JPH09211183A - 放射線照射試験用キャプセル - Google Patents

放射線照射試験用キャプセル

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JPH09211183A
JPH09211183A JP8037297A JP3729796A JPH09211183A JP H09211183 A JPH09211183 A JP H09211183A JP 8037297 A JP8037297 A JP 8037297A JP 3729796 A JP3729796 A JP 3729796A JP H09211183 A JPH09211183 A JP H09211183A
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sample container
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Masaaki Tetsu
正章 鉄
Tsutomu Kanbesu
勤 神辺須
Hiroshi Kawamura
河村  弘
Masaru Nakamichi
勝 中道
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Sukegawa Electric Co Ltd
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Sukegawa Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料に原子炉の起動時や停止時の熱的、放射
線的な来歴を与えず、所望の照射条件で試料の放射線試
験を行うことができるようにし、照射温度や照射放射線
量をパラメーターとした材料の照射劣化等の解析を効率
よく行うことができるようにする。 【解決手段】 放射線照射試験用キャプセルは、筒形の
シリンダー4と、このシリンダー4の内面に気密に接
し、且つその長手方向にスライド自在に収納された試料
を収納する試料容器9と、この試料容器9により仕切ら
れたシリンダー4の一端側と他端側との空間に差圧を生
じさせるガス供給系とを有する。このガス供給系は切替
バルブ22を備え、これによりシリンダー4内の差圧を
形成するためのガスの供給、排出を行う。試料容器9を
外筒3内に複数個収納することにより、複数の試料につ
いて同時に放射線照射試験を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性子線やガンマ
線等の放射線照射試験を行うため、試料を収納する放射
線照射試験用キャプセルに関し、特に所望の条件で試料
に放射線を照射することができる放射線照射試験用キャ
プセルに関する。
【0002】
【従来の技術】原子炉等に装架される材料の放射線によ
る照射劣化等の影響を検査するため、中性子線やγ線等
の放射線照射試験が行われる。このような放射線照射試
験は、原子炉等の放射線が発生するところに試料を装架
し、原子炉の運転中に試料に放射線を照射し、その後原
子炉から試料を取り出し、その放射劣化の検査を行う等
の試験がなされる。このような放射線照射試験は、試料
をキャプセルと呼ばれる円筒形の容器の中に収納し、原
子炉等に装架する。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】材料の放射性照射
劣化は、主として材料への照射温度と放射線照射量に依
存する。また、放射線照射量が同じでも放射線束が異な
ると材料の照射劣化の度合が異なることも知られてい
る。従って、放射線照射による試料の放射劣化を正確に
解析するには、試料への放射線照射時の照射温度や照射
放射線量等の照射条件を所望の条件に設定したうえで照
射試験を行うことが必要である。
【0004】ところが原子炉を運転した場合、原子炉の
出力は運転開始の時から除々に立ち上がり、ある程度の
時間を経過した後一定の出力が維持される定格状態とな
り、その後運転停止時に出力が除々に低下し、ある程度
の時間を経過した後出力がゼロとなる。従来のキャプセ
ルを使用した放射線照射試験では、放射線源から発生す
る放射線を試料にそのまま照射するため、試料は前記の
ような原子炉起動及び停止時の希望照射条件以外の過渡
的な放射線の影響、例えばその熱的、放射線的な来歴を
受けてしまう。このため、所望の照射条件で放射線照射
試験を行うことができず、試験結果をもとに照射温度や
照射放射線量をパラメーターとした材料の照射劣化等の
解析を効率よく行うことができないという課題あった。
【0005】本発明では、このような従来の放射線照射
試験用キャプセルの課題に鑑み、試料に原子炉の起動時
や停止時の熱的、放射線的な来歴を与えず、所望の照射
条件で試料の放射線試験を行うことができるようにし、
照射温度や照射放射線量をパラメーターとした材料の照
射劣化等の解析を効率よく行うことができるようにする
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、放射線照射
試験用キャプセルにおいて、試料を収納する試料容器9
を遠隔操作によりシリンダー4の長手方向に強制移動さ
せることができるようにし、もって試料を放射線非照射
領域と放射線照射領域との間で試料を任意に移動できる
ようにした。これにより放射線源側から試料に照射され
る放射線を随時断続することができるようにし、所望の
照射パターンで放射線の照射を可能としたものである。
【0007】すなわち、本考案による放射線照射試験用
キャプセルは、筒形のシリンダー4と、このシリンダー
4の内面に気密に接し、且つその長手方向にスライド自
在に収納された試料を収納する試料容器9と、この試料
容器9により仕切られたシリンダー4の一端側と他端側
との空間に差圧を生じさせるガス供給系とを有すること
を特徴とする。
【0008】この放射線照射用キャプセルでは、シリン
ダー4の両端側に差圧を生じさせ、その内部に収納され
た試料容器9を移動させることにより、試料容器9を放
射線非照射領域と放射線照射領域との間で移動させるこ
とができるようになる。すなわち、ガス供給系からシリ
ンダー4の両端側にガスを送り、試料容器9をシリンダ
ー4内でスライド移動させ、その内部の試料に放射線を
照射したり遮断したりすることができる。この放射線照
射パターンは、試料容器9の移動により任意に変えるこ
とができる。
【0009】試料容器9は外筒3内に収納されており、
この外筒3の先端部にセンタリング部材1が設けられ、
これによって外筒3が原子炉内の所定の位置に位置決め
される。また、試料容器9を外筒3内に複数個収納する
ことにより、複数の試料について同時に放射線照射試験
を行うことができる。前記のガス供給系は切替バルブ2
2を備え、これによりシリンダー4内の差圧を形成する
ためのガスの供給、排出を行う。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について具体的且つ詳細に説明する。ス
テンレスパイプ等からなる外筒3と保護管31とがステ
ンレス等からなる上部端栓20を介して中心軸が一致す
るよう長手方向に気密に接続されている。保護管31の
上端には、テーパー継手31を介して保護管33が中心
軸が一致するよう長手方向に気密に接続されており、こ
の保護管33は保護管31より径の小さなステンレス管
等からなる。
【0011】外筒3の下端はステンレス等からなる下部
端栓2で封止され、下部端栓2の下にはセンタリング部
材1が取り付けられている。このセンタリング部材1の
先端面には、原子炉等の底面から突設した支持ピン(図
示せず)に嵌合し、外筒3の下端側を所定の位置に支持
するための凹部が形成され、この凹部の中心軸は外筒3
の中心軸と一致している。
【0012】図3にも示すように、外筒3の内部の中心
の周囲に3つのシリンダー4が装着されている。このシ
リンダー4は、両端を封止した円筒形のもので、その両
端にソケット7、11が設けられている。このソケット
7、11の対向する内端面には凹部が形成されている。
このシリンダー4の内部に試料容器9がスライド自在に
収納されている。この試料容器9は両端を閉じた円筒形
の容器で、両端から中心軸の延長方向にピン5、10が
突設されている。また、この試料容器9の両端側の外周
部にリング状のシール部材28(図2参照)が嵌め込ま
れ、これによりシリンダー4の内面との接触部の気密性
が確保されている。
【0013】外筒3の内面とシリンダー4との間の空間
にはヒーター6が装着されており、このヒーター6によ
り、シリンダー4内の試料容器9に収納した試料を所要
の温度に加熱することができる。前記シリンダー4の上
下両端に各々加圧管23、24が接続されている。この
加圧管23、24は、フィルター27及び切替バルブ2
2を介して図1において図示してないガス供給源に接続
されている。図4は、保護管31の下部の断面である。
これらフィルター27や切替バルブ22は、前記の保護
管31内に収納され、図1に示されたように、加圧管2
3、24は外筒3と保護管31とを仕切る上部端栓20
を貫通して外筒3側に収納されたシリンダー4の上下両
端に各々接続されている。加圧管23、24は保護管3
3から引き出され、ガス供給源に接続される。また、切
替バルブ22と制御器との接続、或はヒーター6と電源
との接続もまた、それらのリード線を保護管33から引
き出すことにより行われる。
【0014】図2は、各シリンダー4へのガス供給配管
系の接続を示す模式図である。He、Ar等の不活性ガ
スを供給するガス供給源25、26からフィルター27
を介して電磁バルブ等からなる切替バルブ22、22が
接続され、これら切替バルブ22、22を経て加圧管2
3、24がシリンダー4の下端側と上端側とに各々接続
されている。このような接続により、切替バルブ22、
22を切り替えて、シリンダー4の上下何れかの端部側
に不活性ガスを送り、他方の端部側から不活性ガスを排
出する。これにより、シリンダー4の上下両端の間に差
圧を生じさせ、この差圧により、その内部の試料容器9
をシリンダー4の長手方向、すなわち上下方向にスライ
ドさせる。図2では1つのシリンダー4について示した
が、他のシリンダー4にも同様にして配管される。従っ
て、複数のシリンダー4では各々別々に試料容器9を上
下動させることができる。これらのシリンダー4の数は
3つに限らず、外筒3の径等に応じて任意の数を外筒3
内に収納することができる。
【0015】このような放射線照射試験用キャプセル
は、外筒3、保護管31、33を縦にして原子炉等の内
部に装架され、外筒3の先端のセンタリング部材1を原
子炉の底面から突設した支持ピン(図示せず)に嵌合
し、外筒3の下端側を原子炉内の所定の位置に支持す
る。また、保護管33を原子炉から引き出した状態で垂
直に保持する。保護管33から引き出された加圧管や配
線は、各々ガス供給源や電気機器に接続される
【0016】この状態で原子炉を起動するときは、まず
シリンダー4の下端側にガスを送り、その気圧を高くす
る一方で、シリンダー4の上端側のガスを排出し、その
気圧を低くする。これにより、試料容器9をシリンダー
4の中で上昇させ、放射線が照射されない放射線非照射
領域に移動させ、その領域に保持しておく。試料容器9
がシリンダー4の最上部にあるとき、図1及び図2に二
点鎖線で示すように、試料容器9の上端のピン10がシ
リンダー4の上端のソケット11の凹部に嵌合され、試
料容器9が保持される。
【0017】原子炉を起動した後、原子炉の出力が次第
に上昇し、或る時間が経過した後出力が一定となり、定
格運転状態となる。この状態で試料に放射線を照射する
ときは、シリンダー4の上端側にガスを送り、その気圧
を高くする一方で、シリンダー4の下端側のガスを排出
し、その気圧を低くする。これにより、試料容器9をシ
リンダー4の中で下降させ、放射線が照射される放射線
照射領域に移動させる。そこで、試料容器9内の試料に
放射線を照射する。試料容器9がシリンダー4の最下部
にあるとき、図1及び図2に実線で示すように、試料容
器9の下端のピン5がシリンダー4の下端のソケット7
の凹部に嵌合され、試料容器9が保持される。この状態
から再び、試料への放射線の照射を停止するときは、シ
リンダー4の下端側にガスを送り、その気圧を高くする
一方で、シリンダー4の上端側のガスを排出し、その気
圧を低くする。これにより、試料容器9をシリンダー4
の中で上昇させ、放射線が照射されない放射線非照射領
域に移動させる。
【0018】図5は、このときの原子炉の出力と試料に
照射される放射線照射照度との関係を示すグラフの例で
ある。一般的な原子炉の運転においては、運転の開始か
ら原子炉の出力が次第に増大し、或る時間後に定格状態
に達し、出力が一定となる。その後、運転の停止時には
次第に出力が下降し、或る時間の経過後に出力が0とな
る。この場合、常時試料に放射線が照射されるキャプセ
ルを用いた場合、試料容器9内の試料は原子炉の起動時
及び停止時の過渡的な放射線の影響をも受ける。このた
め、試験結果から照射温度や照射放射線量等をパラメー
ターとした材料の照射劣化等の解析を効率よく行うこと
ができない。
【0019】一方、前述のようにして、原子炉の運転が
定格状態に達した後、試料容器9を移動して試料を放射
線に晒すと、図5に示すように、原子炉の定格運転時の
みに試料容器9の内部の試料に放射線を照射することが
できる。すなわち、一定の照射条件でのみ試料に放射線
を照射することができる。またその照射パターンも、試
料容器9を上下することにより、図5に示すように、例
えば間欠的に照射する等、任意に設定できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による放射線
照射試験用キャプセルでは、原子炉の起動時及び停止時
の過渡的な放射線の影響を受けず、所望の条件でのみ試
料に放射線を照射できると共に、試料への放射線照射パ
ターンを任意に設定することが可能となる。これによ
り、試験の目的に応じて所望の照射条件で、且つ様々な
パターンで試料の放射線照射試験を行うことができ、照
射温度や照射放射線量をパラメーターとした材料の照射
劣化等の解析を効率よく行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による放射線照射試験用キャプセルの例
を示す縦断側面図である。
【図2】同放射線照射試験用キャプセルのシリンダーへ
の加圧管の配管の例を示す配管図である。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】図1のB−B線断面図である。
【図5】原子炉の出力と試料に照射される放射線照射照
度との関係を示すグラフの例である。
【図5】本発明による放射線照射試験用キャプセルの他
の例を示す図3と同じ位置で断面した横断平面図であ
る。
【符号の説明】
1 センタリング部材 3 保護管 4 シリンダー4 9 試料容器 22 切替バルブ 23 加圧管 24 加圧管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 弘 茨城県東茨城郡大洗町成田町新堀3607番地 日本原子力研究所大洗研究所内 (72)発明者 中道 勝 茨城県東茨城郡大洗町成田町新堀3607番地 日本原子力研究所大洗研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射線を照射して試験を行う試料を収納
    する放射線照射試験用キャプセルにおいて、筒形のシリ
    ンダー(4)と、このシリンダー(4)の内面に気密に
    接し、且つその長手方向にスライド自在に収納された試
    料を収納する試料容器(9)と、この試料容器(9)に
    より仕切られたシリンダー(4)の一端側と他端側との
    空間に差圧を生じさせるガス供給系とを有することを特
    徴とする放射線照射試験用キャプセル。
  2. 【請求項2】 試料容器(9)は外筒(3)内に収納さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載の放射線照射
    試験用キャプセル。
  3. 【請求項3】 外筒(3)の先端部に、外筒(3)を原
    子炉内の所定の位置に位置決めするセンタリング部材
    (1)が設けられていることを特徴とする請求項2に記
    載の放射線照射試験用キャプセル。
  4. 【請求項4】 試料容器(9)は外筒(3)内に複数個
    収納されていることを特徴とする請求項2または3に記
    載の放射線照射試験用キャプセル。
  5. 【請求項5】 ガス供給系が切替バルブ(22)を備え
    ていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の
    放射線照射試験用キャプセル。
JP03729796A 1996-01-31 1996-01-31 放射線照射試験用キャプセル Expired - Lifetime JP3891450B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6697446B2 (en) * 2001-08-20 2004-02-24 Korea Atomic Energy Research Institute Instrumented capsule for materials irradiation tests in research reactor
KR100435226B1 (ko) * 2001-12-20 2004-06-09 한국수력원자력 주식회사 연구용 원자로의 조사공을 이용한 핵연료 조사시험용무계장캡슐

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6697446B2 (en) * 2001-08-20 2004-02-24 Korea Atomic Energy Research Institute Instrumented capsule for materials irradiation tests in research reactor
KR100435226B1 (ko) * 2001-12-20 2004-06-09 한국수력원자력 주식회사 연구용 원자로의 조사공을 이용한 핵연료 조사시험용무계장캡슐

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