JPH0990086A - 核燃料破損検出方法 - Google Patents
核燃料破損検出方法Info
- Publication number
- JPH0990086A JPH0990086A JP7245951A JP24595195A JPH0990086A JP H0990086 A JPH0990086 A JP H0990086A JP 7245951 A JP7245951 A JP 7245951A JP 24595195 A JP24595195 A JP 24595195A JP H0990086 A JPH0990086 A JP H0990086A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nuclear fuel
- detecting
- fuel failure
- fission products
- sample gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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-
- 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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 核燃料破損により生じる核分裂生成物を直接
検出し、核燃料破損を確実かつ早期に検出できる方法を
実現する。 【解決手段】 高温ガス炉系統内よりサンプリング装置
８により試料ガスを採取し、この試料ガスに安定化電源
７より所定の電圧を印加しながら所定の分析波長の可視
レーザ光を色素レーザ２より照射して核燃料破損により
生じる核分裂生成物をイオン化し、計算機１１が試料ガ
ス中を流れる電流を検出することにより核燃料破損を検
出するものとしたことによって、核分裂生成物は直接検
出されるため、バックグランドの影響を排除することが
でき、核燃料破損の確実かつ早期の検出が可能となる。
検出し、核燃料破損を確実かつ早期に検出できる方法を
実現する。 【解決手段】 高温ガス炉系統内よりサンプリング装置
８により試料ガスを採取し、この試料ガスに安定化電源
７より所定の電圧を印加しながら所定の分析波長の可視
レーザ光を色素レーザ２より照射して核燃料破損により
生じる核分裂生成物をイオン化し、計算機１１が試料ガ
ス中を流れる電流を検出することにより核燃料破損を検
出するものとしたことによって、核分裂生成物は直接検
出されるため、バックグランドの影響を排除することが
でき、核燃料破損の確実かつ早期の検出が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温ガス炉に適用
される核燃料破損検出方法に関する。
される核燃料破損検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原子炉の核燃料破損の検出におい
ては、核燃料破損により生じる核分裂生成物（以下ＦＰ
とする）が放射するα線，β線，γ線を検出することに
より行う放射能分析が適用されていた。
ては、核燃料破損により生じる核分裂生成物（以下ＦＰ
とする）が放射するα線，β線，γ線を検出することに
より行う放射能分析が適用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の核燃料破損の検
出においては、前記のように放射能分析が適用されてい
た。この放射能分析は放射能の高感度計測を要するもの
であるが、ＦＰ以外の材料に含まれる放射性元素がバッ
クグランドとなり、高感度分析の障害となっていた。
出においては、前記のように放射能分析が適用されてい
た。この放射能分析は放射能の高感度計測を要するもの
であるが、ＦＰ以外の材料に含まれる放射性元素がバッ
クグランドとなり、高感度分析の障害となっていた。
【０００４】本発明は、上記課題を解決するため、核燃
料破損によって生じるＦＰの放射能ではなく、ＦＰを直
接検出することにより、バックグランドの影響がなく、
確実かつ早期の核燃料破損の検出を可能にしようとする
ものである。
料破損によって生じるＦＰの放射能ではなく、ＦＰを直
接検出することにより、バックグランドの影響がなく、
確実かつ早期の核燃料破損の検出を可能にしようとする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る核燃料破損検出方法においては、高温ガス炉系統内
より試料ガスを採取し、この試料ガスに所定の電圧を印
加しながら所定の分析波長の可視レーザ光を照射して核
燃料破損により生じるＦＰを共鳴イオン化法によりイオ
ン化し、イオン化されたＦＰを含む試料ガスに電圧を印
加した場合に流れる電流を検出することにより核燃料破
損を検出することを特徴としている。
係る核燃料破損検出方法においては、高温ガス炉系統内
より試料ガスを採取し、この試料ガスに所定の電圧を印
加しながら所定の分析波長の可視レーザ光を照射して核
燃料破損により生じるＦＰを共鳴イオン化法によりイオ
ン化し、イオン化されたＦＰを含む試料ガスに電圧を印
加した場合に流れる電流を検出することにより核燃料破
損を検出することを特徴としている。
【０００６】上記において、高温ガス炉の系統内にはヘ
リウムガスが充満しており、核燃料が破損すると、これ
によって生じるＦＰがこのヘリウムガス中に含有される
ことになる。
リウムガスが充満しており、核燃料が破損すると、これ
によって生じるＦＰがこのヘリウムガス中に含有される
ことになる。
【０００７】上記ＦＰを含有する試料ガスを高温ガス炉
系統内より採取して、所定の分析波長の可視レーザ光を
照射すると、試料ガス中のＦＰは、励起状態となった
後、イオン化される共鳴イオン化過程によりイオン化さ
れる。
系統内より採取して、所定の分析波長の可視レーザ光を
照射すると、試料ガス中のＦＰは、励起状態となった
後、イオン化される共鳴イオン化過程によりイオン化さ
れる。
【０００８】一方、ヘリウムガスは、非共鳴イオン化過
程によりイオン化されるものであり、そのイオン化ポテ
ンシャルはＰＦに比べて大幅に高いため、上記可視レー
ザ光の照射によってはイオン化されない。
程によりイオン化されるものであり、そのイオン化ポテ
ンシャルはＰＦに比べて大幅に高いため、上記可視レー
ザ光の照射によってはイオン化されない。
【０００９】そのため、核燃料が破損したときに採取さ
れ、可視レーザ光が照射された試料ガスはＦＰのイオン
を含むことになり、この試料ガスに電圧を印加すると電
流が流れるため、この電流を検出することにより核燃料
の破損を検出することが可能となる。
れ、可視レーザ光が照射された試料ガスはＦＰのイオン
を含むことになり、この試料ガスに電圧を印加すると電
流が流れるため、この電流を検出することにより核燃料
の破損を検出することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る高温
ガス炉の核燃料破損検出方法の実施に用いられる装置に
ついて、図１により説明する。
ガス炉の核燃料破損検出方法の実施に用いられる装置に
ついて、図１により説明する。
【００１１】なお、本実施形態に係る方法は、燃料破損
を生じたときに、高温ガス炉の系統内に満たされたヘリ
ウムガス中に含有される種々のＦＰの中のセシウム（Ｃ
ｓ）を検出することにより、燃料破損を検出する場合で
ある。こゝで、被検物としてＣｓを選定したのは、Ｃｓ
が常温では固体であるが、高温ガス炉の系統内ではほぼ
完全にガス状態となっており、種々のＦＰの中で最もイ
オン化ポテンシャルが低いもの（〜４ｅＶ）だからであ
る。
を生じたときに、高温ガス炉の系統内に満たされたヘリ
ウムガス中に含有される種々のＦＰの中のセシウム（Ｃ
ｓ）を検出することにより、燃料破損を検出する場合で
ある。こゝで、被検物としてＣｓを選定したのは、Ｃｓ
が常温では固体であるが、高温ガス炉の系統内ではほぼ
完全にガス状態となっており、種々のＦＰの中で最もイ
オン化ポテンシャルが低いもの（〜４ｅＶ）だからであ
る。
【００１２】図１に示す本実施形態に係る装置は、サン
プリング装置８と排気装置１０が接続された分析セル
３、同分析セル３内に設けられ互いに対向する１対の電
極６ａ，６ｂ、ＹＡＧレーザ１により励起されビームス
プリッタ１２と分析セル３の窓３ａを介して上記電極６
ａ，６ｂ間にレーザ光を入射する波長可変の色素レーザ
２、同レーザ２が放射するレーザ光の一部をビームスプ
リッタ１２を介して入射する放電管４、上記電極６ａに
接続された安定化電源７、および上記電極６ｂにプリア
ンプ９を介して接続され上記色素レーザ２が接続された
計算機１１により形成されている。
プリング装置８と排気装置１０が接続された分析セル
３、同分析セル３内に設けられ互いに対向する１対の電
極６ａ，６ｂ、ＹＡＧレーザ１により励起されビームス
プリッタ１２と分析セル３の窓３ａを介して上記電極６
ａ，６ｂ間にレーザ光を入射する波長可変の色素レーザ
２、同レーザ２が放射するレーザ光の一部をビームスプ
リッタ１２を介して入射する放電管４、上記電極６ａに
接続された安定化電源７、および上記電極６ｂにプリア
ンプ９を介して接続され上記色素レーザ２が接続された
計算機１１により形成されている。
【００１３】次に、上記装置を用いて行う核燃料破損検
出方法について、以下に説明する。まず、高温ガス炉の
系統内よりサンプリング装置が採取した試料ガスを分析
セル３内に導入し、排気装置１０を駆動して分析セル３
内の圧力を数Ｔｏｒｒ程度に保つ。
出方法について、以下に説明する。まず、高温ガス炉の
系統内よりサンプリング装置が採取した試料ガスを分析
セル３内に導入し、排気装置１０を駆動して分析セル３
内の圧力を数Ｔｏｒｒ程度に保つ。
【００１４】次に、安定化電源７より分析セル３内の電
極６ａ，６ｂに１００〜５００Ｖの電圧を印加した後、
ＹＡＧレーザ１により励起される色素レーザ２より上記
電極６ａ，６ｂ間の空間に分析波長が〜４５０ｎｍの可
視レーザ光を照射する。
極６ａ，６ｂに１００〜５００Ｖの電圧を印加した後、
ＹＡＧレーザ１により励起される色素レーザ２より上記
電極６ａ，６ｂ間の空間に分析波長が〜４５０ｎｍの可
視レーザ光を照射する。
【００１５】上記可視レーザ光の分析波長を〜４５０ｎ
ｍとしているのは、この分析波長の可視レーザ光により
Ｃｓを基底状態から励起状態に遷移させることができる
ためであり、核燃料が破損して上記電極６ａ，６ｂ間に
Ｃｓが存在する場合、この可視レーザ光の照射により、
Ｃｓは、１光子で励起状態に共鳴し、さらに１光子を吸
収してイオン化する１光子共鳴２光子イオン化過程によ
りイオン化され、光イオン５となる。
ｍとしているのは、この分析波長の可視レーザ光により
Ｃｓを基底状態から励起状態に遷移させることができる
ためであり、核燃料が破損して上記電極６ａ，６ｂ間に
Ｃｓが存在する場合、この可視レーザ光の照射により、
Ｃｓは、１光子で励起状態に共鳴し、さらに１光子を吸
収してイオン化する１光子共鳴２光子イオン化過程によ
りイオン化され、光イオン５となる。
【００１６】一方、ヘリウムは、非共鳴イオン化過程に
よりイオン化するものであり、イオン化ポテンシャルは
〜２４ｅＶと高いため、上記可視レーザ光によってはイ
オン化されない。そのため、上記電極６ａ，６ｂ間には
ヘリウムのイオンほとんどなく、Ｃｓの光イオン５のみ
が存在することになる。
よりイオン化するものであり、イオン化ポテンシャルは
〜２４ｅＶと高いため、上記可視レーザ光によってはイ
オン化されない。そのため、上記電極６ａ，６ｂ間には
ヘリウムのイオンほとんどなく、Ｃｓの光イオン５のみ
が存在することになる。
【００１７】上記電極６ａ，６ｂには電圧が印加されて
おり、その間にＣｓの光イオン５が生成されると、上記
電極６ａ，６ｂ間は通電可能な状態となるため、この間
に電流が流れる。この電流はプリアンプ９を介して計算
機１１に入力され、この計算機１１はその電流値より核
燃料の有無を判定する。そのため、核燃料破損によって
生じるイオン化されたＣｓを介して、核燃料の破損を検
出することが可能となった。
おり、その間にＣｓの光イオン５が生成されると、上記
電極６ａ，６ｂ間は通電可能な状態となるため、この間
に電流が流れる。この電流はプリアンプ９を介して計算
機１１に入力され、この計算機１１はその電流値より核
燃料の有無を判定する。そのため、核燃料破損によって
生じるイオン化されたＣｓを介して、核燃料の破損を検
出することが可能となった。
【００１８】なお、上記分析セル３内の圧力は数Ｔｏｒ
ｒ程度に保つこととしているが、これは、大気圧雰囲気
の圧力とした場合には印加電圧を数ｋＶにまで高める必
要があるためである。
ｒ程度に保つこととしているが、これは、大気圧雰囲気
の圧力とした場合には印加電圧を数ｋＶにまで高める必
要があるためである。
【００１９】また、色素レーザ２が放射した可視レーザ
光の一部を入射する放電管４が設けられているが、これ
は、安定した計測を実施するためにはレーザ波長を厳密
に分析波長と一致させることが必要であり、レーザ光の
波長がＣｓ分析線と一致した場合には放電管４に流れる
電流が光ガルバノ効果により変化するため、この変化を
計算機１１に入力し、計算機１１により色素レーザ２を
制御することによって、レーザ波長を正確に分析線に一
致させることが可能となるからである。
光の一部を入射する放電管４が設けられているが、これ
は、安定した計測を実施するためにはレーザ波長を厳密
に分析波長と一致させることが必要であり、レーザ光の
波長がＣｓ分析線と一致した場合には放電管４に流れる
電流が光ガルバノ効果により変化するため、この変化を
計算機１１に入力し、計算機１１により色素レーザ２を
制御することによって、レーザ波長を正確に分析線に一
致させることが可能となるからである。
【００２０】上記電極６ａ，６ｂに印加する電圧につい
ては、この電極６ａ，６ｂ間で放電が生じると、光ガル
バノ効果を観測することになり、定量性に問題が生じる
ため、放電が生じないように留意することが必要であ
る。
ては、この電極６ａ，６ｂ間で放電が生じると、光ガル
バノ効果を観測することになり、定量性に問題が生じる
ため、放電が生じないように留意することが必要であ
る。
【００２１】本実施形態においては、ＦＰ中のＣｓを検
出することにより核燃料の破損の検出を行うものとして
いるが、色素レーザが放射する可視レーザ光の分析波長
を適切なものとして他の成分により行うことも可能であ
る。
出することにより核燃料の破損の検出を行うものとして
いるが、色素レーザが放射する可視レーザ光の分析波長
を適切なものとして他の成分により行うことも可能であ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の核燃料破損検出方法において
は、高温ガス炉系統内より試料ガスを採取し、この試料
ガスに所定の電圧を印加しながら所定の分析波長の可視
レーザ光を照射して核燃料破損により生じる核分裂生成
物をイオン化し、試料ガス中を流れる電流を検出するこ
とにより核燃料破損を検出するものとしたことによっ
て、核分裂生成物を直接検出するため、バックグランド
の影響を排除することができ、核燃料破損の確実かつ早
期の検出が可能となる。
は、高温ガス炉系統内より試料ガスを採取し、この試料
ガスに所定の電圧を印加しながら所定の分析波長の可視
レーザ光を照射して核燃料破損により生じる核分裂生成
物をイオン化し、試料ガス中を流れる電流を検出するこ
とにより核燃料破損を検出するものとしたことによっ
て、核分裂生成物を直接検出するため、バックグランド
の影響を排除することができ、核燃料破損の確実かつ早
期の検出が可能となる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る核燃料破損検出方
法に用いる装置の説明図である。
法に用いる装置の説明図である。
２ 色素レーザ ３ 分析セル ６ａ，６ｂ 電極 ７ 安定化電源 ８ サンプリング装置 １０ 排気装置 １１ 計算機
Claims (1)
- 【請求項１】 高温ガス炉系統内より試料ガスを採取
し、この試料ガスに所定の電圧を印加しながら所定の分
析波長の可視レーザ光を照射して核燃料破損により生じ
る核分裂生成物を共鳴イオン化法によりイオン化し、イ
オン化された核分裂生成物を含む試料ガスに電圧を印加
した場合に流れる電流を検出することにより核燃料破損
を検出することを特徴とする核燃料破損検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7245951A JPH0990086A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 核燃料破損検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7245951A JPH0990086A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 核燃料破損検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990086A true JPH0990086A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17141286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7245951A Withdrawn JPH0990086A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 核燃料破損検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0990086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017032379A1 (en) * | 2015-08-23 | 2017-03-02 | Copenhagen Atomics Aps | Method for operating a molten salt nuclear reactor |
-
1995
- 1995-09-25 JP JP7245951A patent/JPH0990086A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017032379A1 (en) * | 2015-08-23 | 2017-03-02 | Copenhagen Atomics Aps | Method for operating a molten salt nuclear reactor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |