JP6899251B2

JP6899251B2 - Test capsule and manufacturing method of test capsule

Info

Publication number: JP6899251B2
Application number: JP2017093318A
Authority: JP
Inventors: 公久 ▲崎▼間; 賢太郎吉本; 毅村上; 伸一石原; 正人押切
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-05-09
Also published as: JP2018189556A

Description

本発明は、試験カプセル、及び試験カプセルの製造方法に関する。 The present invention relates to a test capsule and a method for producing the test capsule.

原子炉内に配置される照射試験片カプセルが知られている（例えば、特許文献１参照）。照射試験片カプセルは、その内部に監視試験片が封入されている。監視試験片は、原子炉圧力容器に使用される材料と同じ材料で構成されている。監視試験片は、中性子による原子炉圧力容器の劣化状態を経年的に監視するための脆化量の評価に使用される。具体的には、照射試験片カプセルは、所定の期間が経過すると、原子炉内から取り出される。そして、照射試験片カプセルの内部の監視試験片に対して各種の評価試験が実施されることで、脆化量の評価が行われる。 Irradiation test piece capsules placed in a nuclear reactor are known (see, for example, Patent Document 1). The irradiation test piece capsule contains a monitoring test piece inside. The monitoring test piece is composed of the same material used for the reactor pressure vessel. The monitoring test piece is used to evaluate the amount of embrittlement for monitoring the deterioration state of the reactor pressure vessel due to neutrons over time. Specifically, the irradiation test piece capsule is taken out of the reactor after a predetermined period of time. Then, various evaluation tests are performed on the monitoring test piece inside the irradiation test piece capsule to evaluate the amount of embrittlement.

ところで、特許文献１の照射試験片カプセルのような、試験片を収容した試験カプセルは、通常、プラントの新設時に原子炉内に配置される。このため、試験カプセルは、プラントの新設時における規制基準に基づいて、規定される各種試験に応じた本数が配置される。ここで、プラントの新設時における規制基準（以下、従来の規制基準という）は、改定されることで新たな規制基準となる。新たな規制基準では、従来の規制基準に規定される試験に対し、さらに試験が追加されることから、使用する試験カプセルが増える場合がある。この場合、既存のプラントにおいては、試験カプセルが不足する可能性がある。 By the way, a test capsule containing a test piece, such as the irradiation test piece capsule of Patent Document 1, is usually placed in a nuclear reactor when a new plant is constructed. For this reason, the number of test capsules will be arranged according to the various tests specified based on the regulatory standards at the time of new plant construction. Here, the regulatory standards at the time of new plant construction (hereinafter referred to as the conventional regulatory standards) will become new regulatory standards by being revised. The new regulatory standards may use more test capsules as more tests are added to the tests specified in the traditional regulatory standards. In this case, the existing plant may run out of test capsules.

これに対し、新たな試験片を収容した試験カプセルを、原子炉内に配置することも考えられるが、新たな試験片が、原子炉容器に照射される中性子の照射量に到達するためには、時間を要してしまう。そのため、原子炉容器の健全性を評価するにあたって、適切な試験片を得ることが難しい。そこで、すでに中性子が照射されている使用済みの試験片を試験カプセルに収容し、この試験カプセルを原子炉内に配置することで使用済みの試験片を原子炉内に戻すことが考えられている。 On the other hand, it is conceivable to place a test capsule containing a new test piece in the reactor, but in order for the new test piece to reach the irradiation amount of neutrons irradiated to the reactor vessel. , It takes time. Therefore, it is difficult to obtain an appropriate test piece when evaluating the soundness of the reactor vessel. Therefore, it is considered that the used test pieces that have already been irradiated with neutrons are housed in a test capsule, and the used test pieces are returned to the reactor by arranging the test capsules in the reactor. ..

特開２００５−１７２６４１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-172641

しかしながら、中性子が照射された試験片は、放射線を放射する照射材となっていることから直接触れることができない。その結果、遠隔操作によって、照射材を試験カプセルに収容する必要があり、取り扱いが容易でない。照射材を試験カプセルに収容して封入する際には、放射性物質や放射線が漏れないように設計された場所であるホットセル内で試験カプセルの端部を溶接して閉塞する必要がある。特に、溶接作業は、放射線の透過を防ぐ鉛ガラス越しに操作者がマニプレータ等を操作して作業を行うことが難しい。そこで、ホットセル内に防護服を着た作業者が直接入って溶接作業が実施される。そのため、作業者に被ばく量低減のために溶接位置を照射材から遠ざけることが望まれている。 However, the test piece irradiated with neutrons cannot be directly touched because it is an irradiation material that emits radiation. As a result, it is necessary to house the irradiation material in the test capsule by remote control, which is not easy to handle. When the irradiation material is contained in the test capsule and sealed, it is necessary to weld and close the end of the test capsule in a hot cell, which is a place designed to prevent leakage of radioactive substances and radiation. In particular, it is difficult for the operator to operate the manipulator or the like through the lead glass that prevents the transmission of radiation in the welding work. Therefore, a worker wearing protective clothing directly enters the hot cell to perform welding work. Therefore, it is desired for the operator to move the welding position away from the irradiation material in order to reduce the exposure amount.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接位置と照射材との位置を離すことが可能な試験カプセル及び試験カプセルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a test capsule and a method for manufacturing a test capsule in which the welding position and the irradiation material can be separated from each other.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る試験カプセルは、一端に開口部が形成され、筒状をなして延びるカプセル本体と、前記カプセル本体内で前記開口部から離れた位置に配置され、放射線を放射する照射材と、前記カプセル本体内で前記照射材と前記開口部との間に配置され、前記カプセル本体の延在方向に延びる棒状のスペーサと、前記カプセル本体の前記一端に溶接されることで前記カプセル本体の開口部を閉塞しているプラグと、を備え、前記プラグは、前記カプセル本体の内部と連通するガス注入孔を有し、前記スペーサは、前記ガス注入孔から前記照射材に向かって連通するガス流通路を有し、前記ガス流通路は、前記カプセル本体の延在方向に前記スペーサを貫通する溝又は孔からなる。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The test capsule according to the first aspect of the present invention has an opening formed at one end and extends in a tubular shape, and is arranged at a position in the capsule body away from the opening and emits radiation. The irradiation material is arranged between the irradiation material and the opening in the capsule body, and is welded to the one end of the capsule body with a rod-shaped spacer extending in the extending direction of the capsule body. The plug comprises a plug that closes the opening of the capsule body, the plug has a gas injection hole that communicates with the inside of the capsule body, and the spacer is directed from the gas injection hole toward the irradiation material. It has a communicating gas flow passage, and the gas flow passage comprises a groove or a hole penetrating the spacer in the extending direction of the capsule body .

このような構成によれば、カプセル本体内に照射材を封入するためにプラグとカプセル本体とを溶接する溶接位置と照射材の配置されている位置とが、スペーサによって一定の距離だけ確実に離れることとなる。
さらに、ガス注入孔を介してカプセル本体の内部にヘリウムガス等の置換ガスを供給することで、カプセル本体の内部を置換ガスに置換することができる。この際、スペーサにガス流通路が形成されていることで、照射材が配置された領域まで置換ガスを行き渡らせることができる。 According to such a configuration, the welding position where the plug and the capsule body are welded to enclose the irradiation material in the capsule body and the position where the irradiation material is arranged are surely separated by a certain distance by the spacer. It will be.
Further, by supplying a replacement gas such as helium gas to the inside of the capsule body through the gas injection hole, the inside of the capsule body can be replaced with the replacement gas. At this time, since the gas flow passage is formed in the spacer, the replacement gas can be distributed to the region where the irradiation material is arranged.

また、本発明の第二態様に係る試験カプセルでは、第一態様において、前記照射材及び前記スペーサは、中性子が照射されることで放射線を放射する材料で形成されていてもよい。 Further, in the test capsule according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the irradiation material and the spacer may be formed of a material that emits radiation when irradiated with neutrons.

このような構成とすることで、スペーサを評価試験に用いることができる。 With such a configuration, the spacer can be used for the evaluation test.

また、本発明の第三態様に係る試験カプセルでは、第一態様又は第二態様において、前記一端に対して反対側の端部である前記カプセル本体の他端に連結され、他の試験カプセルの前記プラグが連結可能とされた被連結プラグを備え、前記被連結プラグの前記延在方向の長さは、前記スペーサの前記延在方向の長さよりも長くてもよい。 Further, in the test capsule according to the third aspect of the present invention, in the first aspect or the second aspect, the other test capsule is connected to the other end of the capsule body, which is the end opposite to the one end. The plug is provided with a connectable plug to which the plug can be connected, and the length of the connected plug in the extending direction may be longer than the length of the spacer in the extending direction.

このような構成とすることで、被連結プラグを溶接する必要がある場合に、被連結プラグの溶接位置と照射材との位置を離すことができる。 With such a configuration, when it is necessary to weld the connected plug, the welding position of the connected plug and the position of the irradiation material can be separated from each other.

また、本発明の第四態様に係る試験カプセルの製造方法は、一端に開口部が形成されて筒状をなして延びるカプセル本体内に、放射線を放射する照射材を前記開口部から挿入して収容する照射材収容工程と、前記照射材収容工程の後に、前記カプセル本体内に前記開口部から前記カプセル本体の延在方向に延びて前記カプセル本体の延在方向に貫通する溝又は孔からなるガス流通路を有した棒状のスペーサを挿入し、前記照射材よりも前記開口部側に前記スペーサを収容するスペーサ収容工程と、前記スペーサ収容工程の後に、前記カプセル本体の前記一端に前記カプセル本体の内部と連通するガス注入孔を有したプラグを溶接して、前記カプセル本体の開口部を閉塞する開口部閉塞工程と、を有する。 Further, in the method for manufacturing a test capsule according to a fourth aspect of the present invention, an irradiation material that radiates radiation is inserted through the opening into a capsule body that has an opening formed at one end and extends in a tubular shape. After the irradiation material accommodating step and the irradiation material accommodating step, the capsule body is composed of a groove or a hole extending from the opening in the capsule body in the extending direction of the capsule body and penetrating in the extending direction of the capsule body. After the spacer accommodating step of inserting a rod-shaped spacer having a gas flow passage and accommodating the spacer on the opening side of the irradiation material and the spacer accommodating step, the capsule body is placed at one end of the capsule body. It has an opening closing step of welding a plug having a gas injection hole communicating with the inside of the capsule body to close the opening of the capsule body.

また、本発明の第五態様に係る試験カプセルの製造方法では、第四態様において、前記照射材収容工程は、前記カプセル本体よりも磁化し易い複数の分割照射材によって構成された照射材を、磁力を調整可能な挿入治具に生じる磁力によって前記挿入治具にまとめて吸着させて前記カプセル本体内に挿入し、前記カプセル本体内で前記挿入治具の磁力を切って前記挿入治具から前記複数の分割照射材を脱離させてもよい。 Further, in the method for producing a test capsule according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the irradiation material accommodating step comprises an irradiation material composed of a plurality of divided irradiation materials that are more easily magnetized than the capsule body. By the magnetic force generated in the insertion jig whose magnetic force can be adjusted, the insertion jig is collectively attracted to the insertion jig and inserted into the capsule body, and the magnetic force of the insertion jig is cut off in the capsule body to cut the magnetic force from the insertion jig. A plurality of divided irradiation materials may be detached.

このような構成とすることで、照射材が複数の分割照射材で構成されていても、分割照射材を挿入治具に吸着させて、まとめてカプセル本体内の所定の位置に収容させることができる。 With such a configuration, even if the irradiation material is composed of a plurality of divided irradiation materials, the divided irradiation materials can be adsorbed on the insertion jig and collectively housed in a predetermined position in the capsule body. it can.

本発明によれば、溶接位置と照射材との位置を離すことができる。 According to the present invention, the welding position and the irradiation material can be separated from each other.

本発明の実施形態に係る原子力発電プラントの一例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an example of the nuclear power plant which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態の試験カプセルユニットが設けられる加圧水型原子炉の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the pressurized water reactor provided with the test capsule unit of this embodiment. 本実施形態の試験カプセユニットの平面図である。It is a top view of the test capse unit of this embodiment. 本実施形態の試験カプセルの平面図である。It is a top view of the test capsule of this embodiment. 本実施形態のスペーサの横断面図である。It is a cross-sectional view of the spacer of this embodiment. 本実施形態の試験カプセルユニットの製造方法に関するフローチャートである。It is a flowchart about the manufacturing method of the test capsule unit of this embodiment. 本実施形態の照射材収容工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the irradiation material accommodating process of this embodiment. 本実施形態の変形例のスペーサの横断面図である。It is sectional drawing of the spacer of the modification of this embodiment. 本実施形態の変形例のスペーサの横断面図である。It is sectional drawing of the spacer of the modification of this embodiment. 本実施形態の変形例のスペーサの横断面図である。It is sectional drawing of the spacer of the modification of this embodiment.

以下、本発明の実施形態について図１から図７を参照して説明する。
図１に示すように、原子力発電プラントは、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：ＰｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄＷａｔｅｒＲｅａｃｔｏｒ）を有する。この原子力発電プラントは、原子炉格納容器１００内において、加圧水型原子炉の原子炉容器１０１、加圧器１０２、蒸気発生器１０３及び一次冷却水ポンプ１０４が、一次冷却水管１０５により順次接続されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 1, the nuclear power plant has a pressurized water reactor (PWR). In this nuclear power plant, in the reactor containment vessel 100, the reactor vessel 101, the pressurizer 102, the steam generator 103, and the primary cooling water pump 104 of the pressurized water reactor are sequentially connected by the primary cooling water pipe 105. A circulation path for the primary cooling water is configured.

原子炉容器１０１は、内部に燃料集合体１２０を密閉状態で格納可能とされている。原子炉容器１０１は、燃料集合体１２０が挿抜できるように、原子炉容器本体１０１ａと、その上部に装着される原子炉容器蓋１０１ｂとにより構成されている。原子炉容器本体１０１ａは、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台１０１ｃ及び出口側管台１０１ｄが設けられている。出口側管台１０１ｄは、蒸気発生器１０３の入口側水室１０３ａに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、入口側管台１０１ｃは、蒸気発生器１０３の出口側水室１０３ｂに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。 The reactor vessel 101 is capable of storing the fuel assembly 120 in a hermetically sealed state. The reactor vessel 101 is composed of a reactor vessel main body 101a and a reactor vessel lid 101b mounted on the upper portion of the reactor vessel main body 101a so that the fuel assembly 120 can be inserted and removed. The reactor vessel main body 101a is provided with an inlet side tube stand 101c and an outlet side tube stand 101d for supplying and discharging light water as primary cooling water at the upper part. The outlet side pipe stand 101d is connected to the primary cooling water pipe 105 so as to communicate with the inlet side water chamber 103a of the steam generator 103. Further, the inlet side pipe base 101c is connected to the primary cooling water pipe 105 so as to communicate with the outlet side water chamber 103b of the steam generator 103.

蒸気発生器１０３は、半球形状に形成された下部において、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとが仕切板１０３ｃによって区画されて設けられている。入口側水室１０３ａ及び出口側水室１０３ｂは、その天井部に設けられた管板１０３ｄによって蒸気発生器１０３の上部側と区画されている。蒸気発生器１０３の上部側には、逆Ｕ字形状の伝熱管１０３ｅが設けられている。伝熱管１０３ｅは、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとを繋ぐように端部が管板１０３ｄに支持されている。入口側水室１０３ａは、入口側の一次冷却水管１０５が接続されている。出口側水室１０３ｂは、出口側の一次冷却水管１０５が接続されている。また、蒸気発生器１０３は、管板１０３ｄによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管１０６ａが接続されている。蒸気発生器１０３は、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管１０６ｂが接続されている。 The steam generator 103 is provided with the inlet side water chamber 103a and the outlet side water chamber 103b partitioned by a partition plate 103c at the lower portion formed in a hemispherical shape. The inlet side water chamber 103a and the outlet side water chamber 103b are separated from the upper side of the steam generator 103 by a pipe plate 103d provided on the ceiling portion thereof. An inverted U-shaped heat transfer tube 103e is provided on the upper side of the steam generator 103. The end of the heat transfer tube 103e is supported by the tube plate 103d so as to connect the inlet side water chamber 103a and the outlet side water chamber 103b. The inlet side water chamber 103a is connected to the inlet side primary cooling water pipe 105. The outlet side water chamber 103b is connected to the outlet side primary cooling water pipe 105. Further, in the steam generator 103, a secondary cooling water pipe 106a on the outlet side is connected to the upper end on the upper side partitioned by the pipe plate 103d. In the steam generator 103, the secondary cooling water pipe 106b on the inlet side is connected to the side portion on the upper side.

また、原子力発電プラントは、蒸気発生器１０３が、原子炉格納容器１００外で二次冷却水管１０６ａ、１０６ｂを介して蒸気タービン１０７に接続されて、二次冷却水の循環経路が構成されている。 Further, in the nuclear power plant, the steam generator 103 is connected to the steam turbine 107 via the secondary cooling water pipes 106a and 106b outside the reactor containment vessel 100 to form a circulation path for the secondary cooling water. ..

蒸気タービン１０７は、高圧タービン１０８及び低圧タービン１０９を有する。蒸気タービン１０７は、発電機１１０が接続されている。また、高圧タービン１０８及び低圧タービン１０９には、湿分分離加熱器１１１が、二次冷却水管１０６ａから分岐して接続されている。また、低圧タービン１０９は、復水器１１２に接続されている。この復水器１１２は、二次冷却水管１０６ｂに接続されている。二次冷却水管１０６ｂは、上述したように蒸気発生器１０３に接続され、復水器１１２から蒸気発生器１０３に至る。その後、二次冷却水管１０６ｂには、復水ポンプ１１３、低圧給水加熱器１１４、脱気器１１５、主給水ポンプ１１６、及び高圧給水加熱器１１７が設けられている。 The steam turbine 107 includes a high pressure turbine 108 and a low pressure turbine 109. A generator 110 is connected to the steam turbine 107. Further, a moisture separation heater 111 is branched and connected to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109 from the secondary cooling water pipe 106a. Further, the low pressure turbine 109 is connected to the condenser 112. The condenser 112 is connected to the secondary cooling water pipe 106b. The secondary cooling water pipe 106b is connected to the steam generator 103 as described above, and reaches the steam generator 103 from the condenser 112. After that, the secondary cooling water pipe 106b is provided with a condensate pump 113, a low-pressure feed water heater 114, a deaerator 115, a main feed water pump 116, and a high-pressure feed water heater 117.

したがって、原子力発電プラントでは、一次冷却水が原子炉容器１０１にて加熱されて高温・高圧となる。その後、一次冷却水は、加圧器１０２にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管１０５を介して蒸気発生器１０３に供給される。蒸気発生器１０３では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換後の冷却した一次冷却水は、一次冷却水管１０５を介して一次冷却水ポンプ１０４側に回収され、原子炉容器１０１に戻される。一方、熱交換により蒸気となった二次冷却水は、蒸気タービン１０７に供給される。その後、湿分分離加熱器１１１は、高圧タービン１０８からの排気から湿分を除去する。湿分分離加熱器１１１は、除去した湿分をさらに加熱して過熱状態とした後に低圧タービン１０９に送る。蒸気タービン１０７は、二次冷却水の蒸気により駆動され、その動力が発電機１１０に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、復水器１１２に排出される。復水器１１２は、取水管１１２ａを介してポンプ１１２ｂにより取水した冷却水（例えば、海水）と、低圧タービン１０９から排出された蒸気とを熱交換し、当該蒸気を凝縮させて低圧の飽和液に戻す。熱交換に用いられた冷却水は、排水管１１２ｃから排出される。また、凝縮された飽和液は、二次冷却水となり、復水ポンプ１１３によって二次冷却水管１０６ｂを介して復水器１１２の外部に送り出される。さらに、二次冷却水管１０６ｂを経る二次冷却水は、低圧給水加熱器１１４で、例えば、低圧タービン１０９から抽気した低圧蒸気により加熱される。加熱された二次冷却水は、脱気器１１５で溶存酸素や不凝結ガス（アンモニアガス）などの不純物が除去される。その後、主給水ポンプ１１６により高圧給水加熱器１１７に送水される。高圧給水加熱器１１７では、例えば、高圧タービン１０８から抽気した高圧蒸気により加熱され、二次冷却水は蒸気発生器１０３に戻される。 Therefore, in the nuclear power plant, the primary cooling water is heated in the reactor vessel 101 to become high temperature and high pressure. After that, the primary cooling water is supplied to the steam generator 103 via the primary cooling water pipe 105 while being pressurized by the pressurizer 102 and maintaining a constant pressure. In the steam generator 103, heat exchange between the primary cooling water and the secondary cooling water causes the secondary cooling water to evaporate into steam. The cooled primary cooling water after heat exchange is collected on the primary cooling water pump 104 side via the primary cooling water pipe 105 and returned to the reactor vessel 101. On the other hand, the secondary cooling water that has become steam by heat exchange is supplied to the steam turbine 107. After that, the moisture separation heater 111 removes moisture from the exhaust gas from the high pressure turbine 108. The moisture separation heater 111 further heats the removed moisture to bring it into a superheated state, and then sends it to the low-pressure turbine 109. The steam turbine 107 is driven by the steam of the secondary cooling water, and the power thereof is transmitted to the generator 110 to generate electricity. The steam used to drive the turbine is discharged to the condenser 112. The condenser 112 exchanges heat between the cooling water (for example, seawater) taken in by the pump 112b via the intake pipe 112a and the steam discharged from the low-pressure turbine 109, condenses the steam, and condenses the low-pressure saturated liquid. Return to. The cooling water used for heat exchange is discharged from the drain pipe 112c. Further, the condensed saturated liquid becomes secondary cooling water and is sent out to the outside of the condenser 112 by the condensate pump 113 via the secondary cooling water pipe 106b. Further, the secondary cooling water passing through the secondary cooling water pipe 106b is heated by the low-pressure feed water heater 114, for example, by the low-pressure steam extracted from the low-pressure turbine 109. Impurities such as dissolved oxygen and non-condensable gas (ammonia gas) are removed from the heated secondary cooling water by the deaerator 115. After that, water is sent to the high-pressure feed water heater 117 by the main feed water pump 116. In the high-pressure feed water heater 117, for example, it is heated by the high-pressure steam extracted from the high-pressure turbine 108, and the secondary cooling water is returned to the steam generator 103.

このように構成された原子力発電プラントの加圧水型原子炉において、図２に示すように、原子炉容器１０１は、その内部に燃料集合体１２０を含む炉内構造物が挿入可能とされている。本実施形態の原子炉容器１０１は、原子炉容器本体１０１ａに対して原子炉容器蓋１０１ｂが複数のスタッドボルト１２１及びナット１２２により開閉可能に固定されている。 In the pressurized water reactor of the nuclear power plant configured in this way, as shown in FIG. 2, the reactor vessel 101 is capable of inserting the internal structure including the fuel assembly 120 into the reactor vessel 101. In the reactor vessel 101 of the present embodiment, the reactor vessel lid 101b is fixed to the reactor vessel body 101a so as to be openable and closable by a plurality of stud bolts 121 and nuts 122.

原子炉容器本体１０１ａは、原子炉容器蓋１０１ｂを取り外すことで上部が開口可能とされている。原子炉容器本体１０１ａは、下部が半球形状をなす下鏡１０１ｅにより閉塞された円筒形状をなしている。原子炉容器本体１０１ａは、内部にて、入口側管台１０１ｃ及び出口側管台１０１ｄより上方に上部炉心支持板１２３が固定される。原子炉容器本体１０１ａは、内部の下方の下鏡１０１ｅの近傍に位置して下部炉心支持板１２４が固定されている。この上部炉心支持板１２３及び下部炉心支持板１２４は、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成されている。そして、上部炉心支持板１２３は、複数の炉心支持ロッド１２５を介して、図示しない多数の連通孔が形成されて下方に配置された上部炉心板１２６が連結されている。 The upper part of the reactor vessel main body 101a can be opened by removing the reactor vessel lid 101b. The reactor vessel body 101a has a cylindrical shape that is closed by a hemispherical lower mirror 101e. Inside the reactor vessel body 101a, the upper core support plate 123 is fixed above the inlet side tube pedestal 101c and the outlet side tube pedestal 101d. The lower core support plate 124 is fixed to the reactor vessel main body 101a located in the vicinity of the lower mirror 101e inside. The upper core support plate 123 and the lower core support plate 124 have a disk shape and are formed with a large number of communication holes (not shown). The upper core support plate 123 is connected to the upper core plate 126 arranged below by forming a large number of communication holes (not shown) via a plurality of core support rods 125.

原子炉容器本体１０１ａは、内部に円筒形状をなす炉心槽１２７が内壁面と所定の隙間をもって配置されている。この炉心槽１２７は、上部が上部炉心板１２６に連結されている。炉心槽１２７は、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心板１２８が下部に連結されている。そして、下部炉心板１２８は、下部炉心支持板１２４に支持されている。即ち、炉心槽１２７は、原子炉容器本体１０１ａの下部炉心支持板１２４に支持されることとなる。 In the reactor vessel main body 101a, a cylindrical core tank 127 is arranged inside with a predetermined gap from the inner wall surface. The upper part of the core tank 127 is connected to the upper core plate 126. In the core tank 127, a lower core plate 128 which is in the shape of a disk and has a large number of communication holes (not shown) is connected to the lower part. The lower core plate 128 is supported by the lower core support plate 124. That is, the core tank 127 is supported by the lower core support plate 124 of the reactor vessel main body 101a.

この炉心槽１２７の外部側には、後述する試験カプセルユニット１を収容する収納容器１６０が設けられている。この収納容器１６０は、炉心槽１２７の周方向において、所定の間隔を空けて設けられている。この収納容器１６０に収容される試験カプセルユニット１は、後述する炉心１２９よりも径方向外側に位置すると共に、原子炉容器本体１０１ａよりも径方向内側に位置することとなる。 On the outer side of the core tank 127, a storage container 160 for accommodating the test capsule unit 1 described later is provided. The storage containers 160 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the core tank 127. The test capsule unit 1 housed in the storage container 160 is located radially outside the core 129, which will be described later, and is located radially inside the reactor container body 101a.

上部炉心板１２６と炉心槽１２７と下部炉心板１２８とにより炉心１２９が形成されている。炉心１２９は、内部に多数の燃料集合体１２０が配置されている。燃料集合体１２０は、図示しないが、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成されている。燃料集合体１２０は、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。また、炉心１２９は、内部に多数の制御棒１３０が配置されている。この多数の制御棒１３０は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ１３１となっている。制御棒１３０は、燃料集合体１２０内に挿入可能となっている。上部炉心支持板１２３を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管１３２が固定されている。各制御棒クラスタ案内管１３２は、下端部が燃料集合体１２０内の制御棒クラスタ１３１まで延出されている。 The core 129 is formed by the upper core plate 126, the core tank 127, and the lower core plate 128. A large number of fuel assemblies 120 are arranged inside the core 129. Although not shown, the fuel assembly 120 is composed of a large number of fuel rods bundled in a grid pattern by a support grid. In the fuel assembly 120, the upper nozzle is fixed to the upper end portion, while the lower nozzle is fixed to the lower end portion. Further, a large number of control rods 130 are arranged inside the core 129. The upper ends of the large number of control rods 130 are grouped together to form a control rod cluster 131. The control rod 130 can be inserted into the fuel assembly 120. A large number of control rod cluster guide pipes 132 are fixed through the upper core support plate 123. The lower end of each control rod cluster guide pipe 132 extends to the control rod cluster 131 in the fuel assembly 120.

原子炉容器１０１を構成する原子炉容器蓋１０１ｂは、上部が半球形状をなして磁気式ジャッキの制御棒駆動装置１３３が設けられている。原子炉容器蓋１０１ｂは、原子炉容器蓋１０１ｂと一体をなすハウジング１３４内に収容されている。多数の制御棒クラスタ案内管１３２は、上端部が制御棒駆動装置１３３まで延出されている。この制御棒駆動装置１３３から延出された制御棒クラスタ駆動軸１３５が、制御棒クラスタ案内管１３２内を通って燃料集合体１２０まで延出されることで、制御棒クラスタ１３１を把持可能となっている。 The reactor vessel lid 101b constituting the reactor vessel 101 has a hemispherical upper portion and is provided with a control rod drive device 133 of a magnetic jack. The reactor vessel lid 101b is housed in a housing 134 that is integrated with the reactor vessel lid 101b. The upper end of a large number of control rod cluster guide tubes 132 extends to the control rod drive device 133. The control rod cluster drive shaft 135 extended from the control rod drive device 133 is extended to the fuel assembly 120 through the control rod cluster guide pipe 132, so that the control rod cluster 131 can be gripped. There is.

制御棒クラスタ駆動軸１３５は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ１３１に連結されている。加えて、制御棒クラスタ駆動軸１３５の表面には、複数の周溝が長手方向に等ピッチで配設されている。制御棒駆動装置１３３は、制御棒クラスタ駆動軸１３５を磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御している。 The control rod cluster drive shaft 135 extends in the vertical direction and is connected to the control rod cluster 131. In addition, a plurality of peripheral grooves are arranged at equal pitches in the longitudinal direction on the surface of the control rod cluster drive shaft 135. The control rod drive device 133 controls the output of the reactor by moving the control rod cluster drive shaft 135 up and down with a magnetic jack.

このような加圧水型原子炉は、制御棒駆動装置１３３により制御棒クラスタ駆動軸１３５を移動して燃料集合体１２０から制御棒１３０が所定量引き抜かれる。これにより、炉心１２９内での核分裂が制御され、発生した熱エネルギにより原子炉容器１０１内に充填された軽水が加熱される。高温の軽水は、出口側管台１０１ｄから排出される。即ち、燃料集合体１２０を構成する原子燃料が核分裂することで中性子を放出し、減速材及び一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子とする。その結果、新たな核分裂を起こしやすくするとともに、軽水は発生した熱を奪って冷却される。一方、制御棒１３０を燃料集合体１２０に挿入することで、炉心１２９内で生成される中性子数が調整される。また、制御棒１３０を燃料集合体１２０に全て挿入することで、原子炉を緊急に停止することができる。原子炉容器１０１は、炉心１２９に対して、その上方に出口側管台１０１ｄに連通する上部プレナム１５２が形成されるとともに、下方に下部プレナム１５３が形成されている。そして、原子炉容器１０１と炉心槽１２７との間に入口側管台１０１ｃ及び下部プレナム１５３に連通するダウンカマー部１５４が形成されている。したがって、軽水は、入口側管台１０１ｃから原子炉容器本体１０１ａ内に流入し、ダウンカマー部１５４を下向きに流れ落ちて下部プレナム１５３に至る。その後、軽水は、この下部プレナム１５３の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心支持板１２４及び下部炉心板１２８を通過した後、炉心１２９に流入する。この炉心１２９に流入した軽水は、炉心１２９を構成する燃料集合体１２０から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体１２０を冷却する。一方、燃料集合体１２０を冷却して高温となった軽水は、上部炉心板１２６を通過して上部プレナム１５２まで上昇し、出口側管台１０１ｄを通って排出される。原子炉容器１０１から排出された軽水は、上述したように、蒸気発生器１０３に送られる。 In such a pressurized water reactor, the control rods 130 are pulled out from the fuel assembly 120 by moving the control rod cluster drive shaft 135 by the control rod drive device 133. As a result, nuclear fission in the core 129 is controlled, and the generated heat energy heats the light water filled in the reactor vessel 101. The hot light water is discharged from the outlet side tube stand 101d. That is, the nuclear fuel constituting the fuel assembly 120 undergoes nuclear fission to emit neutrons, and the moderator and light water as the primary cooling water reduce the kinetic energy of the emitted fast neutrons to become thermal neutrons. As a result, new fission is likely to occur, and light water is cooled by removing the generated heat. On the other hand, by inserting the control rod 130 into the fuel assembly 120, the number of neutrons generated in the core 129 is adjusted. Further, by inserting all the control rods 130 into the fuel assembly 120, the reactor can be stopped urgently. In the reactor vessel 101, an upper plenum 152 communicating with the outlet side pedestal 101d is formed above the core 129, and a lower plenum 153 is formed below the core 129. Then, a downcomer portion 154 communicating with the inlet side tube base 101c and the lower plenum 153 is formed between the reactor vessel 101 and the core tank 127. Therefore, the light water flows into the reactor vessel main body 101a from the inlet side tube stand 101c, flows downward through the downcomer portion 154, and reaches the lower plenum 153. After that, the light water is guided upward by the spherical inner surface of the lower plenum 153 and rises, passes through the lower core support plate 124 and the lower core plate 128, and then flows into the core 129. The light water flowing into the core 129 cools the fuel assembly 120 by absorbing the thermal energy generated from the fuel assembly 120 constituting the core 129. On the other hand, the light water that has cooled the fuel assembly 120 and has reached a high temperature passes through the upper core plate 126, rises to the upper plenum 152, and is discharged through the outlet side pedestal 101d. The light water discharged from the reactor vessel 101 is sent to the steam generator 103 as described above.

次に、図３から図５を参照して、試験カプセルユニット１について説明する。
試験カプセルユニット１は、内部に照射材２４を収容している。この照射材２４は、原子炉容器１０１の健全性を評価するための評価試験に用いられる。ここで、試験カプセルユニット１は、原子炉容器本体１０１ａよりも径方向内側に位置していることから、照射材２４に照射される中性子の照射量は、原子炉容器本体１０１ａよりも大きくなる。このため、照射材２４を用いて評価試験を行うことにより、原子炉容器１０１の先行監視を行うことが可能となっている。 Next, the test capsule unit 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
The test capsule unit 1 houses the irradiation material 24 inside. The irradiation material 24 is used in an evaluation test for evaluating the soundness of the reactor vessel 101. Here, since the test capsule unit 1 is located radially inside the reactor vessel body 101a, the irradiation amount of neutrons irradiated to the irradiation material 24 is larger than that of the reactor vessel body 101a. Therefore, by conducting an evaluation test using the irradiation material 24, it is possible to perform advance monitoring of the reactor vessel 101.

図３に示すように、試験カプセルユニット１は、収納容器１６０に挿入される挿入方向の後端側から順に、保持部材１１と、ステー部材１２と、複数の試験カプセル１３と、先端部材１４とを備えている。ここで、挿入方向の後端側は、試験カプセルユニット１が原子炉容器１０１内に配置された場合に鉛直方向の上方となる。また、挿入方向の先端側は、試験カプセルユニット１が原子炉容器１０１内に配置された場合に鉛直方向の下方となる。 As shown in FIG. 3, the test capsule unit 1 includes a holding member 11, a stay member 12, a plurality of test capsules 13, and a tip member 14 in this order from the rear end side in the insertion direction inserted into the storage container 160. It has. Here, the rear end side in the insertion direction is upward in the vertical direction when the test capsule unit 1 is arranged in the reactor vessel 101. Further, the tip side in the insertion direction is downward in the vertical direction when the test capsule unit 1 is arranged in the reactor vessel 101.

保持部材１１は、試験カプセルユニット１の取り扱い時において、作業装置により保持される部材となっている。この保持部材１１は、例えば、図示しないチャック装置に対して着脱自在な形状となっている。保持部材１１は、挿入方向の先端側がステー部材１２と接続されている。 The holding member 11 is a member that is held by the working device when the test capsule unit 1 is handled. The holding member 11 has, for example, a shape that can be attached to and detached from a chuck device (not shown). The tip side of the holding member 11 in the insertion direction is connected to the stay member 12.

ステー部材１２は、挿入方向を長手方向とする棒状に形成されている。ステー部材１２は、長手方向の一端に保持部材１１が接続されている。ステー部材１２は、長手方向の他端に試験カプセル１３が連結されている。ステー部材１２の連結部分には、試験カプセル１３の凸部４２が挿入可能とされている。このステー部材１２は、長手方向における長さが調整されることで、試験カプセルユニット１の挿入方向における全長を調整することが可能となっている。 The stay member 12 is formed in a rod shape with the insertion direction as the longitudinal direction. A holding member 11 is connected to one end of the stay member 12 in the longitudinal direction. The test capsule 13 is connected to the other end of the stay member 12 in the longitudinal direction. The convex portion 42 of the test capsule 13 can be inserted into the connecting portion of the stay member 12. By adjusting the length of the stay member 12 in the longitudinal direction, it is possible to adjust the total length of the test capsule unit 1 in the insertion direction.

複数の試験カプセル１３は、挿入方向に沿って並べて（直列に）連結されている。図３では、試験カプセル１３を三つ連結しているが、連結数については、特に限定されず、いずれの数であってもよい。連結された複数の試験カプセル１３は、挿入方向の後端側の端部にステー部材１２が連結されている。連結された複数の試験カプセル１３は、挿入方向の先端側の端部に先端部材１４が連結されている。この試験カプセル１３は、その内部に照射材２４を気密に封止した状態で収容している。試験カプセル１３は、その内部が不活性ガス（置換ガス）で充満している。試験カプセル１３は、実機環境を模擬したオートクレーブに収容可能な大きさで形成されている。なお、試験カプセル１３の詳細については、後述する。 The plurality of test capsules 13 are connected side by side (in series) along the insertion direction. In FIG. 3, three test capsules 13 are connected, but the number of connections is not particularly limited and may be any number. In the connected plurality of test capsules 13, the stay member 12 is connected to the end portion on the rear end side in the insertion direction. In the connected plurality of test capsules 13, the tip member 14 is connected to the end on the tip side in the insertion direction. The test capsule 13 contains the irradiation material 24 in an airtightly sealed state. The inside of the test capsule 13 is filled with an inert gas (replacement gas). The test capsule 13 is formed in a size that can be accommodated in an autoclave simulating the actual machine environment. The details of the test capsule 13 will be described later.

先端部材１４は、挿入方向の先端側の端部が先細りとなる形状に形成されている。先端部材１４は、挿入方向の後端側の端部に試験カプセル１３が連結されている。先端部材１４の連結部分には、後述する試験カプセル１３と同様の凸部４２が形成されている。先端部材１４は、挿入方向に向かって先細りとなる先端部９１ａによって、試験カプセルユニット１の挿入を案内している。 The tip member 14 is formed so that the end on the tip side in the insertion direction is tapered. The tip member 14 has a test capsule 13 connected to an end on the rear end side in the insertion direction. A convex portion 42 similar to the test capsule 13 described later is formed in the connecting portion of the tip member 14. The tip member 14 guides the insertion of the test capsule unit 1 by the tip portion 91a that tapers in the insertion direction.

したがって、収納容器１６０へ試験カプセルユニット１を収容する場合、試験カプセルユニット１は、保持部材１１がチャック装置に保持（装着）された状態で、収納容器１６０へ向けて移動させられる。そして、試験カプセルユニット１は、先端部材１４によって案内されながら、収納容器１６０に収容された後、チャック装置による保持部材１１の保持が解除されることで、収納容器１６０への収容が完了する。 Therefore, when the test capsule unit 1 is housed in the storage container 160, the test capsule unit 1 is moved toward the storage container 160 with the holding member 11 held (mounted) on the chuck device. Then, the test capsule unit 1 is accommodated in the storage container 160 while being guided by the tip member 14, and then the holding member 11 is released from the holding member 11 by the chuck device, so that the test capsule unit 1 is accommodated in the storage container 160.

一方で、収納容器１６０から試験カプセルユニット１を取り出す場合、試験カプセルユニット１は、保持部材１１がチャック装置に保持（装着）された状態で、収納容器１６０から取り出される。そして、試験カプセルユニット１は、収納容器１６０から取り出された後、チャック装置による保持部材１１の保持が解除されることで、収納容器１６０からの取り出しが完了する。これにより、試験カプセル１３に収容された照射材２４が原子炉から取り出される。 On the other hand, when the test capsule unit 1 is taken out from the storage container 160, the test capsule unit 1 is taken out from the storage container 160 with the holding member 11 held (mounted) on the chuck device. Then, after the test capsule unit 1 is taken out from the storage container 160, the holding member 11 is released from the holding member 11 by the chuck device, so that the test capsule unit 1 is taken out from the storage container 160. As a result, the irradiation material 24 contained in the test capsule 13 is taken out from the reactor.

次に、試験カプセル１３について説明する。試験カプセル１３は、図４に示すように、カプセル本体２１と、上部プラグ（プラグ）２２と、下部プラグ（被連結プラグ）２３と、照射材２４と、スペーサ２５とを有している。 Next, the test capsule 13 will be described. As shown in FIG. 4, the test capsule 13 has a capsule body 21, an upper plug (plug) 22, a lower plug (connected plug) 23, an irradiation material 24, and a spacer 25.

カプセル本体２１は、筒状をなして延びている。カプセル本体２１は、延在方向の一端に開口部が形成されている。カプセル本体２１は、挿入方向を延在方向として延びている。本実施形態のカプセル本体２１は、両端が開口した角筒状に形成されている。本実施形態では、延在方向の一端の開口部を第一開口部３１とし、延在方向の他端の開口部を第二開口部３２とする。カプセル本体２１は、ステンレス等の磁化しづらい材料で形成されている。 The capsule body 21 extends in a tubular shape. The capsule body 21 has an opening formed at one end in the extending direction. The capsule body 21 extends with the insertion direction as the extending direction. The capsule body 21 of the present embodiment is formed in a square tubular shape with both ends open. In the present embodiment, the opening at one end in the extending direction is the first opening 31, and the opening at the other end in the extending direction is the second opening 32. The capsule body 21 is made of a material that is difficult to magnetize, such as stainless steel.

上部プラグ２２は、カプセル本体２１の一端の第一開口部３１を閉塞している。上部プラグ２２は、カプセル本体２１の延在方向の一端（挿入方向の後端側の端部）に設けられ、溶接により接合される。上部プラグ２２は、他の試験カプセル１３の下部プラグ２３が連結可能とされている。また、上部プラグ２２の中で、試験カプセルユニット１において挿入方向の最も後端側に位置する上部プラグ２２は、下部プラグ２３ではなくステー部材１２に連結される。上部プラグ２２は、上部プラグ本体４１と、上部プラグ本体４１から挿入方向に突出する凸部４２と、不活性ガスを注入するためのガス注入孔４３とを有している。 The upper plug 22 closes the first opening 31 at one end of the capsule body 21. The upper plug 22 is provided at one end of the capsule body 21 in the extending direction (the end on the rear end side in the insertion direction), and is joined by welding. The upper plug 22 can be connected to the lower plug 23 of another test capsule 13. Further, among the upper plugs 22, the upper plug 22 located at the rearmost end side in the insertion direction in the test capsule unit 1 is connected to the stay member 12 instead of the lower plug 23. The upper plug 22 has an upper plug main body 41, a convex portion 42 protruding from the upper plug main body 41 in the insertion direction, and a gas injection hole 43 for injecting the inert gas.

上部プラグ本体４１は、挿入方向から見た断面形状が方形となる四角柱の形状となっている。上部プラグ本体４１は、その端部が第一開口部３１に嵌め合わされた状態で溶接によりカプセル本体２１に接合される。したがって、上部プラグ本体４１とカプセル本体２１との間に溶接部が形成された状態で、上部プラグ２２とカプセル本体２１とが一体に形成される。 The upper plug main body 41 has a square pillar shape having a square cross-sectional shape when viewed from the insertion direction. The upper plug main body 41 is joined to the capsule main body 21 by welding with its end fitted to the first opening 31. Therefore, the upper plug 22 and the capsule body 21 are integrally formed with the welded portion formed between the upper plug body 41 and the capsule body 21.

凸部４２は、挿入方向から見た形状が方形となる四角柱の形状となっている。凸部４２は、上部プラグ本体４１よりも小さい方形に形成されている。凸部４２は、カプセル本体２１と溶接された溶接部とは反対側となる上部プラグ本体４１の端部から突出している。凸部４２は、他の試験カプセル１３の下部プラグ２３に嵌め合わされる。 The convex portion 42 has a square pillar shape in which the shape seen from the insertion direction is square. The convex portion 42 is formed in a square shape smaller than that of the upper plug main body 41. The convex portion 42 protrudes from the end portion of the upper plug main body 41 which is on the opposite side of the welded portion welded to the capsule main body 21. The convex portion 42 is fitted to the lower plug 23 of the other test capsule 13.

ガス注入孔４３は、カプセル本体２１の内部と連通するように上部プラグ本体４１に形成されている。ガス注入孔４３は、上部プラグ本体４１の側面から第一開口部３１に挿入される上部プラグ本体４１の端部まで上部プラグ本体４１内を貫通して形成されている。ガス注入孔４３は、カプセル本体２１の内部雰囲気を、不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）に置換するために用いられる。なお、不活性ガスの置換後、ガス注入孔４３は、気密に封止される。具体的には、例えば、ガス注入孔４３は、上部プラグ本体４１の側面を溶かすことで開口部分を閉塞させて気密に封止される。または、ガス注入孔４３は、図示しない栓を設け、その栓を溶接により接合することで気密に封止される。 The gas injection hole 43 is formed in the upper plug main body 41 so as to communicate with the inside of the capsule main body 21. The gas injection hole 43 is formed so as to penetrate the inside of the upper plug body 41 from the side surface of the upper plug body 41 to the end of the upper plug body 41 inserted into the first opening 31. The gas injection hole 43 is used to replace the internal atmosphere of the capsule body 21 with an inert gas (for example, helium gas). After the substitution of the inert gas, the gas injection hole 43 is hermetically sealed. Specifically, for example, the gas injection hole 43 is hermetically sealed by melting the side surface of the upper plug main body 41 to close the opening portion. Alternatively, the gas injection hole 43 is hermetically sealed by providing a plug (not shown) and joining the plugs by welding.

下部プラグ２３は、カプセル本体２１の延在方向の他端（挿入方向の先端側の端部）に設けられている。カプセル本体２１の延在方向の他端は、第一開口部３１が形成されたカプセル本体２１の一端に対して反対側の端部である。下部プラグ２３は、他の試験カプセル１３の上部プラグ２２が連結可能とされている。また、下部プラグ２３の中で、試験カプセルユニット１において挿入方向の最も先端側に位置する下部プラグ２３は、上部プラグ２２ではなく先端部材１４に連結される。下部プラグ２３は、カプセル本体２１の挿入方向の他端と溶接により接合されている。下部プラグ２３の挿入方向の長さは、後述するスペーサ２５の挿入方向の長さよりも長く成形されている。下部プラグ２３は、下部プラグ本体５１と、下部プラグ本体５１から挿入方向に窪む凹部５２とを有している。 The lower plug 23 is provided at the other end of the capsule body 21 in the extending direction (the end on the tip side in the insertion direction). The other end of the capsule body 21 in the extending direction is the end opposite to one end of the capsule body 21 in which the first opening 31 is formed. The lower plug 23 can be connected to the upper plug 22 of another test capsule 13. Further, among the lower plugs 23, the lower plug 23 located on the most tip side in the insertion direction in the test capsule unit 1 is connected to the tip member 14 instead of the upper plug 22. The lower plug 23 is joined to the other end of the capsule body 21 in the insertion direction by welding. The length of the lower plug 23 in the insertion direction is formed to be longer than the length of the spacer 25 in the insertion direction, which will be described later. The lower plug 23 has a lower plug main body 51 and a recess 52 recessed from the lower plug main body 51 in the insertion direction.

下部プラグ本体５１は、挿入方向から見た断面形状が上部プラグ本体４１と同じ大きさの方形となる四角柱の形状となっている。下部プラグ本体５１は、カプセル本体２１側の端部が、第二開口部３２に嵌め合わされた状態でカプセル本体２１に対して溶接により接合される。したがって、下部プラグ本体５１とカプセル本体２１との間に溶接部が形成された状態で、下部プラグ２３とカプセル本体２１とが一体に形成される。下部プラグ本体５１は、挿入方向の長さがカプセル本体２１の挿入方向の長さの半分以上の長さで形成されている、本実施形態の下部プラグ本体５１は、後述するスペーサ２５よりも長くカプセル本体２１よりも短い長さで形成されている。 The lower plug main body 51 has a square pillar shape in which the cross-sectional shape seen from the insertion direction is a square having the same size as the upper plug main body 41. The lower plug main body 51 is joined to the capsule main body 21 by welding with the end portion on the capsule main body 21 side fitted in the second opening 32. Therefore, the lower plug 23 and the capsule body 21 are integrally formed with the welded portion formed between the lower plug body 51 and the capsule body 21. The lower plug body 51 is formed so that the length in the insertion direction is at least half the length in the insertion direction of the capsule body 21. The lower plug body 51 of the present embodiment is longer than the spacer 25 described later. It is formed with a length shorter than that of the capsule body 21.

凹部５２は、挿入方向から見た形状が方形となる中空の角孔となっている。凹部５２は、カプセル本体２１と溶接された溶接部とは反対側となる下部プラグ本体５１の端部から窪んでいる。凹部５２は、他の試験カプセル１３の上部プラグ２２の凸部４２が嵌め込まれる。 The recess 52 is a hollow square hole having a square shape when viewed from the insertion direction. The recess 52 is recessed from the end of the lower plug body 51, which is on the opposite side of the welded portion welded to the capsule body 21. The concave portion 52 is fitted with the convex portion 42 of the upper plug 22 of the other test capsule 13.

照射材２４は、カプセル本体２１内で第一開口部３１から離れた位置に配置されている。照射材２４は、放射線を放射している。照射材２４は、中性子が照射されることで放射線を放射する材料で形成されている。照射材２４は、原子炉を構成する材料と同じ低合金鋼で形成されている。本実施形態の照射材２４は、カプセル本体２１よりも磁化し易い複数の分割照射材２４ａによって構成されている。照射材２４は、既に加圧水型原子炉の収納容器１６０に装荷された後に評価試験が実施された試験片を用いている。したがって、分割照射材２４ａは、運転開始時に原子炉に投入されて原子炉から取り出された後に評価試験を実施された試験片の欠片である。本実施形態の分割照射材２４ａは、評価試験を実施後の試験片の欠片の中で比較的大きく、評価試験に再度利用可能な大きさを有する試験片の欠片である。 The irradiation material 24 is arranged at a position in the capsule body 21 away from the first opening 31. The irradiating material 24 emits radiation. The irradiation material 24 is made of a material that emits radiation when irradiated with neutrons. The irradiation material 24 is made of the same low alloy steel as the material constituting the nuclear reactor. The irradiation material 24 of the present embodiment is composed of a plurality of divided irradiation materials 24a that are more easily magnetized than the capsule body 21. As the irradiation material 24, a test piece which has already been loaded in the storage container 160 of the pressurized water reactor and then subjected to the evaluation test is used. Therefore, the divided irradiation material 24a is a fragment of a test piece that has been subjected to an evaluation test after being put into the reactor and taken out from the reactor at the start of operation. The divided irradiation material 24a of the present embodiment is a piece of a test piece that is relatively large among the pieces of the test piece after the evaluation test is performed and has a size that can be reused for the evaluation test.

スペーサ２５は、カプセル本体２１内で照射材２４と第一開口部３１との間に配置されている。スペーサ２５は、挿入方向に延びる棒状部材である。スペーサ２５は、中性子が照射されることで放射線を放射する材料で形成されている。本実施形態のスペーサ２５は、例えば、照射材２４と同じ材料で形成されている。スペーサ２５は、カプセル本体２１内で摺動可能な形状をなしている。本実施形態のスペーサ２５は、図５に示すように、カプセル本体２１の内周面に対して、僅かに隙間が形成されるような大きさの断面方形状をなしている。スペーサ２５は、照射材２４の収容されている位置がずれないように、第一開口部３１に対する照射材２４の挿入方向の降誕側の端面までの距離と同じ長さで形成されている。本実施形態では、スペーサ２５は、照射材２４と同程度の長さで形成されている。スペーサ２５は、ガス注入孔４３から照射材２４に向かって連通するガス流通路２５ａが形成されている。本実施形態のガス流通路２５ａは、挿入方向にスペーサ２５を貫通する複数の溝として形成されている。 The spacer 25 is arranged between the irradiation material 24 and the first opening 31 in the capsule body 21. The spacer 25 is a rod-shaped member extending in the insertion direction. The spacer 25 is made of a material that emits radiation when irradiated with neutrons. The spacer 25 of the present embodiment is made of, for example, the same material as the irradiation material 24. The spacer 25 has a shape that allows it to slide inside the capsule body 21. As shown in FIG. 5, the spacer 25 of the present embodiment has a cross-sectional rectangular shape having a size such that a slight gap is formed with respect to the inner peripheral surface of the capsule body 21. The spacer 25 is formed to have the same length as the distance to the end face on the nativity side in the insertion direction of the irradiation material 24 with respect to the first opening 31 so that the position where the irradiation material 24 is housed does not shift. In the present embodiment, the spacer 25 is formed to have the same length as the irradiation material 24. The spacer 25 is formed with a gas flow passage 25a that communicates from the gas injection hole 43 toward the irradiation material 24. The gas flow passage 25a of the present embodiment is formed as a plurality of grooves penetrating the spacer 25 in the insertion direction.

次に、図６及び図７を参照し、上記の試験カプセルユニットの製造方法Ｓ１について説明する。試験カプセルユニットの製造方法Ｓ１は、図６に示すように、ユニット部材準備工程Ｓ２、試験カプセル製造工程Ｓ３、及びユニット部材連結工程Ｓ４を有している。 Next, the above-mentioned test capsule unit manufacturing method S1 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 6, the test capsule unit manufacturing method S1 includes a unit member preparation step S2, a test capsule manufacturing step S3, and a unit member connecting step S4.

ユニット部材準備工程Ｓ２は、試験カプセルユニット１の部品となる部材を事前に準備する。本実施形態のユニット部材準備工程Ｓ２は、保持部材１１、ステー部材１２、及び先端部材１４を事前に準備する。 In the unit member preparation step S2, the members to be the parts of the test capsule unit 1 are prepared in advance. In the unit member preparation step S2 of the present embodiment, the holding member 11, the stay member 12, and the tip member 14 are prepared in advance.

試験カプセル製造工程Ｓ３は、試験カプセルの製造方法Ｓ１０で試験カプセル１３を複数製造する。本実施形態の試験カプセル製造工程Ｓ３は、カプセル部材準備工程Ｓ１１と、照射材収容工程Ｓ１２と、スペーサ収容工程Ｓ１３と、開口部閉塞工程Ｓ１４と、を有している。 In the test capsule manufacturing step S3, a plurality of test capsules 13 are manufactured by the test capsule manufacturing method S10. The test capsule manufacturing step S3 of the present embodiment includes a capsule member preparation step S11, an irradiation material accommodating step S12, a spacer accommodating step S13, and an opening closing step S14.

カプセル部材準備工程Ｓ１１は、試験カプセル１３の部品となる部材を事前に準備する。本実施形態のカプセル部材準備工程Ｓ１１は、カプセル本体２１、上部プラグ２２、下部プラグ２３、照射材２４、及びスペーサ２５を事前に準備する。カプセル部材準備工程Ｓ１１では、カプセル本体２１と下部プラグ２３とを溶接して連結させる。これにより、カプセル本体２１と下部プラグ２３との間に溶接部が形成された状態で、カプセル本体２１の第二開口部３２が下部プラグ２３によって閉塞される。 In the capsule member preparation step S11, the members to be the parts of the test capsule 13 are prepared in advance. In the capsule member preparation step S11 of the present embodiment, the capsule body 21, the upper plug 22, the lower plug 23, the irradiation material 24, and the spacer 25 are prepared in advance. In the capsule member preparation step S11, the capsule body 21 and the lower plug 23 are welded and connected. As a result, the second opening 32 of the capsule body 21 is closed by the lower plug 23 with the welded portion formed between the capsule body 21 and the lower plug 23.

照射材収容工程Ｓ１２は、カプセル本体２１内に複数の分割照射材２４ａによって構成された照射材２４を第一開口部３１から挿入して収容する。照射材収容工程Ｓ１２は、照射材２４を用いることから、放射線が漏れないホットセル内において遠隔操作により行われる。図７に示すように、本実施形態の照射材収容工程Ｓ１２では、複数（本実施形態では四つ）の分割照射材２４ａを位置決め部材９２によってまとめて照射材２４としている。分割照射材２４ａは、板状の位置決め部材９２によって直方状に成形されている。照射材収容工程Ｓ１２では、複数の分割照射材２４ａが磁力を調整可能な挿入治具９１によってカプセル本体２１内に収容される。ここで、挿入治具９１は、例えば、電磁石が先端部９１ａに設けられている。挿入治具９１は、電磁石への電力の供給を制御することで、電磁石に生じる磁力のＯＮ及びＯＦＦを切替可能とされている。照射材収容工程Ｓ１２では、挿入治具９１の先端部９１ａに生じる磁力によって分割照射材２４ａ及び位置決め部材９２を押し込み工具にまとめて吸着された状態としてカプセル本体２１内に第一開口部３１から挿入する。分割照射材２４ａがカプセル本体２１内の奥まで挿入された後に、挿入治具９１の磁力を切って挿入治具９１から複数の分割照射材２４ａが脱離される。これにより、カプセル本体２１内の任意の位置に照射材２４が収容される。 In the irradiation material accommodating step S12, the irradiation material 24 composed of the plurality of divided irradiation materials 24a is inserted into the capsule body 21 from the first opening 31 and accommodated. Since the irradiation material 24 is used, the irradiation material accommodating step S12 is performed by remote control in a hot cell where radiation does not leak. As shown in FIG. 7, in the irradiation material accommodating step S12 of the present embodiment, a plurality of (four in the present embodiment) divided irradiation materials 24a are grouped together by the positioning member 92 to form the irradiation material 24. The divided irradiation material 24a is formed in a rectangular shape by a plate-shaped positioning member 92. In the irradiation material accommodating step S12, the plurality of divided irradiation materials 24a are accommodated in the capsule body 21 by the insertion jig 91 whose magnetic force can be adjusted. Here, in the insertion jig 91, for example, an electromagnet is provided at the tip portion 91a. The insertion jig 91 can switch ON and OFF of the magnetic force generated in the electromagnet by controlling the supply of electric power to the electromagnet. In the irradiation material accommodating step S12, the divided irradiation material 24a and the positioning member 92 are collectively attracted to the pushing tool by the magnetic force generated at the tip portion 91a of the insertion jig 91, and are inserted into the capsule body 21 from the first opening 31. To do. After the divided irradiation material 24a is inserted all the way into the capsule body 21, the plurality of divided irradiation materials 24a are separated from the insertion jig 91 by cutting the magnetic force of the insertion jig 91. As a result, the irradiation material 24 is housed at an arbitrary position in the capsule body 21.

スペーサ収容工程Ｓ１３は、照射材収容工程Ｓ１２の後に実施される。スペーサ収容工程Ｓ１３は、ホットセル内において遠隔操作により行われる。スペーサ収容工程Ｓ１３は、照射材２４が収容されたカプセル本体２１内に第一開口部３１からスペーサ２５を挿入する。スペーサ２５は、照射材２４よりも第一開口部３１側に収容される。本実施形態では、スペーサ２５は、照射材２４に対して挿入方向に僅かに間隔を空けた状態で、第一開口部３１からはみ出さないようにカプセル本体２１内に収容される。 The spacer accommodating step S13 is carried out after the irradiation material accommodating step S12. The spacer accommodating step S13 is performed remotely in the hot cell. In the spacer accommodating step S13, the spacer 25 is inserted from the first opening 31 into the capsule body 21 accommodating the irradiation material 24. The spacer 25 is housed closer to the first opening 31 than the irradiation material 24. In the present embodiment, the spacer 25 is housed in the capsule body 21 so as not to protrude from the first opening 31 in a state of being slightly spaced from the irradiation material 24 in the insertion direction.

開口部閉塞工程Ｓ１４は、スペーサ収容工程Ｓ１３の後に実施される。開口部閉塞工程Ｓ１４は、ホットセル内において作業者が直接実施する。開口部閉塞工程Ｓ１４は、カプセル本体２１の一端に上部プラグ２２を溶接して連結させる。これにより、開口部閉塞工程Ｓ１４では、カプセル本体２１の第一開口部３１が閉塞される。第一開口部３１が閉塞された状態のカプセル本体２１に対して、ガス注入孔４３から不活性ガスを注入することで、カプセル本体２１の内部の雰囲気を不活性ガスに置換する。不活性ガスへの置換後、ガス注入孔４３が形成された上部プラグ本体４１の側面を溶かし、カプセル本体２１の内部を、気密に封止する。これらにより、試験カプセル１３の作製が完了する。作製が完了した試験カプセル１３は、引き続いて、各種検査が行われる。 The opening closing step S14 is performed after the spacer accommodating step S13. The opening closing step S14 is directly performed by the operator in the hot cell. In the opening closing step S14, the upper plug 22 is welded and connected to one end of the capsule body 21. As a result, in the opening closing step S14, the first opening 31 of the capsule body 21 is closed. By injecting an inert gas through the gas injection hole 43 into the capsule body 21 in which the first opening 31 is closed, the atmosphere inside the capsule body 21 is replaced with the inert gas. After the replacement with the inert gas, the side surface of the upper plug main body 41 in which the gas injection hole 43 is formed is melted, and the inside of the capsule main body 21 is hermetically sealed. As a result, the production of the test capsule 13 is completed. The test capsule 13 that has been prepared is subsequently subjected to various inspections.

ユニット部材連結工程Ｓ４は、複数の試験カプセル１３を連結させる。また、ユニット部材連結工程Ｓ４は、試験カプセル１３にステー部材１２及び先端部材１４を連結させる。 In the unit member connecting step S4, a plurality of test capsules 13 are connected. Further, in the unit member connecting step S4, the stay member 12 and the tip member 14 are connected to the test capsule 13.

本実施形態のユニット部材連結工程Ｓ４は、試験カプセル１３の下部プラグ２３に、他の試験カプセル１３の上部プラグ２２を溶接によって接合する。ユニット部材連結工程Ｓ４では、これを複数回繰り返すことで、複数の試験カプセル１３を挿入方向に直列に連結する。この際、一方の試験カプセル１３の下部プラグ２３と、他方の試験カプセル１３の上部プラグ２２とは、凸部４２が凹部５２に挿入された状態で連結され、溶接により接合される。 In the unit member connecting step S4 of the present embodiment, the upper plug 22 of another test capsule 13 is joined to the lower plug 23 of the test capsule 13 by welding. In the unit member connecting step S4, by repeating this a plurality of times, the plurality of test capsules 13 are connected in series in the insertion direction. At this time, the lower plug 23 of one test capsule 13 and the upper plug 22 of the other test capsule 13 are connected with the convex portion 42 inserted into the concave portion 52, and are joined by welding.

その後、ユニット部材連結工程Ｓ４では、保持部材１１にステー部材１２の一端が接続される。また、ステー部材１２の他端には、連結された試験カプセル１３の中で、挿入方向の最も後端側の試験カプセル１３の上部プラグ２２が連結される。このとき、ステー部材１２と試験カプセル１３とは、溶接によりに接合される。 After that, in the unit member connecting step S4, one end of the stay member 12 is connected to the holding member 11. Further, among the connected test capsules 13, the upper plug 22 of the test capsule 13 on the rearmost end side in the insertion direction is connected to the other end of the stay member 12. At this time, the stay member 12 and the test capsule 13 are joined by welding.

連結された試験カプセル１３の中で、挿入方向の最も線端側の試験カプセル１３の下部プラグ２３に、先端部材１４が連結される。試験カプセル１３と先端部材１４とは、溶接により接合される。以上により、試験カプセルユニット１の作製が完了する。 Among the connected test capsules 13, the tip member 14 is connected to the lower plug 23 of the test capsule 13 on the most linear end side in the insertion direction. The test capsule 13 and the tip member 14 are joined by welding. As described above, the production of the test capsule unit 1 is completed.

作成された試験カプセルユニット１は、原子炉の内部、つまり、収納容器１６０に収納される。試験カプセルユニット１は、保持部材１１がチャック装置に保持（装着）され、収納容器１６０へ向けて移動させられる。その後、試験カプセルユニット１は、先端部材１４によって案内されながら、収納容器１６０に収容される。収容された後、チャック装置による保持部材１１の保持が解除されることで、収納容器１６０への試験カプセルユニット１の収容が完了する。これにより、カプセル本体２１に収容された試験片５が原子炉内に再装荷される。 The created test capsule unit 1 is housed inside the reactor, that is, in the storage container 160. In the test capsule unit 1, the holding member 11 is held (mounted) on the chuck device and moved toward the storage container 160. After that, the test capsule unit 1 is housed in the storage container 160 while being guided by the tip member 14. After being accommodated, the holding member 11 is released from the holding member 11 by the chuck device, so that the accommodation of the test capsule unit 1 in the storage container 160 is completed. As a result, the test piece 5 housed in the capsule body 21 is reloaded into the reactor.

上記のような試験カプセル１３及び試験カプセルの製造方法Ｓ１０によれば、カプセル本体２１内に照射材２４を封入するために上部プラグ２２とカプセル本体２１とを溶接する溶接位置と照射材２４の配置されている位置とが、スペーサ２５によって一定の距離だけ確実に離れることとなる。そのため、溶接時に作業者が照射材２４から受ける被ばく量を低減することができる。また、溶接時の熱の影響が照射材２４に及ぶことが抑えられる。したがって、溶接時に生じる影響を抑えるように溶接位置と照射材２４との位置を離すことができる。 According to the test capsule 13 and the method for manufacturing the test capsule S10 as described above, the welding position and the arrangement of the irradiation material 24 for welding the upper plug 22 and the capsule body 21 in order to enclose the irradiation material 24 in the capsule body 21. The spacer 25 ensures that the position is separated from the position by a certain distance. Therefore, it is possible to reduce the amount of exposure that the operator receives from the irradiation material 24 during welding. Further, it is possible to suppress the influence of heat during welding on the irradiation material 24. Therefore, the position of the welding position and the position of the irradiation material 24 can be separated so as to suppress the influence generated at the time of welding.

また、照射材２４と同じ材料でスペーサ２５を形成することで、スペーサ２５を評価試験に用いることができる。照射材２４とスペーサ２５とで評価結果を比較することで、試験カプセル１３に照射材２４及びスペーサ２５を装荷した時点から試験カプセル１３から照射材２４及びスペーサ２５を取り出した時点までの期間における同じ材料の経時的な特性の変化を把握することができる。 Further, by forming the spacer 25 from the same material as the irradiation material 24, the spacer 25 can be used in the evaluation test. By comparing the evaluation results between the irradiation material 24 and the spacer 25, the same period from the time when the irradiation material 24 and the spacer 25 are loaded on the test capsule 13 to the time when the irradiation material 24 and the spacer 25 are taken out from the test capsule 13 is the same. It is possible to grasp the change in the properties of the material over time.

また、下部プラグ２３がスペーサ２５よりも長く形成されている。そのため、他の試験カプセル１３と溶接する場合のように、下部プラグ２３の端部を溶接する際に、溶接位置と照射材２４との位置を離すことができる。 Further, the lower plug 23 is formed longer than the spacer 25. Therefore, when welding the end portion of the lower plug 23 as in the case of welding with another test capsule 13, the welding position and the irradiation material 24 can be separated from each other.

また、ガス注入孔４３を介してカプセル本体２１の内部にヘリウムガス等の置換ガスを供給することで、カプセル本体２１の内部を置換ガスに置換することができる。この際、スペーサ２５にガス流通路２５ａが形成されていることで、照射材２４が配置された領域まで置換ガスを行き渡らせることができる。 Further, by supplying a replacement gas such as helium gas to the inside of the capsule body 21 through the gas injection hole 43, the inside of the capsule body 21 can be replaced with the replacement gas. At this time, since the gas flow passage 25a is formed in the spacer 25, the replacement gas can be distributed to the region where the irradiation material 24 is arranged.

また、照射材収容工程Ｓ１２において、照射材２４が複数の分割照射材２４ａで構成されていても、分割照射材２４ａを挿入治具９１に吸着させて、まとめてカプセル本体２１内に収容させることができる。したがって、評価試験後の細かな試験片の欠片のように複数の分割照射材２４ａを、ホットセル内であっても容易かつ確実にカプセル本体２１内に収容させることができる。 Further, in the irradiation material accommodating step S12, even if the irradiation material 24 is composed of a plurality of divided irradiation materials 24a, the divided irradiation material 24a is adsorbed on the insertion jig 91 and collectively accommodated in the capsule body 21. Can be done. Therefore, a plurality of divided irradiation materials 24a can be easily and surely housed in the capsule body 21 even in the hot cell, like a fragment of a fine test piece after the evaluation test.

また、試験カプセルユニット１が試験カプセル１３を挿入方向に複数連結した構造となっているため、連結した分だけ、単体の試験カプセル１３の挿入方向における長さを短くすることができる。このため、評価試験の試験片として、中性子が照射された照射材２４を用いる場合であっても、試験カプセル１３単位で取り扱うことができる。よって、使用されるオートクレーブ装置等の機器の制限を満足しつつ、ホットセル内において、試験片５の取り扱いを容易なものとすることができる。 Further, since the test capsule unit 1 has a structure in which a plurality of test capsules 13 are connected in the insertion direction, the length of the single test capsule 13 in the insertion direction can be shortened by the amount of the connection. Therefore, even when the irradiation material 24 irradiated with neutrons is used as the test piece for the evaluation test, it can be handled in 13 units of the test capsule. Therefore, the test piece 5 can be easily handled in the hot cell while satisfying the restrictions of the equipment such as the autoclave device used.

また、本実施形態によれば、上部プラグ２２を他の試験カプセル１３の下部プラグ２３に溶接することにより、試験カプセル１３同士を強固に連結することができる。 Further, according to the present embodiment, the test capsules 13 can be firmly connected to each other by welding the upper plug 22 to the lower plug 23 of the other test capsule 13.

また、本実施形態によれば、凸部４２と凹部５２とを面接触させて、上部プラグ２２と下部プラグ２３とを嵌め合わせることができるため、ホットセル内で上部プラグ２２に対する下部プラグ２３の位置を適切に規制することができる。 Further, according to the present embodiment, since the convex portion 42 and the concave portion 52 can be brought into surface contact with each other to fit the upper plug 22 and the lower plug 23, the position of the lower plug 23 with respect to the upper plug 22 in the hot cell can be obtained. Can be properly regulated.

（実施形態の他の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 (Other variants of the embodiment)
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations thereof in the respective embodiments are examples, and the configurations are added or omitted within a range not deviating from the gist of the present invention. , Replacement, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments, but only to the scope of claims.

なお、本実施形態では、スペーサ２５に形成されるガス流通路２５ａを複数の溝としたが、ガス流通路２５ａはこのような構成に限定されるものではない。ガス流通路２５ｂは、例えば、図８に示すように、図７に行ける複数の溝を繋げた側面から大きく窪む一つの溝として形成してもよい。また、ガス流通路２５ｃは、例えば、図９に示すように、スペーサ２５ーの内部を貫通する貫通孔として形成してもよい。また、ガス流通路２５ｄは、例えば、図１０に示すように、スペーサ２５自体をカプセル本体２１の内周面と隙間を大きく開けるように小さく形成し、スペーサ２５の外周面とカプセル本体２１の内周面との間で形成される構成であってもよい。したがって、ガス流通路２５ａは、照射材２４が配置されている領域まで不活性ガスを供給可能な形状で形成されていればよい。 In the present embodiment, the gas flow passages 25a formed in the spacer 25 are formed into a plurality of grooves, but the gas flow passages 25a are not limited to such a configuration. As shown in FIG. 8, the gas flow passage 25b may be formed as one groove that is largely recessed from the side surface connecting the plurality of grooves that can go to FIG. 7, for example. Further, the gas flow passage 25c may be formed as a through hole penetrating the inside of the spacer 25, for example, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 10, the gas flow passage 25d is formed small so that the spacer 25 itself has a large gap with the inner peripheral surface of the capsule body 21, and the outer peripheral surface of the spacer 25 and the inside of the capsule body 21 are formed small. It may be configured to be formed between the peripheral surface and the peripheral surface. Therefore, the gas flow passage 25a may be formed in a shape capable of supplying the inert gas to the region where the irradiation material 24 is arranged.

また、本実施形態では、上部プラグ２２にガス注入孔４３を形成したが、下部プラグ２３にガス注入孔４３を形成してもよく、特に限定されるものではない。 Further, in the present embodiment, the gas injection hole 43 is formed in the upper plug 22, but the gas injection hole 43 may be formed in the lower plug 23, and the present invention is not particularly limited.

また、本実施形態では、複数の試験カプセル１３を連結することができるため、必要な照射材２４の収容量に応じて、連結する試験カプセル１３の数を変えてもよい。このとき、試験カプセルユニット１の挿入方向における全長を所定の長さに維持する場合には、ダミーの試験カプセル１３を連結してもよいし、ステー部材１２の長さを調整してもよい。さらに、原子炉から照射材２４を取り出す場合、必要な試験カプセル１３だけ取り出し、残りの試験カプセル１３を原子炉内へ再装荷してもよい。 Further, in the present embodiment, since a plurality of test capsules 13 can be connected, the number of the test capsules 13 to be connected may be changed according to the required capacity of the irradiation material 24. At this time, when maintaining the total length of the test capsule unit 1 in the insertion direction at a predetermined length, the dummy test capsule 13 may be connected or the length of the stay member 12 may be adjusted. Further, when the irradiation material 24 is taken out from the reactor, only the necessary test capsule 13 may be taken out, and the remaining test capsule 13 may be reloaded into the reactor.

１００…原子炉格納容器１０１…原子炉容器１０１ａ…原子炉容器本体１０１ｂ…原子炉容器蓋１０１ｃ…入口側管台１０１ｄ…出口側管台１０１ｅ…下鏡１０２…加圧器１０３…蒸気発生器１０３ａ…入口側水室１０３ｂ…出口側水室１０３ｃ…仕切板１０３ｄ…管板１０３ｅ…伝熱管１０４…一次冷却水ポンプ１０５…一次冷却水管１０６ａ、１０６ｂ…二次冷却水管１２０…燃料集合体１０７…蒸気タービン１０８…高圧タービン１０９…低圧タービン１１０…発電機１１１…湿分分離加熱器１１２…復水器１１２ａ…取水管１１２ｂ…ポンプ１１２ｃ…排水管１１３…復水ポンプ１１４…低圧給水加熱器１１５…脱気器１１６…主給水ポンプ１１７…高圧給水加熱器１２１…スタッドボルト１２２…ナット１２３…上部炉心支持板１２４…下部炉心支持板１２５…炉心支持ロッド１２６…上部炉心板１２７…炉心槽１２８…下部炉心板１２９…炉心１３０…制御棒１３１…制御棒クラスタ１３２…制御棒クラスタ案内管１３３…制御棒駆動装置１３４…ハウジング１３５…制御棒クラスタ駆動軸１５２…上部プレナム１５３…下部プレナム１５４…ダウンカマー部１６０…収納容器１…試験カプセルユニット１…保持部材１２…ステー部材１３…試験カプセル１４…先端部材２１…カプセル本体３１…第一開口部３２…第二開口部２２…上部プラグ４１…上部プラグ本体４２…凸部４３…ガス注入孔２３…下部プラグ５１…下部プラグ本体５２…凹部２４…照射材２４ａ…分割照射材２５…スペーサ２５ａ…ガス流通路Ｓ１…試験カプセルユニットの製造方法Ｓ２…ユニット部材準備工程Ｓ３…試験カプセル製造工程Ｓ１０…試験カプセルの製造方法Ｓ１１…カプセル部材準備工程Ｓ１２…照射材収容工程９１…挿入治具９１ａ…先端部９２…位置決め部材Ｓ１３…スペーサ収容工程Ｓ１４…開口部閉塞工程Ｓ４…ユニット部材連結工程 100 ... Reactor storage container 101 ... Reactor container 101a ... Reactor container body 101b ... Reactor container lid 101c ... Inlet side tube stand 101d ... Outlet side tube stand 101e ... Undermirror 102 ... Pressurizer 103 ... Steam generator 103a ... Inlet side water chamber 103b ... Outlet side water chamber 103c ... Partition plate 103d ... Tube plate 103e ... Heat transfer tube 104 ... Primary cooling water pump 105 ... Primary cooling water pipe 106a, 106b ... Secondary cooling water pipe 120 ... Fuel assembly 107 ... Steam reactor 108 ... High-pressure reactor 109 ... Low-pressure reactor 110 ... Generator 111 ... Moisture separation heater 112 ... Water recovery device 112a ... Intake pipe 112b ... Pump 112c ... Drain pipe 113 ... Recovery pump 114 ... Low-pressure water supply heater 115 ... Degassing Instrument 116 ... Main water supply pump 117 ... High-pressure water supply heater 121 ... Stud bolt 122 ... Nut 123 ... Upper core support plate 124 ... Lower core support plate 125 ... Core support rod 126 ... Upper core plate 127 ... Core tank 128 ... Lower core plate 129 ... Core 130 ... Control rod 131 ... Control rod cluster 132 ... Control rod cluster guide tube 133 ... Control rod drive device 134 ... Housing 135 ... Control rod cluster drive shaft 152 ... Upper plenum 153 ... Lower plenum 154 ... Downcomer part 160 ... Storage container 1 ... Test capsule unit 1 ... Holding member 12 ... Stay member 13 ... Test capsule 14 ... Tip member 21 ... Capsule body 31 ... First opening 32 ... Second opening 22 ... Upper plug 41 ... Upper plug body 42 ... Convex part 43 ... Gas injection hole 23 ... Lower plug 51 ... Lower plug body 52 ... Concave 24 ... Irradiating material 24a ... Divided irradiation material 25 ... Spacer 25a ... Gas flow passage S1 ... Test capsule unit manufacturing method S2 ... Unit member preparation process S3 ... Test capsule manufacturing process S10 ... Test capsule manufacturing method S11 ... Capsule member preparation process S12 ... Irradiating material storage process 91 ... Insertion jig 91a ... Tip 92 ... Positioning member S13 ... Spacer storage process S14 ... Opening closing process S4 … Unit member connection process

Claims

A capsule body with an opening formed at one end and extending in a tubular shape,
An irradiation material that is arranged in the capsule body at a position away from the opening and emits radiation,
A rod-shaped spacer arranged between the irradiation material and the opening in the capsule body and extending in the extending direction of the capsule body,
A plug that closes the opening of the capsule body by being welded to the one end of the capsule body is provided .
The plug has a gas injection hole that communicates with the inside of the capsule body.
The spacer has a gas flow passage that communicates from the gas injection hole toward the irradiation material.
The gas flow passage is a test capsule composed of a groove or a hole penetrating the spacer in the extending direction of the capsule body.

The test capsule according to claim 1, wherein the irradiation material and the spacer are made of a material that emits radiation when irradiated with neutrons.

It is provided with a connected plug that is connected to the other end of the capsule body, which is the end opposite to the one end, to which the plug of another test capsule can be connected.
The test capsule according to claim 1 or 2, wherein the length of the connected plug in the extending direction is longer than the length of the spacer in the extending direction.

An irradiation material accommodating step of inserting and accommodating an irradiation material that radiates radiation into a capsule body having an opening formed at one end and extending in a tubular shape through the opening.
After the irradiation material accommodating step, a rod-shaped gas flow passage having a groove or a hole extending from the opening in the extending direction of the capsule body and penetrating in the extending direction of the capsule body is provided in the capsule body. A spacer accommodating step of inserting a spacer and accommodating the spacer on the opening side of the irradiation material.
After the spacer accommodating step, a plug having a gas injection hole communicating with the inside of the capsule body is welded to one end of the capsule body to close the opening of the capsule body. A method for manufacturing a test capsule having a test capsule.

In the irradiation material accommodating step, the irradiation material composed of a plurality of divided irradiation materials that are more easily magnetized than the capsule body is collectively attracted to the insertion jig by the magnetic force generated in the insertion jig whose magnetic force can be adjusted. The method for producing a test capsule according to claim 4 , wherein the test capsule is inserted into the capsule body, and the magnetic force of the insertion jig is cut off in the capsule body to desorb the plurality of divided irradiation materials from the insertion jig.