JPH0345515A - 粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法及び装置 - Google Patents
粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法及び装置Info
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- JPH0345515A JPH0345515A JP2177201A JP17720190A JPH0345515A JP H0345515 A JPH0345515 A JP H0345515A JP 2177201 A JP2177201 A JP 2177201A JP 17720190 A JP17720190 A JP 17720190A JP H0345515 A JPH0345515 A JP H0345515A
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- uranium dioxide
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- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、粉末状二酸化ウラン（以下、単に「粉末」と
いう場合がある）の濃縮度の判定方法及び装置に関し、
より詳細には、粉末の自然放射線のカウント（計数又は
計測数とも呼ばれる）を検知することにより粉末状二酸
化ウランのｉｌ＠縮度を判定する方法及び装置に関する
。
いう場合がある）の濃縮度の判定方法及び装置に関し、
より詳細には、粉末の自然放射線のカウント（計数又は
計測数とも呼ばれる）を検知することにより粉末状二酸
化ウランのｉｌ＠縮度を判定する方法及び装置に関する
。
〔従来技術及び発明が解決すべき課題〕商用のウラン核
燃料材料は、気体状の六フフ化ウラン（ＵＦ４）から得
られる粉末状二酸化ウラン（ＵＯ２）の状態で貯蔵され
ている。この粉末は、核分裂性の強い２３５Ｕ同位体の
天然の存在割合に一致する約０．７％のｆｓｗｉ係数（
又は濃縮率）をもつ天然ウランから処理工程を経て得ら
れる。
燃料材料は、気体状の六フフ化ウラン（ＵＦ４）から得
られる粉末状二酸化ウラン（ＵＯ２）の状態で貯蔵され
ている。この粉末は、核分裂性の強い２３５Ｕ同位体の
天然の存在割合に一致する約０．７％のｆｓｗｉ係数（
又は濃縮率）をもつ天然ウランから処理工程を経て得ら
れる。
２ｆｆ５ （Ｊ同位体の含有率を高くし、即ち、′。Ｕ
同位体を濃縮処理した後においては、粉末状二酸化ウラ
ンの２１１５［ＪｊＪ縮係数は３〜５％になる。粉末を
更に処理してペレット化し、ジルコニウム製塩ｒ４棒の
中に封入する０次に、完成した燃料棒を従来方式に従っ
て走査して全てのベレットが均一の濃縮度のものである
ことを確かめる。
同位体を濃縮処理した後においては、粉末状二酸化ウラ
ンの２１１５［ＪｊＪ縮係数は３〜５％になる。粉末を
更に処理してペレット化し、ジルコニウム製塩ｒ４棒の
中に封入する０次に、完成した燃料棒を従来方式に従っ
て走査して全てのベレットが均一の濃縮度のものである
ことを確かめる。
ウラン燃料物質の処理中、−層良好な品質管理が確実に
得られるよう粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定するこ
とが望ましい、濃縮度が不定の二酸化ウランの粉末の処
理は費用がかかると共に時間もかかり、しかも、Ｗ縮度
が不定の燃料ペレットがｗＡ造されることになる。従来
、主として、ウラン鉱石のサンプルを検出する際に用い
られるものと類似したハードウェアを用いる方法を用い
て粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定している。典型的
には、締め固められていないばらばらの状態の多量の粉
末を受動的に走査して、放出された１８６ＫｅＶのγ線
のカウントを測定している。
得られるよう粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定するこ
とが望ましい、濃縮度が不定の二酸化ウランの粉末の処
理は費用がかかると共に時間もかかり、しかも、Ｗ縮度
が不定の燃料ペレットがｗＡ造されることになる。従来
、主として、ウラン鉱石のサンプルを検出する際に用い
られるものと類似したハードウェアを用いる方法を用い
て粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定している。典型的
には、締め固められていないばらばらの状態の多量の粉
末を受動的に走査して、放出された１８６ＫｅＶのγ線
のカウントを測定している。
検出したカウントに基づき、計算により６ｍ度の推定値
が得られる。しかしながら、濃縮度の計算推定値は幾つ
かの理由で不正確な場合がある。粉末状二酸化ウランは
放出したγ線に対して自己遮蔽作用がある。自己遮蔽の
度合いは粉末の嵩密度で決まるので、吸収された放射線
の量は貯蔵レセプタクル又は入れ物毎に異なる。粉末は
種々の嵩密度を有する異なる層の状態に層別化又は成層
化する場合があり、或いは、粉末は互いに異なるレセプ
タクル毎に密度に多少のばらつきが生じる場合がある。
が得られる。しかしながら、濃縮度の計算推定値は幾つ
かの理由で不正確な場合がある。粉末状二酸化ウランは
放出したγ線に対して自己遮蔽作用がある。自己遮蔽の
度合いは粉末の嵩密度で決まるので、吸収された放射線
の量は貯蔵レセプタクル又は入れ物毎に異なる。粉末は
種々の嵩密度を有する異なる層の状態に層別化又は成層
化する場合があり、或いは、粉末は互いに異なるレセプ
タクル毎に密度に多少のばらつきが生じる場合がある。
かくして、誤差が一つのサンプル中に存在するだけでな
く、異なる嵩密度の互いに異なるサンプルにおいても存
在する場合がある。
く、異なる嵩密度の互いに異なるサンプルにおいても存
在する場合がある。
さらに、°粉末状二酸化ウランの燃料老化現象が濃縮度
の測定結果を歪める恐れがある。燃料老化現象では、２
°Ｕはα粒子を放出して２３４ ｐ、に変換するが、そ
の際、高エネルギのγ線が放出される。γ線のエネルギ
スペクトルは変換後の経過時間に応して上下にシフトす
るので、老化現象を考慮に入れる必要がある。
の測定結果を歪める恐れがある。燃料老化現象では、２
°Ｕはα粒子を放出して２３４ ｐ、に変換するが、そ
の際、高エネルギのγ線が放出される。γ線のエネルギ
スペクトルは変換後の経過時間に応して上下にシフトす
るので、老化現象を考慮に入れる必要がある。
したがって、粉末状二酸化ウランの嵩密度を一層均一に
してｉａ濃縮度判定に関連のある誤差を最少限に抑える
粉末状二酸化ウランの一１ｆｉｉｉｉｆ度の判定方法及
び装置に対する要望がある。
してｉａ濃縮度判定に関連のある誤差を最少限に抑える
粉末状二酸化ウランの一１ｆｉｉｉｉｆ度の判定方法及
び装置に対する要望がある。
また、燃料の老化現象と関連のある誤差を最少限に抑え
る粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法及び装置に対
する要望がある。
る粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法及び装置に対
する要望がある。
本発明によれば、粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定す
る方法及び装置が提供される。粉末状二酸化ウランを、
頂壁表面、側壁表面及び底壁表面を有する閉鎖レセプタ
クル内に封入する。レセプタクルを逆様にし、粉末状二
酸化ウランをレセプタクル内部でシフトさせてレセプタ
クル内に封入されている粉末状二酸化ウランのＢ ｙ度
が一層均一になるようにする。粉末状二酸化ウランから
自然に放出されるｒｍのカウントを検出し、マイクロプ
ロセッサが１８６ＫｅＶの自然放出γ線のカウントのス
ペクトルを発生させ、発生したスペクトルのピークを測
定して粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定する。
る方法及び装置が提供される。粉末状二酸化ウランを、
頂壁表面、側壁表面及び底壁表面を有する閉鎖レセプタ
クル内に封入する。レセプタクルを逆様にし、粉末状二
酸化ウランをレセプタクル内部でシフトさせてレセプタ
クル内に封入されている粉末状二酸化ウランのＢ ｙ度
が一層均一になるようにする。粉末状二酸化ウランから
自然に放出されるｒｍのカウントを検出し、マイクロプ
ロセッサが１８６ＫｅＶの自然放出γ線のカウントのス
ペクトルを発生させ、発生したスペクトルのピークを測
定して粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定する。
好ましい実施例では、レセプタクルを直線走行路に沿っ
て前進させるローラコンベヤ手段が設けられる。開口形
ボックス構造部材が、ローラコンベヤ手段に沿って前進
するレセプタクルを収納するよう直線走行路に沿って位
置する。開口形ポックス構造部材は、ローラコンベヤ手
段に載る底壁表面と、頂壁表面と、ボックス構造部材の
開口端が、直線走行路に沿って位置していてレセプタク
ルを収納する開口部を形成するよう底壁表面及び頂壁表
面に連結された２つの互いに反対側の側壁表面とを有す
る。ボックス構造部材とローラコンベヤ手段を互いに連
結するよう設けられたヒンジ手段が、ボックス構造部材
をヒンジ手段の周りで実質的に円形の軌道を描いて枢動
させてボックス構造部材の頂壁表面が底壁表面になり、
或いはこの逆の状態になるようにし、レセプタクルを枢
動させると、レセプタクル内に封入されている粉末状二
酸化ウランがレセプタクル内部でシフトして粉末状二酸
化ウランの嵩密度が一層均一になるようにする。また、
本発明では、粉末が容器内に容置−杯に入れられること
によって生じる測定結果への悪影響が効果的に排除され
る。
て前進させるローラコンベヤ手段が設けられる。開口形
ボックス構造部材が、ローラコンベヤ手段に沿って前進
するレセプタクルを収納するよう直線走行路に沿って位
置する。開口形ポックス構造部材は、ローラコンベヤ手
段に載る底壁表面と、頂壁表面と、ボックス構造部材の
開口端が、直線走行路に沿って位置していてレセプタク
ルを収納する開口部を形成するよう底壁表面及び頂壁表
面に連結された２つの互いに反対側の側壁表面とを有す
る。ボックス構造部材とローラコンベヤ手段を互いに連
結するよう設けられたヒンジ手段が、ボックス構造部材
をヒンジ手段の周りで実質的に円形の軌道を描いて枢動
させてボックス構造部材の頂壁表面が底壁表面になり、
或いはこの逆の状態になるようにし、レセプタクルを枢
動させると、レセプタクル内に封入されている粉末状二
酸化ウランがレセプタクル内部でシフトして粉末状二酸
化ウランの嵩密度が一層均一になるようにする。また、
本発明では、粉末が容器内に容置−杯に入れられること
によって生じる測定結果への悪影響が効果的に排除され
る。
本発明の内容は添付の図面に例示的に示すに過ぎない好
ましい実施例の以下の説明を読むと一層容易に明らかに
なろう。
ましい実施例の以下の説明を読むと一層容易に明らかに
なろう。
［実施例］
今、図面を参照し、特に第１図及び第２図を参照すると
、粉末状二酸化ウランのｅＫ縮度を判定する本発明の装
置の好ましい実施例が参照符号ｌＯで示されている。図
示のように、粉末状二酸化ウランは、従来、「ポリバッ
ク（ｐｏ１７−ｐａｋ）Ｊ と呼ばれているレセプタク
ル又は入れ物１２の中に刺入されている。従来通り、レ
セプタクル１２の材質は剛性の高密度ポリエチレンであ
り、形状は円筒形である。レセプタクル１２の直径は約
１０インチであって、その本体部分は丸い底壁表［ＴＩ
＋３と円筒形の側壁表面１４を結合して形成されている
。被覆キャップ又はカバー・キャップ１５が本体部分に
気密封止状態で取り付けられている。詳細には図示して
いないが、「ポリバック」レセプタクル１２の底部はレ
セプタクルを補強して取扱い中の損傷を防ぐリブ付き部
分を備えている。本体部分に取り付けられた被覆キャッ
プ１５は実質的に平らであって、これまた剛性の高密度
ポリエチレンで形成されている。
、粉末状二酸化ウランのｅＫ縮度を判定する本発明の装
置の好ましい実施例が参照符号ｌＯで示されている。図
示のように、粉末状二酸化ウランは、従来、「ポリバッ
ク（ｐｏ１７−ｐａｋ）Ｊ と呼ばれているレセプタク
ル又は入れ物１２の中に刺入されている。従来通り、レ
セプタクル１２の材質は剛性の高密度ポリエチレンであ
り、形状は円筒形である。レセプタクル１２の直径は約
１０インチであって、その本体部分は丸い底壁表［ＴＩ
＋３と円筒形の側壁表面１４を結合して形成されている
。被覆キャップ又はカバー・キャップ１５が本体部分に
気密封止状態で取り付けられている。詳細には図示して
いないが、「ポリバック」レセプタクル１２の底部はレ
セプタクルを補強して取扱い中の損傷を防ぐリブ付き部
分を備えている。本体部分に取り付けられた被覆キャッ
プ１５は実質的に平らであって、これまた剛性の高密度
ポリエチレンで形成されている。
二酸化ウランの粉末はレセプタクル１２に封入されてい
る。二酸化ウランの粉末は、気体状六フン化ウラン（Ｕ
Ｆ４）から得られる ２３５ （Ｊ同位体の占める比率
を高め、即ち、″５Ｕ同位体を濃縮するような処理を行
った後のウランは通常、３〜５％の２３５ｔＪｆｉ縮係
＃１（濃縮率）を有している。この粉末はレセプタクル
１２の中に、締め固められずにばらばらの状態で封入さ
れていてレセプタクルの内容積の約３７４〜７７８を占
めている。レセプタクル１２を内容積−杯まで粉末状二
酸化ウランで満たさないのが好ましい。その理由は、粉
末は締まり易く、粉末は締まって固まると層別化又は成
層化してその嵩密度にばらつきが生じるからである。後
で詳細に説明するように、本発明による装置ＩＯは、空
気を含む粉末の嵩密度を一層均一にして粉末の濃縮度の
測定及び計箕を一層正確に行うことができる。
る。二酸化ウランの粉末は、気体状六フン化ウラン（Ｕ
Ｆ４）から得られる ２３５ （Ｊ同位体の占める比率
を高め、即ち、″５Ｕ同位体を濃縮するような処理を行
った後のウランは通常、３〜５％の２３５ｔＪｆｉ縮係
＃１（濃縮率）を有している。この粉末はレセプタクル
１２の中に、締め固められずにばらばらの状態で封入さ
れていてレセプタクルの内容積の約３７４〜７７８を占
めている。レセプタクル１２を内容積−杯まで粉末状二
酸化ウランで満たさないのが好ましい。その理由は、粉
末は締まり易く、粉末は締まって固まると層別化又は成
層化してその嵩密度にばらつきが生じるからである。後
で詳細に説明するように、本発明による装置ＩＯは、空
気を含む粉末の嵩密度を一層均一にして粉末の濃縮度の
測定及び計箕を一層正確に行うことができる。
図示のように、装置１０は作業床上に配置されるフレー
ム２０を有している。フレーム２０ば４本の剛性のアル
ミニウム製支柱２１で製作され、支柱２１に取り付けら
れた間隔を置いた互いに平行な２木の支持軌道２３．２
４で形成されるローラコンベヤ２２を支持している。複
数のローラ２５が軌道２３．２４の間に位置した状態で
これに回転白花に取り付けられており、従ってレセプタ
クル１２はローラ２５と横方向の直線走行路に沿って進
むことができる。
ム２０を有している。フレーム２０ば４本の剛性のアル
ミニウム製支柱２１で製作され、支柱２１に取り付けら
れた間隔を置いた互いに平行な２木の支持軌道２３．２
４で形成されるローラコンベヤ２２を支持している。複
数のローラ２５が軌道２３．２４の間に位置した状態で
これに回転白花に取り付けられており、従ってレセプタ
クル１２はローラ２５と横方向の直線走行路に沿って進
むことができる。
レセプタクル１２を収納する両端が開口したボックス構
造部材（以下、「開口形ボックス構造部材」という）
３０が支持軌道２３に沿ってローラコンベヤ２２に枢着
されている。ボックス構造部材３ｏは板金で製作され、
第２図に破線で示すように直立させると、ローラコンベ
ヤ２２上に載る底壁表面３１を右している。底壁表面３
１はコンベヤを横切って延びていて約４つのローラ２５
の上に、成っている。
造部材（以下、「開口形ボックス構造部材」という）
３０が支持軌道２３に沿ってローラコンベヤ２２に枢着
されている。ボックス構造部材３ｏは板金で製作され、
第２図に破線で示すように直立させると、ローラコンベ
ヤ２２上に載る底壁表面３１を右している。底壁表面３
１はコンベヤを横切って延びていて約４つのローラ２５
の上に、成っている。
また、ボックス構造体３０は頂壁表面３２及び２つの反
対側に位置した側壁表面３３．３４を有し、側壁表面３
３．３４はコンベヤ２２の長さ方向に延びると共に頂壁
表面３２及び底壁表面３１に連結されていて開口形ボッ
クス構造体３０を形成しており、開口端３５，３６はロ
ーラコンベヤ２２に沿って前進するレセブタクル１２を
収納するようローラコンベヤ２２の走行路の方向に向い
ている。第２図で最も良く分るように、頂壁表面３２と
底壁表面３１は、これらの間に隙間を最小限に抑えた状
態でレセプタクルを収納できるほどの離隔距離を置いて
いる。
対側に位置した側壁表面３３．３４を有し、側壁表面３
３．３４はコンベヤ２２の長さ方向に延びると共に頂壁
表面３２及び底壁表面３１に連結されていて開口形ボッ
クス構造体３０を形成しており、開口端３５，３６はロ
ーラコンベヤ２２に沿って前進するレセブタクル１２を
収納するようローラコンベヤ２２の走行路の方向に向い
ている。第２図で最も良く分るように、頂壁表面３２と
底壁表面３１は、これらの間に隙間を最小限に抑えた状
態でレセプタクルを収納できるほどの離隔距離を置いて
いる。
ボックス構造体３０は、これとローラコンベヤ２２を互
いに連結する２つのヒンジ４０によってローラコンベヤ
２２に枢着されている。ヒンジ４０は、底壁表面１３と
円筒形側壁表面１４が交差して生じる交線に隣接して位
置した従来型手段によって側壁表面３３に取り付けられ
ている。頂壁表面３２には、ボ・ンクス構造体３０を手
で持ち易くする取手４２が取り付けられており、従って
ボックス構造体をヒンジ４０の周りに実質的に円形の軌
道を描いて手動で枢動させることができ、かくしてボッ
クス構造体３０の頂壁表面３２は底壁表面になったり、
あるいはこの逆の状態になる。レセプタクル１２を枢動
させると、レセプタクル１２に封入されている粉末状二
酸化ウランはシフトして封入状態にある粉末の嵩密度が
一層均一になる。
いに連結する２つのヒンジ４０によってローラコンベヤ
２２に枢着されている。ヒンジ４０は、底壁表面１３と
円筒形側壁表面１４が交差して生じる交線に隣接して位
置した従来型手段によって側壁表面３３に取り付けられ
ている。頂壁表面３２には、ボ・ンクス構造体３０を手
で持ち易くする取手４２が取り付けられており、従って
ボックス構造体をヒンジ４０の周りに実質的に円形の軌
道を描いて手動で枢動させることができ、かくしてボッ
クス構造体３０の頂壁表面３２は底壁表面になったり、
あるいはこの逆の状態になる。レセプタクル１２を枢動
させると、レセプタクル１２に封入されている粉末状二
酸化ウランはシフトして封入状態にある粉末の嵩密度が
一層均一になる。
図示のように、開口形ボックス構造部材３０の頂壁表面
３２は開口部４５を有している。ボックス構造部材３０
及びこれに収納されたレセプタクル１２を１８０°枢動
させると、ボックス構造部材はローラコンベヤ２２の一
方の側部に隣接して側方に位置したスト−２プ５０に係
合する。ストップ５０は、ブラケット５１及びローラコ
ンベヤ２２に固着された壕長部材５２によってローラコ
ンベヤ２２に隣接して保持されている。ストップ５０が
設けであるのでボックス構造部材３０はもうそれ以上枢
動しない。
３２は開口部４５を有している。ボックス構造部材３０
及びこれに収納されたレセプタクル１２を１８０°枢動
させると、ボックス構造部材はローラコンベヤ２２の一
方の側部に隣接して側方に位置したスト−２プ５０に係
合する。ストップ５０は、ブラケット５１及びローラコ
ンベヤ２２に固着された壕長部材５２によってローラコ
ンベヤ２２に隣接して保持されている。ストップ５０が
設けであるのでボックス構造部材３０はもうそれ以上枢
動しない。
ストップ５０は従来型の平らなヨウ化ナトリウム（Ｍａ
ｌ）結晶シンチレータ５３を有し、この結晶シンチレー
タ５３は好ましい実施例では丸くて直径が約２インチ（
約５ｃｍ）である、シンチレータはブラケット５１によ
って保持された従来型光電子増倍管５４に取り付けられ
ている。光電子増倍管５４及びこれに取り付けられた結
晶シンチレータ５３は、開口形ポー、クス構造部材３０
を１８０°枢動させると、結晶シンチレータ５３がボッ
クス構造部材の頂壁表面３２の開口部４５と符合するよ
うな位置に設けられている。この位Ｈにおいてシンチレ
ータ５３はレセプタクル１２の頂部キャップ１５に係合
する。板金バッフルを互いに結合して形成した安全覆い
５５がシンチレータ５３及び光電子増倍管５４の一方の
側部を横切って延びていて光電子増倍管を損傷しないよ
う保護している。
ｌ）結晶シンチレータ５３を有し、この結晶シンチレー
タ５３は好ましい実施例では丸くて直径が約２インチ（
約５ｃｍ）である、シンチレータはブラケット５１によ
って保持された従来型光電子増倍管５４に取り付けられ
ている。光電子増倍管５４及びこれに取り付けられた結
晶シンチレータ５３は、開口形ポー、クス構造部材３０
を１８０°枢動させると、結晶シンチレータ５３がボッ
クス構造部材の頂壁表面３２の開口部４５と符合するよ
うな位置に設けられている。この位Ｈにおいてシンチレ
ータ５３はレセプタクル１２の頂部キャップ１５に係合
する。板金バッフルを互いに結合して形成した安全覆い
５５がシンチレータ５３及び光電子増倍管５４の一方の
側部を横切って延びていて光電子増倍管を損傷しないよ
う保護している。
後で詳しく説明するように、光電子増倍管５４は同軸ケ
ーブルθＯによって前置増幅器Ｂ１に接続され、この前
置増幅器８１は、結晶シンチレータ５３が発生した電子
信号を、放出されたγ線のカウントに応じて増幅する（
第３図参照）０次に電子信号を従来型計数回路６２で計
数する。多重チャンネルアナライザ６３が種々のγ線エ
ネルギに応じて種々の電子信号の分析及び選別を行なう
、多重チャンネルアナライザ６３はマイクロプロセッサ
６４に接続され、マイクロプロセッサ６４は１８８Ｋｅ
Ｖのγ線のエネルギスペクトルを生ぜしめる。
ーブルθＯによって前置増幅器Ｂ１に接続され、この前
置増幅器８１は、結晶シンチレータ５３が発生した電子
信号を、放出されたγ線のカウントに応じて増幅する（
第３図参照）０次に電子信号を従来型計数回路６２で計
数する。多重チャンネルアナライザ６３が種々のγ線エ
ネルギに応じて種々の電子信号の分析及び選別を行なう
、多重チャンネルアナライザ６３はマイクロプロセッサ
６４に接続され、マイクロプロセッサ６４は１８８Ｋｅ
Ｖのγ線のエネルギスペクトルを生ぜしめる。
実際の動作原理を説明すると、本発明による装置１０を
二種類の粉末サンプルで校正する。第１のサンプルは既
知の高濃縮度のもの、第２のサンプルは既知の低濃縮度
のものである。ｃｉ縮度が比較的低い、例えば約０．７
８％の二酸化ウランの粉末を収納した第１のレセプタク
ルを、ローラコンベヤ２２に沿って開口形ボックス構造
部材３０の中に進める。ボックス構造部材３０を１８０
°枢動させて、その頂壁表面３２が底壁表面になるよう
にし、あるいはこの逆の状態になるようにする。カバー
・キャップ】５はストップ５０に当って結晶シンチレー
タ５３がレセプタクル１２のカバー・キャップに係合す
るようになる。レセプタクル１２の枢動中、そのΦに封
入された二酸化ウランの粉末はシフトするが、粉末がシ
フトするに従って嵩密度が一層均一になり又レセプタク
ル内での粉末の層別化又は成層化の度合いが小さくなる
。レセプタクルに封入された粉末は自己遮蔽作用がある
ので、これから放出されたγ線の大部分は粉末それ自体
に吸収される。しかしながら、カバー・キャップ１５に
隣接していて、この時点ではキャップ１５に載っている
粉末は吸収力が無く、カバー・キャンプ■５に＠接した
粉末から自然に放出されるγ線は結晶シンチレ−タ５３
に当る。
二種類の粉末サンプルで校正する。第１のサンプルは既
知の高濃縮度のもの、第２のサンプルは既知の低濃縮度
のものである。ｃｉ縮度が比較的低い、例えば約０．７
８％の二酸化ウランの粉末を収納した第１のレセプタク
ルを、ローラコンベヤ２２に沿って開口形ボックス構造
部材３０の中に進める。ボックス構造部材３０を１８０
°枢動させて、その頂壁表面３２が底壁表面になるよう
にし、あるいはこの逆の状態になるようにする。カバー
・キャップ】５はストップ５０に当って結晶シンチレー
タ５３がレセプタクル１２のカバー・キャップに係合す
るようになる。レセプタクル１２の枢動中、そのΦに封
入された二酸化ウランの粉末はシフトするが、粉末がシ
フトするに従って嵩密度が一層均一になり又レセプタク
ル内での粉末の層別化又は成層化の度合いが小さくなる
。レセプタクルに封入された粉末は自己遮蔽作用がある
ので、これから放出されたγ線の大部分は粉末それ自体
に吸収される。しかしながら、カバー・キャップ１５に
隣接していて、この時点ではキャップ１５に載っている
粉末は吸収力が無く、カバー・キャンプ■５に＠接した
粉末から自然に放出されるγ線は結晶シンチレ−タ５３
に当る。
第３図に概略的に示すように、自然に放出されたγ線が
結晶シンチレータ５３に当ると、光パルス又はシンチレ
ーションが生じて光電子増倍管５４で捕捉される。光電
子増倍管５４内の変換手段が光パルスを電子信号に変換
し、かかる電子信号は前置増幅器６１によって増幅され
る。電子信号は従来型計数回路６２で計数されてγ線の
カウントの合計が得られる。多重チャンネルアナライザ
Ｂ３は種々の放射γ線のカウントを選別し、マイクロプ
ロセッサ６４と連携して好ましいγ線エネルギのスペク
トルを生ぜしめる。マイクロプロセッサ６４のソフトウ
ェアは好ましいγ線エネルギスペクトルを特定する。マ
イクロプロセッサのソフトウェアは、１８ＥＩＫｅＶレ
ベルのγ線のエネルギスペクトルを自動的に生ぜしめ、
従来型波高分析器と類似した方式で、発生したエネルギ
スペクトルのピークを測定して発生したピーク部分の面
積を測定する。このようにすれば、燃料の老化現象及び
２３８ Ｕがその２１’＋ 娘核種である Ｐａに化学的に変換して生じるバック
グランドが鯖少眼に抑えられる。
結晶シンチレータ５３に当ると、光パルス又はシンチレ
ーションが生じて光電子増倍管５４で捕捉される。光電
子増倍管５４内の変換手段が光パルスを電子信号に変換
し、かかる電子信号は前置増幅器６１によって増幅され
る。電子信号は従来型計数回路６２で計数されてγ線の
カウントの合計が得られる。多重チャンネルアナライザ
Ｂ３は種々の放射γ線のカウントを選別し、マイクロプ
ロセッサ６４と連携して好ましいγ線エネルギのスペク
トルを生ぜしめる。マイクロプロセッサ６４のソフトウ
ェアは好ましいγ線エネルギスペクトルを特定する。マ
イクロプロセッサのソフトウェアは、１８ＥＩＫｅＶレ
ベルのγ線のエネルギスペクトルを自動的に生ぜしめ、
従来型波高分析器と類似した方式で、発生したエネルギ
スペクトルのピークを測定して発生したピーク部分の面
積を測定する。このようにすれば、燃料の老化現象及び
２３８ Ｕがその２１’＋ 娘核種である Ｐａに化学的に変換して生じるバック
グランドが鯖少眼に抑えられる。
第４図に示すように、種々の年齢の粉末状二酸化ウラン
が材料の年齢に応じて高いスペクトル又は低いスペクト
ルを示している。燃料の老化現象により、大きな値の放
射線カウントが生じ、これはそれに応じてスペクトル曲
線を盛り上げる。
が材料の年齢に応じて高いスペクトル又は低いスペクト
ルを示している。燃料の老化現象により、大きな値の放
射線カウントが生じ、これはそれに応じてスペクトル曲
線を盛り上げる。
しかしながら、１８６ＫｅＶのエネルギスペクトルの発
生したピークの測定結果は燃料の老化現象の影響を受け
ない０発生した１８８ＫｅＶレベルのγ線エネルギスペ
クトルのピーク部分の面積は燃料の老化が進んでも実質
的に変化しない０図示のように、老化が進んでいない粉
末サンプルについての１８８ＫｅＶの放出γ線エネルギ
スペクトルの発生ピーク部分に対応する面［Ａは、老化
の進んだ粉末サンプルについての１８ｆｔＫｅＶの放出
γ線エネルギスペクトルの発生ピーク部分に対応する面
積Ａ′と実質的に等しい、 １８８ＫｅＶの放出γ線エ
ネルギを含む曲線下の全体の面積を測定していた幾つか
の従来方法とは異なり、本発明は老化現象によるスペク
トル曲線のシフトの影響を受けない、その理由は１発生
した１８８ＫｅＶスペクトルのピーク値だけが測定され
るからである。スペクトルの発生ピークを測定すると、
正確に等しい値が得られることになる。既知の低濃縮度
の粉末状二酸化ウランの発生スペクトルのピークが測定
されると、レセプタクルを開口形ボックス構造部材３０
から取り出し、既知の比較的高い濃縮度、例えば濃縮度
が３．８ｚの粉末を封入したレセプタクルをローラコン
ベヤ２２に沿って開口形ボックス構造部材の中に進める
。先に述べた手順を繰り返し実施し、ボックス構造部材
３０を枢動させてレセプタクル１２のカバー・キャップ
１５を結晶シンチレータ５３に接触させる。自然に放出
されたγ線のカウントを計算して１８８ＫｅＶのエネル
ギスペクトルを発生させる０発生したこのスペクトルの
ピークを測定すると、高濃縮度に対応する面積が求まる
。高濃縮度及び低濃縮度についてのデータをマイクロプ
ロセッサＳ４に記録して未知の濃縮度の粉末に対する評
価基準として用いる。１８８ＫｅＶのエネルギスペクト
ルを未知の濃縮度の粉末について発生させ、この発生し
たスペクトルのピークを測定して既知の高濃１ｉ１度及
び低濃縮度の二酸化ウランの粉末から得られた測定結果
と比較すれば、未知の粉末の相対的な濃縮度が求まる。
生したピークの測定結果は燃料の老化現象の影響を受け
ない０発生した１８８ＫｅＶレベルのγ線エネルギスペ
クトルのピーク部分の面積は燃料の老化が進んでも実質
的に変化しない０図示のように、老化が進んでいない粉
末サンプルについての１８８ＫｅＶの放出γ線エネルギ
スペクトルの発生ピーク部分に対応する面［Ａは、老化
の進んだ粉末サンプルについての１８ｆｔＫｅＶの放出
γ線エネルギスペクトルの発生ピーク部分に対応する面
積Ａ′と実質的に等しい、 １８８ＫｅＶの放出γ線エ
ネルギを含む曲線下の全体の面積を測定していた幾つか
の従来方法とは異なり、本発明は老化現象によるスペク
トル曲線のシフトの影響を受けない、その理由は１発生
した１８８ＫｅＶスペクトルのピーク値だけが測定され
るからである。スペクトルの発生ピークを測定すると、
正確に等しい値が得られることになる。既知の低濃縮度
の粉末状二酸化ウランの発生スペクトルのピークが測定
されると、レセプタクルを開口形ボックス構造部材３０
から取り出し、既知の比較的高い濃縮度、例えば濃縮度
が３．８ｚの粉末を封入したレセプタクルをローラコン
ベヤ２２に沿って開口形ボックス構造部材の中に進める
。先に述べた手順を繰り返し実施し、ボックス構造部材
３０を枢動させてレセプタクル１２のカバー・キャップ
１５を結晶シンチレータ５３に接触させる。自然に放出
されたγ線のカウントを計算して１８８ＫｅＶのエネル
ギスペクトルを発生させる０発生したこのスペクトルの
ピークを測定すると、高濃縮度に対応する面積が求まる
。高濃縮度及び低濃縮度についてのデータをマイクロプ
ロセッサＳ４に記録して未知の濃縮度の粉末に対する評
価基準として用いる。１８８ＫｅＶのエネルギスペクト
ルを未知の濃縮度の粉末について発生させ、この発生し
たスペクトルのピークを測定して既知の高濃１ｉ１度及
び低濃縮度の二酸化ウランの粉末から得られた測定結果
と比較すれば、未知の粉末の相対的な濃縮度が求まる。
第１図は、二酸化ウランの粉末を封入したレセプタクル
を逆様にした状態で示す本発明による装置の等角図であ
る。 第２図は、レセプタクルを逆様にしてシンチレータに当
接させた状態で示す本発明の装置の断面図である。 第３図は、粉末状二酸化ウランから自然に放出される放
射線のカウントを検知してかかるカウントから濃縮度を
判定する際に用いられる基本的な構成要素を示すブロッ
ク図である。 第４図は、２３ｒ ｇ同位体から自然に放出される１８
８ＫｅＶのγ線のグラフ図であり、老化現象によって生
じるカウント差を示す図である。 【主要な参照符号の説明１ １０・・・粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定装置、１
２・・・レセプタクル、１３・・・底壁表面ｌ４・◆・
側壁表面、１５・◆・午ヤ−７ブ、２０・・・フレーム
、２２・・・ローラコンベヤ、２３．２４・・支持軌道
、３０・・争ボックス構造部材、３１・・・底壁表面、
３２・・・頂壁表面、４０・・・ヒンジ、４５・・・開
口部、５０・・・ストップ、５３・・・結晶シンチレー
タ、５４・・・光電子増倍管、５５・・・安全覆い、６
０・◆・同軸ケーブル、６１◆・・前置増幅器、６２・
０・計数回路、θ３・・・多重チャネルアナライザ、６
４・◆・マイクロプロセッサ。
を逆様にした状態で示す本発明による装置の等角図であ
る。 第２図は、レセプタクルを逆様にしてシンチレータに当
接させた状態で示す本発明の装置の断面図である。 第３図は、粉末状二酸化ウランから自然に放出される放
射線のカウントを検知してかかるカウントから濃縮度を
判定する際に用いられる基本的な構成要素を示すブロッ
ク図である。 第４図は、２３ｒ ｇ同位体から自然に放出される１８
８ＫｅＶのγ線のグラフ図であり、老化現象によって生
じるカウント差を示す図である。 【主要な参照符号の説明１ １０・・・粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定装置、１
２・・・レセプタクル、１３・・・底壁表面ｌ４・◆・
側壁表面、１５・◆・午ヤ−７ブ、２０・・・フレーム
、２２・・・ローラコンベヤ、２３．２４・・支持軌道
、３０・・争ボックス構造部材、３１・・・底壁表面、
３２・・・頂壁表面、４０・・・ヒンジ、４５・・・開
口部、５０・・・ストップ、５３・・・結晶シンチレー
タ、５４・・・光電子増倍管、５５・・・安全覆い、６
０・◆・同軸ケーブル、６１◆・・前置増幅器、６２・
０・計数回路、θ３・・・多重チャネルアナライザ、６
４・◆・マイクロプロセッサ。
Claims (10)
- （１）粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法であって
、頂壁表面、側壁表面及び底壁表面を有する閉鎖レセプ
タクル内に封入した未知の燃料濃縮度の粉末状二酸化ウ
ランを準備し、レセプタクルを逆様にし、粉末状二酸化
ウランをレセプタクル内部でシフトさせてレセプタクル
内に封入されている粉末状二酸化ウランの嵩密度が一層
均一になるようにし、粉末状二酸化ウランから自然に放
出されるｒ線のカウントを検知することを特徴とする方
法。 - （２）粉末状二酸化ウランの前記自然放出ｒ線のカウン
トに基づいて粉末状二酸化ウランの濃縮度の値を計算す
ることを特徴とする請求項第（１）項記載の方法。 - （３）１８６ＫｅＶの自然放出ｒ線のカウントのスペク
トルを発生させ、発生した該スペクトルのピークを測定
して粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定することを特徴
とする請求項第（１）項記載の方法。 - （４）粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法であって
、既知の比較的低い燃料濃縮度の第１の粉末状二酸化ウ
ラン、既知の比較的高い燃料濃縮度の第２の粉末状二酸
化ウラン、未知の燃料濃縮度の第３の粉末状二酸化ウラ
ンをそれぞれ準備し、第１、第２及び第３の粉末状二酸
化ウランをそれぞれ閉鎖レセプタクル内に封入し、各レ
セプタクルをそれぞれ逆様にし、レセプタクル内に封入
されている粉末状二酸化ウランをシフトさせてその嵩密
度が一層均一になるようにし、レセプタクルを逆様にし
た状態で第１、第２及び第３の粉末状二酸化ウランから
それぞれ自然に放出されるｒ線のカウントを検知し、第
３の粉末状二酸化ウランの検知した自然放出ｒ線のカウ
ントを第１及び第２の粉末状二酸化ウランの検知した自
然放出ｒ線のカウントと比較して第３の粉末状二酸化ウ
ランの濃縮度の値を得ることを特徴とする方法。 - （５）頂壁表面、側壁表面及び底壁表面を有する閉鎖レ
セプタクル内に封入されている粉末状二酸化ウランの濃
縮度を判定する装置において、レセプタクルを収納し、
レセプタクルを一定の軌道を描いて逆様にし、粉末状二
酸化ウランをレセプタクル内部でシフトさせてレセプタ
クル内に封入されている粉末状二酸化ウランの嵩密度が
一層均一になるようにする手段と、前記軌道の端に取り
付けられていて、レセプタクルを逆様にした後、粉末状
二酸化ウランから自然に放出されるｒ線のカウントを検
知する手段とを有することを特徴とする装置。 - （６）粉末状二酸化ウランの自然放出ｒ線のカウントに
基づいて粉末状二酸化ウランの濃縮度の値を計算するマ
イクロプロセッサ手段を有することを特徴とする請求項
第（５）項記載の装置。 - （７）頂壁表面、側壁表面及び底壁表面を有する閉鎖レ
セプタクル内に封入されている粉末状二酸化ウランの濃
縮度を判定する装置において、レセプタクルを収納し、
レセプタクルを一定の軌道を描いて逆様にし、粉末状二
酸化ウランをレセプタクル内部でシフトさせてレセプタ
クル内に封入されている粉末状二酸化ウランの嵩密度が
一層均一になるようにする手段と、前記軌道の端に取り
付けられていて、レセプタクルを逆様にした後、粉末状
二酸化ウランから自然に放出されるｒ線のカウントを検
知する手段と、１８６ＫｅＶの自然放出ｒ線のカウント
のスペクトルを発生させ、発生した該スペクトルのピー
クを測定して粉末状二酸化ウランの濃縮度を判定するマ
イクロプロセッサ手段とを有することを特徴とする装置
。 - （８）検知手段は、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）である
ことを特徴とする請求項第（７）項記載の装置。 - （９）検知手段は、レセプタクルを逆様にしたとき、レ
セプタクルの最も下方に位置する壁表面に隣接して位置
していることを特徴とする請求項第（７）項記載の装置
。 - （１０）頂壁表面、側壁表面及び底壁表面を有する閉鎖
レセプタクル内に封入されている粉末状二酸化ウランの
濃縮度を判定する装置において、レセプタクルを直線走
行路に沿って前進させるローラコンベヤ手段が設けられ
、開口形ボックス構造部材が、ローラコンベヤ手段に沿
って前進するレセプタクルを収納するよう直線走行路に
沿って位置し、開口形ボックス構造部材は、ローラコン
ベヤ手段に載る底壁表面と、頂壁表面と、ボックス構造
部材の開口端が、直線走行路に沿って位置していてレセ
プタクルを収納する開口部を形成するよう底壁表面及び
頂壁表面に連結された２つの互いに反対側の側壁表面と
を有し、ボックス構造部材とローラコンベヤ手段を互い
に連結するよう設けられたヒンジ手段が、ボックス構造
部材をヒンジ手段の周りで実質的に円形の軌道を描いて
枢動させてボックス構造部材の頂壁表面が底壁表面にな
り、或いはこの逆の状態になるようにし、レセプタクル
を枢動させると、レセプタクル内に封入されている粉末
状二酸化ウランがレセプタクル内部でシフトして粉末状
二酸化ウランの嵩密度が一層均一になり、ローラコンベ
ヤ手段に隣接して位置したストップ手段が、ボックス構
造部材をヒンジ手段の周りに枢動させた後、レセプタク
ルの底壁表面に係合してボックス構造部材がそれ以上枢
動しないようにし、ストップ手段は、粉末状二酸化ウラ
ンから自然に放出されるｒ線のカウントを検知するシン
チレーション手段を有し、１８６ＫｅＶの自然放出ｒ線
のカウントのスペクトルを発生させ、発生した該スペク
トルのピークを測定して粉末状二酸化ウランの濃縮度を
判定するマイクロプロセッサ手段が、シンチレーション
手段に作動的に接続されていることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US375,233 | 1989-07-03 | ||
| US07/375,233 US5049351A (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Method and apparatus for determining enrichment of uranium dioxide powder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345515A true JPH0345515A (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=23480064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2177201A Pending JPH0345515A (ja) | 1989-07-03 | 1990-07-03 | 粉末状二酸化ウランの濃縮度の判定方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049351A (ja) |
| EP (1) | EP0410130B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0345515A (ja) |
| ES (1) | ES2070213T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8096653B2 (en) | 2007-12-21 | 2012-01-17 | Panasonic Corporation | Method for manufacturing lens for electronic spectacles, lens for electronic spectacles, and electronic spectacles |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442144C1 (ru) * | 2010-10-29 | 2012-02-10 | Сергей Михайлович Бродский | Способ определения обогащения урана |
| US10838087B2 (en) * | 2018-12-20 | 2020-11-17 | Westinghouse Electric Company Llc | Method and apparatus for real-time measurement of fissile content within chemical and material handling processes |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3188469A (en) * | 1957-07-16 | 1965-06-08 | High Voltage Engineering Corp | Radiation dosage measurement of irradiated material |
| US3736429A (en) * | 1972-06-28 | 1973-05-29 | Atomic Energy Commission | Random source interrogation system |
| GB1593991A (en) * | 1977-05-31 | 1981-07-22 | Coal Industry Patents Ltd | Method of and apparatus for determining the proportion of at least one material in a moving mixture of materials |
| US4229654A (en) * | 1978-08-07 | 1980-10-21 | General Electric Company | Determining fissile content of nuclear fuel elements |
| US4291227A (en) * | 1979-11-02 | 1981-09-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Rapid scanning system for fuel drawers |
| US4515749A (en) * | 1981-08-24 | 1985-05-07 | General Electric Company | Subcriticality measurement apparatus and method |
| US4497768A (en) * | 1982-07-07 | 1985-02-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus and method for quantitatively evaluating total fissile and total fertile nuclide content in samples |
| JPS59174791A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | 株式会社東芝 | 燃料棒検査装置 |
| JPS59200982A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-11-14 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | ウラン濃縮度測定方法及びその装置 |
| US4620100A (en) * | 1983-08-26 | 1986-10-28 | General Electric Company | Automated monitoring of fissile and fertile materials in large waste containers |
| US4687605A (en) * | 1985-02-19 | 1987-08-18 | Westinghouse Electric Corp. | Manufacturing automation system for nuclear fuel rod production |
| US4822552A (en) * | 1987-02-25 | 1989-04-18 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for passively gamma scanning a nuclear fuel rod |
-
1989
- 1989-07-03 US US07/375,233 patent/US5049351A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-19 EP EP90111509A patent/EP0410130B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-19 ES ES90111509T patent/ES2070213T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-03 JP JP2177201A patent/JPH0345515A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8096653B2 (en) | 2007-12-21 | 2012-01-17 | Panasonic Corporation | Method for manufacturing lens for electronic spectacles, lens for electronic spectacles, and electronic spectacles |
| USRE48228E1 (en) | 2007-12-21 | 2020-09-29 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method for manufacturing lens for electronic spectacles, lens for electronic spectacles, and electronic spectacles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2070213T3 (es) | 1995-06-01 |
| US5049351A (en) | 1991-09-17 |
| EP0410130B1 (en) | 1995-03-08 |
| EP0410130A3 (en) | 1993-10-27 |
| EP0410130A2 (en) | 1991-01-30 |
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