JPS5853443B2 - Dendoutai - Google Patents

Dendoutai

Info

Publication number
JPS5853443B2
JPS5853443B2 JP50040478A JP4047875A JPS5853443B2 JP S5853443 B2 JPS5853443 B2 JP S5853443B2 JP 50040478 A JP50040478 A JP 50040478A JP 4047875 A JP4047875 A JP 4047875A JP S5853443 B2 JPS5853443 B2 JP S5853443B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
neutron
cable
diameter
pair assembly
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.)
Expired
Application number
JP50040478A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS50136678A (en
Inventor
デイー ウオレン ホランド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock and Wilcox Co filed Critical Babcock and Wilcox Co
Publication of JPS50136678A publication Critical patent/JPS50136678A/ja
Publication of JPS5853443B2 publication Critical patent/JPS5853443B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/16Rigid-tube cables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00Measuring neutron radiation
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/116Passages or insulators, e.g. for electric cables
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電導体に関するものであり、特には原子炉等
にむける中性子検出器からの信号を伝達するケーブルに
おいて発生する放射線誘起電流を減少せしめる電導体に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrical conductor, and particularly to an electrical conductor that reduces radiation-induced current generated in a cable that transmits signals from a neutron detector destined for a nuclear reactor, etc. .

原子炉の最大限安全に且つ効率的に運転する為には、炉
心内の中性子外缶が厳密に観測されねばならない。
In order to operate a nuclear reactor as safely and efficiently as possible, the neutron envelope within the reactor core must be closely monitored.

これらの核反応粒子に対する情報を提供する為に、複数
の検出器が炉心内の特定の位置に配置される。
To provide information on these nuclear reactive particles, multiple detectors are placed at specific locations within the reactor core.

このように配列された検出器は、炉心内の全体的な中性
子分桁のほぼ瞬時的様相並びにこの外缶における予期強
度からの局所的な嬬倚量を教示する電気的信号を発生す
る。
Detectors arranged in this manner generate electrical signals that indicate the near-instantaneous nature of the overall neutron fraction within the core as well as the local magnitude of the expected intensity in this outer can.

代表的に、この種の自己起動型検出器は比較的高エネル
ギーの電子(β粒子)を放出するととKよって中性子放
射線に応答する中央配置゛′エミッタ″を有している。
Typically, self-activated detectors of this type have a centrally located ``emitter'' that responds to neutron radiation by emitting relatively high energy electrons (beta particles).

これら電子のエネルギーは、中央配置エミッタを包囲す
る絶縁材料製のスIJ−ブ或いは環状体を横断して、導
電性外側対鞘体即ち゛コレクタ′”を衝撃するに充分弱
いものである。
The energy of these electrons is weak enough to traverse the IJ-blade or annulus of insulating material surrounding the centrally located emitter and strike the conductive outer shell or "collector."

一般的に述るなら、生じている中性子の強度はβ粒子生
成量に関係づけられる。
Generally speaking, the intensity of the neutrons produced is related to the amount of beta particles produced.

その結果、単位時間当りの導体を通しての電子流れを表
す電光が反応炉内の測定地点における中性子分重密度の
めやすを提供する。
As a result, the lightning, which represents the flow of electrons through the conductor per unit time, provides an indication of the neutron mass density at the measurement point within the reactor.

いずれにしても、炉心の外へ検出器信号を運ぶ為に、検
出器は同軸ケーブルによって制御パネルにむける器椋に
連繋される。
In either case, the detectors are linked by coaxial cables to a control panel to carry the detector signals out of the core.

通常、これらのケーブルは、外周電導性対組体から電気
的に隔絶されている即ち絶縁されている中央配置導線を
具備している。
Typically, these cables include a centrally located conductor that is electrically isolated or insulated from the outer conductive pair assembly.

中性子誘起電子の生成を回避し、それによりケーブル長
全体を中性子検出器の一部として見なしつるようにする
為に、ケーブル材料は中性子感応性を示さず従って中性
子−電子反応の起る可能性をほとんど示さない材料群か
ら選択される。
In order to avoid the generation of neutron-induced electrons and thereby allow the entire length of the cable to be considered as part of the neutron detector, the cable material should be neutron-insensitive and therefore reduce the possibility of neutron-electron reactions occurring. Selected from a group of materials that are rarely represented.

それにもかかわらず、この連結用同軸ケーブルの相当長
部分が炉心内で発生するγ線に曝される。
Nevertheless, a considerable length of this connecting coaxial cable is exposed to gamma rays generated within the reactor core.

当然、このγ線は、゛コンプトン″電子発生機構及び池
のγ線−電子現象(そのうち光電子友び熱電子放出現象
が代表的なものである)を通してそれぞれの測定点にお
ける中性子分備密度と関連づけられない所望されざる電
流を発生する。
Naturally, this gamma ray is related to the neutron stocking density at each measurement point through the Compton electron generation mechanism and Pond's gamma ray-electron phenomenon (of which photoelectron friend and thermionic emission phenomena are representative). generates undesired current.

ケーブル中に誘起されるこれらの誤信号を補償したり或
いはその発生を回避する為の多数の技術が考案されてき
た。
A number of techniques have been devised to compensate for or avoid the occurrence of these erroneous signals induced in the cable.

例えば、一例として、炉心内に納置された検出器配列体
に、中性子検出器に接続されない少く共1本のケーブル
が設けられた。
For example, in one example, a detector array housed within the reactor core was provided with at least one cable that was not connected to the neutron detectors.

この未接続ケーブルは、曲の炉心内検出器信号から差引
かれるべきある量の電流を生成する。
This unconnected cable produces an amount of current that is to be subtracted from the in-core detector signal of the song.

観測された検出器信号の各々から算術的に或いは自動計
算を通して差引かれたケーブル応答信号は、未修正検出
器信号のうち検出器ケーブル内のγ線誘起電流による誤
差部分をおおよそ排除したものとなる。
The cable response signal, subtracted arithmetic or through automatic calculation from each observed detector signal, will approximately eliminate the portion of the uncorrected detector signal that is in error due to gamma-ray induced currents in the detector cable. .

これらの誘起ケーブル電流を補償する別の技術は、互い
に捩られた2本の絶縁導線を具備する単一ケーブルを利
用するものである。
Another technique to compensate for these induced cable currents is to utilize a single cable with two insulated conductors twisted together.

導線の一方は中性子検出器に接続されて中性子検出器及
びケーブル組合せ信号を与える。
One of the conductors is connected to a neutron detector to provide a neutron detector and cable combination signal.

囲みの導線は検出器に接続されず、従ってバックグラウ
ンド゛ケーブル2信号のみを発生する。
The enclosed conductor is not connected to the detector and therefore produces only the background Cable 2 signal.

これら2つの信号の代数6算は炉心内の測定地点におけ
る中性子分重密度の実質上のめやすとなる結果を与える
はずである。
The algebraic calculation of these two signals should give a result that is a practical guide to the neutron mass density at the measurement point in the core.

これらの修正装置はすべて少く共1本の余分の導線を必
要としそして代数計算器乃至それと同等のものを設ける
ことを必要とする。
All of these correction devices require at least one extra lead and require the provision of an algebraic calculator or equivalent.

このように、バックグラウンド信号補償問題へのこれら
の方策は、追加的な材料、骨折り及び計算設備を必要と
する。
Thus, these approaches to the background signal compensation problem require additional materials, effort, and computational equipment.

これらの因子を導入することにより、中性子分重密度測
定装置系は間違いを起しやすいものとなる。
The introduction of these factors makes the neutron density measurement system more prone to error.

明らかに、もつと信頼性のある且つ効率的なバックグラ
ウンドケーブル信号補償技術への必要性が存在している
Clearly, there is a need for a more reliable and efficient background cable signal compensation technique.

本発明に従えば、先行技術に見られた上述の欠点は、検
出器ケーブルに使用されるべき導線及び対組体の材質及
び寸法を適正に選定することを通して、γ線誘起ケーブ
ル電光を実質上相殺することによりほぼ克服される。
According to the present invention, the above-mentioned drawbacks found in the prior art are overcome by substantially eliminating gamma-ray-induced cable lightning through proper selection of the materials and dimensions of the conductors and pair assemblies to be used in the detector cable. Mostly overcome by offsetting.

本発明原理に従って作製されたケーブルに連結される中
性子検出器からの信号は、測定地点における炉心中性子
分重密度を導線及び対組体材料とのγ線相互作用を通し
てケーブル中に誘起される陛かの迷走電流を排除したも
のとして指示する。
A signal from a neutron detector coupled to a cable made in accordance with the principles of the present invention determines the core neutron density at the measurement point, which is induced in the cable through gamma-ray interactions with the conductors and the assembly material. Indicates that stray current has been eliminated.

詳しく云うなら、対組体から放出されそして介在絶縁体
を通して導線に流れる電子は負の総電流を与える。
Specifically, electrons emitted from the pair assembly and flowing into the conductor through the intervening insulator provide a negative total current.

導線から対組体へと反対向きに流れる電子は、結局、対
組体及び導線端子で測定される時正の総電流を与える。
Electrons flowing in the opposite direction from the conductor to the pair end up giving a positive total current as measured at the pair and the conductor terminals.

本発明の特徴に従えば、このγ線誘起電子放射線は放射
表面の面積にほぼ比例することが認識された。
In accordance with a feature of the invention, it has been recognized that this gamma-ray induced electron radiation is approximately proportional to the area of the emitting surface.

更には、この電子放射線はγ線照射を受ける部材の原子
番号Zのある累乗に比例することが観測された。
Furthermore, it has been observed that this electron radiation is proportional to a certain power of the atomic number Z of the member receiving the gamma ray irradiation.

後者の場合、光電子反応はZの5乗に比例しそしてコン
プトン電子は単にZに比例する。
In the latter case, the photoelectron reaction is proportional to Z to the fifth power and the Compton electrons are simply proportional to Z.

結論として、電子放射率は、対組体及び導線の表面積だ
けでなくこれらケーブル構成部材のそれぞれの原子番号
の1〜5乗にも関係する。
In conclusion, the electron emissivity is related not only to the surface area of the pair assembly and the conductor, but also to the 1 to 5 powers of the atomic numbers of each of these cable components.

斯くして、本発明の適用を通して、大きな表面積の対組
体に対しては比較的低いZ値の材料が選択されそして小
さな表面積の導線に対しては大きなZ値の材料が選択さ
れる。
Thus, through application of the present invention, a relatively low Z value material is selected for the large surface area mating assembly and a high Z value material is selected for the small surface area conductor.

こうすることによって、互いに反対向きのγ線誘起電流
は実質上釣合い状態に、即ち相殺関係に持ちきたされ、
これによってバックグラウンド電流は差引き零に近くな
る。
By doing this, the γ-ray induced currents in opposite directions are brought into a substantially balanced state, that is, in a canceling relationship,
This brings the background current close to zero.

これらのγ線効果は銅、ニッケル等のような高密度材料
においてもつとも顕著であるから、低密度絶縁材料(例
えば酸化マグネシウム、アルミナ)とのr@相互作用は
比較的起る頻度が少く従ってケーブル内のバックグラウ
ンド電子生成に無視しつる寄与しか為さない。
These γ-ray effects are even more pronounced in high-density materials such as copper, nickel, etc., so r@ interactions with low-density insulating materials (e.g., magnesium oxide, alumina) occur relatively infrequently, and therefore cable makes a negligible contribution to background electron generation within

このような状況下で、グープル端子において観測される
電流は検出器の近傍での中性子分重密度のめやすであっ
て、ケーブル材料とのγ線相互作用を通して誘起された
恐れのあるバックグラウンド電流即ち迷走電流を自動的
に排除している。
Under these circumstances, the current observed at the goople terminal is a measure of the neutron density in the vicinity of the detector, and is not a background current that may be induced through gamma interactions with the cable material. Stray currents are automatically eliminated.

本発明のこの原理を具現した多数のケーブルが1.57
51n7It(0,062インチ)の外径と1.016
mm(0,040インチ)の内径を持つインコネル60
0製外鞘体から作製されえた。
A number of cables embodying this principle of the invention are 1.57
51n7It (0,062 inch) outer diameter and 1.016
Inconel 60 with an inner diameter of mm (0,040 inch)
0 outer sheath body.

0.279mm(0,011インチ)径を持ちそして例
えば酸化マグネシウムの絶縁性マトリックス中にインコ
ネル600製対組体と同軸に配置されるノルカロイ2製
導線は、約1.6 x 1013nv(ここで単位nv
は中性子/−・秒の単位での中性子束を表す)の平均中
性子束においてケーブルの単位α当り2.76 X 1
0 ”A/ nv以下のバックグラウンド電光しか生
成しないことを見出した。
A Norcaloy 2 conductor having a diameter of 0.279 mm (0.011 inch) and placed coaxially with an Inconel 600 pair assembly in an insulating matrix of, for example, magnesium oxide, has a diameter of approximately 1.6 x 1013 nV (wherein nv
represents the neutron flux in units of neutrons/- seconds) 2.76 x 1 per unit α of the cable
We found that it produced only background lightning of less than 0'' A/nv.

この電流は、同様の中性子束に釦ける同等特性のケーブ
ル(インコネル600導線を除いて)に誘起される電光
より1720小さい。
This current is 1720 times less than the lightning induced in a cable of comparable characteristics (with the exception of Inconel 600 conductor) at a similar neutron flux.

同様のバックグラウンド電光の減少はまた1、346關
(0,053インチ)外径のインコネル600製外鞘体
(0,178順(0,00フインチ)肉厚)、圧縮酸化
マグネシウム絶縁体及び0.191mm(0,0075
インチ)径の同軸ジルコニウム導線を使用して実施され
た実験を通しても観察された。
A similar reduction in background lightning is also achieved with a 1,346 inch (0,053 inch) outside diameter Inconel 600 outer shell (0,178 inch (0,00 inch) wall thickness), compressed magnesium oxide insulation and a .191mm (0,0075
It was also observed through experiments conducted using a coaxial zirconium conductor with a diameter of

本発明の原理を確認する為に行われた実験の結果から、
ある与えられた外輪体寸法及び材料に対してγ線誘起バ
ックグラウンド電流の相殺をもたらすようなもつと高い
原子番号の材料から成る特定径の導線が存在しうること
が結論されえた。
From the results of experiments conducted to confirm the principle of the present invention,
It could be concluded that for a given outer ring size and material there may be a certain diameter conductor of higher atomic number material that provides cancellation of the gamma-induced background current.

当然これとは逆のことも言える。Of course, the opposite can also be said.

斯くして、ある与えられた導線直径及び材料に対してγ
線誘起バックグラウンド電流の相殺をもたらすもつと低
い原子番号の材料から戊る特定寸法の外輪体が存在しつ
る。
Thus, for a given conductor diameter and material, γ
There is an outer ring of specific dimensions made of low atomic number material that provides cancellation of line-induced background currents.

本発明をその好ましい具体例に従って更に詳しく訣明す
る。
The present invention will be explained in more detail according to its preferred embodiments.

本発明の一層完全な理解の為に、中性子検出器ケーブル
におけるγ線誘起バックグラウンド電流に関して次の2
つの主なる物理特性が存在することを思い起されたい。
For a more complete understanding of the invention, the following two considerations regarding gamma-ray induced background currents in neutron detector cables are provided.
Recall that there are two main physical properties.

(1)外輪体及び導線の互いに対向しあう表面の面積、
及び (2)外輪体及び導線材料のそれぞれの原子番号。
(1) Area of the surfaces of the outer ring and the conductor that face each other,
and (2) the respective atomic numbers of the outer ring body and conductor material.

詳しい解析の結果から、同軸ケーブル内の中央配置導線
から放出されるγ線誘起電子数は29dlに比例する。
As a result of detailed analysis, the number of γ-ray induced electrons emitted from the centrally arranged conductor in the coaxial cable is proportional to 29 dl.

ここで添字lは導線を表し、dは導線直径を表しそして
指数nはバックグラウンド電流への光電及びコンプトン
効果の相対的寄与に依存する。
Here the subscript l represents the conductor, d represents the conductor diameter, and the index n depends on the relative contributions of photoelectric and Compton effects to the background current.

この場合、指数nは1と5との間の成る数でなければな
らない。
In this case, the index n must be a number between 1 and 5.

Zはもちろん導線の原子番号である。Z is of course the atomic number of the conductor.

更に、ケーブル外輪体を離れる電子の数はZ”d に比
例する。
Furthermore, the number of electrons leaving the cable sheath is proportional to Z"d.

ここで添字Sは外輪体を表し S そしてmは電子放射に対する光電及びコンプトン効果の
相対的寄4に依存する。
Here the subscript S represents the exocycle S and m depends on the relative contribution of the photoelectric and Compton effects to the electron emission.

指数mば1と5との間の成る数である。The index m is a number between 1 and 5.

指数n及びmは、前記の通り、1と5との間の任意の数
であり、そして特定条件下での光電現象及びコンプトン
現象の電子放射に対する相対的寄与度に依存する。
The indices n and m are, as mentioned above, any number between 1 and 5 and depend on the relative contributions of photoelectric and Compton phenomena to electron emission under particular conditions.

即ち、光電効果はZの5乗に比例しそしてコンプトン効
果はZの1乗に比例するから、光電効果の寄与が大きい
程、n及びmは5に近づき聞方コンプトン効果の寄与が
大きい程1に近づく。
In other words, the photoelectric effect is proportional to the fifth power of Z, and the Compton effect is proportional to the first power of Z, so the larger the contribution of the photoelectric effect, the closer n and m will be to 5, and the larger the contribution of the Compton effect, the closer to 1. approach.

外輪体と導線との間を反対向きに流れる電流の数学的等
個性を確立する為には次の関係が必要である: 式(1)は、導線及び外輪体の直径並びに導線材料及び
外輪体材料の原子番号が、光電現象及びコンプトン現象
に応答しての外輪体及び導線それぞれによる電子放射数
が実質上等しいように相関づゆられることを意味する。
In order to establish the mathematical identity of the current flowing in opposite directions between the outer ring and the conductor, the following relationship is necessary: This means that the atomic numbers of the materials are correlated such that the number of electrons emitted by the outer ring and conductor, respectively, in response to photoelectric and Compton phenomena is substantially equal.

これらの状況の下で、大径の外輪体内に小さな径の導線
を配したケーブルの場合、それぞれの材料の原子番号(
Zl!、Z8)と関連指数(n、m)との操作を通して
零条件が与えられつることが明らかである。
Under these circumstances, for cables with smaller diameter conductors within a larger diameter outer ring, the atomic number (
Zl! , Z8) and the associated indices (n, m), it is clear that the zero condition can be given.

詳しくは、γ線に応答して発生されるバックグラウンド
電流を相互に相殺する為には、外輪体材料を特徴づける
原子番号及び電子放射能指数の総合効果は、導線の原子
番号及び電子放射能指数の効果より小さくなければなら
ない。
Specifically, in order to mutually cancel out the background currents generated in response to gamma rays, the overall effect of the atomic number and electron radioactivity index characterizing the outer ring material is must be smaller than the effect of the index.

実際上は、先ず、炉心環境に耐えしかも炉心内の収容ス
ペースに適した外輪体材料及び寸法が選択される。
In practice, first the outer ring material and dimensions are selected to withstand the core environment and to be suitable for the accommodation space within the core.

外輪体材料はもちろん中性子−電子反応を生じにくいも
のでなげればならない。
Of course, the outer ring body material must be made of a material that does not easily cause neutron-electron reactions.

次に、外輪体材料の原子番号より大きな原子番号を有し
そして中性子−電子反応をやはり生じ難い別の材が導線
材料として選択される。
Another material having an atomic number greater than that of the outer ring material and also less likely to undergo neutron-electron reactions is then selected as the conductor material.

そして、様々の直径の導線材料を作製しそしてこれら様
々の直径の導線と外輪体との組合せを炉心において試験
し、そしてバックグラウンド電流をほとんど発生しない
導線直径を選定する。
Then, conductive wire materials of various diameters are made, combinations of conductive wires of various diameters and outer rings are tested in the reactor core, and a conductive wire diameter that generates almost no background current is selected.

この選定された直径の導線と外輪体との間では前記(1
)式が実質上満されていることになる。
Between the conductor wire of the selected diameter and the outer ring body, the
) is substantially satisfied.

はとんどすべての実際的な適用におけると同様に、式(
1)に表わされる簡単な物理的関係を変更する傾向のあ
る池の現象が存在する。
As in almost all practical applications, the formula (
There are pond phenomena that tend to modify the simple physical relationships expressed in 1).

例えば、幾らかの電子がケーブル材料との中性子相互作
用の結果としてほとんど確実に発生せしめられる。
For example, some electrons will almost certainly be generated as a result of neutron interaction with the cable material.

しかし、中性子反応を通して発生する電子は式(1)に
規定されるγ線現象の枠を越えるものである。
However, the electrons generated through the neutron reaction go beyond the gamma ray phenomenon defined by equation (1).

その結果、本発明の追加的特徴に従えば、ケーブル材料
は式(1)を満すだけでなく、中性子−電子反応が起る
公算の低い材料を見出すという観点に立って選択されね
ばならない。
Consequently, according to an additional feature of the invention, the cable material must be selected with a view to finding a material that not only satisfies equation (1), but also has a low probability of neutron-electron reactions occurring.

何故なら、平衡状態がケーブル内に達成された後、材料
選定に最大限に注意を払っても中性子反応はほとんど確
実に全体的な電子放射に対して伺がしかの寄与をなすか
らである。
This is because, even with the greatest care in material selection, after equilibrium conditions are achieved within the cable, neutron reactions will almost certainly make a modest contribution to the overall electron emission.

従って、式(1)を通して予想される理論最適直径より
約0.0254mm(1/1000インチ)大きな導線
直径を使用することが望捷しい。
Therefore, it is desirable to use a conductor diameter that is about 0.0254 mm (1/1000 inch) larger than the theoretical optimum diameter predicted through equation (1).

もしケーブルが原子炉設備を特徴づける例えば316℃
(600’F)と云った高温下で使用されるのなら、熱
的に放出される電子がまた所望されざるケーブル電流に
カロわる。
If the cable characterizes the reactor equipment, for example 316℃
If used at high temperatures (600'F), the thermally emitted electrons will also be lost to unwanted cable current.

この追加的誤差源を補償する為には、導線直径にもう0
.0254mm(171000インチ)付方[11せね
ばならない。
To compensate for this additional error source, the conductor diameter must be
.. 0254 mm (171,000 inches) [11].

導線直径におけるこの1菫かな増大は正方向のγ線誘起
電子流れを生じ、そしてこれは対組体から熱イオン的に
放出される電子の反対向き流れを相殺しよう。
This single violet increase in wire diameter will result in a positive gamma-induced electron flow, which will offset the opposite flow of electrons thermionically emitted from the pair assembly.

使用されつるケーブル材料の固有の核特性によって式(
1)に定義される理想的関係からの逸脱事項の考慮に加
えて、冶金学的にもまた機械的にも両立しつる材料を選
択することも捷た必要である。
Depending on the inherent nuclear properties of the cable material used, the formula (
In addition to considering deviations from the ideal relationship defined in 1), it is also necessary to select a material that is metallurgically and mechanically compatible.

例えば、対組体及び導線材料の性質はきわめて多様であ
るから引抜き或いはスェージされたケーブルを焼鈍する
ことがきわめて困難であるものもある。
For example, the properties of the pair assemblies and conductor materials vary so much that it is extremely difficult to anneal drawn or swaged cables.

本発明の原理を確認する為に、図面に示されるように、
1.575mm(0,062インチ)の外径と1.01
6mm(0,040インチ)の内径を有するインコネル
600から形成された対組体10を0.216關(0,
0085インチ)から0.635間(0,025インチ
)1での範囲の直径を有するジルコニウム(ジルカロイ
−2)から形成された導線11と組合せて使用する多数
のケーブルが作製された。
In order to confirm the principle of the invention, as shown in the drawings,
1.575 mm (0,062 inch) outer diameter and 1.01
A mating assembly 10 formed from Inconel 600 having an inner diameter of 0.216 mm (0.216 in.)
A number of cables were made for use in conjunction with conductors 11 formed from zirconium (Zircaloy-2) having diameters ranging from 0.085 inches to 0.025 inches.

酸化マグネシウムから成る絶縁体12が導線11と包被
外鞘体10との間の環状空間内に突き固められた。
An insulator 12 consisting of magnesium oxide was tamped into the annular space between the conductor 11 and the envelope 10.

当然、絶縁材料との中性子反応も昔たてきるだけ回避さ
れねばならない。
Naturally, neutron reactions with insulating materials must also be avoided for a long time.

その結果、アル□す(A1203)及び酸化マグネシウ
ム(MgOX−代表とする材料が、特にこれらの中性子
吸収の理論密度に基いてそれぞれ0.011cm−1及
び0.0034cm、 1のオーダという風に小さい
から、この目的の為にしばしば選択される。
As a result, representative materials such as aluminum (A1203) and magnesium oxide (MgOX) have particularly small neutron absorption densities of the order of 0.011 cm and 0.0034 cm, respectively, based on their theoretical densities. are often selected for this purpose.

インコネル600は、重量で表わして、76.5部のニ
ッケル、14.5部のクロム 8.2部の鉄、019部
の銅、0.26部の珪素、0.007部の硫黄、0.2
5部のマンガン、及び0.03部の炭素という代表的組
成を持っている。
Inconel 600 contains, by weight, 76.5 parts nickel, 14.5 parts chromium, 8.2 parts iron, 0.19 parts copper, 0.26 parts silicon, 0.007 parts sulfur, 0.01 parts chromium, 0.01 parts copper, 0.26 parts silicon, 0.007 parts sulfur. 2
It has a typical composition of 5 parts manganese and 0.03 parts carbon.

好1しくは、所望されざる中性子誘起電子放射の主たる
源を最小限に減する為マンガン濃度は0.1重量部乃至
それ以下に減少されるべきでありそして上記組成例には
示されていないがコバルトもまた回避されるべきである
Preferably, the manganese concentration should be reduced to 0.1 parts by weight or less to minimize the primary source of undesired neutron-induced electron radiation and is not shown in the example compositions above. However, cobalt should also be avoided.

当然微量の曲の元素も存在しよう。ジルカロイ−2は代
表的には、ジルコニウムと残部として15部錫、0.1
2係鉄、0.11%クロム、(106%ニッケル及び微
量の10に及ぶ曲の種元素(そのうちアルミニウム、硼
素、炭素、銅及び・・フニウムが代表例である)から成
る。
Naturally, there will also be trace elements of the song. Zircaloy-2 typically contains zirconium with the balance being 15 parts tin and 0.1 parts tin.
It consists of ferromagnetic metal, 0.11% chromium, (106% nickel) and trace amounts of up to 10 elemental elements (of which aluminum, boron, carbon, copper, and...fnium are typical examples).

ケーブルの各々は、IMWのプール型原子炉内に確立さ
れた中性子及びγ線環境において149’C(3000
F)以下の温度で試験された。
Each of the cables is rated at 149'C (3000°C) in the neutron and gamma environment established within the IMW pool reactor.
F) Tested at the following temperatures:

この中性子及びγ線曝露の結果として試験されたケーブ
ルの各々に生成されるバックグラウンド電流が約15分
間観測された。
The background current generated in each of the cables tested as a result of this neutron and gamma radiation exposure was observed for approximately 15 minutes.

反応炉雰囲気内で約1.6×10”’nvの平均中性子
束に曝される0、279mm(0,011インチ)径導
線ケーブルは2.76X10 ”5A/ nv−cm
以下の電流しか発生しないことが見出された。
A 0.279 mm (0.011 inch) diameter conductor cable exposed to an average neutron flux of approximately 1.6 × 10”' nv in the reactor atmosphere is 2.76
It was found that only the following current was generated.

この誘起電流は、0.223mm(0,009インチ)
径のインコネル製導線を含む従来型式のケーブル中に発
生するバックグラウンド電流より約1/20小さい。
This induced current is 0.223 mm (0,009 inch)
approximately 20 times lower than the background current generated in conventional cables containing Inconel conductors of the same diameter.

先に述べたように、迫力目的な所望されざる電子発生源
(そのうち熱イオン放射及び中性子誘起反応が代表例で
ある)が高温で生じつる。
As mentioned above, powerful and unwanted sources of electrons, of which thermionic radiation and neutron-induced reactions are representative examples, occur at high temperatures.

斯くして、これを補償する為に、導線径に追カロ的に0
.051間(2/1000インチ)が付方目される。
Therefore, in order to compensate for this, an additional cost of 0 is added to the conductor diameter.
.. 051 (2/1000 inch) is the standard.

この状況下では、0.330mm(0,013インチ)
の導線直径が適切であることを見出した。
In this situation, 0.330 mm (0,013 inch)
It was found that the diameter of the conductor is appropriate.

明らかに、本発明の原理は、能の材料及びケーブル形状
にも更には曲の対組体及び導線寸法組合げに対してもあ
てはめられうる。
Obviously, the principles of the invention can be applied to cable materials and cable geometries as well as curve pair assemblies and conductor size combinations.

先に述べたように、特定の対組体及び導線材料系に対し
て、最大限にバックグラウンド電流の相殺をもたらす特
定の対組体及び導線直径の組合せが存在する。
As previously stated, for a particular pair assembly and conductor material system, there are particular pair assembly and conductor diameter combinations that provide the greatest amount of background current cancellation.

この点で、先に述べたように、1.346mm(0,0
53インチ)外径及び0.178mm(0,00フイン
チ)肉厚のインコネル6009外鞘体とそれから酸化マ
グネシウムで絶縁された0、191m流(0,0075
インチ)径のジルコニウム導線とから成る同軸ケーブル
を別の例として想い起されたい。
At this point, as mentioned earlier, 1.346 mm (0,0
An Inconel 6009 outer shell with an outside diameter of 0.178 mm (0.00 inch) and a wall thickness of 0.178 mm (0.00 inch) and then a magnesium oxide insulated
Recall as another example a coaxial cable consisting of a zirconium conductor having a diameter of 1.5 inches.

このケーブルか試験されそしてこれは先きの0.279
7!2m(0,011インチ)導線を使用するケーブル
と同様のγ線誘起バックグラウンド電子感受性を示した
This cable was tested and this is 0.279
It exhibited gamma-induced background electron susceptibility similar to cables using 0.011 inch (7!2 m) conductors.

先に示したように、ケーブルの置かれる環境に関連して
のケーブル内の平衡状態にむける中性子作用を補償する
為に、導線径に0.0254mm(1/1000インチ
)付方口されねばならない。
As previously indicated, 0.0254 mm (1/1000 inch) must be added to the conductor diameter to compensate for the neutron action toward equilibrium within the cable relative to the environment in which it is placed. .

また、高温下での使用が意図されるなら、熱イオン的に
放出される電子の影響を克服する為にもつ0.0254
mm(1/1000インチ)が直径に付加されるべきで
ある。
Also, if use at high temperatures is intended, 0.0254
mm (1/1000 inch) should be added to the diameter.

斯くして0.241mm(0,0095インチ)径の導
線がこれらの状況に適切となろう。
Thus, a 0.241 mm (0.0095 inch) diameter conductor would be appropriate for these situations.

更に、様々な中性子フラックス及び関連するr線放射能
が様々な程度の重意義性の下で微量の1/2及び1/3
オータ”−のバックグラウンド電流効果を生じる傾向が
あることも銘記すべきである。
Furthermore, various neutron fluxes and associated r-ray activities can be traced to 1/2 and 1/3 with varying degrees of significance.
It should also be noted that there is a tendency to create auto-background current effects.

しかし、式(1)に開示される一般的関係は対組体及び
導線の寸法及び材質間での広い基本的最適化関係を与え
るものである。
However, the general relationship disclosed in Equation (1) provides a broad basic optimization relationship between pair assembly and conductor dimensions and materials.

原子番号Zは、周期表にむける各元素に対して特定のも
のであるけれども、ここに述べられた合金及び曲の種組
成物の場合には、考慮下の組成物の成分のすべての個個
の原子番号と相対的比率とに基ずく重みつき番号を意味
するものである。
Although the atomic number Z is specific for each element on the periodic table, in the case of the alloy and composition compositions described herein, it applies to all individual components of the composition under consideration. means a weighted number based on the atomic number and relative proportion of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に従うケーブルの一部の部分断面で示すも
のである。 図中構成部品は次の通りである=10:対組体、11:
導線、12:絶縁体。
The drawing shows a part of a cable according to the invention in partial section. The components in the figure are as follows = 10: paired assembly, 11:
Conductor, 12: Insulator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 中性子−電子反応を生じ難い材料製の電導性対組体
と該対組体内に配置されそして中性子−電子反応をやは
り生じ難い別の材料から形成される導線とから敗り、そ
の場合導線材料が対組体材料の原子番号より大きな原子
番号を有し、そして導線及び対組体の直径並びに導線材
料及び対組体材料の原子番号が、光電現象及びコンプト
ン現象に応答しての対組体及び導線それぞれによる電子
放射数が実質上等しいように相関づげられることを特徴
とする電導体。 2、特許請求の範囲第1項記載の電導体において、前記
対組体と導線との間に低中性子吸収断面を持つ電気的絶
縁体が介在することを特徴とする電導体。
[Scope of Claims] 1. A conductive pair assembly made of a material that is unlikely to cause a neutron-electron reaction and a conductive wire disposed within the pair assembly and made of another material that is also unlikely to cause a neutron-electron reaction. , in which case the conductor material has an atomic number greater than the atomic number of the pair assembly material, and the diameters of the conductor and the pair assembly and the atomic numbers of the conductor material and the pair assembly material are responsive to the photoelectric phenomenon and the Compton phenomenon. 1. An electrical conductor characterized in that the number of electrons emitted by each of the pair assembly and the conductive wire are correlated so as to be substantially equal. 2. An electrical conductor according to claim 1, characterized in that an electrical insulator having a low neutron absorption cross section is interposed between the paired assembly and the conducting wire.
JP50040478A 1974-04-05 1975-04-04 Dendoutai Expired JPS5853443B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US458152A US3892969A (en) 1974-04-05 1974-04-05 Neutron detector with gamma compensated cable

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS50136678A JPS50136678A (en) 1975-10-30
JPS5853443B2 true JPS5853443B2 (en) 1983-11-29

Family

ID=23819585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50040478A Expired JPS5853443B2 (en) 1974-04-05 1975-04-04 Dendoutai

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3892969A (en)
JP (1) JPS5853443B2 (en)
AT (1) AT334994B (en)
BE (1) BE825244A (en)
CA (1) CA1022634A (en)
FR (1) FR2266942B1 (en)
GB (1) GB1487271A (en)
IT (1) IT1031532B (en)
SE (1) SE429072B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4080533A (en) * 1976-08-26 1978-03-21 Westinghouse Electric Corporation Gamma compensated coaxial cable
US5078956A (en) * 1990-07-31 1992-01-07 Westinghouse Electric Corp. Neutron flux detector distribution system with improved drivability
GB2268315B (en) * 1992-06-24 1996-04-03 Westinghouse Electric Corp Low activated incore instrument
ATE277413T1 (en) * 2000-03-31 2004-10-15 Whittaker Corp BLACK OXIDE COAXIAL CABLE AND ASSOCIATED MANUFACTURING METHOD
FR2836246B1 (en) * 2002-02-15 2005-10-28 Incore Services DEVICE AND METHOD FOR MOVING A MOBILE ELEMENT ATTACHED TO AN END OF A DISPLACEMENT AND CONTROL CABLE WITHIN A TUBULAR CONDUIT
CN112992418A (en) * 2020-12-30 2021-06-18 安徽华菱电缆集团有限公司 Flexible anti-fracture photoelectric composite cable

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2976418A (en) * 1957-11-22 1961-03-21 Leslie E Johnson Gamma-compensated ionization chamber
US3375370A (en) * 1965-12-28 1968-03-26 Ca Atomic Energy Ltd Self-powered neutron detector
CA917827A (en) * 1971-01-19 1972-12-26 Her Majesty In Right Of Canada As Represented By Atomic Energy Of Canada Limited Neutron and gamma flux detector

Also Published As

Publication number Publication date
CA1022634A (en) 1977-12-13
AT334994B (en) 1977-02-10
BE825244A (en) 1975-05-29
FR2266942A1 (en) 1975-10-31
IT1031532B (en) 1979-05-10
US3892969A (en) 1975-07-01
AU7774575A (en) 1976-08-05
JPS50136678A (en) 1975-10-30
SE7503832L (en) 1975-10-06
FR2266942B1 (en) 1981-06-19
GB1487271A (en) 1977-09-28
ATA110575A (en) 1976-06-15
SE429072B (en) 1983-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Warren Calculational model for self-powered neutron detector
US3787697A (en) Neutron and gamma flux detector
US4284893A (en) Self-powered neutron and gamma-ray flux detector
KR20140010501A (en) In-core instrument assembly for improvement of neutron flux detection sensitivity
US4197463A (en) Compensated self-powered neutron detector
US3400289A (en) Neutron detector having a radioactive vanadium emitter
US3940627A (en) Shielded-emitter neutron detector
JPS5853443B2 (en) Dendoutai
US4363970A (en) Self-powered neutron flux detector assembly
US3043954A (en) Fission chamber assembly
Goldstein et al. A survey of Self-Powered Detectors-present and future
US4140910A (en) Self-powered neutron flux detector
US3385988A (en) Multi-plate ionisation chamber with gamma-compensation and guard-ring electrodes
US3259745A (en) Boron-12 beta decay neutron detector
US4118626A (en) Gamma flux responsive self-powered radiation detector
US3742274A (en) Neutron detector
US3311770A (en) Gamma compensated neutron ion chamber
US2928965A (en) Neutron detector
US3119036A (en) Radiation monitor containing two concentric ionization chambers and means for insulating the separate chambers
US4091288A (en) Threshold self-powered gamma detector for use as a monitor of power in a nuclear reactor
US4080533A (en) Gamma compensated coaxial cable
Abson et al. Nuclear-reactor-control ionization chambers
US3903420A (en) Long-life neutron detector for instrumentation of a nuclear reactor core
Allan A new self-powered flux detector
Warren Neutron detector with gamma compensated cable