JPS61262693A - 使用済燃料集合体の非破壊測定方法 - Google Patents
使用済燃料集合体の非破壊測定方法Info
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- JPS61262693A JPS61262693A JP60104599A JP10459985A JPS61262693A JP S61262693 A JPS61262693 A JP S61262693A JP 60104599 A JP60104599 A JP 60104599A JP 10459985 A JP10459985 A JP 10459985A JP S61262693 A JPS61262693 A JP S61262693A
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- Japan
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- gamma ray
- spent fuel
- fuel assembly
- detection sensitivity
- measurement
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- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は使用済燃料集合体の非破壊測定方法に係わり、
特に使用済燃料集合体中の平均核分裂生成核種（ＦＰ）
の濃度絶対値を非破壊ガンマ線スペクトル測定により定
量する使用済燃料集合体の非破壊測定方法に関する。
特に使用済燃料集合体中の平均核分裂生成核種（ＦＰ）
の濃度絶対値を非破壊ガンマ線スペクトル測定により定
量する使用済燃料集合体の非破壊測定方法に関する。
［発明の技術的背景］
一般に、原子炉内で用いられた使用済燃料集合体内には
、種々の核分裂生成核種またはその娘核種（これらを以
下ＦＰという）が蓄積されており、これらの核種の多く
はＦＰｍ度に比例した強いガンマ線を放出している。
、種々の核分裂生成核種またはその娘核種（これらを以
下ＦＰという）が蓄積されており、これらの核種の多く
はＦＰｍ度に比例した強いガンマ線を放出している。
従来から、長半減期のＦＰ、例えば半減期約３０年のゝ
？ Ｃｓの濃度が燃料の燃焼度にほぼ比例することを利
用して、このガンマ線の強度を高分解能のガンマ線検出
器とガンマ線コリメータ等からなるガンマ線スペクトル
測定装置を用いて測定し、ガンマ線計数率からＦＰの濃
度相対値、さらには燃料の燃焼度を導出する手法が広く
知られている。
？ Ｃｓの濃度が燃料の燃焼度にほぼ比例することを利
用して、このガンマ線の強度を高分解能のガンマ線検出
器とガンマ線コリメータ等からなるガンマ線スペクトル
測定装置を用いて測定し、ガンマ線計数率からＦＰの濃
度相対値、さらには燃料の燃焼度を導出する手法が広く
知られている。
ＦＰのガンマ線計数率からＦＰ濃度あるいは燃焼度の絶
対値を得るためには較正が必要であり、従来、ＦＰｍ度
あるいは燃焼度の絶対値が既知の使用済燃料集合体を用
いてこれについて予め測定することにより較正を行なう
ことが行われている。
対値を得るためには較正が必要であり、従来、ＦＰｍ度
あるいは燃焼度の絶対値が既知の使用済燃料集合体を用
いてこれについて予め測定することにより較正を行なう
ことが行われている。
このような予め行なわれる測定方法には次のようなもの
がある。
がある。
■ 使用済燃料集合体内の一部の燃料試料についての破
壊測定を行ない、＋４＠ Ｎ ｄ、”Ｃ３等の濃度の分
析を行なう方法。
壊測定を行ない、＋４＠ Ｎ ｄ、”Ｃ３等の濃度の分
析を行なう方法。
■ 測定感度較正済の測定装置を用い、使用済燃料集合
体の各燃料棒のガンマ線スペクトル測定を行なう方法。
体の各燃料棒のガンマ線スペクトル測定を行なう方法。
■ 炉内出力計装管測定値および原子炉電気出力積算値
を基にオンライン針環により求める方法。
を基にオンライン針環により求める方法。
［背景技術の問題点コ
しかしながら、前述した■および■の方法では、多大な
時間と費用がかかるという問題がある。また、前述した
■の計算値による方法では、平均値をとるため多数本の
使用済燃料集合体を用いての測定が必要であり、直接の
測定値を求めることができないという問題がある。
時間と費用がかかるという問題がある。また、前述した
■の計算値による方法では、平均値をとるため多数本の
使用済燃料集合体を用いての測定が必要であり、直接の
測定値を求めることができないという問題がある。
［発明の目的］
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
ガンマ線標準線源を用いた較正方法を使用し、使用済燃
料集合体の非破壊ガンマ線スペクトル測定により使用済
燃料集合体内の平均のＦＰ濃度の絶対値を精度よく求め
ることのできる使用済燃料集合体の非破壊測定方法を提
供しようとするものである。
ガンマ線標準線源を用いた較正方法を使用し、使用済燃
料集合体の非破壊ガンマ線スペクトル測定により使用済
燃料集合体内の平均のＦＰ濃度の絶対値を精度よく求め
ることのできる使用済燃料集合体の非破壊測定方法を提
供しようとするものである。
［発明の概要］
すなわち本発明は、ガンマ線標準線源を用いて求められ
た使用済燃料集合体測定体系に対する測定装置のガンマ
線検出感度絶対較正値と、ガンマ線輸送計算により得ら
れた使用済燃料集合体全体に対する前記測定装置に近接
する１本の燃料棒のガンマ線検出感度との比を用いて、
前記使用済燃料集合体全体に対する前記測定装置のガン
マ線検出感度絶対値を求め、これに基づいて前記使用済
燃料集合体平均の核分裂生成核種ガンマ線放出強度を求
め、さらにこれに基づいて前記使用済燃料集合体平均の
核分裂生成核種濃度絶対値を求めることを特徴とする使
用済燃料集合体の非破壊測定方法である。
た使用済燃料集合体測定体系に対する測定装置のガンマ
線検出感度絶対較正値と、ガンマ線輸送計算により得ら
れた使用済燃料集合体全体に対する前記測定装置に近接
する１本の燃料棒のガンマ線検出感度との比を用いて、
前記使用済燃料集合体全体に対する前記測定装置のガン
マ線検出感度絶対値を求め、これに基づいて前記使用済
燃料集合体平均の核分裂生成核種ガンマ線放出強度を求
め、さらにこれに基づいて前記使用済燃料集合体平均の
核分裂生成核種濃度絶対値を求めることを特徴とする使
用済燃料集合体の非破壊測定方法である。
〔発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の使用済燃料集合体の非破壊測定方法の
一実施例のフロチャートを示すもので、この実施例では
、まず測定装置のガンマ線検出感度（絶対値）が測定さ
れる。
一実施例のフロチャートを示すもので、この実施例では
、まず測定装置のガンマ線検出感度（絶対値）が測定さ
れる。
第２図は使用済燃料集合体ガンマ線スペクトル測定体系
を示すもので、図において符号１はガンマ線コリメータ
を示している。このガンマ線コリメータ１の一端には高
分解能の、例えばゲルマニウム検出器からなるガンマ線
検出器２が配置されている。また、ガンマ線コリシータ
１の前方にはガンマ線強度の既知のガンマ線標準線源３
が配置されている。このガンマ線標準線源３の位置は非
破壊測定すべき断面四角形状の使用済燃料集合体４の最
もガンマ線コリメータ１に近い燃料棒の位置に相当する
位置とされ、またガンマ線コリメータ１のスリットの中
心軸上の位置とされている。
を示すもので、図において符号１はガンマ線コリメータ
を示している。このガンマ線コリメータ１の一端には高
分解能の、例えばゲルマニウム検出器からなるガンマ線
検出器２が配置されている。また、ガンマ線コリシータ
１の前方にはガンマ線強度の既知のガンマ線標準線源３
が配置されている。このガンマ線標準線源３の位置は非
破壊測定すべき断面四角形状の使用済燃料集合体４の最
もガンマ線コリメータ１に近い燃料棒の位置に相当する
位置とされ、またガンマ線コリメータ１のスリットの中
心軸上の位置とされている。
なお、これらの測定体系はプール水中に収容されている
。
。
すなわち、まずこのような測定装置のガンマ線検出感度
が、ガンマ線強度既知のガンマ線標準線源３により測定
される。
が、ガンマ線強度既知のガンマ線標準線源３により測定
される。
第３図の直線ａは横軸にガンマ線コリメータ１と標準線
源３との間の距離を、縦軸に”’Ｃ５（６６２ＫｅＶ）
のガンマ線に対する検出感度をとってこれらの相関関係
を示すもので、検出感度を対数目盛でとると検出感度は
ほぼガンマ線コリメータ１と標準線源３との間の距離に
対して直線的な関係を有している。
源３との間の距離を、縦軸に”’Ｃ５（６６２ＫｅＶ）
のガンマ線に対する検出感度をとってこれらの相関関係
を示すもので、検出感度を対数目盛でとると検出感度は
ほぼガンマ線コリメータ１と標準線源３との間の距離に
対して直線的な関係を有している。
■ 次に前述した測定体系の使用済燃料集合体内の各燃
料棒に対するガンマ線検出感度（相対値）がガンマ線輸
送計算により求められ、使用済燃料集合体内および燃料
棒内の線源濃度分布が一様と仮定した場合の使用済燃料
集合体全体に対するガンマ線コリメータ１に最も近接す
る燃料棒のガンマ線検出感度の比が求められる。
料棒に対するガンマ線検出感度（相対値）がガンマ線輸
送計算により求められ、使用済燃料集合体内および燃料
棒内の線源濃度分布が一様と仮定した場合の使用済燃料
集合体全体に対するガンマ線コリメータ１に最も近接す
る燃料棒のガンマ線検出感度の比が求められる。
なお、ガンマ線輸送計算では、測定体系の幾何学的形状
寸法および使用済燃料集合体内の燃料の各要素から放出
されたガンマ線のガンマ線検出器２に至る間の】−べて
の物質中の透過吸収が考慮される。また、計算精度につ
いては、解体可能な模擬燃料集合体を用いた模擬実験結
果との比較により検証しておくことが望ましい。
寸法および使用済燃料集合体内の燃料の各要素から放出
されたガンマ線のガンマ線検出器２に至る間の】−べて
の物質中の透過吸収が考慮される。また、計算精度につ
いては、解体可能な模擬燃料集合体を用いた模擬実験結
果との比較により検証しておくことが望ましい。
第４図の曲線すは横軸に四角形状の使用済燃料集合体の
対角線方向の燃料棒位置を、縦軸にＦＰガンマ線検出感
度をとり、これらの相ｒｍｉＩｌ係の一例を示すもので
、Ｏはガンマ線輸送計算値を、・は模擬実験測定値を示
しており、計算値と模擬実験測定値とは非常に一致した
値を示している。なお、図において符号４は使用済燃料
集合体を示しており、図の左側がガンマ線検出器２の方
向である。
対角線方向の燃料棒位置を、縦軸にＦＰガンマ線検出感
度をとり、これらの相ｒｍｉＩｌ係の一例を示すもので
、Ｏはガンマ線輸送計算値を、・は模擬実験測定値を示
しており、計算値と模擬実験測定値とは非常に一致した
値を示している。なお、図において符号４は使用済燃料
集合体を示しており、図の左側がガンマ線検出器２の方
向である。
■ 次に前述した■、■の結果を組合せて一様線源分布
の使用済燃料集合体に対するガンマ線検出感度絶対値が
求められる。ただし、この際ガンマ線検出器２からコリ
メータスリットを通して見込む燃料集合体の近接する燃
料棒の長さおよびこの燃料棒中のガンマ線の自己吸収を
考慮した補正がなされるものとする。
の使用済燃料集合体に対するガンマ線検出感度絶対値が
求められる。ただし、この際ガンマ線検出器２からコリ
メータスリットを通して見込む燃料集合体の近接する燃
料棒の長さおよびこの燃料棒中のガンマ線の自己吸収を
考慮した補正がなされるものとする。
■ 使用済燃料集合体内および燃料棒内のガンマ線源分
布については、一般的な場合の燃焼計算による理論値と
経験的測定値を用いて推定し、これらのガンマ線検出感
度に対する補正係数（一様分布を仮定した場合の値との
比）が求められる。なお、この補正は精度をあげるため
にのみ必要である。
布については、一般的な場合の燃焼計算による理論値と
経験的測定値を用いて推定し、これらのガンマ線検出感
度に対する補正係数（一様分布を仮定した場合の値との
比）が求められる。なお、この補正は精度をあげるため
にのみ必要である。
■ 次に前述した■および■の結果から使用済燃料集合
体のガンマ線測定体系における使用済燃料集合体全体に
対するガンマ線検出感度の絶対値が求められる。
体のガンマ線測定体系における使用済燃料集合体全体に
対するガンマ線検出感度の絶対値が求められる。
■ 次に測定対象である断面四角形状の使用済燃料集合
体の対向する２あるいは４方向から測定して得られたＦ
Ｐガンマ線計数率平均値から使用済燃料集合体のガンマ
線放出強度の平均値が求められる。
体の対向する２あるいは４方向から測定して得られたＦ
Ｐガンマ線計数率平均値から使用済燃料集合体のガンマ
線放出強度の平均値が求められる。
■ 次にＦＰ核種の半減期、ガンマ線分岐比を用いて使
用済燃料集合体平均のＦＰＩＩ度絶対値が求められる。
用済燃料集合体平均のＦＰＩＩ度絶対値が求められる。
なお、このような方法により得られた使用済燃料集合体
のＦＰ濃度絶対値、例えば”″Ｃ３濃度絶対値を用いて
使用済燃料集合体平均の燃焼度の絶対値を容易に求める
ことができる。
のＦＰ濃度絶対値、例えば”″Ｃ３濃度絶対値を用いて
使用済燃料集合体平均の燃焼度の絶対値を容易に求める
ことができる。
また、本方法は沸騰水型原子炉あるいは加圧水型原子炉
の使用済燃料集合体に限定されるものではなく、高速増
殖炉等の使用済燃料集合体に対しても適用することがで
きる。また、前述した■の計算は燃料集合体のタイプ毎
に一度行なっておけばよい。さらに前述した■の測定は
１つの測定装置に対して標準線源の位置を変化し任意の
複数の位置で一度行なっておけば、距離が変化しても内
外挿によりガンマ線検出感度を求めることができる。
の使用済燃料集合体に限定されるものではなく、高速増
殖炉等の使用済燃料集合体に対しても適用することがで
きる。また、前述した■の計算は燃料集合体のタイプ毎
に一度行なっておけばよい。さらに前述した■の測定は
１つの測定装置に対して標準線源の位置を変化し任意の
複数の位置で一度行なっておけば、距離が変化しても内
外挿によりガンマ線検出感度を求めることができる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の使用済燃料集合体の非破壊測
定方法によれば、一点のガンマ線標準線源を用いた測定
体系のガンマ線検出感度絶対較正値と、ガンマ線輸送計
算による使用済燃料集合体全体に対する１本の燃料棒の
ガンマ線検出感度との比を用いることにより、使用済燃
料集合体の破壊測定や解体測定等による多大な労力を要
する較正を行なうことなしに容易、かつ精度よく使用済
燃料集合体平均のＦＰＩＩＩ度絶対値を求めることがで
きる。
定方法によれば、一点のガンマ線標準線源を用いた測定
体系のガンマ線検出感度絶対較正値と、ガンマ線輸送計
算による使用済燃料集合体全体に対する１本の燃料棒の
ガンマ線検出感度との比を用いることにより、使用済燃
料集合体の破壊測定や解体測定等による多大な労力を要
する較正を行なうことなしに容易、かつ精度よく使用済
燃料集合体平均のＦＰＩＩＩ度絶対値を求めることがで
きる。
第１図は本発明の使用済燃料集合体の非破壊測定方法の
一実／Ｉ！ｍを示すフローチャート、第２図は使用済燃
料ガンマ線スペクトル測定体系を示す説明図、第３図は
コリメータ・線源間距離と″′ＣＳガンマ線に対する検
出感度との関係を示すグラフ、第４図は燃料集合体内対
角線方向燃料棒位置とＦＰガンマ線検出感度との関係を
示すグラフである。
一実／Ｉ！ｍを示すフローチャート、第２図は使用済燃
料ガンマ線スペクトル測定体系を示す説明図、第３図は
コリメータ・線源間距離と″′ＣＳガンマ線に対する検
出感度との関係を示すグラフ、第４図は燃料集合体内対
角線方向燃料棒位置とＦＰガンマ線検出感度との関係を
示すグラフである。
Claims (1)
- （１）ガンマ線標準線源を用いて求められた使用済燃料
集合体測定体系に対する測定装置のガンマ線検出感度絶
対較正値と、ガンマ線輸送計算により得られた使用済燃
料集合体全体に対する前記測定装置に近接する１本の燃
料棒のガンマ線検出感度との比を用いて、前記使用済燃
料集合体全体に対する前記測定装置のガンマ線検出感度
絶対値を求め、これに基づいて前記使用済燃料集合体平
均の核分裂生成核種ガンマ線放出強度を求め、さらにこ
れに基づいて前記使用済燃料集合体平均の核分裂生成核
種濃度絶対値を求めることを特徴とする使用済燃料集合
体の非破壊測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60104599A JPS61262693A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | 使用済燃料集合体の非破壊測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60104599A JPS61262693A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | 使用済燃料集合体の非破壊測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61262693A true JPS61262693A (ja) | 1986-11-20 |
| JPH0464438B2 JPH0464438B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=14384887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60104599A Granted JPS61262693A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | 使用済燃料集合体の非破壊測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61262693A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014070920A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Toshiba Corp | 核燃料燃焼度評価装置、方法およびプログラム |
| JP2015227817A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 株式会社東芝 | 燃料デブリの燃焼度計測装置及びその燃焼度計測方法 |
-
1985
- 1985-05-16 JP JP60104599A patent/JPS61262693A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014070920A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Toshiba Corp | 核燃料燃焼度評価装置、方法およびプログラム |
| JP2015227817A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 株式会社東芝 | 燃料デブリの燃焼度計測装置及びその燃焼度計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464438B2 (ja) | 1992-10-14 |
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| JPH0453397B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |