JPH0556474B2 - - Google Patents
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- JPH0556474B2 JPH0556474B2 JP59055206A JP5520684A JPH0556474B2 JP H0556474 B2 JPH0556474 B2 JP H0556474B2 JP 59055206 A JP59055206 A JP 59055206A JP 5520684 A JP5520684 A JP 5520684A JP H0556474 B2 JPH0556474 B2 JP H0556474B2
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- fuel
- comparison
- fuel rod
- pellets
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- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
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- 229910000439 uranium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/06—Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料棒の長手方向に亘る検査範囲の
内部における燃料棒の内容物の検出方法に関し、
純粋な酸化ウランから成る燃料ペレツトを希土類
元素の酸化物たとえばガドリウム（Gd2O3）でド
ーピング（不純物の添加）されている燃料ペレツ
トと区別することを特に問題としている。
内部における燃料棒の内容物の検出方法に関し、
純粋な酸化ウランから成る燃料ペレツトを希土類
元素の酸化物たとえばガドリウム（Gd2O3）でド
ーピング（不純物の添加）されている燃料ペレツ
トと区別することを特に問題としている。
この目的のために従来、密封された燃料棒を中
性子源で照射し、続いて燃料枠をその長さに亘つ
て二次放射線について測定し、この二次放射線で
種々にドーピングされた燃料ペレツトを区別して
いる。しかしこのいわゆる“燃料棒操作”は測定
装置および放射線防護処置に対して高い経費を必
要としている。
性子源で照射し、続いて燃料枠をその長さに亘つ
て二次放射線について測定し、この二次放射線で
種々にドーピングされた燃料ペレツトを区別して
いる。しかしこのいわゆる“燃料棒操作”は測定
装置および放射線防護処置に対して高い経費を必
要としている。
本発明の目的は上述の問題を安い経費で解消す
ることにある。
ることにある。
本発明によれば、この目的は、燃料棒を同心的
に取り囲む検査コイルの位置が検査範囲の始めか
ら終わりまで変えられ、その検査コイルの位置に
関して検査コイルと比較コイルとの間のインピー
ダンスの差が測定され、その場合、純粋な酸化ウ
ランから成る燃料ペレツトの範囲の測定値がドー
ピングされた燃料ペレツトの範囲で測定される測
定値とはつきり区別されるような低い周波数の交
流電圧が検査コイル及び比較コイルに供給される
ような、燃料棒の長手方向に亘る検査範囲の内部
における燃料棒をの内容物の検出方法において、
比較コイルが比較物、好適には中空の又は燃料ペ
レツトを充填された比較管を取り囲んでいること
によつて達成される。この比較管は比較コイルの
インピーダンスを決定する。
に取り囲む検査コイルの位置が検査範囲の始めか
ら終わりまで変えられ、その検査コイルの位置に
関して検査コイルと比較コイルとの間のインピー
ダンスの差が測定され、その場合、純粋な酸化ウ
ランから成る燃料ペレツトの範囲の測定値がドー
ピングされた燃料ペレツトの範囲で測定される測
定値とはつきり区別されるような低い周波数の交
流電圧が検査コイル及び比較コイルに供給される
ような、燃料棒の長手方向に亘る検査範囲の内部
における燃料棒をの内容物の検出方法において、
比較コイルが比較物、好適には中空の又は燃料ペ
レツトを充填された比較管を取り囲んでいること
によつて達成される。この比較管は比較コイルの
インピーダンスを決定する。
本発明に基づく方法は、燃料ペレツトのコンダ
クタンスが僅かなドーピングの場合に非常に大き
く上昇し、小さなコンダクタンスの差が導電性の
管を貫通する磁界で測定できるという検出原理に
基づいている。相応した低い周波数において検査
コイルには十分大きなインピーダンスの差が生ず
る。
クタンスが僅かなドーピングの場合に非常に大き
く上昇し、小さなコンダクタンスの差が導電性の
管を貫通する磁界で測定できるという検出原理に
基づいている。相応した低い周波数において検査
コイルには十分大きなインピーダンスの差が生ず
る。
好ましくは測定値は記録計によつて検査コイル
の位置に関して描かれる。このために測定値は過
渡記録計でデジタル化され、この形で記憶され、
場合によつては同時にあるいは後で演算器によつ
て判別される。この場合測定値記録計では表わせ
ないようなたとえばペレツト境界部における急速
な測定値変動も認識できる。これは燃料棒の検査
コイルの通過速度を実際の必要条件に合わせて高
い値たとえば10cm／secに決めることを可能にす
る。
の位置に関して描かれる。このために測定値は過
渡記録計でデジタル化され、この形で記憶され、
場合によつては同時にあるいは後で演算器によつ
て判別される。この場合測定値記録計では表わせ
ないようなたとえばペレツト境界部における急速
な測定値変動も認識できる。これは燃料棒の検査
コイルの通過速度を実際の必要条件に合わせて高
い値たとえば10cm／secに決めることを可能にす
る。
結果としては燃料棒の内容物に対する特徴的な
プロフイルが生ずる。これは、燃料ペレツトのド
ーピング濃度の検出およびそれに伴つてそのドー
ピング度の差が１％程度でも種々のドーピング度
のペレツトの区別を可能にしているだけではな
い。更にペレツトにおける金属包合、互いに並ん
でいるペレツト間の望ましくない間隔およびペレ
ツトの歪曲状態も、たとえばばねや酸化アルミニ
ウムペレツトのような構造材料の位置と同様に検
出することができる。更にまたペレツト柱の長さ
も測定することができる。
プロフイルが生ずる。これは、燃料ペレツトのド
ーピング濃度の検出およびそれに伴つてそのドー
ピング度の差が１％程度でも種々のドーピング度
のペレツトの区別を可能にしているだけではな
い。更にペレツトにおける金属包合、互いに並ん
でいるペレツト間の望ましくない間隔およびペレ
ツトの歪曲状態も、たとえばばねや酸化アルミニ
ウムペレツトのような構造材料の位置と同様に検
出することができる。更にまたペレツト柱の長さ
も測定することができる。
放射線防護処理を考慮した場合、本発明は勿論
既に照射された燃料棒を検査するためにも使用す
ることができる。
既に照射された燃料棒を検査するためにも使用す
ることができる。
本発明は周知の渦電流方法およびその実施に対
して知られている計測器や機器を使用する。この
方法の場合、検査コイルの中に被検査物が挿入さ
れた際に、検査コイルのインピーダンスの変化が
判別される。この場合インピーダンスの変化は材
料欠陥や寸法偏差のような被検査物の品質に関係
している。しかしこの場合被検査物は常に全部が
金属製であつた。これに対して本発明の場合、導
電性の管で取り囲まれているセラミツクスあるい
は半導体材料が測定される。
して知られている計測器や機器を使用する。この
方法の場合、検査コイルの中に被検査物が挿入さ
れた際に、検査コイルのインピーダンスの変化が
判別される。この場合インピーダンスの変化は材
料欠陥や寸法偏差のような被検査物の品質に関係
している。しかしこの場合被検査物は常に全部が
金属製であつた。これに対して本発明の場合、導
電性の管で取り囲まれているセラミツクスあるい
は半導体材料が測定される。
本発明の場合も周知の場合のようにインピーダ
ンスの絶対値が測定されるのであるが、被検査物
の測定値と比較物の測定値との差を比較する比較
方法でかなり大きな感度が生ずる。この比較物
は、好ましくは比較コイルで取り囲まれ目的に適
つて燃料ペレツトを詰められている管であり、そ
の場合管およびその燃料ペレツトのデータは被検
査燃料棒の目標データである。
ンスの絶対値が測定されるのであるが、被検査物
の測定値と比較物の測定値との差を比較する比較
方法でかなり大きな感度が生ずる。この比較物
は、好ましくは比較コイルで取り囲まれ目的に適
つて燃料ペレツトを詰められている管であり、そ
の場合管およびその燃料ペレツトのデータは被検
査燃料棒の目標データである。
好ましくは検査コイル（あるいは付加的な補助
コイル）には高周波の補助的な交流電圧が供給さ
れ、その際に検出されたインピーダンスが別々に
測定されて評価される。このようにして周波数を
相応して選択した場合、たとえば燃料棒の管の太
さ、偏心度および壁の均質性のような被検査物の
別の特性を同時に測定できる。
コイル）には高周波の補助的な交流電圧が供給さ
れ、その際に検出されたインピーダンスが別々に
測定されて評価される。このようにして周波数を
相応して選択した場合、たとえば燃料棒の管の太
さ、偏心度および壁の均質性のような被検査物の
別の特性を同時に測定できる。
本発明は、被検査物の測定されたプロフイルを
問題のない燃料棒の設定プロフイルと比較し、こ
の比較の結果から被検査物の選別に対する切換調
整を制御するような自動検査に対して特に適して
いる。
問題のない燃料棒の設定プロフイルと比較し、こ
の比較の結果から被検査物の選別に対する切換調
整を制御するような自動検査に対して特に適して
いる。
以下図面に示す本発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第１図において１は燃料棒、１０．１はその被
覆管である。２個のプラグ１４の間の被覆管１
０．１の中には、１個のばね１１、２個の酸化ア
ルミニウムペレツト１２、種々のドーピング度の
36個の燃料ペレツト１３および別の１個の酸化ア
ルミニウムペレツト１２が配置されている。
覆管である。２個のプラグ１４の間の被覆管１
０．１の中には、１個のばね１１、２個の酸化ア
ルミニウムペレツト１２、種々のドーピング度の
36個の燃料ペレツト１３および別の１個の酸化ア
ルミニウムペレツト１２が配置されている。
この燃料棒１は矢印ｘの方向に検査コイル２．
１の中を通して移動され、その際測定されたイン
ピーダンス変化は記録計４によつて第２図のよう
に描かれる。この記録計４は渦電流検出器３によ
つて制御され、この検出器３には中空の比較管１
０．２を取り囲んでいる補助比較コイル２．２が
接続されている。比較コイル２．２および検査コ
イル２．１には渦電流検出器３から相応して低周
波の交流電圧が供給され、比較コイル２．２と検
査コイル２．１との間のインピーダンスの差が測
定され、相応して増幅した後に記録計４によつて
燃料棒１の長手方向ｘに亘つて記録される。
１の中を通して移動され、その際測定されたイン
ピーダンス変化は記録計４によつて第２図のよう
に描かれる。この記録計４は渦電流検出器３によ
つて制御され、この検出器３には中空の比較管１
０．２を取り囲んでいる補助比較コイル２．２が
接続されている。比較コイル２．２および検査コ
イル２．１には渦電流検出器３から相応して低周
波の交流電圧が供給され、比較コイル２．２と検
査コイル２．１との間のインピーダンスの差が測
定され、相応して増幅した後に記録計４によつて
燃料棒１の長手方向ｘに亘つて記録される。
各燃料ぺレツトは端面が全面ではなく円環状に
互に突き当たつているので、第２図において各ペ
レツトが半波で表わされているのがはつきりと認
識できる。更に各半波の高さレベルはドーピング
の大きさ、ここでは普通UO2から成る燃料ペレツ
トのGd2O3の含有量（％）の大きさである。従つ
てこのプロフイルから純粋なUO2ペレツト
〔Gd2O3成分（Anteil）＝０％〕とドーピングされ
たペレツトとを容易に区別でき、しかも相応して
検査した際ドーピング度も測定できる。更にプロ
フイルから構造材料の位置も認識でき、この場合
部分ａは２個の酸化アルミニウムペレツト１２を
表わし、部分ｂはばね１１を表わしている。
互に突き当たつているので、第２図において各ペ
レツトが半波で表わされているのがはつきりと認
識できる。更に各半波の高さレベルはドーピング
の大きさ、ここでは普通UO2から成る燃料ペレツ
トのGd2O3の含有量（％）の大きさである。従つ
てこのプロフイルから純粋なUO2ペレツト
〔Gd2O3成分（Anteil）＝０％〕とドーピングされ
たペレツトとを容易に区別でき、しかも相応して
検査した際ドーピング度も測定できる。更にプロ
フイルから構造材料の位置も認識でき、この場合
部分ａは２個の酸化アルミニウムペレツト１２を
表わし、部分ｂはばね１１を表わしている。
本発明の場合検査コイルに印加される交流電圧
の周波数は10kHz以下であり、これに対して周知
の渦電流測定方法の場合一般に50kHz以上であ
る。燃料棒１の直径が12.5mmで被覆管１０．１の
肉厚が0.95mmである場合、6.6〜7.5kHzの周波数が
特に有利であることがわかつた。直径が9.7mmで
肉厚が0.7mmの細い燃料棒の場合、９〜9.5kHzで
処理された。各ペレツトと被覆管との間の空隙は
約190μｍである。
の周波数は10kHz以下であり、これに対して周知
の渦電流測定方法の場合一般に50kHz以上であ
る。燃料棒１の直径が12.5mmで被覆管１０．１の
肉厚が0.95mmである場合、6.6〜7.5kHzの周波数が
特に有利であることがわかつた。直径が9.7mmで
肉厚が0.7mmの細い燃料棒の場合、９〜9.5kHzで
処理された。各ペレツトと被覆管との間の空隙は
約190μｍである。
髄１図は燃料棒の内容物検出装置の概略構成
図、第２図は第１図の検出装置で得られた燃料棒
の長さとGd2O3の含有量との関係を示す線図であ
る。 １……燃料棒、２．１……検査コイル、２．２
……比較コイル、３……渦電流検出器、４……記
録計、１０．１……被覆管、１０．２……比較
管、１１……ばね、１２……酸化アルミニウムペ
レツト、１３……燃料ペレツト、１４……プラ
グ。
図、第２図は第１図の検出装置で得られた燃料棒
の長さとGd2O3の含有量との関係を示す線図であ
る。 １……燃料棒、２．１……検査コイル、２．２
……比較コイル、３……渦電流検出器、４……記
録計、１０．１……被覆管、１０．２……比較
管、１１……ばね、１２……酸化アルミニウムペ
レツト、１３……燃料ペレツト、１４……プラ
グ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料棒１を同心的に取り囲む検査コイル２．
１の位置ｘが検査範囲の始めから終わりまで変え
られ、その検査コイル２．１の位置ｘに関して検
査コイル２．１と比較コイル２．２との間のイン
ピーダンスの差が測定され、その場合、純粋な酸
化ウランから成る燃料ペレツト１３の範囲の測定
値がドーピングされた燃料ペレツトの範囲で測定
された測定値とはつきり区別されるような低い周
波数の交流電圧が検査コイル２．１及び比較コイ
ル２．２に供給されるような、燃料棒の長手方向
に亘る検査範囲の内部における燃料棒の内容物の
検出方法において、比較コイル２．２が中空の又
は燃料ペレツトを充填された比較管１０．２を取
り囲んでいることを特徴とする燃料棒の内容物の
検出方法。 ２ 測定値が記録計４によつて検査コイル２．１
の位置ｘに関して測定プロフイルの形に描かれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ３ 被検査燃料棒の測定プロフイルが問題のない
燃料棒の設定プロフイルと比較され、この比較の
結果に応じて測定に従う燃料棒の選別に対する切
換調整が行われることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3310755.6 | 1983-03-24 | ||
| DE3310755A DE3310755A1 (de) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | Verfahren zur feststellung des inhaltes eines brennstabes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180494A JPS59180494A (ja) | 1984-10-13 |
| JPH0556474B2 true JPH0556474B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=6194548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59055206A Granted JPS59180494A (ja) | 1983-03-24 | 1984-03-22 | 燃料棒の内容物の検出方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4663112A (ja) |
| EP (1) | EP0123089B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59180494A (ja) |
| BR (1) | BR8401324A (ja) |
| DE (2) | DE3310755A1 (ja) |
| ES (1) | ES8707006A1 (ja) |
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| US4842808A (en) * | 1988-03-25 | 1989-06-27 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear fuel pellet collating system |
| US4897858A (en) * | 1988-03-25 | 1990-01-30 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear fuel pellet collating system and method |
| US5108692A (en) * | 1988-08-31 | 1992-04-28 | General Electric Company | Non-destructive testing of nuclear fuel rods |
| US4902467A (en) * | 1988-08-31 | 1990-02-20 | General Electric Company | Non-destructive testing of nuclear fuel rods |
| ES2069882T3 (es) * | 1990-03-27 | 1995-05-16 | Titalyse Sa | Dispositivo y procedimiento de medicion para la seleccion de pilas y acumuladores usados. |
| US5418823A (en) * | 1994-01-04 | 1995-05-23 | General Electric Company | Combined ultrasonic and eddy-current method and apparatus for non-destructive testing of tubular objects to determine thickness of metallic linings or coatings |
| GB2296973A (en) * | 1994-11-25 | 1996-07-17 | Colin Andrew Reason | Metal discriminator |
| FR2835957B1 (fr) * | 2002-02-08 | 2004-04-23 | Cogema | Procede de controle de crayon de combustible nucleaire |
| JP5020559B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2012-09-05 | 三菱原子燃料株式会社 | 燃料棒検査方法および燃料棒検査装置 |
| WO2009128250A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 株式会社 東芝 | 原子燃料ペレットの製造方法、燃料集合体とその製造方法およびウラン粉末 |
| JP5111235B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2013-01-09 | 三菱原子燃料株式会社 | 燃料棒検査装置 |
| CN111537545A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 中国核动力研究设计院 | 一种用于源项释放特性研究的实验燃料棒 |
| CN112201375B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-02-11 | 中国核动力研究设计院 | 核反应堆探测器组件拆除用主轴平移卷绕机构和使用方法 |
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-
1983
- 1983-03-24 DE DE3310755A patent/DE3310755A1/de not_active Withdrawn
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1984
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- 1984-03-22 BR BR8401324A patent/BR8401324A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-03-22 JP JP59055206A patent/JPS59180494A/ja active Granted
- 1984-03-23 ES ES530943A patent/ES8707006A1/es not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100347A (en) * | 1980-10-22 | 1982-06-22 | Asea Atom Ab | Inductive surface converter |
Also Published As
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|---|---|
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