射試験体
１１０を加熱するための加熱装置１１２が炉心２０３に
配置されている下部案内管１１１と照射試験体１１０の
間に挿入されている。図２に示すように加熱装置１１２
は電気ヒータ１１６、ヒータ保護管１１７と電気ヒータ
の熱を外に出さないための断熱装置１１８からなってい
る。電気ヒータ１１６は縦方向に複数のブロックに分け
て螺旋状に巻いて配置されており、原子炉内のガンマ発
熱分布に応じてヒータ出力をコントロールできるように
している。加熱装置１１２からは電気ヒータ１１６に通
電するためのケーブル１１９や温度計測のための計測線
１２０が外側延長管１０２の内側を通って原子炉の外に
引き出され、計測制御装置１２１に接続されている。ま
た、操作ロッド１０４の端部には照射試験体１１０の出
口冷却材の温度を計るための計測線１２２が取付けられ
た温度ウエル１０８が設けられ、操作ロッド１０４内を
通って原子炉の外に引き出され、計測制御装置１２１に
接続されている。

【００１１】このような構成において、ハンドル１２４
を回してネジ１２５を回転させ、操作ロッド１０４を昇
降させることにより、複数のフィンガー１１４が開閉す
るので、これにより容易に保持部１００と照射試験体１
１０との接続分離が可能である。また、照射試験体の周
囲には、加熱装置１１２が設けられ、照射試験体の温度
は温度計ウエル１０８で計測されて計測制御装置１２１
に接続さているため、原子炉の起動前に照射試験体１１
０の試料温度を目標温度に昇温し、原子炉が停止するま
で試料の温度を目標温度に保ちつつ照射を行うことがで
きる。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、計測線付
きの照射装置において、原子炉内で保持部と照射試験体
が容易に接続分離できるようになったため、照射装置の
製作や交換に伴う多額の費用と時間、労力が大幅に低減
され、照射試験のコストも低減可能である。また、保持
部の下部に取り付けた加熱装置で照射試験体を加熱でき
るため、原子炉起動の前から試料の温度を上げておいて
原子炉が止まるまで試料の温度を上げた状態を保持して
照射を行うことができ、原子炉起動・停止時に受ける照
射の影響を回避した照射試験を実施することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の計測線付照射装置の構成を示す図で
ある。

【図２】 本発明の照射試験体の加熱部を説明する図で
ある。

【図３】 本発明の計測線付照射装置の原子炉容器内で
の配置を説明する図である。

【図４】 従来の計測線付照射装置の全体構成を示す図
である。

【図５】 従来の計測線付照射装置の要部断面図であ
る。

【図６】 従来の集合体切り離し機構を説明するための
図である。

【符号の説明】

１００…保持部、１０１…上部案内管、１０２…外側延
長管、１０３…内側延長管、１０４…操作ロッド、１０
５…外側ベローズ、１０６…内側ベローズ、１０７…ラ
ッチベローズ、１０８…温度計ウエル、１０９…駆動部
フランジ、１１０…照射試験体、１１１…下部案内管、
１１２…加熱装置、１１３…グリッパ機構、１１４…フ
ィンガ、１１５…ハンドリングヘッド、１１６…電気ヒ
ータ、１１７…ヒータ保護管、１１８…断熱装置、１１
９…ケーブル、１２０…計測線、１２１…計測制御装
置、１２２…計測線付照射装置、１２３…駆動部、１２
４…ハンドル、１２５…ネジ、２０１…遮蔽プラグ、２
０２…原子炉容器、１０３…炉心。

フロントページの続き (72)発明者 高橋明雄 神奈川県横浜市鶴見区末広町２ー４株式 会社東芝京浜事業所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21C 23/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉心位置に照射試験体を保持する保持部
   を有し、該保持部を通して原子炉外に引き出された計測
   線ケーブルにより照射試験体の計測情報を取り出すよう
   にした計測線付照射装置において、 前記保持部は、照射試験体位置まで延びる外側延長管及
   び内側延長管と、内側延長管内を延び、先端部にセンサ
   が取り付けられた操作ロッドとを備え、 前記操作ロッド内を通して前記センサに接続された計測
   線ケーブルを配線するとともに、前記内側延長管先端部
   と照射試験体頭部との係合により、前記保持部と照射試
   験体とは接続／分離可能であることを特徴とする計測線
   付照射装置。
2. 【請求項２】 前記外側延長管の照射試験体を囲む部分
   に、加熱装置が設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の計測線付照射装置。
3. 【請求項３】 前記内側延長管下端部に、照射試験体の
   ハンドリングヘッドと係合可能な複数のフィンガが設け
   られ、操作ロッドの昇降によりフィンガを開閉して前記
   保持部と照射試験体とを接続／分離することを特徴とす
   る請求項１記載の計測線付照射装置。