JPS63168596A - 流動体ル−プ構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明はたとえば高速増殖炉（以下ＦＢＲと称す）に使
用される冷却材であるナトリウム（以下Ｎａと称す）Ｎ
ａ中の核分裂生成物（以下ＦＰと称す）の挙動を研究す
る為の流動体ループ構造に関する。

（従来の技術） ＦＢＨにおいて燃料の破損が発生すると燃料ビン中に蓄
積されいてたＦＰが一次冷却材である液体Ｎａ中に放出
される。一般にＦＰは放射性であるため、このＦＰの放
出によりＦＢＲプラントは著しく放射能の汚染を受け、
ＦＢＨの保守・点検時における作業員の放射線被曝量を
増加させる危険性がある。このためＮａ中のＦＰ挙動を
研究し、どのようにしてプラントが放射能の汚染を受け
るかを推定する必要がある。特に不揮発ＦＰはＦＢＲプ
ラント配管や機器の内壁に沈着し易く、炉の保守・点検
時の主な被曝源となる。そこで、試験設備であるＮａイ
ンバイルループを用いて、これらＦＰのＮａ中での挙動
が研究されている。

第５図にＮａインバイルループの一例の鳥かん図を示す
０図においてループの先端のインパイルプラグ１１は、
図示しない研究用原子炉の照射孔内に挿入されている。

インパイルプラグ１１の内部にはウランを装荷したウラ
ンカプセル１２が挿着されて、ループ本体１３とＮａ配
管１４で連結されている。カプセル１２内のウランはＮ
ａと直接接触するようになっており、原子炉の中性子照
射によりウラン中で核分裂を起こして発生しなＦＰが灰
化現象によりＮａ中に放出される。Ｎａ中に放出されな
ＦＰは、電磁ポンプ１５の駆動力による流動Ｎａによっ
てループ本体に輸送され、自由液面を有する膨張タンク
１６を通ってループ配管試験部１７に輸送されて、種々
のＦＰ挙動試験が実施され、Ｎａは再びウランカプセル
１２に戻り、ループ内を語源する。まなこのループには
、試験時以外にＮａを貯蔵するダンプタンク１８が設け
られており、さらにＮａを純化するためのコールドトラ
ップ１９が付設している。

このＮａループでは、使用されているＮａが中性子照射
により放射化されてＮ　ａ−２４を生成し、これが非常
に強いγ線を放出し、またＦＰも非常に強い放射線を放
出するため、生体の遮蔽のためにループはかなり厚い遮
蔽体で囲む必要がある。また、万一ルーズに欠陥が生じ
てＮａが漏洩するような場合には、Ｎａが燃焼し、この
燃焼に伴ってＮａ中のＮ　ａ−２４およびＦＰが大気中
に放散されて危険性が増すのでこれを防止するために、
一般にループはＮａの燃焼を防止するように不活性ガス
で満たされた薄い鉄板製の格納容器３内に収納されてい
る。なお、この図では格納容器３は透視図として描かれ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） Ｎａインバイルループを用いたＮａ中ＦＰの挙動を研究
する場合には、一般にＦＰから放出されるγ線を測定す
る方法で行われる。ところで不揮発性ＦＰの沈着挙動を
測定する場合には、Ｎａの流動する方向に沿って不揮発
性ＦＰのγ線を測定し、そのループ内の分布を求める必
要がある。

しかし、第５図のようなＮａインパイルループの構造で
は、ＦＰのループに沿った沈着分布を求めることはでき
ない、何故ならば前述したように、Ｎ　ａ−２４とＦＰ
の強い放射能によってループに近ずくことは困難で、ル
ープ配管を直接放射線測定することは出来ず、またＮａ
ループは、格納容器内に収納されており、かつ生体遮蔽
体によって囲まれているため、γ線の測定は遮蔽体の外
側からしか出来ず、しかもループの構造が適していない
ため、γ線の測定は非常に困難であるからである。

本発明は、簡単な構造で不揮発性ＦＰのγ線測定が出来
、更にそのＦＰのループ内の沈着分布が得られ、その沈
着分布を解析することにより、不揮発性ＦＰの沈着挙動
を容易に求めることが出来る流動体ループ構造を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （問題を解決するための手段） Ｎａ中のＦＰのγ線を測定するためには、格納容器を囲
む生体遮蔽体の外側から行う必要がある。したがって、
ループ配管を格納容器の内壁に接近させながら、その内
壁に沿って螺旋状に配置するようにし、生体遮蔽体にコ
リメータを配置して、このコリメータを通してループ配
管上のγ線を測定するようにすれば、容易にＦＰのルー
プに沿った分布を求めることが出来る。本発明はこの様
な観点からなされたもので、流体を流動体とし、この流
動体を格納容器内に配置したループ内を流動させる流動
体ループ構造において、前記ループ配管を格納容器の内
壁に近接して螺旋状に配置し、格納容器を囲む位置に生
体遮蔽体を設けその生体遮蔽体中にループ配管に沿って
ほぼ等間隔にγ線コリメータを配置してなることを特徴
とする。

（作用） γ線の測定は遮蔽体の外側からしか行うことが出来ない
から、測定対象のループ配管は、なるべくγ線検出器に
近い方が強いγ線強度が得られ、γ線スペクトル解析も
精度良く行うことが出来る。

従って、ループ配管を格納容器の内壁に近接して配置す
ることは、それだけγ線検出器に近いことになり、更に
ループ配管に沿ってほぼ等間隔にコリメータを配置して
γ線を測定すれば、ループに沿ったＦＰの分布を容易に
求めることが可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明のＮａインパイルループ構造のうち、と
くにループ配管の主要成分の構造体を示す。第１図にお
いて、符号１は原子炉の側面を概略的に一部のみ示して
おり、この原子炉１に付属する図示しない照射孔内に図
示しないインパイルプラグが挿入されている。インパイ
ルプラグ内には、第５図と同様にウランカプセルおよび
Ｎａ配管が配置されているが、これらも図示されていな
い。インパイルプラグ内のウランカプセル中でＦＰを含
有した流動体のＮａは、インパイルプラグ内のＮａ配管
を通してループ本体のＮａ配管２の下方から、Ｎａの流
れを示す矢印の方向に、Ｎａ配管内を流動する。このＮ
ａ配管は、格納容器３の内壁に近接して螺旋状に配置さ
れている。なお、図中格納容器３は透視図として描かれ
ている。流動Ｎａは、この螺旋状Ｎａ配管２に沿って上
方に流れ、膨張タンク４の分岐点を通過して下方に流れ
、ＴＦＪ記ウラつカプセル部に戻る。格納容器３は生体
遮蔽体５．５′により包囲されており、この生体遮蔽体
５．５′中にコリメータ６．６′が配置されている。第
１図中円で囲まれている部分の拡大断面図を第２図に示
す。γ線検出器７およびコリメータ６の光軸は、Ｎａ配
管２と一致するようになっている。またＮａ配管２は保
温材８で覆われている。Ｎａ配管２の背後からのγ線の
妨害を排除するなめに、Ｎａ配管２の背後に遮蔽体９が
配置されている。コリメータ６を、Ｎａ配管２のＮａ流
動方向に沿ってほぼ等間隔に配置してγ線を測定すれば
、注目核種のＮａルーズに沿った分布を求めることがで
きる。

第３図に第１図で示した実施例のループ構造を用いて得
られたＳ　ｒ−９４のループ内沈着分布の例を示す、縦
軸はγ線の計数率（ｃｐｓ）の対数を、横軸はウランカ
プセルからＮａが流れてきた正置（ｍ）を表す。Ｓ　ｒ
−９４のループ内沈着分布は指数関数分布をしており、
この分布の勾配がＳ　ｒ−９４の沈着の速度を表す。Ｓ
ｒの場合には、Ｎａ温度が高い程、沈着分布の勾配が急
になり、Ｓｒの沈着の速度は温度が高い程速くなるとい
う結果が得られた。このようにループ配管に沿ってγ線
を測定することにより、容易に各ＦＰの沈着分布を求め
ることができ、しかもこの分布の結果から非常に容易に
各ＦＰの沈着挙動を求めることができ、本発明に係るル
ープ構造のＦＰ沈着挙動解析に与える効果は絶大である
。

もちろん本発明は、第１図に示した形状の螺旋状のＮａ
配管の形状に限定されない０例えば、第４図に示すよう
に、Ｎａ配管２を円形の螺旋状に配置し、Ｎａ配管２が
格納容器３の内壁に再接近する位置にコリメータを設け
てもよいし、Ｎａ配管２を楕円状の螺旋に配置し、Ｎａ
配管２が格納容器３の内壁に再接近する位置にコリメー
タ６を設けてもよい。

また本発明のループｍ造は、Ｎａインパイルループに限
定されない。例えば、水を流動させたインパイルルーズ
による水ループでもよい。すなわち、ウランをＦＰの発
生源としてループに装荷し、水を流動させて水中のＰＰ
沈着挙動を測定するループとしてもよい。更に、ループ
内に吸着材などを充填し、ループに各種の溶媒を流し、
インパイルプラグ内のウランカプセルから溶媒中にＦＰ
を放出させ、それらＦＰの吸着材中での吸！挙動をルー
プの外側からγ線測定によって求めるようなインパイル
ループとしてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、ループ配管が格納容器の内壁に近接さ
れており、ループ配管が螺旋状に配置されているため、
生体遮蔽体の外側がちのγ線測定に対し、測定対象物と
測定器の距羨が雉＜、従ってそれだけ強度の強いγ線を
検出できて精度の良いデータが計測できる。そのうえ、
遮蔽体中に設置しなγ線測定用のコリメータを等間隔に
ループ配管に沿って配管することにより、種々のＦＰが
放出するγ線をループの沿って計測することができる。

従って、ＦＰのループ内分布が容易に測定でき、そのル
ープに沿った分布から、各ＦＰのループ内沈着挙動が容
易にがっ精度良く求めることかできる。またγ線の測定
を生体遮蔽体の外側から実施しているため、測定器の放
射線被Ｉ’ｌｌ量を極端に低減される効果を有する。さ
らに、照射中に容易にγ線測定場所に近ずくことかてさ
、γ線の測定が簡単にできるため、半減期が１０秒以内
の短半減期ＦＰの測定も充分に可能であるという非常に
大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流動体ループ構造の一実施例を示
す鳥かん図、第２図は第１図におけるγ線検出器、コリ
メータおよびＮａ配管の位置関係を拡大して示す断面図
、第３図は、測定結果の一例図、第４図は本発明の他の
実施例を示す鳥かん図、第５図は従来例の流動体ループ
構造を示す鳥かん図である。 １・・・・・・・・・・・・原子炉 ２．１４・・・Ｎａ配管 ３・・・・・・・・・・・・格納容器 ４．１６・・・膨張タンク ５．５′・・・生体遮蔽体 ６．６゛・・・コリメータ ７・・・・・・・・・・・・γ線検出器？　１　ロ イ；２９ 弔３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を流動体とし、この流動体を格納容器内に配
   置したループ配管内を流通させる流動体ループ構造にお
   いて、前記ループ配管を前記格納容器の内壁に近接させ
   て螺旋状に複数ターンにわたって配置し、かつ前記格納
   容器を包囲して生体遮蔽体を配置し、しかも前記生体遮
   蔽体中に前記ループ配管に沿ってほぼ等間隔にγ線測定
   用コリメータを配置してなることを特徴とする流動体ル
   ープ構造。