JPH05249281A - 原子炉用燃料棒の非破壊検査装置 - Google Patents
原子炉用燃料棒の非破壊検査装置Info
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- JPH05249281A JPH05249281A JP4049194A JP4919492A JPH05249281A JP H05249281 A JPH05249281 A JP H05249281A JP 4049194 A JP4049194 A JP 4049194A JP 4919492 A JP4919492 A JP 4919492A JP H05249281 A JPH05249281 A JP H05249281A
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
ている場合、またはGdの濃度が変化した場合でも、異
常ペレットを精度良く検出できる。 【構成】燃料棒14に対して、透過γ線測定、同位体比測
定、グロスγ線測定、蛍光X線測定を行う。グロスγ線
測定において、 239Puの放出する414keVのγ線を含む
エネルギー範囲のγ線強度分布と、 241Pu− 237Uの
放出する208keVのγ線を含むエネルギー範囲のγ線強度
分布を測定する。蛍光X線測定においてX線を照射して
発生したUの特性X線強度分布を測定し、これらの結果
から異常ペレットの検出を行う。
Description
設において使用される原子炉用燃料棒の非破壊検査装置
に関する。
置は、原子炉用燃料棒加工施設等において、異常ペレッ
トの混入の判別や、燃料棒1本当りの核燃料物質量等を
求めるために使用される。
の一例を示すもので、筐体1内には、Cf−252 等の中
性子源2が配置されており、中性子源2の周囲には内側
から順に、ZrH2 層3、鉛層4、D2 O・WEP(水
展ポリエステル)層5、C層6、ポリエチレン層7、W
EP・鉛層8が形成されており、中性子源2の上部には
燃料棒貫通孔9、下部にはHe−4中性子検出器10が配
設されている。また、筐体1の側方には、周囲にW層11
を形成され、その回りを鉛層12によって覆われたNaI
検出器13が配置されている。
挿入することにより、中性子源2からの中性子を照射
し、NaI検出器13で遅発γ線強度の燃料棒の軸方向分
布を測定し、次に燃料棒を燃料棒貫通孔9bに挿入し、
中性子を照射しHe−4中性子検出器10で核分裂中性子
の燃料棒の軸方向均一領域平均強度を測定する。そして
得られた結果から異常ペレットの混入の判別と、燃料棒
1本当りの核分裂性物質総量を求める。
と核分裂中性子の測定を行う装置であるが、中性子検出
器にHe−3中性子検出器を使用し、中性子減速材の材
質点を変更して遅発γ線測定と遅発中性子の測定を行う
装置である。
明の従来の原子炉用燃料棒の非破壊検査装置では、燃料
棒中にGd等の中性子吸収材が含まれていない場合は問
題はないが、Pu酸化物とU酸化物で構成される混合酸
化物燃料でしかもその中にGdが含まれる場合には、G
dは大きな中性子吸収効果を持っているので、照射中性
子強度が影響を受け、遅発γ線強度測定による異常ペレ
ット検出性能が低下する。
れ、燃料を照射する中性子強度が低下し、その結果遅発
γ線強度も低下し異常ペレット検出性能が低下する課題
がある。また、燃料中のGd濃度が変化した場合にも、
照射中性子強度が変化し、遅発γ線強度が変化し、異常
ペレット検出性能が低下する課題がある。
たもので、混合酸化物の原子炉用燃料棒中にGdが含ま
れている場合、またはGdの濃度が変化した場合でも、
異常ペレットを精度良く検出できる原子炉用燃料棒の非
破壊検査装置を提供しようというものである。
されているγ線を検出し、 239Puの放出する414keVの
γ線を含む最小エネルギー幅 20keV、最大エネルギー幅
200keVの範囲内のγ線強度分布を測定する手段と、 241
Pu− 237Uの放出する208keVのγ線を含む最小エネル
ギー幅 20keV、最大エネルギー幅200keVの範囲内のγ線
強度分布を測定する手段と、少くとも130keVのX線を発
生し、このX線を燃料棒に照射する手段と、この照射を
受けた燃料棒が発生する特性X線を検出する手段と、そ
の検出信号からUのK−X強度分布を測定する手段とを
具備したことを特徴とする。
ペレットの検出性能を低下させないようにして測定す
る。異常ペレットの検出は 235U, 239Pu, 241Pu
のような核分裂性物質量の変化を測定して行われる。す
なわち、燃料棒の全長にわたって、 239Puの放出する
414keVのγ線を含むエネルギー範囲のγ線強度分布、
241Pu− 237Uの放出する208keVのγ線を含むエネル
ギー範囲のγ線強度分布、X線を照射して発生したウラ
ンの特性X線の強度分布を測定する。これらの分布のい
ずれかが平均値に対して、基準の値を超えた場合に異常
ペレットの混入として検出できる。
に影響を受けることがなく、また、いずれの測定方法も
核分裂性物質量の変化を検出する測定方法であるのでG
dを含む混合酸化物の燃料棒の異常ペレットの検出を高
精度で行うことができる。
原子炉用燃料棒の非破壊検査装置の一実施例を説明す
る。図1は原子炉用燃料棒の非破壊検査装置の測定回路
系を示している。
を示しており、この燃料棒はU酸化物をPu酸化物で構
成される混合酸化物(MOX燃料)で、その中にGdが
含まれたペレットを燃料被覆管内に挿入したものであ
る。
Csを照射して生じる透過γ線測定用にNaI(Tl)
検出器13、増幅器15、単波高分析器16およびカウンタ17
が配置されている。また、同位体比測定用としてGe検
出器18、増幅器19および多重波高分析器20が配置されて
いる。さらに、グロスγ線測定用としてBGO検出器2
1、増幅器22と、この増幅器22に 241Pu− 237U208ke
Vのγ線計数のための単波高分析器23およびカウンタ24
が接続され、また 239Pu414keVのγ線計数のための前
記増幅器22に単波高分析器25およびカウンタ26が接続さ
れている。
i),ゲルマニウム(Ge)の酸化物(Oxide)に
γ線を照射し、発光させることによってγ線を計測する
もので、酸化物としてたとえばBi4 Ge3 O12が使用
される。
X線を照射するX線発生装置27と、燃料棒14から反射し
たX線を検出するGe検出器28,増幅器29と、この増幅
器29にUKX線計数のための単波高分析器30およびカウ
ンタ31が接続され、またPuKX線計数のための単波高
分析器32およびカウンタ33が接続されている。
u量とU量、グロスγ線測定による異常ペレット検出に
ついてのデータ処理の流れを示している。
査方法を説明する。燃料棒14から放出されるγ線は検出
効率の高いBGO検出器21で検出され、その信号は増幅
器22で増幅され、 241Pu− 237Uの放出する208keVの
γ線を含むエネルギー幅に入るγ線が単波高分析器23で
分析され、そのエネルギー範囲に入ったγ線の数がカウ
ンタ24で計数される。同様にして 239Puの放出する41
4keVのγ線を含むエネルギー幅に入るγ線が単波高分析
器25で分析され、そのエネルギー範囲に入ったγ線の数
がカウンタ26で計数される。
X線発生装置27により、燃料棒にX線を照射し、発生し
た特性X線をGe検出器28で検出し、増幅器29で増幅し
た後は、まずUのKα2 X線94.67keVを含むエネルギー
範囲に入るX線およびγ線が単波高分析器30で分析さ
れ、そのエネルギー範囲に入ったX線およびγ線の数が
カウンタ31で検出される。
エネルギー範囲に入るX線およびγ線が単波高分析器32
で分析され、そのエネルギー範囲に入ったX線およびγ
線の数がカウンタ33で検出される。
ー分析に単波高分析器23,25,30,32とカウンタ24,2
6,31,33を使用したが、これらの代りに多重波高分析
器を使用してもよい。
棒14を中心軸方向に駆動させながら、微少時間毎の繰り
返し測定を行い、燃料棒14の全長に対応する各測定のγ
線計数率の分布を得る。上記の燃料棒14の駆動の制御や
測定回路系の制御は計算機34によって行われる。
明する。蛍光X線測定により燃料棒の軸方向のPuのK
−X線強度分布35と、UのK−X線強度分布36が測定さ
れるが、PuのK−X線強度分布35はPuの濃度分布に
対応するため、その濃度分布を燃料棒14の軸方向に積分
すると燃料棒14中のPu量37が求められる。また、燃料
棒14中のPuの濃度がゾーン毎に異なる場合には、その
ゾーン毎にPu量を積分すれば、ゾーン毎のPu量も求
めることができる。
布に対応するため、Puの場合と同様にゾーンあるいは
燃料棒14の1本当りのU量38が求められる。また、この
UのK−X線強度分布36に対して強度の変化率を計算す
る。
γ線強度分布39および 241Pu− 2 37Uの208keVのγ線
強度分布40が求められるが、これらからそれぞれのγ線
強度の変化率を計算し、これらの2つの変化率と、Uの
K−X線強度分布36から得られた変化率がそれぞれ定め
られた設定値以上の強度変化率検出41を行い3つの変化
率のうち、少くとも1つが設定値を超えた場合は、これ
を異常ペレット検出42を行い、異常ペレットが混入した
ものとして識別する。
場合、濃縮度は一定のため,Uの濃度をモニタしておけ
ば 235Uの濃度に対応するので、異常ペレットの検出
は、核分裂性物質である 235U, 239Pu, 241Puの
いずれかの強度が変化した時に行われる。
を使用していないので、燃料棒中に中性子吸収材である
Gdが含まれる場合でも、核分裂性物質が変化した場
合、それを異常ペレットとして精度良く検出することが
できる。
の一実施例の測定回路系を示す系統図。
す立面図。
5…D2 O・WEP層、6…C層、7…ポリエチレン
層、8…WEP・鉛層、9,9a,9b…燃料棒貫通
孔、10…He−4中性子検出器、11…W層、12…鉛層、
13…NaI検出器、14…燃料棒、15,19,22,29…増幅
器、16,23,25,30,32…単波高分析器、17,24,26,
31,33…カウンタ、18,28…Ge検出器、20…多重波高
分析器、21…BGO検出器、27…X線発生装置、34…計
算機、35…PuのK−X線強度分布、36…UのK−X線
強度分布、37…Pu量、38…U量、39… 239Puの414k
eVのγ線強度分布、40… 241Pu− 237Uの208keVのγ
線強度分布、41…設定値以上の強度変化率検出、42…異
常ペレット検出。
Claims (1)
- 【請求項1】 燃料棒から放出されているγ線を検出
し、 239Puの放出する414keVのγ線を含む最小エネル
ギー幅 20keV、最大エネルギー幅200keVの範囲内のγ線
強度分布を測定する手段と、 241Pu− 237Uの放出す
る208keVのγ線を含む最小エネルギー幅 20keV、最大エ
ネルギー幅200keVの範囲内のγ線強度分布を測定する手
段と、少くとも130keVのX線を発生し、このX線を燃料
棒に照射する手段と、この照射を受けた燃料棒が発生す
る特性X線を検出する手段と、その検出信号からUのK
−X強度分布を測定する手段とを具備したことを特徴と
する原子炉用燃料棒の非破壊検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4049194A JPH05249281A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 原子炉用燃料棒の非破壊検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4049194A JPH05249281A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 原子炉用燃料棒の非破壊検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05249281A true JPH05249281A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12824205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4049194A Pending JPH05249281A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 原子炉用燃料棒の非破壊検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05249281A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004059656A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Belgonucleaire S.A. | Method and apparatus for carrying out a mox fuel rod quality control |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4049194A patent/JPH05249281A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004059656A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Belgonucleaire S.A. | Method and apparatus for carrying out a mox fuel rod quality control |
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